JP2004361358A - Defect inspection device for display device - Google Patents

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JP2004361358A
JP2004361358A JP2003163130A JP2003163130A JP2004361358A JP 2004361358 A JP2004361358 A JP 2004361358A JP 2003163130 A JP2003163130 A JP 2003163130A JP 2003163130 A JP2003163130 A JP 2003163130A JP 2004361358 A JP2004361358 A JP 2004361358A
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JP2003163130A
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Japanese (ja)
Inventor
Akio Watanuki
明男 渡貫
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
株式会社日立国際電気
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate defect detection when a defect is present in a peripheral portion having a large luminance difference in an electronic display image quality inspection device detecting the display defect by picking up an image of the display defect in a display device such as a plasma display by a camera or the like, and binarizing an image obtained by differentiating the picked-up image by spatial differentiation processing or the like. <P>SOLUTION: This defect inspection device detecting the defect of the display device comprises an imaging part picking up an image of a display screen of the display device; a spatial differentiation processing part which spatially-differentiating the image from an imaging part at least in two different directions; a binarization processing part binarizing output of the spatial differentiation processing part by a prescribed threshold; and a logical operation processing part applying a logical operation to output of a mask processing part performing a prescribed mask process to the image from the imaging part and the binarization processing part, and the output of the mask processing part. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイ装置の欠陥検査装置に関し、特に、プラズマディスプレイ等の電子ディスプレイ装置の表示欠陥を検査するディスプレイ装置の欠陥検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プラズマディスプレイ等の表示画面は、ガラス基板上に赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の蛍光体をストライプ状あるいは格子状に塗布され、また、各色の間隙は、互いの蛍光体の発光がもれないように隔壁で仕切られた構造のディスプレイパネルである。このような構造のディスプレイパネルは、極めて微細なため、蛍光体の塗布過程で塗布欠陥、例えば、ピンホールが発生したり、蛍光体のはみ出し、蛍光体の二重塗布あるいは隔壁の欠陥による発行色の漏れ等が発生し、ディスプレイ装置に表示される画質を悪くする等の問題がある。従って、完成されたディスプレイ装置を検査して、これらの欠陥のあるディスプレイ装置を判別することが必要になる。
【0003】
図5は、従来の撮像装置、例えば、CCDカメラを使用した電子ディスプレイ装置の画質検査装置の一例を示す。図5において、53は、プラズマディスプレイ等の電子ディスプレイ装置、54は、CCDカメラ等の撮像部、55は、電子ディスプレイ装置51に画像を表示させる為の信号発生器、56は、画素欠陥を検出する画像処理部、57は、検査結果を表示するための表示部、58は、本検査装置の操作部である。なお、表示部57には、必要に応じて検査結果を印字するプリンタ等を接続することができる。この電子ディスプレイ装置の画質検査装置では、電子ディスプレイ装置53の全表示面に信号発生器55から白色等を表示する表示パターンを出力し、表示された画像を撮像部54により撮像し、画像処理部56に送出する。
【0004】
図6は、撮像部54で電子ディスプレイ装置53を撮像した場合の出力画像を表示したものである。図6において、61は、撮像部54の視野範囲を示し、62は、電子ディスプレイ装置53の発光領域を示している。63は、例えば、黒点であり、蛍光体の未発光画素(例えば、蛍光体塗布時に発生したピンホール欠陥)である。このような黒点は、画質を悪くする。従って、このような画像を画像処理部56に入力し、画素欠陥である黒点63を画像処理により検出する。
【0005】
次に、画素欠陥を検出する画像処理部56の具体的な構成とその動作について図7および図8を用いて説明する。図7は、従来の画像処理部56の具体的な構成を示すブロック図、図8は、それぞれのブロックで処理された画像を示している。なお、図6と同じものには、同じ符号が付されている。図7において、撮像部54で撮像された入力画像が入力端子71に印加され、画像メモリ72に格納される。この時の入力画像を図8の61で示す。なお、入力画像は、実際は、図6に示す視野範囲61となるが、ここでは視野範囲61の左上の一部分の入力画像61として表示してある。また、81は、視野範囲61の非発光部分、82は、非発光部分81と電子ディスプレイ装置53の発行領域62との間の境界線を示す。
【0006】
画像メモリ72の出力は、空間微分処理部73に入力され、黒点63を強調する為に微分処理が行われ、空間微分処理画像83が得られる。なお、84および85は、それぞれ境界線82および黒点63を空間微分処理した信号を示している。
【0007】
ここで空間微分処理部73について、次に説明する。空間微分処理部73は、入力画像61を数1で示す空間フイルタ、例えば、3×3画素の空間フイルタで処理する機能を有している。
【0008】
【数1】
ここに、Kijは、フイルタ係数を表し、3×3画素の空間フイルタのフイルタ係数は、表1で示される。Din(i,j)は、図4に示す撮像部54の視野範囲、1299画素×1029画素の横i、縦jの入力画像データを表し、画像メモリ72の出力画像データに相当する。また、Dout(i,j)は、横i、縦jのフイルタ処理後の画像データを表し、空間微分処理部73の出力画像データ、即ち、空間微分画像83に相当する。
【0009】
【表1】
従って、空間微分画像83では、境界線82は、輝度変化の多い発光部分の周辺部分が強調された境界線84として、および黒点63は、変化の強調された黒点85として表示される。なお、上述では、3×3画素の空間フイルタについて説明したが、5×5、あるいは7×7の空間フイルタを使用することもできるし、これらに限定されるものではない。
【0010】
ここで、数1で示す空間フイルタ処理する基本原理について、図3を用いて説明する。なお、図3は、説明を簡単にするために一次元の空間フイルタ1×3画素および−1、+2、−1のフイルタ係数を持つ空間フイルタ(図3(b)で示す。)を用いて説明する。図3(a)において、入力画像データDinは、簡単のため発光領域62の輝度レベルを1、発光領域62以外の非発光領域81の輝度レベルを0としている。82は、境界線を示し、輝度レベル1のレベル差があるものとする。また、黒点63の輝度レベルを0.9としてある。このような入力画像データDin(入力画像61に対応、但し、1走査線のみ示してある。)を図3(b)に示す一次元の空間フイルタで各画素毎に演算処理すると、図3(a)の処理結果Pのようになり、境界線82近傍では、0、−1、+1、0と変化し、黒点63では、0、+0.1、−0.2、+0.1、0と変化する。従って、空間微分処理部73の出力は、図3(a)のDoutで示される出力画像データとなる。なお、図8に示す境界線84が2種類表示されているが、これはレベル−1、+1が表示されていることを示す。
【0011】
以上、簡単のため空間微分処理部73を一次元の空間フイルタで説明したが、図7の例では、表1に示すフイルタ係数を有する3×3の空間フイルタを使用しているため、その出力画像データは、図8の空間微分画像83のようになる。空間微分処理部73の出力は、2値化処理部74に入力され、予め設定された所定の閾値、例えば、図3(a)に示すTH1と比較することで2値化され、2値化信号86となる。なお、2値化信号86には、2値化された境界線87と2値化された黒点88が含まれている。この2値化信号86は、欠陥検出処理部75に入力される。なお、図8では、黒点88を示しているが、図3(a)に示すような閾値TH1では、黒点87は、表示されない。従って、黒点87を検出するためには、閾値TH1を低く設定する必要があることは勿論である。
【0012】
一方、画像メモリ72の出力は、周辺領域検出処理部76に印加される。周辺領域検出処理部76では、画像メモリ72からの出力画像データを予め登録された周辺領域検出閾値と比較することで2値化される。例えば、図3のDinに示すように非発光領域81と発光領域62とは、輝度レベルに大きな差があるので、周辺領域検出閾値、例えば、輝度レベル1の50%に設定すれば、周辺領域81と発光領域62を境界線82を境にして容易に検出できる。即ち、周辺領域検出画像89は、非発光領域90と発光領域91とに分離できる。
【0013】
周辺領域検出処理部76からの2値化画像データは、周辺領域マスク処理部77に入力され、ここでマスク画像92が形成される。このマスク画像92は、非発光領域90と発光領域91との間の境界線をカバーする所定の幅のマスク93を形成したマスク画像である。なお、マスク93の幅は、2値化された境界線87をカバーする程度に選ばれる。このマスク画像92は、欠陥検出処理部75に入力され、2値化処理部74からの2値化信号86と演算され、黒点88が残る欠陥検出画像94が得られる。この欠陥検出画像94が出力端子78を介して表示部57に印加され、欠陥が検出される。
【0014】
而して、上述した従来の欠陥検査装置は、例えば、発光領域周辺に黒点欠陥が有った場合は、境界部分と黒点欠陥を分離して黒点欠陥だけを検出することが出来なかった。その理由を図9を用いて説明する。なお、図8と同じものには、同じ符号が付されている。図9において、入力画像61は、黒点63が境界線82の近傍に位置する場合を示している。この場合、空間微分画像83からも明らかなように黒点85は、境界線84に重なり、境界線84と黒点63の区別が出来ない。従って、マスク画像92のマスク領域93に含まれる為に欠陥検出画像94では、黒点88を検出できないという問題がある。
【0015】
また、プラズマディスプレイパネルの検査方法(例えば、特許文献1参照。)として、カラーテレビカメラあるいはモノクロテレビカメラを用いてR、G、B蛍光体の塗布むらを検査する方法が知られているが、上述したような蛍光体の未発光画素を検査することについては、何ら言及されていない。
【0016】
【特許文献1】
特開平11−16498号公報(第4、5頁、第1、8−13図)
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ディスプレイ装置の画面周辺領域に近接した黒点等の欠陥検出を可能とするディスプレイ装置の欠陥検査装置を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明のディスプレイ装置の欠陥検査装置は、ディスプレイ装置の表示画面を撮影する撮像部と、上記撮像部からの画像を少なくとも異なる2方向にそれぞれ空間微分処理する空間微分処理部と、上記空間微分処理部の出力を所定の閾値で2値化する2値化処理部と、上記撮像部からの上記画像に所定のマスク処理を行なうマスク処理部および上記2値化処理部の出力と上記マスク処理部の出力とを論理演算する論理演算処理部とから構成される。
【0019】
また、本発明のディスプレイ装置の欠陥検査装置において、上記空間微分処理部は、横方向に変化するフイルタ係数を持つ空間フイルタと縦方向に変化するフイルタ係数を持つ空間フイルタから構成される。
【0020】
また、本発明のディスプレイ装置の欠陥検査装置において、上記空間フイルタは、3×3画素の空間フイルタであり、上記横方向に変化するフイルタ係数を持つ空間フイルタのフイルタ係数は、−1.0、0、+1.0であり、上記縦方向に変化するフイルタ係数を持つ空間フイルタのフイルタ係数は、−1.0、0、+1.0である。
【0021】
更に、本発明のディスプレイ装置の欠陥検査装置において、上記撮像部からの画像は、非発光領域と発光領域とからなり、上記マスク処理部は、上記非発光領域と発光領域との境界をマスクするマスク領域を発生するように構成される。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例の画素欠陥を検出する画像処理部の具体的な構成とその動作について図1および図2を用いて説明する。なお、図8と同じものには、同じ符号が付されている。図1は、本発明の画像処理部11の具体的な構成を示すブロック図、図2は、それぞれのブロックで処理された画像を示している。なお、本発明で使用するディスプレイ装置の欠陥検査装置は、図5で示す従来のディスプレイ装置の欠陥検査装置において、画像処理部56の代わりに画像処理部11を用いることである。従って、本発明のディスプレイ装置の欠陥検査装置についての詳細な説明は省略する。
【0023】
図1において、撮像部54で撮像された入力画像が入力端子12に印加され、画像メモリ13に格納される。この時の入力画像を図2の61で示す。また、82は、撮像部54の視野範囲61内の非発光領域81とディスプレイ装置53の発光領域62の間の境界線を示す。30は、例えば、蛍光体の未発光部分の黒点(欠陥)を示しているが、この黒点30の位置は、境界線82の上部境界線の近傍に位置している場合が示されている。なお、本実施例では、ディスプレイ装置53の欠陥を黒点30で代表して説明しているが、実際のディスプレイ装置では、蛍光体の塗布過程で塗布欠陥、例えば、ピンホールが発生したり、蛍光体のはみ出し、蛍光体の二重塗布あるいは隔壁の欠陥による発行色の漏れ等が発生し、これらのいずれも検出が可能である。従って、これら欠陥を黒点30と総称するものとする。
【0024】
画像メモリ13の出力画像は、横方向空間微分処理部14に入力され、黒点30の横方向の変化を強調する微分処理を行い、横方向空間微分処理画像31が得られる。なお、32および33は、それぞれ境界線82および黒点30を空間微分処理した信号を示している。
【0025】
ここで横方向空間微分処理部14について、次に説明する。上述した空間微分処理部73と同様に入力画像61を式1で示す空間フイルタ処理される。例えば、3×3画素の空間フイルタにより処理される。しかしながら横方向空間微分処理部14に設けられた3×3画素の空間フイルタの係数Kijは、表2で示される係数である。
【0026】
【表2】
即ち、表2で示される3×3画素の空間フイルタの係数Kijは、横方向(i方向)には、―1.0、0、+1.0に変化する係数であり、縦方向(j方向)には、変化しない係数である。なお、表2では、3×3画素の空間フイルタを使用しているが、5×5、あるいは7×7の空間フイルタを使用することもできるし、これらに限定されるものではなく、一般にn×n(n=1、2、・・・)画素の空間フイルタを使用することができる。また、その場合、中心のフイルタ係数Kijと、中心のフイルタの周囲のフイルタの係数の加算値との和が0となるように設定することが望ましい。
【0027】
而して、画像メモリ13の出力画像を表2で示すような横(i)方向に微分係数が変化する空間フイルタを有する横方向空間微分処理部14で処理すると、横方向空間微分処理画像31が得られる。即ち、入力画像61の内、横方向の変化は、強調され、縦方向の変化は、強調されない画像となる。従って、横方向空間微分処理画像31では、境界線82の内、縦方向の境界線(横方向に変化)32と黒点30の横方向の変化分に相当する黒点33が表示される。従って、横方向空間微分処理画像31を2値化処理部15で予め設定された所定の閾値THと比較し、2値化すると、2値化画像34が得られる。この2値化画像34を横方向欠陥検出処理部16に供給する。
【0028】
一方、画像メモリ13の出力画像は、周辺領域検出処理部17に入力される。周辺領域検出処理部17では、画像メモリ13からの出力画像データを予め登録された周辺領域検出閾値と比較することで2値化される。例えば、前述したように図3のDinに示すように非発光領域81と発光領域62とは、輝度レベルに大きな差があるので、周辺領域検出閾値、例えば、輝度レベル1の50%に設定すれば、非発光領域81と発光領域62を境界線82を境にして容易に検出できる。即ち、周辺領域検出画像37は、非発光領域38と発光領域39とに分離できる。なお、境界線82の輝度変化は、極めて大きく、黒点30部分の輝度変化は、非常に小さい。例えば、黒点30部分の輝度変化に対する境界線82の輝度変化は、10〜20倍であるので、非発光領域38と発光領域39は、黒点30と容易に区別が可能である。
【0029】
周辺領域検出処理部17からの2値化画像データは、周辺領域マスク処理部18に入力され、ここでマスク画像40が形成される。このマスク画像40は、非発光領域38と発光領域39の縦方向の境界線をカバーする所定の幅のマスク41を形成したマスク画像である。なお、マスク41の幅は、2値化された境界線35をカバーする程度に選ばれる。このマスク画像40は、横方向欠陥検出処理部16に入力され、2値化処理部15からの2値化信号34と演算処理され、境界線の2値化信号35が除去され、黒点36が残る横方向欠陥検出画像42が得られる。
【0030】
次に、画像メモリ13の出力画像は、縦方向空間微分処理部19に入力され、黒点30の縦方向の変化を強調する微分処理を行い、縦方向空間微分処理画像43が得られる。なお、44および45は、それぞれ境界線82および黒点30を空間微分処理した信号を示している。
【0031】
ここで縦方向空間微分処理部19について、次に説明する。上述した空間微分処理部73と同様に入力画像61を式1で示す空間フイルタ処理される。例えば、3×3画素の空間フイルタにより処理される。しかしながら縦方向空間微分処理部19に設けられた3×3画素の空間フイルタの係数Kijは、表3で示される係数である。
【0032】
【表3】
即ち、表3で示される3×3画素の空間フイルタの係数Kijは、縦(j)方向には、―1.0、0、+1.0に変化する係数であり、横(i)方向には、変化しない係数である。なお、表3では、3×3画素の空間フイルタを使用しているが、5×5、あるいは7×7の空間フイルタを使用することもできるし、これらに限定されるものではなく、一般にn×n(n=1、2、・・・)画素の空間フイルタを使用することができる。また、その場合、中心のフイルタ係数Kijと、中心のフイルタの周囲のフイルタの係数の加算値との和が0となるように設定することが望ましい。
【0033】
而して、画像メモリ13の出力画像を表3で示すような縦(j)方向に微分係数が変化する空間フイルタを有する縦方向空間微分処理部19で処理すると、縦方向空間微分処理画像43が得られる。即ち、入力画像61の内、縦方向の変化は、強調され、横方向の変化は、強調されない画像となる。従って、縦方向空間微分処理画像43では、境界線82の内、横方向の境界線(縦方向に変化)44と黒点30の横方向の変化分に相当する黒点45が表示される。従って、縦方向空間微分処理画像43を2値化処理部20で予め設定された所定の閾値THと比較し、2値化すると、2値化画像46が得られる。この2値化画像34を縦方向欠陥検出処理部21に供給する。
【0034】
一方、周辺領域検出処理部17で画像メモリ13からの出力画像データを予め登録された周辺領域検出閾値と比較し、2値化された周辺領域検出画像37は、周辺領域マスク処理部22に入力され、ここでマスク画像49が形成される。このマスク画像49は、非発光領域38と発光領域39の横方向の境界線をカバーする所定の幅のマスク50を形成したマスク画像である。なお、マスク50の幅は、2値化された境界線47をカバーする程度に選ばれる。このマスク画像49は、縦方向欠陥検出処理部21に入力され、2値化処理部20からの2値化信号46と演算処理され、境界線の2値化信号47が除去された縦方向欠陥検出画像51が得られる。なお、黒点48は、マスク50でマスクされ、縦方向欠陥検出画像51では、検出されない。
【0035】
ここで、図2における横方向空間微分処理画像31と縦方向空間微分処理画像43を比較する。横方向空間微分処理画像31では、縦方向の境界線(横方向に変化)32と黒点30の横方向の変化分に相当する黒点33が分離され鮮明に表示されている。これに対して縦方向空間微分処理画像43では、境界線82の内、横方向の境界線(縦方向に変化)44と黒点30の縦方向の変化分に相当する黒点45が表示されているが、黒点45は、境界線44と重なって表示されている。従って、横方向欠陥検出画像42では、黒点36が検出され、縦方向欠陥検出画像51では、黒点48は、検出されない。
【0036】
次に、横方向欠陥検出画像42と縦方向欠陥検出画像51は、欠陥合成処理部23に入力されると、欠陥合成画像52が得られる。この欠陥合成画像52を出力端子24から表示部57に供給すれば、表示部57に黒点36が検出された欠陥合成画像52が表示される。即ち、入力画像81の欠陥30が非発光領域81と発光領域62の間の境界線82の近傍に位置していたとしても、欠陥合成画像52には、欠陥である黒点36が確実に表示される。上述した実施例では、黒点30が境界線82の上部近傍に位置する場合について説明したため、横方向欠陥検出画像42に黒点36が表示されているが、黒点30が境界線82の左部近傍に位置する場合であれば、縦方向欠陥検出画像51に黒点48が表示されることは、これまでの説明から明らかである。従って、本発明によれば、非発光領域61と発光領域62の間の境界線82の近傍に欠陥30が位置していたとしても、容易に検出することが出来ることは明らかである。
【0037】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載されたディスプレイ装置の欠陥検査装置の実施例に限定されるものではなく、上記以外のディスプレイ装置の欠陥検査装置に広く適応することが出来ることは、言うまでも無い。
【0038】
【発明の効果】
本発明によれば、ディスプレイ表示画面の輝度変化の大きい周辺領域に近接した黒点(未発光画素)等の欠陥検出が容易となり、特に、プラズマディスプレイ表示画面の欠陥検査を自動化できる等極めて優れた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック構成を示す図である。
【図2】図1に示す本発明の一実施例の動作を説明するための図である。
【図3】本発明に使用する空間フイルタ処理の原理を説明するための図である。
【図4】本発明で使用する画像データの配列を説明するための図である。
【図5】従来の電子ディスプレイ装置の画質検査装置の一例を示すブロック図である。
【図6】図5で示す電子ディスプレイ装置の画質検査装置の撮像部で電子ディスプレイ装置を撮像した画像を示す。
【図7】従来の電子ディスプレイ装置の画質検査装置の画像処理部のブロック構成を示す図である。
【図8】図7に示す画像処理部の動作を説明するための図である。
【図9】図7に示す画像処理部の他の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
12:入力端子、13:画像メモリ、14:横方向空間微分処理部、15、20:2値化処理部、16:横方向欠陥検出処理部、17:周辺領域検出処理部、18、22:周辺領域マスク処理部、19:縦方向空間微分処理部、21:縦方向欠陥検出処理部、30:欠陥、31:横方向空間微分画像、34、46:2値化画像、37:周辺領域検出画像、40、49:マスク画像、42:横方向欠陥検出画像、43:縦方向空間微分画像、51:縦方向欠陥検出画像、52:欠陥合成画像、53:電子ディスプレイ装置、54:撮像部、55:信号発生器、56:画像処理部、57:表示部、58:操作部、61:入力画像、62:発光領域、81:非発光領域、82:境界線。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a defect inspection device for a display device, and more particularly to a defect inspection device for a display device that inspects display defects of an electronic display device such as a plasma display.
[0002]
[Prior art]
On a display screen such as a plasma display, phosphors of each color of red (R), green (G), and blue (B) are applied on a glass substrate in a stripe shape or a lattice shape. This is a display panel having a structure partitioned by a partition so as not to emit light from the phosphor. Since the display panel having such a structure is extremely fine, a coating defect such as a pinhole, a protrusion of the phosphor, a double coating of the phosphor, or a defect of the partition wall occurs during a coating process of the phosphor. There is a problem that the image quality displayed on the display device is deteriorated due to leakage of the image. Therefore, it is necessary to inspect the completed display device to determine these defective display devices.
[0003]
FIG. 5 shows an example of a conventional image pickup apparatus, for example, an image quality inspection apparatus of an electronic display apparatus using a CCD camera. In FIG. 5, 53 is an electronic display device such as a plasma display, 54 is an imaging unit such as a CCD camera, 55 is a signal generator for displaying an image on the electronic display device 51, and 56 is a pixel defect detector. An image processing unit 57 is a display unit for displaying inspection results, and 58 is an operation unit of the inspection apparatus. The display unit 57 can be connected to a printer or the like that prints inspection results as needed. In the image quality inspection apparatus of the electronic display device, a display pattern for displaying white or the like is output from the signal generator 55 to all display surfaces of the electronic display device 53, the displayed image is captured by the imaging unit 54, and the image processing unit 56.
[0004]
FIG. 6 shows an output image when the electronic display device 53 is imaged by the imaging unit 54. In FIG. 6, reference numeral 61 denotes a visual field range of the imaging unit 54, and reference numeral 62 denotes a light emitting area of the electronic display device 53. Reference numeral 63 denotes, for example, a black dot, which is a non-emission pixel of the phosphor (for example, a pinhole defect generated at the time of applying the phosphor). Such black spots degrade image quality. Therefore, such an image is input to the image processing unit 56, and the black spot 63, which is a pixel defect, is detected by image processing.
[0005]
Next, a specific configuration and operation of the image processing unit 56 for detecting a pixel defect will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a block diagram showing a specific configuration of a conventional image processing unit 56, and FIG. 8 shows an image processed by each block. The same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 7, an input image captured by the imaging unit 54 is applied to an input terminal 71 and stored in an image memory 72. The input image at this time is indicated by 61 in FIG. Note that the input image actually has a visual field range 61 shown in FIG. 6, but is displayed here as a part of the input image 61 at the upper left of the visual field range 61. Reference numeral 81 denotes a non-light-emitting portion of the viewing range 61, and reference numeral 82 denotes a boundary line between the non-light-emitting portion 81 and the emission area 62 of the electronic display device 53.
[0006]
The output of the image memory 72 is input to the spatial differentiation processing unit 73, where differentiation processing is performed to emphasize the black point 63, and a spatial differentiation processing image 83 is obtained. Reference numerals 84 and 85 denote signals obtained by subjecting the boundary line 82 and the black point 63 to spatial differentiation processing, respectively.
[0007]
Here, the spatial differentiation processing unit 73 will be described next. The spatial differentiation processing unit 73 has a function of processing the input image 61 with a spatial filter represented by Expression 1, for example, a 3 × 3 pixel spatial filter.
[0008]
(Equation 1)
Here, Kij represents a filter coefficient, and the filter coefficients of a 3 × 3 pixel spatial filter are shown in Table 1. Din (i, j) represents the visual field range of the imaging unit 54 shown in FIG. 4, the input image data of horizontal i and vertical j of 1299 pixels × 1029 pixels, and corresponds to the output image data of the image memory 72. Dout (i, j) represents image data after horizontal i and vertical j filter processing, and corresponds to output image data of the spatial differentiation processing unit 73, that is, the spatial differential image 83.
[0009]
[Table 1]
Accordingly, in the spatial differential image 83, the boundary line 82 is displayed as a boundary line 84 in which the peripheral portion of the light emitting portion with a large change in luminance is emphasized, and the black point 63 is displayed as a black point 85 in which the change is emphasized. In the above description, a spatial filter of 3 × 3 pixels has been described. However, a spatial filter of 5 × 5 or 7 × 7 can be used, and the present invention is not limited to these.
[0010]
Here, the basic principle of the spatial filter processing represented by Expression 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 uses a one-dimensional spatial filter 1 × 3 pixels and a spatial filter having filter coefficients of −1, +2, and −1 (shown in FIG. 3B) to simplify the description. explain. 3A, in the input image data Din, the luminance level of the light emitting area 62 is set to 1 and the luminance level of the non-light emitting area 81 other than the light emitting area 62 is set to 0 for simplicity. Reference numeral 82 denotes a boundary line, and it is assumed that there is a level difference of luminance level 1. The brightness level of the black point 63 is set to 0.9. When such input image data Din (corresponding to the input image 61, but only one scanning line is shown) is calculated for each pixel by a one-dimensional spatial filter shown in FIG. 3B, FIG. As shown in the processing result P of a), it changes to 0, -1, +1, 0 near the boundary line 82, and 0, +0.1, -0.2, +0.1, 0 at the black point 63. Change. Therefore, the output of the spatial differentiation processing unit 73 is output image data indicated by Dout in FIG. Note that two types of boundary lines 84 shown in FIG. 8 are displayed, indicating that levels −1 and +1 are displayed.
[0011]
As described above, the spatial differentiation processing unit 73 has been described as a one-dimensional spatial filter for simplicity. However, in the example of FIG. 7, since a 3 × 3 spatial filter having the filter coefficients shown in Table 1 is used, its output is The image data is as shown in a spatial differential image 83 in FIG. The output of the spatial differentiation processing unit 73 is input to a binarization processing unit 74, and is binarized by comparing with a predetermined threshold value set in advance, for example, TH1 shown in FIG. It becomes signal 86. The binarized signal 86 includes a binarized boundary line 87 and a binarized black point 88. The binarized signal 86 is input to the defect detection processing unit 75. Although FIG. 8 shows the black point 88, the black point 87 is not displayed at the threshold value TH1 as shown in FIG. Therefore, in order to detect the black point 87, it is needless to say that the threshold value TH1 needs to be set low.
[0012]
On the other hand, the output of the image memory 72 is applied to the peripheral area detection processing unit 76. The peripheral area detection processing section 76 binarizes the output image data from the image memory 72 by comparing the output image data with a peripheral area detection threshold value registered in advance. For example, as shown by Din in FIG. 3, since there is a large difference in the luminance level between the non-light emitting area 81 and the light emitting area 62, if the peripheral area detection threshold is set to 50% of the luminance level 1, for example, 81 and the light emitting region 62 can be easily detected with the boundary line 82 as a boundary. That is, the peripheral area detection image 89 can be separated into the non-light emitting area 90 and the light emitting area 91.
[0013]
The binary image data from the peripheral area detection processing section 76 is input to the peripheral area mask processing section 77, where a mask image 92 is formed. The mask image 92 is a mask image in which a mask 93 having a predetermined width is formed to cover a boundary between the non-light emitting area 90 and the light emitting area 91. The width of the mask 93 is selected so as to cover the binarized boundary line 87. The mask image 92 is input to the defect detection processing unit 75 and is calculated with the binarized signal 86 from the binarization processing unit 74 to obtain a defect detection image 94 in which the black spot 88 remains. The defect detection image 94 is applied to the display unit 57 via the output terminal 78, and a defect is detected.
[0014]
Thus, in the above-described conventional defect inspection apparatus, for example, when a black spot defect is present around the light-emitting area, the boundary portion and the black spot defect cannot be separated to detect only the black spot defect. The reason will be described with reference to FIG. Note that the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 9, the input image 61 shows a case where the black point 63 is located near the boundary line 82. In this case, as is clear from the spatial differential image 83, the black point 85 overlaps the boundary line 84, and the boundary line 84 and the black point 63 cannot be distinguished. Therefore, there is a problem that the black spot 88 cannot be detected in the defect detection image 94 because it is included in the mask area 93 of the mask image 92.
[0015]
As a method of inspecting a plasma display panel (see, for example, Patent Document 1), a method of inspecting R, G, and B phosphors for uneven coating using a color television camera or a monochrome television camera is known. There is no mention of testing non-luminescent pixels of the phosphor as described above.
[0016]
[Patent Document 1]
JP-A-11-16498 (pages 4, 5; FIGS. 1, 8-13)
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a defect inspection apparatus for a display device, which can detect a defect such as a black spot close to a peripheral area of a screen of the display device.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
A defect inspection apparatus for a display device according to the present invention includes: an imaging unit that captures a display screen of a display device; a spatial differentiation processing unit that performs spatial differentiation processing on images from the imaging unit in at least two different directions; A binarization processing section for binarizing the output of the section with a predetermined threshold, a mask processing section for performing a predetermined mask process on the image from the imaging section, an output of the binarization processing section, and the mask processing section And a logical operation processing unit that performs a logical operation on the output of
[0019]
In the defect inspection apparatus for a display device according to the present invention, the spatial differentiation processing unit includes a spatial filter having a filter coefficient that changes in a horizontal direction and a spatial filter having a filter coefficient that changes in a vertical direction.
[0020]
In the defect inspection apparatus for a display device according to the present invention, the spatial filter is a spatial filter having 3 × 3 pixels, and the spatial filter having a laterally changing filter coefficient has a filter coefficient of −1.0. 0, +1.0, and the filter coefficient of the spatial filter having the filter coefficient that changes in the vertical direction is -1.0, 0, +1.0.
[0021]
Further, in the defect inspection device for a display device according to the present invention, the image from the imaging unit includes a non-light emitting region and a light emitting region, and the mask processing unit masks a boundary between the non-light emitting region and the light emitting region. It is configured to generate a mask area.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A specific configuration and operation of an image processing unit for detecting a pixel defect according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is a block diagram showing a specific configuration of the image processing unit 11 of the present invention, and FIG. 2 shows an image processed by each block. The defect inspection device for a display device used in the present invention is the same as the conventional defect inspection device for a display device shown in FIG. 5 except that the image processing unit 11 is used instead of the image processing unit 56. Accordingly, a detailed description of the defect inspection apparatus for a display device according to the present invention will be omitted.
[0023]
In FIG. 1, an input image captured by the imaging unit 54 is applied to the input terminal 12 and stored in the image memory 13. The input image at this time is indicated by 61 in FIG. Reference numeral 82 denotes a boundary line between the non-light-emitting area 81 in the visual field range 61 of the imaging unit 54 and the light-emitting area 62 of the display device 53. Numeral 30 indicates, for example, a black point (defect) of the non-light emitting portion of the phosphor, and the position of the black point 30 is shown near the upper boundary of the boundary 82. In the present embodiment, the defect of the display device 53 is described by using the black spot 30 as a representative example. However, in an actual display device, a coating defect such as a pinhole occurs during the coating process of the fluorescent material, Leakage of the emitted color due to the protrusion of the body, double coating of the phosphor, or defect of the partition wall occurs, and any of these can be detected. Therefore, these defects are collectively referred to as black spots 30.
[0024]
The output image of the image memory 13 is input to the horizontal spatial differentiation processing unit 14, where differentiation processing for enhancing the horizontal change of the black spot 30 is performed, and a horizontal spatial differentiation processed image 31 is obtained. 32 and 33 indicate signals obtained by subjecting the boundary line 82 and the black spot 30 to spatial differentiation processing, respectively.
[0025]
Here, the horizontal spatial differential processing unit 14 will be described next. The input image 61 is subjected to the spatial filter processing represented by Expression 1 in the same manner as the spatial differentiation processing unit 73 described above. For example, it is processed by a 3 × 3 pixel spatial filter. However, the coefficient Kij of the spatial filter of 3 × 3 pixels provided in the horizontal spatial differentiation processing unit 14 is a coefficient shown in Table 2.
[0026]
[Table 2]
That is, the coefficient Kij of the spatial filter of 3 × 3 pixels shown in Table 2 is a coefficient that changes to −1.0, 0, and +1.0 in the horizontal direction (i direction), and is changed in the vertical direction (j direction). ) Is a coefficient that does not change. In Table 2, a spatial filter of 3 × 3 pixels is used. However, a spatial filter of 5 × 5 or 7 × 7 can be used, and the present invention is not limited thereto. A spatial filter of × n (n = 1, 2,...) Pixels can be used. In this case, it is desirable to set the sum of the center filter coefficient Kij and the sum of the coefficients of the filters around the center filter to be 0.
[0027]
When the output image of the image memory 13 is processed by the horizontal spatial differential processing unit 14 having a spatial filter whose differential coefficient changes in the horizontal (i) direction as shown in Table 2, the horizontal spatial differential processed image 31 Is obtained. That is, of the input image 61, changes in the horizontal direction are emphasized, and changes in the vertical direction are images that are not emphasized. Accordingly, in the horizontal spatial differential processing image 31, of the boundary lines 82, the vertical boundary line (change in the horizontal direction) 32 and the black point 33 corresponding to the horizontal change amount of the black point 30 are displayed. Accordingly, when the horizontal spatial differential processing image 31 is compared with a predetermined threshold value TH set in advance by the binarization processing unit 15 and binarized, a binarized image 34 is obtained. The binarized image 34 is supplied to the horizontal defect detection processing unit 16.
[0028]
On the other hand, the output image of the image memory 13 is input to the peripheral area detection processing unit 17. The peripheral area detection processing unit 17 binarizes the output image data from the image memory 13 by comparing the output image data with a peripheral area detection threshold registered in advance. For example, as described above, since there is a large difference in luminance level between the non-light-emitting area 81 and the light-emitting area 62 as shown by Din in FIG. 3, it is set to a peripheral area detection threshold, for example, 50% of the luminance level 1. For example, the non-light-emitting region 81 and the light-emitting region 62 can be easily detected with the boundary line 82 as a boundary. That is, the peripheral area detection image 37 can be separated into a non-light emitting area 38 and a light emitting area 39. The change in luminance of the boundary line 82 is extremely large, and the change in luminance of the black spot 30 is very small. For example, the change in the brightness of the boundary line 82 with respect to the change in the brightness of the black spot 30 is 10 to 20 times, so that the non-light emitting area 38 and the light emitting area 39 can be easily distinguished from the black spot 30.
[0029]
The binarized image data from the peripheral area detection processing unit 17 is input to the peripheral area mask processing unit 18, where a mask image 40 is formed. The mask image 40 is a mask image in which a mask 41 having a predetermined width and covering a vertical boundary between the non-light emitting area 38 and the light emitting area 39 is formed. The width of the mask 41 is selected so as to cover the binarized boundary line 35. The mask image 40 is input to the horizontal defect detection processing unit 16 and is subjected to arithmetic processing with the binarized signal 34 from the binarization processing unit 15 to remove the binarized signal 35 of the boundary line, and the black point 36 is removed. The remaining lateral defect detection image 42 is obtained.
[0030]
Next, the output image of the image memory 13 is input to the vertical spatial differentiation processing unit 19, and is subjected to differential processing for enhancing the vertical change of the black spot 30, thereby obtaining a vertical spatial differential processing image 43. Reference numerals 44 and 45 indicate signals obtained by subjecting the boundary line 82 and the black point 30 to spatial differentiation processing, respectively.
[0031]
Here, the vertical space differential processing unit 19 will be described next. The input image 61 is subjected to the spatial filter processing represented by Expression 1 in the same manner as the spatial differentiation processing unit 73 described above. For example, it is processed by a 3 × 3 pixel spatial filter. However, the coefficient Kij of the spatial filter of 3 × 3 pixels provided in the vertical spatial differential processing unit 19 is a coefficient shown in Table 3.
[0032]
[Table 3]
That is, the coefficient Kij of the spatial filter of 3 × 3 pixels shown in Table 3 is a coefficient that changes to −1.0, 0, +1.0 in the vertical (j) direction, and changes in the horizontal (i) direction. Is a coefficient that does not change. In Table 3, a spatial filter of 3 × 3 pixels is used. However, a spatial filter of 5 × 5 or 7 × 7 can be used, and the present invention is not limited thereto. A spatial filter of × n (n = 1, 2,...) Pixels can be used. In this case, it is desirable to set the sum of the center filter coefficient Kij and the sum of the coefficients of the filters around the center filter to be 0.
[0033]
When the output image of the image memory 13 is processed by the vertical spatial differential processing section 19 having a spatial filter whose differential coefficient changes in the vertical (j) direction as shown in Table 3, the vertical spatial differential processed image 43 Is obtained. That is, of the input image 61, changes in the vertical direction are emphasized, and changes in the horizontal direction are images that are not emphasized. Accordingly, in the vertical spatial differential processing image 43, of the boundary lines 82, a horizontal boundary line (change in the vertical direction) 44 and a black point 45 corresponding to a horizontal change amount of the black point 30 are displayed. Accordingly, when the vertical spatial differential processing image 43 is compared with a predetermined threshold value TH set in advance by the binarization processing unit 20 and binarized, a binarized image 46 is obtained. The binarized image 34 is supplied to the vertical defect detection processing section 21.
[0034]
On the other hand, the peripheral area detection processing unit 17 compares the output image data from the image memory 13 with a pre-registered peripheral area detection threshold, and the binarized peripheral area detection image 37 is input to the peripheral area mask processing unit 22. Here, a mask image 49 is formed. The mask image 49 is a mask image in which a mask 50 having a predetermined width and covering a horizontal boundary between the non-light emitting area 38 and the light emitting area 39 is formed. The width of the mask 50 is selected so as to cover the binarized boundary 47. The mask image 49 is input to the vertical defect detection processing section 21 and is subjected to arithmetic processing with the binary signal 46 from the binarization processing section 20 to remove the boundary signal 47 from the vertical defect. A detection image 51 is obtained. The black spots 48 are masked by the mask 50 and are not detected in the vertical defect detection image 51.
[0035]
Here, the horizontal spatial differential processing image 31 and the vertical spatial differential processing image 43 in FIG. 2 are compared. In the horizontal spatial differential processing image 31, a vertical boundary line (change in the horizontal direction) 32 and a black point 33 corresponding to the horizontal change of the black point 30 are separated and clearly displayed. On the other hand, in the vertical spatial differential processing image 43, of the boundary lines 82, a horizontal boundary line (change in the vertical direction) 44 and a black point 45 corresponding to the vertical change amount of the black point 30 are displayed. However, the black spot 45 is displayed so as to overlap the boundary line 44. Therefore, the black spot 36 is detected in the horizontal defect detection image 42, and the black spot 48 is not detected in the vertical defect detection image 51.
[0036]
Next, when the horizontal defect detection image 42 and the vertical defect detection image 51 are input to the defect synthesis processing unit 23, a defect synthesis image 52 is obtained. When the defect composite image 52 is supplied from the output terminal 24 to the display unit 57, the display unit 57 displays the defect composite image 52 in which the black spot 36 is detected. That is, even if the defect 30 of the input image 81 is located near the boundary line 82 between the non-light-emitting area 81 and the light-emitting area 62, the defect black image 36 is reliably displayed in the defect composite image 52. You. In the above-described embodiment, the case where the black point 30 is located near the upper part of the boundary line 82 has been described. Therefore, the black point 36 is displayed in the lateral defect detection image 42. However, the black point 30 is located near the left part of the boundary line 82. If it is located, the black spot 48 is displayed on the vertical defect detection image 51, as is clear from the above description. Therefore, according to the present invention, even if the defect 30 is located near the boundary line 82 between the non-light-emitting area 61 and the light-emitting area 62, it is apparent that the defect 30 can be easily detected.
[0037]
As described above, the present invention has been described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiment of the defect inspection apparatus for a display device described herein, and is widely applicable to other defect inspection apparatuses for a display device. It goes without saying that you can do it.
[0038]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the present invention, it is easy to detect a defect such as a black spot (a non-light emitting pixel) close to a peripheral area of a display display screen where a change in luminance is large. It has.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a block configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of spatial filter processing used in the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining an array of image data used in the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional image quality inspection device for an electronic display device.
6 shows an image of the electronic display device taken by the image pickup unit of the image quality inspection device of the electronic display device shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a block configuration of an image processing unit of a conventional image quality inspection device of an electronic display device.
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the image processing unit shown in FIG. 7;
FIG. 9 is a diagram for explaining another operation of the image processing unit shown in FIG. 7;
[Explanation of symbols]
12: input terminal, 13: image memory, 14: horizontal spatial differentiation processing unit, 15, 20: binarization processing unit, 16: horizontal defect detection processing unit, 17: peripheral area detection processing unit, 18, 22: Peripheral area mask processing section, 19: vertical spatial differential processing section, 21: vertical defect detection processing section, 30: defect, 31: horizontal spatial differential image, 34, 46: binarized image, 37: peripheral area detection Image, 40, 49: mask image, 42: horizontal defect detection image, 43: vertical spatial differential image, 51: vertical defect detection image, 52: defect composite image, 53: electronic display device, 54: imaging unit, 55: signal generator, 56: image processing unit, 57: display unit, 58: operation unit, 61: input image, 62: light emitting area, 81: non-light emitting area, 82: boundary line.

Claims (1)

ディスプレイ装置の表示画面を撮影する撮像部と、上記撮像部からの画像を少なくとも異なる2方向にそれぞれ空間微分処理する空間微分処理部と、上記空間微分処理部の出力を所定の閾値で2値化する2値化処理部と、上記撮像部からの上記画像に所定のマスク処理を行なうマスク処理部および上記2値化処理部の出力と上記マスク処理部の出力とを論理演算する論理演算処理部とからなり、上記ディスプレイ装置の欠陥を検出することを特徴とするディスプレイ装置の欠陥検査装置。An imaging unit that captures a display screen of a display device; a spatial differentiation processing unit that performs spatial differentiation processing on the image from the imaging unit in at least two different directions; A binary processing unit, a mask processing unit for performing a predetermined mask process on the image from the imaging unit, and a logical operation processing unit for performing a logical operation on the output of the binary processing unit and the output of the mask processing unit A defect inspection apparatus for a display device, comprising detecting a defect of the display device.
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