JP2006071521A

JP2006071521A - パターン検査方法および装置

Info

Publication number: JP2006071521A
Application number: JP2004256617A
Authority: JP
Inventors: Masanori Fukuda; 雅典福田; Koichi Wakitani; 康一脇谷; Jun Yokoyama; 潤横山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2006-03-16

Abstract

【課題】被検査対象物の撮像画像から、注目画素と繰り返しピッチ離れた周囲８箇所の比較画素の輝度差を用いて、輝度差の低い微少欠陥部分を抽出し欠陥検査を行う。
【解決手段】注目画素（輝度；Ｘ）と比較画素（輝度；Ｙ１）〜比較画素（輝度；Ｙ８）との輝度差をそれぞれ取得する（Ｓ１）。８個の輝度差の絶対値を取り（Ｓ２）、輝度差を絶対値順に並べ替えて輝度差順位（ＲＡＮＫ）を付け（Ｓ３）、輝度差の絶対値の最大値と最小値の差（ＲＡＮＧＥ）を取得する（Ｓ４）。予め設定のＲＡＮＧＥとＲＡＮＫの対比表（表１）から、処理Ｓ４で取得のＲＡＮＧＥに対するＲＡＮＫを求め（Ｓ５）。ＲＡＮＫに位置する処理Ｓ３でＲＡＮＫを付けた輝度差（符号を含む）に、オフセット値を加えて繰り返しパターンを除去し、注目画素の輝度Ｘ’を得る（Ｓ６）。この処理を被検査対象物を撮像画像の全面に施し、繰り返しパターンを除去し欠陥部分のみを感度良く抽出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、繰り返しパターンを持つ検査対象物、例えばＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）、ＬＣＤ（液晶パネル）などのパターン検査方法および装置に関するものである。

従来、繰り返しパターンを持つＰＤＰ，ＬＣＤを検査する方法として、特許文献１に記載される検査方法が開示されている。

繰り返しパターンを持つ被検査対象物を、撮像手段であるＣＣＤカメラなどで撮像して得られた画像の輝度データをもとに、注目画素と注目画素から繰り返しピッチ離れた周囲の比較画素との輝度の差分を取って、得られた輝度差の絶対値の最小値を得る点と比較した輝度差にオフセットを加えて繰り返しパターンを除去する処理を画像全面に施し、欠陥部分のみを抽出して検出するものである。
特開２００２−２５９９５１号公報

しかしながら、従来の繰り返しパターンを除去して欠陥を検出する方法として前述した特許文献１の記載による方法を行った場合、注目画素と比較画素との輝度差における絶対値の最小値を常に取得して繰り返しパターンを除去することにより欠陥を検出していたが、輝度差における絶対値の最小値を用いているために、輝度差の低い微小欠陥を検出することができないという課題があった。

本発明は、前記従来技術の課題を解決することに指向するものであり、繰り返しパターンを有する被検査対象物を撮像手段により撮像した画像から、注目画素と繰り返しピッチ離れた周囲８箇所の比較画素の輝度差を用いて、繰り返しパターンを除去して欠陥部分のみを抽出し、欠陥検査を行う被検査対象物の良否判定を行うパターン検査方法および装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係るパターン検査方法および装置は、繰り返しパターンを持つ被検査対象物を撮像手段で撮像し、撮像した画像から繰り返しピッチごとに画素の輝度値を比較し、繰り返しパターンを除去する画像処理手段により欠陥部分のみを抽出して被検査対象物の良否判定を行うことを特徴とする。

そして、被検査対象物を撮像した画像から１箇所の注目画素と繰り返しピッチ離れた周囲８箇所の各比較画素との輝度値を比較して輝度差を取得し、取得した輝度差を絶対値順に並べ替えて輝度差順位（以下、ＲＡＮＫという）を付けて輝度差の最大値と最小値の差（以下、ＲＡＮＧＥという）を取得し、予め設定されたＲＡＮＧＥとＲＡＮＫとの対比表を元に取得したＲＡＮＧＥによって指定されるＲＡＮＫを付けた輝度差にオフセット値を加えて繰り返しパターンを除去し、または、注目画素と各比較画素からの輝度差を、予め設定された輝度差しきい値と比較して輝度差しきい値より高い値の比較画素の数を取得し、予め設定された輝度差しきい値より高い値の比較画素の数とＲＡＮＫとの対比表を元に、先に取得した比較画素の数によって指定される輝度差にオフセット値を加えて繰り返しパターンを除去して、繰り返しパターンの除去を画像の全画素に施し欠陥部分のみを抽出して被検査対象物の良否判定を行うことを特徴とする。

前記パターン検出方法および装置によれば、被検査対象物を撮像した画像の全画素から繰り返しパターンを除去し欠陥部分のみを抽出して被検査対象物の良否判定することができる。

本発明によれば、被検査対象物を撮像した画像において輝度差の低い微小な欠陥部分の検出精度を向上させることができるという効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態１におけるパターン検査装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、１１はＰＤＰ，ＬＣＤなどの繰り返しパターンを持った被検査対象物、１２はＣＣＤカメラなどの撮像手段、１３は、撮像された画像から繰り返しパターンを除去し、この画像から欠陥検査を行って欠陥部分を検出する画像処理手段、１４は検出された欠陥を表示する表示手段である。

また、図２は撮像された画像における注目画素と比較画素の位置関係を示す図である。図２に示すように、比較画素（輝度；Ｙ１）２２〜比較画素（輝度；Ｙ８）２９は、注目画素（輝度；Ｘ）２１の中心からそれぞれｘ方向に繰り返しピッチ２ｘ、およびｙ方向に繰り返しピッチ２ｙ離れている。図３はパターン検査方法の処理を示すフローチャートである。

本実施の形態１について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。まず、注目画素（輝度；Ｘ）２１と比較画素（輝度；Ｙ１）２２〜比較画素（輝度；Ｙ８）２９との輝度差をそれぞれ取得する（Ｓ１）。得られた８個の輝度差の絶対値を取り（Ｓ２）、さらに、輝度差を絶対値順に並べ替えて輝度差順位を付け（Ｓ３）、輝度差の絶対値の最大値と最小値の差（ＲＡＮＧＥ）を取得する（Ｓ４）。

予め設定しておいたＲＡＮＧＥと輝度差順位（ＲＡＮＫ）との対比表（表１）から、処理Ｓ４で取得したＲＡＮＧＥに対するＲＡＮＫを求める（Ｓ５）。このＲＡＮＫに位置する処理Ｓ３で並べ替えＲＡＮＫを付けた輝度差（符号を含む）に、オフセット値を加えて繰り返しパターンを除去し、処理後の注目画素の輝度Ｘ’を得る（Ｓ６）。

通常、８ビット２５６階調の画像を用いるため、このオフセット値は中心階調である「１２８」に設定する。この処理を繰り返しパターンを持つ被検査対象物を撮像した画像全面に施すことにより、繰り返しパターンを除去して欠陥部分のみを感度良く抽出することができる。

例えば、（表１）に示す対比表を規定し、注目画素の輝度Ｘが２００、比較画素の輝度Ｙ１から輝度Ｙ８がそれぞれ、「２２０，２１０，１５０，１６０，２２５，１９３，１７８，１８１」であったとすると、注目画素（輝度；Ｘ）と各比較画素（輝度；Ｙｎ）（ｎ＝１〜８）の輝度差はそれぞれ、「−２０，−１０，＋５０，＋４０，−２５，＋７，＋２２，＋１９」となる。これを絶対値順に並べ替えてＲＡＮＫを付けると、「＋５０（８），＋４０（７），−２５（６），＋２２（５），−２０（４），＋１９（３），−１０（２），＋７（１）」となる。したがって、輝度差の絶対値の最大値と最小値のＲＡＮＧＥ（差）は（数１）となり、
（数１）
５０−７＝４３
ＲＡＮＧＥ；４３である。これから（表１）を参照すると、ＲＡＮＫは１となり、処理後の注目画素の輝度Ｘ’は付けたＲＡＮＫが最小の輝度差（符号も含む）「＋７」を用いてオフセット値「１２８」を加える。したがって、（数２）となる。
（数２）
Ｘ’＝＋７＋１２８＝１３５
また、被検査対象物によって対比表（表１）の値を任意に変更することにより、被検査対象物に応じた最適な欠陥検出感度を設定することができる。

次に、図４は本発明の実施の形態２におけるパターン検査方法の処理を示すフローチャートである。図４に示すように、注目画素（輝度；Ｘ）と比較画素（輝度；Ｙ１）〜比較画素（輝度；Ｙ８）の輝度差をそれぞれ取得する（Ｓ１１）。得られた８個の輝度差の絶対値を取り（Ｓ１２）、さらに、輝度値を絶対値順に並べ替えてＲＡＮＫを付け（Ｓ１２）、予め規定しておいた輝度差しきい値を越えた値の比較画素の数を計数する。

そして、予め設定しておいた輝度差しきい値以上の比較画素の数とＲＡＮＫとの対比表（表２）から、処理Ｓ１４で計数した比較画素の数に対するＲＡＮＫを求める（Ｓ１５）。得られたＲＡＮＫに位置する処理Ｓ１３で並べ替えＲＡＮＫを付けた輝度差（符号を含む）に、オフセット値を加えて繰り返しパターンを除去し、処理後の注目画素の輝度Ｘ’を得る（Ｓ１６）。

例えば、（表２）に示す対比表を規定し、輝度差しきい値を２０と設定し、注目画素の輝度Ｘが２００、比較画素の輝度Ｙ１から輝度Ｙ８がそれぞれ、「２２０，２１０，１５０，１６０，２２５，１９３，１７８，１８１」であったとすると、注目画素（輝度；Ｘ）と各比較画素（輝度；Ｙｎ）（ｎ＝１〜８）の輝度差はそれぞれ、「−２０，−１０，＋５０，＋４０，−２５，＋７，＋２２，＋１９」となる。これを絶対値順に並べ替えてＲＡＮＫを付けると、「＋５０（８），＋４０（７），−２５（６），＋２２（５），−２０（４），＋１９（３），−１０（２），＋７（１）」となる。輝度差しきい値は２０であることから、輝度差しきい値を超える画素は「＋５０，＋４０，−２５，＋２２，−２０」の５点である。

したがって、これから（表２）を参照すると、ＲＡＮＫは３となり、処理後の注目画素の輝度Ｘ’は輝度差が最小から３番目の値、「＋１９」を用いて、（数３）となる。
（数３）
Ｘ’＝＋１９＋１２８＝１４７
また、被検査対象物によって対比表（表２）の値を任意に変更することにより、被検査対象物に応じた最適な欠陥検出感度を設定することができる。

また、本実施の形態１，２によって得られる繰り返しパターンを除去して、欠陥部分のみを感度良く抽出た画像を用いて欠陥検査を行うことで、パターン検査における輝度差の低い微小な欠陥部分の検出精度を向上した正確な検査を行うことができる。

本発明に係るパターン検査方法および装置は、撮像した画像において輝度差の低い微小な欠陥部分の検出精度を向上させることができ、繰り返しパターンを持つ検査対象物のパターン検査として有用である。

本発明の実施の形態１におけるパターン検査装置の概略構成を示すブロック図本実施の形態１における撮像された画像における注目画素と比較画素の位置関係を示す図本実施の形態１におけるパターン検査方法の処理を示すフローチャート本実施の形態２におけるパターン検査方法の処理を示すフローチャート

符号の説明

１１被検査対象物
１２撮像手段
１３画像処理手段
１４表示手段
２１注目画素
２２〜２９比較画素

Claims

繰り返しパターンを持つ被検査対象物を撮像する工程と、前記撮像した画像から繰り返しピッチごとに画素の輝度値を比較し、前記繰り返しパターンを除去する工程とにより、欠陥部分のみを抽出して前記被検査対象物の良否判定を行うことを特徴とするパターン検査方法。
繰り返しパターンを持つ被検査対象物を撮像する工程と、前記撮像した画像から１箇所の注目画素と繰り返しピッチ離れた周囲８箇所の各比較画素との輝度値を比較し、前記繰り返しパターンを除去する工程とにより、欠陥部分のみを抽出して前記被検査対象物の良否判定を行うことを特徴とするパターン検査方法。
繰り返しパターンを持つ被検査対象物を撮像する工程と、前記撮像した画像から１箇所の注目画素と繰り返しピッチ離れた周囲８箇所の各比較画素との輝度値を比較して輝度差を取得し、取得した前記輝度差を絶対値順に並べ替えて輝度差順位を付けて前記輝度差の最大値と最小値の差を取得し、予め設定された差と輝度差順位との対比表を元に前記取得した差によって指定される前記輝度差順位を付けた前記輝度差にオフセット値を加えて前記繰り返しパターンを除去する工程とにより、前記繰り返しパターンの除去を前記画像の全画素に施し欠陥部分のみを抽出して前記被検査対象物の良否判定を行うことを特徴とするパターン検査方法。
繰り返しパターンを持つ被検査対象物を撮像する工程と、前記撮像した画像から１箇所の注目画素と繰り返しピッチ離れた周囲８箇所の各比較画素との輝度値を比較して輝度差を取得し、取得した前記輝度差を絶対値順に並べ替えて輝度差順位を付けて、予め設定された輝度差しきい値と比較して前記輝度差しきい値より高い値の前記比較画素の数を取得し、予め設定された輝度差しきい値より高い値の比較画素の数と輝度差順位との対比表を元に前記取得した比較画素の数によって指定される前記輝度差順位を付けた前記輝度差にオフセット値を加えて前記繰り返しパターンを除去する工程とにより、前記繰り返しパターンの除去を前記画像の全画素に施し欠陥部分のみを抽出して前記被検査対象物の良否判定を行うことを特徴とするパターン検査方法。
前記被検査対象物が、プラズマ・ディスプレイ・パネルまたは液晶パネルの表示装置であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のパターン検査方法。
繰り返しパターンを持つ被検査対象物を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で得た画像から繰り返しピッチごとに画素の輝度値を比較して前記繰り返しパターンを除去する画像処理手段とを備え、前記画像処理手段により欠陥部分のみを抽出して被検査対象物の良否判定を行うことを特徴とするパターン検査装置。
繰り返しパターンを持つ被検査対象物を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で得た画像から１箇所の注目画素と繰り返しピッチ離れた周囲８箇所の各比較画素との輝度値を比較して前記繰り返しパターンを除去する画像処理手段とを備え、前記画像処理手段により欠陥部分のみを抽出して前記被検査対象物の良否判定を行うことを特徴とするパターン検査装置。
繰り返しパターンを持つ被検査対象物を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で得た画像から１箇所の注目画素と繰り返しピッチ離れた周囲８箇所の各比較画素との輝度値を比較して輝度差を取得し、取得した前記輝度差を絶対値順に並べ替えて輝度差順位を付けて前記輝度差の最大値と最小値の差を取得し、予め設定された差と輝度差順位との対比表を元に前記取得した差で指定される前記輝度差順位を付けた前記輝度差にオフセット値を加え前記繰り返しパターンを除去する画像処理手段とを備え、前記画像処理手段の処理を前記画像の全画素に施して前記繰り返しパターンを除去し欠陥部分のみを抽出して被検査対象物の良否判定を行うことを特徴とするパターン検査装置。
繰り返しパターンを持つ被検査対象物を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で得た画像から１箇所の注目画素と繰り返しピッチ離れた周囲８箇所の比較画素との輝度値を比較して輝度差を取得し、取得した前記輝度差を絶対値順に並べ替えて輝度差順位を付けて、予め設定された輝度差しきい値と比較して前記輝度差しきい値より高い値の前記比較画素の数を取得し、予め設定された輝度差しきい値より高い値の比較画素の数と輝度差順位との対比表を元に前記取得した比較画素の数によって指定される前記輝度差順位を付けた前記輝度差にオフセット値を加え前記繰り返しパターンを除去する画像処理手段とを備え、前記画像処理手段の処理を前記画像の全画素に施して前記繰り返しパターンを除去し欠陥部分のみを抽出して被検査対象物の良否判定を行うことを特徴とするパターン検査装置。