JP2008281536A - Image processing apparatus, image processing program, and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フラットパネル表示装置の表示パネルの欠陥検出を行うための画像処理装置、画像処理プログラム、及び撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an image processing device, an image processing program, and an imaging device for detecting a defect in a display panel of a flat panel display device.
液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、及び液晶プロジェクタ等のフラットパネルを使用した表示装置の主要不良項目として、フラットパネルの各画素自身の不良である点欠陥不良、並びに隣接する信号ラインの短絡、接触不良及び駆動ドライバ素子不良に起因する線欠陥不良がある。 Main defects of display devices using flat panels such as liquid crystal displays, plasma displays, and liquid crystal projectors are point defects, which are defects of each pixel of the flat panel, and short-circuiting, contact failure, and driving of adjacent signal lines. There is a line defect defect due to a driver element defect.
このような欠陥不良を検出するため、従来、画像処理を用いた表示装置の欠陥部分の検出手法が多数考案されている。 In order to detect such defects, many methods for detecting a defective portion of a display device using image processing have been conventionally devised.
上記画像処理を用いたフラットパネル等の点・線欠陥を検出する一つの方法として、例えば、所定の表示パターンをカメラで1画面分を撮像してからシェーディング補正を行い、所定の第1閾値以上の輝度を輝点欠陥とする一方、所定の第2閾値以下を黒点欠陥として検出する方法がある。 As one method for detecting a point / line defect such as a flat panel using the above image processing, for example, a predetermined display pattern is imaged for one screen with a camera, and then shading correction is performed to obtain a predetermined first threshold value or more. There is a method of detecting a luminance of a black spot defect as a black spot defect.
ここで、シェーディング補正とは、画像全体が平均的に一様な明るさとなるように補正することをいうが、このシェーディング補正を行う必要性は以下のとおりである。 Here, the shading correction means correcting the entire image so that the average brightness is uniform, and the necessity of performing the shading correction is as follows.
画像処理を行うためには、先ず、カメラ等の撮像装置にて表示装置を撮像して表示状態の画像を取り込む必要がある。このように、カメラ等の撮像装置にて大型フラットパネルを撮像する場合、カメラレンズの収差や、カメラレンズから大型フラットパネルの中央と端とへの距離差によるシェーディングが発生する。すなわち、図22(a)(b)(c)において実線及び粗い破線で示すように、距離が長くなると光量が少なくなる。また、透過型液晶パネルを撮像する場合では、バックライトを複数配置することにより、図22(a)(b)(c)において細かい破線で示すように、液晶パネル全体の輝度むらが発生する。したがって、点・線欠陥の検出精度を向上させるためには、シェーディング補正又は他の補正手段を用いる必要がある。 In order to perform image processing, it is first necessary to capture an image of a display state by capturing an image of a display device with an image capturing device such as a camera. Thus, when a large flat panel is imaged by an imaging device such as a camera, shading occurs due to the aberration of the camera lens and the difference in distance from the camera lens to the center and end of the large flat panel. That is, as shown by the solid line and the rough broken line in FIGS. 22A, 22B, and 22C, the amount of light decreases as the distance increases. In the case of imaging a transmissive liquid crystal panel, by arranging a plurality of backlights, as shown by fine broken lines in FIGS. 22A, 22B, and 22C, luminance unevenness of the entire liquid crystal panel occurs. Therefore, in order to improve the detection accuracy of the point / line defect, it is necessary to use shading correction or other correction means.
次に、上記画像処理を用いたフラットパネル等の点・線欠陥を検出する他の方法として、例えば特許文献1に開示された方法がある。特許文献1に開示された画面検査装置では、白点灯表示パターンと黒点灯表示パターンとの2画面分をカメラで撮像し、白点灯表示パターンと黒点灯表示パターンとの差分画像を演算した後、所定の第1閾値以上の輝度を輝点欠陥とし、所定の第2閾値以下を黒点欠陥として検出する方法を採用している。
Next, as another method for detecting a point / line defect such as a flat panel using the image processing, there is a method disclosed in
具体的には、図23に示すように、先ず、画像入力部501である撮像装置にて全点灯(白点灯)表示パターンと全消灯(黒点灯)表示パターンとの2画面分を撮像し、全点灯パターン画像メモリ502及び全消灯パターン画像メモリ503に格納する。次に、全点灯パターン画像メモリ502及び全消灯パターン画像メモリ503に格納された各画像の内容から各々の画素に対して減算処理を画像比較回路部504で行い、平滑化処理505でノイズ除去のため平滑化処理を行う。
Specifically, as shown in FIG. 23, first, the
次に、黒点検出用閾値に対して輝度値が低い画素を抽出するための黒点欠陥検出用2値化回路部506と、輝点検出用閾値に対して輝度値が高い画素を抽出するための輝点欠陥検出用2値化回路部507とを中継し、黒点欠陥検出用2値化回路部506及び輝点欠陥検出用2値化回路部507の処理結果を欠陥検出用比較回路部508にて抽出する。
Next, a black point defect detection
次に、欠陥検出用比較回路部508で得られた結果に対して、実際に検出有効領域を格納したマスクパターン画像メモリ509の画像データと欠陥検出用比較回路部508の画像データとについてAND処理を行うことにより、画像切出し部511にて検出有効領域のみの欠陥画像を得ることができる。
Next, an AND process is performed on the image data of the mask
その後、ノイズ除去処理部511にて欠陥画像に対して膨張・収縮処理等の画像フィルタを用いてノイズ除去処理を行い、領域検出回路部512にて欠陥部分の特徴量から欠陥領域を抽出し、判定回路部513にて良否の判定を行う。
Thereafter, the noise
図24は、上記処理内容を、画像データを例に挙げて説明を行うものである。 FIG. 24 explains the above processing contents by taking image data as an example.
同図に示すように、全点灯表示パターン552に対して黒点欠陥550a・550bが存在すると共に、全消灯表示パターン553に対して輝点欠陥550cが存在する場合、全点灯表示パターン552から全消灯表示パターン553の画像データを減算処理及び平滑化を行い、黒点検出のための2値化処理と輝点検出のための2値化処理とを行い、欠陥部分を合成した処理結果が画像554となる。次に、予め検出領域有効領域560を格納したマスクパターン555と前記欠陥部分を抽出した画像554とからAND処理を行うことにより、画像メモリ556上に欠陥画像550a・550b・550cを得ることができる。
As shown in the figure, when the
さらに、他の線欠陥を検出する従来手法としては、例えば特許文献2に開示されたパネルの線欠陥検出方法及び装置がある。
Furthermore, as a conventional method for detecting another line defect, for example, there is a panel line defect detection method and apparatus disclosed in
このパネルの線欠陥検出方法及び装置では、カメラで撮像した画像に対してシェーディング補正を行うために、先ず、予め良品のフラットパネルの画像を複数サンプリングし、複数画像の各画素を平均し、さらに平均画像を平滑化フィルタにて平坦化することにより、シェーディング補正を行うための基準画像を作成する。その後、被検査画像から基準画像を減算する等の演算処理を行い、被補正画像を生成する。次に、被補正画像に対して、水平方向及び垂直方向のエッジ検出フィルタ(水平方向及び垂直方向の微分系フィルタ)処理を行い、各方向におけるフィルタ演算結果を積算する。その後、フラットパネルの絵素部分と絵素間の非表示部分との輝度値の差が要因で発生する輝度濃淡値の変動部分を抑制するため、積算した結果に対して移動平均等のフィルタ処理を用いて平坦化を行う。 In this panel line defect detection method and apparatus, in order to perform shading correction on an image captured by a camera, first, a plurality of non-defective flat panel images are sampled in advance, and each pixel of the plurality of images is averaged. By flattening the average image with a smoothing filter, a reference image for performing shading correction is created. Thereafter, arithmetic processing such as subtraction of the reference image from the image to be inspected is performed to generate a corrected image. Next, edge correction filters (horizontal and vertical differential filters) in the horizontal direction and vertical direction are performed on the image to be corrected, and the filter calculation results in each direction are integrated. Then, in order to suppress the luminance gradation value fluctuation part caused by the difference in luminance value between the flat panel picture element part and the non-display part between the picture elements, filter processing such as moving average is performed on the integrated result Is used for planarization.
その後、演算結果により、ピークが発生する部分の特徴量を演算することによって、線欠陥を検出する。 Thereafter, the line defect is detected by calculating the feature amount of the portion where the peak occurs based on the calculation result.
一方、シェーディング補正した後における、当該画素が欠陥であるか否かの閾値による画像フィルタ処理の方法としては、例えば、特許文献3に開示された方法がある。
On the other hand, as an image filter processing method based on a threshold value indicating whether or not the pixel is defective after shading correction, for example, there is a method disclosed in
この特許文献3には、演算処理を行う場合に、ラインバッファメモリを用いて高速に処理する画像処理装置が開示されている。この種の画像処理装置では、表示パネル全体がM×N(水平×垂直)画素からなる場合において、図25に示すように、隣接するm×n(水平×垂直)画素領域である例えば3×3画素領域の画像フィルタ処理を行う場合、図26に示すように、表示パネル全体の濃淡画像データを格納した画像メモリ601から1水平走査ラインの濃淡画像データを読込み、読込んだ該1水平走査ラインの濃淡画像データを一時格納するM画素長のラインバッファメモリ602をn本(特許文献3では(n+1)本)配置し、各ラインバッファメモリ602a・602b・602cから1画素分の濃淡画像データを順番に読み出すことにより、パイプライン処理にて所定の画像フィルタ処理を行っている。
This
すなわち、従来、表示パネル全体の画像データの画像フィルタ処理を行う場合、画像メモリの水平方向に左端から順に1画素分ずつデータを読取りながら、画像フィルタ処理を行い、右端まで到達した場合は、次の垂直1ライン下側の左端の画像メモリから順次デ−タを読取りながら、最終画像メモリ位置まで処理を行う。 That is, conventionally, when performing image filter processing of image data of the entire display panel, when image filter processing is performed while reading data one pixel at a time in the horizontal direction of the image memory from the left end, The processing is performed up to the final image memory position while sequentially reading data from the left end image memory below one vertical line.
隣接する例えば3×3画像フィルタの1画素分を演算する場合、9画素分の画像データを画像メモリ上から読込む必要があるが、毎回、9画素分の画像データを読込でいては、処理効率が悪い。このため、画像データ読み出し時に、画像メモリから読込んだ画像データをラインバッファメモリに順次格納し、格納された画像データをこのラインバッファから順次読み出すことにより、画像メモリのアクセス効率を改善し、パイプライン処理による効率化を図っている。
しかしながら、上記従来の画像処理装置では、下記の課題が発生する。 However, the conventional image processing apparatus has the following problems.
すなわち、従来手法において1画面分の画像データで欠陥検出を行う場合、大型画素サイズの平滑化フィルタ等を用いてシェーディング補正を行う必要があるため、処理時間が長くなり、また、画面端での画像フィルタの演算精度が低下し、シェーディング補正が不完全になる傾向にある。また、画面全体で同一の閾値で2値化処理した場合、フラットパネルの画素間の輝度濃淡値に変動があるため、処理結果が安定しない。 That is, when defect detection is performed with image data for one screen in the conventional method, it is necessary to perform shading correction using a smoothing filter or the like with a large pixel size. The calculation accuracy of the image filter is lowered, and the shading correction tends to be incomplete. Further, when the binarization process is performed with the same threshold on the entire screen, the luminance result between the pixels of the flat panel varies, and the processing result is not stable.
一方、特許文献1のように、2画面の差分画像演算を行ってから欠陥検出処理を行う場合、撮像時間が余分にかかり処理時間が長くなる。特に大型画素サイズのフラットパネルの画像データを撮像する場合、エリアセンサタイプの撮像装置ではフラットパネル全体を撮像するためには、複数に分割して撮像する必要がある。また、ラインセンサタイプの撮像装置では、撮像装置又はフラットパネルをステージ機構で移動させながら撮像し、画像データを生成するため、画像データを生成するために数秒の撮像時間が必要となる。
On the other hand, when performing defect detection processing after performing differential image calculation of two screens as in
また、差分画像を用いる場合、1画面分の画像データで欠陥検出を行う場合に比べて、シェーディング量は軽減されるがなくなるまでには至らない。この結果、検出精度を向上させるためには、シェーディング補正処理を行う必要があり、処理時間が長くなる。ここで、輝度濃淡値が明るい画像に対しては、シェーディング量が大きく発生する一方、逆に輝度濃淡値が暗い画像に対しては、シェーディング量が小さいという傾向となる。その結果、差分演算を行ってもシェーディング量を完全に補正することができない。 Further, when the difference image is used, the shading amount is reduced but not eliminated as compared with the case where defect detection is performed using image data for one screen. As a result, in order to improve the detection accuracy, it is necessary to perform a shading correction process, which increases the processing time. Here, a large shading amount occurs for an image having a bright luminance gray value, whereas a shading amount tends to be small for an image having a low luminance gray value. As a result, even if the difference calculation is performed, the shading amount cannot be completely corrected.
また、特許文献2のように、シェーディング補正用基準画像を用いて補正を行う方法の場合、予め良品のフラットパネルの画像を複数サンプリングし、複数画像の各画素を平均し、さらに平均画像を平滑化フィルタにて平坦化し、基準画像を生成する必要がある。この場合、被検査画像を撮像するとき、バックライト又は外部照明等の経年変化や、計測装置のメンテナンス等により撮像条件が変わった場合には、基準画像も再度更新する必要が有り、良品フラットパネルのサンプル画像を複数枚撮像し、再度データベースを更新する必要がある。
In addition, in the case of a method of performing correction using a reference image for shading correction as in
また、エッジ検出用の微分系フィルタを用いて線欠陥検出を行う場合、そのフィルタの特性からフラットパネルの画素部分と、画素間の非表示部分の輝度値の差が要因で発生する輝度濃淡値の変動部分を拾い易く、その結果、変動部分の影響を抑制するため平滑化フィルタを用いて処理する必要があり、平滑化による欠陥部分の検出精度の低下が発生する要因となる。 In addition, when line defect detection is performed using a differential filter for edge detection, a luminance grayscale value generated due to a difference in luminance value between the pixel portion of the flat panel and the non-display portion between pixels due to the characteristics of the filter. As a result, it is necessary to process using a smoothing filter in order to suppress the influence of the fluctuation part, which causes a reduction in detection accuracy of the defective part due to the smoothing.
また、良好な撮像を行うためには、フラットパネルの1画素に対して、通常、水平方向及び垂直方向おいて、撮像装置の画素数を8〜10程度以上割当てて撮像を行う必要があるが、フラットパネルが大型になるにしたがって、処理速度や装置コストの要因から撮像装置の画素数の割当て数が少なくなる傾向にある。この場合、隣接する同一輝度の画素を撮像しても、撮像素子の分解能が不足しているため、干渉縞のようなモアレが発生し、同一輝度値の画像を得ることができなり、その結果、欠陥検出精度の低下が発生する。 Further, in order to perform good imaging, it is necessary to perform imaging by assigning about 8 to 10 or more pixels of the imaging device in the horizontal direction and the vertical direction for one pixel of the flat panel. As the flat panel becomes larger, the number of allocated pixels of the imaging device tends to decrease due to processing speed and device cost factors. In this case, even when the adjacent pixels having the same luminance are imaged, the resolution of the image sensor is insufficient, so that moire such as interference fringes occurs and an image having the same luminance value can be obtained. Deterioration of defect detection accuracy occurs.
また、ハード構成においては、フィルタ演算の対象となる画素間の間隔が大きい場合、従来のパイプラン処理で対応しようとすると、ラインバッファメモリ等の段数が増加し、バッファ長が大きくなるため、回路規模が大きくなり、コストアップの要因となる。 In addition, in the hardware configuration, when the interval between the pixels to be subjected to the filter operation is large, if the conventional pipeline processing is used, the number of stages such as the line buffer memory is increased and the buffer length is increased. Becomes larger, which increases costs.
一方、ラインバッファメモリが無い場合、パイプライン処理による高速化が望めず、例えば3×3画像フィルタの場合、パイプライン処理では画像データを読込む回数が1回であるのに対してラインバッファメモリが無い場合には画像データを読込む回数が9回になり、画像データを読込む回数が9倍になるため、処理速度が低下する。 On the other hand, when there is no line buffer memory, speeding up by pipeline processing cannot be expected. For example, in the case of a 3 × 3 image filter, the number of times image data is read in the pipeline processing is one, whereas the line buffer memory When there is no image data, the number of times of reading the image data is nine times, and the number of times of reading the image data is nine times, so that the processing speed is lowered.
また、ソフト処理により大型画像サイズの処理を行う場合、キャッシュメモリを多く必要とするため、キャッシュメモリ内にデータが収まらないときは、処理能力が低下する。 In addition, when processing a large image size by software processing, a large amount of cache memory is required. Therefore, when data does not fit in the cache memory, the processing capability decreases.
すなわち、パイプライン処理で3×3画像フィルタを行うためには、通常、特許文献3のように、水平画像サイズ長のラインバッファメモリを3個とラッチ回路9個で、画像データの一時格納回路を構成している場合が多い。
That is, in order to perform a 3 × 3 image filter by pipeline processing, a temporary storage circuit for image data is usually formed by three line buffer memories each having a horizontal image size length and nine latch circuits as in
しかしながら、隣接する3×3画素サイズのフィルタ処理とは異なり、水平、垂直方向に一定間隔で離れた位置でのフィルタ処理を行う場合、ラインバッファメモリを用いたパイプライン処理方式では、ラインバッファメモリの利用効率が低下するにもかかわらず、ラインバッファメモリの段数を増やす必要があり、回路規模が大きくなる。例えば、本実施の形態の説明図である図4に示すように、水平方向に3画素数毎(=cm)、垂直方向に4画素数毎(=cn)とした、中心と周辺部の有効エリアが3×3画素サイズの画像フィルタを処理する場合、見かけ上7×9画素サイズ((2×cm+1=2×3+1=7)×(2×cn+1=2×4+1=9))の画像フィルタを処理することになるため、水平画像サイズ長のラインバッファメモリは、9個分が必要となる。 However, unlike the adjacent 3 × 3 pixel size filter processing, when performing the filter processing at positions spaced apart at a constant interval in the horizontal and vertical directions, in the pipeline processing system using the line buffer memory, the line buffer memory However, the number of stages of the line buffer memory must be increased, and the circuit scale increases. For example, as shown in FIG. 4, which is an explanatory diagram of the present embodiment, the center and peripheral portions are effective at every three pixels (= cm) in the horizontal direction and every four pixels (= cn) in the vertical direction. When processing an image filter having an area of 3 × 3 pixels, an image filter having an apparent 7 × 9 pixel size ((2 × cm + 1 = 2 × 3 + 1 = 7) × (2 × cn + 1 = 2 × 4 + 1 = 9)) Therefore, nine line buffer memories having a horizontal image size length are required.
例えば、特許文献4では、各RGBのCCD画素に対して、各色毎に検査対象画素となる同色の連続する周辺3画素の画素データをもとに、周辺画素データの中央値と検査対象画素データを比較して、欠陥画素かの判定を行っている。
For example, in
また、特許文献5でも、注目画素と一定範囲の周辺範囲に存在する同色画素を基に、欠陥画素の検出判定を行っている。
Also in
しかしながら、特許文献4及び特許文献5のいずれにおいても、注目画素及び一定範囲の周辺画素とは関係のないラインも合わせて順番に読んでいる。
However, in both
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、表示パネルの点・線欠陥を検出するためにラインバッファメモリを用いてパイプライン処理する場合に、回路規模の増大を回避し、利用効率の低下及び処理速度の低下を抑制し得る画像処理装置、画像処理プログラム、及び撮像装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to increase the circuit scale when pipeline processing is performed using a line buffer memory in order to detect a dot / line defect of a display panel. An object of the present invention is to provide an image processing apparatus, an image processing program, and an imaging apparatus that can prevent an increase and suppress a decrease in use efficiency and a decrease in processing speed.
本発明の画像処理装置は、上記課題を解決するために、画像メモリに格納された表示パネルの画像データから、水平方向において画素数cm(cmは正の整数)毎に水平被演算画素数h(hは2以上の整数)個の比較演算対象画素を有する水平被演算領域画素数((h−1)×cm+1)からなる画素と、垂直方向において画素数cn(cnは正の整数)毎に垂直被演算画素数v(vは2以上の整数)個の比較演算対象画素を有する垂直被演算領域画素数((v−1)×cn+1)からなる画素との画素マトリクスにて構成される比較演算対象領域に対して(cm又はcnの少なくとも一方は2以上の整数)、上記水平被演算画素数h×垂直被演算画素数vの各比較演算対象画素の比較演算処理を行うことにより表示パネルの点・線欠陥を検出する画像処理装置であって、上記画像メモリに格納された表示パネルの画像データから水平1ライン分の画像データを読み込むためのアドレスを、垂直方向において画素数cn毎となるように設定する垂直メモリアドレス制御手段と、上記水平1ラインにおける少なくとも上記水平被演算領域画素数((h−1)×cm+1)の各画素データを連続して格納する水平被演算画素数h個のラインバッファメモリを1組として、上記垂直被演算画素数v組設けたラインバッファメモリユニットと、上記垂直メモリアドレス制御手段にて設定されたアドレスにおける水平ラインの各画素データを上記画像メモリから複数ライン分をライン毎に順に読み込み、上記ラインバッファメモリに順に格納する画像メモリ入力制御手段と、上記複数個のラインバッファメモリからそれぞれ出力された上記比較演算対象画素の画素データを用いて画素間比較演算を行う比較演算処理手段と、上記比較演算処理手段による演算結果を格納する欠陥情報格納用画像メモリとが設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above problem, the image processing apparatus of the present invention uses the horizontal operation pixel count h for each number of pixels cm (cm is a positive integer) in the horizontal direction from the image data of the display panel stored in the image memory. (H is an integer equal to or greater than 2) A pixel composed of the number of pixels ((h−1) × cm + 1) in the horizontal calculation area having a pixel for comparison calculation, and every pixel number cn (cn is a positive integer) in the vertical direction Are composed of a pixel matrix with pixels composed of the number of pixels to be operated vertically ((v−1) × cn + 1) having the number v of pixels to be operated vertically v (v is an integer of 2 or more). Displayed by performing comparison calculation processing for each comparison calculation target pixel of the horizontal calculation pixel number h × vertical calculation pixel number v with respect to the comparison calculation target region (at least one of cm or cn is an integer of 2 or more). Detects point and line defects on panels A vertical memory for setting an address for reading image data for one horizontal line from image data of a display panel stored in the image memory so as to be every number of pixels cn in the vertical direction Address control means, and a line buffer memory of h number of horizontal operation pixels for storing each pixel data of at least the number of pixels ((h−1) × cm + 1) of the horizontal operation region in the horizontal line is 1 As a set, a line buffer memory unit provided with the above-mentioned number v of vertical operation pixels, and each pixel data of a horizontal line at an address set by the vertical memory address control means for a plurality of lines from the image memory for each line. Image memory input control means for sequentially reading and storing in the line buffer memory, and the plurality of line buffers. A comparison calculation processing means for performing inter-pixel comparison calculation using pixel data of the comparison calculation target pixels respectively output from the buffer memory, and a defect information storing image memory for storing calculation results by the comparison calculation processing means are provided. It is characterized by having.
上記の発明によれば、画像処理装置は、画像メモリに格納された表示パネルの画像データから、水平方向において画素数cm(cmは正の整数)毎に水平被演算画素数h(hは2以上の整数)個の比較演算対象画素を有する水平被演算領域画素数((h−1)×cm+1)からなる画素と、垂直方向において画素数cn(cnは正の整数)毎に垂直被演算画素数v(vは2以上の整数)個の比較演算対象画素を有する垂直被演算領域画素数((v−1)×cn+1)からなる画素との画素マトリクスにて構成される比較演算対象領域に対して(cm又はcnの少なくとも一方は2以上の整数)、上記水平被演算画素数h×垂直被演算画素数vの各比較演算対象画素の比較演算処理を行うことにより表示パネルの点・線欠陥を検出する。 According to the above-described invention, the image processing apparatus uses the horizontal operation pixel number h (h is 2 for each pixel number cm (cm is a positive integer) in the horizontal direction from the image data of the display panel stored in the image memory. The number of pixels in the horizontal calculation area having (number of integers) comparison target pixels ((h−1) × cm + 1) and the vertical calculation for each number of pixels cn (cn is a positive integer) in the vertical direction. Comparison operation target area configured by a pixel matrix having pixels (v-1) × cn + 1) having a number v of pixels (v is an integer of 2 or more) comparison operation target pixels. (At least one of cm or cn is an integer greater than or equal to 2), by performing comparison calculation processing of each pixel to be compared of the number of horizontal calculation pixels h × vertical calculation pixel number v, Detect line defects.
この場合、従来では、ラインバッファメモリに画素データを読み込もうとすると、垂直被演算領域画素数((v−1)×cn+1)段のラインバッファメモリが必要である。したがって、ラインバッファメモリの利用効率が低下するにもかかわらず、ラインバッファメモリの段数を増やす必要があり、回路規模が大きくなるという問題を有していた。 In this case, conventionally, when the pixel data is to be read into the line buffer memory, a line buffer memory having a number of pixels ((v−1) × cn + 1) in the vertical operation region is required. Therefore, it is necessary to increase the number of stages of the line buffer memory even though the utilization efficiency of the line buffer memory is lowered, and there is a problem that the circuit scale is increased.
これに対して、本発明では、水平1ラインにおける少なくとも水平被演算領域画素数((h−1)×cm+1)の各画素データを連続して格納する水平被演算画素数h個のラインバッファメモリを1組として、上記垂直被演算画素数v組設けたラインバッファメモリユニットが設けられている。そして、垂直メモリアドレス制御手段が、画像メモリに格納された表示パネルの画像データから水平1ライン分の画像データを読み込むためのアドレスを、垂直方向において画素数cn毎となるように設定する。さらに、画像メモリ入力制御手段が、垂直メモリアドレス制御手段にて設定されたアドレスにおける水平ラインの各画素データを上記画像メモリから複数ライン分をライン毎に順に読み込み、上記ラインバッファメモリに順に格納する。 On the other hand, in the present invention, a line buffer memory having h number of horizontal operation pixels for continuously storing each pixel data of at least the number of horizontal operation region pixels ((h−1) × cm + 1) in one horizontal line. As a set, a line buffer memory unit is provided in which the above-mentioned number v of the vertical operand pixels is provided. Then, the vertical memory address control means sets an address for reading image data for one horizontal line from the image data of the display panel stored in the image memory so as to be every number of pixels cn in the vertical direction. Further, the image memory input control means reads each pixel data of the horizontal line at the address set by the vertical memory address control means from the image memory for a plurality of lines in order, and stores them in the line buffer memory in order. .
これにより、各ラインバッファメモリから、水平被演算画素数h×垂直被演算画素数vの各比較演算対象画素を取り出すことができ、比較演算処理手段が、上記複数個のラインバッファメモリからそれぞれ出力された上記比較演算対象画素の画素データを用いて画素間比較演算を行う。そして、演算結果は、欠陥情報格納用画像メモリに格納される。 As a result, each pixel to be compared can be extracted from each line buffer memory in the number h of horizontal operand pixels × the number of vertical operand pixels v, and the comparison calculation processing means can output each of the plurality of line buffer memories. The inter-pixel comparison calculation is performed using the pixel data of the comparison calculation target pixel. The calculation result is stored in the defect information storage image memory.
この結果、表示パネルの点・線欠陥を検出する場合において、小領域での比較演算処理を行うため、表示パネルにおける画素間の輝度濃淡値の変動部分、及びカメラのレンズ特性や照明条件等の要因で発生するシェーディング量を同時に除去することができ、欠陥検出の検出精度を向上させることができる。 As a result, when detecting a point / line defect on the display panel, since the comparison calculation processing is performed in a small area, the fluctuation portion of the luminance density value between pixels in the display panel, the lens characteristics of the camera, the illumination conditions, etc. The shading amount generated due to the factor can be removed at the same time, and the detection accuracy of defect detection can be improved.
すなわち、シェーディングの発生量が少ない領域で比較演算を行うので、シェーディングが無視できる範囲内となる。また、相対比較による検出を行うため、発生量の少ないシェーディング量は、演算により除去される。 That is, since the comparison operation is performed in an area where the amount of shading is small, the shading is within a negligible range. In addition, since the detection is performed by relative comparison, the shading amount with a small amount of generation is removed by calculation.
また、大型サイズのフィルタ処理を使用せず、シェーディング補正計算を行わずに1枚の画像で欠陥検出を行い、さらに、パイプライン化による処理を行うことができるので、欠陥検出処理の高速化を図ることができる。 In addition, defect detection can be performed on a single image without using large-size filter processing, shading correction calculation, and processing by pipelining. Can be planned.
また、水平被演算領域画素数((h−1)×cm+1)からなる画素と、垂直方向において画素数cn(cnは正の整数)毎に垂直被演算画素数v(vは2以上の整数)個の比較演算対象画素を有する垂直被演算領域画素数((v−1)×cn+1)からなる画素との画素マトリクスにて構成される比較演算対象領域に対して(cm又はcnの少なくとも一方は2以上の整数)、上記水平被演算画素数h×垂直被演算画素数vのサイズでのパイプライン処理が行えるため、回路規模の小型化と演算処理の高速化を図ることができる。 In addition, the number of pixels in the horizontal operation region ((h−1) × cm + 1) and the number of vertical operation pixels v (v is an integer of 2 or more) for each pixel number cn (cn is a positive integer) in the vertical direction. ) At least one of (cm or cn) with respect to a comparison calculation target area configured by a pixel matrix with a number of vertical calculation target area pixels ((v−1) × cn + 1) having a comparison calculation target pixel. Is an integer greater than or equal to 2), and pipeline processing can be performed with the size of the number of horizontal operation pixels h × the number of vertical operation pixels v, so that the circuit scale can be reduced and the operation processing speed can be increased.
さらに、本発明では、小領域での比較演算処理を行うため、表示パネルの画素間の輝度濃淡値の変動部分及び、カメラのレンズ特性や照明条件等の要因で発生するシェーディング量を同時に除去することができ、欠陥検出の検出精度が向上する。また、大型サイズのフィルタ処理を使用せず、1枚分の画像で欠陥検出を行うため、演算処理の高速化を図ることができる。 Furthermore, in the present invention, since the comparison calculation process is performed in a small area, the fluctuation portion of the luminance gray value between the pixels of the display panel and the shading amount generated due to factors such as the lens characteristics of the camera and illumination conditions are simultaneously removed. This improves the detection accuracy of defect detection. In addition, since the defect detection is performed with one image without using a large-size filter process, the calculation process can be speeded up.
なお、類似の技術として、例えば特許文献6に開示されたものがある。しかし、特許文献6では、ラインバッファメモリを少なくために、最初に、同一色毎にブロック状に並べ替えする点で、並べ替えしない本願発明とは異なる。本願発明は、これにより、並べ替え用メモリが不要であり、メモリの増加を回避できる。
A similar technique is disclosed in
また、例えば特許文献7には、「水平ラインの一つ飛び(m+2)水平ラインの上記色フィルタと同じ色の色フィルタからの信号をレジスタに読む」の記載がある。よって、飛び飛びにラインバッファメモリに入力する点が、一見、本願発明と同じである。しかし、色フィルタの配列が特殊であり、GBGBとRGRGとの2組しかなく、かつこの2組のために2組のラインバッファメモリが設けられている。結局、飛び飛びにラインバッファメモリに入力するけれども、全てのラインの書き込み及び読み込みをしている点、及び水平方向についての考慮がない点で、本願発明とは異なる。
Further, for example,
さらに、特許文献8においては、バッファには、格納が必要なラインであるか否かを判断した後、不要と判断されたラインはスキップしてバッファに入力する旨の記載がある。
Further, in
これに対して、本願発明は、格納が必要なラインであるか否かを判断することなくスキップする点、及び間引き処理は行わず、全ての画素データを演算の対象としている点で、特許文献8とは異なる。 On the other hand, the invention of the present application skips without determining whether or not the line needs to be stored, and does not perform a thinning process, and all pixel data is an object of calculation. Different from 8.
また、本発明の画像処理装置では、前記欠陥情報格納用画像メモリは、前記表示パネルの画像データを格納している画像メモリからなっていることが好ましい。 In the image processing apparatus of the present invention, it is preferable that the defect information storing image memory is an image memory storing image data of the display panel.
これにより、欠陥情報格納用画像メモリは、元の表示パネルの画像データを格納している画像メモリと兼用して使用されるので、メモリの低減化を図ることができる。 As a result, the defect information storing image memory is used also as the image memory storing the image data of the original display panel, so that the memory can be reduced.
また、本発明の画像処理装置では、前記比較演算処理手段は、前記水平被演算画素数h×垂直被演算画素数vの各比較演算対象画素に対して、少なくとも2×2〜水平被演算画素数h×垂直被演算画素数vの各比較演算対象画素パターンに場合分けして、画素間比較演算を行うことが好ましい。 In the image processing apparatus according to the present invention, the comparison calculation processing unit may include at least 2 × 2 horizontal calculation pixels for each comparison calculation target pixel of the horizontal calculation pixel count h × vertical calculation pixel count v. It is preferable to perform inter-pixel comparison calculation for each comparison calculation target pixel pattern of number h × vertical calculation target pixel number v.
これにより、表示パネルの端部において、水平被演算画素数h×垂直被演算画素数vの比較演算対象画素が全て揃わなくても、比較演算処理手段は、少なくとも2×2以上の比較演算対象画素を用いて、画素間比較演算を行うことができる。 As a result, even if not all of the comparison target pixels of horizontal calculation pixel number h × vertical calculation pixel number v are prepared at the edge of the display panel, the comparison calculation processing means can perform comparison calculation target of at least 2 × 2 or more. An inter-pixel comparison operation can be performed using pixels.
また、本発明の画像処理装置では、前記各ラインバッファメモリのバッファ長を変更するバッファ長変更手段が設けられていることが好ましい。 In the image processing apparatus of the present invention, it is preferable that buffer length changing means for changing the buffer length of each line buffer memory is provided.
このように、各ラインバッファメモリのバッファ長を変更するバッファ長変更手段を備えていることにより、ハードウエアを追加及び変更することなく、水平方向の任意の表示パネルの各表示画素による比較演算を行うことができる。 In this way, by providing the buffer length changing means for changing the buffer length of each line buffer memory, comparison calculation by each display pixel of an arbitrary display panel in the horizontal direction can be performed without adding and changing hardware. It can be carried out.
また、本発明の画像処理装置では、前記垂直メモリアドレス制御手段の設定するアドレスにおける画素数cnを変更する画素数cn変更手段が設けられていることが好ましい。 In the image processing apparatus of the present invention, it is preferable that a pixel number cn changing unit for changing the pixel number cn at the address set by the vertical memory address control unit is provided.
このように、垂直メモリアドレス制御手段の設定するアドレスにおける画素数cnを変更する画素数cn変更手段を備えていることにより、ハードウエアを追加及び変更することなく、垂直方向の任意の表示パネルの各表示画素による比較演算を行うことができる。 As described above, by providing the pixel number cn changing unit for changing the pixel number cn at the address set by the vertical memory address control unit, any display panel in the vertical direction can be provided without adding or changing hardware. A comparison operation by each display pixel can be performed.
また、本発明の画像処理装置では、前記ラインバッファメモリのバッファ長を固定長に設定する固定長設定手段が設けられていることが可能である。 In the image processing apparatus of the present invention, it is possible to provide fixed length setting means for setting the buffer length of the line buffer memory to a fixed length.
これにより、上記水平被演算画素数1×垂直被演算画素数vの垂直方向のみの各比較演算対象画素の比較演算処理を行うことができる。したがって、ハード構成を簡略することができる。
Thereby, the comparison calculation processing of each comparison calculation target pixel in only the vertical direction of the number of
また、本発明の画像処理装置では、前記ラインバッファメモリのバス幅は、1画素を表現するビット長のn倍(n:2以上の整数)のバス幅に拡張されていると共に、前記比較演算処理手段は、上記n倍のバス幅のラインバッファメモリによる各画素データの出力に対応して画素間比較演算を行うn組の比較演算処理回路を備えていることが好ましい。 In the image processing apparatus of the present invention, the bus width of the line buffer memory is expanded to a bus width n times (n: an integer equal to or greater than 2) the bit length representing one pixel, and the comparison operation is performed. The processing means preferably includes n sets of comparison operation processing circuits that perform an inter-pixel comparison operation corresponding to the output of each pixel data by the line buffer memory having the bus width of n times.
なお、上述したように、1画素を表現するビット長のn倍(n:2以上の整数)のバス幅としているのは、1画素を1バイトで表現するとは限らないためである。例えば、1画素を1バイトで表現した場合には1バイト用バス幅のn倍となるが、1画素を8バイトで表現した場合には8バイト用バス幅のn倍となる。 Note that, as described above, the bus width is n times (n: an integer equal to or greater than 2) the bit length representing one pixel because one pixel is not necessarily represented by one byte. For example, when one pixel is expressed by 1 byte, it is n times the bus width for 1 byte, but when 1 pixel is expressed by 8 bytes, it is n times the bus width for 8 bytes.
これにより、画像メモリのアクセス回数を1/n回に削減でき、また、比較演算処理速度がn倍に向上するため、並列処理による高速化を図ることができる。 As a result, the number of accesses to the image memory can be reduced to 1 / n times, and the comparison calculation processing speed is increased n times, so that high speed can be achieved by parallel processing.
また、本発明の画像処理装置では、撮像装置による撮像画素の水平方向及び垂直方向の撮像画素数が、表示画素数の整数倍間隔で撮像された画像データに対応して、前記比較演算対象領域における水平方向の画素数cm及び垂直方向の画素数cnが、表示パネルにおける水平方向の表示画素数及び垂直方向の表示画素数の各整数倍となるように設定する水平垂直方向比率設定手段が設けられていることが好ましい。 In the image processing device of the present invention, the comparison calculation target region corresponds to the image data in which the number of imaging pixels in the horizontal direction and the vertical direction of the imaging pixels by the imaging device is captured at an interval that is an integer multiple of the number of display pixels. Horizontal / vertical ratio setting means is provided for setting the number of pixels in the horizontal direction cm and the number of vertical pixels cn in the display panel to be integral multiples of the number of display pixels in the horizontal direction and the number of display pixels in the vertical direction. It is preferable that
これにより、表示パネルの点・線欠陥を検出する場合に、通常、良好な撮像を行うためには、表示パネルの1画素に対して、通常、水平方向及び垂直方向おいて、撮像装置の画素数を8〜10程度以上割当て撮像を行う必要があるが、2〜3画素の割当でも欠陥検出を行うことができる。 Thus, when detecting a point / line defect on the display panel, in order to perform good imaging normally, the pixels of the imaging device are usually arranged in the horizontal and vertical directions with respect to one pixel of the display panel. Although it is necessary to perform imaging by assigning 8 to 10 or more numbers, it is possible to detect defects even by assigning 2 to 3 pixels.
また、本発明の画像処理装置では、撮像装置による撮像画素の垂直方向の撮像画素数が、表示画素数の整数倍間隔で撮像された画像データに対応して、前記比較演算対象領域における垂直方向の画素数cnを、表示パネルにおける垂直方向の表示画素数の整数倍となるように設定する垂直方向比率設定手段が設けられていることが好ましい。 In the image processing device according to the present invention, the number of pixels in the vertical direction of the image pickup pixels by the image pickup device corresponds to the image data picked up at an integer multiple interval of the number of display pixels, in the vertical direction in the comparison calculation target region. Preferably, there is provided a vertical direction ratio setting means for setting the number of pixels cn to be an integral multiple of the number of display pixels in the vertical direction of the display panel.
これにより、表示パネルの点・線欠陥を検出する場合に、例えば、白の表示パターン等の全面同一パターンや、撮像画像の垂直方向に対して同一パターンのときに、垂直方向のみの比較演算処理でも撮像装置の画素数を2〜3画素の割当で欠陥検出を行うことができる。 As a result, when detecting a point / line defect on the display panel, for example, when the entire surface is the same pattern, such as a white display pattern, or the same pattern with respect to the vertical direction of the captured image, the comparison calculation process only in the vertical direction However, defect detection can be performed by assigning 2 to 3 pixels as the number of pixels of the imaging device.
本発明の画像処理プログラムは、上記課題を解決するために、上記記載の画像処理装置を動作させる画像処理プログラムであって、コンピュータを前記の各手段として機能させることを特徴としている。 In order to solve the above problems, an image processing program of the present invention is an image processing program for operating the above-described image processing apparatus, and is characterized by causing a computer to function as each of the above-described means.
これにより、表示パネルの点・線欠陥を検出するためにラインバッファメモリを用いてパイプライン処理する場合に、回路規模の増大を回避し、利用効率の低下及び処理速度の低下を抑制し得る画像処理プログラムを提供することができる。 As a result, when pipeline processing is performed using a line buffer memory to detect a dot / line defect of a display panel, an image that can avoid an increase in circuit scale and suppress a decrease in use efficiency and a decrease in processing speed A processing program can be provided.
本発明の撮像装置は、上記課題を解決するために、表示パネルを撮影した画像データから、水平方向において画素数cm(cmは正の整数)毎に水平被演算画素数h(hは2以上の整数)個の比較演算対象画素を有する水平被演算領域画素数((h−1)×cm+1)からなる画素と、垂直方向において画素数cn(cnは正の整数)毎に垂直被演算画素数v(vは2以上の整数)個の比較演算対象画素を有する垂直被演算領域画素数((v−1)×cn+1)からなる画素との画素マトリクスにて構成される比較演算対象領域に対して(cm又はcnの少なくとも一方は2以上の整数)、上記水平被演算画素数h×垂直被演算画素数vの各比較演算対象画素の比較演算処理を行うことにより表示パネルの点・線欠陥を検出する撮像装置であって、撮影した表示パネルの画像データをライン毎に格納する等間隔に配設されたラインセンサ又はTDIセンサからなるセンサと、上記画像データを格納した複数のセンサを、垂直方向において画素数cn毎となるように選択する複数のマルチプレクサと、上記各マルチプレクサにて選択されたセンサの画像データをそれぞれデジタル変換する変換手段と、格納する画素データを画素数cmに設定可能な可変長のラインバッファメモリにおける(水平被演算画素数h−1)個分を1組として上記垂直被演算画素数v組分設けたラインバッファメモリユニットと、上記マルチプレクサにて選択されたセンサの画像データを順に変換手段を通して上記ラインバッファメモリに順に格納させるタイミング制御手段と、上記変換手段にて変換された画像データ、及び各ラインバッファメモリからそれぞれ出力された画素データを用いて画素間比較演算を行う比較演算処理手段と、上記比較演算処理手段による演算結果から欠陥部分を検出する欠陥検出手段と、上記欠陥検出手段による検出結果を外部に出力する外部出力手段とが設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the image pickup apparatus of the present invention uses the horizontal operation pixel number h (h is 2 or more) for each pixel number cm (cm is a positive integer) in the horizontal direction from image data obtained by photographing the display panel. Of pixels) having the number of pixels in the horizontal calculation area ((h−1) × cm + 1) having the comparison target pixels, and the vertical calculation pixels for each number of pixels cn (cn is a positive integer) in the vertical direction. In a comparison calculation target region configured by a pixel matrix of pixels having a number v (v is an integer of 2 or more) comparison calculation target pixels and a vertical calculation target region pixel number ((v−1) × cn + 1) On the other hand (at least one of cm or cn is an integer greater than or equal to 2), by performing the comparison calculation process for each pixel to be compared of the number of horizontal calculation pixels h × vertical calculation pixel number v, the dot / line of the display panel An imaging device that detects defects A sensor composed of a line sensor or a TDI sensor arranged at equal intervals for storing image data of the photographed display panel for each line, and a plurality of sensors storing the image data for each pixel number cn in the vertical direction. A plurality of multiplexers to be selected, conversion means for digitally converting the image data of the sensors selected by the multiplexers, and a variable-length line buffer memory capable of setting the pixel data to be stored to the number of pixels cm A line buffer memory unit provided for the number of vertical arithmetic pixels v as one set (the number of horizontal arithmetic pixels h−1) and image data of the sensor selected by the multiplexer are sequentially converted through the conversion means. Timing control means for sequentially storing in the line buffer memory, and images converted by the conversion means. Comparison operation processing means for performing inter-pixel comparison using data and pixel data output from each line buffer memory, defect detection means for detecting a defective portion from a calculation result by the comparison operation processing means, and the defect An external output means for outputting the detection result of the detection means to the outside is provided.
上記の発明によれば、撮像装置は、画像メモリに格納された表示パネルの画像データから、水平方向において画素数cm(cmは正の整数)毎に水平被演算画素数h(hは2以上の整数)個の比較演算対象画素を有する水平被演算領域画素数((h−1)×cm+1)からなる画素と、垂直方向において画素数cn(cnは正の整数)毎に垂直被演算画素数v(vは2以上の整数)個の比較演算対象画素を有する垂直被演算領域画素数((v−1)×cn+1)からなる画素との画素マトリクスにて構成される比較演算対象領域に対して(cm又はcnの少なくとも一方は2以上の整数)、上記水平被演算画素数h×垂直被演算画素数vの各比較演算対象画素の比較演算処理を行うことにより表示パネルの点・線欠陥を検出する。 According to the above-described invention, the imaging apparatus can calculate the horizontal operation pixel number h (h is 2 or more) for each pixel number cm (cm is a positive integer) in the horizontal direction from the image data of the display panel stored in the image memory. Of pixels) having the number of pixels in the horizontal calculation area ((h−1) × cm + 1) having the comparison target pixels, and the vertical calculation pixels for each number of pixels cn (cn is a positive integer) in the vertical direction. In a comparison calculation target region configured by a pixel matrix of pixels having a number v (v is an integer of 2 or more) comparison calculation target pixels and a vertical calculation target region pixel number ((v−1) × cn + 1) On the other hand (at least one of cm or cn is an integer greater than or equal to 2), by performing the comparison calculation process for each pixel to be compared of the number of horizontal calculation pixels h × vertical calculation pixel number v, the dot / line of the display panel Detect defects.
この場合、従来では、ラインバッファメモリに画素データを読み込もうとすると、垂直被演算領域画素数((v−1)×cn+1)段のラインバッファメモリが必要である。したがって、ラインバッファメモリの利用効率が低下するにもかかわらず、ラインバッファメモリの段数を増やす必要があり、回路規模が大きくなるという問題を有していた。 In this case, conventionally, when the pixel data is to be read into the line buffer memory, a line buffer memory having a number of pixels ((v−1) × cn + 1) in the vertical operation region is required. Therefore, it is necessary to increase the number of stages of the line buffer memory even though the utilization efficiency of the line buffer memory is lowered, and there is a problem that the circuit scale is increased.
これに対して、本発明では、撮影した表示パネルの画像データをライン毎に格納する等間隔に配設されたラインセンサ又はTDIセンサからなるセンサが設けられている。 On the other hand, in the present invention, there is provided a sensor composed of a line sensor or a TDI sensor arranged at equal intervals for storing the image data of the photographed display panel for each line.
また、画像データを格納した複数のセンサを、垂直方向において画素数cn毎となるように選択する複数のマルチプレクサが設けられていると共に、各マルチプレクサにて選択されたセンサの画像データをそれぞれデジタル変換する変換手段と、格納する画素データを画素数cmに設定可能な可変長のラインバッファメモリにおける(水平被演算画素数h−1)個分を1組として上記垂直被演算画素数v組分設けたラインバッファメモリユニットとが設けられている。 In addition, a plurality of multiplexers are provided for selecting a plurality of sensors storing image data so that the number of pixels is cn in the vertical direction, and the image data of the sensors selected by each multiplexer is digitally converted. Conversion unit for performing the above operation and the number of pixels to be stored in the variable length line buffer memory capable of setting the number of pixels in cm (horizontal operation pixel number h-1) are set as one set, and the number of vertical operation pixels is set to v. And a line buffer memory unit.
したがって、タイミング制御手段にて、マルチプレクサにて選択されたセンサの画像データを順に変換手段を通して上記ラインバッファメモリに順に格納させることにより、各変換手段及び可変長のラインバッファメモリから水平被演算画素数h×垂直被演算画素数vの各比較演算対象画素を取り出すことができ、比較演算処理手段が、変換手段にて変換された画像データ、及び各ラインバッファメモリからそれぞれ出力された画素データを用いて画素間比較演算を行う。そして、欠陥検出手段にて、比較演算処理手段による演算結果から欠陥部分を検出し、外部出力手段にて、欠陥検出手段による検出結果を外部に出力する。 Accordingly, the timing control means sequentially stores the image data of the sensor selected by the multiplexer in the line buffer memory through the conversion means in order, so that the number of horizontal operation pixels from each conversion means and the variable length line buffer memory. Each comparison calculation target pixel of h × vertical calculation target pixel number v can be taken out, and the comparison calculation processing unit uses the image data converted by the conversion unit and the pixel data output from each line buffer memory. The pixel comparison operation is performed. Then, the defect detection means detects the defect portion from the calculation result by the comparison calculation processing means, and the external output means outputs the detection result by the defect detection means to the outside.
この結果、表示パネルの点・線欠陥を検出する場合において、小領域での比較演算処理を行うため、表示パネルにおける画素間の輝度濃淡値の変動部分、及びカメラのレンズ特性や照明条件等の要因で発生するシェーディング量を同時に除去することができ、欠陥検出の検出精度を向上させることができる。 As a result, when detecting a point / line defect on the display panel, since the comparison calculation processing is performed in a small area, the fluctuation portion of the luminance density value between pixels in the display panel, the lens characteristics of the camera, the illumination conditions, etc. The shading amount generated due to the factor can be removed at the same time, and the detection accuracy of defect detection can be improved.
また、シェーディング補正計算を行わずに1枚の画像で欠陥検出を行い、さらに、パイプライン化による処理を行うことができるので、欠陥検出処理の高速化を図ることができる。 In addition, since defect detection can be performed on one image without performing shading correction calculation, and further processing by pipelining can be performed, the speed of defect detection processing can be increased.
さらに、水平被演算領域画素数((h−1)×cm+1)からなる画素と、垂直方向において画素数cn(cnは正の整数)毎に垂直被演算画素数v(vは2以上の整数)個の比較演算対象画素を有する垂直被演算領域画素数((v−1)×cn+1)からなる画素との画素マトリクスにて構成される比較演算対象領域に対して(cm又はcnの少なくとも一方は2以上の整数)、上記水平被演算画素数h×垂直被演算画素数vのサイズでのパイプライン処理が行えるため、回路規模の小型化と演算処理の高速化を図ることができる。 Further, the number of pixels in the horizontal calculation area ((h−1) × cm + 1) and the number of vertical calculation pixels v (v is an integer of 2 or more) for each pixel number cn (cn is a positive integer) in the vertical direction. ) At least one of (cm or cn) with respect to a comparison calculation target area configured by a pixel matrix with a number of vertical calculation target area pixels ((v−1) × cn + 1) having a comparison calculation target pixel. Is an integer greater than or equal to 2), and pipeline processing can be performed with the size of the number of horizontal operation pixels h × the number of vertical operation pixels v, so that the circuit scale can be reduced and the operation processing speed can be increased.
また、比較演算の対象となる画素間の間隔が大きい場合でも、センサがラインバッファメモリの代用となるため、大型サイズ(1k〜16k画素)のラインバッファメモリが不要となり、回路規模を小さくできるため、コストを抑えることができる。 In addition, even when the interval between pixels to be compared is large, the sensor substitutes for the line buffer memory, so that a large-sized line buffer memory (1 to 16 k pixels) is not required, and the circuit scale can be reduced. , Can reduce costs.
さらに、格納する画素データを画素数cmに設定可能な可変長のラインバッファメモリと、垂直方向において画素数cn毎となるように選択する複数のマルチプレクサとが設けられていることにより、比較演算対象領域を柔軟に設定することができる。 Further, a variable-length line buffer memory capable of setting the pixel data to be stored to the number of pixels cm, and a plurality of multiplexers that are selected so as to be every number of pixels cn in the vertical direction are provided. The area can be set flexibly.
また、撮像装置内にて、撮像と同時に欠陥検出を行うことができるため、リアルタイムでの演算処理が可能であり、撮像装置と欠陥検出装置を組合せた構成よりも、回路構成を簡略化できる。 In addition, since defect detection can be performed simultaneously with imaging within the imaging apparatus, arithmetic processing in real time is possible, and the circuit configuration can be simplified as compared with a configuration in which the imaging apparatus and the defect detection apparatus are combined.
また、センサ素子の欠陥検出のための自己診断機能を、例えば、センサや演算処理回路部と同一チップ上にCMOSプロセスで製作することにより、回路の小型化を容易に行うことができる。 In addition, by making a self-diagnosis function for detecting a defect of the sensor element on the same chip as the sensor and the arithmetic processing circuit unit by a CMOS process, for example, the circuit can be easily downsized.
また、本発明の撮像装置では、前記各センサは、ラインセンサと、上記ラインセンサの画素データを一括して格納するシフトレジスタと、上記センサから隣接するセンサへ画素データを転送するか否かを切り替える切替手段とを備えていることが好ましい。 In the imaging apparatus of the present invention, each of the sensors is a line sensor, a shift register that collectively stores pixel data of the line sensor, and whether to transfer the pixel data from the sensor to an adjacent sensor. It is preferable to include switching means for switching.
これにより、ラインセンサ、シフトレジスタ、切替手段を備えたセンサを1ブロックとして、隣接して複数ブロック配置することにより、各センサブロックについてTDIセンサとしての機能として利用することができる。 As a result, by arranging a plurality of blocks adjacent to each other as a single block including a line sensor, a shift register, and a switching unit, each sensor block can be used as a function as a TDI sensor.
この結果、撮像のための蓄積時間を短縮することができ、また、表示パネルの点灯周期による要因で発生するフリッカの影響を軽減することができる。 As a result, the accumulation time for imaging can be shortened, and the influence of flicker caused by the lighting panel cycle can be reduced.
また、本発明の撮像装置では、前記マルチプレクサにおけるセンサの選択を、任意のセンサとなるように制御する選択制御手段が設けられていることが好ましい。 In the image pickup apparatus of the present invention, it is preferable that selection control means for controlling the selection of the sensor in the multiplexer to be an arbitrary sensor is provided.
これにより、選択制御手段にて、マルチプレクサを任意に動的に切り替えることにより、ラインセンサ素子の自己欠陥検出や、エリアセンサとしての撮像が可能となる。 As a result, the selection control means dynamically switches the multiplexer arbitrarily, thereby enabling detection of self-defects in the line sensor element and imaging as an area sensor.
また、本発明の撮像装置では、前記複数のセンサは、複数の支持台にそれぞれ搭載されていると共に、同一撮像画像を、上記複数の支持台の方向にそれぞれ分配投影する光学ユニットと、上記複数のセンサを搭載した支持台を、撮像画像の垂直方向に対して撮像画素ピッチの整数値倍分移動させる移動手段とを備えていることが好ましい。 In the imaging apparatus of the present invention, the plurality of sensors are mounted on a plurality of support bases, respectively, an optical unit that projects the same captured image in the direction of the plurality of support bases, and the plurality of the plurality of sensors. It is preferable to include a moving means for moving the support base on which the sensor is mounted by an integral multiple of the imaging pixel pitch with respect to the vertical direction of the captured image.
これにより、比較演算領域の間隔が大きくなっても、例えばマイクロステージ等の支持台により垂直方向の間隔を任意に設定できるため、センサ数の増加を抑制することができる。 As a result, even if the interval between the comparison calculation areas is increased, the interval in the vertical direction can be arbitrarily set by, for example, a support stage such as a microstage, so that an increase in the number of sensors can be suppressed.
また、支持台にそれぞれ搭載された複数のセンサの撮像から例えば画素ずらし等による画像の補間合成を行うことにより、撮像画像の分解能の向上を図ることができる。 Further, the resolution of the picked-up image can be improved by performing interpolation / synthesis of the image by, for example, pixel shifting from the pick-up of the plurality of sensors mounted on the support base.
また、本発明の撮像装置では、前記移動手段は、前記複数のセンサを搭載した支持台を、撮像画像の垂直方向のみ、又は撮像画像の水平方向及び垂直方向の両方に対して撮像画素ピッチの実数値倍分移動させると共に、取得した複数のセンサの画素データを、画素間補間データとして補間合成する画素間補間手段が設けられていることが好ましい。 In the imaging apparatus according to the aspect of the invention, the moving unit may be configured such that a support base on which the plurality of sensors is mounted has an imaging pixel pitch only in a vertical direction of the captured image or in both a horizontal direction and a vertical direction of the captured image. It is preferable that inter-pixel interpolation means is provided for interpolating and synthesizing the acquired pixel data of a plurality of sensors as inter-pixel interpolation data while moving by a real value multiple.
これにより、支持台にそれぞれ搭載された複数のセンサの撮像から、例えば画素ずらし等による画像の補間合成を行うことにより、撮像画像の分解能の向上を図ることができる。 As a result, the resolution of the captured image can be improved by performing interpolation and synthesis of the image by, for example, pixel shifting from the imaging of the plurality of sensors mounted on the support base.
また、本発明の撮像装置では、前記外部出力手段は、前記欠陥検出手段から抽出された欠陥部分の画素データの2値化表示を行う2値化表示生成手段と、上記欠陥部分の画素データを基に、欠陥周辺部分の強調表示を行う強調表示生成手段と、上記2値化表示生成手段により2値化表示された画素データと、上記強調表示生成手段により強調表示された欠陥周辺部分の画素データと、その他の画素データとを合成して表示画像を生成する画素データ合成手段とを有していることが好ましい。 In the imaging apparatus according to the present invention, the external output unit may include a binarized display generating unit that performs binarized display of the pixel data of the defective portion extracted from the defect detecting unit, and pixel data of the defective portion. Based on the highlight display generating means for highlighting the defect peripheral portion, the pixel data binarized and displayed by the binarized display generating means, and the pixel in the defect peripheral portion highlighted by the highlight display generating means It is preferable to have pixel data combining means for generating a display image by combining data and other pixel data.
これにより、撮像画像の出力と欠陥部分の強調表示出力を行うことができる。したがって、撮像装置単体で表示パネルの欠陥検出を行うと共に、欠陥部分を例えばモニタ等にて直接強調表示することができるので、検査のオペレータや目視検査員による欠陥位置の再確認を容易に行うことができる。 Thereby, the output of a captured image and the highlight display output of a defective part can be performed. Accordingly, the defect of the display panel can be detected by the image pickup device alone, and the defect portion can be directly highlighted, for example, on a monitor or the like, so that the defect position can be easily reconfirmed by an inspection operator or a visual inspector. Can do.
本発明の画像処理装置は、以上のように、画像メモリに格納された表示パネルの画像データから水平1ライン分の画像データを読み込むためのアドレスを、垂直方向において画素数cn毎となるように設定する垂直メモリアドレス制御手段と、上記水平1ラインにおける少なくとも上記水平被演算領域画素数((h−1)×cm+1)の各画素データを連続して格納する水平被演算画素数h個のラインバッファメモリを1組として、上記垂直被演算画素数v組設けたラインバッファメモリユニットと、上記垂直メモリアドレス制御手段にて設定されたアドレスにおける水平ラインの各画素データを上記画像メモリから複数ライン分をライン毎に順に読み込み、上記ラインバッファメモリに順に格納する画像メモリ入力制御手段と、上記複数個のラインバッファメモリからそれぞれ出力された上記比較演算対象画素の画素データを用いて画素間比較演算を行う比較演算処理手段と、上記比較演算処理手段による演算結果を格納する欠陥情報格納用画像メモリとが設けられているものである。 As described above, the image processing apparatus of the present invention has an address for reading image data for one horizontal line from the image data of the display panel stored in the image memory so that the address is every cn in the vertical direction. A vertical memory address control means to be set, and a line with h number of horizontal operation pixels for continuously storing each pixel data of at least the number of pixels in the horizontal operation area ((h−1) × cm + 1) in the horizontal line. One set of buffer memory, the line buffer memory unit provided with the number v of the vertical operation pixels, and each pixel data of the horizontal line at the address set by the vertical memory address control means for a plurality of lines from the image memory. Image memory input control means for sequentially reading image data for each line and storing them in the line buffer memory in order, A comparison calculation processing unit that performs inter-pixel comparison calculation using pixel data of the comparison calculation target pixels output from the line buffer memory, and a defect information storage image memory that stores a calculation result of the comparison calculation processing unit. It is provided.
また、本発明の画像処理プログラムは、以上のように、上記記載の画像処理装置を動作させる画像処理プログラムであって、コンピュータを前記の各手段として機能させるものである。 Further, as described above, the image processing program of the present invention is an image processing program for operating the above-described image processing apparatus, and causes a computer to function as each of the above-described means.
また、本発明の撮像装置は、以上のように、撮影した表示パネルの画像データをライン毎に格納する等間隔に配設されたラインセンサ又はTDIセンサからなるセンサと、上記画像データを格納した複数のセンサを、垂直方向において画素数cn毎となるように選択する複数のマルチプレクサと、上記各マルチプレクサにて選択されたセンサの画像データをそれぞれデジタル変換する変換手段と、格納する画素データを画素数cmに設定可能な可変長のラインバッファメモリにおける(水平被演算画素数h−1)個分を1組として上記垂直被演算画素数v組分設けたラインバッファメモリユニットと、上記マルチプレクサにて選択されたセンサの画像データを順に変換手段を通して上記ラインバッファメモリに順に格納させるタイミング制御手段と、上記変換手段にて変換された画像データ、及び各ラインバッファメモリからそれぞれ出力された画素データを用いて画素間比較演算を行う比較演算処理手段と、上記比較演算処理手段による演算結果から欠陥部分を検出する欠陥検出手段と、上記欠陥検出手段による検出結果を外部に出力する外部出力手段とが設けられているものである。 In addition, as described above, the image pickup apparatus of the present invention stores the image data of the display panel that has been photographed and stores the image data with a sensor composed of a line sensor or a TDI sensor arranged at equal intervals. A plurality of multiplexers for selecting a plurality of sensors so that the number of pixels is cn in the vertical direction, conversion means for digitally converting image data of the sensors selected by the multiplexers, and pixel data to be stored as pixels A line buffer memory unit provided with the number of the vertical operation pixels v as a set of (the number of horizontal operation pixels h−1) in the variable length line buffer memory which can be set to several centimeters, and the multiplexer Timing control for sequentially storing the image data of the selected sensor in the line buffer memory sequentially through the conversion means A comparison calculation processing means for performing a pixel-to-pixel comparison calculation using the image data converted by the conversion means and the pixel data output from each line buffer memory, and a calculation result by the comparison calculation processing means. Defect detection means for detecting a defective portion and external output means for outputting the detection result by the defect detection means to the outside are provided.
それゆえ、表示パネルの点・線欠陥を検出するためにラインバッファメモリを用いてパイプライン処理する場合に、回路規模の増大を回避し、利用効率の低下及び処理速度の低下を抑制し得る画像処理装置、画像処理プログラム、及び撮像装置を提供するという効果を奏する。 Therefore, when pipeline processing is performed using a line buffer memory to detect a dot / line defect of a display panel, an image that can avoid an increase in circuit scale and suppress a decrease in use efficiency and a decrease in processing speed There is an effect of providing a processing device, an image processing program, and an imaging device.
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1ないし図11に基づいて説明すれば、以下の通りである。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11 as follows.
本実施の形態の画像処理装置のシステム全体構成について、図2に基づいて説明する。図2は、液晶パネル表示装置の表示パネルとしてのフラットパネル1の欠陥検出を行う場合のシステム構成を示す。本実施の形態の画像処理装置10は、表示されたフラットパネル1の計測パターンを撮像装置5にて撮像した画像データを入力し、画像処理を施すことにより、フラットパネル1の欠陥検出を行うようになっている。
The overall system configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a system configuration for detecting a defect in the
上記画像処理装置10は、同図に示すように、画像入力部11と、画像メモリ12と、画像処理部20と、統括管理部14と、計測制御部15と、パターンジェネレータ16と、バックライト制御部17と、パネル駆動制御回路18とを有している。なお、画像処理装置10は、CPUを内蔵する場合は、単体のユニットとして設置可能であるが、パソコン等をインタフェース用の端末、又は統合管理等に使用する場合は、パソコンと画像処理装置10とを接続する形となる。また、画像処理装置10を基板とした場合は、パソコンの拡張スロットに接続する形となる。
As shown in FIG. 1, the
上記フラットパネル1内の各画素欠陥を検出するためには、先ず、計測制御部15にて、パターンジェネレータ16にフラットパネル1上に計測パターンを表示するための映像信号の出力制御を行う。次に、映像信号を基にパネル駆動制御回路18にて、フラットパネル1に映像パターンを表示する。また、フラットパネル1に透過型液晶パネルを使用している場合は、同時にバックライト制御部17にて、パネル照明を点灯させる。
In order to detect each pixel defect in the
次に、表示されたフラットパネル1の計測パターンを撮像装置5にて撮像し、画像入力部11を通して撮像信号をデジタル化された濃淡画像として画像メモリ12に格納する。
Next, the displayed measurement pattern of the
次いで、画像メモリ12に格納されたデータを基に、欠陥部分を検出するための演算処理を画像処理部20で行い、欠陥部分の特徴量を抽出することにより、統括管理部14にてフラットパネル1の良否判定を行う。
Next, based on the data stored in the
本実施の形態の上記画像処理部20の構成を、図1に基づいて詳細に説明する。図1は、画像処理部20の構成を示すブロック図である。
The configuration of the
図1に示すように、本実施の形態の画像処理部20は、画像メモリ12からの画像データの読込みや画像メモリ12への格納を行う画像メモリ入力制御手段としての画像メモリ制御回路21と、画像メモリ12から読込まれた画像データをシフトレジスタ等のラインバッファメモリ24であるラインバッファメモリ(1,1)24a、ラインバッファメモリ(1,2)24b、ラインバッファメモリ(1,3)24c、ラインバッファメモリ(2,1)24d、ラインバッファメモリ(2,2)24e、ラインバッファメモリ(2,3)24f、ラインバッファメモリ(3,1)24g、ラインバッファメモリ(3,2)24h、及びラインバッファメモリ(3,3)24iと、画像フィルタ処理を行う比較演算処理手段としての比較演算処理回路25と、比較演算処理回路25の出力結果を一時的にラインメモリに格納する出力用ラインバッファメモリ26とを備えている。上記ラインバッファメモリ24群は、ラインバッファメモリユニットを構成している。
As shown in FIG. 1, the
上記画像メモリ12には、撮像装置5にて撮影したフラットパネル1における全画素の画像データが格納されていると共に、画像処理部20にて画像処理された結果が格納されている。なお、本発明においては、画像処理された結果を、必ずしも画像メモリ12に格納する必要はなく、メモリに余裕があれば、他の欠陥情報格納用画像メモリに記憶することが可能である。
The
この画像メモリ12は、例えば、DDR/DDR2メモリからなっている。このDDR/DDR2メモリは、大容量、ビット単価が安価、及び連続データアクセスが高速等のメリットを有するため、近年、パソコンや画像メモリに利用される。しかし、DDR/DDR2メモリは、バイト単位でのデータのランダムアクセスは、極端にメモリアクセス効率が低下するという短所がある。この理由は、1回のメモリアクセス制御が先ずアドレスを2回に分けてメモリに設定してから、4又は8バースト長でアクセス制御(4又は8回連続、メモリを順次アクセスする)するためである。例えば、一般によく利用される64ビットバス長(8バイト長)メモリモジュールで8バースト長での1回のメモリアクセス制御は、8(バイト)×8(回)=64(バイト)単位となる。このため、例え1バイトデータのアクセスしか必要がなくても、64バイト分のアクセス制御を行う必要があるため、64バイト未満のランダムアクセスは、極端に転送効率が悪くなる。このため、DDR/DDR2メモリのアクセス効率を向上させるためには、できるだけ連続でメモリアクセスを行い、かつ、1回のメモリアクセスの整数倍でアクセスすることが必要となる。
The
この短所を補うため、通常、DDR/DDR2メモリをサポートするCPUについては、キャッシュメモリを内蔵し、この短所を補っている。また、DDR/DDR2メモリを画像メモリとして使用する場合は、できるだけ高速にデータ転送を行うため、連続したメモリアクセスを行うように制御する。 In order to compensate for this disadvantage, a CPU that supports a DDR / DDR2 memory usually incorporates a cache memory to compensate for this disadvantage. Further, when using the DDR / DDR2 memory as an image memory, control is performed so that continuous memory access is performed in order to perform data transfer as fast as possible.
また、ハードでの処理効率を向上させるためには、バッファメモリ等(通常、画像メモリに比べアクセス速度が速い)を用いて、画像メモリ12からの画像データの読込み、又は書き込みを行う場合、画像データを一時格納する。これにより、画像メモリ12のアクセス回数の削減や、画像メモリ12をアクセスできない期間でも、他の演算処理系回路を並列に動作させることが可能となる。
Also, in order to improve the processing efficiency in hardware, when reading or writing image data from the
このように、全体の処理の高速化、高効率化を図るためには、バッファメモリ等が必要不可欠なものとなっている。 Thus, a buffer memory or the like is indispensable in order to increase the overall processing speed and efficiency.
次に、上記画像メモリ制御回路21は、画像メモリ12から画像データを読込む制御と、画像処理部20にて画像処理された結果を画像メモリ12に書き込む制御を行う。
Next, the image
画像メモリ制御回路21における上記画像メモリ12に格納された画像データをこの画像メモリ12から読込むための入力系の制御回路としては、入力用画像メモリアドレス制御回路22が備えられており、この入力用画像メモリアドレス制御回路22は、垂直メモリアドレス制御手段としての垂直メモリアドレス制御回路(入力用)23aと水平メモリアドレス制御回路(入力用)23bを有している。
As an input system control circuit for reading the image data stored in the
上記水平メモリアドレス制御回路(入力用)23bでは、画像メモリ12から画像データを読込むための水平位置を、1〜水平画素数まで順次インクリメント(+1)によるカウントアップを行い、水平位置を計算する。また、垂直メモリアドレス制御回路(入力用)23aは、画像データを読込むための垂直位置を、1〜垂直画素数まで、垂直位置計算を行う。ただし、垂直位置計算の方法としては、水平位置計算のように単純なインクリメントではなく、垂直画素数cnでのカウントアップを基本演算とする。例えば、後述する図4(b)に示すように、垂直間隔cn=4とした場合、先ず、1ライン目から順番に、1、5、9、・・・、4n+1(n:正の整数)の順番に、垂直画素数の範囲内でカウントアップを行う。これを1サイクルとした場合、次に、2ライン目から順番に、2、6、10、・・・、4n+2の2サイクル目を実行し、次に、3ライン目から順番に、3、7、11、・・・、(4n+3)の3サイクル目を実行し、次に、4ライン目から順番に、4、8、12、・・・、(4n+4)の4サイクル目を実行して垂直方向の一連のカウントアップを完了する。
In the horizontal memory address control circuit (for input) 23b, the horizontal position for reading image data from the
このような計算を行うことにより、画像データ上では、垂直方向に4画素(4ライン)間隔で比較対象となる画素が存在するが、後に説明を行うラインバッファメモリ(1,2)24a〜24i上では、垂直方向には連続した3ライン分のデータが格納されることになり、演算処理の効率化と回路規模の削減を図ることができる。 By performing such calculation, there are pixels to be compared in the vertical direction at intervals of 4 pixels (4 lines) on the image data, but line buffer memories (1, 2) 24a to 24i to be described later. In the above, data for three continuous lines is stored in the vertical direction, and it is possible to improve the efficiency of arithmetic processing and reduce the circuit scale.
入力用画像メモリアドレス制御回路22は、垂直メモリアドレス制御回路(入力用)23aと水平メモリアドレス制御回路(入力用)23bとの各位置を合成して、実際に画像メモリ12の読込みアドレスへの変換を行う。
The input image memory
一方、画像メモリ制御回路21における上記画像処理部20にて画像処理された結果を画像メモリ12に書き込む制御回路としては、出力用画像メモリアドレス制御回路27が備えられており、この出力用画像メモリアドレス制御回路27は、垂直メモリアドレス制御回路(出力用)28aと水平メモリアドレス制御回路(出力用)28bとを有している。
On the other hand, an output image memory
上記出力用画像メモリアドレス制御回路27、垂直メモリアドレス制御回路(出力用)28a、及び水平メモリアドレス制御回路(出力用)28bは、入力系の入力用画像メモリアドレス制御回路22、垂直メモリアドレス制御回路(入力用)23a及び水平メモリアドレス制御回路(入力用)23bと同等の機能を有している。
The output image memory
そして、画像メモリ制御回路21は、前記入力系及び出力系からの要求に対して調停作業を行い、画像メモリ12への画像データの読込みや格納を行う。
The image
次に、ラインバッファメモリ(1,1)24a、ラインバッファメモリ(1,2)24b、ラインバッファメモリ(1,3)24c、ラインバッファメモリ(2,1)24d、ラインバッファメモリ(2,2)24e、ラインバッファメモリ(2,3)24f、ラインバッファメモリ(3,1)24g、ラインバッファメモリ(3,2)24h、及びラインバッファメモリ(3,3)24i等のラインバッファメモリ24について説明する。
Next, a line buffer memory (1,1) 24a, a line buffer memory (1,2) 24b, a line buffer memory (1,3) 24c, a line buffer memory (2,1) 24d, a line buffer memory (2,2 ) 24e, line buffer memory (2, 3) 24f, line buffer memory (3, 1) 24g, line buffer memory (3, 2) 24h, and
まず、ハードウエアでラインバッファメモリ24を実現するためには、複数の方法があるが、ここでは、構成が単純なシフトレジスタを用いたラインバッファメモリ24の構成例を、図3(a)(b)(c)に基づいて説明する。図3(a)(b)は、ラインバッファメモリ長を10バイトとしたものであり、図3(c)は、5バイトのラインバッファメモリ長を2段にしたものである。
First, there are a plurality of methods for realizing the
図3(a)(b)に示すように、例えば、ラインバッファメモリ長を10バイトとしたラインバッファメモリ24においては、右から左に向かって順に「1」、「2」・・・「10」のデータ格納されている。例えば、図3(a)では、このラインバッファメモリ24に左側には次にラインバッファメモリ24に格納しようとするデータ「11」がある場合を示しており、右側には、このラインバッファメモリ24から取り出さるデータ「1」がある場合を示している。
As shown in FIGS. 3A and 3B, for example, in the
ここで、ラインバッファメモリ24の転送処理を実行することにより、ラインバッファメモリ24の内部の画像データが右に1バイト分シフト転送され、図3(b)に示すように、ラインバッファメモリ24の左端に「11」のデータを格納すると同時に、ラインバッファメモリ24の右端の「2」のデータを取り出すことができる。
Here, by executing the transfer process of the
この構成は、固定長ラインバッファメモリの基本構成である。ここで、可変長ラインバッファメモリとする場合、画像データの取り出し位置を例えばマルチプレクサ等を用いてラインバッファメモリ24の途中部分から任意に取り出すことにより、可変長のラインバッファメモリを実現することができる。例えば、図3(a)の例では、「3」の位置から取り出す可変長のラインバッファメモリ24を実現することができる。そして、「3」の位置からデータ取り出す場合は、ラインバッファメモリ24を8バイトに設定することができる。
This configuration is a basic configuration of the fixed-length line buffer memory. Here, when the variable-length line buffer memory is used, the variable-length line buffer memory can be realized by arbitrarily extracting the image data extraction position from the middle portion of the
次に、図3(c)は、バス幅を2倍に拡張した例を示している。一般に画像データは、8ビット幅で使用する場合が多く、仮に、画像データを8ビットとすると、図3(c)では、16ビット幅のバッファメモリとなる。この場合、バス幅が2倍になるが、バッファ容量は10バイトと同じ容量である。バス幅を2倍にするメリットとしては、同じ回路規模でありながら、画像データの転送速度を2倍に向上させることが可能となる。 Next, FIG. 3C shows an example in which the bus width is doubled. In general, image data is often used with a width of 8 bits. If the image data is 8 bits, a buffer memory with a width of 16 bits is obtained in FIG. In this case, the bus width is doubled, but the buffer capacity is the same as 10 bytes. As an advantage of doubling the bus width, it is possible to improve the transfer speed of image data by a factor of two, while having the same circuit scale.
CPUのバス幅が8ビット、16ビット、32ビット等のように拡大されている背景としては、1回のメモリアクセスで多くのデータを転送/処理することができるためであり、処理能力を向上させるために一般的に用いられる技術である。市販のメモリモジュールも転送速度を向上させるため、64ビットのバス幅のものが一般に用いられている。 The reason why the CPU bus width has been expanded to 8 bits, 16 bits, 32 bits, etc. is that a large amount of data can be transferred / processed with a single memory access, improving the processing capability. It is a technique that is commonly used to A commercially available memory module having a 64-bit bus width is generally used to improve the transfer speed.
シフトレジスタ以外に可変長のラインバッファメモリ24を実現する方法としては、一般的なデュアルポートメモリを使用する場合が有る。
As a method for realizing the variable-length
デュアルポートメモリの場合、画像データを格納するアドレスとデータを取り出すアドレスとを一定間隔に離した状態にして、アドレス制御を行うことにより実現することができる。例えば、10バイト長のバッファメモリとする場合、例えば、現在のデータ格納アドレスを「15」とし、データ取り出しアドレスを「5」とした場合、差が「10」あるためバッファ長を10バイトとすることができる。画像データの格納及び取り出しを行う度に、アドレスをインクリメント(+1)することにより、常に「10」間隔のバッファ長が維持される。バッファ長を変更したい場合は、このアドレスの差を変更することにより、容易に実現できる。 In the case of a dual port memory, it can be realized by performing address control with an address for storing image data and an address for retrieving data being separated from each other by a fixed interval. For example, when the buffer memory has a length of 10 bytes, for example, when the current data storage address is “15” and the data retrieval address is “5”, the difference is “10”, so the buffer length is 10 bytes. be able to. By incrementing (+1) the address each time image data is stored and retrieved, the buffer length of “10” intervals is always maintained. If it is desired to change the buffer length, it can be easily realized by changing the address difference.
ラインバッファメモリ24の必要性は、前記画像メモリ12で説明したように、複数画素分の画像データを用いて演算を行う画像フィルタ処理や比較演算処理を行う場合、画像メモリ12から画像データを随時、複数画素分のデータを読込んで処理を行っていては、処理効率が著しく低下する要因となる。このため、一度、画像メモリ12から読込んだ画像データを再利用する例えば画像フィルタ処理等の演算の場合、画像メモリ12からの画像データの読込みを行わず、アクセス速度の速いラインバッファメモリ24からの画像データ読込みを行い、パイプライン処理を行うことにより演算処理の高速化を図ることができる。
The necessity of the
次に、上記構成の画像処理装置10における画像処理部20の画像フィルタ処理について説明を行う。
Next, image filter processing of the
従来、表示パネル全体の画像データの画像フィルタ処理を行う場合、画像メモリの水平方向に左端から順に1画素分ずつデータを読取りながら、画像フィルタ処理を行い、右端まで到達した場合は、次の垂直1ライン下側の左端の画像メモリから順次デ−タを読取りながら、最終画像メモリ位置まで処理を行う。 Conventionally, when image filter processing of image data of the entire display panel is performed, the image filter processing is performed while reading data one pixel at a time sequentially from the left end in the horizontal direction of the image memory. Processing is performed up to the final image memory position while sequentially reading data from the left end image memory one line below.
隣接する例えば3×3画像フィルタの1画素分を演算する場合、9画素分の画像データを画像メモリ上から読込む必要があるが、毎回、9画素分の画像データを読込でいては、処理効率が悪い。このため、画像データ読み出し時に、画像メモリから読込んだ画像データをラインバッファメモリに順次格納し、格納された画像データをこのラインバッファから順次読み出すことにより、画像メモリのアクセス効率を改善し、パイプライン処理による効率化を図っている。 When calculating one pixel of an adjacent 3 × 3 image filter, for example, it is necessary to read image data for nine pixels from the image memory. However, every time image data for nine pixels is read, processing is performed. ineffective. Therefore, when the image data is read, the image data read from the image memory is sequentially stored in the line buffer memory, and the stored image data is sequentially read from the line buffer, thereby improving the access efficiency of the image memory, and Efficiency is improved by line processing.
従来、パイプライン処理で隣接する3×3画像フィルタを行うためには、通常、特許文献3のように、水平画像サイズ長のラインバッファメモリを3個とラッチ回路9個とで、画像データの一時格納回路を構成している場合が多い。
Conventionally, in order to perform adjacent 3 × 3 image filters by pipeline processing, normally, as in
しかしながら、隣接する3×3画素サイズのフィルタ処理とは異なり、水平方向、垂直方向に一定間隔で離れた位置でのフィルタ処理を行う場合、ラインバッファメモリを用いたパイプライン処理方式では、ラインバッファメモリの利用効率が低下するにもかかわらず、ラインバッファメモリの段数を増やす必要があり、回路規模が大きくなる。 However, unlike the adjacent 3 × 3 pixel size filter processing, when performing the filter processing at positions spaced apart at a constant interval in the horizontal direction and the vertical direction, in the pipeline processing method using the line buffer memory, the line buffer Despite the reduction in memory utilization efficiency, it is necessary to increase the number of stages of the line buffer memory, which increases the circuit scale.
例えば、図4(b)に示すように、水平方向に3画素(=cm)毎、垂直方向に4画素(=cn)毎とした、中心画素P(m,n)と8個の周辺部画素P(m−cm,n−cn)、P(m,n−cn)、P(m+cm,n−cn)、P(m−cm,n)、P(m+cm,n)、P(m−cm,n+cn)、P(m,n+cn)、P(m+cm,n+cn)との有効エリアが3×3画素サイズの画像フィルタを処理する場合、見かけ上7×9画素サイズ((2×cm+1=2×3+1=7)×(2×cn+1=2×4+1=9))の画像フィルタを処理することになるため、ラインバッファメモリは9個分が必要となる。また、cnが5以上となったときには、2×cn+1=2×5+1=11以上のラインバッファメモリが必要となる。 For example, as shown in FIG. 4B, the center pixel P (m, n) and eight peripheral portions are arranged every 3 pixels (= cm) in the horizontal direction and every 4 pixels (= cn) in the vertical direction. Pixel P (m-cm, n-cn), P (m, n-cn), P (m + cm, n-cn), P (m-cm, n), P (m + cm, n), P (m- When processing an image filter having an effective area of 3 × 3 pixels with cm, n + cn), P (m, n + cn), and P (m + cm, n + cn), an apparent 7 × 9 pixel size ((2 × cm + 1 = 2) Since (* 3 + 1 = 7) * (2 * cn + 1 = 2 * 4 + 1 = 9)) image filters are processed, nine line buffer memories are required. When cn is 5 or more, a line buffer memory of 2 × cn + 1 = 2 × 5 + 1 = 11 or more is required.
そこで、本実施の形態では、有効エリアが例えば3×3画素サイズの比較演算を行う画像をフィルタ処理する場合、図1に示すように、水平方向用として3個で1組となるラインバッファメモリ24を3組配置する。すなわち、第1組のラインバッファメモリ24は、ラインバッファメモリ(1,1)24a、ラインバッファメモリ(1,2)24b、ラインバッファメモリ(1,3)24cの3個で構成され、第2組のラインバッファメモリ24はラインバッファメモリ(2,1)24d、ラインバッファメモリ(2,2)24e、ラインバッファメモリ(2,3)24fの3個で構成され、第3組のラインバッファメモリ24は、ラインバッファメモリ(3,1)24g、ラインバッファメモリ(3,2)24h、及びラインバッファメモリ(3,3)24iの3個で構成されている。
Therefore, in the present embodiment, when filtering an image for which the effective area is a comparison operation having a 3 × 3 pixel size, for example, as shown in FIG. Three sets of 24 are arranged. That is, the first set of
なお、この個数は、cnが5以上となったときにも変わらない。また、1組(3個)のラインバッファ長の合計サイズは、水平画像サイズ長Lとする。この水平画像サイズ長Lは、予め設定された画素数からなっている。 This number does not change when cn is 5 or more. The total size of one set (three) of line buffer lengths is a horizontal image size length L. The horizontal image size length L is composed of a preset number of pixels.
ここで、1組中の3個のラインバッファメモリ24のうち、2個のラインバッファメモリ24を3画素に、残りを「水平画像サイズ長L−6」とすることにより、水平方向は、3画素毎でのフィルタ処理が可能となる。すなわち、例えば、各組の2個目、3個目のラインバッファメモリ(1,2)24b、ラインバッファメモリ(1,3)24c、ラインバッファメモリ(2,2)24e、ラインバッファメモリ(2,3)24f、ラインバッファメモリ(3,2)24h、及びラインバッファメモリ(3,3)24iを水平画像サイズ長=3画素とし、各組の最初のラインバッファメモリ(1,1)24a、ラインバッファメモリ(2,1)24d、及びラインバッファメモリ(3,1)24gを水平画像サイズ長L−6画素とする。
Here, out of the three
一方、垂直方向については、画像メモリ12の水平1ライン分の画像データである水平画像サイズ長Lの各画素のデータを順次読み出し、ラインバッファメモリ(1,1)24aから順次格納していく。しかしながら、画像メモリ12を読み出す場合には、画像メモリ12の1ライン読み出しについて、画像フィルタの垂直方向の画素間隔、つまり、図4(b)に示す例では、4画素(=cn)毎で読み出し、ラインバッファメモリ(1,1)24aから順次格納する。
On the other hand, in the vertical direction, the data of each pixel of the horizontal image size length L, which is the image data for one horizontal line in the
これにより、見かけ上、垂直方向には、3ライン分が連続して、ラインバッファメモリ24に格納されていることになる。つまり、中間に余分なラインバッファメモリ24を配置する必要がなくなる。
As a result, apparently three lines are continuously stored in the
このように、垂直方向のメモリアクセスの間隔を制御することにより、垂直方向の画素間隔を任意に設定することができる。この垂直方向におけるメモリアクセスの間隔の制御は、垂直メモリアドレス制御回路(入力用)23aにて設定することにより行うことができる。 In this way, by controlling the memory access interval in the vertical direction, the pixel interval in the vertical direction can be arbitrarily set. The control of the memory access interval in the vertical direction can be performed by setting in the vertical memory address control circuit (for input) 23a.
上記ラインバッファメモリ24の画素データの動きについて、図5に基づいて具体的に説明する。図5は、水平画像サイズ長Lが例えば100画素の場合における、各ラインバッファメモリ24の画像データが格納された状態を示すものである。
The movement of the pixel data in the
図5では、水平撮像画素数が100画素、つまり水平画像サイズ長L=100画素、比較演算を行うための水平画素数cm=3画素に設定したものとなっている。したがって、ラインバッファメモリ(1,2)24b、ラインバッファメモリ(1,3)24c、ラインバッファメモリ(2,2)24e、ラインバッファメモリ(2,3)24f、ラインバッファメモリ(3,2)24h、及びラインバッファメモリ(3,3)24iの6個の各ラインバッファメモリ24におけるサイズを3画素(3バイト)長に設定し、ラインバッファメモリ(1,1)24a、ラインバッファメモリ(2,1)24d、及びラインバッファメモリ(3,1)24gの3個の各ラインバッファメモリ24のサイズを94画素(水平画像サイズ長L−6=100−6=94画素)に設定している。
In FIG. 5, the number of horizontal imaging pixels is set to 100 pixels, that is, the horizontal image size length L = 100 pixels, and the number of horizontal pixels cm for comparison operation is set to 3 pixels. Therefore, line buffer memory (1, 2) 24b, line buffer memory (1, 3) 24c, line buffer memory (2, 2) 24e, line buffer memory (2, 3) 24f, line buffer memory (3, 2) The size of each of the six
図5中の番号は、実際に画像データが順次格納された番号を示しており、各ラインバッファメモリ24の出力部分(右端部分)から、9個の画素データを取り出すことができる。この9個の画素データを比較演算処理回路25で処理することにより、図5の比較演算処理回路25に示す「104」の画素データ部分が、欠陥かどうかを検出することができる。
The numbers in FIG. 5 indicate the numbers in which the image data is actually sequentially stored, and nine pieces of pixel data can be extracted from the output portion (right end portion) of each
このような構成とすることにより、1クロック毎に各ラインバッファメモリ24への画像データの格納、画像データの取り出し、比較演算処理の実行、及び処理結果の格納をパイプライン処理で行うことが可能となる。
With this configuration, it is possible to store image data in each
なお、ラインバッファメモリ24のうち、ラインバッファメモリ(1,1)24aは、例えば94バイトとしているが、必ずしも94バイト長のサイズは必要なく、画像メモリ12からの一時格納に必要なサイズ(数10バイト程度)でも構わない。ただし、ラインバッファメモリ(2,1)24d、及びラインバッファメモリ(3,1)24gについては、パイプライン処理において垂直方向の画素位置を合わせる必要があるので、94バイト以上(可変長の場合)が必要である。
Of the
次に、フラットパネル1における比較演算対象領域の比較演算処理回路25による欠陥検出方法について、図6に基づいて説明する。図6は、フラットパネル1の表示画素2における比較演算対象領域3を示す平面図である。
Next, a defect detection method by the comparison
図6に示すように、水平画素数(=cm)が例えば6画素、垂直画素数(=cn)が例えば10の場合、比較演算対象領域3は、13×21画素((2×cm+1=2×6+1=13)×(2×cn+1=2×10+1=21))となる。図6は、モノクロ表示における各表示画素2内の9ヶ所の撮像画素についての輝点(白点)及び黒点を検出するためのものである。同図において、9点中の中心の中心撮像画素4aにおける濃淡値と周辺8ヶ所の周辺撮像画素4b…の濃淡値とを比較演算し、中心撮像画素4aが周辺撮像画素4b…よりも濃淡値が明るい場合は、該中心撮像画素4aを輝点欠陥として判定する一方、中心撮像画素4aが周辺撮像画素4b…よりも暗い場合は、該中心撮像画素4aを黒点欠陥として検出する。
As shown in FIG. 6, when the number of horizontal pixels (= cm) is, for example, 6 pixels and the number of vertical pixels (= cn) is, for example, 10, the comparison
簡単な演算処理例としては、例えば、中心撮像画素4aの濃淡値から8ヶ所の周辺撮像画素4b…の濃淡値の平均値を減算し、その演算結果が所定の正の閾値以上である場合は輝点欠陥とする一方、所定の負の閾値以下である場合は黒点欠陥として判断する。
As a simple calculation processing example, for example, when the average value of the gray values of the eight
また、線欠陥は、点欠陥が連続的に発生するため、点欠陥の連続性を、ラベリング処理等を用いて、欠陥群の範囲を算出することにより検出ができる。 In addition, since line defects occur continuously, point defects can be detected by calculating the range of defect groups using a labeling process or the like.
次に、比較演算対象領域3を拡張した場合について、図7に基づいて説明する。図7は、比較演算対象領域3を図6よりもさらに大きくした領域を示す平面図であり、全25ヶ所の撮像画素を用いて比較演算処理する場合を示したものである。つまり、5×5画素の画像フィルタを用いて比較演算処理する場合を示している。
Next, the case where the comparison
図7に示すように、全25ヶ所の撮像画素を用いて比較演算処理する場合では、9ヶ所の場合と比べ、比較演算対象となる画素数が増えるため、比較演算処理の安定度をさらに向上させることができる。つまり、24ヶ所の周辺撮像画素4b…の濃淡値の平均値を求めたものと中心撮像画素4aの濃淡値とを比較するので、24ヶ所の周辺撮像画素4b…の濃淡値の平均値の精度が向上し、中心撮像画素4aの濃淡値が欠陥であるか否かの判断の精度が高まり、比較演算処理の安定度が増す。
As shown in FIG. 7, in the case where the comparison calculation process is performed using all the 25 image pickup pixels, the number of pixels to be compared is increased as compared with the case of nine positions, so that the stability of the comparison calculation process is further improved. Can be made. That is, since the average value of the gray values of the 24
このように、検査の対象となる被検査画素の小さい領域(例えば、隣接する3×3画素の領域)で、種々の画像フィルタ処理を行って欠陥検出を行うよりも、例えば、周辺の同色の画素同士(例えば、緑(G)の表示色画素同士)に対して、良品画素との比較演算を行う画像フィルタ処理の方が、欠陥検出を容易に行うことができる。すなわち、一般に、フラットパネル1の表示画素2は、赤(R)、緑(G)、青(B)の順に配設されているので、隣接する3×3画素の領域では、互いに異なる表示色画素が混在している。
Thus, rather than performing defect detection by performing various image filter processes in a small area (for example, an adjacent 3 × 3 pixel area) of an inspection target pixel to be inspected, for example, the surrounding same color Defect detection can be performed more easily by image filter processing that performs comparison calculation with non-defective pixels for pixels (for example, green (G) display color pixels). That is, in general, the
また、フラットパネル1の欠陥検出を行う場合、偶数ライン又は奇数ラインの表示画素のみを表示点灯させて欠陥検出を行うときに、本実施の形態のように、水平方向及び垂直方向に大きな画素間隔で比較演算処理を行う場合に特に効果がある。
Further, when performing defect detection of the
すなわち、フラットパネル1の各画素を駆動するための信号線が、水平方向及び垂直方向にマトリックスで配置されているため、隣接する信号線がショートしていると、隣接する表示画素のラインが同時に表示されたり表示されなかったりする不良が発生する。この不良を検出するためには、例えば、偶数ライン又は奇数ラインのみの表示画素を点灯するパターンを用いる。隣接するラインのパターンが同じの場合、このような不良を完全に検出できないためである。
That is, since the signal lines for driving each pixel of the
次に、比較演算対象領域3における画素データの内容について説明する。
Next, the contents of the pixel data in the comparison
例えば、図4(b)に示す見かけ上7×9画素サイズ((2×cm+1=2×3+1=7)×(2×cn+1=2×4+1=9))の画像フィルタの処理においては、前述したように、画像フィルタの垂直方向の画素間隔、つまり、4画素(=cn)毎で読み出し、ラインバッファメモリ(1,1)24aから順次格納した。そして、これにより、中心画素P(m,n)の比較演算処理ができた。 For example, in the processing of an image filter having an apparent 7 × 9 pixel size ((2 × cm + 1 = 2 × 3 + 1 = 7) × (2 × cn + 1 = 2 × 4 + 1 = 9)) shown in FIG. As described above, the pixel spacing in the vertical direction of the image filter, that is, every four pixels (= cn) is read and sequentially stored from the line buffer memory (1, 1) 24a. As a result, the comparison calculation process for the center pixel P (m, n) was completed.
次いで、本実施の形態では、画像メモリ制御回路21は、次の画素データをラインバッファメモリ24に入力する。図5に示すように、例えば、画素「301」の画素データがラインバッファメモリ(1,1)24aに格納される。それと同時に、ラインバッファメモリ(1,2)24b、ラインバッファメモリ(1,3)24c、ラインバッファメモリ(2,1)24d、ラインバッファメモリ(2,2)24e、ラインバッファメモリ(2,3)24f、ラインバッファメモリ(3,1)24g、ラインバッファメモリ(3,2)24h、及びラインバッファメモリ(3,3)24i等の各ラインバッファメモリ24は、前段のラインバッファメモリ24の1画素分のデータ出力値を入力値とし、それと同時に、ラインバッファメモリ24における最右端の1画素分のデータ出力値として、次のラインバッファメモリ24の入力値としてデータを転送する。例えば、ラインバッファメモリ(1,2)24bの出力である画素データ「207」はラインバッファメモリ(1,2)24bの入力としてデータを転送し、ラインバッファメモリ(1,2)24bの出力である画素データ「204」はラインバッファメモリ(1,3)24cの入力としてデータを転送する。さらに、ラインバッファメモリ(1,3)24cの出力である画素データ「201」はラインバッファメモリ(2,1)24dの入力としてデータを転送する。
Next, in the present embodiment, the image
これにより、比較演算処理回路25には、画素データ「208」「205」「202」「108」「105」「「102」「8」「5」「2」が入力されるので、画素データ「105」を中心撮像画素4aとする比較演算処理が行われる。
As a result, the pixel data “208” “205” “202” “108” “105” ““ 102 ”“ 8 ”“ 5 ”“ 2 ”is input to the comparison
ここで、図5に示す各ラインバッファメモリ24に格納された画素データと図4(b)に示す有効エリアが3×3画素サイズにおける各画素との位置関係について説明する。
Here, the positional relationship between the pixel data stored in each
すなわち、図5に示すラインバッファメモリ(1,1)24a、ラインバッファメモリ(1,2)24b、ラインバッファメモリ(1,3)24cは、図4(b)に示す垂直方向の(n+cn)ラインとなり、また、ラインバッファメモリ(2,1)24d、ラインバッファメモリ(2,2)24e、ラインバッファメモリ(2,3)24fは、垂直方向の(n)ラインとなり、ラインバッファメモリ(3,1)24g、ラインバッファメモリ(3,2)24h、及びラインバッファメモリ(3,3)24iは、垂直方向の(n−cn)ラインの位置関係となる。 That is, the line buffer memory (1,1) 24a, the line buffer memory (1,2) 24b, and the line buffer memory (1,3) 24c shown in FIG. 5 are (n + cn) in the vertical direction shown in FIG. The line buffer memory (2, 1) 24d, the line buffer memory (2, 2) 24e, and the line buffer memory (2, 3) 24f are (n) lines in the vertical direction, and the line buffer memory (3 , 1) 24g, line buffer memory (3, 2) 24h, and line buffer memory (3, 3) 24i are in the positional relationship of the (n-cn) lines in the vertical direction.
また、水平方向に対しては、ラインバッファメモリ(1,1)24a、ラインバッファメモリ(2,1)24d、ラインバッファメモリ(3,1)24gの出力は(m+cm)の位置に対応し、ラインバッファメモリ(1,2)24b、ラインバッファメモリ(2,2)24e、ラインバッファメモリ(3,2)24hの出力は(m)の位置に対応し、ラインバッファメモリ(1,3)24c、ラインバッファメモリ(2,3)24f、ラインバッファメモリ(3,3)24iの出力は(m−cm)の位置に対応する。 For the horizontal direction, the output of the line buffer memory (1, 1) 24a, the line buffer memory (2, 1) 24d, and the line buffer memory (3, 1) 24g corresponds to the position of (m + cm), The outputs of the line buffer memory (1, 2) 24b, the line buffer memory (2, 2) 24e, and the line buffer memory (3, 2) 24h correspond to the position (m), and the line buffer memory (1, 3) 24c The outputs of the line buffer memory (2, 3) 24f and the line buffer memory (3, 3) 24i correspond to the position (m-cm).
したがって、図5に示す各ラインバッファメモリ24の出力画素データ「1」は図4(b)に示す周辺部画素P(m−cm,n−cn)の位置関係となり、出力画素データ「4」は図4(b)に示す周辺部画素P(m,n−cn)の位置関係となり、出力画素データ「7」は図4(b)に示す周辺部画素P(m+cm,n−cn)の位置関係となり、出力画素データ「101」は図4(b)に示す周辺部画素P(m−cm,n)の位置関係となり、出力画素データ「104」は図4(b)に示す中心画素P(m,n)の位置関係となり、出力画素データ「107」は図4(b)に示す周辺部画素P(m+cm,n)の位置関係となり、出力画素データ「201」は図4(b)に示す周辺部画素P(m−cm,n+cn)の位置関係となり、出力画素データ「204」は図4(b)に示す周辺部画素P(m,n+cn)の位置関係となり、出力画素データ「207」は図4(b)に示す周辺部画素P(m+cm,n+cn)の位置関係となる。図4(b)と図5の位置関係は、見た目では、中心画素P(m,n)を中心として180度回転したイメージとなる。
Therefore, the output pixel data “1” of each
次に、上記の説明において、比較演算対象領域3における垂直方向のメモリアクセクスは、1ライン目から順番に、1、5、9、・・・、4n+1(n:0以上の整数)でアクセスを行っている。
Next, in the above description, the memory access in the vertical direction in the comparison
これを1サイクルとした場合、本実施の形態では、次に、2ライン目から順番に、2、6、10、・・・、(4n+2)の2サイクル目を実行し、さらに、3ライン目から順番に、3、7、11、・・・、(4n+3)の3サイクル目を実行し、次いで、4ライン目から順番に、4、8、12、・・・、(4n+4)の4サイクル目を実行して、一連のメモリアクセスを完了するものとなっている。 When this is one cycle, in the present embodiment, the second cycle of 2, 6, 10,..., (4n + 2) is executed sequentially from the second line, and then the third line. The third cycle of 3, 7, 11,..., (4n + 3) is executed in order, and then the fourth cycle of 4, 8, 12,..., (4n + 4) is executed in order from the fourth line. The eye is executed to complete a series of memory accesses.
次いで、上記一連のサイクルが終了した後の比較演算対象領域3の移動位置について、図4(a)に基づいて説明する。図4(a)は、入力用画像メモリアドレス制御回路22のアドレス制御による比較演算対象領域3の移動位置を示したものである。
Next, the movement position of the comparison
図4(a)に示すように、まず、位置3−1の比較演算対象領域3から開始し、次に、中心撮像画素4aが1画素動くように、比較演算対象領域3を水平方向に移動する。同様にして、位置3−1’のように水平方向に移動し、フラットパネル1の右端まで移動したら、cn分垂直方向に移動した位置3−2の領域から開始する。
As shown in FIG. 4A, first, the comparison
その後、同様にして、中心撮像画素4aが1画素ずつ動くようにして、位置3−2’の方向に比較演算対象領域3を移動する。右端まで移動したら、同様にして、さらにcn分垂直方向に移動した位置3−3の比較演算対象領域3から開始し、上記と同様に、比較演算対象領域3を水平移動しながら順次処理を行う。
Thereafter, in the same manner, the comparison
本構成により、各ラインバッファメモリ24の出力画素を用いて演算することにより、実際には離れた位置の画素データであっても、演算処理部分では、隣接する3×3画素の領域の画素データとして取扱うことができる。
With this configuration, calculation is performed using the output pixels of each
上述のようにして、比較演算処理回路25にて求めた各中心撮像画素4aの欠陥検出のための比較処理演算結果は、図1に示すように、出力用ラインバッファメモリ26に転送され、次に、画像メモリ制御回路21を介して、画像メモリ12に格納される。
As described above, the comparison processing calculation result for defect detection of each
なお、出力用ラインバッファメモリ26は、画像メモリ制御回路21での書き込み待ちの時間が発生しても、全体処理では待ち時間無しに連続的に動作させることを目的として設置しているため、書き込み待ちが発生してもかまわない場合は省略することができる。
Note that the output
上記の画像処理の流れを、図8に示すフローチャートに基づいて説明する。 The flow of the image processing will be described based on the flowchart shown in FIG.
まず、各ラインバッファメモリ24のバッファ長等の設定等における各種初期設定を行い(S1)、サイクル数Sを1に初期設定し(S2)、垂直カウンタをサイクル数Sとし(S3)、水平カウンタを1に初期設定する(S4)。
First, various initial settings such as the buffer length setting of each
次いで、上記S3及びS4で設定された水平カウンタ及び垂直カウンタにより、アドレス計算を行う(S5)。そして、そのアドレス計算にて求めたアドレスの1画素を読み込み、各ラインバッファメモリ24に格納する(S6)。なお、本フローチャートにおいては、この時点では、図5に示すように、ラインバッファメモリ(1,1)24aに、画素データ「300」が格納された状態として説明する。 Next, address calculation is performed by the horizontal counter and the vertical counter set in S3 and S4 (S5). Then, one pixel at the address obtained by the address calculation is read and stored in each line buffer memory 24 (S6). In this flowchart, as shown in FIG. 5, it is assumed that the pixel data “300” is stored in the line buffer memory (1, 1) 24a.
これにより、比較演算処理回路25には、図5に示す画素データ「1」「4」「7」「101」「104」「107」「201」「204」「207」が入力され、画素データ「104」を中心撮像画素4aとして比較演算処理が行われる(S7)。この比較演算処理により、中心撮像画素4aである1つの画素データ「104」が欠陥であるかが分かる表示とされて画像メモリ12に出力される(S8)。
As a result, the pixel data “1” “4” “7” “101” “104” “107” “201” “204” “207” shown in FIG. A comparison calculation process is performed with “104” as the
次いで、図5に示すラインバッファメモリ(1,1)24aに画素データ「301」が書き込まれる(S9)。このとき、水平カウンタが+1され(S10)、水平カウンタが水平画像サイズ長Lである水平画素数以内かが判断される(S11)。そして、水平カウンタが水平画像サイズ長Lである水平画素数以内であれば、S5に戻ってS5〜S11が繰り返される。 Next, the pixel data “301” is written in the line buffer memory (1, 1) 24a shown in FIG. 5 (S9). At this time, the horizontal counter is incremented by 1 (S10), and it is determined whether the horizontal counter is within the number of horizontal pixels which is the horizontal image size length L (S11). If the horizontal counter is within the number of horizontal pixels that is the horizontal image size length L, the process returns to S5 and S5 to S11 are repeated.
一方、S11において、水平カウンタが水平画像サイズ長Lである水平画素数を越えたときには、垂直カウンタが垂直カウンタ+cnに置き換えられ(S12)、置き換えられた垂直カウンタが垂直画素数以内か否かが判断される(S13)。そして、置き換えられた垂直カウンタが垂直画素数以内であれば、S4に戻ってS4〜S13が繰り返される。 On the other hand, when the horizontal counter exceeds the number of horizontal pixels which is the horizontal image size length L in S11, the vertical counter is replaced with the vertical counter + cn (S12), and whether or not the replaced vertical counter is within the number of vertical pixels. Determination is made (S13). If the replaced vertical counter is within the number of vertical pixels, the process returns to S4 and S4 to S13 are repeated.
一方、S13において、置き換えられた垂直カウンタが垂直画素数を越えたときには、サイクル数Sが+1され(S14)、増加したサイクル数Sと垂直画素数cnとの比較が行われる(S15)。そして、増加したサイクル数Sが垂直間隔cnよりも小さい場合には、S3に戻ってS3〜S15が繰り返される。 On the other hand, when the replaced vertical counter exceeds the number of vertical pixels in S13, the cycle number S is incremented by 1 (S14), and the increased cycle number S is compared with the vertical pixel number cn (S15). When the increased cycle number S is smaller than the vertical interval cn, the process returns to S3 and S3 to S15 are repeated.
一方、S15において、増加したサイクル数Sが垂直画素数cn以上の場合には終了する。 On the other hand, if the increased cycle number S is greater than or equal to the vertical pixel number cn in S15, the process ends.
以上のフローチャートにより、フラットパネル1の全画素についての欠陥検出を行うことができる。
According to the above flowchart, defect detection can be performed for all the pixels of the
なお、上述した処理は、図9(a)(b)において比較演算対象領域3eに示すように、9個の画素データが揃っている場合についての説明であった。しかし、実際には、図9(a)に示すように、フラットパネル1の端部においては、比較演算対象領域3a〜3d,3f〜3iに示すように9個の画素データが揃っていない場合が存在する。
Note that the above-described processing has been described for the case where nine pieces of pixel data are prepared as shown in the comparison
すなわち、m×n画素サイズの一般に利用されるフィルタ処理と同様、上下左右の端の部分等における、ラインバッファメモリ24に画素データが揃っていない場合では、指定サイズの画像データを利用できないため、この部分については端処理を行う必要が有る。
That is, similar to the generally used filter processing of the m × n pixel size, when the pixel data is not aligned in the
この端処理を追加したフローチャートを図10に示す。 FIG. 10 shows a flowchart in which this end processing is added.
すなわち、図10に示すように、前記図8に示すフローチャートのS3とS4との間に、垂直カウンタが示す1ライン分の画素を読み出し、1ライン分の画素をラインバッファメモリ24に格納する工程(S21)と、垂直カウンタを垂直カウンタ+cnとする工程(S22)とが追加挿入される。また、前記図8に示すフローチャートのS13は、垂直カウンタが(垂直画素数+cn)以内かを判断する工程(S23)に変更される。
That is, as shown in FIG. 10, a step of reading out pixels for one line indicated by the vertical counter between S3 and S4 in the flowchart shown in FIG. 8 and storing the pixels for one line in the
上記S21及びS22が追加となった理由は、初期状態において必要な画像データ1ライン分を予めラインバッファメモリ24に格納するためである。また、S23が変更となった理由は、前記データの格納の行うために条件が変更となったためである。
The reason why S21 and S22 are added is that one line of image data necessary in the initial state is stored in the
また、前記図8に示すフローチャートのS7の比較演算処理については、図11に示すように、画像が格納されているメモリ領域に対して、比較演算対象領域3が上下左右の端の領域に位置する場合、通常、図9(b)に示す前記中心撮像画素4aである画素P5と前記周辺撮像画素4bである8つの画素P1〜P4及び画素P6〜P9の合計9画素で比較演算を行うが、上下左右の端の領域では、必要とする全ての画素が揃わない。このため、比較演算対象領域3を比較演算対象領域3a〜3iの9タイプに分類した後、比較演算処理を行う。
Further, with respect to the comparison calculation process in S7 of the flowchart shown in FIG. 8, as shown in FIG. 11, the comparison
具体的には、図11のフローチャートに示すように、比較演算対象領域3aであるか否かを判断し(S31)、比較演算対象領域3aであれば、画素P5と画素P6・P8・P9との比較演算を行う(S41)。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 11, it is determined whether or not it is the comparison
S31において、比較演算対象領域3aでなければ比較演算対象領域3bであるか否かを判断し(S32)、比較演算対象領域3bであれば、画素P5と画素P4・P6・P7・P8・P9との比較演算を行う(S42)。
In S31, it is determined whether or not the comparison
S32において、比較演算対象領域3bでなければ比較演算対象領域3cであるか否かを判断し(S33)、比較演算対象領域3cであれば、画素P5と画素P4・P7・P8との比較演算を行う(S43)。
In S32, it is determined whether or not the comparison
S33において、比較演算対象領域3cでなければ比較演算対象領域3dであるか否かを判断し(S34)、比較演算対象領域3dであれば、画素P5と画素P2・P3・P6・P8・P9との比較演算を行う(S44)。
In S33, it is determined whether or not the comparison
S34において、比較演算対象領域3dでなければ比較演算対象領域3eであるか否かを判断し(S35)、比較演算対象領域3eであれば、画素P5と画素P1・P2・P3・P4・P6・P7・P8・P9との比較演算を行う(S45)。
In S34, it is determined whether or not the comparison
S35において、比較演算対象領域3eでなければ比較演算対象領域3fであるか否かを判断し(S36)、比較演算対象領域3fであれば、画素P5と画素P1・P2・P4・P7・P8との比較演算を行う(S46)。
In S35, it is determined whether it is the comparison
S36において、比較演算対象領域3fでなければ比較演算対象領域3gであるか否かを判断し(S37)、比較演算対象領域3gであれば、画素P5と画素P2・P3・P6との比較演算を行う(S47)。
In S36, it is determined whether or not the comparison
S37において、比較演算対象領域3gでなければ比較演算対象領域3hであるか否かを判断し(S38)、比較演算対象領域3hであれば、画素P5と画素P1・P2・P3・P4・P6との比較演算を行う(S48)。
In S37, it is determined whether or not the comparison
S38において、比較演算対象領域3hでなければ、比較演算対象領域3iであるので、画素P5と画素P1・P2・P4との比較演算を行う(S49)。
In S38, if it is not the comparison
以上の処理により、比較演算対象領域3が上下左右の端の領域に位置する場合であっても、比較演算処理を行うことができる。
With the above processing, the comparison calculation processing can be performed even when the comparison
このように、本実施の形態の画像処理装置10を用いることにより、フラットパネル1の点・線欠陥を検出する場合において、小領域での比較演算処理を行うため、フラットパネル1の画素間の輝度濃淡値の変動部分、及びカメラのレンズ特性や照明条件等の要因で発生するシェーディング量を同時に除去することができ、欠陥検出の検出精度を向上させることができる。
As described above, by using the
すなわち、シェーディングは、フラットパネル1全体、又は範囲が大きな領域で撮像した時に発生し易く、小領域内では相対的にシェーディングの発生量が小さいと見なすことができる。このため、シェーディングの発生量が少ない領域で比較演算を行うので、シェーディングが無視できる範囲内となる。また、相対比較による検出を行うため、発生量の少ないシェーディング量は、演算により除去される。
That is, shading is likely to occur when the entire
また、大型サイズのフィルタ処理を使用せず、シェーディング補正計算を行わずに1枚の画像で欠陥検出を行い、さらに、パイプライン化による処理を行うことができるので、欠陥検出処理の高速化を図ることができる。 In addition, defect detection can be performed on a single image without using large-size filter processing, shading correction calculation, and processing by pipelining. Can be planned.
すなわち、シェーディング補正を行うためには、通常、大型サイズの平滑化フィルタ処理を行う必要が有る。図22(a)(b)に示すように、撮像画面全体を見たとき、なだらかな曲線となる。大型サイズが必要な理由は、なだらかな状態を再現するためである。 That is, in order to perform shading correction, it is usually necessary to perform a large-size smoothing filter process. As shown in FIGS. 22A and 22B, when the entire imaging screen is viewed, a gentle curve is obtained. The reason why the large size is necessary is to reproduce a gentle state.
通常、フラットパネル1の表示1画素に対して、撮像画素を数画素分を割当てる。このため、実際の撮像画素は、画素間の非表示領域等も撮像するため、凹凸のある撮像画像となる。凹凸を無くすためには、撮像画素として数画素分割当てられている分の約10倍以上の撮像範囲で平滑化フィルタ処理を行う必要がある。したがって、前処理としてシェーディング補正を行うには、演算を行うためのデータ量と演算量とが増える結果となり、処理速度が低下する。本実施の形態では、このシェーディング補正を行うことなく欠陥検出を行うことを特徴としている。
Usually, several pixels are assigned to the imaging pixels for one display pixel of the
なお、本実施の形態では、比較演算対象領域3を大きく設定することができるが、実質の比較演算を行うためのデータ量と演算量は少ないため、高速に処理することができる。
In the present embodiment, the comparison
また、((h−1)×cm+1)×((v−1)×cn+1)画素領域を、有効被演算画素数h×vサイズでのパイプライン処理が行えるため、回路規模の小型化と演算処理の高速化が図れる。 In addition, since the ((h-1) × cm + 1) × ((v−1) × cn + 1) pixel region can be pipelined with the number of effective operation pixels h × v, the circuit scale can be reduced and the operation can be performed. Processing speed can be increased.
さらに、図1に示すように、水平ライン用のラインバッファメモリ24として可変長にすることにより、ハードウエアの追加・変更無しに、水平画素数cmを任意に設定することができ、水平方向の比較演算対象領域3のサイズを柔軟に変更することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 1, by making the
また、水平メモリアドレス制御回路(入力用)23b及び垂直メモリアドレス制御回路(出力用)28aでの垂直画素数cnを固定値でなく任意の値に設定してメモリのアドレス計算を行う機能を備えることにより、ハードウエアの追加・変更無しに、垂直方向の間隔を任意に設定することができ、垂直方向の比較演算対象領域3のサイズを柔軟に変更することができる。
In addition, the horizontal memory address control circuit (for input) 23b and the vertical memory address control circuit (for output) 28a have a function of calculating the memory address by setting the number of vertical pixels cn to an arbitrary value instead of a fixed value. Accordingly, the vertical interval can be arbitrarily set without adding or changing hardware, and the size of the comparison
また、本実施の形態では、基準画像を用いたシェーディング補正を行っていないため、照明条件の変化や、計測装置のメンテナンス要因で発生する撮像条件の変化に対しても影響を受けずに欠陥検出を行うことができる。 In this embodiment, since shading correction using the reference image is not performed, defect detection is not affected by changes in illumination conditions or changes in imaging conditions caused by maintenance factors of the measurement device. It can be performed.
また、エッジ検出フィルタ等の微分系フィルタを使用せずに画素間の非表示部分の輝度値の差が要因で発生する輝度濃淡値の変動部分が除去できるため、線欠陥検出を行う場合、欠陥部分と正常部分とのS/N比が大きく算出され、その結果、線欠陥部分の抽出が容易となる。 In addition, when using line defect detection, it is possible to remove the fluctuation part of the brightness gradation value caused by the difference in the brightness value of the non-display part between pixels without using a differential filter such as an edge detection filter. The S / N ratio between the portion and the normal portion is calculated to be large, and as a result, the line defect portion can be easily extracted.
すなわち、エッジ検出フィルタ等の微分系フィルタでは、一般に下記の課題が発生する。 That is, a differential filter such as an edge detection filter generally has the following problems.
例えば、フラットパネル1の1画素に対して、撮像画素を多く割当てると、液晶を表示させた場合、良品/不良品にかかわらず、必ずエッジが検出されるため(特に、赤(R)、緑(G)、青(B)の単色表示パターンの場合)、不良部分を検出するための別の処理を行う必要がある。
For example, if a large number of imaging pixels are assigned to one pixel of the
逆に、フラットパネル1の1画素に対して、撮像画素の割当て数が少な過ぎる場合、輝度値が周期的にばらついた撮像状態となるため、良品/不良品にかかわらず、必ずエッジが検出される。また、変動量が撮像位置によりばらつくため、検出精度が極端に低下する。
On the contrary, when the number of imaging pixels allocated to one pixel of the
エッジ検出フィルタ系は、小さい変動量でも検出が可能であるが、逆をいえば、僅かな変動での検出してしまうため、安定性が悪い。このため、通常、エッジ処理のみでの検出を行わず、検出精度を向上させるため、他の演算処理を抱き合わせで処理する場合が多い。 The edge detection filter system can detect even a small amount of fluctuation, but conversely, since it detects with a slight fluctuation, its stability is poor. For this reason, normally, in order to improve detection accuracy without performing detection only by edge processing, other arithmetic processing is often performed by tying together.
エッジ検出フィルタ系を使用しなくても良いのは、例えば、後述する図15に示すように、比較演算が対象となる撮像画素の位置が、各フラットパネル1の表示画素の位置に対して、相対的に同一位置となる場合である。この場合には、撮像画素数が表示画素に対して2〜3画素の少ない画素数の割当てであっても、安定した欠陥検出を行うことができる。
The edge detection filter system may not be used, for example, as shown in FIG. 15 to be described later, with respect to the position of the display pixel of each
また、フラットパネル1の各表示画素の隣接する小さい領域での画像フィルタ処理で点欠陥検出を行うよりも赤(R)、緑(G)、青(B)の各表示画素から一定間隔離れた同系色の赤(R)、緑(G)、青(B)の各表示画素と比較演算を行う画像フィルタ処理を行う方が、点欠陥検出精度の向上と安定化が図れる。
In addition, it is separated from each display pixel of red (R), green (G), and blue (B) by a fixed interval rather than performing point defect detection by image filter processing in an adjacent small area of each display pixel of the
また、離れた画素との比較演算のため隣接条件での欠陥が発生しにくいため、正常画素と欠陥画素との比較が容易である。すなわち、隣接条件での欠陥とは、フラットパネル1の欠陥検出対象となる画素の上下左右の画素の配線パターンがショートすることにより発生する欠陥をいう。隣接画素と比較した場合、欠陥部分が多く発生する領域で比較演算を行うので、検出精度が低下する。一方、離れた位置での比較の場合、この欠陥による検出精度の低下を防ぐことができる。
In addition, since a defect under an adjacent condition is unlikely to occur due to a comparison operation with a distant pixel, it is easy to compare a normal pixel with a defective pixel. That is, the defect under the adjacent condition refers to a defect that occurs when the wiring patterns of the upper, lower, left, and right pixels of the pixel that is the defect detection target of the
また、例えば、ゴミの付着の場合も隣接条件での擬似欠陥となる。フラットパネル1内部にゴミが付着した場合は、真の欠陥となりますが、フラットパネル1の外、つまり、単に表面に付着した場合は、欠陥ではなく、単なるゴミの付着となり欠陥ではない。この判別は、通常、複数の表示パターンを切り替えて欠陥を検出するため、表示パターンでの欠陥の種類により判別が可能である。
In addition, for example, in the case of dust adhesion, it becomes a pseudo defect under the adjacent condition. If dust adheres to the inside of the
なお、上記画像処理装置10は、画像処理部20の各機能を実現するプログラム(制御プログラム、記録条件設定プログラム)の命令を実行する演算手段であるCPU(Central Processing Unit)、上記プログラムを格納した記憶手段であるROM(Lead Only Memory)、上記プログラムを展開する記憶手段であるRAM(Random Access Memory)、上記プログラム及び各種データを格納する記憶手段であるメモリ等の図示しない記憶装置(記憶媒体)等を備えている。
The
そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウエアである制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能にした記録媒体を、上記画像処理装置10に供給し、そのコンピュータ(又はCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した機能を実現することにより、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
An object of the present invention is to provide a recording medium in which a program code (execution format program, intermediate code program, source program) of a control program, which is software that realizes the functions described above, can be read by a computer, the
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について図12に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of the first embodiment are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.
前記実施の形態1の画像処理装置10における画像処理部20では、図2に示すように、全てのラインバッファメモリ24が可変長であったのに対して、本実施の形態の画像処理装置10における画像処理部30は、図12に示すように、各組の右側のラインバッファメモリ24であるラインバッファメモリ(1,3)34c、ラインバッファメモリ(2,3)34f及びラインバッファメモリ(3,3)34iの3個のみからなる固定長のラインバッファメモリ24(バッファ長は、フラットパネル1の1水平全画素数)としている点が異なっている。
In the
本実施の形態では、この構成により、垂直方向の任意の垂直間隔の画素間比較演算処理のみを行い欠陥を検出する。これによって、回路構成の大幅な簡略化を図ることができる。 In the present embodiment, with this configuration, only a pixel comparison operation process at an arbitrary vertical interval in the vertical direction is performed to detect a defect. As a result, the circuit configuration can be greatly simplified.
また、この構成では、欠陥検出を行うためのフラットパネル1での表示パターンとして、画面全体が白の表示パターン等の一面同一パターンである場合、又は撮像画像の垂直方向に対して同一パターンである場合に、水平方向の画素を用いずに垂直方向のみの画素を用いた比較演算処理でも十分に欠陥検出を行うことができる。
Further, in this configuration, as a display pattern on the
また、撮像装置5がラインセンサやTDIセンサ(ラインセンサを数10ライン配置したもの)等の1次元型の撮像装置である場合には、画像データ転送を高速化するため、1ラインを複数に分割(4〜16分割程度)し、各分割部の出力端に各増幅器を通して画像データを転送することがある。この場合においては、各増幅器の増幅特性が一致しないとき、又は各分割部の境界部分で画像データの不連続性が発生するときがある。このような画像データを処理する場合、水平方向の画素を用いず、垂直方向のみの画素を用いて比較演算処理をした方が良好な結果が得られる。
Further, when the
〔実施の形態3〕
本発明のさらに他の実施の形態について図13及び図14に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1及び実施の形態2と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1及び実施の形態2の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIGS. The configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment and the second embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of
前記実施の形態1及び実施の形態2の比較演算処理回路25は、図1及び図12に示すように、1個であったのに対して、本実施の形態の画像処理装置10における画像処理部40では、図13に示すように、2個の比較演算処理回路45a・45bを用いている点が異なっている。
The comparison
すなわち、本実施の形態の画像処理部40は、比較演算処理として2並列処理を行うものであり、各ラインバッファメモリ44のバス幅を2倍に拡張し、2個の比較演算処理回路45a・45bを備えることにより、演算処理速度及び画像データ転送速度を2倍にしている。
In other words, the
一般に、画像処理を行う場合、前記図3(a)(b)に示すように、1画素を8ビットのデータ長で扱う場合が多い。しかしながら、近年、データの転送速度と処理能力とを向上させるため、ラインバッファメモリのバス幅が8ビットではなく、16〜64ビットというように、バス幅が大きくなる傾向にある。特に市販品のメモリモジュールでは、64ビットバス幅のものが広く利用されている。 In general, when performing image processing, as shown in FIGS. 3A and 3B, one pixel is often handled with a data length of 8 bits. However, in recent years, in order to improve the data transfer speed and processing capability, the bus width of the line buffer memory tends to be larger, such as 16 to 64 bits instead of 8 bits. In particular, commercially available memory modules having a 64-bit bus width are widely used.
例えば、特に、パソコン等に使用するメモリモジュールは64ビット幅であるため、1回のアクセスで8バイト分のアクセスができる。このため、メモリのアクセス効率が8倍に向上する。したがって、ラインバッファメモリ24のバス幅をメモリモジュールのバス幅に合わせて同じにすると、同じバッファ容量のものでも、メモリ転送速度が向上する。
For example, in particular, since a memory module used for a personal computer or the like has a 64-bit width, it is possible to access 8 bytes by one access. For this reason, the memory access efficiency is improved by a factor of eight. Therefore, if the bus width of the
なお、本実施の形態では、説明内容を簡略化させるため、バス幅を2倍の16ビット長、つまり、2画素分に拡張したものを例示している。このラインバッファメモリ44は、前記図3(c)に示す構成のものである。
In the present embodiment, in order to simplify the description, the bus width is doubled to 16 bits, that is, extended to two pixels. The
したがって、前記実施の形態1及び実施の形態2では、画像メモリ制御回路21は、各ラインバッファメモリ24に対して8ビット幅でデータ転送を行っていたが、本実施の形態では、図13に示すように、画像メモリ制御回路41は、ラインバッファメモリ(1,1)44a、ラインバッファメモリ(1,2)44b、ラインバッファメモリ(1,3)44c、ラインバッファメモリ(2,1)44d、ラインバッファメモリ(2,2)44e、ラインバッファメモリ(2,3)44f、ラインバッファメモリ(3,1)44g、ラインバッファメモリ(3,2)44h、及びラインバッファメモリ(3,3)44i等の各ラインバッファメモリ44に対してバス幅を16ビット幅でデータ転送を行う(図13において(16b)と表示)。
Therefore, in the first embodiment and the second embodiment, the image
この場合、各ラインバッファメモリ44では、16ビットデータ中、下位8ビットをn番目の画素として扱い、上位8ビットをn+1番目の画素として扱う。これにより、具体的には、図14に示すように、比較演算対象領域3Hの周辺撮像画素4bHと比較演算対象領域3Lの周辺撮像画素4bL等の隣接する2画素分の画素データが同時に出力される。したがって、各ラインバッファメモリ44の上位8ビットを比較演算処理回路45aに入力すると共に、各ラインバッファメモリ44の下位8ビットを比較演算処理回路45bに入力する。これにより、比較演算を並列に行うことができる。
In this case, each
なお、上記の説明では、ラインバッファメモリ44をラインバッファメモリ24の2倍の16ビット長としたが、64ビット長と対応させることにより、ラインバッファメモリ24の8倍の処理速度となる高速化が容易に実現できる。
In the above description, the
一般化すると、ラインバッファメモリ24のバス幅をn倍し、比較演算処理回路25をn個備えることにより、処理速度をn倍に向上させることができる。
In general, the processing speed can be increased n times by multiplying the bus width of the
〔実施の形態4〕
本発明のさらに他の実施の形態について図15に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜実施の形態3と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1〜実施の形態3の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first to third embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of
本実施の形態の画像処理装置10は、被検査用のフラットパネル1の各表示画素2を撮像装置5で撮像する場合に、撮像画素の水平方向及び垂直方向の撮像画素数が、各々表示画素数の整数倍間隔で撮像する手段と、画像フィルタの水平間隔と垂直間隔とを前記表示画素数の整数倍間隔に設定する手段とを備えて、欠陥検出を行うようになっている。
In the
フラットパネル1の点・線欠陥を検出する場合、通常、良好な撮像を行うためには、フラットパネル1の1画素に対して、水平方向及び垂直方向おいて、撮像装置5の画素数を8〜10程度以上割当てて撮像を行う必要がある。
When detecting a point / line defect in the
そこで、本実施の形態では、図15に示すように、フラットパネル1の表示画素数と撮像画素数との比率について、水平方向に1:2、かつ垂直方向に1:3のように、整数倍になる画像入力が行えるようにする。なお、同図は、cm=6及びcn=6の比較演算対象領域3を示している。また、
また、図15では、カラーフラットパネルの比較演算を行う場合の例示している。すなわち、図15に示すフラットパネル1は、ストライプ配列タイプ(赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の表示画素が垂直方向に同一色で配置されている)のものであり、水平方向に赤(R)、緑(G)、青(B)の表示画素の順で配置されている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 15, the ratio between the number of display pixels and the number of imaging pixels of the
Further, FIG. 15 illustrates an example in which a color flat panel comparison operation is performed. That is, the
撮像画素については、表示1画素について、水平方向に2画素、垂直方向に3画素割当てられているものとする。 As for imaging pixels, 2 pixels in the horizontal direction and 3 pixels in the vertical direction are assigned to one display pixel.
同図15に示すように、比較演算の対象となる撮像画素の位置が、フラットパネル1の各同一色の表示画素の相対位置(図15では、赤(R)表示画素の右上部分)で比較演算を行えるようcm及びcnの間隔を設定する。図15では、水平方向に6画素数毎で同一相対値に、垂直方向は、3画素数毎で同一相対位置となる。このため、cmは6の整数倍、cnは3の整数倍の値が設定に適していることとなる。ただし、cnについては、隣接画素欠陥による精度低下を低減するため、「3」ではなく「6」を設定する。これにより、比較演算対象領域3は13×13画素の範囲で設定され、その中心部分の撮像画素が、欠陥検出の判定を行う対象画素となり、周辺8画素と比較演算を行うことにより、欠陥か良品かの判定を行う。
As shown in FIG. 15, the position of the image pickup pixel to be compared is compared with the relative position of the display pixels of the same color on the flat panel 1 (the upper right portion of the red (R) display pixel in FIG. 15). The intervals of cm and cn are set so that the calculation can be performed. In FIG. 15, the same relative value is obtained every six pixels in the horizontal direction, and the same relative position is obtained every three pixels in the vertical direction. For this reason, cm is an integral multiple of 6 and cn is an integral multiple of 3 for the setting. However, for cn, “6” is set instead of “3” in order to reduce accuracy degradation due to adjacent pixel defects. As a result, the comparison
なお、上記の説明において、垂直方向をcn=3ではなくcn=6の間隔で設置しているのは、比較演算の対象となる上下左右の隣接画素の不良が配線パターンのショート等の理由で欠陥が連続する場合があることによる。この場合に、比較演算を行うと、検出精度が低下する場合がある。そこで、表示画素を1つ分スキップした位置を指定している。これにより、隣接画素欠陥による検出精度の低下を防ぐことができる。 In the above description, the vertical direction is set at an interval of cn = 6 instead of cn = 3 because a defect in adjacent pixels on the upper, lower, left, and right sides to be compared is due to a short circuit pattern or the like. This is because defects may be continuous. In this case, if the comparison calculation is performed, the detection accuracy may decrease. Therefore, a position where one display pixel is skipped is designated. Thereby, it is possible to prevent a decrease in detection accuracy due to adjacent pixel defects.
上述の方法を用いることにより、表示1画素に対して、撮像画素を2〜3画素と少ない割当てで行っても、相対的に同じ条件下の表示画素部分を相対比較しているため、良好な欠陥検出を行うことができる。また、撮像画素の割当て数が少ない場合、撮像装置の撮像画素数を少なくできるため、撮像装置のコストを下げることができると共に、撮像画像データ量が少なくなるため、欠陥検出のための処理時間を短くすることができる。 By using the above-described method, even if the number of imaging pixels is set to a small number of 2 to 3 pixels for one display pixel, the display pixel portion under the same conditions is relatively compared. Defect detection can be performed. In addition, when the number of assigned imaging pixels is small, the number of imaging pixels of the imaging device can be reduced, so that the cost of the imaging device can be reduced and the amount of captured image data is reduced, so the processing time for defect detection can be reduced. Can be shortened.
なお、本画像の入力を実現する方法としては、図2に示す撮像装置5を上下方向UDに移動させるか、又は撮像装置5に取付けてある図示しないレンズをズームレンズとし、撮像倍率を調整することにより、容易に実現できる。
As a method for realizing the input of the main image, the
また、撮像装置5がラインセンサ等の1次元型の場合は、撮像装置5を水平方向HOに一定速度で移動し、撮像画像を生成する。このとき、撮像装置5の移動速度を調整することにより、垂直方向の画素数を調整することができる。
When the
また、上述の説明では、水平方向及び垂直方向の両方について、画素数の比率調整を行っているが、フラットパネル1の点・線欠陥を検出する場合において、白の表示パターン等の一面同一パターンであるとき、又は撮像画像の垂直方向に対して同一パターンであるとき、垂直方向のみの比較演算処理でも撮像装置5の画素数を2〜3画素の割当で欠陥検出を行うことができる。
In the above description, the ratio of the number of pixels is adjusted both in the horizontal direction and in the vertical direction. However, when a point / line defect of the
また、上記のすべての実施形態において、ハード演算機能で処理することを基本としているが、機能の一部又は全部をコンピュータによるソフトウエア処理によっても欠陥検出処理が可能である。 In all of the above embodiments, the processing is based on the hardware operation function, but part or all of the function can be detected by software processing by a computer.
〔実施の形態5〕
本発明のさらに他の実施の形態について図16ないし図18に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜実施の形態4と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1〜実施の形態4の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 5]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIGS. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first to fourth embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of
前記実施の形態1〜実施の形態4では、図2に示すように、撮像装置5と画像処理装置10とは独立して別体に設けられていた。
In the first to fourth embodiments, as illustrated in FIG. 2, the
本実施の形態の欠陥検出システム50は、図16に示すように、欠陥検出機能付きのセンサカメラ60を備えており、センサカメラ60は、撮像装置と欠陥検出機能とを一体化した機能を有するものとなっている。図16は、本実施の形態の欠陥検出システム50の構成を示すブロック図である。
As shown in FIG. 16, the
図16に示すように、本実施の形態の欠陥検出システム50は、ステージ51に支持されたセンサカメラ60と、モニタ部52と、通信処理部53と、欠陥判定処理部54と、統括制御部55と、移動手段としてのステージ制御部56及びステージ用ドライバ部57と、パターンジェネレータ58と、パネル駆動制御回路部59とを備えている。
As shown in FIG. 16, the
上記の欠陥検出システム50では、フラットパネル1内の各画素欠陥を検出するために、まず、統括制御部55にて、パターンジェネレータ58に対してフラットパネル1上に計測パターンを表示するための映像信号の出力制御を行う。これにより、映像信号を基に、パネル駆動制御回路部59にてフラットパネル1に映像パターンを表示する。
In the
次に、表示された計測パターンを垂直方向に上下移動可能なステージ51に設置されたセンサカメラ60を、ステージ制御部56及びステージ用ドライバ部57にて上又は下方向に一定速度で移動し、撮像処理及び欠陥検出処理を同時に行う。ここで、撮像時にステージ51による移動が伴うのは、センサカメラ60がラインセンサ又はTDIセンサ(ラインセンサを数10配列させたもの)を基本構造としているためである。
Next, the
センサカメラ60から出力された撮像画像等は、モニタ部52にて画像表示されると共に、フラットパネル1の画素欠陥情報が通信処理部53を介して欠陥判定処理部54にデータ転送される。
The captured image output from the
欠陥判定処理部54では、上記画素欠陥情報にて総合判定を行い、欠陥部分の特徴量を抽出すると共に、フラットパネル1全体の良否判定を行う。
The defect
次に、上記センサカメラ60における画像フィルタ処理を行うための構成について、図17に基づいて説明する。図17は、有効エリアが3×3画素サイズの比較演算を行う画像をフィルタ処理する場合の構成を示すブロック図である。
Next, a configuration for performing image filter processing in the
図17に示すように、本実施の形態のセンサカメラ60は、センサ部70と比較演算ブロック80と欠陥検出ブロック90とを有している。
As shown in FIG. 17, the
上記センサ部70は、水平M画素のラインセンサ71を垂直方向に複数個(同図ではN個)配置したセンサ構造となっており、ラインセンサ71の両側にそれぞれアンプ72a・72bを有している。
The
このセンサ部70では、撮像した画像について、ラインセンサ71の画素データをシフトする機能により、各ラインセンサ71の端(画素「1」又は画素「M」部分)から画素データを取り出し、アンプ72a・72bを中継して比較演算ブロック80内のマルチプレクサ(MUX1)81a、マルチプレクサ(MUX2)81b、マルチプレクサ(MUX3)81c等の各マルチプレクサ81に転送する。
The
各マルチプレクサ81は、ラインセンサ71の出力位置を任意に選択することができるため、マルチプレクサ(MUX1)81a、マルチプレクサ(MUX2)81b、マルチプレクサ(MUX3)81cについて、垂直方向にcn画素数毎になるよう垂直3ライン分を選択することにより、前記比較演算対象領域3の垂直間隔を任意に設定することができる。
Since each multiplexer 81 can arbitrarily select the output position of the
また、比較演算ブロック80内には、各マルチプレクサ81と、変換手段としてのA/D変換器82と、可変長のラインバッファメモリ84を2個備えたものとを1組として、これを3組備えた回路構成のものを配置している。
Further, in the
ここで第1組の回路構成に注目してみると、先ず、マルチプレクサ81で選択された垂直ラインからのアナログ画像データをA/D変換器82にて、デジタル変換を行う。次に、デジタル化された画像データを第1の可変長のラインバッファメモリ(1,2)84aに入力する。次に、このラインバッファメモリ(1,2)84aの出力を第2の可変長のラインバッファメモリ(1,3)84bに入力する。次に、このラインバッファメモリ(1,3)84bの出力である画素P13の画素データを比較演算処理手段としての比較演算処理回路85に入力する。このとき同時に、A/D変換器82の出力である画素P11の画素データと、第1の可変長のラインバッファメモリ(1,2)84aの出力である画素P12の画素データも比較演算処理回路25に入力される。
When attention is paid to the first set of circuit configurations, first, analog image data from the vertical line selected by the
これらの回路が3組あるため、合計9個の画像データが比較演算処理回路85に入力されることになる。 Since there are three sets of these circuits, a total of nine pieces of image data are input to the comparison calculation processing circuit 85.
ここで、各ラインバッファメモリ84のデータ長は可変できるため、水平方向にcm間隔(図6では6画素数毎)に設定することにより、比較演算対象領域3の水平画素間隔を任意に設定することが可能となる。
Here, since the data length of each
このことから上記機能を用いることにより、前述した図6の例のように、見かけ上13×13画素領域での画像データを選択することができるようになる。 Therefore, by using the above function, it is possible to select image data in an apparent 13 × 13 pixel area as in the example of FIG. 6 described above.
なお、上記センサ部70及び比較演算ブロック80は、タイミング信号発生部61にてそのタイミングが制御されるようになっていると共に、センサ部70は、タイミング信号発生部61からの制御信号に基づいてセンサドライバ部62により駆動されるようになっている。
Note that the timing of the
本実施の形態では、比較演算処理回路85における比較演算による欠陥部分の位置データ等は、欠陥検出手段としての欠陥検出部91を通して、一旦、欠陥データ格納部92に一時記憶され、通信処理部53を介して、外部に設置してあるPC(パソコン)等の欠陥判定処理部54に欠陥データをリアルタイムで転送し良否判定処理を行う。
In the present embodiment, the position data and the like of the defective part by the comparison calculation in the comparison calculation processing circuit 85 are temporarily stored in the defect
また、本実施の形態では、撮像画像自体もリアルタイムで外部出力手段としての画像データ出力部63を介して外部に同時出力することができるため、内部に大容量の画像メモリを配置することなく欠陥検出を行うことができる。
In the present embodiment, the captured image itself can also be output to the outside simultaneously via the image
上述した処理の流れを図18に示すフローチャートに基づいて具体的に説明する。 The process flow described above will be specifically described based on the flowchart shown in FIG.
まず、各可変長のラインバッファメモリ84におけるバッファ長の設定を行い(S51)、マルチプレクサ81の選択位置の設定を行った後(S52)、センサカメラ60を一定速度で移動させる(S53)。
First, the buffer length in each variable-length
次いで、欠陥検出のスタートになると(S54)、センサカメラ60での撮像を行う(S55)。
Next, when defect detection is started (S54), imaging with the
次いで、センサ部70における各ラインセンサ71を1画素分シフトし、比較演算ブロック80の各マルチプレクサ81に転送し(S56)、A/D変換器82にて画像データをデジタル変換し(S57)、第1の可変長のラインバッファメモリ84に画像データを転送し(S58)、第2の可変長のラインバッファメモリ84に画像データを転送し(S59)、比較演算処理回路85に画像データを転送する(S60)。
Next, each
次いで、比較演算処理回路85では、比較演算対象の画像データの演算処理を行い(S61)、欠陥検出ブロック90では、欠陥検出部91が欠陥部分を検出し(S62)、欠陥データ格納部92内に欠陥データを一時格納し(S63)、通信処理部53が欠陥データ及び画像データを外部機器に転送する(S64)。
Next, the comparison calculation processing circuit 85 performs calculation processing of the image data to be compared (S61). In the
その後、水平ライン分(M画素)の処理が完了したか否かを判定する(S65)。水平ライン分(M画素)の処理が完了していなければ、S56に戻ってS56〜S65を繰り返す。 Thereafter, it is determined whether or not the processing for the horizontal line (M pixels) is completed (S65). If the processing for horizontal lines (M pixels) is not completed, the process returns to S56 and S56 to S65 are repeated.
一方、S65において、水平ライン分(M画素)の処理が完了した場合には、垂直ライン分(N画素)の処理が完了したか否かを判定する(S66)。垂直ライン分(N画素)の処理が完了していなければ、S55に戻ってS55〜S66を繰り返す。 On the other hand, if the processing for the horizontal line (M pixels) is completed in S65, it is determined whether the processing for the vertical line (N pixels) is completed (S66). If the processing for the vertical line (N pixels) is not completed, the process returns to S55 and repeats S55 to S66.
一方、S66において、垂直ライン分(N画素)の処理が完了した場合には、センサカメラ60の移動を停止して(S67)、終了する。
On the other hand, if the process for the vertical line (N pixels) is completed in S66, the movement of the
以上のように、上記構成の欠陥検出システム50では、フラットパネル1の点欠陥を検出する場合、小領域での比較演算処理を行うため、フラットパネル1の画素間の輝度濃淡値の変動部分、及びセンサカメラ60のレンズ特性や照明条件等の要因で発生するシェーディング量を同時に除去することができ、欠陥検出の検出精度が向上する。
As described above, in the
また、シェーディング補正計算を行わず、また、1枚の画像で欠陥検出を行い、さらに、パイプライン化による処理が行えるため、欠陥検出処理の高速化が図れる。 In addition, since the shading correction calculation is not performed, the defect detection is performed with one image, and further, the processing by pipelining can be performed, so that the defect detection processing can be speeded up.
また、((h−1)×cm+1)×((v−1)×cn+1)画素領域を、有効被演算画素数h×vサイズでのパイプライン処理が行えるため、回路規模の小型化と演算処理の高速化が図れる。 In addition, since the ((h-1) × cm + 1) × ((v−1) × cn + 1) pixel region can be pipelined with the number of effective operation pixels h × v, the circuit scale can be reduced and the operation can be performed. Processing speed can be increased.
さらに、比較演算の対象となる画素間の間隔が大きい場合でも、ラインセンサ71がラインバッファメモリの代用となるため、大型サイズ(1k〜16k画素)のラインバッファメモリが不要となり、回路規模を小さくできるため、コストを抑えることができる。
Further, even when the interval between pixels to be compared is large, the
また、水平ライン用の各ラインバッファメモリ84のバッファ長を可変設定する手段とマルチプレクサ81による垂直位置の任意選択する手段とにより、比較演算対象領域3を柔軟に設定することができる。
Further, the comparison
また、センサカメラ60内にて、撮像と同時に欠陥検出を行うことができるため、リアルタイムでの演算処理が可能であり、撮像装置と欠陥検出装置とを組合せた構成よりも回路構成を簡略化でき、センサ部や演算処理回路部と同一チップ上にCMOSプロセスで製作することにより、回路の小型化を容易に行うことができる。
In addition, since defect detection can be performed simultaneously with imaging in the
また、フラットパネル1等で画像を表示する場合、一定の点灯周期にて画像を表示しているため、撮像装置での撮像時間、つまり、撮像のための蓄積時間を点灯周期の整数倍の時間を設定しないと、フリッカの影響により、撮像の画質が低下する要因となっていたが、そのようなことがなくなる。
Further, when displaying an image on the
また、撮像装置と検出装置とを組合せて欠陥検出を行う場合、撮像画像を一旦、画像メモリ内に格納してから欠陥検出のための演算処理を行う必要があるため撮像と同時のリアルタイム処理を行うことができないという問題も解消できる。 In addition, when performing defect detection by combining an imaging device and a detection device, it is necessary to store the captured image in the image memory and then perform arithmetic processing for defect detection. The problem of not being able to do it can also be solved.
なお、上記の説明においては、各ラインセンサ71からの出力を選択する各マルチプレクサ81は、初期設定時又は機種変更時に一度設定すると切り替え変更は発生しないことが前提であった。しかし、特にこれに限定するものではなく、マルチプレクサ81を動作中に、順次切り替えて使用する方法で制御することも可能である。このように、マルチプレクサ81等について異なる制御方法を用いることにより、自己診断による各ラインセンサ71の自己欠陥検出機能を付加したり、エリアセンサの撮像機能を備えたりした表示装置の欠陥検出を行うことが可能となる。
In the above description, it is assumed that each multiplexer 81 that selects the output from each
具体的には、各ラインセンサ71の自己欠陥検出を行う場合、まず、マルチプレクサ(MUX1)81a、マルチプレクサ(MUX2)81b、マルチプレクサ(MUX3)81c等の各マルチプレクサ81の選択位置をセンサ(1)〜センサ(3)のように隣接するセンサ位置、又は垂直方向に一定間隔になるセンサ位置に、垂直方向の選択位置を設定する。次に、ラインバッファメモリ(1,2)84a〜ラインバッファメモリ(3,3)84f等の各可変長のラインバッファメモリ84について、垂直方向と同様に、水平方向に対して隣接するラインセンサ71、又は垂直方向に一定間隔になるようにバッファ長を設定する。
Specifically, when self-defect detection of each
この状態で、一面グレーのパターン等を本実施の形態のセンサカメラ60で撮像し、ラインセンサ71の1ライン分を比較演算処理回路85にて演算すると、良品の場合は、所定の閾値の範囲内での処理結果が得られるのに対して、不良が発生すると、周辺のラインセンサ71よりも明るい状態又は暗い状態が発生し、所定の閾値の範囲外の処理結果となり、ラインセンサ71の欠陥を検出することができる。
In this state, when a single-surface gray pattern or the like is imaged by the
次に、1ライン分の演算処理が完了したら、各マルチプレクサ81を垂直方向に1ライン分をずらした位置に切り替え、前記と同様の処理を行い、次に、1ライン分の欠陥検出を行う。この処理を全ラインセンサ71…について繰返し実行することにより、各ラインセンサ71の欠陥検出を行うことができる。
Next, when the calculation processing for one line is completed, each
一方、エリアセンサとして表示装置の欠陥検出を行う場合、前記の例では、一面グレー等の特定パターンを対象に撮像を行ったが、エリアセンサとして使用する場合は、実際に表示装置の表示パターンを撮像し、前記の制御例と同様の制御を行うことにより実現することができる。 On the other hand, when performing defect detection of a display device as an area sensor, in the above example, imaging was performed for a specific pattern such as gray on one side, but when used as an area sensor, the display pattern of the display device is actually used. This can be realized by imaging and performing the same control as in the above control example.
ここで、前記実施の形態1〜4の画像処理装置10と本実施の形態の欠陥検出システム50及び欠陥検出機能付きのセンサカメラ60との違いについて説明する。
Here, differences between the
本実施の形態の欠陥検出システム50及び欠陥検出機能付きのセンサカメラ60が、前記画像処理装置10と異なる点は、画像処理装置10では、ラインバッファメモリ24への画像データの格納が連続するようにcn間隔で垂直方向のラインを選択していたが、欠陥検出機能付きのセンサカメラ60では、垂直方向の間隔を、一旦設定(マルチプレクサ81でどのラインセンサ71を選択するかを設定する)すれば、被撮像対象物(フラットパネル1)、又はセンサカメラ60を一定スピードで移動させることにより、撮像を行うことができ、比較演算処理もこの間隔で行える。
The
なお、図17に示すセンサの場合、ラインセンサ71とシフトレジスタとを共有しているため、シフトレジスタ構成にする必要がある。すなわち、撮像した後、データ転送を行うため、撮像と転送とを時分割で行う必要がある。
In the case of the sensor shown in FIG. 17, since the
また、図19に示すセンサの場合は、シフトレジスタ112を別に設置した構造となっているため、データ転送と撮像とを同時に行うことができる。
In the case of the sensor shown in FIG. 19, since the
例えば、ラッチ/シフトレジスタを持っている場合、水平ラインについて、マルチプレクサを追加すれば、6画素数毎でのアクセスが可能である。垂直方向は、数十ライン分程度しか配置しないため、数十ライン分のマルチプレクサの選択となる。その結果、回路規模は比較的小さく済む。しかし、水平方向に対しては、1ライン数千画素の配列となるため、マルチプレクサを配置した場合、回路構成が複雑になる。 For example, in the case of having a latch / shift register, if a multiplexer is added to the horizontal line, it is possible to access every 6 pixels. Since only about tens of lines are arranged in the vertical direction, multiplexers for tens of lines are selected. As a result, the circuit scale can be relatively small. However, since the arrangement is several thousand pixels per line in the horizontal direction, the circuit configuration becomes complicated when a multiplexer is arranged.
また、画像処理装置10と比較して、ラインバッファメモリ(1,1)24a、ラインバッファメモリ(2,1)24d、及びラインバッファメモリ(3,1)24gが削減されているのは、画像データを順次転送する場合、ラインセンサ71自体がシフトレジスタ構造として機能するためである。また、残りのラインバッファメモリ84は、水平方向の間隔を設定するためのものとして使用する。このため、残りのラインバッファメモリ84では、パイプライン処理を行うために水平方向の間隔を設定する分のバッファ長が必要となる。
Further, the line buffer memory (1, 1) 24a, the line buffer memory (2, 1) 24d, and the line buffer memory (3, 1) 24g are reduced as compared with the
〔実施の形態6〕
本発明のさらに他の実施の形態について図19に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜実施の形態5と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1〜実施の形態5の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 6]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first to fifth embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of
本実施の形態のセンサカメラ100は、図19に示すように、センサ部110をTDIセンサ構造(ラインセンサを複数有するもの)の複数ブロックに任意に設定する機能を備えていることを特徴としている。
As shown in FIG. 19, the
すなわち、本実施の形態のセンサ部110は、TDIセンサブロック111a〜111jの各TDIセンサブロック111を有しており、各TDIセンサブロック111は、ラインセンサ71とシフトレジスタ112と切替手段としてのアナログスイッチ113とアンプ72a・72bとを1組とした各センサが、複数組ずつ設けられたものからなっている。すなわち、TDIセンサブロック111a・111b・111jは、基本的にはi組(iは2以上の整数)となるような構成をとる。ただし、最後のTDIセンサブロック111jは、任意にラインセンサを組合せた場合、全N個に対して割り切れない場合があるため、端数となる場合が有る。しかしながら、比較演算処理を行う場合、全てのセンサブロックを使用しないため、端数が発生してもかまわない。ただし、端数が発生しないような設定を行った方が、全てのセンサを有効活用できるので好ましい。
That is, the
各TDIセンサブロック111においては、ラインセンサ71に対して、1ライン分の画像データを一括して格納するためのシフトレジスタ112が設けられており、このシフトレジスタ112の片側又は両側に配置したアンプ72a・72bによって、シフトレジスタ112から順次1画素毎に転送される画像データを増幅し、比較演算ブロック80に転送するようになっている。
Each
シフトレジスタ112は、ラインセンサ71の画像データの一時格納と1画素毎に時分割で画像データをシフトしながら出力する機能を有している。通常は、片側一方向のシフトのみの機能を備えれば良いが、左シフト及び右シフトを任意に切り替えて使用することにより、画像出力の基準位置を変更することができる。これにより、画像の出力位置反転等を行うことができる。
The
また、隣接する各ラインセンサ71間にはアナログスイッチ113が配置されている。アナログスイッチ113は、ラインセンサ71にて撮像した画像データを隣接するラインセンサ71に転送するか否かを設定する機能を有している。この機能を用いることにより、隣接するラインセンサ71の画像データを順次蓄積加算することが可能となる。つまり、TDIセンサの機能を実現することができる。
An
ここで、TDIセンサの一般的な制御方法としては、同図に示すように、1回の撮像を行う度にTDIセンサを上又は下の垂直方向にセンサ1ライン分移動しながら撮像を繰り返す。このとき、移動方向とは逆方向に配置されたセンサに蓄積加算しながら画像データを転送する。ここでの蓄積加算の撮像とは、センサに蓄えられた電荷を放出せずに、そのままの状態で再度撮像することをいう。この方法を行うことにより、隣接する複数ライン分の電荷が蓄積されることとなるため、複数ライン分のシャッタースピードで撮像した条件と同等となる特徴を有することになる。 Here, as a general control method of the TDI sensor, as shown in the figure, every time imaging is performed, imaging is repeated while moving the TDI sensor up or down by one sensor line in the vertical direction. At this time, image data is transferred while accumulating and adding to sensors arranged in the direction opposite to the moving direction. Here, the accumulation-addition imaging refers to imaging again in a state as it is without releasing the charge stored in the sensor. By performing this method, charges for a plurality of adjacent lines are accumulated, so that the characteristics equivalent to the conditions for imaging at a shutter speed for a plurality of lines are obtained.
アナログスイッチ113は、隣接するラインセンサ71との接続のON/OFFを制御する。したがって、連続するラインセンサ71をTDIセンサ構造としたい場合は、アナログスイッチ113をONとし、分離したい場合はOFFの制御行うことにより、同図に示すように、複数のTDIセンサブロック111を任意に設定することができる。同図においては、ラインセンサ71のi個を1つのTDIセンサブロック111として、j個のTDIセンサブロック111を構成した例を示している。
The
本実施の形態のセンサ部110においては、TDIセンサ構造に任意に設定することにより、ラインセンサ構造に比べて撮像の蓄積加算が行える。この結果、蓄積時間の短縮や、蓄積時間を擬似的に長くすることができるため、表示装置の表示周期が要因で発生するフリッカ等に対する影響を軽減することが可能となる。
In the
〔実施の形態7〕
本発明のさらに他の実施の形態について図20に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜実施の形態6と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1〜実施の形態6の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 7]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first to sixth embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of
本実施の形態のセンサカメラ120は、図20に示すように、マイクロステージ121上に搭載されたセンサ部70に前記ラインセンサ71を複数配置し、光学ユニット122により同一撮像画像を各センサに分配投影する構造とし、マイクロステージ121により垂直方向に対する撮像位置をずらすことにより、垂直方向の比較演算領域の間隔を任意に設定することを特徴としている。
In the
上記センサカメラ120の構成を、図20に基づいて説明する。図20は、センサ部70を3個配置した場合の例を示すブロック図である。
The configuration of the
本実施の形態のセンサカメラ120は、図20に示すように、各マイクロステージ121上にセンサ部70を各々配置し、レンズ123を通して入力された撮像画像を光学ユニット122を用いて、各々のセンサ部70a・70b・70c等のセンサ部70に同一撮像画像を分配投影する。このとき、1ヶ所のセンサ部70の撮像位置を基準として、残り2ヶ所のセンサ部70・70をマイクロステージ121により撮像画像の垂直方向に対して、各々垂直方向の撮像画素ピッチの整数倍分を移動させる。
As shown in FIG. 20, the
これにより、各センサ部70におけるラインセンサ71の水平方向は同一位置であるが、垂直方向の撮像位置がずれた状態となる。つまり、各センサ部70の同一位置、例えば、センサ1から出力された各画像データは、相対的に垂直方向にずれた位置の画像データとして出力される。
Accordingly, the horizontal direction of the
前記実施の形態5では、これらの選択をマルチプレクサ81により垂直方向の間隔を設定していたが、本実施の形態では、マイクロステージ121により垂直方向の間隔を設定する。
In the fifth embodiment, the vertical interval is set by the
これにより、実施の形態5では、図17に示すように、比較演算ブロック80の入力部分についてマルチプレクサ81を配置していたが、本実施の形態では、図20に示すように、比較演算ブロック80aの入力部分について、マルチプレクサ81を省略することができる。
Thus, in the fifth embodiment, the
また、センサ部70としては、1ラインのみを備えたラインセンサや通常のTDIセンサを使用することも可能となる。さらに、比較演算対象領域3の間隔が大きくなっても、マイクロステージ121により垂直方向の間隔を任意に設定できるため、センサ部70におけるセンサ数を増加させることなく実現できる。
In addition, as the
なお、本実施の形態で使用するマイクロステージ121について、センサの画素ピッチよりも細かい間隔制御する場合は、ピエゾ素子等を使用したマイクロステージ121にて制御することができる。
Note that the
また、上記の説明では、垂直方向の間隔を撮像画素ピッチの整数倍に設定する方法を用いたが、必ずしもこれに限らず、マイクロステージ121を撮像画像の垂直方向のみ、又は水平方向及び垂直方向に対して、撮像画素ピッチを実数値倍分(小数点を含む値)移動させることが可能である。
In the above description, the method of setting the vertical interval to an integral multiple of the imaging pixel pitch is used. However, the present invention is not limited to this, and the
これにより、各センサ部70のセンサから出力される複数の画像データを基に、画素ずらし等による画像の補間合成を行うことにより、撮像画像の分解能の向上を図ることが可能となる。
As a result, it is possible to improve the resolution of the captured image by performing interpolation / synthesis of the image by pixel shifting or the like based on the plurality of image data output from the sensors of each
この使用例としては、通常解像度の画像で欠陥検出を行い、欠陥部分の周辺については、再度、画素ずらし等の画像合成により、欠陥周辺部分について再確認を行う等の検査方法を実現することができる。 As an example of this use, it is possible to realize an inspection method in which defect detection is performed with a normal resolution image, and the periphery of the defective portion is re-confirmed with respect to the peripheral portion of the defect by image synthesis such as pixel shifting again. it can.
〔実施の形態8〕
本発明のさらに他の実施の形態について図21に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜実施の形態7と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1〜実施の形態7の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 8]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first to seventh embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of
本実施の形態のセンサカメラ140は、図21に示すように、前記実施の形態7のセンサカメラ60に、表示出力ブロック150の機能を追加したものであり、撮像画像と欠陥部分の2値化画像及び欠陥部分を強調表示した画像を合成して、モニタ出力するものである。
As shown in FIG. 21, the
上記センサカメラ140の表示出力ブロック150は、図21に示すように、強調表示生成手段としての強調表示生成部151と、2値化表示生成手段としての2値化表示生成部152と、スイッチ153と、画素データ合成手段としての画素データ合成出力部154と、表示画像生成部155と、画像メモリ部156と、画像出力部157とを備えている。
As shown in FIG. 21, the
上記表示出力ブロック150では、欠陥検出ブロック90の欠陥検出部91で抽出した画像データに対して、2値化表示生成部152にて欠陥部分の2値化画像データを生成する。また、欠陥検出ブロック90の欠陥データ格納部92に格納された欠陥位置情報等から強調表示生成部151にて欠陥部分の強調表示画像データを生成する。強調表示の例としては、欠陥部分の周囲を四角形の線等で囲む等の方法により実現する。
In the
上記スイッチ153は、撮像画像と欠陥部分の2値化画像と強調表示画像とについて、表示の選択を行うものである。このスイッチ153は、画素データ合成出力部154にて選択された画像データ合成し、表示画像生成部155にて実際に表示する画像データを生成し、画像メモリ部156に格納する。画像出力部157は、画像メモリ部156に格納された表示用の画像データからモニタ部52に出力するための信号出力を行い、モニタ部52に欠陥部分を強調表示した画像を表示する。
The
上記機能により、表示装置の欠陥検出を行うとともに、欠陥部分をモニタ部52に直接強調表示することができるため、検査装置のオペレータや目視検査員による欠陥位置の再確認が容易に行うことができる。
With the above function, the defect of the display device can be detected and the defect portion can be directly highlighted on the
本発明は、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、及び液晶プロジェクタ等のフラットパネルを使用した表示パネルの主要不良項目である点欠陥、及び線欠陥を検出する画像処理装置、画像処理プログラム、及び撮像装置に適用することができる。 The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing program, and an imaging apparatus for detecting point defects and line defects, which are main defective items of a display panel using a flat panel such as a liquid crystal display, a plasma display, and a liquid crystal projector. Can be applied to.
1 フラットパネル(表示パネル)
3 比較演算対象領域
5 撮像装置
10 画像処理装置
12 画像メモリ(欠陥情報格納用画像メモリ)
14 統括管理部(バッファ長変更手段、画素数cn変更手段、固定長設定手段、水 平垂直方向比率設定手段、垂直方向比率設定手段、)
20 画像処理部
21 画像メモリ制御回路(画像メモリ入力制御手段)
22 入力用画像メモリアドレス制御回路
23a 垂直メモリアドレス制御回路(入力用)(垂直メモリアドレス制御手段)
23b 水平メモリアドレス制御回路(入力用)
24 ラインバッファメモリ(ラインバッファメモリユニット)
24a ラインバッファメモリ(1,1)
24b ラインバッファメモリ(1,2)
24c ラインバッファメモリ(1,3)
24d ラインバッファメモリ(2,1)
24e ラインバッファメモリ(2,2)
24f ラインバッファメモリ(2,3)
24g ラインバッファメモリ(3,1)
24h ラインバッファメモリ(3,2)
24i ラインバッファメモリ(3,3)
25 比較演算処理回路(比較演算処理手段)
26 出力用ラインバッファメモリ
27 出力用画像メモリアドレス制御回路
28a 垂直メモリアドレス制御回路(出力用)
28b 水平メモリアドレス制御回路(出力用)
30 画像処理部
40 画像処理部
44 ラインバッファメモリ
44a ラインバッファメモリ(1,1)
44b ラインバッファメモリ(1,2)
44c ラインバッファメモリ(1,3)
44d ラインバッファメモリ(2,1)
44e ラインバッファメモリ(2,2)
44f ラインバッファメモリ(2,3)
44g ラインバッファメモリ(3,1)
44h ラインバッファメモリ(3,2)
44i ラインバッファメモリ(3,3)
45a 比較演算処理回路
45b 比較演算処理回路
50 欠陥検出システム
51 ステージ
54 欠陥判定処理部
55 統括制御部(選択制御手段、画素間補間手段)
56 ステージ制御部(移動手段)
57 ステージ用ドライバ部(移動手段)
60 センサカメラ
61 タイミング信号発生部(タイミング制御手段)
63 画像データ出力部(外部出力手段)
70 センサ部
71 ラインセンサ
72a アンプ
72b アンプ
80 比較演算ブロック
81a マルチプレクサ(MUX1)
81b マルチプレクサ(MUX2)
81c マルチプレクサ(MUX3)
82 A/D変換器(変換手段)
84 ラインバッファメモリ(ラインバッファメモリユニット)
84a ラインバッファメモリ(1,2)
84b ラインバッファメモリ(1,3)
84c ラインバッファメモリ(2,2)
84d ラインバッファメモリ(2,3)
84e ラインバッファメモリ(3,2)
84f ラインバッファメモリ(3,3)
85 比較演算処理回路(比較演算処理手段)
90 欠陥検出ブロック
91 欠陥検出部(欠陥検出手段)
92 欠陥データ格納部
100 センサカメラ
110 センサ部
111 TDIセンサブロック
112 シフトレジスタ
113 アナログスイッチ(切替手段)
120 センサカメラ
121 マイクロステージ
122 光学ユニット
140 センサカメラ
150 表示出力ブロック
151 強調表示生成部(強調表示生成手段)
152 2値化表示生成部(2値化表示生成手段)
153 スイッチ
154 画素データ合成出力部(画素データ合成手段)
155 表示画像生成部
156 画像メモリ部
157 画像出力部
1 Flat panel (display panel)
3 Comparison
14 General management section (buffer length changing means, pixel number cn changing means, fixed length setting means, horizontal vertical ratio setting means, vertical ratio setting means)
20
22 Image memory address control circuit for
23b Horizontal memory address control circuit (for input)
24 line buffer memory (line buffer memory unit)
24a Line buffer memory (1, 1)
24b Line buffer memory (1, 2)
24c line buffer memory (1, 3)
24d line buffer memory (2,1)
24e Line buffer memory (2, 2)
24f line buffer memory (2, 3)
24g line buffer memory (3, 1)
24h Line buffer memory (3, 2)
24i line buffer memory (3, 3)
25. Comparison operation processing circuit (comparison operation processing means)
26 output
28b Horizontal memory address control circuit (for output)
30
44b Line buffer memory (1, 2)
44c Line buffer memory (1, 3)
44d line buffer memory (2,1)
44e Line buffer memory (2, 2)
44f Line buffer memory (2, 3)
44g line buffer memory (3, 1)
44h Line buffer memory (3, 2)
44i line buffer memory (3, 3)
45a Comparison
56 Stage controller (moving means)
57 Stage driver (moving means)
60
63 Image data output unit (external output means)
70
81b Multiplexer (MUX2)
81c Multiplexer (MUX3)
82 A / D converter (conversion means)
84 Line buffer memory (line buffer memory unit)
84a Line buffer memory (1, 2)
84b Line buffer memory (1, 3)
84c Line buffer memory (2, 2)
84d line buffer memory (2, 3)
84e Line buffer memory (3, 2)
84f Line buffer memory (3, 3)
85 Comparison calculation processing circuit (Comparison calculation processing means)
90
92 Defect
DESCRIPTION OF
152 Binarization display generation unit (binarization display generation means)
153
155 Display
Claims (16)
上記画像メモリに格納された表示パネルの画像データから水平1ライン分の画像データを読み込むためのアドレスを、垂直方向において画素数cn毎となるように設定する垂直メモリアドレス制御手段と、
上記水平1ラインにおける少なくとも上記水平被演算領域画素数((h−1)×cm+1)の各画素データを連続して格納する水平被演算画素数h個のラインバッファメモリを1組として、上記垂直被演算画素数v組設けたラインバッファメモリユニットと、
上記垂直メモリアドレス制御手段にて設定されたアドレスにおける水平ラインの各画素データを上記画像メモリから複数ライン分をライン毎に順に読み込み、上記ラインバッファメモリに順に格納する画像メモリ入力制御手段と、
上記複数個のラインバッファメモリからそれぞれ出力された上記比較演算対象画素の画素データを用いて画素間比較演算を行う比較演算処理手段と、
上記比較演算処理手段による演算結果を格納する欠陥情報格納用画像メモリとが設けられていることを特徴とする画像処理装置。 From the image data of the display panel stored in the image memory, the number of pixels to be compared (h is an integer equal to or greater than 2) is calculated for each pixel number cm (cm is a positive integer) in the horizontal direction. The number of pixels in the horizontal operation area ((h−1) × cm + 1) and the number of vertical operation pixels v (v is an integer of 2 or more) for each pixel number cn (cn is a positive integer) in the vertical direction. For a comparison calculation target region configured by a pixel matrix with a pixel composed of the number of vertical calculation target region pixels ((v−1) × cn + 1) having a comparison calculation target pixel, at least one of cm or cn is 2 An integer above), an image processing apparatus for detecting a point / line defect in a display panel by performing a comparison calculation process on each of the comparison calculation target pixels of the horizontal calculation pixel number h × vertical calculation pixel number v,
Vertical memory address control means for setting an address for reading image data for one horizontal line from the image data of the display panel stored in the image memory so as to be every pixel number cn in the vertical direction;
A set of line buffer memories having a horizontal calculation pixel number h that continuously stores each pixel data of at least the horizontal calculation region pixel number ((h−1) × cm + 1) in the horizontal line is used as the set. A line buffer memory unit having v sets of operation pixel numbers;
Image memory input control means for sequentially reading each pixel data of a horizontal line at the address set by the vertical memory address control means from the image memory for each of a plurality of lines, and storing them in the line buffer memory in order.
A comparison calculation processing means for performing a pixel-to-pixel comparison calculation using pixel data of the comparison calculation target pixels output from the plurality of line buffer memories, respectively.
An image processing apparatus comprising a defect information storing image memory for storing a calculation result obtained by the comparison calculation processing means.
前記比較演算処理手段は、上記n倍のバス幅のラインバッファメモリによる各画素データの出力に対応して画素間比較演算を行うn組の比較演算処理回路を備えていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The bus width of the line buffer memory is expanded to a bus width n times (n: an integer of 2 or more) the bit length representing one pixel,
The comparison operation processing means includes n sets of comparison operation processing circuits for performing an inter-pixel comparison operation corresponding to the output of each pixel data by the line buffer memory having the n-times bus width. Item 7. The image processing apparatus according to any one of Items 1 to 6.
表示パネルにおける垂直方向の表示画素数の整数倍となるように設定する垂直方向比率設定手段が設けられていることを特徴とする請求項6記載の画像処理装置。 Corresponding to the image data in which the number of imaging pixels in the vertical direction of the imaging pixels by the imaging device is captured at an integer multiple interval of the number of display pixels, the number of vertical pixels cn in the comparison calculation target region is
7. The image processing apparatus according to claim 6, further comprising a vertical direction ratio setting means for setting to be an integral multiple of the number of display pixels in the vertical direction on the display panel.
コンピュータを前記の各手段として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。 An image processing program for operating the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 9,
An image processing program for causing a computer to function as each of the above means.
撮影した表示パネルの画像データをライン毎に格納する等間隔に配設されたラインセンサ又はTDIセンサからなるセンサと、
上記画像データを格納した複数のセンサを、垂直方向において画素数cn毎となるように選択する複数のマルチプレクサと、
上記各マルチプレクサにて選択されたセンサの画像データをそれぞれデジタル変換する変換手段と、
格納する画素データを画素数cmに設定可能な可変長のラインバッファメモリにおける(水平被演算画素数h−1)個分を1組として上記垂直被演算画素数v組分設けたラインバッファメモリユニットと、
上記マルチプレクサにて選択されたセンサの画像データを順に変換手段を通して上記ラインバッファメモリに順に格納させるタイミング制御手段と、
上記変換手段にて変換された画像データ、及び各ラインバッファメモリからそれぞれ出力された画素データを用いて画素間比較演算を行う比較演算処理手段と、
上記比較演算処理手段による演算結果から欠陥部分を検出する欠陥検出手段と、
上記欠陥検出手段による検出結果を外部に出力する外部出力手段とが設けられていることを特徴とする撮像装置。 A horizontal calculation region having a horizontal calculation pixel number h (h is an integer of 2 or more) for each pixel number cm (cm is a positive integer) in the horizontal direction from image data obtained by photographing the display panel. The number of pixels ((h-1) × cm + 1) and the number of pixels to be compared in the vertical direction v (v is an integer of 2 or more) for each pixel number cn (cn is a positive integer) in the vertical direction With respect to a comparison calculation target area configured by a pixel matrix with a pixel composed of the number of vertical calculation target area pixels ((v−1) × cn + 1) having pixels (at least one of cm or cn is an integer of 2 or more) An imaging device that detects a point / line defect in a display panel by performing a comparison calculation process on each comparison calculation target pixel of the number of horizontal calculation pixels h × the number of vertical calculation pixels v,
A sensor composed of a line sensor or a TDI sensor arranged at equal intervals for storing image data of a photographed display panel for each line;
A plurality of multiplexers for selecting the plurality of sensors storing the image data so as to be every number of pixels cn in the vertical direction;
Conversion means for digitally converting the image data of the sensor selected by each of the multiplexers;
A line buffer memory unit provided with (vertical operation pixel number h-1) as one set in the variable length line buffer memory capable of setting the pixel data to be stored in the number of pixels cm as one set. When,
Timing control means for sequentially storing the image data of the sensors selected by the multiplexer in the line buffer memory sequentially through the conversion means;
Comparison operation processing means for performing inter-pixel comparison using image data converted by the conversion means and pixel data output from each line buffer memory;
Defect detection means for detecting a defect portion from the calculation result by the comparison calculation processing means;
An image pickup apparatus comprising: an external output unit that outputs a detection result of the defect detection unit to the outside.
ラインセンサと、
上記ラインセンサの画素データを一括して格納するシフトレジスタと、
上記センサから隣接するセンサへ画素データを転送するか否かを切り替える切替手段とを備えていることを特徴とする請求項11記載の撮像装置。 Each sensor is
A line sensor;
A shift register that collectively stores the pixel data of the line sensor;
12. The imaging apparatus according to claim 11, further comprising switching means for switching whether to transfer pixel data from the sensor to an adjacent sensor.
同一撮像画像を、上記複数の支持台の方向にそれぞれ分配投影する光学ユニットと、
上記複数のセンサを搭載した支持台を、撮像画像の垂直方向に対して撮像画素ピッチの整数値倍分移動させる移動手段とを備えていることを特徴とする請求項11、12、又は13記載の撮像装置。 The plurality of sensors are respectively mounted on a plurality of support bases,
An optical unit that distributes and projects the same captured image in the direction of the plurality of support bases, and
14. A moving unit that moves the support base on which the plurality of sensors are mounted by an integral multiple of the imaging pixel pitch with respect to the vertical direction of the captured image. Imaging device.
取得した複数のセンサの画素データを、画素間補間データとして補間合成する画素間補間手段が設けられていることを特徴とする請求項14記載の撮像装置。 The moving means moves the support base on which the plurality of sensors are mounted only by a real value multiple of the imaging pixel pitch only in the vertical direction of the captured image or in both the horizontal direction and the vertical direction of the captured image,
The image pickup apparatus according to claim 14, further comprising an inter-pixel interpolation unit that interpolates and synthesizes the acquired pixel data of the plurality of sensors as inter-pixel interpolation data.
前記欠陥検出手段から抽出された欠陥部分の画素データの2値化表示を行う2値化表示生成手段と、
上記欠陥部分の画素データを基に、欠陥周辺部分の強調表示を行う強調表示生成手段と、
上記2値化表示生成手段により2値化表示された画素データと、上記強調表示生成手段により強調表示された欠陥周辺部分の画素データと、その他の画素データとを合成して表示画像を生成する画素データ合成手段とを有していることを特徴とする請求項11〜15のいずれか1項に記載の撮像装置。 The external output means includes
Binarized display generating means for performing binarized display of pixel data of the defective portion extracted from the defect detecting means;
Based on the pixel data of the defective portion, highlight generation means for highlighting the peripheral portion of the defect,
The pixel data binarized and displayed by the binarized display generating unit, the pixel data of the peripheral portion of the defect highlighted by the highlighted display generating unit, and other pixel data are combined to generate a display image. 16. The image pickup apparatus according to claim 11, further comprising pixel data synthesizing means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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