JP2009071383A - Image processing apparatus, inspection system, image processing method, image processing program, and computer-readable recording medium recording this program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の低解像度画像から高解像度画像を生成する画像処理装置等に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus that generates a high resolution image from a plurality of low resolution images.
表示装置等の検査を自動的に行う自動検査装置では、一般的に、エリアセンサ等の撮像装置を用いて検査対象を撮像して得られた検査画像を、所定のアルゴリズムで処理して欠陥検出等を行っている。そのため、自動検査装置においては、検査画像の解像度が高いほど詳細な検査が可能となるため、解像度の高い画像が撮像できる高解像度の撮像装置が求められる。 In an automatic inspection device that automatically inspects a display device or the like, generally, an inspection image obtained by imaging an inspection object using an imaging device such as an area sensor is processed by a predetermined algorithm to detect defects. Etc. For this reason, in an automatic inspection device, the higher the inspection image resolution is, the more detailed inspection is possible. Therefore, a high-resolution imaging device capable of capturing an image with a high resolution is required.
しかしながら、例えば、検査対象が液晶表示パネルである場合、近年の液晶表示パネルのパネルサイズ大型化に伴い、液晶表示パネルの表示画素数は飛躍的に増大しているため、最新のエリアセンサを用いても検査に十分な解像度は得られなくなってきている。そのため、検査装置においては、超解像処理やイメージシフト処理等によって、複数の低解像度画像から1枚の高解像度画像を生成する高解像度化処理を行う手法や、撮像装置の台数を増やして十分な解像度で撮像する手法が用いられる。 However, for example, when the inspection target is a liquid crystal display panel, the number of display pixels of the liquid crystal display panel has increased dramatically with the recent increase in the panel size of the liquid crystal display panel. However, it has become impossible to obtain sufficient resolution for inspection. Therefore, in the inspection apparatus, it is sufficient to increase the number of imaging devices and techniques for performing high resolution processing for generating one high resolution image from a plurality of low resolution images by super-resolution processing, image shift processing, etc. A technique for imaging at a high resolution is used.
前者の高解像度化手法は、後者の複数台の撮像装置を用いる手法と比較すると、1)撮像時間が多くかかる、2)高解像度化画像生成のための画像処理が必要である等のデメリットもあるが、1)検査装置のコストが安くなる、2)メンテナンス性が良い等のメリットがある。 Compared with the latter method using a plurality of imaging devices, the former high resolution method has the following disadvantages: 1) It takes a lot of imaging time, and 2) Image processing for generating a high resolution image is necessary. However, there are advantages such as 1) the cost of the inspection apparatus is reduced, and 2) good maintainability.
近年、国内工場に導入する検査装置に対するコストダウンの要求の高まりや、海外への展開にはさらに安価な検査装置が求められるという背景から、コストダウンが可能であるというメリットを有する高解像度化手法の研究が多く行われている。高解像度化手法は、位置ずれのある複数の低解像度画像から、1つの高解像度画像を生成する手法であり、大きく分類してイメージシフト処理と超解像処理との2種類に分けられる。 In recent years, high-resolution techniques have the merit that cost reduction is possible due to the increasing demand for cost reduction of inspection equipment installed in domestic factories and the need for cheaper inspection equipment for overseas deployment. Many studies have been conducted. The high resolution technique is a technique for generating one high resolution image from a plurality of low resolution images having a positional shift, and is roughly classified into two types, image shift processing and super-resolution processing.
イメージシフト処理は、生成される高解像度画像において、撮像された低解像度画像の画素に対応する画素を、その低解像度画像の画素の輝度値に基づいて高解像度画像にマッピングする手法である。 The image shift process is a technique for mapping a pixel corresponding to a pixel of a captured low resolution image to a high resolution image based on the luminance value of the pixel of the low resolution image in the generated high resolution image.
一方、超解像処理は、複数の低解像度画像より1つの高解像度画像を推定する処理であり、例えば、ML(Maximum-likelihood)法、MAP(Maximum A Posterior)法や、POCS(Projection On to Convex Set)法など、様々な超解像処理方法が提案されている。 On the other hand, the super-resolution processing is processing for estimating one high-resolution image from a plurality of low-resolution images. For example, the ML (Maximum-likelihood) method, the MAP (Maximum A Posterior) method, the POCS (Projection On to Various super-resolution processing methods such as the Convex Set method have been proposed.
ML法とは、高解像度画像から推定された低解像度画像の画素値と、実際に観測された画素値との二乗誤差を評価関数とし、この評価関数を最小化するような高解像度画像を推定画像とする方法である。つまり、ML法とは、最尤推定の原理に基づく超解像処理方法である。 The ML method uses a square error between a pixel value of a low resolution image estimated from a high resolution image and an actually observed pixel value as an evaluation function, and estimates a high resolution image that minimizes this evaluation function. It is a method of making an image. That is, the ML method is a super-resolution processing method based on the principle of maximum likelihood estimation.
また、MAP法とは、二乗誤差に高解像度画像の確率情報を付加した評価関数を最小化するような高解像度画像を推定する方法である。つまり、ML法とは、高解像度画像に対するある先見情報を利用して、事後確率を最大化する最適化問題として高解像度画像を推定する超解像処理方法である。 The MAP method is a method for estimating a high-resolution image that minimizes an evaluation function obtained by adding probability information of a high-resolution image to a square error. That is, the ML method is a super-resolution processing method that estimates a high-resolution image as an optimization problem that maximizes the posterior probability by using some foresight information for the high-resolution image.
そして、POCS法とは、高解像度画像と低解像度画像との画素値に関して連立方程式を作成し、その方程式を逐次的に解くことにより、高解像度画像を得る超解像処理方法である。 The POCS method is a super-resolution processing method for obtaining a high-resolution image by creating simultaneous equations for pixel values of a high-resolution image and a low-resolution image and solving the equations sequentially.
これらの超解像処理は、まず、高解像度画像を仮定し、そして仮定した高解像度画像から、撮像装置のカメラモデルから得られる点広がり関数(PSF関数)に基づき、全ての低解像度画像の画素について、その画素値を推定し、その推定値と観測された画素値(観測値)との差が小さくなるような高解像度画像を探索するという処理を有している。そのため、これらの超解像処理は、再構成型超解像処理方法と呼ばれている。 These super-resolution processes first assume a high-resolution image, and based on the point spread function (PSF function) obtained from the assumed high-resolution image from the camera model of the imaging device, the pixels of all the low-resolution images , The pixel value is estimated, and a process of searching for a high-resolution image that reduces the difference between the estimated value and the observed pixel value (observed value) is included. Therefore, these super-resolution processes are called reconfigurable super-resolution processing methods.
イメージシフト処理では、低解像度画像の全画素を高解像度画像の画素にマッピングする必要があるため、低解像度画像の撮像位置及び撮像枚数は固定である。これに対して、超解像処理では、低解像度画像の撮像位置は既知であればよく、使用する低解像度画像の枚数にも制限はない。 In the image shift process, it is necessary to map all the pixels of the low-resolution image to the pixels of the high-resolution image. On the other hand, in the super-resolution processing, the imaging position of the low resolution image only needs to be known, and the number of low resolution images to be used is not limited.
超解像処理で行われる画素値の推定処理は繰返し演算であるため、概して超解像処理はイメージシフト処理と比較すると計算コストが高くなり、超解像処理に要する時間もそれに伴い長くなってしまう。そのため、超解像処理に要する演算量を減らし、超解像処理に要する時間を短縮することが求められている。例えば、下記の特許文献1では、高解像度画像を生成するために使用する低解像度の枚数を削減することにより計算コストを減少させている。 Since the pixel value estimation process performed in the super-resolution process is an iterative operation, the super-resolution process generally has a higher calculation cost than the image shift process, and the time required for the super-resolution process increases accordingly. End up. Therefore, it is required to reduce the amount of calculation required for the super-resolution processing and shorten the time required for the super-resolution processing. For example, in Patent Document 1 below, the calculation cost is reduced by reducing the number of low-resolution images used to generate a high-resolution image.
具体的には、特許文献1では、時刻kにおける低解像度の入力画像データ列{Lk}から、超解像度画像データ列{zk}を推定する超解像処理を行っている。ここで、特許文献1では、時刻kにおける超解像度画像データ列{zk}を推定する超解像処理に用いるデータとして、時刻kの前後それぞれa枚の低解像度画像データLl(k−a≦l≦k+a)と、1フレーム前の結果画像データzk−1とを用いている。 Specifically, in Patent Document 1, super-resolution processing for estimating a super-resolution image data sequence {z k } from a low-resolution input image data sequence {L k } at time k is performed. Here, in Patent Document 1, as the data used for the super-resolution processing for estimating the super-resolution image data sequence {z k } at time k, a piece of low-resolution image data L l (k−a) before and after time k. ≦ l ≦ k + a) and the result image data z k−1 of the previous frame are used.
すなわち、従来の一般的な超解像処理では、zkの推定には、1番目からk番目までの合計k枚の低解像度画像を使用していたところを、特許文献1では、時刻k−1に生成した画像データzk−1を用いることにより、使用する低解像度画像の枚数を(k−a)〜(k+a)の合計(2a+1)枚に削減しており、これにより計算コストを低減している。なお、この超解像処理方法では、N枚の低解像度画像から生成された新規高解像度画像と、M枚(N≦M)の低解像度画像とL枚(L≧1)の高解像度画像とから生成された新規高解像度画像とは必ずしも一致しない。
このように、特許文献1の超解像処理方法によれば、超解像処理に必要な画像の枚数を削減し、計算コストを低減することができる。しかしながら、特許文献1に記載の超解像処理方法では、依然として超解像処理に使用される画像の枚数は多く、演算量も多い。 As described above, according to the super-resolution processing method of Patent Document 1, the number of images required for the super-resolution processing can be reduced, and the calculation cost can be reduced. However, in the super-resolution processing method described in Patent Document 1, the number of images used for the super-resolution processing is still large and the calculation amount is large.
すなわち、超解像処理では、処理に使用する低解像度画像の枚数が多くなると、演算量は増大し、超解像処理に要する時間もそれに伴って長くなってしまうという問題があり、演算量を抑制するために撮像画像の枚数を減らした場合には、所望の復元精度を有する高解像度画像が得られないことがあるという問題がある。 That is, in the super-resolution processing, if the number of low-resolution images used for processing increases, the amount of computation increases, and the time required for the super-resolution processing increases accordingly. When the number of captured images is reduced for the purpose of suppression, there is a problem that a high-resolution image having a desired restoration accuracy may not be obtained.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、超解像処理に要する演算量を低減し、かつ従来法と同等の復元精度を有する高解像度画像を生成することのできる画像処理装置等を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the amount of calculation required for super-resolution processing and generate a high-resolution image having restoration accuracy equivalent to that of the conventional method. It is to realize an image processing apparatus and the like capable of performing the above.
本発明の画像処理装置は、上記の課題を解決するために、1つの撮像対象を撮像して得られた複数の画像データに基づいて、当該画像データよりも解像度の高い高解像度画像データを生成する画像処理装置において、n枚の画像データから生成された第1高解像度画像データと、上記撮像対象を撮像して得られた、上記画像データとは異なる処理対象画像データとの位置合わせ後の差分を示す比較画像データを生成する比較画像生成手段と、上記n枚の画像データ及び処理対象画像データから生成される第2高解像度画像データと上記第1高解像度画像データとの差分に相当する画像更新データと予め定められた定数との積に上記比較画像データを加算してなる数式の値が予め定められた値より小さくなるまで繰り返し演算を行うことによって上記画像更新データを生成する画像更新データ生成手段と、上記生成した画像更新データと上記第1高解像度画像データとを加算して第2高解像度画像データを生成する画像更新手段とを備えていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the image processing apparatus of the present invention generates high-resolution image data having a higher resolution than the image data based on a plurality of image data obtained by imaging one imaging target. In the image processing apparatus, the first high-resolution image data generated from the n pieces of image data and the processing target image data different from the image data obtained by imaging the imaging target are registered. This corresponds to a difference between the comparison image generation means for generating comparison image data indicating the difference, the second high resolution image data generated from the n pieces of image data and the processing target image data, and the first high resolution image data. By repeating the calculation until the value of the mathematical formula obtained by adding the comparison image data to the product of the image update data and a predetermined constant becomes smaller than the predetermined value. Image update data generating means for generating the image update data, and image update means for adding the generated image update data and the first high resolution image data to generate second high resolution image data. It is characterized by that.
また、本発明の画像処理方法は、上記の課題を解決するために、1つの撮像対象を撮像して得られた複数の画像データに基づいて、当該画像データよりも解像度の高い高解像度画像データを生成する画像処理装置の画像処理方法において、n枚の画像データから生成された第1高解像度画像データと、上記撮像対象を撮像して得られた、上記画像データとは異なる処理対象画像データとの位置合わせ後の差分を示す比較画像データを生成する比較画像生成ステップと、上記n枚の画像データ及び処理対象画像データから生成された第2高解像度画像データと上記第1高解像度画像データとの差分に相当する画像更新データと予め定められた定数との積に上記比較画像データを加算してなる数式の値が予め定められた値より小さくなるまで繰り返し演算を行うことによって上記画像更新データを生成する画像更新データ生成ステップと、上記生成した画像更新データと上記第1高解像度画像データとを加算して第2高解像度画像データを生成する画像更新ステップとを含むことを特徴としている。 Further, in order to solve the above problems, the image processing method of the present invention is based on a plurality of image data obtained by imaging one imaging target, and high-resolution image data having a higher resolution than the image data. In the image processing method of the image processing apparatus for generating image data, first high-resolution image data generated from n pieces of image data, and processing target image data different from the image data obtained by imaging the imaging target A comparison image generation step for generating comparison image data indicating a difference after alignment, second high resolution image data generated from the n pieces of image data and processing target image data, and the first high resolution image data Until the value of the mathematical formula obtained by adding the comparison image data to the product of the image update data corresponding to the difference between and the predetermined constant becomes smaller than the predetermined value. An image update data generation step for generating the image update data by performing a calculation, and an image update for generating the second high-resolution image data by adding the generated image update data and the first high-resolution image data And a step.
上記の構成によれば、第1高解像度化画像データと処理対象画像データとの2枚の画像データに対する演算にて、n枚の画像データに処理対象画像データを加えた(n+1)枚の画像データに対応する第2高解像度画像データを得ることができる。これにより、超解像処理に要する演算量を減らすことができ、その結果として超解像処理の所要時間を短縮することが可能になる。 According to the above configuration, (n + 1) images obtained by adding the processing target image data to the n pieces of image data in the calculation for the two pieces of image data of the first high resolution image data and the processing target image data. Second high-resolution image data corresponding to the data can be obtained. As a result, the amount of calculation required for the super-resolution processing can be reduced, and as a result, the time required for the super-resolution processing can be shortened.
また、上記の構成では、n枚の画像データを反映する第1高解像度化画像データを用いるので、2枚の画像データに対する演算で(n+1)枚の画像データの全てを用いて生成した画像データと同等の解像度を有する第2高解像度画像データを生成することができる。 In the above configuration, the first high-resolution image data that reflects n pieces of image data is used. Therefore, the image data generated using all of the (n + 1) pieces of image data in the calculation for the two pieces of image data. Second high-resolution image data having a resolution equivalent to the above can be generated.
なお、上記の構成において、差分とは画像データの対応する位置、言い換えれば撮像対象の同じ位置を示す画素における輝度値の差分を示している。また、nは2以上の自然数である。そして、上記繰り返し演算としては、例えば最急降下法等の公知の繰り返し演算法を適用することができる。また、第1高解像度画像データと処理対象画像データとは画像の解像度が異なるので、位置合わせを行う際に第1高解像度画像データを低解像度化する処理を施すようにしてもよい。 In the above configuration, the difference indicates a difference in luminance value between pixels corresponding to the position of the image data, in other words, the pixel indicating the same position of the imaging target. N is a natural number of 2 or more. As the above iterative calculation, for example, a known iterative calculation method such as a steepest descent method can be applied. Further, since the first high-resolution image data and the processing target image data have different image resolutions, a process for reducing the resolution of the first high-resolution image data may be performed at the time of alignment.
また、本発明の他の画像処理装置は、上記の課題を解決するために、1つの撮像対象を撮像して得られた複数の画像データに基づいて、当該画像データよりも解像度の高い高解像度画像データを生成する画像処理装置において、n枚の画像データから生成された第1高解像度画像データと、上記n枚の画像データの中から選択された処理対象画像データとの位置合わせ後の差分を示す比較画像データを生成する比較画像生成手段と、上記処理対象画像データ以外の画像データから生成される第2高解像度画像データと上記第1高解像度画像データとの差分に相当する画像更新データと予め定められた定数との積に上記比較画像データを加算してなる数式の値が予め定められた値より小さくなるまで繰り返し演算を行うことによって上記画像更新データを生成する画像更新データ生成手段と、上記生成した画像更新データと上記第1高解像度画像データとを加算して第2高解像度画像データを生成する画像更新手段とを備えていることを特徴としている。 Further, in order to solve the above-described problem, another image processing apparatus according to the present invention is based on a plurality of image data obtained by imaging one imaging target, and has a higher resolution than the image data. In an image processing device that generates image data, a difference after alignment between first high-resolution image data generated from n pieces of image data and processing target image data selected from the n pieces of image data Comparison image generation means for generating comparison image data indicating image update data corresponding to a difference between the second high resolution image data generated from image data other than the processing target image data and the first high resolution image data And the predetermined constant are added until the value of the mathematical formula obtained by adding the comparison image data becomes smaller than the predetermined value. Image update data generation means for generating data, and image update means for adding the generated image update data and the first high resolution image data to generate second high resolution image data It is said.
上記の構成によれば、第1高解像度化画像データと処理対象画像データとの2枚の画像データに対する演算にて、n枚の画像データから処理対象画像データを除いた(n−1)枚の画像データに対応する第2高解像度画像データを得ることができる。これにより、超解像処理に要する演算量を減らすことができ、その結果として超解像処理の所要時間を短縮することが可能になる。 According to the above configuration, (n−1) sheets obtained by removing the processing target image data from the n pieces of image data in the calculation for the two pieces of image data of the first high resolution image data and the processing target image data. Second high-resolution image data corresponding to the image data can be obtained. As a result, the amount of calculation required for the super-resolution processing can be reduced, and as a result, the time required for the super-resolution processing can be shortened.
また、上記の構成によれば、超解像処理に不適切なデータ(例えば、ピントがずれたデータ)等を、処理対象画像データとすることにより、画像処理に用いる画像データから除去することができる。これにより、画像データをより正確に反映させた第2高解像度画像データを取得することが可能になる。 In addition, according to the above configuration, data inappropriate for super-resolution processing (for example, out-of-focus data) or the like can be removed from image data used for image processing by setting it as processing target image data. it can. This makes it possible to acquire the second high-resolution image data that reflects the image data more accurately.
そして、本発明のさらに他の画像処理装置は、上記の課題を解決するために、1つの撮像対象を撮像して得られた複数の画像データに基づいて、当該画像データよりも解像度の高い高解像度画像データを生成する画像処理装置において、n枚の画像データから生成された第1高解像度画像データと、上記撮像対象を撮像して得られた、上記画像データとは異なる第1処理対象画像データとの位置合わせ後の差分と、上記第1高解像度画像データと、上記n枚の画像データの中から選択された第2処理対象画像データとの位置合わせ後の差分と、の差を示す比較画像データを生成する比較画像生成手段と、上記n枚の画像データから上記第2処理対象画像データを除き、上記第1処理対象画像データを加えた画像データから生成される第2高解像度画像データと上記第1高解像度画像データとの差分に相当する画像更新データと予め定められた定数との積に上記比較画像データを加算してなる数式の値が予め定められた値より小さくなるまで繰り返し演算を行うことによって上記画像更新データを生成する画像更新データ生成手段と、上記生成した画像更新データと上記第1高解像度画像データとを加算して第2高解像度画像データを生成する画像更新手段とを備えていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, another image processing apparatus of the present invention is based on a plurality of image data obtained by imaging one imaging target, and has a higher resolution than the image data. In the image processing apparatus for generating resolution image data, first high-resolution image data generated from n pieces of image data and a first processing target image different from the image data obtained by imaging the imaging target The difference between the difference after the alignment with the data and the difference after the alignment between the first high-resolution image data and the second image data to be processed selected from the n pieces of image data is shown. Comparison image generating means for generating comparison image data, and a second high resolution generated from image data obtained by removing the second processing target image data from the n pieces of image data and adding the first processing target image data. The value of the mathematical formula formed by adding the comparison image data to the product of the image update data corresponding to the difference between the first image data and the first high-resolution image data and a predetermined constant is smaller than the predetermined value. The image update data generation means for generating the image update data by repeatedly performing the calculation until it becomes, and the generated image update data and the first high resolution image data are added to generate the second high resolution image data And image updating means.
上記の構成によれば、第1高解像度化画像データと第1及び第2処理対象画像データとの3枚の画像データに対する演算にて、n枚の画像データから第2処理対象画像データを除き、第1処理対象画像データを加えたn枚の画像データに対応する第2高解像度画像データを得ることができる。これにより、超解像処理に要する演算量を減らすことができ、その結果として超解像処理の所要時間を短縮することが可能になる。 According to the above configuration, the second processing target image data is excluded from the n pieces of image data in the calculation for the three pieces of image data of the first high resolution image data and the first and second processing target image data. Second high-resolution image data corresponding to n pieces of image data to which the first processing target image data is added can be obtained. As a result, the amount of calculation required for the super-resolution processing can be reduced, and as a result, the time required for the super-resolution processing can be shortened.
また、上記の構成によれば、第1処理対象画像データを反映すると共に、第2処理対象画像データの寄与を除外した第2高解像度画像データを生成することができる。例えば、ピントがずれた画像データや、n枚の画像データのうち最も始めに撮像された(最も古い)画像データを第2処理対象画像データとし、最新に撮像された画像データを第1処理対象画像データとすればよい。これにより、常に最新のn枚の画像データを反映させた第2高解像度画像データを生成することができる。 Moreover, according to said structure, while reflecting 1st process target image data, the 2nd high resolution image data which excluded the contribution of 2nd process target image data can be produced | generated. For example, out-of-focus image data or image data captured first (oldest) among n pieces of image data is set as the second processing target image data, and the latest captured image data is set as the first processing target. Image data may be used. As a result, the second high-resolution image data that always reflects the latest n pieces of image data can be generated.
そして、本発明の検査システムは、上記の課題を解決するために、上記画像処理装置と、撮像対象を撮像して画像データを生成する撮像装置と、上記画像処理装置が生成した第2高解像度画像データに基づいて上記撮像対象の欠陥検査を行う検査装置とを含むことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the inspection system of the present invention includes the image processing apparatus, an imaging apparatus that captures an imaging target and generates image data, and a second high resolution generated by the image processing apparatus. And an inspection apparatus for inspecting the defect of the imaging target based on image data.
上記の構成によれば、撮像装置が生成した画像データが画像処理装置にて高解像度化されて第2高解像度画像データが生成される。そして、検査装置は、第2高解像度画像データを解析することによって撮像対象の欠陥を検出する。これにより、撮像装置が撮像対象の欠陥検出に十分な解像度を有していなくとも、撮像対象の欠陥を精度よく検出することが可能となる。 According to the above configuration, the image data generated by the imaging device is increased in resolution by the image processing device and second high-resolution image data is generated. Then, the inspection apparatus detects a defect to be imaged by analyzing the second high-resolution image data. As a result, even if the imaging apparatus does not have sufficient resolution for detecting the defect of the imaging target, it is possible to detect the defect of the imaging target with high accuracy.
また、上記の検査システムでは、撮像装置が生成した画像データを順次画像処理装置に供給するようにし、画像処理装置は、順次供給される画像データのうち、最後に(最も新しく)供給された画像データを処理対象画像データ(あるいは第1処理対象画像データ)として、順次高解像度画像データを更新することが好ましい。 In the above inspection system, the image data generated by the imaging device is sequentially supplied to the image processing device, and the image processing device supplies the last (newest) supplied image data among the sequentially supplied image data. It is preferable that the high-resolution image data is sequentially updated using the data as processing target image data (or first processing target image data).
上記の構成によれば、撮像対象の撮像と第2高解像度化画像データの生成とが平行して行われる。したがって、画像処理装置に、所定枚数の画像データの全てを供給した後でそれら全ての画像データを反映させた高解像度画像データを生成する従来法と比べて、所定枚数の画像データを反映させた第2高解像度化画像データが生成されるまでの時間を短縮することができる。 According to the above configuration, the imaging of the imaging target and the generation of the second resolution-enhanced image data are performed in parallel. Therefore, a predetermined number of image data is reflected in the image processing apparatus as compared with the conventional method of generating high resolution image data reflecting all the image data after supplying the predetermined number of image data. The time until the second high-resolution image data is generated can be shortened.
なお、上記検査装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記検査装置の各手段として動作させることにより、上記検査装置をコンピュータにて実現させる制御プログラム、及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明の範疇に入る。 The inspection apparatus may be realized by a computer. In this case, a control program for realizing the inspection apparatus by the computer by operating the computer as each unit of the inspection apparatus, and recording the program Such computer-readable recording media also fall within the scope of the present invention.
以上のように、本発明の画像処理装置は、n枚の画像データから生成された第1高解像度画像データと、上記撮像対象を撮像して得られた、上記画像データとは異なる処理対象画像データとの位置合わせ後の差分を示す比較画像データを生成する比較画像生成手段と、上記n枚の画像データ及び処理対象画像データから生成される第2高解像度画像データと上記第1高解像度画像データとの差分に相当する画像更新データと予め定められた定数との積に上記比較画像データを加算してなる数式の値が予め定められた値より小さくなるまで繰り返し演算を行うことによって上記画像更新データを生成する画像更新データ生成手段と、上記生成した画像更新データと上記第1高解像度画像データとを加算して第2高解像度画像データを生成する画像更新手段とを備えている構成である。 As described above, the image processing apparatus of the present invention is a processing target image different from the first high-resolution image data generated from n pieces of image data and the image data obtained by imaging the imaging target. Comparison image generating means for generating comparison image data indicating a difference after alignment with data, second high resolution image data generated from the n pieces of image data and processing target image data, and the first high resolution image The image is obtained by repeatedly calculating until the value of the mathematical formula obtained by adding the comparison image data to the product of the image update data corresponding to the difference from the data and a predetermined constant is smaller than a predetermined value. Image update data generating means for generating update data, and an image for generating second high resolution image data by adding the generated image update data and the first high resolution image data. A structure that a updating means.
また、本発明の画像処理方法は、以上のように、n枚の画像データから生成された第1高解像度画像データと、上記撮像対象を撮像して得られた、上記画像データとは異なる処理対象画像データとの位置合わせ後の差分を示す比較画像データを生成する比較画像生成ステップと、上記n枚の画像データ及び処理対象画像データから生成された第2高解像度画像データと上記第1高解像度画像データとの差分に相当する画像更新データと予め定められた定数との積に上記比較画像データを加算してなる数式の値が予め定められた値より小さくなるまで繰り返し演算を行うことによって上記画像更新データを生成する画像更新データ生成ステップと、上記生成した画像更新データと上記第1高解像度画像データとを加算して第2高解像度画像データを生成する画像更新ステップとを含む構成である。 In addition, as described above, the image processing method of the present invention is different from the first high-resolution image data generated from n pieces of image data and the image data obtained by imaging the imaging target. A comparison image generating step for generating comparison image data indicating a difference after alignment with the target image data; second high-resolution image data generated from the n pieces of image data and the processing target image data; and the first high By repeating the calculation until the value of the mathematical formula obtained by adding the comparison image data to the product of the image update data corresponding to the difference from the resolution image data and a predetermined constant becomes smaller than the predetermined value. An image update data generation step for generating the image update data, and the generated image update data and the first high resolution image data are added to obtain the second high resolution image data. A configuration including an image update step of generating.
したがって、第1高解像度化画像データと処理対象画像データとの2枚の画像データに対する演算にて、n枚の画像データに処理対象画像データを加えた(n+1)枚の画像データに対応する第2高解像度画像データを得ることができ、超解像処理に要する演算量を減らすことができる。 Therefore, in the calculation for the two pieces of image data of the first high-resolution image data and the processing target image data, the first corresponding to (n + 1) pieces of image data obtained by adding the processing target image data to the n pieces of image data. 2 High-resolution image data can be obtained, and the amount of calculation required for super-resolution processing can be reduced.
また、上記の構成では、n枚の画像データを反映する第1高解像度化画像データを用いるので、2枚の画像データに対する演算で(n+1)枚の画像データの全てを用いて生成した画像データと同等の解像度を有する第2高解像度画像データを生成することができる。 In the above configuration, the first high-resolution image data that reflects n pieces of image data is used. Therefore, the image data generated using all of the (n + 1) pieces of image data in the calculation for the two pieces of image data. Second high-resolution image data having a resolution equivalent to the above can be generated.
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1〜図9に基づいて説明すると以下の通りである。まず、図2に基づいて本実施形態の検査システムの概要について説明する。検査システム1は、液晶パネルPを検査対象とし、図示のように、フレーム2、パネルコントローラ3、撮像装置4、ステージ5、制御装置6、及びモニタ7を含む構成である。なお、ここでは、図2の上下方向をZ軸方向、左右方向をX軸方向、奥行き方向をY軸方向とする。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, the outline | summary of the test | inspection system of this embodiment is demonstrated based on FIG. The inspection system 1 uses the liquid crystal panel P as an inspection target, and includes a frame 2, a panel controller 3, an
液晶パネルPは、パネルコントローラ3の制御に従ってバックライトの点灯や表示パターンの切り替え等を行うことによって、予め定められた画像を表示する表示パネルであり、画像の表示面が撮像装置4に対向するようにフレーム2に固定されている。すなわち、検査システム1は、液晶パネルPが正常に点灯するか否かを検査するシステムである。なお、同図では表現されていないが、画像表示面は、同図のY軸方向に奥行きを有し、Y−Z平面に平行な面となっている。検査システム1は、液晶パネルPに限られず様々な物品を検査対象とすることができる。
The liquid crystal panel P is a display panel that displays a predetermined image by turning on the backlight, switching the display pattern, and the like according to the control of the panel controller 3, and the display surface of the image faces the
撮像装置4は、液晶パネルPを撮像する装置であり、筐体4a、レンズ4b、固体撮像素子4c、及びアクチュエータ4dを備えている。レンズ4bは、筐体4aの内部に入る光(液晶パネルPの像)を固体撮像素子4cの撮像面上に結像させる。そして、固体撮像素子4cは、複数の撮像素子からなり、光学的に結像した液晶パネルPの像を、空間的に離散させてサンプリングし、それらの像を画像信号に変換する。固体撮像素子4cとしては、例えばCCD(Charge Coupled Devices)イメージセンサ、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等を適用することができる。なお、本実施形態では、撮像装置4がエリアセンサであることを想定しているが、ラインセンサであっても構わない。
The
アクチュエータ4dは、固体撮像素子4cの位置を変化させることにより、液晶パネルPの撮像位置を変化させる。具体的には、アクチュエータ4dは筐体4aの内壁に固定されており、固体撮像素子4cはアクチュエータ4dによって支持されている。そのため、アクチュエータ4dが固体撮像素子4cを変位させることによって、固体撮像素子4cは筐体4aに対して相対的に変位し、液晶パネルPの撮像位置もそれに伴って変位する。
The
なお、ここでは、アクチュエータ4dは、液晶パネルPとレンズ4bとを結ぶ光軸に対して垂直な平面において固体撮像素子4cを2次元的に移動させることを想定しているが、この移動は回転を含む3次元の移動であってもよい。アクチュエータ4dとしては、例えば、ピエゾアクチュエータやステッピングモータ等を使用することができる。本実施形態では、ピエゾアクチュエータを用いることを想定している。
Here, it is assumed that the
また、撮像装置4は、液晶パネルPの画像表示面と対向するようにステージ5上に固定されている。すなわち、本実施形態では、撮像装置4と液晶パネルPとの相対位置は固定されており、アクチュエータ4dによって固体撮像素子4cを移動させることにより、液晶パネルPの画像を撮像することを想定している。なお、ステージ5及び/またはフレーム2を移動させることによって、撮像装置4と液晶パネルPとの相対位置を変化させながら液晶パネルPの画像を撮像するようにしてもよい。
The
制御装置6は、撮像装置4の制御を行う撮像制御部11、撮像装置4が撮像した画像を記憶する撮像画像保存部13、及び撮像装置4が撮像した画像データを高解像度化する超解像処理部12等を備えている。すなわち、検査システム1では、制御装置6の制御に基づいて撮像装置4が液晶パネルPの撮像を行い、液晶パネルPを撮像して得られた画像データは制御装置6の撮像画像保存部13に格納されて、超解像処理部12が超解像処理を実行するようになっている。また、図示していないが、制御装置6は、超解像処理によって高解像度化された画像データを用いて液晶パネルの欠陥検査を行う構成を備えている。
The
モニタ7は、撮像装置4が取得した撮像画像や、当該撮像画像から生成された高解像度画像及びそれらの画像を用いて検査された欠陥検査画像等を表示する。なお、モニタ7は、画像を表示できるものであればよく、液晶、有機EL、CRT(Cathode Ray Tube)等、様々な表示装置を適用することができる。
The
〔制御装置の構成〕
続いて、制御装置6の構成について、図3に基づいて説明する。図3は、制御装置6の要部構成を示すブロック図である。図示のように、制御装置6は、撮像制御部11、超解像処理部(画像処理装置)12、撮像画像保存部13、高解像度画像保存部14、欠陥検査処理部(欠陥検査装置)15、欠陥検査画像保存部16、及び画像出力制御部17を備えている。
[Configuration of control device]
Then, the structure of the
撮像制御部11は、撮像装置4に制御信号を送ることによって固体撮像素子4cによる撮像(露光)のタイミング(撮像開始時間、露光時間の長さ等)を制御する撮像タイミング制御部11aに指示し、予め定められたタイミングで液晶パネルPの撮像を開始させる。なお、本実施形態では、撮像タイミング制御部11aは、撮像装置4に送る信号の電圧を変化させることにより撮像タイミングの制御を行うことを想定している。また、撮像タイミング制御部11aは、アクチュエータ4dの移動開始のタイミングや移動速度、移動距離等の制御を行うアクチュエータ制御部11bに指示し、撮像装置4が備える固体撮像素子4cの露光時間に応じて固体撮像素子4cを移動させる。
The
そして、撮像制御部11は、撮像装置4の固体撮像素子4cによってサンプリングされた液晶パネルPの撮像画像データを、当該撮像画像データを取得したときの撮像位置(固体撮像素子4cの位置)と対応付けた撮像画像データ13aとして撮像画像保存部13に格納する。
And the
なお、詳細については後述するが、超解像処理では、液晶パネルPの1つの表示画素に対する固体撮像素子4cの割り当てが整数でない複数枚の撮像画像データに基づいて高解像度画像データを生成する。そのため、アクチュエータ4dによって少しずつ位置をずらしながら液晶パネルPを撮像して複数枚の撮像画像データを取得する必要があると共に、各撮像画像データの撮像位置も取得しておく必要がある。
Although details will be described later, in the super-resolution processing, high-resolution image data is generated based on a plurality of captured image data in which the solid-
超解像処理部12は、撮像画像保存部13に格納された撮像画像データ13aを高解像度化して高解像度画像データを生成する超解像処理を行う。具体的には、超解像処理部12は、撮像画像保存部13に格納された撮像画像データ13aと高解像度画像保存部14に格納された高解像度画像データ14aとに予め定められた処理を施して、新規の高解像度画像データ14aを生成し、該生成した高解像度画像データ14aを高解像度画像保存部14に格納する。なお、超解像処理部12が実行する超解像処理の詳細については後に詳しく説明する。
The
欠陥検査処理部15は、高解像度画像保存部14に格納された高解像度画像データ14aを取得し、取得した高解像度画像データ14aに予め定められた処理を施して欠陥検査画像データを生成する。そして、欠陥検査処理部15は、上記生成した欠陥検査画像データを用いて液晶パネルPの欠陥の種類を判定する。
The defect
欠陥の種類の判定には、例えばフェレ径比を用いることができる。すなわち、検査対象である液晶パネルPの欠陥には、画素を構成するカラーフィルタの破れ等によって生じる微小な欠陥と、画素を駆動する回路の故障によって生じる画素サイズの欠陥とがある。ここで、上記微小な欠陥は、小さな円形で観測されるのに対し、上記画素サイズの欠陥は、画素と同等のサイズ及び細長い形状で観測される。そのため、欠陥の形状によって欠陥を分類することが可能であり、その判定を行う際にフェレ径比を用いる。 For example, the ferret diameter ratio can be used to determine the type of defect. That is, the defect of the liquid crystal panel P to be inspected includes a minute defect caused by a breakage of a color filter constituting the pixel and a pixel size defect caused by a failure of a circuit for driving the pixel. Here, the minute defect is observed in a small circle, whereas the defect having the pixel size is observed in the same size and elongated shape as the pixel. Therefore, it is possible to classify the defects according to the shape of the defect, and the ferret diameter ratio is used when performing the determination.
欠陥検査処理部15は、液晶パネルPの欠陥種類を判定できた場合には、判定に用いた欠陥検査画像データと欠陥の種類の判定結果等とを対応付けたデータを欠陥検査画像データ16aとして欠陥検査画像保存部16に格納する。一方、欠陥の種類が判定できなかった場合には、欠陥検査処理部15は、撮像制御部11に指示して液晶パネルPの撮像を実行させる。これにより、欠陥検査に使用する高解像度画像データの解像度がさらに向上することになり、液晶パネルPの欠陥を正確に検出することが可能になる。なお、欠陥検査処理部15が実行する欠陥検査処理の詳細については後に説明する。
When the defect type of the liquid crystal panel P can be determined, the defect
画像出力制御部17は、欠陥検査画像保存部16に格納された欠陥検査画像データ16aを取得し、当該欠陥検査画像データ16aが示すデータをモニタ7に表示する。これにより、検査システム1のユーザは、液晶パネルPの欠陥を示す画像や欠陥の種類等を容易に確認することができる。
The image
〔検査システムにおける処理の流れ〕
続いて、以上の構成を備える検査システム1における処理の流れについて図4に基づいて説明する。図4は、検査システム1における処理の一例を示すフローチャートである。まず、フレーム2に液晶パネルPが固定されると、制御装置6の撮像制御部11の指示に従って撮像装置4が液晶パネルPの撮像を行う(S1)。撮像によって得られた撮像画像データ13aは、撮像装置4が撮像を行う度に、順次撮像画像保存部13に格納される(S2)。
[Processing flow in inspection system]
Next, the flow of processing in the inspection system 1 having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of processing in the inspection system 1. First, when the liquid crystal panel P is fixed to the frame 2, the
そして、超解像処理部12は、撮像画像保存部13に新たに撮像画像データ13aが保存されると、超解像処理を実行し、超解像処理の実行時に高解像度画像保存部14に格納されている高解像度画像データ14aと、撮像画像保存部13に格納されている撮像画像データとに基づいて新規の高解像度画像データ14aを生成する(S3)。続いて、超解像処理部12は、生成した新規高解像度画像データ14aを高解像度画像保存部14に格納する(S4)。
Then, when the captured
なお、ここでは、新規の高解像度画像データ14aの生成に、撮像画像保存部13に格納されている撮像画像データの中から選択した1枚の撮像画像データを使用する例について説明するが、複数枚の撮像画像データ(撮像画像データ群)を使用することもできる。
Here, an example will be described in which one piece of captured image data selected from the captured image data stored in the captured
なお、撮像を開始して最初の1枚目の撮像画像データ13aが撮像画像保存部13に格納されたときには、超解像処理部12は、予め高解像度画像保存部14に格納されている灰色画像データ等の任意の画像データを高解像度画像データとして、新規の高解像度画像データ14aを生成する。
Note that when the first captured
ここで、欠陥検査処理部15は、高解像度画像保存部14に新たに高解像度画像データ14aが格納されたことを確認すると、高解像度画像データ14aに基づいて欠陥検査画像データを生成し、該生成した欠陥画像データを解析して液晶パネルPの欠陥の有無等を判定する欠陥検査処理を実行する(S5)。続いて、欠陥検査処理部15は、使用した欠陥検査画像データで欠陥の種類を識別できたか否かを判定する(S6)。
When the defect
欠陥の種類が識別可能であれば(S6でYes)、欠陥検査処理部15は、上記使用した欠陥検査画像データを検出した欠陥の種類等と対応付けた欠陥検査画像データ16aとして欠陥検査画像保存部16に格納する(S7)。そして、欠陥検査画像保存部16に格納された欠陥検査画像データ16aは、画像出力制御部17によってモニタ7に表示されることになる(S8)。
If the type of the defect can be identified (Yes in S6), the defect
一方、欠陥の種類が識別可能でなければ(S6でNo)、欠陥検査処理部15は、撮像処理部に指示して液晶パネルPの画像を撮像させる。これにより、撮像画像データ格納部に撮像画像データがさらに追加されることになり、その結果、追加された撮像画像データに基づいて再度超解像処理が実行される。これにより、追加の撮像画像データを反映させることによってさらに高解像度化された高解像度画像データ14aに基づいて、再度欠陥の種別の再判定が行われることになる。
On the other hand, if the type of the defect is not identifiable (No in S6), the defect
なお、同図には示していないが、S1からS6のループを予め定められた回数繰り返しても欠陥の種類を特定できない場合には、欠陥検査処理部15は、液晶パネルPが欠陥を有していないと判断して処理を終了する。
Although not shown in the figure, if the type of defect cannot be specified even after repeating the loop of S1 to S6 a predetermined number of times, the defect
ここで、撮像画像データの枚数が少ない状態では、欠陥検査に十分な解像度を有する高解像度画像データが得られないことが予想される。そこで、予め定められた枚数の撮像画像データが得られるまでS1〜S4を繰り返して実行し、予め定められた枚数の撮像画像データが得られた後に、S5に進んで欠陥検査処理を行うようにしてもよい。これにより、欠陥検査に十分な解像度を有していないと予想される高解像度画像データの欠陥検査処理を省略して、検査に要する時間を短縮することができる。 Here, when the number of captured image data is small, it is expected that high-resolution image data having a resolution sufficient for defect inspection cannot be obtained. Therefore, S1 to S4 are repeatedly executed until a predetermined number of captured image data are obtained, and after a predetermined number of captured image data is obtained, the process proceeds to S5 to perform defect inspection processing. May be. As a result, it is possible to reduce the time required for inspection by omitting the defect inspection processing of high-resolution image data that is expected not to have sufficient resolution for defect inspection.
〔超解像処理を行う目的〕
超解像処理部12が実行する超解像処理について説明する前に、ここでは検査システム1で超解像処理を行う目的について説明する。まず、検査システム1で検出する液晶パネルPの欠陥及び該欠陥の検出方法について図5に基づいて説明する。図5は、液晶パネルPが有する表示画素の配置の一例を示す図である。
[Purpose of super-resolution processing]
Before describing the super-resolution processing executed by the
図示のように、液晶パネルPは、例えば、R画素21b、G画素21c、B画素21dの3色の画素から構成される表示画素21aを有している。これらRGBの各画素は、液晶パネルPの画像表示面に一定の周期(例えばRGB−RGB−RGB…の順)で繰り返して配列している。本実施形態において、液晶パネルPが欠陥を有している状態とは、これらのRGBの画素が正常に点灯しない状態を指している。 As illustrated, the liquid crystal panel P includes, for example, a display pixel 21a composed of pixels of three colors, an R pixel 21b, a G pixel 21c, and a B pixel 21d. These RGB pixels are repeatedly arranged on the image display surface of the liquid crystal panel P at a constant cycle (for example, in the order of RGB-RGB-RGB...). In the present embodiment, the state in which the liquid crystal panel P has a defect refers to a state in which these RGB pixels are not normally lit.
正常に点灯しない画素を検出する方法としては、例えば隣接する同色画素の輝度差と予め定められた閾値とを比較する方法が挙げられる。すなわち、同色の画素が正常に点灯した場合には、その輝度はほぼ等しくなるので、同色の画素の輝度差が閾値を越えている場合には欠陥が生じていると判断することができる。 As a method for detecting a pixel that does not light normally, for example, a method of comparing a luminance difference between adjacent pixels of the same color with a predetermined threshold value can be cited. That is, when the pixels of the same color are normally lit, the luminance is almost equal. Therefore, if the luminance difference of the pixels of the same color exceeds the threshold value, it can be determined that a defect has occurred.
図示の例では、R画素21bに隣接する同色画素はR画素21eである。これらR画素21bの輝度とR画素21eの輝度とを比較し、その輝度の差が予め定められた閾値よりも大きい場合に、R画素21a及びR画素21eの少なくとも一方が正常に点灯しない欠陥画素であると判断することができる。 In the illustrated example, the same color pixel adjacent to the R pixel 21b is the R pixel 21e. A defective pixel in which at least one of the R pixel 21a and the R pixel 21e is not normally lit when the luminance of the R pixel 21b and the luminance of the R pixel 21e are compared and the difference in luminance is larger than a predetermined threshold. Can be determined.
欠陥検査処理部15は、撮像装置4が液晶パネルPを撮像して得られた撮像画像データを用いて液晶パネルPの全画素の検査を行い、欠陥画素を検出することを想定している。したがって、撮像画像データは、液晶パネルPの各画素における輝度値の値を正確に反映している必要がある。
It is assumed that the defect
次に、撮像画像データが液晶パネルPの各画素における輝度値の値を正確に反映するための条件について、図6に基づいて説明する。図6(a)〜(c)は、液晶パネルPの画素と撮像装置4の固体撮像素子4cとの対応関係を示す図である。なお、同図(a)〜(c)では点線で示される各四角形が固体撮像素子4cを構成する各撮像素子を表している。
Next, the conditions for the captured image data to accurately reflect the brightness value of each pixel of the liquid crystal panel P will be described with reference to FIG. 6A to 6C are diagrams illustrating a correspondence relationship between the pixels of the liquid crystal panel P and the solid-
撮像画像データが液晶パネルPの各画素における輝度値の値を正確に反映するためには、RGBの画素が固体撮像素子4cを構成する複数の撮像素子のうち、それぞれ別の撮像素子によって撮像されることが望ましい。これは、複数の画素を1つの撮像素子で撮像した場合には、各画素の輝度値の正確な値を特定することが難しくなるためである。
In order for the captured image data to accurately reflect the value of the luminance value of each pixel of the liquid crystal panel P, RGB pixels are captured by different image sensors from among the plurality of image sensors that constitute the solid-
また、撮像素子の境界と画素の境界とを完全に一致させることは困難であるため、撮像画像データが液晶パネルPの各画素における輝度値の値を正確に反映するためには、RGBの画素と撮像素子との位置ずれを考慮して、1つの画素に複数の撮像素子が割り当てられるようにすることが望ましい。 In addition, since it is difficult to completely match the boundary of the image sensor and the boundary of the pixel, in order for the captured image data to accurately reflect the luminance value of each pixel of the liquid crystal panel P, RGB pixels It is desirable to assign a plurality of image sensors to one pixel in consideration of the positional deviation between the image sensor and the image sensor.
同図(a)は、位置ずれも考慮して、欠陥検出に十分な撮像素子が割り当てられている状態を示している。図示のように、液晶パネルPの1つの表示画素に対して、少なくとも6×6の撮像素子が割り当てられている。これにより、各画素に十分な撮像素子が割り当てられることになり、液晶パネルPの各画素の輝度値を正確に反映させた撮像画像データを得ることができる。 FIG. 4A shows a state in which image sensors sufficient for defect detection are assigned in consideration of positional deviation. As shown in the drawing, at least 6 × 6 imaging elements are assigned to one display pixel of the liquid crystal panel P. Thereby, sufficient image sensors are assigned to each pixel, and captured image data that accurately reflects the luminance value of each pixel of the liquid crystal panel P can be obtained.
しかしながら、実際には、同図(a)に示すような撮像素子の割り当てを実現することは、液晶パネルPの表示画素数や撮像装置4の解像度等の問題により難しい。
However, in practice, it is difficult to realize the allocation of the imaging elements as shown in FIG. 5A due to problems such as the number of display pixels of the liquid crystal panel P and the resolution of the
同図(b)は、液晶パネルPの表示画素数が1920×1080程度である場合に、1100万画素のCCDセンサを用いた撮像装置4によって液晶パネルPを撮像したときの液晶パネルPの画素と撮像装置4の固体撮像素子4cとの対応関係を示している。図示のように、1つの表示画素に対する撮像素子の割り当ては2×2程度になっており、この条件下では、液晶パネルPの各画素の輝度値を正確に反映させた撮像画像データを得ることが難しいことがわかる。
FIG. 4B shows the pixels of the liquid crystal panel P when the liquid crystal panel P is imaged by the
そして、同図(c)は、液晶パネルPの表示画素数が1920×1080程度である場合に、1600万画素のCCDセンサを用いた撮像装置4によって液晶パネルPを撮像したときの液晶パネルPの画素と撮像装置4の固体撮像素子4cとの対応関係を示している。図示のように、1つの表示素子に対して2.3×2.3程度の撮像素子が割り当てられている。このように、同図(b)と比べて撮像装置4の解像度を向上させた場合であっても、依然として液晶パネルPの各画素の輝度値を正確に反映させた撮像画像データを得ることが難しいことがわかる。
FIG. 5C shows the liquid crystal panel P when the liquid crystal panel P is imaged by the
以上のように、撮像装置4の解像度を向上させる方法では、液晶パネルPの各画素の輝度値を正確に反映させた撮像画像データを得ることは難しい。そこで、同図(b)(c)に示すような、表示画素に対する撮像素子の割り当てが十分ではない撮像画像データに超解像処理を施すことによって、例えば同図(a)に示すような高解像度の画像を生成することが必要となる。
As described above, with the method for improving the resolution of the
〔超解像処理部が実行する超解像処理の原理〕
次に、超解像処理部12における超解像処理の原理について説明する。〔背景技術〕で述べたように、超解像処理は、生成される高解像度画像に対して定義される評価関数の最適化問題として定式化される。つまり、再構成型超解像処理は、「推定された低解像度画像」と「観測された観測画像」との二乗誤差に基づく評価関数(誤差項)の最適化問題に帰着される。
[Principle of super-resolution processing executed by the super-resolution processor]
Next, the principle of super-resolution processing in the
ここでは、まず、撮像画像保存部13に格納された撮像画像データがn枚である場合について考える。この場合には、超解像処理に用いられる高解像度化評価関数は例えば下記数式(1)で表され、超解像処理はこの評価関数I1→nを最小化する処理として表現される。
Here, first, consider a case where the number of captured image data stored in the captured
上記数式(1)において、h1→nは、高解像度画像データをベクトルで表現したものである。また、y1→nは、1番目からn番目までの全ての撮像画像データをベクトルで表現したものである。y1→nは、下記数式(2)で表され、数式(2)においてxi(i=1〜n)は、個々の撮像画像データをベクトルで表現したものである。 In the above formula (1), h 1 → n represents high-resolution image data as a vector. Further, y 1 → n represents all captured image data from the first to the n-th as a vector. y 1 → n is expressed by the following formula (2), and in formula (2), x i (i = 1 to n) represents each captured image data as a vector.
B1→nは、高解像度画像データをそれぞれの撮像画像データの撮像位置に位置合わせした後、撮像装置4のカメラモデルから得られる点広がり関数(PSF関数)のカーネルを畳み込んで低解像度化する処理を行列として表現したものであり、下記数式(3)で表される。数式(3)において、Ai(i=1〜n)は、個々の撮像画像データに対する高解像度画像データからの変換、すなわち高解像度画像データh1→nを撮像画像データxiに対して位置合わせ及び低解像度化する処理を表す行列である。
B 1 → n is a method of aligning high-resolution image data with the imaging position of each captured image data, and then convolving a kernel of a point spread function (PSF function) obtained from the camera model of the
そして、数式(1)において、Cは高解像度画像データの特性を示す事前確率情報を表す行列を、αは拘束の強さを表す拘束パラメータを表している。また、1〜nは、n枚の撮像画像データのそれぞれを表す番号であり、Tは行列の転置を表している。 In Equation (1), C represents a matrix representing prior probability information indicating the characteristics of the high resolution image data, and α represents a constraint parameter representing the strength of the constraint. 1 to n are numbers representing each of n pieces of captured image data, and T represents transposition of a matrix.
なお、上記「推定された低解像度画像」とは、推定された高解像度画像データに光学劣化関数を乗じて低解像度化した画像を指す。この例では、推定された高解像度画像データが下記の数式(1)におけるh1→nであり、光学劣化関数がAn(B1→nの成分)であるから、「推定された低解像度画像」は、An×h1→nに対応する。また、上記「観測された観測画像」は、同数式のxn(y1→nの成分)に対応している。 The “estimated low-resolution image” refers to an image obtained by multiplying the estimated high-resolution image data by an optical degradation function to reduce the resolution. In this example, the estimated high resolution image data is h 1 → n in the following formula (1), and the optical degradation function is A n (component of B 1 → n ). “Image” corresponds to A n × h 1 → n . The “observed observed image” corresponds to x n (component of y 1 → n ) of the same equation.
ここで、上記数式(1)の評価関数を最小化する処理は、評価関数I1→nのh1→nに対する勾配を0とする処理に相当する。この処理を数式で表すと下記数式(4)のようになる。すなわち、撮像画像データがx1〜xnまでのn枚である場合には、数式(4)の値を0に近付けるようなh1→nがx1〜xnまでのn枚の撮像画像データに基づいた高解像度画像となる。 Here, the process of minimizing the evaluation function of the formula (1) corresponds to the process of setting the gradient of the evaluation function I 1 → n to h 1 → n to 0. This process is represented by the following mathematical formula (4). That is, when the captured image data is n pieces of up to x 1 ~x n is, n pieces of captured image of h 1 → n as a value close to 0 in Equation (4) to x 1 ~x n A high-resolution image based on the data.
一方、撮像画像保存部13に新たに撮像画像データxn+1が格納され、撮像画像保存部13に格納された撮像画像データがx1〜xn+1までのn+1枚となった場合には、この超解像処理は、下記数式(5)で表される評価関数を最小化する処理として表現される。
On the other hand, when the captured image data x n + 1 is newly stored in the captured
解像度画像がx1〜xnまでのn枚の場合と同様に、数式(5)で表される評価関数を最小化する処理は、評価関数I1→n+1のh1→n+1に対する勾配を求めてその勾配を0とする処理に相当し、この処理を数式で表すと下記数式(6)のようになる。したがって、撮像画像データがx1〜xn+1までのn+1枚の場合には、下記数式(6)をゼロに近付けることによって高解像度画像h1→n+1を求める処理が超解像処理に相当することになる。 As in the case of n resolution images x 1 to x n , the process of minimizing the evaluation function represented by the equation (5) is to obtain the gradient of the evaluation function I 1 → n + 1 with respect to h 1 → n + 1 . This process corresponds to the process of setting the gradient to 0. This process is expressed by the following formula (6). Therefore, when the number of captured image data is n + 1 from x 1 to x n + 1 , the process of obtaining the high resolution image h 1 → n + 1 by bringing the following formula (6) close to zero corresponds to the super-resolution process. become.
この数式(6)を変形すると下記数式(7)が得られる。そして、上記数式(4)と上記数式(7)との差をとると下記数式(8)の1行目に示す数式が得られ、この数式を(h1→n+1−h1→n)で整理すると下記数式(8)の2行目に示す数式が得られる。さらに、数式(8)の2行目に示す数式において、(h1→n+1−h1→n=gn+1)と置くことで、数式(8)=f(gn+1)と表している(数式(8)の3行目)。 When this mathematical formula (6) is modified, the following mathematical formula (7) is obtained. Then, taking the difference between the above formula (4) and the above formula (7), the formula shown in the first line of the following formula (8) is obtained, and this formula is expressed as (h 1 → n + 1 −h 1 → n ). When arranged, the mathematical formula shown in the second line of the following mathematical formula (8) is obtained. Furthermore, in the mathematical formula shown in the second line of the mathematical formula (8), by placing (h 1 → n + 1 −h 1 → n = g n + 1 ), the mathematical formula (8) = f (g n + 1 ) is expressed (math formula) (8) third line).
数式(8)、すなわちf(gn+1)をゼロに近付けるgn+1は、下記数式(9)によって漸近的に求めることができる。上記のように、gn+1は高解像度画像データh1→n+1とh1→nとの差分であるから、求めたgn+1に高解像度画像データh1→nを加算することにより、高解像度画像データh1→n+1を求めることができる。なお、数式(9)において、gn,kは、繰り返し演算における画像更新データgnのk回目の値を表すベクトルである。数式(9)におけるαは、最急降下法における収束速度をコントロールするものである。数式(9)におけるαは、数式(1)及び(4)〜(8)におけるαと同じ値としてもよいし、異なる値としてもよい。 Equation (8), that is, g n + 1 that brings f (g n + 1 ) close to zero, can be asymptotically obtained by the following equation (9). As described above, since g n + 1 is the difference between the high resolution image data h 1 → n + 1 and h 1 → n , the high resolution image data h 1 → n is added to the obtained g n + 1 to obtain a high resolution image. Data h 1 → n + 1 can be obtained. Note that in equation (9), g n, k is a vector representing the k-th value of the image update data g n in the repeating operation. Α in Expression (9) controls the convergence speed in the steepest descent method. Α in Equation (9) may be the same value as α in Equations (1) and (4) to (8), or may be a different value.
超解像処理部12は、以上のような原理に基づき、x1〜xnまでのn枚の撮像画像データから生成された高解像度画像データh1→nから、x1〜xn+1までn+1枚の撮像画像データに対応する高解像度画像データh1→n+1を求める。超解像処理部12のより詳細な構成、及び超解像処理部12が実行する超解像処理の具体的な処理内容について、図1、図7、及び図8に基づいて説明する。
〔超解像処理部の詳細〕
図1は、超解像処理部12の要部構成を示すブロック図である。図示のように、超解像処理部12は、画像位置合わせ部12aと、比較画像生成部(比較画像生成手段)12bと、画像更新部(画像更新データ生成手段、画像更新手段)12cとを備えている。
[Details of super-resolution processing unit]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a main configuration of the
画像位置合わせ部12aは、撮像画像データと高解像度画像データとの位置合わせを行う。そして、画像位置合わせ部12aは、位置合わせ後の高解像度画像データを擬似的に低解像度化する。
The
具体的には、画像位置合わせ部12aは、まず高解像度画像データに対する撮像画像データの相対位置を算出する。ここで、検査システム1では、上述のように、撮像画像データの撮像位置は撮像制御部11によって取得され、撮像画像データはその撮像位置と対応付けた撮像画像データ13aとして撮像画像保存部13に格納されることを想定している。したがって、画像位置合わせ部12aは、この撮像画像保存部13に格納されている撮像画像データ13aに基づいて高解像度画像データに対する撮像画像データの相対位置を算出することができる。なお、撮像画像データの撮像位置が既知でない場合には、パターンマッチングや輝度差分に基づくレジストレーション手法によって、高解像度画像データに対する撮像画像データの相対位置を検出してもよい。
Specifically, the
そして、画像位置合わせ部12aは、上記算出した高解像度画像データに対する撮像画像データの相対位置に基づいて、高解像度画像データをそれぞれの撮像画像データの撮像位置に位置合わせした後、撮像装置4のカメラモデルから得られる点広がり関数(PSF関数)のカーネルを畳み込んで低解像度化する処理を示す行列B1→nを算出する。画像位置合わせ部12aは、このようにして算出した行列B1→nを比較画像生成部12bに出力する。
Then, the
比較画像生成部12bは、行列B1→nを受け取ると、高解像度画像データh1→nと撮像画像データxn+1とのそれぞれに重みを乗じて差分を計算し、比較画像データkn+1を生成する。比較画像データは、下記の数式(10)で表されるデータである。
When the comparison
なお、高解像度画像データh1→nに乗じる重み、及び撮像画像データxn+1に乗じる重みは、上記受け取った行列B1→nから算出することができる。また、xn+1及びh1→nは、それぞれ撮像画像保存部13及び高解像度画像保存部14から読み出すことができる。したがって、比較画像生成部12bは、比較画像データkn+1の値を数値で算出することができる。比較画像生成部12bは、このようにして算出した値を画像更新部12cに出力する。
Note that the weights multiplied by the high-resolution image data h 1 → n and the weights multiplied by the captured image data x n + 1 can be calculated from the received matrix B 1 → n . Further, x n + 1 and h 1 → n can be read from the captured
ここで、数式(8)と数式(10)とを比較すればわかるように、数式(10)は、数式(8)の2行目において、(h1→n+1−h1→n)が係っていない定数項である。すなわち、数式(8)は、(h1→n+1−h1→n)をgn+1とおくことにより、f(gn+1)=β×gn+1+kn+1と表すことができる。すなわち、比較画像生成部12bは、f(gn+1)の定数項を求める処理を行う。
Here, as can be seen from a comparison between Equation (8) and Equation (10), Equation (10) is related to (h 1 → n + 1 −h 1 → n ) in the second line of Equation (8). It is a constant term that is not. That is, Equation (8) can be expressed as (h 1 → n + 1 -h 1 → n) and by placing a g n + 1, f (g n + 1) = β × g n + 1 + k n + 1. That is, the comparative
なお、βは、数式(8)の2行目における(h1→n+1−h1→n)の係数である。ここで、数式(8)に示すように、βはB1→n、Ai、C、およびαで表される。上述のように、B1→nは高解像度画像データをそれぞれの撮像画像データの撮像位置に位置合わせした後、低解像度化する処理を行列として表現したものであり、Ai(i=1〜n)は高解像度画像データh1→nを撮像画像データxiに対して位置合わせ及び低解像度化する処理を表す行列であり、Cは高解像度画像データの特性を示す事前確率情報を表す行列を表し、αは拘束の強さを表す拘束パラメータを表している。これらのパラメータは、超解像処理を行うときの条件によって決定される定数であるから、βの値も超解像処理を行うときの条件に応じた値に予め定められることになる。 Β is a coefficient of (h 1 → n + 1 −h 1 → n ) in the second row of the formula (8). Here, as shown in Equation (8), β is represented by B 1 → n , A i , C, and α. As described above, B 1 → n represents processing for reducing the resolution after aligning the high-resolution image data with the imaging position of each captured image data as a matrix, and A i (i = 1 to 1). n) is a matrix representing processing for aligning and reducing the resolution of the high-resolution image data h 1 → n with respect to the captured image data x i , and C is a matrix representing prior probability information indicating the characteristics of the high-resolution image data Α represents a constraint parameter representing the strength of the constraint. Since these parameters are constants determined by the conditions for performing the super-resolution processing, the value of β is also determined in advance according to the conditions for performing the super-resolution processing.
画像更新部12cは、画像位置合わせ部12aから受け取ったB1→nと、比較画像生成部12bから受け取った比較画像データkn+1とを用い、数式(8)の絶対値が予め定められた値よりも小さくなるまで数式(9)で示す繰返し演算を行い、画像更新データgn+1を算出する。そして、画像更新部12cは、数式(8)、すなわちf(gn+1)の絶対値が予め定められた値よりも小さくなったときの画像更新データgn+1を高解像度画像データh1→nに加算して、新規の高解像度画像データであるh1→n+1を生成する。
The
すなわち、超解像処理部12では、画像更新データgn+1と予め定められた定数βとの積に比較画像データkn+1を加算してなる数式f(gn+1)の絶対値が予め定められた値よりも小さくなるまで繰返し演算することによって画像更新データgn+1を求め、該求めた画像更新データgn+1を高解像度画像データh1→nに加算して、新規の高解像度画像データであるh1→n+1を生成する。
That is, in the
なお、上記予め定められた値は、要求される高解像度化の精度に応じて適宜変更することができる。例えば、より高い精度の高解像度化が要求される場合には、上記予め定められた値を小さく設定すればよく、高解像度化精度は余り要求されないが、迅速な処理速度が要求される場合には、上記予め定められた値を大きく設定すればよい。すなわち、上記予め定められた値は、超解像処理の精度を決定するための値であり、超解像処理に要求される様々な条件に合わせて適宜設定することができる値である。 The predetermined value can be changed as appropriate according to the required accuracy of resolution enhancement. For example, when higher resolution and higher resolution are required, the predetermined value may be set to a small value, and high resolution accuracy is not required so much, but quick processing speed is required. May be set larger than the predetermined value. That is, the predetermined value is a value for determining the accuracy of the super-resolution processing, and can be appropriately set according to various conditions required for the super-resolution processing.
続いて、超解像処理部12における超解像処理の流れについて、図7に基づいて説明する。図7は、超解像処理の一例を示すフローチャートである。なお、図7のフローチャートは、x1〜xnまでのn枚の撮像画像データに基づいて生成された高解像度画像データh1→nが高解像度画像保存部14に格納された状態からの処理の流れを示している。
Next, the flow of super-resolution processing in the
ここで、n+1番目の撮像画像データであるxn+1が撮像画像保存部13に格納されると、画像位置合わせ部12aは、撮像画像保存部13から撮像画像データxn+1を取得する(S11)と共に、高解像度画像保存部14から高解像度画像データh1→nを取得する(S12)。なお、S11とS12とは順序が入れ替わってもよいし、同時に行ってもよい。
Here, when x n + 1 which is the ( n + 1) th captured image data is stored in the captured
続いて、画像位置合わせ部12aは、上記取得した高解像度画像データh1→nの位置を撮像画像データxn+1に合わせ、かつ高解像度画像データh1→nを擬似的に低解像度化させる行列B1→nを生成し(S13)、生成した行列B1→nを比較画像生成部12bに送る。
Subsequently, the
次に、比較画像生成部12bは、行列B1→nを受け取ると、撮像画像保存部13から撮像画像データxn+1を取得すると共に、高解像度画像保存部14から高解像度画像データh1→nを取得する。そして、比較画像生成部12bは、行列B1→nから算出した重みを、それぞれ撮像画像データxn+1及び高解像度画像データh1→nに乗じて数式(10)で示される比較画像データkn+1を生成する(S13)。そして、比較画像生成部12bは、上記生成した比較画像データkn+1の値を画像更新部12cに送る。
Next, when the comparison
比較画像データkn+1の値を受け取った画像更新部12cは、B1→n及び比較画像データkn+1の値を数式(8)に代入して画像更新データgn+1の値を算出する(S15)。続いて、画像更新部12cは、f(gn+1)の絶対値が予め定められた値よりも小さいか否かを判定する(S16)。f(gn+1)の絶対値が予め定められた値以上である場合(S16でNo)には、画像更新部12cは、数式(9)を用いて演算を行い、画像更新データgn+1を更新し(S17)、再度S16でf(gn+1)の絶対値が予め定められた値よりも小さいか否かを判定する。
一方、f(gn+1)の絶対値が予め定められた値より小さいと判定した場合(S16でYes)には、画像更新部12cは、画像更新データgn+1を高解像度画像保存部14に格納されている高解像度画像データh1→nに加算して新規の高解像度画像データh1→n+1を生成し(S18)、該生成した高解像度画像データh1→n+1を高解像度画像保存部14に格納する。
On the other hand, when it is determined that the absolute value of f (g n + 1 ) is smaller than the predetermined value (Yes in S16), the
なお、上記の例では、数式(9)を用いて、最急降下法により繰り返し演算を行う例を示したが、繰り返し演算には、最急降下法に限られず公知の演算手法を適宜使用することができる。 In the above example, the example in which the repetitive calculation is performed by the steepest descent method using the formula (9) is shown. However, the repetitive calculation is not limited to the steepest descent method, and a known calculation method may be appropriately used. it can.
〔本実施形態の超解像処理の利点〕
以上のように、超解像処理部12では、1番目からn番目までの撮像画像データから生成した高解像度画像データh1→nと、新規に追加された撮像画像データxn+1とに基づいて、1番目からn+1番目までの撮像画像データに対応する新規の高解像度画像データh1→n+1を生成する超解像処理を行う。これを図面で表すと図8のようになる。
[Advantages of super-resolution processing of this embodiment]
As described above, the
図8は、撮像画像データと高解像度画像データとの関係を示す図である。図示のように、1番目からn番目までの撮像画像データに対応する高解像度画像データは高解像度画像データh1→nであり、1番目からn+1番目までの撮像画像データに対応する撮像画像データから高解像度画像データh1→n+1である。 FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between captured image data and high-resolution image data. As illustrated, the high-resolution image data corresponding to the first to n-th captured image data is the high-resolution image data h 1 → n , and the captured image data corresponding to the first to n + 1-th captured image data. To high resolution image data h 1 → n + 1 .
ここで、従来の超解像処理では、撮像画像データが1番目からn+1番目までのn+1枚である場合には、例えば数式(1)で示すような高解像度化評価関数を用い、1番目からn+1番目までの撮像画像データの全てもしくは一部を使用して高解像度画像データh1→n+1を求めていた。 Here, in the conventional super-resolution processing, when the captured image data is n + 1 from the first to the (n + 1) th, for example, a high-resolution evaluation function as shown in Equation (1) is used, and the first to the first. The high resolution image data h 1 → n + 1 has been obtained using all or part of the captured image data up to n + 1 .
そのため、繰返し演算の毎に誤差項の演算として超解像処理に用いる全撮像画像データの総画素数分の演算が必要であり、計算コストが高いという問題があった。また、従来の超解像処理では、1番目からn+1番目までの撮像画像データが全て揃った状態で高解像度画像データh1→n+1を求めるという手順を踏んでいたので、n+1番目の撮像画像データが取得されるまでは超解像処理は行われていなかった。 Therefore, it is necessary to perform an operation for the total number of pixels of all captured image data used for the super-resolution processing as an error term operation for each repetitive operation, and there is a problem that the calculation cost is high. Further, in the conventional super-resolution processing, the procedure for obtaining the high-resolution image data h 1 → n + 1 in a state where all of the first to n + 1-th captured image data are prepared has been taken. Therefore, the n + 1-th captured image data The super-resolution processing was not performed until was acquired.
そこで、本実施形態では、1番目からn番目までの撮像画像データから高解像度画像データh1→nを求める高解像度評価関数である数式(1)から数式(4)を求めている。同様に、1番目からn+1番目までの撮像画像データから高解像度画像データh1→n+1を求める高解像度評価関数である数式(5)から数式(6)を求めている。 Therefore, in the present embodiment, Equation (4) is obtained from Equation (1), which is a high-resolution evaluation function for obtaining high-resolution image data h 1 → n from the first to n-th captured image data. Similarly, Equations (5) to (6), which are high-resolution evaluation functions for obtaining high-resolution image data h 1 → n + 1 from the first to (n + 1) -th captured image data, are obtained.
ここで、上記のように、数式(4)は1番目からn番目までの撮像画像データから高解像度画像データh1→nを求める数式であり、数式(6)は1番目からn+1番目までの撮像画像データから高解像度画像データh1→n+1を求める数式である。したがって、数式(4)と数式(6)との差から導かれる数式は、高解像度画像データh1→n+1とh1→nとの差分である画像更新データgn+1と、高解像度画像データh1→nとx1+nとの差分である比較画像データkn+1とで表される数式(8)となる。 Here, as described above, Expression (4) is an expression for obtaining the high-resolution image data h 1 → n from the first to n-th captured image data, and Expression (6) is the expression from the first to the (n + 1) th. This is a mathematical expression for obtaining high-resolution image data h 1 → n + 1 from captured image data. Therefore, the mathematical formula derived from the difference between the mathematical formula (4) and the mathematical formula (6) is the image update data g n + 1 which is the difference between the high resolution image data h 1 → n + 1 and h 1 → n and the high resolution image data h. Equation (8) expressed by comparison image data kn + 1 which is a difference between 1 → n and x 1 + n .
本実施形態の超解像処理では、この数式(8)を用いているので、1枚の高解像度画像データh1→nと1枚の撮像画像データxn+1とを用いて1番目からn+1番目までの撮像画像データに対応する高解像度画像h1→n+1データを求めることができる。 In the super-resolution processing of the present embodiment, since this equation (8) is used, the first to n + 1th using one piece of high-resolution image data h 1 → n and one piece of captured image data x n + 1. High resolution image h 1 → n + 1 data corresponding to the captured image data up to can be obtained.
具体的には、本実施形態の超解像処理では、高解像度画像データh1→nとx1+nとの位置合わせ後の差分である比較画像データkn+1を求めている。そして、求めた比較画像データkn+1を上記数式(8)に代入することにより、数式(8)は、画像更新データgn+1を変数とし、比較画像データkn+1を定数項とする関数f(gn+1)として表現される。 Specifically, in the super-resolution processing of the present embodiment, comparison image data kn + 1 that is a difference after alignment between the high-resolution image data h 1 → n and x 1 + n is obtained. Then, by substituting the obtained comparison image data k n + 1 into the equation (8), the equation (8) has a function f (g) with the image update data g n + 1 as a variable and the comparison image data k n + 1 as a constant term. n + 1 ).
この関数f(gn+1)を用いることにより、繰返し演算の度に必要な誤差項の演算は、1枚の高解像度画像データh1→nの総画素数分の演算となっている。そのため、超解像処理に用いる全撮像画像データの総画素数が高解像度画像データh1→nの総画素数より多い場合には、超解像処理の計算コストを軽減することができる。 By using this function f (g n + 1 ), the calculation of the error term necessary for each repetitive calculation is the calculation for the total number of pixels of one piece of high resolution image data h 1 → n . Therefore, when the total number of pixels of all captured image data used for the super-resolution processing is larger than the total number of pixels of the high-resolution image data h 1 → n , the calculation cost of the super-resolution processing can be reduced.
また、本実施の形態の超解像処理において、繰返し演算により求めるのは、高解像度画像データh1→nを更新するための画像更新データgn+1である。したがって、新規に追加された撮像画像データxn+1によって高解像度画像データh1→nがほとんど更新されない場合、つまりn枚の撮像画像データから生成される高解像度画像データh1→nとn+1枚の撮像画像データから生成される高解像度画像データh1→n+1とがほぼ等しい場合には、繰返し演算の回数は大きく減少する。 Further, in the super-resolution processing of the present embodiment, the image update data g n + 1 for updating the high-resolution image data h 1 → n is obtained by repetitive calculation. Accordingly, when the high-resolution image data h 1 → n is hardly updated by the newly added captured image data x n + 1, that is, the high-resolution image data h 1 → n generated from n captured image data and n + 1 sheets. When the high-resolution image data h 1 → n + 1 generated from the captured image data is substantially equal, the number of iterations is greatly reduced.
例えば、本実施形態の検査対象である液晶パネルPのように、動きがない対象物を撮像して得られた撮像画像データの高解像度化を行う場合には、高解像度画像データh1→nと高解像度画像データh1→n+1との差は小さく、繰り返し演算の回数を少なく抑えることができる。 For example, when the resolution of captured image data obtained by capturing an object that does not move, such as the liquid crystal panel P that is the inspection target of the present embodiment, is increased, the high-resolution image data h 1 → n And the high-resolution image data h 1 → n + 1 are small, and the number of repeated operations can be reduced.
また、高解像度画像データh1→nと高解像度画像データh1→n+1との差は小さいほど繰り返し演算の回数が少ない本実施形態の超解像処理は、検査システム1のように、撮像画像データが時系列で順次追加される場合に特に好適であるといえる。 In addition, the super-resolution processing of the present embodiment, in which the number of repetitive calculations is smaller as the difference between the high-resolution image data h 1 → n and the high-resolution image data h 1 → n + 1 is smaller, This is particularly suitable when data is sequentially added in time series.
この理由としては、撮像画像データの枚数がある程度増加すると、高解像度画像データの変化の幅は小さくなってゆくことが挙げられる。すなわち、本実施形態の超解像処理では、撮像画像データが時系列で順次追加される度に超解像処理を実行するので、超解像処理の開始時には超解像処理に使用する撮像画像データの枚数が少ないため繰り返し演算の回数が多いが、超解像処理の終了に近づくにつれて繰り返し演算の回数が少なくなる。そして、本実施形態の超解像処理では、撮像画像データの取得と超解像処理とが平行して行われる。その結果、撮像開始から超解像処理の終了までの時間を短く抑えることができる。 The reason for this is that as the number of captured image data increases to some extent, the width of change in high-resolution image data decreases. That is, in the super-resolution processing of this embodiment, the super-resolution processing is executed every time the captured image data is sequentially added in time series. Therefore, the captured image used for the super-resolution processing at the start of the super-resolution processing. Since the number of data is small, the number of repeated operations is large. However, the number of repeated operations decreases as the super-resolution processing ends. In the super-resolution process of the present embodiment, the captured image data acquisition and the super-resolution process are performed in parallel. As a result, the time from the start of imaging to the end of super-resolution processing can be reduced.
〔欠陥検査処理部における処理〕
次に、欠陥検査処理部15における処理の詳細について図9に基づいて説明する。図9は、欠陥検査処理部15の要部構成を示すブロック図である。図示のように、欠陥検査処理部15は、コントラスト画像生成部15aと、二値化画像生成部15bと、欠陥種類判定部15cとを備えている。
[Processing in the defect inspection processing section]
Next, details of processing in the defect
コントラスト画像生成部15aは、高解像度画像保存部14から取得した高解像度画像データからコントラスト画像データを生成する。なお、コントラスト画像データとは、処理画像データ(ここでは高解像度画像データ)と参照画像データとの比較を行うための画像データであり、処理画像データと参照画像データとの各画素における輝度値の差分を示すデータである。なお、本実施形態の検査対象である液晶パネルPは、同一形状の画素の繰返しパターンを有するので、処理画像データ内におけるある画素に対して、該画素の輝度値と該画素に隣接する同色の画素の輝度値との平均値を参照画像データの輝度値とみなすことができる。したがって、コントラスト画像データにおける各画素の輝度値は、例えば隣接する同色画素同士の輝度値の差分を計算する方法にて算出することができる。
The contrast
二値化画像生成部15bは、コントラスト画像生成部15aが生成したコントラスト画像データを予め定められた閾値を用いて二値化して、二値化画像データを生成する。なお、上記予め定められた閾値は、撮像画像データ全体における輝度の偏差等から算出すればよい。
The binarized
欠陥種類判定部15cは、二値化画像データにおける欠陥部の大きさ、フェレ径比等に基づいて欠陥の種類を判定する。そして、欠陥種類判定部15cは、処理の対象となった高解像度画像データと、欠陥の種類と、フェレ径比等の欠陥の特徴量とを組み合わせた欠陥検査画像データ16aを欠陥検査画像保存部16に格納する。
The defect
以上の構成を備える欠陥検査処理部15が実行する処理の一例について、以下説明する。まず、高解像度画像保存部14に新しく高解像度画像データが追加されると、コントラスト画像生成部15aは、高解像度画像保存部14から上記追加された高解像度画像データを取得する。そして、コントラスト画像生成部15aは、上記取得した高解像度画像データからコントラスト画像データを生成し、生成したコントラスト画像データを二値化画像生成部15bに送る。
An example of processing executed by the defect
次に、コントラスト画像データを受け取った二値化画像生成部15bは、受け取ったコントラスト画像データを二値化して二値化画像データを生成し、生成した二値化画像データを欠陥種類判定部15cに送る。
Next, the binarized
そして、二値化画像データを受け取った欠陥種類判定部15cは、受け取った二値化データに基づいて欠陥の種類を判定する。欠陥の種類の判定ができなかった場合には、欠陥種類判定部15cは、撮像制御部11に指示して液晶パネルPの画像をさらに撮像させる。一方、欠陥の種類が判定できた場合には、判定した欠陥の種類、特徴量、位置等のデータと処理の対象となった高解像度画像データとを組み合わせた欠陥検査画像データ16aを欠陥検査画像保存部16に格納する。
Then, the defect
以上のように、本実施形態の検査システム1では、液晶パネルPを撮像した撮像画像データが超解像処理部12によって高解像度化され、撮像画像データが高解像度化された高解像度画像データに基づいて液晶パネルPの欠陥検査が行われる。したがって、液晶パネルPの欠陥検査に十分な解像度の画像データに基づいて正確に欠陥検査を行うことができる。
As described above, in the inspection system 1 of the present embodiment, the captured image data obtained by imaging the liquid crystal panel P is increased in resolution by the
また、検査システム1では、撮像画像データが追加される度に超解像処理が実行されるので、液晶パネルPの撮像が全て終了した後で超解像処理を行う従来法と比べて、撮像開始から超解像処理の終了までの時間を短縮することができる。 Further, in the inspection system 1, super-resolution processing is executed every time captured image data is added. Therefore, imaging is performed in comparison with the conventional method in which super-resolution processing is performed after all the imaging of the liquid crystal panel P is completed. The time from the start to the end of the super-resolution processing can be shortened.
さらに、検査システム1では、生成した高解像度画像データを用いても欠陥の種類が判別できない場合に、自動的に液晶パネルPの撮像が行われ、撮像画像データが追加される。これにより、高解像度画像データの解像度を欠陥の判別に必要な程度まで高めて正確に欠陥検査を行うことが可能になる。 Further, in the inspection system 1, when the type of defect cannot be determined using the generated high resolution image data, the liquid crystal panel P is automatically imaged and the captured image data is added. This makes it possible to accurately inspect the defect by increasing the resolution of the high-resolution image data to a level necessary for defect determination.
〔実施の形態2〕
上記実施形態では、1番目からn番目までの撮像画像データに対応する高解像度画像データh1→nと、新規に追加されたn+1番目の撮像画像データxn+1とに基づいて、1番目からn+1番目までの撮像画像データに対応する高解像度画像データh1→n+1を求める態様を示した。
[Embodiment 2]
In the above embodiment, from the first to n + 1 based on the high-resolution image data h 1 → n corresponding to the first to n-th captured image data and the newly added n + 1-th captured image data x n + 1. The mode of obtaining the high-resolution image data h 1 → n + 1 corresponding to the first captured image data is shown.
本実施形態では、1番目からn番目までの撮像画像データに対応する高解像度画像データh1→nを生成した後、1番目からn番目までの撮像画像データの中から任意の1枚を除いたn−1枚の撮像画像データから高解像度画像データh 1→n−1 を生成する。換言すると、本実施形態では、高解像度画像データh1→nから、任意の1枚の撮像画像データに関する情報を排除した高解像度画像データh 1→n−1 を生成する。 In the present embodiment, after generating high-resolution image data h 1 → n corresponding to the first to n-th captured image data, any one image is excluded from the first to n-th captured image data. The high-resolution image data h 1 → n−1 is generated from the n−1 pieces of captured image data. In other words, in this embodiment, the high resolution image data h 1 → n, to generate a high-resolution image data h 1 → n-1 which eliminated the information related to any one captured image data.
これにより、超解像処理に不適切なデータ(例えば、ピントがずれたデータ)や、撮像画像データが反映されていない1枚目の高解像度画像データh1等を、超解像処理に用いる撮像画像データから除去することができ、より正確な高解像度画像を取得することが可能になる。 As a result, data inappropriate for super-resolution processing (for example, out-of-focus data), first high-resolution image data h 1 that does not reflect captured image data, and the like are used for super-resolution processing. It can be removed from the captured image data, and a more accurate high-resolution image can be acquired.
本実施形態について図10に基づいてより詳しく説明する。なお、上記実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付し、その説明を省略する。図10は、撮像画像データと高解像度画像データとの関係を示す図である。図示のように、1番目からn番目までの撮像画像データに対応する高解像度画像データは高解像度画像データh1→nであり、1番目からn−1番目までの撮像画像データに対応する撮像画像データから高解像度画像データh1→n−1である。 This embodiment will be described in more detail based on FIG. In addition, about the structure same as the said embodiment, the same reference number is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between captured image data and high-resolution image data. As illustrated, the high-resolution image data corresponding to the first to n-th captured image data is the high-resolution image data h 1 → n , and the imaging corresponding to the first to n−1-th captured image data. From the image data to the high resolution image data h 1 → n−1 .
本実施形態の検査システム1では、制御装置6の超解像処理部12は、1枚の高解像度画像データh1→nと1枚の撮像画像データxn(除去対象の撮像画像データ)とを用いて比較画像データknを求める。そして、超解像処理部12は、上記求めた比較画像データknと画像更新データgnとに基づいて高解像度画像データh1→n−1を求める。
In the inspection system 1 of the present embodiment, the
すなわち、本実施形態の超解像処理部12では、入力されるデータが高解像度画像データh1→nと撮像画像データxnとなり、そのため比較画像データがknとなり、画像更新データがgnとなっている点を除けば上記実施形態と同様の処理を行う。したがって、ここでは、まず上記実施形態と本実施形態との相違点である数式、すなわち比較画像データknと画像更新データgnとを求めるプロセスについて説明する。
That is, in the
〔比較画像データkn及び画像更新データgnを求めるプロセス〕
まず、高解像度画像データh1→nを算出する処理は、上記〔超解像処理部12が実行する超解像処理の原理〕で説明したように、上記数式(4)をゼロに近付ける処理に相当する。同様に、高解像度画像データh1→n−1を算出する処理は、下記の数式(11)をゼロに近付ける処理として表される。
[Process for obtaining a comparison image data k n and image update data g n]
First, the process of calculating the high-resolution image data h 1 → n is a process of bringing the above equation (4) close to zero, as described above in “Principle of Super-Resolution Processing Performed by
数式(4)と数式(11)との差分を計算すると下記数式(12)が得られる。このf(gn)で表される数式(12)をゼロに近付ける処理が本実施形態における超解像処理である。 When the difference between Expression (4) and Expression (11) is calculated, the following Expression (12) is obtained. The f (g n) process close Equation (12) to zero which is expressed by a super-resolution processing in the embodiment.
上記実施形態と同様に、上記数式(12)において(h1→n−h1→n−1)が係っていない項が比較画像データknとなるので、knは下記の数式(13)のように求まる。 Similar to the above embodiment, since the term is not in the above equation (12) (h 1 → n -h 1 → n-1) Kakari' is compared image data k n, k n is the following equation (13 ).
〔超解像処理の流れ〕
続いて、本実施形態の超解像処理の流れについて説明する。本実施形態の超解像処理では、まず、画像位置合わせ部12aが、高解像度画像データh1→nを除去対象の撮像画像データxnと位置合わせし、低解像度化するための行列B1→nを求めて画像更新部12cに送る。なお、除去対象の撮像画像データxnは、検査システム1のユーザが制御装置6に設けられた入力部に予め定められた入力操作を行うことによって指定され、n番目の撮像画像データに限られない。
[Flow of super-resolution processing]
Next, the flow of super-resolution processing according to this embodiment will be described. In the super-resolution processing of the present embodiment, first, the
続いて、行列B1→nを受け取った比較画像生成部12bは、数式(13)で示される比較画像データknに、撮像画像保存部13及び高解像度画像保存部14からそれぞれ取得したxn、h1→n、及び行列B1→nから算出した重みを代入して数式(13)の値を算出する。そして、比較画像生成部12bは、上記算出した数式(13)の値、すなわち比較画像データknの値を画像更新部12cに送る。
Then, comparing the
比較画像データknを受け取った画像更新部12cは、knを数式(12)、すなわちf(gn)に代入し、その絶対値が予め定められた値よりも小さくなるまで繰返し演算を行う。そして、画像更新部12cは、f(gn)の絶対値が予め定められた値よりも小さくなったときの画像更新データgnを高解像度画像データh1→nから減算して、新規の高解像度画像データであるh1→n−1を生成する。
以上の処理により、本実施形態の超解像処理部12では、高解像度画像データh1→nから撮像画像データxnの情報を排除した新規の高解像度画像データであるh1→n−1を生成することができる。
By the above process, the
〔実施の形態3〕
本実施形態では、n+1番目の撮像画像データが格納された場合に、2番目からn番目までのn枚の撮像画像データに基づいて超解像処理を行う。換言すると、本実施形態では、新規に高解像度画像データを生成するときに、最も新しい撮像画像データxn+1を加えると共に、最も古い撮像画像データx1を忘却する。
[Embodiment 3]
In the present embodiment, when the (n + 1) th captured image data is stored, the super-resolution processing is performed based on the second to nth captured image data. In other words, in the present embodiment, when generating the high resolution image data to the new, the addition of the newest image data x n + 1, forgetting oldest captured image data x 1.
これにより、超解像処理に用いる撮像画像データの中で、最も古い撮像画像データが忘却、すなわち排除されるので、最も新しい撮像画像データをより強く反映させた高解像度画像データを得ることが可能になる。 As a result, among the captured image data used for super-resolution processing, the oldest captured image data is forgotten, that is, eliminated, so that it is possible to obtain high-resolution image data that more strongly reflects the newest captured image data. become.
本実施形態について図11に基づいてより詳しく説明する。なお、上記実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付し、その説明を省略する。図11は、撮像画像データと高解像度画像データとの関係を示す図である。図示のように、1番目からn番目までの撮像画像データに対応する高解像度画像データは高解像度画像データh1→nであり、2番目からn+1番目までの撮像画像データに対応する撮像画像データから高解像度画像データh2→n+1である。 This embodiment will be described in more detail based on FIG. In addition, about the structure same as the said embodiment, the same reference number is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between captured image data and high-resolution image data. As illustrated, the high-resolution image data corresponding to the first to n-th captured image data is the high-resolution image data h 1 → n , and the captured image data corresponding to the second to n + 1-th captured image data. To high resolution image data h 2 → n + 1 .
本実施形態の検査システム1では、制御装置6の超解像処理部12は、1枚の高解像度画像データh1→nと、1枚の撮像画像データxn+1と、1番目の撮像画像データx1(除去対象の撮像画像データ)とを用いて比較画像データkn’を求める。そして、超解像処理部12は、上記求めた比較画像データkn’と画像更新データgn+1’とに基づいて高解像度画像データh2→n+1を求める。
In the inspection system 1 of the present embodiment, the
すなわち、本実施形態では比較画像データkn’及び画像更新データgn+1’が上記実施形態とは異なっている。そこで、これらの数式を求めるプロセスについて以下説明する。 That is, in the present embodiment, the comparison image data k n ′ and the image update data g n + 1 ′ are different from the above embodiment. A process for obtaining these mathematical expressions will be described below.
〔比較画像データkn’及び画像更新データgn+1’を求めるプロセス〕
まず、高解像度画像データh1→nを算出する処理は、上記〔超解像処理部が実行する超解像処理の原理〕で説明したように、上記数式(4)をゼロに近付ける処理に相当する。同様に、高解像度画像データh2→n+1を算出する処理は、下記の数式(14)をゼロに近付ける処理として表される。
[Process for obtaining comparison image data k n ′ and image update data g n + 1 ′]
First, the process of calculating the high-resolution image data h 1 → n is a process of bringing the above equation (4) close to zero, as described above in [Principle of Super-Resolution Processing Performed by Super-Resolution Processing Unit]. Equivalent to. Similarly, the process of calculating the high-resolution image data h 2 → n + 1 is expressed as a process of bringing the following formula (14) close to zero.
数式(4)と数式(14)との差分を計算すると下記数式(15)が得られる。このf(gn+1’)で表される数式(15)をゼロに近付ける処理が本実施形態における超解像処理である。 When the difference between Expression (4) and Expression (14) is calculated, the following Expression (15) is obtained. The process of bringing the mathematical expression (15) represented by f (gn + 1 ′) close to zero is the super-resolution process in the present embodiment.
そして、上記実施形態と同様に、上記数式(15)において(h2→n+1−h1→n)が係っていない項が比較画像データknとなるので、比較画像データkn’が下記の数式(16)のように求まる。数式(16)を展開すればわかるように、比較画像データkn’は、撮像画像データxn+1と高解像度画像データh1→nとの位置合わせ後の差分と、撮像画像データx1と高解像度画像データh1→nとの位置合わせ後の差分と、の差で表されている。 Then, as in the above embodiment, since the above equation (15) (h 2 → n + 1 -h 1 → n) is not Kakari' claim a comparison image data k n, comparing the image data k n 'is below The following equation (16) is obtained. As can be seen from the development of Equation (16), the comparison image data k n ′ includes the difference after the alignment between the captured image data x n + 1 and the high resolution image data h 1 → n , the captured image data x 1 and the high And the difference after the alignment with the resolution image data h 1 → n .
〔超解像処理の流れ〕
続いて、本実施形態の超解像処理の流れについて説明する。本実施形態の超解像処理では、撮像画像データxn+1が撮像画像保存部13に格納されると、画像位置合わせ部12aは、高解像度画像データh1→nを新規に追加された撮像画像データxn+1と位置合わせし、低解像度化するための行列B1→nを求めて比較画像生成部12bに送る。
[Flow of super-resolution processing]
Next, the flow of super-resolution processing according to this embodiment will be described. In the super-resolution processing according to the present embodiment, when the captured image data xn + 1 is stored in the captured
続いて、行列B1→nを受け取った比較画像生成部12bは、数式(16)で示される比較画像データkn’に、高解像度画像データh1→nと、最も古い(最初に格納された)撮像画像データx1と、行列B1→nから求めた重みとを代入して比較画像データkn’の値を算出する。そして、比較画像生成部12bは、上記生成した比較画像データkn’の値を画像更新部12cに送る。
Subsequently, the comparison
比較画像データkn’の値を受け取った画像更新部12cは、数式(15)、すなわちf(gn+1’)の絶対値が予め定められた値よりも小さくなるまで繰返し演算を行い、画像更新データgn+1’を算出する。具体的には、画像更新部12cは、f(gn+1’)の絶対値が予め定められた値よりも大きい場合には、最急降下法によってgn+1’の値を更新し、f(gn+1’)の絶対値が予め定められた値よりも小さくなったときの画像更新データgn+1’を高解像度画像データh1→nに加算して、新規の高解像度画像データであるh2→n+1を生成する。
The
以上の処理により、本実施形態の超解像処理部12では、新規の撮像画像データの追加と、従来保持していた撮像画像データの排除とを同時に行い、常に最新のn枚の撮像画像データに基づいて高解像度画像データを生成することができる。
With the above processing, the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
また、上記実施形態では、超解像処理を行う超解像処理部12と、各種データを読み出し可能に記憶する撮像画像保存部13、高解像度画像保存部14、及び欠陥検査画像保存部16と、欠陥検査を行う欠陥検査処理部15とが、制御装置6に含まれている構成を示したが、これらの各構成の一部または全部は、それぞれ別体として構成することもできる。
Moreover, in the said embodiment, the
最後に、制御装置6の各ブロック、特に撮像制御部11、超解像処理部12、及び欠陥検査処理部15は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
Finally, each block of the
すなわち、制御装置6は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。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ェアである制御装置6の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記録した記録媒体を、上記制御装置6に供給し、そのコンピュータ(または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。
That is, the
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また、制御装置6を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
The
本発明によれば、超解像処理に要する演算量を削減することができるので、製品の欠陥を検査する装置に限られず、画像データの高解像度化を行う様々な装置に適用できる。また、高解像度化の対象は、静止画像に限られず動画像についても同様に高解像度化することが可能である。 According to the present invention, the amount of calculation required for the super-resolution processing can be reduced, so that the present invention is not limited to an apparatus for inspecting product defects, and can be applied to various apparatuses for increasing the resolution of image data. Further, the target of higher resolution is not limited to still images, and it is possible to increase the resolution of moving images as well.
1 検査システム
4 撮像装置
6 制御装置
11 撮像制御部
12 超解像処理部(画像処理装置)
12a 画像位置合わせ部
12b 比較画像生成部(比較画像生成手段)
12c 画像更新部(画像更新データ生成手段、画像更新手段)
13 撮像画像保存部
14 高解像度画像保存部
15 欠陥検査処理部(欠陥検査装置)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12a
12c Image update unit (image update data generation means, image update means)
13 Captured
Claims (7)
n枚の画像データから生成された第1高解像度画像データと、上記撮像対象を撮像して得られた、上記画像データとは異なる処理対象画像データとの位置合わせ後の差分を示す比較画像データを生成する比較画像生成手段と、
上記n枚の画像データ及び処理対象画像データから生成される第2高解像度画像データと上記第1高解像度画像データとの差分に相当する画像更新データと予め定められた定数との積に上記比較画像データを加算してなる数式の値が予め定められた値より小さくなるまで繰り返し演算を行うことによって上記画像更新データを生成する画像更新データ生成手段と、
上記生成した画像更新データと上記第1高解像度画像データとを加算して第2高解像度画像データを生成する画像更新手段とを備えていることを特徴とする画像処理装置。 In an image processing apparatus that generates high-resolution image data having a higher resolution than the image data based on a plurality of image data obtained by imaging one imaging target,
Comparative image data indicating a difference after alignment between the first high-resolution image data generated from n pieces of image data and the processing target image data different from the image data obtained by imaging the imaging target Comparison image generating means for generating
The comparison is made by multiplying image update data corresponding to the difference between the second high-resolution image data generated from the n pieces of image data and the processing target image data and the first high-resolution image data by a predetermined constant. Image update data generation means for generating the image update data by repeatedly performing calculation until the value of the mathematical formula formed by adding the image data is smaller than a predetermined value;
An image processing apparatus comprising: an image update unit configured to add the generated image update data and the first high resolution image data to generate second high resolution image data.
n枚の画像データから生成された第1高解像度画像データと、上記n枚の画像データの中から選択された処理対象画像データとの位置合わせ後の差分を示す比較画像データを生成する比較画像生成手段と、
上記処理対象画像データ以外の画像データから生成される第2高解像度画像データと上記第1高解像度画像データとの差分に相当する画像更新データと予め定められた定数との積に上記比較画像データを加算してなる数式の値が予め定められた値より小さくなるまで繰り返し演算を行うことによって上記画像更新データを生成する画像更新データ生成手段と、
上記生成した画像更新データと上記第1高解像度画像データとを加算して第2高解像度画像データを生成する画像更新手段とを備えていることを特徴とする画像処理装置。 In an image processing apparatus that generates high-resolution image data having a higher resolution than the image data based on a plurality of image data obtained by imaging one imaging target,
Comparison image for generating comparison image data indicating a difference after alignment between the first high-resolution image data generated from n pieces of image data and the processing target image data selected from the n pieces of image data Generating means;
The comparison image data is a product of image update data corresponding to a difference between the second high resolution image data generated from image data other than the processing target image data and the first high resolution image data, and a predetermined constant. Image update data generation means for generating the image update data by repeatedly performing an arithmetic operation until the value of the mathematical formula obtained by adding is smaller than a predetermined value;
An image processing apparatus comprising: an image update unit configured to add the generated image update data and the first high resolution image data to generate second high resolution image data.
n枚の画像データから生成された第1高解像度画像データと、上記撮像対象を撮像して得られた、上記画像データとは異なる第1処理対象画像データとの位置合わせ後の差分と、上記第1高解像度画像データと、上記n枚の画像データの中から選択された第2処理対象画像データとの位置合わせ後の差分と、の差を示す比較画像データを生成する比較画像生成手段と、
上記n枚の画像データから上記第2処理対象画像データを除き、上記第1処理対象画像データを加えた画像データから生成される第2高解像度画像データと上記第1高解像度画像データとの差分に相当する画像更新データと予め定められた定数との積に上記比較画像データを加算してなる数式の値が予め定められた値より小さくなるまで繰り返し演算を行うことによって上記画像更新データを生成する画像更新データ生成手段と、
上記生成した画像更新データと上記第1高解像度画像データとを加算して第2高解像度画像データを生成する画像更新手段とを備えていることを特徴とする画像処理装置。 In an image processing apparatus that generates high-resolution image data having a higher resolution than the image data based on a plurality of image data obtained by imaging one imaging target,
the first high-resolution image data generated from the n pieces of image data and the difference after alignment between the first processing target image data different from the image data obtained by imaging the imaging target; Comparison image generation means for generating comparison image data indicating a difference between the first high-resolution image data and the difference after the alignment between the second image data to be processed selected from the n pieces of image data. ,
Difference between second high-resolution image data generated from image data obtained by removing the second processing target image data from the n pieces of image data and adding the first processing target image data, and the first high-resolution image data The image update data is generated by iteratively calculating until the value of the mathematical formula obtained by adding the comparison image data to the product of the image update data corresponding to and a predetermined constant is smaller than a predetermined value. Image update data generating means for performing,
An image processing apparatus comprising: an image update unit configured to add the generated image update data and the first high resolution image data to generate second high resolution image data.
撮像対象を撮像して画像データを生成する撮像装置と、
上記画像処理装置が生成した第2高解像度画像データに基づいて上記撮像対象の欠陥検査を行う検査装置とを含む検査システム。 The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
An imaging device that captures an imaging target and generates image data;
An inspection system including: an inspection apparatus that performs defect inspection of the imaging target based on second high-resolution image data generated by the image processing apparatus.
n枚の画像データから生成された第1高解像度画像データと、上記撮像対象を撮像して得られた、上記画像データとは異なる処理対象画像データとの位置合わせ後の差分を示す比較画像データを生成する比較画像生成ステップと、
上記n枚の画像データ及び処理対象画像データから生成された第2高解像度画像データと上記第1高解像度画像データとの差分に相当する画像更新データと予め定められた定数との積に上記比較画像データを加算してなる数式の値が予め定められた値より小さくなるまで繰り返し演算を行うことによって上記画像更新データを生成する画像更新データ生成ステップと、
上記生成した画像更新データと上記第1高解像度画像データとを加算して第2高解像度画像データを生成する画像更新ステップとを含むことを特徴とする画像処理方法。 In an image processing method of an image processing apparatus that generates high-resolution image data having a higher resolution than the image data based on a plurality of image data obtained by imaging one imaging target,
Comparative image data indicating a difference after alignment between the first high-resolution image data generated from n pieces of image data and the processing target image data different from the image data obtained by imaging the imaging target A comparison image generation step for generating
The comparison is made by multiplying image update data corresponding to the difference between the second high-resolution image data generated from the n pieces of image data and the processing target image data and the first high-resolution image data by a predetermined constant. An image update data generation step of generating the image update data by repeatedly performing an arithmetic operation until the value of the mathematical formula formed by adding the image data is smaller than a predetermined value;
An image processing method comprising: an image update step of adding the generated image update data and the first high resolution image data to generate second high resolution image data.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011007691A (en) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Toshiba Corp | Nuclear medicine imaging device and image processing program |
CN112565887A (en) * | 2020-11-27 | 2021-03-26 | 紫光展锐(重庆)科技有限公司 | Video processing method, device, terminal and storage medium |
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2007
- 2007-09-10 JP JP2007234707A patent/JP2009071383A/en active Pending
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