JP2014106109A - Inspection device, inspection method, inspection program and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検査体の欠陥の有無を検査するための検査装置、検査方法、検査プログラム、および該検査プログラムを記録した記録媒体に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus, an inspection method, an inspection program, and a recording medium on which the inspection program is recorded, for inspecting the presence or absence of defects on an inspection object.
液晶パネルディスプレイ、フォトマスクなどに搭載される回路パターンが形成された回路基板などの被検査体は、表面などに異物の付着や凹凸などの欠陥が存在すると、特性が変化してしまうので、不良品として取り扱われる。そこで、被検査体の出荷前に、欠陥の有無の検査を行う必要がある。 Inspected objects such as circuit boards on which circuit patterns to be mounted on liquid crystal panel displays, photomasks, etc., have defects such as adhesion of foreign matter or irregularities on the surface, etc. Treated as a good product. Therefore, it is necessary to inspect the presence or absence of defects before shipment of the object to be inspected.
従来から、被検査体を撮像して取得した検査用画像と、予め準備しておいた被検査体の欠陥が無い状態を表す基準画像とを比較することで、被検査体の欠陥の有無を検査する検査装置が提案されている。このような検査装置では、検査用画像と基準画像とに差異が認められない場合には、検査用画像に対応する被検査体が欠陥の無い良品として判定され、検査用画像と基準画像とに差異が認められる場合には、検査用画像に対応する被検査体が欠陥を有する不良品として判定される。 Conventionally, the inspection image acquired by imaging the inspection object is compared with a reference image that represents a state in which the inspection object is prepared in advance, so that the presence or absence of the defect of the inspection object is determined. An inspection apparatus for inspecting has been proposed. In such an inspection apparatus, when there is no difference between the inspection image and the reference image, the inspection object corresponding to the inspection image is determined as a non-defective product, and the inspection image and the reference image are determined. When the difference is recognized, the inspection object corresponding to the inspection image is determined as a defective product having a defect.
検査装置において被検査体を撮像して検査用画像を取得するときに、被検査体に光を照射する照明装置の経年劣化などの影響で、欠陥とは関係のない輝度値のむら、すなわち、ノイズが検査用画像に発生してしまう場合がある。検査用画像において、欠陥に対応する画素の輝度値とノイズが生じた画素の輝度値とに差があまりないとき、上記の検査装置では、欠陥に対応する画素とノイズが生じた画素とを区別することができず、その結果、被検査体の欠陥の有無を精確に検査することができないという問題がある。 When an inspection object is imaged in an inspection device to obtain an inspection image, luminance unevenness that is not related to defects, i.e., noise, due to the influence of aging deterioration of a lighting device that irradiates light to the inspection object, i.e., noise May occur in the inspection image. In the inspection image, when there is not much difference between the luminance value of the pixel corresponding to the defect and the luminance value of the pixel in which noise occurs, the above inspection apparatus distinguishes the pixel corresponding to the defect and the pixel in which noise occurs. As a result, there is a problem that the presence or absence of a defect in the inspection object cannot be accurately inspected.
このような問題点を解決する技術として、たとえば特許文献1には、検査用画像を構成する各画素から一画素ずつ注目画素を選択し、その選択した注目画素(以下、「検査用画像注目画素」という)と、検査用画像注目画素に対応する基準画像の注目画素(以下、「基準画像注目画素」という)、および基準画像注目画素に隣接する周辺画素群(基準画像注目画素に対して1画素ずれた位置の複数の画素からなる画素群)との輝度値を比較して、被検査体の欠陥の有無を検査する技術が記載されている。
As a technique for solving such a problem, for example, in
特許文献1に記載される技術によれば、1つの検査用画像注目画素に対して、基準画像注目画素と周辺画素群の各画素との合計9個の画素について、それぞれ輝度値の差分値を算出し、基準画像における輝度値の差分値が最小の画素と、検査用画像注目画素とを比較して、検査用画像注目画素が被検査体の欠陥に対応する画素であるか否かを判定することで、被検査体の欠陥の有無を検査することができる。
According to the technique described in
近年、被検査体の一例である回路基板は、回路パターンの微細化が益々進んでいる。このような回路基板を被検査体とした場合には、回路パターンの微細化に応じて、検査用画像および基準画像として、高精細の画像を用いて欠陥の有無を検査する必要がある。 In recent years, circuit patterns as an example of an object to be inspected have been increasingly miniaturized circuit patterns. When such a circuit board is used as an object to be inspected, it is necessary to inspect for the presence or absence of defects using a high-definition image as an inspection image and a reference image in accordance with miniaturization of a circuit pattern.
検査用画像および基準画像として高精細の画像を用いて欠陥の有無を検査するときに、特許文献1に記載される技術のように、検査用画像注目画素と、基準画像注目画素および該基準画像注目画素に対して1画素ずれた位置の周辺画素群の各画素との輝度値を比較することで欠陥の有無を検査する場合には、被検査体の欠陥の有無を精確に検査することができないおそれがある。
When inspecting the presence or absence of a defect using a high-definition image as an inspection image and a reference image, as in the technique described in
すなわち、被検査体を撮像して検査用画像を取得するときに、被検査体が載置されるステージの振動などによって、基準画像に対して検査用画像の位置がずれる場合がある。基準画像に対する検査用画像の位置ずれ幅が1画素分の長さを超える場合、検査用画像注目画素と、基準画像注目画素および該基準画像注目画素に対して1画素ずれた位置の周辺画素群の各画素との輝度値を比較することで欠陥の有無を検査する特許文献1に記載される技術では、欠陥に対応する画素と位置ずれが生じた画素とを区別することができず、その結果、被検査体の欠陥の有無を精確に検査することができないという課題がある。
That is, when the inspection object is imaged to acquire an inspection image, the position of the inspection image may be shifted from the reference image due to vibration of a stage on which the inspection object is placed. When the positional deviation width of the inspection image with respect to the reference image exceeds the length of one pixel, the inspection image attention pixel, the reference image attention pixel, and a peripheral pixel group at a position shifted by one pixel from the reference image attention pixel In the technique described in
たとえば、検査用画像における検査用画像注目画素と比較する基準画像の周辺画素群の範囲を、基準画像注目画素に対して1画素ずれた位置から、2画素ずれた位置、3画素ずれた位置と拡大することによって、基準画像に対して検査用画像の位置ずれが発生した場合であっても、被検査体の欠陥の有無を精確に検査することができる。 For example, the range of the peripheral pixel group of the reference image to be compared with the inspection image target pixel in the inspection image is a position shifted by two pixels from a position shifted by one pixel with respect to the reference image target pixel, and a position shifted by three pixels. By enlarging, it is possible to accurately inspect for the presence or absence of a defect in the object to be inspected even when the inspection image is misaligned with respect to the reference image.
しかしながら、特許文献1に記載される技術では、1つの検査用画像注目画素に対して、基準画像注目画素と周辺画素群の各画素とについて、それぞれ輝度値の差分値を算出し、その算出された各差分値を用いて被検査体の欠陥の有無が検査されるので、検査用画像における検査用画像注目画素と比較する基準画像の周辺画素群の範囲を、基準画像注目画素に対して1画素ずれた位置からN画素ずれた位置まで拡大した場合、欠陥検査の処理時間が(2N+1)2/32倍になってしまい、処理時間が極端に長くなってしまう。たとえば、検査用画像注目画素と比較する基準画像の周辺画素群の範囲を、基準画像注目画素に対して1画素ずれた位置から5画素ずれた位置まで拡大した場合、欠陥検査の処理時間が(2×5+1)2/32≒13.4倍になってしまう。
However, in the technique described in
本発明の目的は、被検査体の欠陥の有無を検査する欠陥検査の処理時間が長くなりすぎるのを抑制することができるとともに、欠陥の有無を精確に検査することができる検査装置、検査方法、検査プログラム、および該検査プログラムを記録した記録媒体を提供することである。 An object of the present invention is to provide an inspection apparatus and an inspection method capable of suppressing an excessively long processing time for defect inspection for inspecting the presence or absence of defects in an inspection object and accurately inspecting for the presence or absence of defects. And an inspection program and a recording medium on which the inspection program is recorded.
本発明は、被検査体の欠陥の有無を検査するための検査装置であって、
被検査体の欠陥の有無を検査する基準となる、被検査体の欠陥が無い状態を表す基準画像を予め記憶する基準画像記憶部と、
被検査体を撮像し、検査用画像を取得する撮像部と、
前記検査用画像を構成する画素から、予め定める第1の順序に従って1つの検査用画像注目画素を選択する検査用画像注目画素選択部と、
前記基準画像を構成する画素から、前記検査用画像注目画素に対応する基準画像注目画素を選択する基準画像注目画素選択部と、
前記基準画像を構成する画素のうち、前記基準画像注目画素の周囲の所定範囲内に位置する画素からなる周辺画素群を抽出する周辺画素群抽出部と、
前記検査用画像注目画素の輝度値に対する、前記基準画像注目画素および前記周辺画素群の各画素の輝度値の差分値を、予め定める第2の順序に従って算出する差分値算出部と、
前記差分値算出部によって前記第2の順序に従って前記差分値が算出されるごとに、前記差分値の絶対値が、予め定める閾値以下であるか否かを判定する判定部と、
前記差分値算出部の差分値算出動作を制御する算出動作制御部であって、前記判定部によって前記差分値の絶対値が前記閾値以下であると判定されたときには、前記検査用画像注目画素に対する、前記第2の順序に従った前記差分値算出部の差分値算出動作を終了させる算出動作制御部と、を備えることを特徴とする検査装置である。
The present invention is an inspection apparatus for inspecting the presence or absence of defects in an object to be inspected,
A reference image storage unit that stores in advance a reference image representing a state in which there is no defect in the inspection object, which is a reference for inspecting the presence or absence of the defect in the inspection object;
An imaging unit that images the object to be inspected and obtains an image for inspection;
An inspection image attention pixel selection unit that selects one inspection image attention pixel from a pixel constituting the inspection image in accordance with a predetermined first order;
A reference image attention pixel selection unit that selects a reference image attention pixel corresponding to the inspection image attention pixel from pixels constituting the reference image;
A peripheral pixel group extraction unit that extracts a peripheral pixel group composed of pixels located within a predetermined range around the reference image target pixel among the pixels constituting the reference image;
A difference value calculation unit that calculates a difference value between luminance values of the reference image target pixel and the peripheral pixel group with respect to a luminance value of the inspection image target pixel according to a predetermined second order;
A determination unit that determines whether or not an absolute value of the difference value is equal to or less than a predetermined threshold every time the difference value is calculated according to the second order by the difference value calculation unit;
A calculation operation control unit that controls a difference value calculation operation of the difference value calculation unit, and when the determination unit determines that the absolute value of the difference value is equal to or less than the threshold value, And a calculation operation control unit that ends the difference value calculation operation of the difference value calculation unit according to the second order.
また本発明の検査装置において、前記差分値算出部は、前記差分値として、正負の符号付きの差分値を算出するように構成され、
前記判定部は、前記差分値算出部が前記閾値よりも大きい絶対値の第1の差分値を算出した後に、該第1の差分値と正負の符号が異なる第2の差分値を算出した場合に、前記検査用画像注目画素が正常画素であると判定することを特徴とする。
In the inspection apparatus of the present invention, the difference value calculation unit is configured to calculate a difference value with a positive / negative sign as the difference value,
The determination unit calculates a second difference value having a positive / negative sign different from the first difference value after the difference value calculation unit calculates a first difference value having an absolute value larger than the threshold value. In addition, it is determined that the inspection image target pixel is a normal pixel.
また本発明は、前記検査装置によって実行される、被検査体の欠陥の有無を検査するための検査方法であって、
基準画像記憶部が、被検査体の欠陥の有無を検査する基準となる、被検査体の欠陥が無い状態を表す基準画像を予め記憶する基準画像記憶ステップと、
撮像部が、被検査体を撮像し、検査用画像を取得する撮像ステップと、
検査用画像注目画素選択部が、前記検査用画像を構成する画素から、予め定める第1の順序に従って1つの検査用画像注目画素を選択する検査用画像注目画素選択ステップと、
基準画像注目画素選択部が、前記基準画像を構成する画素から、前記検査用画像注目画素に対応する基準画像注目画素を選択する基準画像注目画素選択ステップと、
周辺画素群抽出部が、前記基準画像を構成する画素のうち、前記基準画像注目画素の周囲の所定範囲内に位置する画素からなる周辺画素群を抽出する周辺画素群抽出ステップと、
差分値算出部が、前記検査用画像注目画素の輝度値に対する、前記基準画像注目画素および前記周辺画素群の各画素の輝度値の差分値を、予め定める第2の順序に従って算出する差分値算出ステップと、
判定部が、前記差分値算出部によって前記第2の順序に従って前記差分値が算出されるごとに、前記差分値の絶対値が、予め定める閾値以下であるか否かを判定する判定ステップと、
算出動作制御部が、前記差分値算出部の差分値算出動作を制御する算出動作制御ステップであって、前記判定部によって前記差分値の絶対値が前記閾値以下であると判定されたときには、前記検査用画像注目画素に対する、前記第2の順序に従った前記差分値算出部の差分値算出動作を終了させる算出動作制御ステップと、を含むことを特徴とする検査方法である。
Further, the present invention is an inspection method for inspecting the presence or absence of a defect of an object to be inspected, which is executed by the inspection apparatus,
A reference image storage step in which a reference image storage unit stores in advance a reference image representing a state in which there is no defect in the inspection object, which serves as a reference for inspecting the presence or absence of a defect in the inspection object;
An imaging step in which the imaging unit images the object to be inspected and obtains an image for inspection;
An inspection image attention pixel selection step in which an inspection image attention pixel selection unit selects one inspection image attention pixel from a pixel constituting the inspection image according to a predetermined first order;
A reference image attention pixel selection step in which a reference image attention pixel selection unit selects a reference image attention pixel corresponding to the inspection image attention pixel from pixels constituting the reference image;
A peripheral pixel group extracting unit that extracts a peripheral pixel group composed of pixels located within a predetermined range around the reference image attention pixel among the pixels constituting the reference image; and
The difference value calculation unit calculates a difference value between the luminance values of the reference image attention pixel and the peripheral pixel group with respect to the luminance value of the inspection image attention pixel according to a predetermined second order. Steps,
A determination step of determining whether or not the absolute value of the difference value is equal to or less than a predetermined threshold every time the difference value is calculated according to the second order by the difference value calculation unit;
The calculation operation control unit controls the difference value calculation operation of the difference value calculation unit, and when the determination unit determines that the absolute value of the difference value is equal to or less than the threshold value, A calculation operation control step of ending the difference value calculation operation of the difference value calculation unit according to the second order with respect to the inspection image attention pixel.
また本発明は、コンピュータに、前記検査方法を実行させるための検査プログラムである。 The present invention is also an inspection program for causing a computer to execute the inspection method.
また本発明は、前記検査プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。 The present invention is also a computer-readable recording medium on which the inspection program is recorded.
本発明によれば、検査装置は、被検査体の欠陥の有無を検査するための装置であって、基準画像記憶部、撮像部、検査用画像注目画素選択部、基準画像注目画素選択部、周辺画素群抽出部、差分値算出部、判定部および算出動作制御部を備える。 According to the present invention, the inspection apparatus is an apparatus for inspecting the presence / absence of a defect in the inspection object, and includes a reference image storage unit, an imaging unit, an inspection image attention pixel selection unit, a reference image attention pixel selection unit, A peripheral pixel group extraction unit, a difference value calculation unit, a determination unit, and a calculation operation control unit are provided.
基準画像記憶部は、被検査体の、欠陥が無い状態を表す基準画像を予め記憶する。撮像部は、被検査体を撮像し、検査用画像を取得する。検査用画像注目画素選択部は、検査用画像を構成する画素から、予め定める第1の順序に従って1つの検査用画像注目画素を選択する。基準画像注目画素選択部は、基準画像を構成する画素から、検査用画像注目画素に対応する基準画像注目画素を選択する。周辺画素抽出部は、基準画像を構成する画素のうち、基準画像注目画素の周囲の所定範囲内に位置する画素からなる周辺画素群を抽出する。 The reference image storage unit stores in advance a reference image representing a state in which the inspection object is free of defects. The imaging unit captures an inspection object and acquires an inspection image. The inspection image attention pixel selection unit selects one inspection image attention pixel from the pixels constituting the inspection image according to a predetermined first order. The reference image attention pixel selection unit selects a reference image attention pixel corresponding to the inspection image attention pixel from the pixels constituting the reference image. The peripheral pixel extraction unit extracts a peripheral pixel group including pixels located in a predetermined range around the reference image attention pixel from among pixels constituting the reference image.
差分値算出部は、検査用画像注目画素選択部によって第1の順序に従って検査用画像注目画素が選択されるごとに、検査用画像注目画素の輝度値に対する、基準画像注目画素および周辺画素群の各画素の輝度値の差分値を、予め定める第2の順序に従って算出する。判定部は、差分値算出部によって第2の順序に従って差分値が算出されるごとに、差分値算出部によって第2の順序に従って前記差分値が算出されるごとに、前記差分値の絶対値が、予め定める閾値以下であるか否かを判定する。差分値算出部の差分値算出動作を制御する算出動作制御部は、判定部によって差分値の絶対値が閾値以下であると判定されたときには、検査用画像注目画素に対する、第2の順序に従った差分値算出部の差分値算出動作を終了させる。 Each time the inspection image attention pixel is selected according to the first order by the inspection image attention pixel selection unit, the difference value calculation unit calculates the reference image attention pixel and the peripheral pixel group with respect to the luminance value of the inspection image attention pixel. The difference value of the luminance value of each pixel is calculated according to a predetermined second order. Each time the difference value is calculated according to the second order by the difference value calculation unit, the determination unit calculates the absolute value of the difference value every time the difference value is calculated according to the second order by the difference value calculation unit. Then, it is determined whether or not it is equal to or less than a predetermined threshold value. The calculation operation control unit that controls the difference value calculation operation of the difference value calculation unit follows the second order with respect to the inspection image attention pixel when the determination unit determines that the absolute value of the difference value is equal to or less than the threshold value. The difference value calculation operation of the difference value calculation unit is terminated.
このように構成された本発明の検査装置では、撮像部によって取得された検査用画像と、基準画像記憶部に予め記憶された基準画像とを比較することで、被検査体の欠陥の有無を検査するに際し、判定部は、1つの検査用画像注目画素に対して基準画像注目画素のみならず周辺画素群の各画素も比較対象の画素の候補として、検査用画像注目画素が正常画素であるか否かを判定する。したがって、検査装置は、基準画像に対して検査用画像の位置ずれが発生した場合であっても、被検査体の欠陥の有無を精確に検査することができる。 In the inspection apparatus of the present invention configured as described above, the inspection image acquired by the imaging unit is compared with the reference image stored in advance in the reference image storage unit, thereby determining whether there is a defect in the inspection object. At the time of inspection, the determination unit determines that not only the reference image attention pixel but also each pixel in the peripheral pixel group is a candidate pixel for comparison with respect to one inspection image attention pixel, and the inspection image attention pixel is a normal pixel. It is determined whether or not. Therefore, the inspection apparatus can accurately inspect for the presence or absence of a defect in the object to be inspected even when the inspection image is misaligned with respect to the reference image.
さらに、本発明の検査装置では、算出動作制御部は、判定部によって差分値の絶対値が閾値以下であると判定されたときには、1つの検査用画像注目画素に対する、第2の順序に従った差分値算出部の差分値算出動作を終了させる。算出動作制御部によって制御された差分値算出部は、基準画像注目画素および周辺画素群の各画素の全ての画素について差分値を算出するのではなく、判定部によって差分値の絶対値が閾値以下であると判定された時点で、1つの検査用画像注目画素に対する差分値算出動作を終了するので、被検査体の欠陥の有無を検査する欠陥検査の処理時間が長くなりすぎるのを抑制することができる。 Furthermore, in the inspection apparatus of the present invention, the calculation operation control unit follows the second order for one inspection image attention pixel when the determination unit determines that the absolute value of the difference value is equal to or less than the threshold value. The difference value calculation operation of the difference value calculation unit is terminated. The difference value calculation unit controlled by the calculation operation control unit does not calculate the difference value for all the pixels of the reference image target pixel and the peripheral pixel group, but the absolute value of the difference value is less than or equal to the threshold value by the determination unit When it is determined that the difference value calculation operation for one inspection image pixel of interest is completed, it is possible to prevent the processing time of the defect inspection for inspecting the presence or absence of the defect of the inspection object from becoming too long. Can do.
また本発明によれば、検査方法は、前記検査装置によって実行される。本発明の検査方法は、基準画像記憶部によって実行される基準画像記憶ステップと、撮像部によって実行される撮像ステップと、検査用画像注目画素選択部によって実行される検査用画像注目画素選択ステップと、基準画像注目画素選択部によって実行される基準画像注目画素選択ステップと、周辺画素群抽出部によって実行される周辺画素群抽出ステップと、差分値算出部によって実行される差分値算出ステップと、判定部によって実行される判定ステップと、算出動作制御部によって実行される算出動作制御ステップと、を含む。 According to the invention, the inspection method is executed by the inspection apparatus. The inspection method of the present invention includes a reference image storage step executed by the reference image storage unit, an imaging step executed by the imaging unit, and an inspection image attention pixel selection step executed by the inspection image attention pixel selection unit. A reference image attention pixel selection step executed by the reference image attention pixel selection unit, a peripheral pixel group extraction step executed by the peripheral pixel group extraction unit, a difference value calculation step executed by the difference value calculation unit, and a determination A determination step executed by the unit, and a calculation operation control step executed by the calculation operation control unit.
本発明の検査方法では、撮像ステップで取得された検査用画像と、基準画像記憶ステップで予め記憶された基準画像とを比較することで、被検査体の欠陥の有無を検査するに際し、判定ステップでは、1つの検査用画像注目画素に対して基準画像注目画素のみならず周辺画素群の各画素も比較対象の画素の候補として、検査用画像注目画素が正常画素であるか否かを判定する。したがって、検査方法では、基準画像に対して検査用画像の位置ずれが発生した場合であっても、被検査体の欠陥の有無を精確に検査することができる。 In the inspection method of the present invention, the inspection step acquired by the imaging step and the reference image stored in advance in the reference image storage step are compared to determine whether or not there is a defect in the inspection object. Then, with respect to one inspection image attention pixel, not only the reference image attention pixel but also each pixel in the peripheral pixel group is determined as a pixel candidate for comparison, and it is determined whether or not the inspection image attention pixel is a normal pixel. . Therefore, in the inspection method, it is possible to accurately inspect the presence / absence of a defect in the inspection object even when the inspection image is misaligned with respect to the reference image.
さらに、本発明の検査方法において、算出動作制御部によって実行される算出動作制御ステップでは、判定ステップで差分値の絶対値が閾値以下であると判定されたときには、1つの検査用画像注目画素に対する、第2の順序に従った差分値算出部の差分値算出動作を終了させる。算出動作制御部によって制御された差分値算出部は、基準画像注目画素および周辺画素群の各画素の全ての画素について差分値を算出するのではなく、判定ステップで差分値の絶対値が閾値以下であると判定された時点で、1つの検査用画像注目画素に対する差分値算出動作を終了するので、被検査体の欠陥の有無を検査する欠陥検査の処理時間が長くなりすぎるのを抑制することができる。 Furthermore, in the inspection method of the present invention, in the calculation operation control step executed by the calculation operation control unit, when it is determined in the determination step that the absolute value of the difference value is equal to or less than the threshold value, one inspection image target pixel is detected. Then, the difference value calculation operation of the difference value calculation unit according to the second order is terminated. The difference value calculation unit controlled by the calculation operation control unit does not calculate the difference value for all the pixels in the reference image target pixel and the surrounding pixel group, but the absolute value of the difference value is equal to or less than the threshold value in the determination step. When it is determined that the difference value calculation operation for one inspection image pixel of interest is completed, it is possible to prevent the processing time of the defect inspection for inspecting the presence or absence of the defect of the inspection object from becoming too long. Can do.
また本発明によれば、検査プログラムは、コンピュータに、前記検査方法を実行させるためのプログラムである。このような検査プログラムは、被検査体の欠陥の有無を検査する欠陥検査の処理時間が長くなりすぎるのを抑制することができるとともに、欠陥の有無を精確に検査することが可能な欠陥検査処理を、ソフトウェアで制御することができる。 According to the invention, the inspection program is a program for causing a computer to execute the inspection method. Such an inspection program can suppress the processing time of the defect inspection for inspecting the presence or absence of a defect in the inspection object from being excessively long and can accurately inspect the presence or absence of the defect. Can be controlled by software.
また本発明によれば、記録媒体は、前記検査プログラムを記録したコンピュータ読取り可能なものである。そのため、記録媒体から読み出された検査プログラムによって、前記検査装置をコンピュータ上に実現することができる。 According to the present invention, the recording medium is a computer-readable medium on which the inspection program is recorded. Therefore, the inspection apparatus can be realized on the computer by the inspection program read from the recording medium.
図1は、本発明の第1実施形態に係る検査装置100の構成を示すブロック図である。本実施形態の検査装置100は、被検査体Wの欠陥の有無を検査するための装置である。被検査体Wとしては、液晶パネルディスプレイ、フォトマスクなどに搭載される回路パターンが形成された回路基板などが挙げられる。検査装置100は、撮像部1と、画像処理装置2と、出力装置3と、搬送部4とを備える。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an inspection apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. The inspection apparatus 100 of this embodiment is an apparatus for inspecting the presence / absence of a defect in the inspection object W. Examples of the inspected object W include a circuit board on which a circuit pattern mounted on a liquid crystal panel display, a photomask, or the like is formed. The inspection device 100 includes an
搬送部4は、被検査体Wを撮像部1に対して相対移動させるための部分であり、ステージ41、ステージ移動機構42、基台43および駆動制御装置44を備える。
The transport unit 4 is a part for moving the object W to be inspected relative to the
ステージ41は、基台43の上に載置された、いわゆるXYθステージであって、主走査方向および副走査方向、さらには回転方向に移動可能である。このようなステージ41は、平板状の外形を有し、その上面に被検査体Wを水平姿勢に載置して保持する。ステージ41の上面には複数の図示しない吸引孔が形成されており、この吸引孔に負圧(吸引圧)を形成することによって、ステージ41上に載置された被検査体Wが固定保持される。
The
ステージ移動機構42は、駆動制御装置44による駆動力をステージ41に伝達することでステージ41を移動させる機構であり、たとえばステージ41のXYθ各軸に設けられたモータで構成されている。
The stage moving mechanism 42 is a mechanism that moves the
撮像部1は、被検査体Wを撮像して検査用画像を取得するものであり、CCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)の2次元イメージセンサ、1次元イメージセンサ、スキャナなどによって実現される。撮像部1は、ステージ41の上方に配置されており、ステージ41に保持された状態でステージ41によって搬送移動される被検査体Wを撮像して検査用画像を取得する。
The
画像処理装置2は、たとえばパーソナルコンピュータ(PC)によって実現され、画像比較部21と記憶部22とを備える。
The
画像比較部21は、撮像部1によって取得された検査用画像と、後述の基準画像記憶部221に予め記憶された基準画像とを比較することで、被検査体Wの欠陥の有無を検査する部分である。この画像比較部21は、検査用画像補正部211、検査用画像注目画素選択部212、基準画像注目画素選択部213、周辺画素群抽出部214、差分値算出部215、判定部216、および算出動作制御部217を含んで構成される。
The image comparison unit 21 inspects the presence / absence of a defect in the inspection object W by comparing the inspection image acquired by the
検査用画像補正部211は、撮像部1によって取得された検査用画像の、基準画像に対する位置ずれを補正するために、検査用画像に対して移動、回転などの変形処理を行う。
The inspection
検査用画像注目画素選択部212は、検査用画像を構成する各画素から、予め定める第1の順序に従って一画素ずつ検査用画像注目画素として選択する。検査用画像を構成する各画素には、検査用画像における位置を表す座標値が設定されており、たとえば、検査用画像を正面視したときに、最も左上に位置する画素の座標値を(0,0)として、その(0,0)よりも右側をX座標の正方向とし、(0,0)よりも下側をY座標の正方向とする座標値が設定されている。
The inspection image attention
検査用画像が、X座標の正方向にXn個で、Y座標の正方向にYn個の、合計(Xn×Yn)個の画素によって構成される矩形状の画像である場合、検査用画像注目画素選択部212は、座標値(0,0)の画素を始点として、(0,0)、(1,0)、(2,0)…(Xn−3,0)(Xn−2,0)、(Xn−1,0)の順序で一画素ずつ検査用画像注目画素を選択し、次にY座標値が「1」増加した座標値(0,1)、(1,1)、(2,1)…(Xn−3,1)、(Xn−2,1)、(Xn−1,1)の順序で一画素ずつ検査用画像注目画素を選択し、同様にして(0,Yn−1)、(1,Yn−1)、(2,Yn−1)…(Xn−3,Yn−1)、(Xn−2,Yn−1)、(Xn−1,Yn−1)の順序で一画素ずつ検査用画像注目画素を選択する。
When the inspection image is a rectangular image composed of Xn pixels in the positive direction of the X coordinate and Yn in the positive direction of the Y coordinate, which is a total of (Xn × Yn) pixels, the inspection image is focused The
基準画像注目画素選択部213は、後述の基準画像記憶部221に予め記憶された基準画像を構成する各画素から、検査用画像注目画素に対応する画素である基準画像注目画素を選択する。基準画像を構成する各画素には、検査用画像と同様に、基準画像における位置を表す座標値が設定されており、基準画像を正面視したときに、最も左上に位置する画素の座標値を(0,0)として、その(0,0)よりも右側をX座標の正方向とし、(0,0)よりも下側をY座標の正方向とする座標値が設定されている。基準画像注目画素選択部213は、検査用画像注目画素選択部212によって選択された検査用画像注目画素と同一の座標値を有する画素を基準画像注目画素として選択する。
The reference image attention
周辺画素群抽出部214は、基準画像の各画素のうち、基準画像注目画素の周囲の所定範囲内に位置する複数の画素からなる周辺画素群を抽出する。周辺画素群抽出部214は、たとえば、基準画像注目画素に対して2画素ずれた位置の合計24個の画素を周辺画素群として抽出する。
The peripheral pixel
差分値算出部215は、検査用画像注目画素選択部212によって第1の順序に従って検査用画像注目画素が選択されるごとに、検査用画像注目画素の輝度値に対する、基準画像注目画素および周辺画素群の各画素の輝度値の差分値を、予め定める第2の順序に従って算出する。この差分値算出部215は、前記差分値として、正負の符号付きの差分値を算出するように構成されている。
Each time the inspection image attention
具体的には、差分値算出部215は、差分値算出動作を開始したときに、まず、基準画像注目画素および周辺画素群の各画素のうち、X座標値およびY座標値が最小となる座標値(この座標値を「(Xj,Yj)」とする)を有する画素を差分値算出対象の画素として選択し、その選択した画素と検査用画像注目画素との輝度値の差分値を算出する。差分値算出部215は、(Xj,Yj)、(Xj+1,Yj)、(Xj+2,Yj)…(Xj+n,Yj)の順序で一画素ずつ差分値算出対象の画素を選択し、その選択した画素と検査用画像注目画素との輝度値の差分値を算出する。次に、差分値算出部215は、Y座標値が「1」増加した座標値(Xj,Yj+1)、(Xj+1,Yj+1)、(Xj+2,Yj+1)…(Xj+n,Yj+1)の順序で一画素ずつ差分値算出対象の画素を選択し、その選択した画素と検査用画像注目画素との輝度値の差分値を算出する。次に、差分値算出部215は、同様にして(Xj,Yj+n)、(Xj+1,Yj+n)、(Xj+2,Yj+n)…(Xj+n,Yj+n)の順序で一画素ずつ差分値算出対象の画素を選択し、その選択した画素と検査用画像注目画素との輝度値の差分値を算出する。このようにして、差分値算出部215は、検査用画像注目画素選択部212によって第1の順序に従って検査用画像注目画素が選択されるごとに、検査用画像注目画素の輝度値に対する、基準画像注目画素および周辺画素群の各画素の輝度値の差分値を、予め定める第2の順序に従って算出する。
Specifically, when the difference
判定部216は、差分値算出部215によって第2の順序に従って差分値が算出されるごとに、検査用画像注目画素が、被検査体Wの欠陥以外の正常部に対応する正常画素であるか否かを判定する。この判定部216は、差分値算出部215によって算出された差分値の絶対値が、予め定める閾値以下である場合に、検査用画像注目画素が正常画素であると判定し、差分値の絶対値が前記閾値を超える場合に、検査用画像注目画素が欠陥画素であると判定する。また、判定部216は、差分値算出部215が前記閾値よりも大きい絶対値の第1の差分値を算出した後に、第1の差分値と正負の符号が異なる第2の差分値を算出した場合に、検査用画像注目画素が正常画素であると判定する。
Whenever the difference value is calculated by the difference
算出動作制御部217は、差分値算出部215の差分値算出動作を制御する。この算出動作制御部217は、判定部216によって検査用画像注目画素が正常画素であると判定された時点で、1つの検査用画像注目画素に対する、第2の順序に従った差分値算出部215の差分値算出動作を終了させる。
The calculation
記憶部22は、基準画像記憶部221、閾値記憶部222、正常画素座標値記憶部223、および欠陥画素座標値記憶部224を含んで構成される。
The storage unit 22 includes a reference
基準画像記憶部221は、被検査体Wの、欠陥が無い状態を表す画像である基準画像を予め記憶する。閾値記憶部222は、判定部216による判定動作時に用いられる前記閾値を記憶する。正常画素座標値記憶部223は、判定部216において正常画素であると判定された検査用画像注目画素の、検査用画像における位置を表す座標値を記憶する。欠陥画素座標値記憶部224は、判定部216において欠陥画素であると判定された検査用画像注目画素の、検査用画像における位置を表す座標値を記憶する。
The reference
出力装置3は、表示ディスプレイ装置などによって実現され、正常画素座標値記憶部223に記憶された正常画素を表す検査用画像注目画素の座標値、および、欠陥画素座標値記憶部224に記憶された欠陥画素を表す検査用画像注目画素の座標値を出力して、表示画面に表示する。検査装置100を操作する操作者は、出力装置3によって出力された前記各座標値を確認することによって、検査用画像における欠陥に対応する画素の位置を確認することができ、その結果、被検査体Wにおける欠陥の位置を確認することができる。なお、出力装置3としては、前記各座標値をファイルに記録する記録ディスク装置であってもよいし、前記各座標値の情報を外部のコンピュータ装置に伝送するためのネットワーク通信装置であってもよい。 The output device 3 is realized by a display device or the like, and stored in the defective pixel coordinate value storage unit 224 and the coordinate value of the inspection image attention pixel representing the normal pixel stored in the normal pixel coordinate value storage unit 223. The coordinate value of the inspection image target pixel representing the defective pixel is output and displayed on the display screen. An operator who operates the inspection apparatus 100 can confirm the position of the pixel corresponding to the defect in the inspection image by confirming each coordinate value output by the output device 3, and as a result, The position of the defect in the body W can be confirmed. The output device 3 may be a recording disk device that records the coordinate values in a file, or a network communication device that transmits information on the coordinate values to an external computer device. Good.
以上のように構成された本発明の検査装置100では、撮像部1によって取得された検査用画像と、基準画像記憶部221に予め記憶された基準画像とを比較することで、被検査体Wの欠陥の有無を検査するに際し、判定部216は、1つの検査用画像注目画素に対して基準画像注目画素のみならず周辺画素群の各画素も比較対象の画素の候補として、検査用画像注目画素が正常画素であるか否かを判定する。したがって、検査装置100は、基準画像に対して検査用画像の位置ずれが発生した場合であっても、被検査体Wの欠陥の有無を精確に検査することができる。
In the inspection apparatus 100 of the present invention configured as described above, the inspection object W is compared by comparing the inspection image acquired by the
さらに、本実施形態の検査装置100では、算出動作制御部217は、判定部216によって1つの検査用画像注目画素が正常画素であると判定された時点で、1つの検査用画像注目画素に対する、第2の順序に従った差分値算出部215の差分値算出動作を終了させる。算出動作制御部217によって制御された差分値算出部215は、基準画像注目画素および周辺画素群の各画素の全ての画素について差分値を算出するのではなく、判定部216によって検査用画像注目画素が正常画素であると判定された時点で、1つの検査用画像注目画素に対する差分値算出動作を終了するので、被検査体Wの欠陥の有無を検査する欠陥検査の処理時間が長くなりすぎるのを抑制することができる。
Furthermore, in the inspection apparatus 100 according to the present embodiment, the calculation
次に、検査装置100によって実行される検査方法について説明する。図2Aおよび図2Bは、検査装置100によって実行される検査方法を示すフローチャートである。検査装置100によって実行される検査方法については、図3〜5を参照しながら説明する。図3は、検査用画像注目画素選択部212、基準画像注目画素選択部213および周辺画素群抽出部214の動作を説明するための図である。図4および図5は、判定部216の判定動作を説明するための図である。
Next, an inspection method executed by the inspection apparatus 100 will be described. 2A and 2B are flowcharts showing an inspection method executed by the inspection apparatus 100. FIG. The inspection method executed by the inspection apparatus 100 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram for explaining operations of the inspection image attention
基準画像記憶ステップに相当するステップs1では、基準画像記憶部221は、基準画像を予め記憶する。次に、撮像ステップに相当するステップs2では、撮像部1は、ステージ41に保持された状態でステージ41によって搬送移動される被検査体Wを撮像して検査用画像を取得する。次に、ステップs3では、検査用画像補正部211は、撮像部1によって取得された検査用画像に対して変形処理を施して、検査用画像の基準画像に対する位置ずれを補正する。
In step s1 corresponding to the reference image storage step, the reference
次に、ステップs4では、画像比較部21は、基準画像記憶部221に記憶された基準画像を基準画像記憶部221から読み出して取得する。次に、ステップs5では、画像比較部21は、後段のステップにおける判定部216による判定動作時に用いられる閾値を、閾値記憶部222から読み出して取得する。
Next, in step s4, the image comparison unit 21 reads and acquires the reference image stored in the reference
次に、検査用画像注目画素選択ステップに相当するステップs6では、検査用画像注目画素選択部212は、図3(a)に示すように、検査用画像G1を構成する各画素から、予め定める第1の順序に従って一画素ずつ検査用画像注目画素G11を選択する。
Next, in step s6 corresponding to the inspection image attention pixel selection step, the inspection image attention
次に、ステップs7では、画像比較部21は、検査用画像注目画素選択部212による検査用画像注目画素を一画素ずつ選択する選択動作が終了したか否かを判断する。検査用画像G1を構成する全画素を検査用画像注目画素G11として用いて、後述する差分値算出部215による差分値算出動作が行われた場合に、画像比較部21は、検査用画像注目画素選択部212による検査用画像注目画素を一画素ずつ選択する選択動作が終了したと判断する。画像比較部21が選択動作が終了したと判断した場合にはステップs8に進み、選択動作が終了していないと判断した場合にはステップs9に進む。
Next, in step s7, the image comparison unit 21 determines whether or not the selection operation for selecting the inspection image attention pixel by the inspection image attention
ステップs8では、出力装置3は、正常画素座標値記憶部223に記憶された正常画素を表す検査用画像注目画素G11の座標値、および、欠陥画素座標値記憶部224に記憶された欠陥画素を表す検査用画像注目画素G11の座標値を出力して、検査装置100における被検査体Wの欠陥の有無を検査する欠陥検査動作を終了する。 In step s8, the output device 3 displays the coordinate value of the inspection image attention pixel G11 representing the normal pixel stored in the normal pixel coordinate value storage unit 223 and the defective pixel stored in the defective pixel coordinate value storage unit 224. The coordinate value of the inspection image attention pixel G11 to be expressed is output, and the defect inspection operation for inspecting the presence or absence of the defect of the inspection object W in the inspection apparatus 100 is finished.
ステップs9では、画像比較部21は、検査用画像注目画素選択部212によって選択された検査用画像注目画素G11の輝度値を取得する。次に、基準画像注目画素選択ステップに相当するステップs10では、基準画像注目画素選択部213は、図3(b)に示すように、検査用画像注目画素選択部212によって選択された検査用画像注目画素G11と同一の座標値を有する画素を基準画像注目画素G21として選択する。
In step s9, the image comparison unit 21 acquires the luminance value of the inspection image attention pixel G11 selected by the inspection image attention
次に、周辺画素群抽出ステップに相当するステップs11では、周辺画素群抽出部214は、図3(b)に示すように、基準画像G2の各画素のうち、基準画像注目画素G21の周囲の所定範囲内に位置する複数の画素からなる周辺画素群G24を抽出する。
Next, in step s11 corresponding to the surrounding pixel group extraction step, the surrounding pixel
具体的には、周辺画素群抽出部214は、基準画像注目画素G21(座標値を(Xk,Yk)とする)に対してN画素ずれた位置までの画素を周辺画素群G24として抽出する場合、座標値(Xk−N,Yk−N)の第1基点画素G22と、座標値(Xk+N,Yk+N)の第2基点画素G23とを結んだ線分を対角線とする矩形領域内における、基準画像注目画素G21以外の画素を、周辺画素群G24として抽出する。たとえば、基準画像注目画素G21に対して2画素ずれた位置までの画素を周辺画素群G24として抽出する場合には、周辺画素群抽出部214は、座標値(Xk−2,Yk−2)の第1基点画素G22と、座標値(Xk+2,Yk+2)の第2基点画素G23とを結んだ線分を対角線とする矩形領域内における、合計24個の画素を周辺画素群G24として抽出する。
Specifically, the peripheral pixel
次に、ステップs12では、画像比較部21は、基準画像注目画素G21および周辺画素群G24の各画素の輝度値を取得する。 Next, in step s12, the image comparison unit 21 acquires the luminance value of each pixel of the reference image attention pixel G21 and the peripheral pixel group G24.
次に、差分値算出ステップに相当するステップs13では、差分値算出部215は、検査用画像注目画素選択部212によって第1の順序に従って検査用画像注目画素G11が選択されるごとに、検査用画像注目画素G11の輝度値に対する、基準画像注目画素G21および周辺画素群G24の各画素の輝度値の差分値を、予め定める第2の順序に従って算出する。このとき差分値算出部215は、前記差分値として、正負の符号付きの差分値を算出する。
Next, in step s13 corresponding to the difference value calculation step, the difference
判定ステップに相当するステップs14では、判定部216は、差分値算出部215によって第2の順序に従って差分値が算出されるごとに、差分値の絶対値が予め定める閾値以下であるか否かを判定する。この判定部216による判定動作について、図4を用いて説明する。図4において、図4(a)は、検査用画像G1を構成する各画素の輝度値について、横軸をX座標値、縦軸を輝度値としてグラフ化して示したものであり、破線で囲まれる領域A1は、差分値の絶対値が閾値以下の輝度値の範囲を示す。また、図4(b)は、基準画像G2を構成する各画素のうち、基準画像注目画素選択部213によって選択された基準画像注目画素G21および周辺画素群抽出部214によって抽出された周辺画素群G24の各画素の輝度値について、横軸をX座標値、縦軸を輝度値としてグラフ化して示したものであり、破線で囲まれる領域A1は、差分値の絶対値が閾値以下の輝度値の範囲を示す。
In step s14 corresponding to the determination step, the
なお、図4(b)において、差分値算出部215は、基準画像注目画素G21および周辺画素群G24の各画素の中から、X座標値が最小の画素からX座標の正方向に順番に一画素ずつ選択して、その選択した画素と検査用画像注目画素G11との差分値を算出することとする。したがって、判定部216は、差分値算出部215によって前記の順序で算出された差分値を用いて検査用画像注目画素G11が正常画素であるか否かを判定することになる。図4(b)においては、基準画像注目画素G21および周辺画素群G24の各画素の中から、差分値算出部215が1番目に選択したX座標値が最小の周辺画素群G24の一画素と、検査用画像注目画素G11との差分値を差分値算出部215が算出すると、判定部216は、差分値の絶対値が閾値以下であると判定し、その時点で、検査用画像注目画素G11が正常画素であると判定する。
In FIG. 4B, the difference
ステップs14において判定部216が、差分値の絶対値が閾値以下であると判定した場合にはステップs15に進み、差分値の絶対値が閾値以下ではないと判定した場合にはステップs17に進む。
If the
ステップs15では、判定部216は、ステップs14において差分値の絶対値が閾値以下であると判定された検査用画像注目画素G11について、正常画素であると判定する。
In step s15, the
次に、算出動作制御ステップに相当するステップs16では、算出動作制御部217は、ステップs16において判定部216によって検査用画像注目画素G11が正常画素であると判定された時点で、1つの検査用画像注目画素G11に対する、第2の順序に従った差分値算出部215の差分値算出動作を終了させて、ステップs6に戻る。図4(b)の例では、算出動作制御部217によって制御された差分値算出部215は、1番目に選択したX座標値が最小の周辺画素群G24の一画素と、検査用画像注目画素G11との差分値を算出した後、差分値算出動作を行わないことになる。このように、算出動作制御部217によって制御された差分値算出部215は、基準画像注目画素G21および周辺画素群G24の各画素の全ての画素について差分値を算出するのではなく、判定部216によって検査用画像注目画素G11が正常画素であると判定された時点で、1つの検査用画像注目画素G11に対する差分値算出動作を終了するので、被検査体Wの欠陥の有無を検査する欠陥検査の処理時間が長くなりすぎるのを抑制することができる。
Next, in step s16 corresponding to the calculation operation control step, the calculation
ステップs14において、判定部216によって差分値の絶対値が閾値以下ではないと判定された後のステップs17、すなわち、差分値算出部215が閾値よりも大きい絶対値の第1の差分値を算出した後のステップs17では、判定部216は、再度ステップs13において差分値算出部215によって算出された第2の差分値が、第1の差分値と正負の符号が異なるか否かを判定する。この判定部216による判定動作について、図5を用いて説明する。図5において、図5(a)は、検査用画像G1を構成する各画素の輝度値について、横軸をX座標値、縦軸を輝度値としてグラフ化して示したものであり、破線で囲まれる領域A1は差分値の絶対値が閾値以下の輝度値の範囲を示す。また、図5(b)は、基準画像G2を構成する各画素のうち、基準画像注目画素選択部213によって選択された基準画像注目画素G21および周辺画素群抽出部214によって抽出された周辺画素群G24の各画素の輝度値について、横軸をX座標値、縦軸を輝度値としてグラフ化して示したものであり、破線で囲まれる領域A1は差分値の絶対値が閾値以下の輝度値の範囲を示す。
In step s14, after the
なお、図5(b)において、差分値算出部215は、基準画像注目画素G21および周辺画素群G24の各画素の中から、X座標値が最小の画素からX座標の正方向に順番に一画素ずつ選択して、その選択した画素と検査用画像注目画素G11との差分値を算出することとする。したがって、判定部216は、差分値算出部215によって前記の順序で算出された差分値を用いて、差分値算出部215によって算出された第2の差分値が、第1の差分値と正負の符号が異なるか否かを判定することになる。
In FIG. 5B, the difference
判定部216によって、差分値算出部215によって算出された第2の差分値が、第1の差分値と正負の符号が異なると判定された場合には、図5に示すように、検査用画像G1における検査用画像注目画素G11の近傍に位置する画素が、輝度値が急激に変化するエッジ候補画素である。エッジ候補画素とは、被検査体Wに形成される回路パターンや被検査体Wの縁端部のエッジ部分に対応する、検査用画像G1の画素である。
If the
判定部216が、第2の差分値が第1の差分値と正負の符号が異なると判定した場合には前述のステップs15に進み、判定部216は、検査用画像注目画素G11について、正常画素であると判定する。また、判定部216が、第2の差分値が第1の差分値と正負の符号が異なっていないと判定した場合にはステップs18に進む。ステップs18では、画像比較部21は、判定部216による判定動作が終了したか否かを判断する。画像比較部21が判定部216による判定動作が終了したと判断した場合にはステップs19に進み、判定部216による判定動作が終了していないと判断した場合には前述のステップs13に進む。
When the
ステップs14において差分値の絶対値が閾値以下ではないと判定され、ステップs17において第2の差分値が第1の差分値と正負の符号が異なっていないと判定された後のステップs19では、判定部216は、検査用画像注目画素G11が欠陥画素であると判定する。次に、ステップs20では、算出動作制御部217は、1つの検査用画像注目画素G11に対する差分値算出部215の差分値算出動作を終了させて、ステップs6に戻る。
In step s19, it is determined that the absolute value of the difference value is not equal to or less than the threshold value in step s14, and in step s19 after it is determined in step s17 that the second difference value is not different in sign from the first difference value. The
図5に示すように、検査用画像G1における検査用画像注目画素G11の近傍に位置する画素が、輝度値が急激に変化するエッジ候補画素である場合において、判定部216によって第2の差分値が第1の差分値と正負の符号が異なると判定されたときに、1つの検査用画像注目画素G11に対する差分値算出部215の差分値算出動作を終了させることによって、被検査体Wの欠陥の有無を検査する欠陥検査の処理時間が長くなりすぎるのを抑制することができる。
As illustrated in FIG. 5, when a pixel located in the vicinity of the inspection image attention pixel G11 in the inspection image G1 is an edge candidate pixel whose luminance value changes abruptly, the
前記検査装置100の画像処理装置2における画像比較部21および記憶部22を機能させる検査プログラムは、画像比較部21および記憶部22を備えるコンピュータを、検査装置100として機能させるプログラムである。この検査プログラムは、従来公知の、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録できる。
The inspection program that causes the image comparison unit 21 and the storage unit 22 in the
前記検査プログラムを記録媒体に記録することで、検査プログラムに基づく欠陥検査処理を実行するため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およびソースプログラムなど)を記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。 By recording the inspection program on a recording medium, a recording medium on which program codes (execution format program, intermediate code program, source program, etc.) for executing defect inspection processing based on the inspection program are recorded is provided in a portable manner. be able to.
なお、記録媒体は、マイクロコンピュータが処理を行うためのメモリ、たとえばROM(Read Only Memory)のようなプログラムメディアであってもよいし、または、コンピュータが外部記憶装置として備えるプログラム読取装置に挿入することで読み取られるプログラムメディアであってもよい。 The recording medium may be a memory for the microcomputer to perform processing, for example, a program medium such as a ROM (Read Only Memory), or may be inserted into a program reading device provided as an external storage device in the computer. It may be a program medium that can be read.
記録媒体に格納されている検査プログラムは、マイクロプロセッサが記録媒体にアクセスして実行する方式であってもよいし、または、マイクロプロセッサが記録媒体からプログラムコードを読み出し、読み出されたプログラムコードがマイクロコンピュータのプログラム記憶エリアにダウンロードされることで、その検査プログラムが実行される方式であってもよい。このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。 The inspection program stored in the recording medium may be a method in which the microprocessor accesses the recording medium and executes it, or the microprocessor reads out the program code from the recording medium, and the read program code is The inspection program may be executed by being downloaded to the program storage area of the microcomputer. It is assumed that this download program is stored in the main device in advance.
ここで、前記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープ、カセットテープなどのテープ系、フレキシブルディスク、ハードディスクなどの磁気ディスク、CD−ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、MO(Magneto Optical disc)、MD(Mini Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)などの光ディスク系、IC(Integrated Circuit)カード(メモリカードを含む)、光カードなどのカード系、あるいはマスクROM、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、フラッシュROMなどによる半導体メモリを含めた固定的に検査プログラムを担持する媒体であってもよい。 Here, the program medium is a recording medium configured to be separable from the main body, and includes a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a flexible disk and a hard disk, a CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory). ), Optical disc systems such as MO (Magneto Optical disc), MD (Mini Disc), DVD (Digital Versatile Disc), IC (Integrated Circuit) cards (including memory cards), card systems such as optical cards, or mask ROM, It may be a medium that carries a fixed inspection program including a semiconductor memory such as an EEPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), an EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), or a flash ROM.
また、コンピュータが、インターネットを含む通信ネットワークを接続可能なシステム構成であれば、記録媒体は、通信ネットワークからプログラムコードをダウンロードするように、流動的にプログラムコードを担持する媒体であってもよい。なお、このように通信ネットワークから検査プログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納しておくか、または他の記録媒体からインストールしておく。また、前記検査プログラムは、前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。 In addition, if the computer has a system configuration capable of connecting to a communication network including the Internet, the recording medium may be a medium that dynamically carries the program code so as to download the program code from the communication network. When the inspection program is downloaded from the communication network in this way, the download program is stored in the main device in advance or installed from another recording medium. In addition, the inspection program can be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.
以上では、検査装置100を被検査体Wの欠陥の有無を検査する装置として説明したが、本発明はこの用途に限定されるものではない。本発明の検査装置100に係る技術は、雨の日の風景をステレオカメラで撮影した場合の画像比較という用途において、雨によるノイズ状の影響を抑えるために応用できる。また、本発明の検査装置100は、移動や回転動作の影響による画像の位置ずれや歪みが発生した場合においても、精確に画像比較を実施することができるので、この技術を、ロボットに搭載される画像認識装置、自動車に搭載される自動操縦装置の構成要素としての画像認識装置などに適用することも考えられる。 In the above, the inspection apparatus 100 has been described as an apparatus for inspecting the presence / absence of a defect in the inspection object W, but the present invention is not limited to this application. The technique according to the inspection apparatus 100 of the present invention can be applied to suppress the influence of noise caused by rain in an application of image comparison when a rainy day landscape is taken with a stereo camera. In addition, the inspection apparatus 100 of the present invention can accurately perform image comparison even when image displacement or distortion occurs due to the influence of movement or rotation, so this technique is installed in a robot. It is also conceivable to apply the present invention to an image recognition device, an image recognition device as a component of an autopilot device mounted on an automobile, and the like.
1 撮像部
2 画像処理装置
3 出力装置
4 搬送部
21 画像比較部
22 記憶部
100 検査装置
211 検査用画像補正部
212 検査用画像注目画素選択部
213 基準画像注目画素選択部
214 周辺画素群抽出部
215 差分値算出部
216 判定部
217 算出動作制御部
221 基準画像記憶部
222 閾値記憶部
223 正常画素座標記憶部
224 欠陥画素座標記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
被検査体の欠陥の有無を検査する基準となる、被検査体の欠陥が無い状態を表す基準画像を予め記憶する基準画像記憶部と、
被検査体を撮像し、検査用画像を取得する撮像部と、
前記検査用画像を構成する画素から、予め定める第1の順序に従って1つの検査用画像注目画素を選択する検査用画像注目画素選択部と、
前記基準画像を構成する画素から、前記検査用画像注目画素に対応する基準画像注目画素を選択する基準画像注目画素選択部と、
前記基準画像を構成する画素のうち、前記基準画像注目画素の周囲の所定範囲内に位置する画素からなる周辺画素群を抽出する周辺画素群抽出部と、
前記検査用画像注目画素の輝度値に対する、前記基準画像注目画素および前記周辺画素群の各画素の輝度値の差分値を、予め定める第2の順序に従って算出する差分値算出部と、
前記差分値算出部によって前記第2の順序に従って前記差分値が算出されるごとに、前記差分値の絶対値が、予め定める閾値以下であるか否かを判定する判定部と、
前記差分値算出部の差分値算出動作を制御する算出動作制御部であって、前記判定部によって前記差分値の絶対値が前記閾値以下であると判定されたときには、前記検査用画像注目画素に対する、前記第2の順序に従った前記差分値算出部の差分値算出動作を終了させる算出動作制御部と、を備えることを特徴とする検査装置。 An inspection device for inspecting the presence or absence of a defect in an inspection object,
A reference image storage unit that stores in advance a reference image representing a state in which there is no defect in the inspection object, which is a reference for inspecting the presence or absence of the defect in the inspection object;
An imaging unit that images the object to be inspected and obtains an image for inspection;
An inspection image attention pixel selection unit that selects one inspection image attention pixel from a pixel constituting the inspection image in accordance with a predetermined first order;
A reference image attention pixel selection unit that selects a reference image attention pixel corresponding to the inspection image attention pixel from pixels constituting the reference image;
A peripheral pixel group extraction unit that extracts a peripheral pixel group composed of pixels located within a predetermined range around the reference image target pixel among the pixels constituting the reference image;
A difference value calculation unit that calculates a difference value between luminance values of the reference image target pixel and the peripheral pixel group with respect to a luminance value of the inspection image target pixel according to a predetermined second order;
A determination unit that determines whether or not an absolute value of the difference value is equal to or less than a predetermined threshold every time the difference value is calculated according to the second order by the difference value calculation unit;
A calculation operation control unit that controls a difference value calculation operation of the difference value calculation unit, and when the determination unit determines that the absolute value of the difference value is equal to or less than the threshold value, An inspection apparatus comprising: a calculation operation control unit that terminates the difference value calculation operation of the difference value calculation unit according to the second order.
前記判定部は、前記差分値算出部が前記閾値よりも大きい絶対値の第1の差分値を算出した後に、該第1の差分値と正負の符号が異なる第2の差分値を算出した場合に、前記検査用画像注目画素が正常画素であると判定することを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 The difference value calculation unit is configured to calculate a difference value with a positive / negative sign as the difference value,
The determination unit calculates a second difference value having a positive / negative sign different from the first difference value after the difference value calculation unit calculates a first difference value having an absolute value larger than the threshold value. 2. The inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection image target pixel is determined to be a normal pixel.
基準画像記憶部が、被検査体の欠陥の有無を検査する基準となる、被検査体の欠陥が無い状態を表す基準画像を予め記憶する基準画像記憶ステップと、
撮像部が、被検査体を撮像し、検査用画像を取得する撮像ステップと、
検査用画像注目画素選択部が、前記検査用画像を構成する画素から、予め定める第1の順序に従って1つの検査用画像注目画素を選択する検査用画像注目画素選択ステップと、
基準画像注目画素選択部が、前記基準画像を構成する画素から、前記検査用画像注目画素に対応する基準画像注目画素を選択する基準画像注目画素選択ステップと、
周辺画素群抽出部が、前記基準画像を構成する画素のうち、前記基準画像注目画素の周囲の所定範囲内に位置する画素からなる周辺画素群を抽出する周辺画素群抽出ステップと、
差分値算出部が、前記検査用画像注目画素の輝度値に対する、前記基準画像注目画素および前記周辺画素群の各画素の輝度値の差分値を、予め定める第2の順序に従って算出する差分値算出ステップと、
判定部が、前記差分値算出部によって前記第2の順序に従って前記差分値が算出されるごとに、前記差分値の絶対値が、予め定める閾値以下であるか否かを判定する判定ステップと、
算出動作制御部が、前記差分値算出部の差分値算出動作を制御する算出動作制御ステップであって、前記判定部によって前記差分値の絶対値が前記閾値以下であると判定されたときには、前記検査用画像注目画素に対する、前記第2の順序に従った前記差分値算出部の差分値算出動作を終了させる算出動作制御ステップと、を含むことを特徴とする検査方法。 An inspection method for inspecting the presence or absence of a defect in an object to be inspected, executed by the inspection apparatus according to claim 1,
A reference image storage step in which a reference image storage unit stores in advance a reference image representing a state in which there is no defect in the inspection object, which serves as a reference for inspecting the presence or absence of a defect in the inspection object;
An imaging step in which the imaging unit images the object to be inspected and obtains an image for inspection;
An inspection image attention pixel selection step in which an inspection image attention pixel selection unit selects one inspection image attention pixel from a pixel constituting the inspection image according to a predetermined first order;
A reference image attention pixel selection step in which a reference image attention pixel selection unit selects a reference image attention pixel corresponding to the inspection image attention pixel from pixels constituting the reference image;
A peripheral pixel group extracting unit that extracts a peripheral pixel group composed of pixels located within a predetermined range around the reference image attention pixel among the pixels constituting the reference image; and
The difference value calculation unit calculates a difference value between the luminance values of the reference image attention pixel and the peripheral pixel group with respect to the luminance value of the inspection image attention pixel according to a predetermined second order. Steps,
A determination step of determining whether or not the absolute value of the difference value is equal to or less than a predetermined threshold every time the difference value is calculated according to the second order by the difference value calculation unit;
The calculation operation control unit controls the difference value calculation operation of the difference value calculation unit, and when the determination unit determines that the absolute value of the difference value is equal to or less than the threshold value, And a calculation operation control step of ending the difference value calculation operation of the difference value calculation unit according to the second order for the inspection image attention pixel.
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