JP2015042942A - 画像処理装置、欠陥検出装置、画像処理方法、プログラム、及び、記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】欠陥検出装置が検査対象物の欠陥を高い精度で検出することを可能にするデータを画像処理により生成する画像処理装置を実現する。【解決手段】画像処理装置の差分演算回路（２３）は、画像表示面を撮像して得られた画像中の注目する画素の像を表現している画素を注目画素とし、該注目画素の周囲における様々な方向の輝度勾配を算出する。この回路は、注目画素から見て、規定の閾値以下の勾配値が算出された方向に位置する画素を比較対象画素として選択し、注目画素の輝度値と、比較対象画素の輝度値に関する代表値と、の差分を示すデータを生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、検査対象物を撮像した画像に含まれる被検査画素の輝度値と、当該画像に含まれており、上記被検査画素と輝度値を比較する対象となる比較対象画素の輝度値とのずれに基づいて、上記検査対象物の欠陥を検出する欠陥検出装置等に関するものである。また、本発明は、検査対象物を撮像した画像を処理することで、そのような欠陥検出装置が使用可能なデータを生成する画像処理装置等に関するものである。

ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）表示装置、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）表示装置、ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置、液晶プロジェクタ等、フラットパネルを使用した表示装置の主要な不良として、線欠陥及び点欠陥が挙げられる。点欠陥は、表示装置の各画素自身の不良に起因し、線欠陥は、隣接する信号ラインの短絡、接触不良、駆動ドライバ素子不良等に起因する。

上記のような表示装置の線欠陥及び点欠陥の検出を行う場合には、検査の対象となる表示装置を撮像し、撮像によって得られた画像を解析することによって、欠陥の有無や欠陥の位置を検出する方法が広く用いられている。この方法によれば、欠陥検査を自動化することができるので、欠陥検査の所要時間を削減することができると共に、欠陥検査に要する人件費を削減して表示装置の製造コストを低減することもできる。

このように、検査対象となる装置を撮像した画像を解析することによって、欠陥を検出する方法には、大きなメリットがあるので、この検査方法は、表示装置以外にも適用されている。例えば、撮像装置の撮像素子の不良を上記の検査方法で検出することが行われている。近年、撮像装置の解像度は、急速に向上しており、これに伴ってＣＣＤ等の撮像素子の不良が発生しやすい状況下にある。このため、上記の検査方法が適用されるようになっている。また、ＩＣ等の回路の検査にも上記の検査方法が適用されている。

上記のような検査方法の一例として、検査対象物を撮像した画像中において隣接する画素の輝度値を比較することによって欠陥の検出を行う方法が知られている。この方法では、被検査画素の欠陥の有無を判断するために、該被検査画素に隣接する８つの画素の各々について該画素の輝度値と該被検査画素の輝度値との差分値を算出し、該被検査画素の輝度値と算出した８つの差分値の平均値との差分が所定の範囲内にあるか否かを判定するようになっている。

しかしながら、上記従来の検査方法を用いて、エッジライト型のバックライトを備えた液晶表示装置（例えば、液晶テレビおよびスマートフォンが備える液晶パネル）の検査を行うと、正常な画素が欠陥画素として検出される、いわゆる擬似欠陥の問題が生じてしまうことがある。擬似欠陥の問題が生じてしまう理由について、具体的に以下に説明する。

エッジライト型のバックライトを備えた液晶表示装置は、大型化および高精細化が進んでおり、コストダウンも要求されている。したがって、液晶表示装置内にバックライトとして機能するＬＥＤを十分な個数設けることができず、これに起因して画像表示時には表示面のエッジ部が多少ぼけてしまう。また、上記のような液晶表示装置では、画像表示時にエッジライトによってある程度の輝度ムラが表示面に生じてしまう。

これに関し、上記のようなエッジ部のぼけ、および、輝度ムラは、品質管理上許容されるのが一般的であるが、そのまま出荷しても問題のない液晶表示装置の検査を上記従来の検査方法で行った場合、エッジ部の画素が欠陥画素として検出されてしまうことがある。

したがって、上記従来の検査方法は、欠陥検査を完全に自動化するものではなく、欠陥検査の所要時間、および、欠陥検査に要する人件費を十分に削減できるものではない。

本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、その主な目的は、欠陥検出装置が検査対象物の欠陥を高い精度で検出することを可能にするデータを画像処理により生成する画像処理装置および画像処理方法を実現することにある。また、検査対象物の欠陥を高い精度で検出する欠陥検出装置を実現することも本発明の目的に含まれる。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像処理装置は、検査対象物を撮像して得られた画像中の複数の被検査画素の像のうち、注目する画素の像を注目画素とし、該注目画素の周囲における輝度勾配または輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値を互いに異なる複数の方向の各々について算出する算出手段と、上記複数の方向のうちの注目する方向について算出された上記勾配値が規定の閾値以下である場合に、上記画像において上記注目画素から見て、上記注目する方向に位置する複数の画素の中から少なくとも１つの画素を比較対象画素として選択する処理を、上記複数の方向の各々について行う選択手段と、上記注目画素の輝度値と、少なくとも１つの上記比較対象画素の輝度値に関する代表値との比較結果を示すデータを生成する生成手段と、を備えている。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像処理装置は、検査対象物を撮像して得られた画像中の複数の被検査画素の像のうち、注目する画素の像を注目画素とし、該注目画素の周囲の所定の画素群を構成する各画素について、該画素と該注目画素との輝度差を算出する算出手段と、上記画素群の中から、上記注目画素との輝度差が大きい順にＮ（Ｎ≧１）個の画素を選択する選択手段と、上記注目画素の輝度値と上記画素群から上記Ｎ個の画素を除いた残りの画素の輝度値に関する代表値との比較結果を示すデータを生成する生成手段と、を備えている。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像処理方法は、画像処理装置の画像処理方法であり、検査対象物を撮像して得られた画像中の複数の被検査画素の像のうち、注目する画素の像を注目画素とし、該注目画素の周囲における輝度勾配または輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値を互いに異なる複数の方向の各々について算出する算出工程と、上記複数の方向のうちの注目する方向について算出された上記勾配値が規定の閾値以下である場合に、上記画像において上記注目画素から見て、上記注目する方向に位置する複数の画素の中から少なくとも１つの画素を比較対象画素として選択する処理を上記複数の方向の各々について行う選択工程と、上記注目画素の輝度値と、少なくとも１つの上記比較対象画素の輝度値に関する代表値との比較結果を示すデータを生成する生成工程と、を含んでいる。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像処理方法は、画像処理装置の画像処理方法であり、検査対象物を撮像して得られた画像中の複数の被検査画素の像のうち、注目する画素の像を注目画素とし、該注目画素の周囲の所定の画素群を構成する各画素について、該画素と該注目画素との輝度差を算出する算出工程と、上記画素群の中から、上記注目画素との輝度差が大きい順にＮ（Ｎ≧１）個の画素を選択する選択工程と、上記注目画素の輝度値と上記画素群から上記Ｎ個の画素を除いた残りの画素の輝度値に関する代表値との比較結果を示すデータを生成する生成工程と、を含んでいる。

本発明の一態様に係る画像処理装置および画像処理方法は、欠陥検出装置が検査対象物の欠陥を高い精度で検出することを可能にするデータを画像処理により生成できる、という効果を奏する。

本発明の実施形態を示すものであり、検査対象物である、表示装置の画像表示面（表示パネル）の欠陥を検出する欠陥検出装置の要部構成を示すブロック図である。 図１の欠陥検出装置を含む検査システムの要部構成を示すブロック図である。 上記画像表示面と該画像表示面を撮像して得られる画像との関係、及び、該画像における、該画像表示面内の被検査部位（被検査画素）の像を表現している対象画素と対象画素の周囲にある参照画素群との位置関係を説明する図である。 図１の欠陥検出装置が行う欠陥検出処理の一例を示すフローチャートである。 対象画素が上記画像表示面のエッジ（右端中央のエッジ）付近の被検査画素の像を表現している画素である場合における、対象画素と上記参照画素群との位置関係を示した図である。 上記画像表示面を撮像した画像に含まれる、上記エッジ付近を示す像、並びに、該像を上下に二等分するライン上に左右に並んだ画素群の水平座標値と輝度値との関係、および、該像を左右に二等分するライン上に上下に並んだ画素群の垂直座標値と輝度値との関係を示した図である。 上記ライン上に左右に並んだ画素群の水平座標値と上記画像における当該ラインに沿った方向（水平方向）の輝度勾配との関係、および、上記ライン上に上下に並んだ画素群の垂直座標値と上記画像における当該ラインに沿った方向（垂直方向）のとの関係を示した図である。 図１の欠陥検出装置が、対象画素の周囲にある画素群の輝度値の平均値を求める際の標本に上記参照画素群の各輝度値のうちのどの参照画素の輝度値を含めるかについて説明するための図である。 本発明の別の実施形態を示すものであり、検査対象物である円形基板の欠陥を検出する欠陥検出装置の要部構成を示すブロック図である。 図９の欠陥検出装置を含む検査システムの要部構成を示すブロック図である。 対象画素が円形基板のエッジ（左上のエッジ）付近の被検査部位の像を表現している画素である場合における、対象画素と上記参照画素群との位置関係を示した図である。 図９の欠陥検出装置が行う欠陥検出処理の一例を示すフローチャートである。 上記円形基板を撮像して得られる画像を模式的に示した図である。 図９の欠陥検出装置が、対象画素の周囲にある画素群の輝度値の平均値（代表値）を求める際の標本に上記参照画素群のうちのどの参照画素を含めるかについて説明するための図である。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について図１から図８に基づいて説明すると以下の通りである。本実施形態の欠陥検出装置は、検査対象物を撮像して得られる画像（以下、「撮像画像」とも称する）の画素の１つ１つについて、当該画素の輝度値と１つ以上の周辺画素の輝度値の平均値（代表値）とを比較するようになっている。そして、この欠陥検出装置は、撮像画像中の輝度値の異常な画素（正常値と異なる輝度値を有する画素）を特定し、これにより検査対象物の欠陥を検出する。この欠陥検出装置は、より具体的には、撮像画像中の輝度値の異常な画素を特定することにより、当該画素が表現している検査対象物（例えば、表示装置の画像表示面）中の被検査部位（例えば、被検査画素）の欠陥を検出する。

以下では、撮像画像内の輝度値が正常であるか否かを判定する対象となる画素を注目画素と呼び、輝度値が正常であるか否かを判定するために欠陥検出装置によって参照される、撮像画像内の画素を参照画素と呼ぶ。また、注目画素の周囲の参照画素群のうち、注目画像の輝度値と比較される上記平均値を求める際の標本にその輝度値が含まれる画素を比較対象画像と呼ぶ。また、正常な（設定された通りの）輝度値を正常値、異常な（設定された輝度値よりも高い、または低い）輝度値を異常値と呼ぶ。

注目画素の輝度値とその周囲の画素群の輝度値の平均値とを比較することによって、注目画素の輝度値が正常であるか否かを判定する場合には、注目画素の周囲に、当該注目画素と理論上、同じ輝度値になる画素群が存在している必要がある。したがって、検査対象物は、当該検査対象物を撮像した画像において、各画素の周囲に、当該画素と同じ輝度値になる画素群が現れるようなものである必要がある。具体的には、検査対象物が、規則的なパターン（繰り返しパターン）を有していれば、この要件を満たす。

以下では、検査対象物が表示装置Ｐの画像表示面（表示パネル）である例について説明する。表示装置Ｐの画像表示面にはＲＧＢの画素（被検査画素）が規則正しく配列している（ＲＧＢの繰り返しパターンを有する）ので、画像表示面は、検査対象物として適当である。例えば、ＬＣＤ表示装置、ＥＬ表示装置、ＰＤＰ表示装置、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）表示装置等の画像表示面を検査対象物とすることもできる。また、検査対象物は、繰り返しパターンを有しているものであればよく、例えばＩＣ、ＣＣＤ、基板等であってもよい。

このような検査対象物を撮像した画像には、輝度値が一定の周期で繰り返す繰り返しパターンが現れる。このため、上記画像から１つの画素を抽出した場合には、該画素から上記一定の周期だけ離れた位置の画素は、理論上、上記抽出した画素と同じ輝度値となる。したがって、注目画素から上記一定の周期だけ離れた位置の画素を比較対象画素とすることができる。

〔検査システム１００の構成〕
続いて、本実施形態の検査システム１００の構成について、図１〜図３に基づいて説明する。

図１は、上記欠陥検出装置の要部構成を示すブロック図である。また、図２は、上記検査システムの要部構成を示すブロック図である。図３は、検査対象物と該検査対象物を撮像して得られる画像との関係、及び検査対象物を撮像した画像における、注目画素と参照画素との位置関係を説明する図である。

図２に示すように、検査システム１００には、欠陥検出装置１と撮像装置２とが含まれており、欠陥検出装置１には、画像入力部１０、画像メモリ１１、差分値算出部１２（算出手段、選択手段、生成手段）、欠陥判定部（欠陥判定手段）１３、及び表示制御部１４が含まれている。そして、撮像装置２の撮像範囲内には、表示装置Ｐが配置されており、表示装置Ｐには、表示装置駆動回路４が接続されており、表示装置駆動回路４には、パターンジェネレータ３が接続されている。

表示装置Ｐの画像表示面は、検査システム１００の検査対象となるものである。パターンジェネレータ３が生成した表示パターンに基づいて表示装置駆動回路４が表示装置Ｐを駆動することによって、上記表示パターンに対応する画像（例えば、真っ白な画像）が表示装置Ｐの画像表示面に表示されるようになっている。

撮像装置２は、表示装置Ｐの画像表示面に表示された画像を撮像して、撮像によって得られた画像データ（デジタル化された濃淡画像）を画像入力部１０に出力する。図２に示すように、撮像装置２は、表示装置Ｐの画像表示面に垂直な方向（矢印Ａで示す方向）、及び表示装置Ｐの画像表示面に平行な方向（矢印Ｂで示す方向）に移動可能になっている。これにより、撮像装置２の撮像範囲や表示装置Ｐのサイズに合わせた適切な位置で撮像を行うことができる。

なお、撮像装置２は、エリアセンサであってもよいし、ラインセンサであってもよいが、表示装置Ｐのサイズが大型である場合には、解像度の点からＴＤＩ／ラインセンサ（時間遅延積分型ラインセンサ）を用いることが好ましい。ただし、撮像装置２をラインセンサとする場合には、撮像装置２と表示装置Ｐとを相対的に移動させる機構を設ける必要がある。

画像入力部１０は、撮像装置２が取得した画像データを欠陥検出装置１に取り込むインターフェースである。撮像装置２が取得した画像データは、画像入力部１０を介して欠陥検出装置１内に取り込まれ、取り込まれた画像データは画像メモリ１１に格納される。撮像装置２から欠陥検出装置１への画像データの送信は、有線通信で行われてもよいし、無線通信で行われてもよく、画像入力部１０の構成は、画像データの送信方式に応じて決定される。

画像メモリ１１は、画像入力部１０が取り込んだ画像データを格納する記録媒体である。画像メモリ１１は、データの書き込み及び読み出しが可能なものであればよい。また、検査システム１００では、欠陥検出結果も画像メモリ１１に格納するようにしている。なお、欠陥検出結果は、画像メモリ１１とは異なる記録媒体に記録してもよい。

差分値算出部１２は、画像メモリ１１に格納される画像データを読み出し、読み出した画像データに基づいて、表示装置Ｐの欠陥の有無を判断する規準となる差分値を算出し、算出した差分値を欠陥判定部１３に送る。なお、差分値の算出方法については後に詳しく説明する。

欠陥判定部１３は、差分値算出部１２が算出した差分値に基づいて、表示装置Ｐの画像表示面に含まれる欠陥の有無を判定する。具体的には、欠陥判定部１３は、上記差分値と予め定めた閾値とを比較することによって、欠陥の有無を判定する。そして、欠陥があると判断した場合には、欠陥判定部１３は、欠陥の位置を示すデータを画像メモリ１１に格納する。

また、欠陥判定部１３は、欠陥の有無の判定結果に基づいて、表示装置Ｐに表示する表示パターンを変更する必要があるか否かを判断し、変更する必要があると判断した場合には、表示制御部１４に指示して表示パターンを変更させる。

〔欠陥検出装置１の詳細な構成〕
続いて、欠陥検出装置１のより詳細な構成について、図１に基づいて説明する。図１を見るとわかるように、図１は、特に、差分値算出部１２と欠陥判定部１３との詳細を示している。

図１に示すように、差分値算出部１２は、第１アドレス制御回路２０、画像データ読込み回路２１、バッファ２２ａ〜２２ｉ、差分演算回路（指標算出手段）２３、および、参照画素位置決定テーブル２５を備えている。また、欠陥判定部１３は、欠陥判定処理回路３０、出力バッファ３１、画像データ書込み回路３２、及び第２アドレス制御回路３３を備えている。

第１アドレス制御回路２０は、画像データ読込み回路２１が、画像メモリ１１に格納されている画像から、差分値算出部１２に輝度値を読み込むときの読み込み位置を指定する回路である。より具体的には、第１アドレス制御回路２０は、注目画素の読み込み位置（アドレス）と、参照画素の読み込み位置（アドレス）とを画像データ読込み回路２１に送る。これによって、画像データ読込み回路２１が、画像メモリ１１に格納されている表示装置Ｐを撮像した画像において、上記アドレスで特定される位置の画素の輝度値を差分値算出部１２に供給する。

ここでは、第１アドレス制御回路２０は、１を初期値とするｉの昇順で以下の処理を行う。

すなわち、第１アドレス制御回路２０は、上記画像を構成する画素群のうちラストスキャン順でｉ番目の画素（ｉが１の場合には上記画像の左上の画素）を注目画素として決定し、そのアドレスを画像データ読込み回路２１に送る。そして、第１アドレス制御回路２０は、この注目画素の位置に対応する複数の参照画素の位置を決定し、そのアドレスを画像データ読込み回路２１に送る。なお、参照画素の位置の決定方法については後述する。

なお、第１アドレス制御回路２０は、表示装置Ｐの画像表示面を構成する全ての画素が少なくとも１回ずつ被検査画素となるように注目画素のアドレスの指定を行うものであればよく、注目画素の指定順は、上記の例に限られない。

画像データ読込み回路２１は、画像メモリ１１に格納されている画像中の、第１アドレス制御回路２０が指定する位置の輝度値を読み込み、読み込んだ輝度値のそれぞれをバッファ２２ａ〜２２ｉに出力する。

具体的には、画像データ読込み回路２１は、第１アドレス制御回路２０から出力された、上記画像中の注目画素の位置（アドレス）と、上記画像中の参照画素の位置（アドレス）とに基づいて、画像メモリ１１に格納されている画像から輝度値を読み込み、読み込んだ輝度値をそれぞれバッファ２２ａ〜２２ｉに出力する。

なお、バッファ２２ａには注目画素の輝度値が読み込まれ、バッファ２２ｂ〜２２ｉには参照画素の輝度値が読み込まれるものとする。

ここで、画像データ読込み回路２１は、基本的には１画素毎にその輝度値を各バッファに格納する動作をとるが、複数画素の輝度値を一度にバッファに転送するようにしてもよい。これにより、メモリ転送の効率化と転送速度の高速化とを実現することができる。このような処理は、例えば、近年多用される６４ビットバスのＤＤＲ／ＤＤＲ２メモリを用いて実現することもできる。

差分演算回路２３（算出手段）は、垂直方向および水平方向の各々について、注目画素の周囲における該方向の輝度勾配を示す勾配値を算出する。差分演算回路２３（選択手段）は、輝度値がバッファ２２ｂ〜２２ｉに格納される８つの参照画素のうち、上記勾配値が規定の閾値より大きい方向に位置する画素以外の画素を比較対象画素として選択する。

例えば、差分演算回路２３は、図３の画像において垂直方向の上記勾配値のみが規定の閾値より大きい場合、注目画素から左方向に６画素離れた位置にある参照画素と、注目画素から右方向に６画素離れた位置にある参照画素と、を比較対象画素として選択する。同様に、差分演算回路２３は、図３の画像において水平方向の上記勾配値のみが規定の閾値より大きい場合、注目画素から上方向に６画素離れた位置にある参照画素と、注目画素から下方向に６画素離れた位置にある参照画素と、を比較対象画素として選択する。また、差分演算回路２３は、図３の画像においていずれの方向の勾配値も規定の閾値以下である場合には、８つの参照画素のすべてを比較対象画素として選択する。

そして、差分演算回路２３（生成手段）は、バッファ２２ａに格納されている注目画素の輝度値と、比較対象画素の輝度値の平均値との差分値を演算し、差分値を示すデータを欠陥判定処理回路３０に出力する。

参照画素位置決定テーブル２５は、被検査画素の像を表現している注目画素の位置（アドレス）と、該位置に対応する参照画素の位置（アドレス）とが対応付けられたテーブルである。第１アドレス制御回路２０は、注目画素の位置を決定した後、参照画素位置決定テーブル２５を参照することによって、上記決定した注目画素の位置に対応する参照画素の位置を決定する。

なお、注目画素の位置に対応する参照画素の位置は、当該注目画素と比較対象となる位置（その位置における画素の輝度値の正常値と、注目画素の輝度値の正常値とが理論上、同じ値となる位置）であればよく、特に限定されない。

欠陥判定処理回路３０は、差分演算回路２３から受け取った差分値を用いて、注目画素の輝度値が正常値であるか異常値であるかを判定する。注目画素の輝度値が正常値であれば、表示装置Ｐの当該注目画素に対応する位置（すなわち、当該注目画素が表現している被検査画素）に欠陥がないことを示し、異常値であれば、表示装置Ｐの当該注目画素に対応する位置に欠陥があることを示す。

具体的には、欠陥判定処理回路３０は、差分演算回路２３から受け取った差分値の絶対値と、予め記憶している閾値とを比較して、差分値の絶対値が閾値より以上の値であれば、表示装置Ｐの当該注目画素に対応する被検査画素に欠陥があると判定し、この判定結果を示す判定値を出力バッファ３１に格納する。

また、欠陥判定処理回路３０は、差分演算回路２３から受け取った差分値の絶対値が上記閾値以下である場合には、表示装置Ｐの当該被検査画素に対応する被検査画素には、欠陥がないと判定し、この判定結果を示す判定値を出力バッファ３１に格納する。

なお、ここで差分値の絶対値と閾値とを比較している理由は、表示装置Ｐの欠陥には、表示画素が正常な値よりも大きな輝度値となる輝点欠陥と、表示画素が点灯しない黒点欠陥とがあり、輝点欠陥が発生している場合と、黒点欠陥が発生している場合とで、差分値の符号が逆転するためである。

画像データ書込み回路３２は、出力バッファ３１に格納される判定値を、画像メモリ１１の第２アドレス制御回路３３が指定するアドレスに格納する。上述のように、第１アドレス制御回路２０は、画像メモリ１１に格納されている画像の全画素が、注目画素となるようにアドレスの指定を行う。このため、最終的には、画像の全画素のそれぞれについて判定値が格納されたデータが画像メモリ１１に格納されることになる。

〔欠陥検出に用いる撮像画像について〕
次に、撮像画像、及び該撮像画像中の注目画素と参照画素との位置関係について図３に基づいて説明する。

図３では、長方形の矩形が表示装置Ｐの副画素（被検査画素）を示し、正方形の矩形が当該表示装置Ｐを撮像した画像における画素（撮像画素）を示している。副画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３種類あり、Ｒ、Ｇ、Ｂの順で水平方向（同図の左右方向）に配列している。そして、垂直方向（同図の上下方向）には、同色の副画素が配列している。Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの副画素によって、表示装置Ｐの１画素が形成されている。

撮像画素は、図示のように、水平方向には、表示装置Ｐの１画素（Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの副画素から構成される画素）に対して６つが割り当てられ、垂直方向には、表示装置Ｐの１画素に対して３つが割り当てられている。つまり、図示のように、１つの副画素に対して、６つの撮像画素が割り当てられている。このため、１つの副画素の輝度値は、該副画素の像を表現する６つの撮像画素に反映されることになる。なお、撮像画像は、表示装置Ｐの画像表示面を構成する各副画素の像を少なくとも１つの撮像画素によって表現したものであればよく、図３に例示したものに限られない。

図示の例では、撮像画像の中から選択した注目画素に対して、左右方向の間隔である水平画素間隔（ｃｍ）が６、上下方向の間隔である垂直画素間隔（ｃｎ）が６となる位置の撮像画素を、参照画素としている。

水平画素間隔を６としている理由は、左右方向には、表示装置Ｐの１画素（Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの副画素から構成される画素）に対して６つの撮像画素が割り当てられていることにより、注目画素に対して左右方向に６画素離れた位置の撮像画素が、注目画素と同色（すなわち、理論上略同じ輝度）の光を発することになるからである。

つまり、図示の例では、注目画素は、Ｒの副画素の右上部分を表現しており、注目画素の左右方向に位置する２つの参照画素も、同じくＲの副画素の右上部分を表現している。このように、参照画素の位置を、注目画素が表現する副画素と同色の副画素を表現するような位置にすることによって、注目画素の輝度値が正常であるか否かを判定することができる。

なお、参照画素の位置は、被検査画素と同色の副画素の像を表現するような位置となっていればよい。つまり、図示の例では、注目画素に対して左右方向に６の整数倍に相当する個数の画素だけ離れた位置にある撮像画素であれば、参照画素となり得る。

垂直方向においても同様に、注目画素に対して垂直方向に６画素だけ離れた位置の撮像画素をそれぞれ参照画素としている。垂直方向においては、注目画素に対して垂直方向に３の整数倍に相当する個数の画素だけ離れた位置の撮像画素であれば、参照画素となり得る。

したがって、例えば注目画素に対して垂直方向に３画素離れた位置の撮像画素を参照画素とすることもできる。しかしながら、１つの副画素に欠陥が発生している場合には、当該副画素に隣接する副画素にも同じ欠陥が発生する可能性がある。特に、線欠陥が発生している場合には、この可能性が高くなる。

このため、参照画素（参照画素の中から選択される比較対象画素）の位置は、注目画素に対応する副画素に隣接している副画素以外の副画素を表現するような位置とすることが好ましい。そこで、図示の例では、注目画素に対して垂直方向に６画素離れた位置の撮像画素をそれぞれ参照画素としている。

〔欠陥検出処理の流れ〕
続いて、欠陥検出装置１で行われる欠陥検出処理の流れについて、図４および図５に基づいて説明する。図４は、欠陥検出処理の一部を示すフローチャートである。図５は、注目画素が画像表示面のエッジ（右端中央のエッジ）付近の被検査画素の像を表現している画素である場合における、注目画素と参照画素群との位置関係を示した図である。

なお、図４のフローチャートは、表示装置Ｐの画像表示面に欠陥検出用の表示パターンが表示され、該表示パターンが撮像装置２によって撮像され、撮像によって得られた画像が画像入力部１０を介して画像メモリ１１に格納された後の処理を示している。また、該表示パターンは、該表示パターンの像が撮像画像全体を占めるように撮像されているものとする。

欠陥検出装置１は、以下に説明する図４のフローチャートが示す処理を上記画像中から選択する注目画素の個数と等しい回数だけ繰り返すことで、上記欠陥検出処理を行う。以下、図４のフローチャートが示す処理について説明する。

まず、第１アドレス制御回路２０は、画像メモリ１１に格納された画像において垂直方向の位置（アドレス）を示す垂直アドレスカウンタ（Ｖｃｎｔ）を、注目画素の垂直座標値に設定する（Ｓ１）。１回目のＳ１では、第１アドレス制御回路２０は、垂直アドレスカウンタをゼロに設定する。

続いて、第１アドレス制御回路２０は、画像メモリ１１に格納された画像において水平方向の位置（アドレス）を示す水平アドレスカウンタ（Ｈｃｎｔ）を注目画素の水平座標値に設定する（Ｓ２）。１回目のＳ２では、第１アドレス制御回路２０は、水平アドレスカウンタをゼロに設定する。

つまり、１回目のＳ１及びＳ２では、垂直アドレスカウンタ及び水平アドレスカウンタがゼロに設定されるので、注目画素の輝度値の読み込み位置は画像の左上端となる。注目画素の輝度値の読み込み位置が決定すると、第１アドレス制御回路２０は、参照画素位置決定テーブル２５を参照して、上記決定した注目画素の輝度値の読み込み位置に対応する参照画素の輝度値の読み込み位置を決定する。

そして、第１アドレス制御回路２０は、上記のようにして決定した注目画素の輝度値の読み込み位置（垂直アドレスカウンタ及び水平アドレスカウンタの値）、及び参照画素の輝度値の読み込み位置を示すデータを画像データ読込み回路２１に送る。

上記データを受け取った画像データ読込み回路２１は、受け取ったデータが示す注目画素（図５のＰ０）の輝度値の読み込み位置に従って、画像メモリ１１から読み出した輝度値をバッファ２２ａに格納する。また、画像データ読込み回路２１は、受け取ったデータが示す参照画素（図５のＰ１〜Ｐ８）の輝度値の読み込み位置に従って、画像メモリ１１から読み出した輝度値をバッファ２２ｂ〜２２ｉに格納する（Ｓ３）。

注目画素（Ｐ０）の輝度値がバッファ２２ａに格納され、参照画素（Ｐ１〜Ｐ８）の輝度値がバッファ２２ｂ〜２２ｉに格納されると、差分演算回路２３は、注目画素（Ｐ０）の輝度値と比較対象画素の輝度値の平均値との差分をとるための演算を行う（Ｓ４）。具体的には、差分演算回路２３は、以下の処理１〜処理４を順に実行することによってＳ４の演算を行い、演算結果を示すデータを欠陥判定処理回路３０に送る。

処理１）注目画素の周囲の水平方向および垂直方向の輝度勾配を求める。具体的には、垂直方向に並んだＰ２、Ｐ０、Ｐ７からなる３つの画素の輝度値の平均値と、垂直方向に並んだＰ１、Ｐ４（Ｐ０の水平方向に位置する画素）、Ｐ６からなる３つの画素の輝度値の平均値との差の絶対値を算出することで、水平方向の輝度勾配を求める。同様に、水平方向に並んだＰ４、Ｐ０、Ｐ５からなる３つの画素の輝度値の平均値と、水平方向に並んだＰ６、Ｐ７（Ｐ０の垂直方向に位置する画素）、Ｐ８からなる３つの画素の輝度値の平均値との差の絶対値を算出することで、垂直方向の輝度勾配を求める。

処理２）水平方向の輝度勾配、および、垂直方向の輝度勾配の各々について、輝度勾配が規定の閾値以下であるか否かを判定する。

処理３）処理２の判定結果に基づいて参照画素（Ｐ１〜Ｐ８）の中から比較対象画素を選択し、選択した比較対象画素の輝度値の平均値を求める。

処理４）注目画素の輝度値と、比較対象画素の輝度値の平均値との差分をとる。

Ｓ４の後、差分演算回路２３は、演算結果に基づいて差分値のデータを生成し（Ｓ５）、差分演算回路２３から差分値のデータを受け取った欠陥判定処理回路３０は、受け取ったデータが示す差分値の絶対値が閾値Ｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ６）。ここで、差分値が閾値Ｔｈ以上である場合（Ｓ６でＹＥＳ）には、欠陥判定処理回路３０は、注目画素の判定値を、注目画素が表現している被検査画素が欠陥画素である旨を示す値に決定する（Ｓ７）。

一方、差分値が閾値Ｔｈより小さい場合（Ｓ６でＮＯ）には、欠陥判定処理回路３０は、注目画素の判定値を、注目画素が表現している被検査画素が正常画素である旨を示す値に決定する（Ｓ８）。

そして、欠陥判定処理回路３０は注目画素の判定値を出力バッファ３１に格納し（Ｓ９）、画像データ書込み回路３２は、出力バッファ３１に格納された判定値を、画像メモリ１１の第２アドレス制御回路３３が指定するアドレスに書き込む（Ｓ１０）。

なお、図１には示していないが、第１アドレス制御回路２０と第２アドレス制御回路３３とは接続している。そして、第１アドレス制御回路２０が決定した注目画素のアドレスは、第２アドレス制御回路３３にも送られるようになっている。これにより、第２アドレス制御回路３３は、注目画素のアドレスを上記判定値の書き込み先として指定することができる。

また、第２アドレス制御回路３３は、判定値の書き込み先を指定した後、第１アドレス制御回路２０にその旨を伝達する。これにより、第１アドレス制御回路２０は、先に選択した注目画素についての判定が終了したことを認識し、次の注目画素の判定に移る。

（輝度勾配が規定の閾値より大きい方向に位置する参照画素を比較対象画素としないことの意義について）
輝度勾配が規定の閾値より大きい方向に位置する参照画素を比較対象画素としないことの意義について図６および図７を参照しながら説明する。

図６は、表示装置Ｐの画像表示面を撮像した画像に含まれる、画像表示面のエッジ付近を示す像、並びに、該像を上下に二等分するラインＬ₁上に左右に並んだ画素群の水平座標値と輝度値との関係、および、該像を左右に二等分するラインＬ₂上に上下に並んだ画素群の垂直座標値と輝度値との関係を示した図である。

また、図７は、ラインＬ₁上に左右に並んだ画素群の水平座標値とラインＬ₁に沿った方向（水平方向）の輝度勾配との関係、および、ラインＬ₂上に上下に並んだ画素群の垂直座標値とラインＬ₂に沿った方向（垂直方向）のとの関係を示した図である。

また、図８は、欠陥検出装置１が、注目画素の周囲にある画素群の輝度値の平均値を求める際の標本に参照画素（Ｐ１〜Ｐ８）の輝度値のうちのどの参照画素の輝度値を含めるかについて説明するための図である。

前述のようにエッジライト型のバックライトを備えた液晶表示装置は、画像表示時に表示面に品質管理上許容される輝度ムラが生じてしまい得る。

そして、ある方向の輝度ムラは、差分演算回路２３が求めるその方向の輝度勾配の値に反映される。

例えば、表示装置Ｐの画像表示面のエッジ（右端）付近に水平方向の輝度ムラが生じている場合、この輝度ムラに起因して、撮像画像中の上記エッジ付近を示す像は、図６に示すような像となる。図６に示すように、この像を表現している画素の輝度値は、画素の水平座標値が大きければ大きい程、小さくなっている。そして、図７に示すように、この輝度ムラに起因して、上記エッジ付近におけるラインＬ₁上に沿った方向（水平方向）の輝度勾配は非常に大きくなる。

したがって、上記のような輝度ムラが生じている方向の参照画素を比較対象画素とした場合、このような参照画素を比較対象画素としない場合に比べて、注目画素の輝度値と比較対象画素の輝度値との差分の絶対値が閾値Ｔｈより大きくなる可能性が高まると言える。換言すれば、輝度勾配が規定の閾値より大きい方向に位置する参照画素を比較対象画素とすると、そうでない場合より、画像表示時に品質管理上許容される輝度ムラが生じるものの欠陥画素の存在しない表示装置を不良品として検出する可能性が高まると言える。

図８からわかるように、本実施形態に係る欠陥検出装置１は、輝度勾配の大きさを示す勾配値が規定の閾値より大きい方向に位置する参照画素を比較対象画素としない。そのため、上記のような表示装置を不良品として誤検出する確率を減らすことができ、検査対象物である表示装置の欠陥を高い精度で検出することができる。

（付記事項１）
差分演算回路２３は、図３の画像において垂直方向の上記勾配値のみが規定の閾値より大きい場合、注目画素から左方向に６画素離れた位置にある参照画素と注目画素から右方向に６画素離れた位置にある参照画素とのうち、いずれか１つのみを比較対象画素として選択してもよい。同様に、差分演算回路２３は、図３の画像において水平方向の上記勾配値のみが規定の閾値より大きい場合、注目画素から上方向に６画素離れた位置にある参照画素と注目画素から下方向に６画素離れた位置にある参照画素とのうち、いずれか１つのみを比較対象画素として選択してもよい。

（付記事項２）
差分演算回路２３は、注目画素の輝度値と比較対象画素の輝度値の平均値との差分を求める代わりに、注目画素の輝度値と比較対象画素の輝度値の中央値（代表値）との差分を求めてもよい。

（付記事項３）
欠陥判定処理回路３０は、注目画素の輝度値と比較対象画素の輝度値の平均値との差分の絶対値と、所定の閾値Ｔｈとを比較する代わりに、以下のようにして、被検査画素の欠陥の有無を判定してもよい。

即ち、注目画素の輝度値と比較対象画素の輝度値の平均値との差分が正数である所定の第１の閾値Ｔｈ₁より大きいか、または、上記差分が負数である所定の第２の閾値Ｔｈ₂より小さい場合に、注目画素が表現している被検査画素に欠陥があると判定してもよい。逆に、上記差分が第１の閾値Ｔｈ₁以下であり、尚且つ、上記差分が第２の閾値Ｔｈ₂以上である場合に、注目画素が表現している被検査画素に欠陥がないと判定してもよい。

（付記事項４）
本発明は、欠陥検出装置１を用いる代わりに、以下の２つの装置を用いて実施してもよい。すなわち、本発明は、差分値算出部１２を備えているが、欠陥判定部１３を備えていない画像処理装置と、欠陥判定部１３を備えているが、差分値算出部１２を備えていない欠陥検出装置とを用いて実施してもよい。

なお、上記付記事項１〜４に関する事項は、本実施形態に係る欠陥検出装置１だけでなく、後述する実施形態２、３の各実施形態に係る欠陥検出装置にも当てはまる。

（上記画像処理装置の利点）
以上のように、差分値算出部１２は、検査対象物である表示装置の画像表示面を撮像して得られた画像における、該画像中の複数の被検査画素の像のうちの注目する画素の像を表現している画素を注目画素とし、該注目画素の周囲における輝度勾配の大きさを示す勾配値を互いに異なる複数の方向の各々について算出する差分演算回路２３を備えている。

そして、この差分演算回路２３は、上記複数の方向のうちの注目する方向について算出された上記勾配値が規定の閾値以下である場合に、上記画像において上記注目画素から見て、上記注目する方向に位置する複数の画素の中から少なくとも１つの画素を比較対象画素として選択する処理を上記複数の方向の各々について行うようになっている。

さらに、この差分演算回路２３は、上記注目画素の輝度値と、少なくとも１つの上記比較対象画素の輝度値に関する代表値との差分（すなわち、比較結果）を示すデータを生成し、生成したデータを欠陥判定部１３に供給するようになっている。

上記の構成によれば、差分値算出部１２を備える上記画像処理装置は、上記欠陥検出装置が検査対象物の欠陥を高い精度で検出することを可能にするデータを画像処理により生成することができるという効果を奏する。

（欠陥検出装置１の利点）
以上のように、差分値算出部１２および欠陥判定部１３を備えている欠陥検出装置１では、欠陥判定部１３に検査対象物の欠陥を高い精度で検出させることを可能にするデータを差分値算出部１２が生成する。

また、欠陥判定部１３は、上記データが示す上記注目画素の輝度値と上記代表値（注目画素から見て輝度勾配が規定の閾値以下である方向の参照画素の輝度値のみが含まれている標本から算出される代表値）との差と、所定の閾値との大小関係に基づいて、上記検査対象物の上記注目画素に対応する位置（被検査画素）における欠陥の有無を判定するようになっている。

したがって、欠陥検出装置１は、検査対象物である画像表示面の欠陥を高い精度で検出できるという効果を奏する。

（同一製品を多数出荷する際の各出荷製品の欠陥検出方法について）
同一製品を多数出荷する場合、欠陥検出装置１は、各出荷製品を検査対象物として前述の欠陥検出処理を行ってもよいが、各出荷製品に対して以下のような欠陥検出処理を行うように構成されていてもよい。

即ち、欠陥検出装置１は、１つ目の出荷製品を検査対象物として前述の欠陥検出処理を行うとともに、図４のステップＳ４の処理１で算出した、各注目画素の周囲における水平方向および垂直方向の輝度勾配の勾配値を示すデータを画像メモリ１１に保存してもよい。

そして、欠陥検出装置１は、２つ目以降の出荷製品を検査対象物として欠陥検出処理を行う際には、図４のステップＳ４において、前述の処理１の代わりに、以下の処理を行ってもよい。すなわち、欠陥検出装置１は、画像メモリ１１に保存されたデータを参照することで注目画素の周囲における水平方向および垂直方向の輝度勾配を特定する処理を行ってもよい。

なお、欠陥検出装置１には、画像メモリ１１に保存されている上記データを消去する操作を受け付ける操作受付部（図示せず）が設けられていてもよく、検査担当者は、１つ目の出荷製品の検査を行う前に、当該操作を行ってもよい。また、欠陥検出装置１は、画像メモリ１１に上記データが存在するか否かを確認することで、検査対象物が１つ目の出荷製品であるか２つ目以降の出荷製品であるかを判定するように構成されていてもよい。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

〔検査システム１００’の構成〕
本実施形態の検査システム１００’の構成について、図９および図１０に基づいて説明する。

図９は上記欠陥検出装置の要部構成を示すブロック図であり、図１０は、上記検査システムの要部構成を示すブロック図である。

図１０に示すように、検査システム１００’には、欠陥検出装置１’と撮像装置２とが含まれており、欠陥検出装置１’には、画像入力部１０、画像メモリ１１、差分値算出部１２’ （算出手段、選択手段、生成手段）、及び、欠陥判定部（欠陥判定手段）１３が含まれている。そして、撮像装置２の撮像範囲内には、規則的なパターン（繰り返しパターン）を有する円形のユニバーサル基板Ｑが配置されている。

基板Ｑのこの繰り返しパターンは、検査システム１００’の検査対象となるものであり、周囲にランドが設けられた穴部が繰り返し（規則的に）配置されたものである。

差分値算出部１２’は、画像メモリ１１に格納された、基板Ｑの繰り返しパターンを撮像して得られた画像データ（デジタル化された濃淡画像）を読み出す。差分値算出部１２’は、読み出した画像データに基づいて、基板Ｑの繰り返しパターン（具体的にはランド）の欠陥の有無を判断する規準となる差分値を算出し、算出した差分値を欠陥判定部１３に送る。なお、差分値の算出方法については後に詳しく説明する。

〔欠陥検出装置１の詳細な構成〕
続いて、欠陥検出装置１’のより詳細な構成について、図９に基づいて説明する。図９を見るとわかるように、図９は、特に、差分値算出部１２’と欠陥判定部１３との詳細を示している。

図９に示すように、差分値算出部１２’は、第１アドレス制御回路２０’、画像データ読込み回路２１’、バッファ２２ａ〜２２ｉ’、差分演算回路（指標算出手段）２３’、および、参照画素位置決定テーブル２５’を備えている。また、欠陥判定部１３は、欠陥判定処理回路３０、出力バッファ３１、画像データ書込み回路３２、及び第２アドレス制御回路３３を備えている。

第１アドレス制御回路２０’は、画像データ読込み回路２１が、画像メモリ１１に格納されている画像から、差分値算出部１２’に輝度値を読み込むときの読み込み位置を指定する回路である。より具体的には、第１アドレス制御回路２０’は、注目画素の読み込み位置（アドレス）と、参照画素の読み込み位置（アドレス）とを画像データ読込み回路２１に送る。これによって、画像データ読込み回路２１’が、画像メモリ１１に格納されている表示装置Ｐを撮像した画像において、上記アドレスで特定される位置の画素の輝度値を差分値算出部１２’に供給する。

ここでは、第１アドレス制御回路２０’は、撮像画像の中心に位置する画素（即ち、基板の中心に対応する画素（以下では「中心画素」と称する））を最初に注目画素として選択する。第１アドレス制御回路２０’は、さらに、中心画素を始点として方形渦巻を描くようにｄドットずつ移動した場合に到達する位置の画素を、中心画素からの移動距離の小さい順に注目画素として選択する。ここで、ｄは、検査対象となる繰り返しパターンに応じて予め設定される数値であるが、この数値については後述する。

第１アドレス制御回路２０’は、注目画素を選択する度に、選択した注目画素が繰り返しパターンの像を表現しているか否かを判定する。第１アドレス制御回路２０’は、注目画素が繰り返しパターンの像を表現していないと判定した場合には次の注目画素を選択し、注目画素が繰り返しパターンの像を表現していると判定した場合には以下の処理を行った上で次の注目画素を選択する。

すなわち、第１アドレス制御回路２０’は、選択した注目画素のアドレスを画像データ読込み回路２１に送るとともに、この注目画素の位置に対応する複数の参照画素の位置を決定し、そのアドレスを画像データ読込み回路２１’に送る。なお、参照画素の位置の決定方法、および、注目画素が繰り返しパターンの像を表現しているか否かの判定方法については後述する。

なお、第１アドレス制御回路２０’は、基板Ｑの繰り返しパターンを構成する全てのランドが少なくとも１回ずつ被検査部位となるように注目画素のアドレスの指定を行うものであればよく、注目画素の指定順は、上記の例に限られない。

画像データ読込み回路２１’は、画像メモリ１１に格納されている画像中の、第１アドレス制御回路２０’が指定する位置の輝度値を読み込み、読み込んだ輝度値のそれぞれをバッファ２２ａ〜２２ｉ’に出力する。

具体的には、画像データ読込み回路２１’は、第１アドレス制御回路２０’から出力された、上記画像中の注目画素の位置（アドレス）と、上記画像中の参照画素の位置（アドレス）とに基づいて、画像メモリ１１に格納されている画像から輝度値を読み込み、読み込んだ輝度値をそれぞれバッファ２２ａ〜２２ｉ’に出力する。

なお、バッファ２２ａには注目画素の輝度値が読み込まれ、バッファ２２ｂ〜２２ｉ’には参照画素の輝度値が読み込まれるものとする。

差分演算回路２３’（算出手段）は、方位間隔が４５度である８つの方向の各々について、注目画素の周囲における該方向の輝度勾配の大きさの変化を示す勾配値を算出する。差分演算回路２３’（選択手段）は、輝度値がバッファ２２ｂ〜２２ｉに格納される８つの参照画素のうち、注目画素から見て上記勾配値が規定の閾値以下である方向に位置する画素を比較対象画素として選択する。

そして、差分演算回路２３’（生成手段）は、バッファ２２ａに格納されている注目画素の輝度値と、比較対象画素の輝度値の平均値との差分値を演算し、差分値を示すデータを欠陥判定処理回路３０に出力する。

参照画素位置決定テーブル２５’は、ランドの像を表現している注目画素の位置（アドレス）と、該位置に対応する参照画素の位置（アドレス）とが対応付けられたテーブルである。第１アドレス制御回路２０’は、注目画素の位置を決定した後、参照画素位置決定テーブル２５’を参照することによって、上記決定した注目画素の位置に対応する参照画素の位置を決定する。

〔欠陥検出に用いる撮像画像について〕
次に、撮像画像、及び該撮像画像中の注目画素と参照画素との位置関係について説明する。

撮像画像は、基板Ｑの繰り返しパターン内の各ランドの像を少なくとも１つの撮像画素によって表現したものであればよい。

また、本実施形態では、検査対象となる繰り返しパターンに応じた特定値ｄを設定するようになっている。具体的には、上記８つの方向の各々について、あるランドを表現している画素から該方向にｄドットだけ離れた位置の画素がそのランドに隣接するランドを表現している画素となるように、上記特定値ｄが設定される。

そして、本実施形態では、上記８つの方向の各々について注目画素から該方向にｄドット離れた画素を選択し、選択した８つの画素を、バッファ２２ａ〜２２ｉにその輝度値を出力する参照画素としている。また、上記８つの方向の各々について注目画素から該方向に２ｄドット離れた画素を選択し、選択した８つの画素を、バッファ２２ａ’〜２２ｉ’にその輝度値を出力する参照画素としている。

なお、参照画素は、上述の１６個でなくともよい。例えば、上記８つの方向の各々について注目画素から該方向に３ｄドット離れた画素を選択し、選択した８つの画素を、バッファ２２ａ’〜２２ｉ’にその輝度値を出力する参照画素としてもよい。

また、上記特定値ｄは、検査担当者による欠陥検出装置１’に対する入力により設定されてもよい。あるいは、欠陥検出装置１’は、撮像画像中の繰り返しパターンの像を解析することにより、上記特定値ｄを自動的に設定してもよい。

〔欠陥検出処理の流れ〕
続いて、欠陥検出装置１’で行われる欠陥検出処理の流れについて、図１１および図１２に基づいて説明する。図１１は、注目画素が基板Ｑのエッジ（左上のエッジ）付近のランドの像を表現している画素である場合における、注目画素と参照画素群との位置関係を示した図である。図１２は、欠陥検出処理の一部を示すフローチャートである。

なお、図１２のフローチャートは、基板Ｑが撮像装置２によって撮像され、撮像によって得られた画像が画像入力部１０を介して画像メモリ１１に格納された後の処理を示している。

欠陥検出装置１’は、以下に説明する図１２のフローチャートが示す処理を上記画像中から選択する注目画素の個数と等しい回数だけ繰り返すことで、上記欠陥検出処理を行う。以下、図１２のフローチャートが示す処理について説明する。

最初に、第１アドレス制御回路２０’は、注目画素が繰り返しパターンの像を表現しているか否かを判定する（Ｓ０）。具体的には、該注目画素の位置と同じ位置を示す情報を含むデータであって該位置の画素が繰り返しパターンの像を表現していない画素である旨を示すデータが画像メモリ１１に記録されている場合に限り、注目画素が繰り返しパターンの像を表現していないと判定する。

欠陥検出装置１’は、注目画素が繰り返しパターンの像を表現していないと判定した場合にはステップＳ１に進まずに図１２のフローチャートが示す処理を終了し、注目画素が基板の像を表現していると判定した場合にはステップＳ１に進む。

次に、第１アドレス制御回路２０’は、画像メモリ１１に格納された画像において垂直方向の位置（アドレス）を示す垂直アドレスカウンタ（Ｖｃｎｔ）を、注目画素の垂直座標値に設定する（Ｓ１）。１回目のＳ１では、第１アドレス制御回路２０’は、垂直アドレスカウンタを上記画像の垂直画素数の半分に等しい値に設定する。

続いて、第１アドレス制御回路２０’は、画像メモリ１１に格納された画像において水平方向の位置（アドレス）を示す水平アドレスカウンタ（Ｈｃｎｔ）を注目画素の水平座標値に設定する（Ｓ２）。１回目のＳ２では、第１アドレス制御回路２０’は、上記画像の水平画素数の半分に等しい値に設定する。

つまり、１回目のＳ１及びＳ２では、注目画素の輝度値の読み込み位置は画像の中心となる。注目画素の輝度値の読み込み位置が決定すると、第１アドレス制御回路２０’は、参照画素位置決定テーブル２５を参照して、上記決定した注目画素の輝度値の読み込み位置に対応する参照画素の輝度値の読み込み位置を決定する。

そして、第１アドレス制御回路２０’は、上記のようにして決定した注目画素の輝度値の読み込み位置（垂直アドレスカウンタ及び水平アドレスカウンタの値）、及び参照画素の輝度値の読み込み位置を示すデータを画像データ読込み回路２１’に送る。

上記データを受け取った画像データ読込み回路２１’は、受け取ったデータが示す注目画素（図１１のＰ０）の輝度値の読み込み位置に従って、画像メモリ１１から読み出した輝度値をバッファ２２ａに格納する。また、画像データ読込み回路２１は、受け取ったデータが示す参照画素（図１１のＰ１〜Ｐ８、Ｐ１ａ〜Ｐ８ａ）の輝度値の読み込み位置に従って、画像メモリ１１から読み出した輝度値をバッファ２２ｂ〜２２ｉ’に格納する（Ｓ３）。

注目画素（Ｐ０）の輝度値がバッファ２２ａに格納され、参照画素（Ｐ１〜Ｐ８、Ｐ１ａ〜Ｐ８ａ）の輝度値がバッファ２２ｂ〜２２ｉ’に格納されると、差分演算回路２３’は、注目画素（Ｐ０）の輝度値と比較対象画素の輝度値の平均値との差分をとるための演算を行う（Ｓ４）。具体的には、差分演算回路２３’は、以下の処理１〜処理５を順に実行することによってＳ４の演算を行い、演算結果を示すデータを欠陥判定処理回路３０に送る。

処理１）注目画素の周囲における前述の８つの方向の各々について、該方向の輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値を求める。例えば、注目画素の周囲における左上方向の輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値（以下の３つ目の式におけるＳｄの絶対値）を以下の各式に基づいて算出する。
Ｄｄ８＝ｄ８ａ−ｄ８
Ｄｄ１＝ｄ１−ｄ１ａ
Ｓｄ＝Ｄｄ８−Ｄｄ１
ここで、ｄ１は参照画素Ｐ１の輝度値であり、ｄ１ａは参照画素Ｐ１ａの輝度値であり、ｄ８は参照画素Ｐ８の輝度値であり、ｄ８ａは参照画素Ｐ８ａの輝度値である。なお、注目画素の周囲における他の７つの方向についても、各方向の輝度勾配の変化の大きさを同様の方法で求める。

処理２）前述の８つの方向の各々について、該方向の輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値が規定の閾値以下であるか否かを判定する。

処理３）処理２の判定結果に基づいて、８つの参照画素（Ｐ１〜Ｐ８）の中から比較対象画素を選択し、選択した比較対象画素の輝度値の平均値を求める。具体的には、前述の８つの方向の各々について、該方向が中心画素に近づく方向であるか、または、該方向の勾配値が規定の閾値以下である場合に限り、８つの参照画素のうちの注目画素（Ｐ０）から見て該方向に位置する参照画素を比較対象画素として選択する。例えば、注目画素が図１３の注目画素Ｐ０である場合には、５つの参照画素（Ｐ３、Ｐ５〜Ｐ８）を比較対象画素として選択する。

なお、処理３において、中心画素に近づく方向の勾配値が規定の閾値より大きい場合、８つの参照画素のうち、注目画素（Ｐ０）から見て該方向に位置する参照画素（Ｐ５、Ｐ７、Ｐ８）を、比較対象画素として選択しなくてもよい。すなわち、８つの参照画素のうち、注目画素（Ｐ０）から見て勾配値が規定の閾値以下である方向に位置する参照画素のみを、比較対象画素として選択してもよい。

処理４）注目画素の輝度値と、比較対象画素の輝度値の平均値との差分をとる。例えば、注目画素が図１３の注目画素Ｐ０である場合には、差分は、ｄ０−（ｄ３＋ｄ５＋ｄ６＋ｄ７＋ｄ８）÷５となる。ここで、ｄ０は参照画素Ｐ０の輝度値であり、ｄ３は参照画素Ｐ３の輝度値であり、ｄ６は参照画素Ｐ６の輝度値であり、ｄ７は参照画素Ｐ７の輝度値である。

処理５）処理２において輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値が規定の閾値より大きいと判定された方向であって注目画素から見て中心画素から遠ざかる方向に関し、注目画素から見てその方向に位置する各画素について以下の処理を行う。すなわち、各画素について、該画素の位置を示す情報を含むデータであって該位置の画素が繰り返しパターンを表現していない画素である旨を示すデータを画像メモリ１１に記録する。

なお、一般に、撮像画像中の繰り返しパターンの周囲の部分を表現している画素と繰り返しパターンのエッジ部分に対応する画素との輝度差は、該画素と中心画素との輝度差よりも大きくなる。したがって、注目画素が繰り返しパターンのエッジ部分に対応する画素である場合における上記処理５により、繰り返しパターン以外の部分を表現している各画素について上記のデータが記録されることになる。

例えば、注目画素が図１３の注目画素Ｐ０である場合における上記処理５により、繰り返しパターンを表現している画素（Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６〜Ｐ８）を除く残りの３つの参照画素（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４）について、上記データが画像メモリ１１に記録される。

これにより、欠陥検出装置１’は、繰り返しパターンを表現していない各画素に関する図１２のステップＳ１〜Ｓ１０の処理（即ち、基板の欠陥検査に何ら資さない処理）をスキップすることになる。すなわち、図１４に示すように、基板の繰り返しパターンの像が表示される領域が検査エリアとなり、繰り返しパターンのエッジ部分に対応する画素（Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６等）が検査エリアの端部となる。

したがって、欠陥検出装置１’は、基板の欠陥検査を短時間で行うことができる。

Ｓ４の後、差分演算回路２３は、演算結果に基づいて差分値のデータを生成し（Ｓ５）、差分演算回路２３から差分値のデータを受け取った欠陥判定処理回路３０は、受け取ったデータが示す差分値の絶対値が閾値Ｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ６）。ここで、差分値が閾値以上である場合（Ｓ６でＹＥＳ）には、欠陥判定処理回路３０は、注目画素の判定値を、注目画素に対応する位置のランドに欠陥がある旨を示す値に決定する（Ｓ７）。例えば、ランドに欠損があり、注目画素に対応する位置がランドの欠損部に対応する位置である場合には、注目画素の判定値を、注目画素に対応する位置のランドに欠陥がある旨を示す値に決定する。

一方、差分値が閾値Ｔｈより小さい場合（Ｓ６でＮＯ）には、欠陥判定処理回路３０は、注目画素の判定値を、注目画素に対応する位置のランドに欠陥がない旨を示す値に決定する（Ｓ８）。

そして、欠陥判定処理回路３０は注目画素の判定値を出力バッファ３１に格納し（Ｓ９）、画像データ書込み回路３２は、出力バッファ３１に格納された判定値を、画像メモリ１１の第２アドレス制御回路３３が指定するアドレスに書き込む（Ｓ１０）。

なお、図１には示していないが、第１アドレス制御回路２０’と第２アドレス制御回路３３とは接続している。そして、第１アドレス制御回路２０’が決定した注目画素のアドレスは、第２アドレス制御回路３３にも送られるようになっている。これにより、第２アドレス制御回路３３は、注目画素のアドレスを上記判定値の書き込み先として指定することができる。

また、第２アドレス制御回路３３は、判定値の書き込み先を指定した後、第１アドレス制御回路２０’にその旨を伝達する。これにより、第１アドレス制御回路２０’は、先に選択した注目画素についての判定が終了したことを認識し、次の注目画素の判定に移る。

（欠陥検出装置１’の利点）
以上のように、欠陥検出装置１’は、検査対象物である、円形の基板Ｑの繰り返しパターンを撮像して得られた画像における、該画像中の複数の被検査部位（具体的には、ランド）の像のうち注目する部位の像を表現している画素を注目画素とし、該注目画素の周囲における輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値を互いに異なる８つの方向の各々について算出する差分演算回路２３’を備えている。

そして、この差分演算回路２３’は、上記８つの方向のうちの注目する方向について算出された上記勾配値が規定の閾値以下である場合に、上記画像において上記注目画素から見て、上記注目する方向に位置する複数の画素の中から少なくとも１つの画素を比較対象画素として選択する処理を上記８つの方向の各々について行うようになっている。

さらに、この差分演算回路２３’は、上記注目画素の輝度値と、少なくとも１つの上記比較対象画素の輝度値に関する代表値との差分（すなわち、比較結果）を示すデータを生成し、生成したデータを欠陥判定部１３に供給するようになっている。

また、欠陥検出装置１’は、上記データが示す上記注目画素の輝度値と上記代表値（注目画素から見て輝度勾配が規定の閾値以下である方向の参照画素の輝度値のみが含まれている標本から算出される代表値）との差と、所定の閾値との大小関係に基づいて、上記検査対象物の上記注目画素に対応する位置のランドの欠陥の有無を判定するようになっている。

したがって、欠陥検出装置１’は、検査対象物である、基板Ｑの繰り返しパターン内の被検査部位（ランド）の欠陥を高い精度で検出できるという効果を奏する。

なお、本実施形態では、欠陥検出装置１’の検査対象物を基板Ｑの繰り返しパターンとしたが、欠陥検出装置１’は、表示装置Ｑの画像表示面を検査対象物とし、画像表示面の欠陥を検出することもできる。この場合、欠陥検出装置１’は、例えば、画像表示面を撮像して得られた撮像画像における、水平方向に隣接する同色の２つの副画素の像の位置を特定し、特定値ｄを、当該２つの副画素の像間の距離に等しい値に設定すればよい。

〔実施形態３〕
本発明のさらに別の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

本実施形態に係る欠陥検出装置は、実施形態１に係る欠陥検出装置１と差分演算回路のみが相違しており、欠陥検出装置１と同様に、表示装置Ｐの画像表示面の欠陥を検出する装置である。

すなわち、本実施形態に係る欠陥検出装置の差分演算回路は、バッファ２２ａ〜２２ｉから注目画素の輝度値および８つの参照画素の各輝度値を読み出す。差分演算回路は、読み出した８つの参照画素の各輝度値について、該輝度値と注目画素の輝度値との差分値を算出する。

そして、差分演算回路は、８つの参照画素の中から、注目画素との輝度差を示す、上記差分値の絶対値が大きい順に、Ｎ（Ｎ≧１）個の画素を選択する。ここで、Ｎは１であってもよいし、２以上７以下の任意の値であってもよい。

さらに、差分演算回路は、注目画素の輝度値と８つの参照画素から上記Ｎ個の画素を除いた残りの８−Ｎ個の参照画素の輝度値に関する代表値との差を算出し、この差を示すデータを欠陥判定処理回路３０に供給する。

本実施形態に係る欠陥検出装置は、上記の構成によっても、画像表示面の欠陥を検出することができる。

（変形例）
差分演算回路は、前述の８つの差分値の平均値を求め、前述の８つの差分値の各々について該差分値と平均値との差の絶対値を求めてもよい。そして、差分演算回路は、求めた８つの絶対値に対応する８つの参照画素の中から、対応する絶対値の大きい順にＮ個（Ｎ：１から７までの任意の値）の画素を選択してもよい。

さらに、差分演算回路は、注目画素の輝度値と、８つの参照画素から上記Ｎ個の画素を除いた残りの８−Ｎ個の参照画素の輝度値に関する代表値との差を算出し、この差を示すデータを欠陥判定処理回路３０に供給してもよい。

〔ソフトウェアによる実現例〕
本発明に係る欠陥検出装置の制御ブロック（特に、算出手段、選択手段および生成手段として機能する制御ブロック、並びに、欠陥判定手段として機能する制御ブロック）は、欠陥検出装置１（１’）と同様に、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路によって実現してもよいが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、欠陥検出装置は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る画像処理装置（差分値算出部１２を備えているが、欠陥判定部１３を備えていない画像処理装置）は、検査対象物（表示装置Ｐの画像表示面）を撮像して得られた画像中の複数の被検査画素の像のうち、注目する画素の像を注目画素とし、該注目画素の周囲における輝度勾配または輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値を互いに異なる複数の方向の各々について算出する算出手段（差分演算回路２３）と、上記複数の方向のうちの注目する方向について算出された上記勾配値が規定の閾値以下である場合に、上記画像において上記注目画素から見て、上記注目する方向に位置する複数の画素の中から少なくとも１つの画素を比較対象画素として選択する処理を、上記複数の方向の各々について行う選択手段（差分演算回路２３）と、上記注目画素の輝度値と、少なくとも１つの上記比較対象画素の輝度値に関する代表値との比較結果を示すデータを生成する生成手段（差分演算回路２３）と、を備えている。

ここで、上記注目画素の輝度値と、該注目画素の周囲にある、少なくとも１つの上記比較対象画素の輝度値に関する代表値との比較結果は、上記注目画素が表現している被検査画素の欠陥（すなわち、検査対象物の欠陥）の有無の判定に用いることができる。また、上記の構成によれば、注目画素から見て、輝度勾配または輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値が規定の閾値より大きい方向に位置する画素は、比較対象画素として選択されない。

したがって、上記比較結果に基づいて検査対象物の欠陥を検出する欠陥検出装置が、品質管理上許容される輝度ムラに起因して、検査対象物に欠陥があると誤判定する確率は減ることになる。すなわち、上記画像処理装置は、欠陥検出装置が検査対象物の欠陥を高い精度で検出することを可能にするデータを画像処理により生成できる、という効果を奏する。

本発明の態様２に係る画像処理装置は、上記態様１において、上記算出手段が、上記複数の方向の各々について、上記注目画素の周囲における該方向の輝度勾配の大きさを示す勾配値を算出するように構成されていてもよい。

本発明の態様３に係る画像処理装置は、上記態様２において、上記算出手段が算出する勾配値は、上記注目画素の周囲における、複数の画素が配列している方向である水平方向の輝度勾配、および、複数の画素が配列している方向である垂直方向の輝度勾配の大きさを示す値であり、上記選択手段は、上記水平方向および上記垂直方向の各々について、該方向における上記輝度勾配が規定の閾値以下である場合に上記注目画素から見て該方向に位置する画素を比較対象画素として選択するように構成されていてもよい。

本発明の態様４に係る画像処理装置は、上記態様３において、上記算出手段が、上記水平方向の輝度勾配を示す値として、垂直方向に並んだ上記注目画素を含む複数の画素の輝度値に関する代表値と垂直方向に並んだ、上記注目画素の水平方向に位置する画素を含む複数の画素の輝度値に関する代表値との差を算出するように構成され、上記算出手段が、上記垂直方向の輝度勾配を示す値として、水平方向に並んだ上記注目画素を含む複数の画素の輝度値に関する代表値と水平方向に並んだ、上記注目画素の垂直方向に位置する画素を含む複数の画素の輝度値に関する代表値との差を算出するように構成されていてもよい。

本発明の態様５に係る画像処理装置は、上記態様１において、上記算出手段は、上記複数の方向の各々について、上記注目画素の周囲における該方向の輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値を算出するように構成されていてもよい。

本発明の態様６に係る画像処理装置は、検査対象物（表示装置Ｐの画像表示面）を撮像して得られた画像中の複数の被検査画素の像のうち、注目する画素の像を注目画素とし、該注目画素の周囲の所定の画素群（８つの参照画素）を構成する各画素について、該画素と該注目画素との輝度差を算出する算出手段（差分演算回路）と、上記画素群の中から、上記注目画素との輝度差が大きい順にＮ（Ｎ≧１）個の画素を選択する選択手段（差分演算回路）と、上記注目画素の輝度値と上記画素群から上記Ｎ個の画素を除いた残りの画素の輝度値に関する代表値との比較結果を示すデータを生成する生成手段（差分演算回路）と、を備えている。

ここで、上記選択手段が選択するＮ個の画素は、該画素が表現する被検査画素に欠陥があり、且つ、注目画素が表現している画素には欠陥がないために、注目画素との輝度差が大きくなっている可能性がある。したがって、比較結果を示すデータを生成するために算出する代表値の標本に、このようなＮ個の画素の輝度値を含めると、上記比較結果に基づいて検査対象物の欠陥を検出する欠陥検出装置が、注目画素が表現している画素に欠陥があると誤判定する可能性がある。

上記の構成によれば、上記画像処理装置は、上記比較結果を示すデータを生成するために算出する代表値の標本に、上記Ｎ個の画素の輝度値を含めないので、上記比較結果に基づいて検査対象物の欠陥を検出する欠陥検出装置が、注目画素が表現している画素に欠陥があると誤判定する可能性は少なくなる。

したがって、上記画像処理装置は、欠陥検出装置が検査対象物の欠陥を高い精度で検出することを可能にするデータを画像処理により生成できる、という効果を奏する。

本発明の態様７に係る欠陥検出装置は、態様１から態様６のいずれかの態様の画像処理装置が備える各手段を備え、上記生成手段が生成する上記データは上記注目画素の輝度値と上記代表値との差を示すデータであり、上記差と所定の閾値との大小関係に基づいて、上記検査対象物の上記注目画素に対応する位置における欠陥の有無を判定する欠陥判定手段を備えていてもよい。

上記の構成によれば、上記欠陥検出装置は、検査対象物の欠陥を高い精度で検出することができるという効果を奏する。

本発明の態様８に係る画像処理方法は、画像処理装置の画像処理方法であり、検査対象物を撮像して得られた画像中の複数の被検査画素の像のうち、注目する画素の像を注目画素とし、該注目画素の周囲における輝度勾配または輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値を互いに異なる複数の方向の各々について算出する算出工程と、上記複数の方向のうちの注目する方向について算出された上記勾配値が規定の閾値以下である場合に、上記画像において上記注目画素から見て、上記注目する方向に位置する複数の画素の中から少なくとも１つの画素を比較対象画素として選択する処理を、上記複数の方向の各々について行う選択工程と、上記注目画素の輝度値と、少なくとも１つの上記比較対象画素の輝度値に関する代表値との比較結果を示すデータを生成する生成工程と、を含んでいる。

上記の構成によれば、上記画像処理方法は、本発明の態様１に係る画像処理装置と同様の作用効果を奏する。

本発明の態様９に係る画像処理方法は、画像処理装置の画像処理方法であり、検査対象物を撮像して得られた画像中の複数の被検査画素の像のうち、注目する画素の像を注目画素とし、該注目画素の周囲の所定の画素群を構成する各画素について、該画素と該注目画素との輝度差を算出する算出工程と、上記画素群の中から、上記注目画素との輝度差が大きい順にＮ（Ｎ≧１）個の画素を選択する選択工程と、上記注目画素の輝度値と上記画素群から上記Ｎ個の画素を除いた残りの画素の輝度値に関する代表値との比較結果を示すデータを生成する生成工程と、を含んでいる。

上記の構成によれば、上記画像処理方法は、本発明の態様６に係る画像処理装置と同様の作用効果を奏する。

本発明の態様１０に係る画像処理方法は、上記態様８において、上記選択工程および上記生成工程は、上記検査対象物である出荷製品群の各々について行う工程であり、上記算出工程は、特定の上記検査対象物を撮像した画像中の複数の被検査画素の像のうち、注目する画素の像を注目画素とし、該注目画素の周囲における輝度勾配または輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値を互いに異なる複数の方向の各々について算出する工程であってもよい。

上記の構成によれば、上記画像処理方法は、出荷製品群の各々の検査の度に上記勾配値を算出せずに、上記出荷製品群の検査のために必要な上記データを生成することができるというさらなる効果を奏する。

本発明の態様１１に係る画像処理方法は、上記態様８において、上記各工程は、上記検査対象物である出荷製品群の各々について行う工程であってもよい。

本発明の各態様に係る画像処理装置は、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画像処理装置が備える各手段として動作させることにより上記画像処理装置をコンピュータにて実現させるプログラム、およ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。

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。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、繰り返しパターンを有する検査対象物（例えば、液晶パネルを備えた液晶テレビ）の出荷検査に好適に利用することができる。

１、１’ 欠陥検出装置
１２、１２’ 差分値算出部（算出手段、選択手段、生成手段）
１３ 欠陥判定部（欠陥判定手段）
２０ 第１アドレス制御回路
２１ 画像データ読込み回路
２２ａ〜２２ｉ’ バッファ
２３、２３’ 差分演算回路（算出手段、選択手段、生成手段）
３０ 欠陥判定処理回路（欠陥判定手段）

Claims (6)

1. 検査対象物を撮像して得られた画像中の複数の被検査画素の像のうち、注目する画素の像を注目画素とし、該注目画素の周囲における輝度勾配または輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値を互いに異なる複数の方向の各々について算出する算出手段と、
   上記複数の方向のうちの注目する方向について算出された上記勾配値が規定の閾値以下である場合に、上記画像において上記注目画素から見て、上記注目する方向に位置する複数の画素の中から少なくとも１つの画素を比較対象画素として選択する処理を、上記複数の方向の各々について行う選択手段と、
   上記注目画素の輝度値と、少なくとも１つの上記比較対象画素の輝度値に関する代表値との比較結果を示すデータを生成する生成手段と、を備えていることを特徴とする画像処理装置。
2. 上記算出手段は、上記複数の方向の各々について、上記注目画素の周囲における該方向の輝度勾配の大きさを示す勾配値を算出するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 上記算出手段は、上記複数の方向の各々について、上記注目画素の周囲における該方向の輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値を算出するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 検査対象物を撮像して得られた画像中の複数の被検査画素の像のうち、注目する画素の像を注目画素とし、該注目画素の周囲の所定の画素群を構成する各画素について、該画素と該注目画素との輝度差を算出する算出手段と、
   上記画素群の中から、上記注目画素との輝度差が大きい順にＮ（Ｎ≧１）個の画素を選択する選択手段と、
   上記注目画素の輝度値と上記画素群から上記Ｎ個の画素を除いた残りの画素の輝度値に関する代表値との比較結果を示すデータを生成する生成手段と、を備えていることを特徴とする画像処理装置。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の画像処理装置が備える各手段を備え、
   上記生成手段が生成する上記データは上記注目画素の輝度値と上記代表値との差を示すデータであり、
   上記差と所定の閾値との大小関係に基づいて、上記検査対象物の上記注目画素に対応する位置における欠陥の有無を判定する欠陥判定手段を備えている、ことを特徴とする欠陥検出装置。
6. 検査対象物を撮像して得られた画像中の複数の被検査画素の像のうち、注目する画素の像を注目画素とし、該注目画素の周囲における輝度勾配または輝度勾配の変化の大きさを示す勾配値を互いに異なる複数の方向の各々について算出する算出工程と、
   上記複数の方向のうちの注目する方向について算出された上記勾配値が規定の閾値以下である場合に、上記画像において上記注目画素から見て、上記注目する方向に位置する複数の画素の中から少なくとも１つの画素を比較対象画素として選択する処理を、上記複数の方向の各々について行う選択工程と、
   上記注目画素の輝度値と、少なくとも１つの上記比較対象画素の輝度値に関する代表値との比較結果を示すデータを生成する生成工程と、を含んでいることを特徴とする、画像処理装置の画像処理方法。

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