JP2805897B2

JP2805897B2 - 画質検査装置

Info

Publication number: JP2805897B2
Application number: JP1262460A
Authority: JP
Inventors: 比呂志池田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-10-06
Filing date: 1989-10-06
Publication date: 1998-09-30
Anticipated expiration: 2013-09-30
Also published as: JPH03123292A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕被試験用表示装置をカメラによって撮影し、撮影した
画像データによって該被試験用表示装置に於ける画質の
チェックを行う画質検査装置に関し、カメラによって撮影した画像データを識別することで
画質の良否を判定を行い、品質の向上および試験工数の
削減を図ることを目的とし、画像処理装置が第１の画像データを基に第１の識別デ
ータを、第２の画像データを基に第２の識別データを、
第３の画像データを基に第３の識別データをそれぞれ作
成する識別データ作成部と、該第１の識別データを基準
に該第２と第３の識別データを補正することで所定の基
準値に照合し、テストパターンに於ける歪みおよび分解
度をチエックし、良否の判定を行うCPUと、該良否の判
定により信号を出力するインタフェース部と、第１と第
２のカメラの撮影に際して照明の点滅、ズームレンズの
駆動およびシャッタ機構の開閉のそれぞれを制御するコ
ントロール部とによって形成されるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は被試験用表示装置をカメラによって撮影し、
撮影した画像データによって該被試験用表示装置に於け
る画質のチェックを行う画質検査装置に関する。

近年、情報化の発展に伴い、コンピュータの普及は目
覚ましく、一般の家庭内に於いてもパソコンなどが備え
られるようになり、これらのパソコンなどに用いられる
陰極線管ディスプレイ（CRT），液晶ディスプレイ（LC
D），プラズマディスプレイ（PDP）等による表示装置の
生産が拡大される傾向にある。

また、これらの表示装置を製造するメーカでは、その
製造工程に於いて、完成されたそれぞれの表示装置の画
質を検査する試験が行われている。

したがって、このような画質を検査する試験は、生産
量が拡大されることで膨大な試験工数を要することにな
るため、試験の合理化が図られることが望まれている。

〔従来の技術〕

従来は第10図の従来の説明図に示すように行われてい
た。第10図の（ａ）は斜視図，（ｂ）は表示画面の正面
図である。

第10図の（ａ）に示すように、試験すべき被試験用表
示装置１を台板21に積載し、駆動されるコンベアライン
20によって移送され、所定個所に位置決めさせること
で、被試験用表示装置１の表示画面1Aに、例えば、
（ｂ）に示す格子状のテストパターンPAおよび文字パタ
ーンPBを出力させ、テストパターンPAおよび文字パター
ンPBを矢印Ａの方向から目視によってチェックを行う。

この場合、格子状のテストパターンPAとしては、枠２
の内側に形成された表示画面1Aに於ける点線で示す最大
表示エリア1B内一杯に形成され、文字パターンPBとして
は、画数の多いものが用いられ、多数の文字を同様に最
大表示エリア1B内一杯に出力させる。

そこで、格子状のテストパターンPAの直線に歪みがな
いか、または、文字パターンPBの判読がいづれの個所で
も可能かによって、歪みおよび解像度の良否の判定が行
われていた。

したがって、格子状のテストパターンPAおよび文字パ
ターンPBを目視によってチェックし、表示画面1Aに於け
る歪みおよび解像度を人為的な判別によって良否の判定
を行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような目視によってチェックすることで
は、目の疲労によって実際に判別する基準が変動し、歪
みおよび解像度を正確に測定することが困難なため、チ
ェックする検査要員によって判別に差が生じることにな
る。

また、このような検査を行うために要する作業時間に
は限界があり、短縮を行っても実際には膨大な工数を要
することになり、多くの検査要員が必要となる。

したがって、品質にバラツキが生じ、かつ、多くの検
査要員が必要となる問題を有していた。

そこで、本発明では、カメラによって撮影した画像デ
ータを識別することで画質の良否を判定を行い、品質の
向上および試験工数の削減を図ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

第１図に示すように、画像処理装置３が第１の画像デ
ータD1を基に第１の識別データD11を、第２の画像デー
タD2を基に第２の識別データD12を、第３の画像データD
3を基に第３の識別データD13をそれぞれ作成する識別デ
ータ作成部10と、該第１の識別データD11を基準に該第
２と第３の識別データD12,D13を補正することで所定の
基準値に照合し、テストパターンＰに於ける歪みおよび
分解度をチエックし、良否の判定を行うCPU12と、該良
否の判定により信号Ｓを出力するインタフェース部13
と、第１と第２のカメラ4,5の撮影に際して照明６の点
滅ズームレンズ７の駆動およびシャッタ機構８の開閉の
それぞれを制御するコントロール部11とによって形成さ
れるように構成する。

このように構成することによって前述の課題は解決さ
れる。

〔作用〕

即ち、第１および第２のカメラ4,5によって撮影され
た第１と第２と第３の画像データD1,D2,D3のそれぞれを
識別データ作成部10によって識別し、第１と第２と第３
の識別データD11,D12,D13が形成され、第１の識別デー
タD11を基準に第２と第３の識別データD12,D13を補正
し、補正された第２と第３の識別データD12,D13がCPU12
の制御によって所定の基準値に照合され、照合された結
果によって良否の判別が行われ、良否の判別がインタフ
ェース部13からの信号Ｓによって通知されるように構成
したものである。

また、この場合の第１および第２のカメラ4,5による
撮影に際しては、照明６の点滅、シャッタ機構８の開
閉、および、ズームレンズの駆動がコントロール部11の
制御によって行われることで撮影されるように形成され
ている。

したがって、被試験用表示装置１の表示画面1Aに所定
のテストパターンＰを出力させ、被試験用表示装置１の
枠およびテストパターンＰの全体および部分的拡大像を
撮影、識別することで表示画面1Aに於ける画質の歪みお
よび分解度がチェックされ、従来の人為的判別に比較し
て、正確な判定が得られ、かつ、検査要員の削減による
合理化が図れることになる。

〔実施例〕

以下本発明を第２図〜第９図を参考に詳細に説明す
る。第２図は本発明による一実施例の構成図，第３図は
本発明の表示画面の説明図で、（ａ）は正面図，（ｂ）
は側面図，第４図は本発明の第２のカメラの光学系の説
明図，第５図は本発明のフローチャート図，第６図は濃
度ヒストグラム，第７図は枠の識別説明図，第８図はテ
ストパターンに於ける直線性の識別説明図，第９図はテ
ストパターンに於ける解像度の識別説明図である。全図
を通じて、同一符号は同一対象物を示す。

第２図に示すように、被試験用表示装置１の表示画面
1Aを撮影する第１と第２のカメラ4,5を配設し、第１と
第２のカメラ4,5によって撮影された第１と第２と第３
の画像データD1,D2,D3がそれぞれ画像処理装置３に送出
されるように構成したものである。

また、被試験用表示装置１と、第１と第２のカメラ4,
5との間には外光を遮蔽するようフード14が設けられて
おり、一方、画像処理装置３には第１のカメラ４のズー
ムレンズ７に設けられた照明６の点滅、ズームレンズ７
の駆動、および、シャッタ機構８の開閉を制御するコン
トロール部11と、第１と第２と第３の画像データD1,D2,
D3のそれぞれを識別する識別データ作成部10と、良否の
判定を通知する信号Ｓを出力するインタフェース部13と
がCPU12のバス12Aに接続されることで備えられている。

更に、表示画面1Aは第３図の（ａ）（ｂ）に示すよう
に外枠2Aのテーパ部の枠２の内側に形成され、表示画面
1Aには検査に際してテストパターンＰが出力される。

この場合のテストパターンＰの大きさは点線で示す高
さC1,幅C2の最大表示エリヤ1Bより小さく形成されてい
る。

そこで、枠２の撮影は照明６を点灯し、テストパター
ンＰの撮影は照明６を消灯することで行うようコントロ
ール部11によって制御され、第１のカメラ４によって枠
２を撮影した第１の画像データD1と、テストパターンＰ
の全体を撮影した第２の画像データD2と、テストパター
ンＰの部分のP1を撮影した第３の画像データD3との取り
込みが行われる。

また、第２のカメラ５は第１のカメラ４を中央に上下
に２組が配設されそれぞれには第４図に示すように、第
１と第２のシャッタ8A,8Bより成るシャッタ機構８と、
２つの結像レンズ4Aと、全反射ミラー4B〜4Eと、ハーフ
ミラー4Gと、CCD撮像部4Hとが備えられ、表示画面1Aに
出力されたテストパターンＰの部分のP2とP3およびP4と
P5の映像の取り込みが行われる。

例えば、P3またはP5の個所の映像を取り込む場合は、
シャッタ8Aを開放させ、結像レンズ4Aを介して全反射ミ
ラー4B,4Cの反射およびハーフミラー4Gの透過によりCCD
撮像部4Hによって撮影し、P2およびP4の個所の映像を取
り込む場合は、シャッタ8Aを閉塞してからシャッタ8Bを
開放させ、結像レンズ4Aを介して全反射ミラー4D,4Fお
よびハーフミラー4Gの反射によりCCD撮像部4Hによって
撮影し、CCD撮像部4Hから第３の画像データD3の送出が
行われる。

これらの第１〜第３の画像データD1〜D3の入力が行わ
れる識別データ作成部10には、第１と第２の画像データ
D1とD2とを取り込み、A/D変換後、大画面画像メモリ10B
に格納するよう送出する画像入力ボード10Aと、第３の
画像データD3を選択することで取り込みカメラインタフ
ェース10Dに送出するカメラセレクタ10Eと、カメライン
タフェース10DによってA/D変換された第３の画像データ
D3を格納するフレームメモリ10Cと、識別プログラムを
格納したROM 10Fと、識別プログラムの指令によって、
デジタル化された第１〜第３の画像データD1〜D3を識別
し、演算を行うハード演算プロセッサ10Hと、第１〜第
３の画像データD1〜D3によって作成された識別データD1
1〜D13を格納するRAM 10Gとが備えられている。

したがって、表示画面1Aの画像品質は第５図に示す順
序によってチェックが行われる。

先づ、第１のカメラ４のズームレンズ７をコントロー
ラ部11の制御によって駆動させ、広角にセットし、２組
の第２のカメラ５のそれぞれのシャッタ機構８をカメラ
セレクタ10Eによって開閉し、映像の選択をする初期設
定が行われる。

そこで、コントロール部11の制御によって照明６を点
灯し、第１のカメラ４によりテーパ部の枠２の撮影を行
う。

この場合、照明６の照明角度は、平坦部の外枠2Aでは
反射光が小さく、テーパ部の枠２では反射光が大きくな
るように、第１のカメラ４の配置が設定されている。

第１のカメラ４によって枠２を撮影した第１の画像デ
ータD1は画像入力ボード10Aに取り込まれ、A/D変換後、
大画面画像メモリ10Bに送出され、格納される。

この場合のA/D変換は、第６図に示すように、第１の
画像データD1に於ける０〜255の濃度に対応した画素数
をカウントし、濃度ヒストグラムを作成し、一方、枠２
の総画素数は、予め、既知であるため、枠２の総画素数
に等しくなる面積を濃度ヒストグラムの明るい方から積
算することで斜線のＥ部に示す面積を求め、この時の濃
度ｔをスライスレベルとして決定し、濃度ｔを基準に二
値化することで行われる。

次に、第７図の（ａ）に示すように、大画面画像メモ
リ10Bの中心線F1,F2を基準にして各辺に直交する方向に
等ピッチ間隔（10〜20個所）で、スキャンを行い、大画
面画像メモリ10Bにデジタル化されることで格納された
第１の画像データD1の‘0'から‘1'に変化する点と、
‘1'から‘0'に変化する点とをサーチし、その中点とな
るそれぞれの座標Xi,Yiを求める。

このようにして求めた座標Xi,Yiによる第１の識別デ
ータD11をRAM 10Gに格納し、それぞれの座標Xi,Yiに最
もフィットする直線を以下に示す（１），（２）式の最
小二乗法によって算出し、第１の識別データD11を
（ｂ）に示すように形成することを行う。

但し、求める直線がＹ＝AX＋Ｂで示されるものとする
と、となる。

このように算出された各辺の直線に対する傾きθ１〜
θ４を更に、（３）式によって平均の傾きθを算出す
る。

θ＝1/4（θ１＋θ２＋θ３＋θ４）・・・（３）この場合の演算は全てCPU12の制御下においてROM 10F
に格納された演算プログラムの指令によりハード演算プ
ロセッサ10Hを実行させることで行われる。

次には、コントロール部11の制御によって照明６を消
灯し、表示画面1AにテストパターンＰを出力させ、第１
のカメラ４によってテストパターンＰを撮影した第２の
画像データD2の取り込みが画像入力ボード10Aに行われ
る。

画像入力ボード10Aに取り込まれた第２の画像データD
2は前述と同様のA/D変換後、二値化され、大画面画像メ
モリ10Bに格納される。

この大画面画像メモリ10Bに格納された第２の画像デ
ータD2は大画面画像メモリ10B中心点Ｇを中心に前述の
算出した傾きθの量だけ回転させ、第８図の（a1）に示
す状態から（a2）に示す状態にする。

この回転によって撮影時の被試験用表示装置１の傾
き、または、第１のカメラ４との傾きを補正し、大画面
画像メモリ10Bに於ける中心線F1,F2に枠２の姿勢を合致
させる。

そこで、（ｂ）に示すように、中心線F1,F2に沿って
中心点Ｇに向かって４方より矢印のスキャンを行うスタ
ート点Ｓを設定し、スキャンを行うことで、（ｃ）に示
すテストパターンＰに於ける水平および垂直の各ライン
Ｌの間隔V1,V2〜Vnを検出し、第２の識別データD12を形
成することで、RAM 10Gに格納する。

この場合の間隔V1,V2〜Vnは各ラインＬの幅Ｗの２等
分点を基準に算出する。

このように検出された間隔V1,V2〜Vnはスキャン方向
に於ける垂直F1および水平F2方向の最大値と最小値を取
り出し、それぞれの値が垂直ではF1max,F1min、水平で
はF2max,F2minであれば、その直線性は（４），（５）
式によって良否の判定を行う。

最後に、第１のカメラ４のズームレンズ７をコントロ
ール部11の制御により駆動させ、狭い視野に切り替え、
テストパターンＰのP1の個所に映像の取り込みと、第２
のカメラ５のシャッタ機構８を前述と同様にコントロー
ル部11の制御により開閉させ、テストパターンＰのP2〜
P5の個所の映像の取り込みを行う、第３の画像データD3
の取り込みを行う。

この第３の画像データD3のP1〜P5はカメラセレクタ10
Eによって選択され、カメラインタフェース10Dに送出さ
れ、それぞれA/D変換後、フレームメモリ10Cに格納され
る。

フレームメモリ10Cに格納された第３の画像データD3
のP1〜P5は第９図の（ａ）に示すように、矢印ｙの方向
にスキャンを行い、その明度を（ｂ）に示すように０〜
255の濃度に対する分布状態を検出し、第３の識別デー
タD13としてRAM 10Gに格納される。

この場合のテストパターンＰの幅Wtは、通常、10〜12
本/mm程度で、１〜２ドットである。

そこで、このようにスキャンによって検出された濃度
の分布状態に於ける、最も濃度の高いmaxと、低いminと
求め、max≧200、min≦50で、かつ、所定の基準値Ｅに
対して（６）式が満足することにより解像度の良否の判
定を行う。

また、この場合の判定は、第３の画像データD3のP1〜
P5に於ける解像度が低下すると、当然、濃淡の差が小さ
くなるので、濃淡の差により解像度の判別を行うことを
基本としており、基準値ＥはテストパターンＰの条件な
どによって大きく左右されるため、実験値によって設定
をする必要がある。

尚、この解像度の判定は、P1〜P5の個所に対して逐次
行われ、P1〜P5の個所の全てをチェックし、良であれ
ば、終了となり、次ぎの被試験用装置１の試験に対応す
るように移行する。

また、直線性および解像度の判別に於いて不良と判定
された場合は、インタフェース部13より信号Ｓが出力さ
れ、不良が通知され、次の被試験用装置１の試験に対応
するように移行する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、直線性および
解像度の判定は全て第１と第２のカメラ4,5によって撮
影された第1,第２および第３の画像データD1,D2,D3を識
別するすることで、それぞれ第1,第２および第３の識別
データD11,D12,D13を形成し、第１の識別データD11によ
って第２と第３の識別データD12,13の位置を補正し、第
２の識別データD12により表示画面1Aに於ける直線性の
良否を、第３の識別データD13により解像度の良否をそ
れぞれ判別することが行える。

したがって、従来の目視による判別に比較して信頼性
の高い検査を行うことができ、品質の向上が図れ、更
に、多くの検査要員を準備する必要がなくなり、試験作
業の合理化を図ることができ、実用的効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図，第２図は本発明による一実施例の構成図，第３図は本発明の表示画面の説明図で、（ａ）は正面
図，（ｂ）は側面図，第４図は本発明の第２のカメラの光学系の説明図，第５図は本発明のフローチャート図，第６図は濃度ヒストグラム図，第７図は枠の識別説明図，第８図はテストパターンに於ける直線性の識別説明図，第９図はテストパターンに於ける解像度の識別説明図，第10図は従来の説明図で、（ａ）は斜視図，（ｂ）は表
示画面の正面図を示す。図において、１は被試験用表示装置,2は枠，３は画像処理装置,4は第１のカメラ，５は第２のカメラ,6は照明，７はズームレンズ,8はシャッタ機構， 10は識別データ作成部,11はコントロール部， 12はCPU,13はインタフェース部， 1Aは表示画面を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】テストパターン（Ｐ）が表示画面（1A）に
表示される被試験用表示装置（１）と、該被試験用表示
装置（１）を撮影する第１と第２のカメラ（4,5）と、
該第１のカメラ（４）によって該被試験用表示装置
（１）の枠（２）を撮影した第１の画像データ（D1）と
該テストパターン（Ｐ）を撮影した第２の画像データ
（D2）および第１と第２のカメラ（4,5）によって該テ
ストパターン（Ｐ）の所定個所を撮影した第３の画像デ
ータ（D3）を処理する画像処理装置（３）とを備え、該
画像処理装置（３）によって該第１と第２と第３との画
像データ（D1,D2,D3）のそれぞれを識別することで該被
試験用表示装置（１）の画質をチェックする画質検査装
置であって、前記画像処理装置（３）が前記第１の画像データ（D1）
を基に第１の識別データ（D11）を、前記第２の画像デ
ータ（D2）を基に第２の識別データ（D12）を、前記第
３の画像データ（D3）を基に第３の識別データ（D13）
をそれぞれ作成する識別データ作成部（10）と、該第１
の識別データ（D11）を基準に該第２と第３の識別デー
タ（D12,D13）を補正することで所定の基準値に照合
し、前記テストパターン（Ｐ）に於ける歪みおよび分解
度をチエックし、良否の判定を行うCPU（12）と、該良
否の判定により信号（Ｓ）を出力するインタフェース部
（13）と、前記第１と第２のカメラ（4,5）の撮影に際
して照明（６）の点滅、ズームレンズ（７）の駆動およ
びシャッタ機構（８）の開閉のそれぞれを制御するコン
トロール部（11）とによって形成されることを特徴とす
る画質検査装置。