JP3583684B2 - 画像欠陥検出装置および画像欠陥検出方法 - Google Patents
画像欠陥検出装置および画像欠陥検出方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル等の表示装置における画像の欠陥を検出する装置および方法に関し、特に、表示装置の画像を撮像等によって取り込んで、取り込まれた画像に基づいて、画像の欠陥を検出する画像欠陥検出装置および画像欠陥検出方法に関する。また、本発明は、このような画像欠陥検出方法の手順を記憶した記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表示パネル等の表示画面においては、全体にわたって均一な画質が要求されるために、表示パネルを生産する工程においては、表示画面にて表示された画像を、目視検査することによって、表示画面における欠陥の検出が行われている。
【０００３】
表示画面における欠陥には多くの種類が存在し、例えば微小な欠陥である点欠陥、適当な領域にわたるシミ欠陥およびムラ欠陥、線状の線欠陥等がある。このような多種多様の欠陥の検出は、通常、検査員による目視検査によって行われている。しかしながら、同一の画像の欠陥検査を行っても、検査員の熟練度や体調などにより、検査結果、すなわち良品／不良品の判定が変わってしまうおそれがあり、毎回の検査結果を、同一の精度によって出すことは容易でないという問題がある。
【０００４】
そこで、検査員による目視検査に替わって、個人差のない検査装置による検査が望まれている。しかしながら、前述したように、欠陥には多くの種類が存在するために、各種類の結果を検査するためには、多くの項目をチェックする必要があるという問題がある。
【０００５】
特開平９−９３０３号公報には、表示パネルの画質検査を、表示パネルにて表示された画像を撮像して、撮像した画像のデータを、検査項目に応じて処理することによって実施する構成が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように、１つの画素毎に画像データを検査する構成では、１つの画素の欠陥である微小な点欠陥であって、しかも、その点欠陥が、周囲の画素の欠陥よりも極端に出力が低下した状態になっている場合にしか検出することができないという問題がある。
【０００７】
すなわち、１つの画素の欠陥である点欠陥では、画像データをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器の性能、配線における電圧の降下（配線鈍り）などにより、図１５に示すように、欠陥が発生している画素に対して上下左右の周囲の画素についても、若干出力が落ちていることが多く、１画素のみの画像データに基づいて検査した場合には、欠陥を見つけることが容易でないという問題がある。
【０００８】
また、ムラ欠陥等は、１画素における出力の低下が小さく、各画素毎における画像データはほとんど変化していない状態になっている。従って、画像データを比較する画素の距離を離したとしても、ムラ欠陥等の欠陥を正確に検出することができないおそれがある。
【０００９】
また、各欠陥は、ＲＧＢなどの表色系の各成分のうちの１種類または２種類以上が異常となったときに発生するものであり、いずれの色成分が異常になっているかを検出することができないという問題もある。
【００１０】
このため、人間による目視検査と同等の検査機能を有し、複数の画素同士の比較を高速で行うことが可能な画像欠陥検出装置が必要とされている。
【００１１】
このような問題は、液晶パネル等の表示画面における欠陥を検出する場合のみならず、塗装表面において表面の塗装が均一になっていることを、その表面を撮像して検査する等の場合にも発生する。
【００１２】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、検査員の熟練度や体調に関係なく、各種欠陥を、正確に、高速に、しかも、精度よく検出することができる画像欠陥検出装置および画像欠陥検出方法を提供することにある。本発明の他の目的は、その画像欠陥検出方法の手順を記憶した記憶媒体を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像欠陥検出装置は、画像をアナログデータとして取り出す画像取り出し手段と、この画像取り出し手段によって取り出されたアナログデータの画像をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、該画像上にて、それぞれが複数の画素にて構成される検査基準領域および検査対象領域を所定の距離を設けてそれぞれ設定する設定手段と、この設定手段にて設定された検査基準領域内および検査対象領域内におけるそれぞれのデジタルデータの合計値の差分、それぞれの領域におけるデジタルデータの平均値の差分、それぞれの領域におけるデジタルデータの変化率の差分のいずれかを比較値として抽出する比較値抽出手段と、該比較値抽出手段にて抽出された比較値と所定の閾値とに基づいて、欠陥の有無を検出する比較手段とを具備し、前記設定手段は、検出する欠陥の種類に応じて、該検査基準領域および該検査対称領域のそれぞれの位置、それぞれのサイズをそれぞれ異ならせて設定するとともに、該検査基準領域および該検査対象領域の距離をそれぞれ設定することを特徴とする。
前記設定手段は、前記欠陥の種類が、点欠陥、シミ欠陥および線欠陥の場合に、前記検査基準領域および前記検査対象領域との間に第１の距離をそれぞれ設定し、前記欠陥の種類がムラ欠陥の場合に、前記検査基準領域と前記検査対象領域との間に、前記第１の距離よりも長い第２の距離を設定する。
前記設定手段は、前記比較手段にて欠陥の検出が終了すると、前記検査基準領域および該検査対称領域を所定方向に所定の距離だけずらせて設定する。
また、本発明の画像欠陥検出方法は、アナログデータの画像を取り出す画像取り出し工程と、取り出されたアナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換工程と、取り出された画像上に、それぞれが複数の画素にて構成される検査基準領域および検査対象領域を、欠陥の種類に応じて、それぞれの位置、それぞれのサイズ、該検査基準領域および該検査対象領域の距離をそれぞれ異ならせて設定する設定工程と、設定された検査基準領域および検査対象領域におけるそれぞれのデジタルデータの合計値の差分、それぞれの領域におけるデジタルデータの平均値の差分、それぞれの領域におけるデジタルデータの変化率の差分のいずれかを比較値として抽出する比較値抽出工程と、抽出された比較値と所定の閾値とに基づいて、欠陥の有無を検出する比較工程と、を包含することを特徴とする。
【００４０】
上記構成により、点欠陥検査、シミ欠陥検査、ムラ欠陥検査、線欠陥検査等、検査員が行う数々のチェック項目と同等の検査機能を実現することが可能となる。また、撮像された画像をＲＧＢ等の表色系に分解して、各成分のうちのどの成分が異常となったかを検出可能である。また、各々の欠陥検査に合わせた検査基準領域および検査対象領域の大きさ／形によって画面全体を評価することが可能である。さらに、各色成分で各検査項目を並行して高速に処理することが可能である。従って、検査員の熟練度や体調に関係なく、高速で正確な欠陥検出を行うことが可能となり、表示装置の生産能力の向上および品質の向上に役立つ。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００４２】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１の画像欠陥検出装置を示すブロック図である。この画像欠陥検出装置は、例えば、画像表示装置である液晶パネル１における表示画像の欠陥を検出するために使用され、液晶パネル１をレンズ２を通して撮像するカメラ３を有している。カメラ３にて撮像された画像は、ＮＴＳＣ方式によって出力される。
【００４３】
カメラ３の出力は、ＡＤ変換器４によってデジタル信号に変換され、メモリ５に格納される。なお、カメラ３の出力をＡＤ変換器４によって出力する構成に替えて、カメラ３内にＡＤ変換器４が内蔵されていても良い。
【００４４】
メモリ５に格納された画像のデジタル信号は、ＣＰＵ６によって制御されるＲＧＢ分離部７によって、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）Ｂ（青色）の色成分毎に分解されて、メモリ８に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に格納される。ＲＧＢ分離部７としては、一般的に使用されるコンポジットなどで構成されている。なお、ＡＤ変換によって変換されたデジタル信号をＲ、Ｇ、Ｂの各色成分に分離する構成に替えて、カメラ３から出力されるアナログ信号を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に分離した後に、ＡＤ変換するようにしてもよい。
【００４５】
各色成分毎に分離されてメモリ８に格納された色成分は、分離された色成分毎に、ＣＰＵ６にて制御される各色成分検査部９によって、後述する検査方法にて検査されて、検査結果がメモリ１２に格納される。そして、このメモリ１２に格納された内容に基づいて、ＣＰＵ６は、結果出力部１３に検査結果を出力する。結果出力部１３は、モニタ等の表示装置にて表示する構成、あるいは、ブザー等の警報機等によって警報音を出力する構成、通信手段によって欠陥の有無判定後の処理を行う装置へ通知する構成等とされる。また、検査結果の判定を、検査項目終了毎に行うか、すべての検査項目終了後に検査結果の判定を行うかは、適宜、ＣＰＵ６にて選択される。
【００４６】
図２は、画像欠陥の欠陥の代表的な例を示す模式図である。図２には、点欠陥１４、シミ欠陥１５、線欠陥１６、ムラ欠陥１７が示されている。点欠陥１４は、液晶パネル１における１つの画素のデジタルデータが、その周囲の画素のデジタルデータに比べて、著しく大きな差（大または小）がある状態である。シミ欠陥１５は、適当な領域の複数の画素のデジタルデータそれぞれが、周囲の画素のデジタルデータに対して、点欠陥１４における差分よりも小さな差がある状態である。
【００４７】
線欠陥１６は、シミ欠陥１５と同様に、点欠陥１４の画素に比べて周りの画素とのデジタルデータ差が小さい複数の画素が、線状に集まったものである。ムラ欠陥１７は、シミ欠陥１５の画素よりもさらにデジタルデータ差が小さい複数の画素が、シミ欠陥１５よりも広い領域に集まったものである。
【００４８】
図３は、各色成分検査部９の動作を説明するためのブロック図である。各色成分検査部９は、検査基準領域および検査対象領域の比較対象位置を設定するマトリクス設定手段１８を有しており、マトリクス設定手段１８は、検査対象領域および検査基準領域のそれぞれのマトリクスの位置、それぞれのマトリクスサイズ、それぞれのマトリクスの両者の距離を設定する。
【００４９】
比較値抽出手段１９では、マトリクス設定手段１８にて設定された検査基準領域のマトリクスサイズ内の画素のデジタルデータと、比較対象とされる検査対象領域のマトリクスサイズ内の画素のデジタルデータ（比較値）とを抽出する。
【００５０】
比較値抽出手段１９によって抽出された比較値は、比較手段２０によって、設定された閾値と比較される。そして、比較手段２０にて比較されたデータによって欠陥が検出された場合には、欠陥記憶メモリ２１に格納される。
【００５１】
さらに、各色成分検査部９には、液晶パネル１における全ての画素の検査が終了したか否かを判断する全画素検査終了判定手段２２が設けられている。そして、全画素検査終了判定手段２２によって、全画素の検査が終了していないと判定された場合には、次アドレス生成手段２３によって、次アドレスの位置を設定し、比較値抽出手段１９により検査位置を変えて各検査を行う。
【００５２】
全画素検査終了判定手段２２によって、全画素検査が終了したことが判定された場合には、図１のメモリ１２へ欠陥記憶メモリ２１のデータが出力される。そして、ＣＰＵ６にて設けられたＲＧＢ終了確認手段２４ａにて、Ｒ，Ｇ，Ｂすべての色成分の検査が終了していることが確認され、終了していない場合は、比較値抽出手段１９によって、検査が終了していない色成分の検査が行われる。
【００５３】
すべての色成分の検査が終了している場合は、ＣＰＵ６に設けられた次検査有無確認手段２４ｂにて次の検査項目の有無を判断する。検査項目としては、図２に示すような、点欠陥１４、シミ欠陥１５、縦方向および横方向の線欠陥１６、ムラ欠陥１７の検査等である。実施すべき検査項目がある場合は、再度、マトリクス設定手段１８に戻り次の検査項目に関する検査を行う。
【００５４】
図４は、本実施形態の画像欠陥検出装置にて実施される欠陥検出方法を説明するためのフローチャートである。まず、カメラ３によって撮像された表示パネル１の画像を、ＲＧＢ分離部７によって、各画素毎に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎にそれぞれ分解する（図４のステップＳ１参照、以下同様）。この場合、例えば点欠陥１４のような微小な欠陥を検出する場合には、マトリクスサイズ設定手段１８によって、図５に示すように、検査基準領域３８および検査対象領域３９を、それぞれ、例えば３画素×３画素等の比較的小さなマトリクスサイズに設定する（ステップＳ２）。
【００５５】
検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、３画素×３画素の矩形形状に限らず、円や楕円でも良い。また、点欠陥１４は、通常、１画素の欠陥であるが、図１５に示すように、Ａ／Ｄ変換での信号の鈍り、配線内を通過する際の信号の鈍り等により、複数の画素に影響する場合がある。従って、点欠陥１４を検出するためのマトリクスサイズは、このような信号の鈍りの影響を考慮した大きさにすることが効果的である。
【００５６】
次に、例えば、図５に示したように、検査対象領域３９を、検査基準領域３８のすぐ右横に設定する（ステップＳ３）。通常、点欠陥１４のような欠陥を検出する場合は、画面全体にわたる各画素のデジタルデータの変化による影響を極力排除するために、検査基準領域３８および検査対象領域３９を、上下左右のいずれかに隣接して設定することが好ましい。ただし、前述したような信号の鈍りの影響を考慮して、検査対象領域３９を検査基準領域３８から数画素離れて設定して、検査対象領域３９の画素のデジタルデータを検査基準領域３８の画素のデータと比較するようにしても良い。
【００５７】
検査対象領域および検査基準領域の比較対象位置が設定されると、欠陥の有無を判定する閾値を比較手段２０に設定する（ステップＳ４）。閾値は、撮像された液晶パネル１の画面の画像の色成分に応じて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎にそれぞれ設定される。
【００５８】
閾値が設定されると、比較値抽出手段２０によって比較値が抽出される（ステップＳ５）。比較値としては、ステップＳ２およびＳ３によって設定された検出基準領域３８における３画素×３画素のマトリクス内の全ての画素のデジタルデータの合計値と、検出対象領域３９における３画素×３画素のマトリクス内の全ての画素のデジタルデータの合計値との差分値が抽出される。
【００５９】
このようにして抽出された比較値と、ステップＳ４にて設定された閾値とが、比較手段２０にて比較され（ステップＳ６）、液晶表示パネル１における画面の欠陥の有無が判断される。通常、微小な点欠陥１４の検出には、設定された閾値に対して、比較値が大きい場合に点欠陥１４が存在していると判定される。
【００６０】
例えば、１画素のデジタルデータとして、０〜２５５の８ビットの場合に、カメラ３で撮像した画像における理想のデジタルデータを値を１２８とすると、図５に示すマトリクスサイズの検査基準領域３８における全ての画素のデジタルデータの合計値が１１００、検査対象領域３９における全ての画素のデジタルデータの合計値が１１５０であれば、ステップＳ５における比較値抽出によって、１１５０−１１００＝５０として、比較値５０が算出される。そして、ステップＳ４にて閾値として４０が設定されていると、ステップＳ６における比較値≧閾値の判定で、５０（比較値）≧４０（閾値）になっているために、この比較対象位置において欠陥が存在すると判断する。この場合、閾値が６０に設定されていると、この比較対象位置では、欠陥なしと判断されることになる。
【００６１】
なお、デジタルデータの比較は、各検査基準領域３８および３９における全ての画素のデジタルデータの合計値を比較値として、閾値と比較するようにしているが、各検査基準領域３８および３９における全ての画素のデジタルデータの平均値、あるいは、変化率を比較値として、閾値と比較するようにしてもよい。
【００６２】
また、ここでは検査基準領域および検査対象領域は同一サイズとしているが、平均値などで比較する場合では、異なったサイズでも良い。ただ、点欠陥のような微小な欠陥の原因は１画素分の出力が欠けたものであるが、Ａ／Ｄ変換器の性能や配線鈍り等により、図１５に示すように鈍った状態となることが多い。従って、１画素毎に比較を行うよりも、複数画素分のデータで比較する方が有効である。
【００６３】
また、この例では、Ｘ方向の横との比較としているが、Ｙ方向の縦との比較を行うことにより、さらに検出精度を高めることが出来る。
【００６４】
このようにして、欠陥の存在が確認されると、欠陥記憶メモリ２１に、この欠陥の位置情報等が記憶される（ステップＳ７）。
【００６５】
所定の比較対象位置における検査が終了すると、１行におけるＸ方向に沿った全ての画素の検査が終了していないことが確認されて（ステップＳ８）、比較対象位置がＸ方向に１画素分だけ移動され（ステップＳ９）、同様の検査が実施される。そして、１行における全ての画素の検査が終了したことが確認されると、Ｙ方向の全ての行の検査が終了していないことが確認されて（ステップＳ１０）、比較対象位置が次の行の先頭に移動され（ステップＳ１１）、同様の検査が実施される。
【００６６】
比較対象位置の移動は、比較対象位置の設定において、検査対象領域３９が検査基準領域３８に対してＸ方向の右横に指定されているために、Ｘ方向の右に１画素分ずつであり、１行分の画素全てに関して検査が終了することによって、その下側（Ｙ方向）の行の先頭から検査を開始するようになっているが、比較対象位置の設定において、検査対象領域３９が検査基準領域３８に対してＸ方向の左横に指定されていれば、左に１画素分だけ移動され、また、下側に指定されていれば、下に１画素分だけ移動される。
【００６７】
このようにして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に、全画像にわたる点欠陥１４の検査が実施される（ステップＳ１３）。そして、Ｒ、Ｇ、Ｂの全ての色成分に関して、全画像にわたる点欠陥１４の検査が終了すると、検査が終了していない検査項目の有無が確認される（ステップＳ１４）。そして、例えば、検査項目として、シミ欠陥１５の検査があれば、同様にして、シミ欠陥の検査が実施される。通常、前述したように、点欠陥１４、シミ欠陥１５、縦方向および横方向の線欠陥１６、ムラ欠陥１７の検査が実施される。そして、全ての検査項目の検査が終了すると、画像欠陥検査が終了する。
【００６８】
シミ欠陥１５を検出する場合には、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを、点欠陥１４を検出する場合における検査基準領域および検査対象領域のマトリクスサイズより大きく設定される。また、シミ欠陥１５の検出は、比較対象である閾値に対して比較値が大きくなっている場合に、シミ欠陥１５が存在するものと判定される。その他は、点欠陥１４の検査と同様に実施される。
【００６９】
ムラ欠陥１７を検出する場合には、図６に示すように、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、点欠陥１４を検出する場合における検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズよりも大きく設定され、例えば３０画素×３０画素のような比較的大きな同一のマトリクスサイズに設定される。また、ムラ欠陥１７は、複数の画素にわたって、デジタルデータ値が徐々に変化しているために、図６に示すように、検査基準領域３８に対して適当な距離をあけて検査対象領域３９を設定することが好ましい。
【００７０】
さらに、カメラ３にて撮像される画像は、レンズ２によって中心部分における画素のデジタルデータの出力が大きくなるために、検査基準領域３８および検査対象領域３９をＸ方向（横方向）に設定する場合には、画像の横方向の寸法の半分程度だけ離れて設定することが効果的である。そして、検査基準領域３８および検査対象領域３９における各画素のデジタルデータが比較値とされて、比較値に基づいて、ムラ欠陥１７が検出される。ムラ欠陥１７が存在すると判断する比較値は、比較的小さな値となる。
【００７１】
また、縦方向（Ｙ方向）に沿った線欠陥１６を検出する場合には、図７に示すように、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを、点欠陥１４の検出に際して設定される検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズよりも大きく、しかも、Ｙ方向に沿って長くなるように、例えば２画素（Ｘ方向）×５０画素（Ｙ方向）と設定される。また、点欠陥１４を検出する場合と同様に、画面全体にわたる各画素のデジタルデータの変化による影響を極力排除するため、検査基準領域３８および検査対象領域３９を隣接して設定することが好ましい。縦方向の線欠陥１６を検出する場合は、左右方向に隣接する検査基準領域３８および検査対象領域３９における各画素のデジタルデータを比較するだけでも十分である。
【００７２】
横方向（Ｘ方向）に沿った線欠陥１６を検出する場合には、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、Ｘ方向に沿って長くなるように、例えば５０画素（Ｘ方向）×２画素（Ｙ方向）と設定される。この場合、検査基準領域３８および検査対象領域３９を上下方向に隣接して設定して、上下方向に隣接する検査基準領域３８および検査対象領域３９における各画素のデジタルデータを比較するだけでも十分である。
【００７３】
このように、欠陥の種類に対応させて、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを変更し、また、両者の位置関係も変更し、さらには、欠陥の有無を判断する閾値の値も変更することにより、多種類の欠陥を、それぞれ確実に検出することができる。従って、検査対象の良品の品位をさらに向上させることも容易である。
【００７４】
通常、１画素当たりの閾値（閾値／マトリクス）は、点欠陥１４を検出する場合に、最も大きな値に設定され、続いて、シミ欠陥１５および線欠陥１６を検出する場合に、大きな値に設定され、ムラ欠陥１７を検出する場合に最も小さな値に設定される。同様に、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、点欠陥１４を検出する場合に、最も小さな面積に設定され、続いて、シミ欠陥１５および線欠陥１６を検出する場合に、大きな面積に設定され、ムラ欠陥１７を検出する場合に最も大きな面積に設定される。
【００７５】
閾値は、１つの値を設定する構成に限らず、２つの値を設定して、検査対象物品の品位をランク分けするようにしてもよい。
【００７６】
なお、上記実施形態１では、各色成分毎に各欠陥を順次検査したが、以下の実施形態２に示すように、各検査工程を並行して行う（並列処理する）ことも可能である。
【００７７】
（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態２の画像欠陥検出装置を示すブロック図である。なお、この図では、実施形態１と同様の機能を有する部分に同じ番号を付している。この画像欠陥検出装置は、実施形態１と同様に、例えば、画像表示装置である液晶パネル１における表示画像の欠陥を検出するために使用され、液晶パネル１をレンズ２を通して撮像するカメラ３を有している。カメラ３にて撮像された画像は、ＮＴＳＣ方式によって出力される。
【００７８】
カメラ３の出力は、ＡＤ変換器４によってデジタル信号に変換され、メモリ５に格納される。なお、本実施形態でも、カメラ３の出力をＡＤ変換器４によって出力する構成に替えて、カメラ３内にＡＤ変換器４が内蔵されていても良い。
【００７９】
メモリ５に格納された画像のデジタル信号は、ＣＰＵ６によって制御されるＲＧＢ分離部７によって、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）Ｂ（青色）の色成分毎に分解される。各成分毎にメモリ８ａ〜８ｃが用意され、例えばＲ成分はメモリ８ａ、Ｇ成分はメモリ８ｂ、Ｂ色成はメモリ８ｃに格納される。ＲＧＢ分離部７は、実施形態１と同様に、一般的に使用されるコンポジットなどで構成されている。なお、本実施形態でも、ＡＤ変換によって変換されたデジタル信号をＲ、Ｇ、Ｂの各色成分に分離する構成に替えて、カメラ３から出力されるアナログ信号を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に分離した後に、ＡＤ変換するようにしてもよい。
【００８０】
各色成分毎に分離されてメモリ８ａ〜８ｃに格納された色成分は、分離された色成分毎に、ＣＰＵ６にて制御される各色成分検査部９によって、後述する検査方法にて検査される。各色成分検査部９は、実施形態１で図２に示したような点欠陥１４を検査する点欠陥検出部、シミ欠陥１５を検査するシミ欠陥検出部、線欠陥１６を検査する線欠陥検出部、ムラ欠陥１７を検査するムラ欠陥検査部を有している。そして、検査結果はメモリ１２に格納され、このメモリ１２に格納された内容に基づいて、ＣＰＵ６は、結果出力部１３に検査結果を出力する。結果出力部１３は、実施形態１と同様に、モニタ等の表示装置にて表示する構成、あるいは、ブザー等の警報機等によって警報音を出力する構成、通信手段によって欠陥の有無判定後の処理を行う装置へ通知する構成等とされる。また、検査結果の判定を、検査項目終了毎に行うか、すべての検査項目終了後に検査結果の判定を行うかは、適宜、ＣＰＵ６にて選択される。
【００８１】
図９は、各色成分検査部９の概略構成を説明するためのブロック図である。ここでは、Ｒ成分を例として、点欠陥、シミ欠陥、ムラ欠陥および線欠陥の４つの欠陥検出処理を並列処理する場合について説明する。
【００８２】
点欠陥検出処理部１１ａは点欠陥検査を行うプロセッサであり、第１のシミ欠陥検出処理部１１ｂおよび第２のシミ欠陥検出処理部１１ｅはシミ欠陥検査を行うプロセッサであり、第１のムラ欠陥検出処理部１１ｃおよび第２のムラ欠陥検出処理部１１ｆはムラ欠陥検査を行うプロセッサであり、第１の線欠陥検出処理部１１ｄおよび第２の線欠陥検出処理部１１ｇは線欠陥検査を行うプロセッサである。１１ａ〜１１ｄの各欠陥検出処理部は、Ｒ成分用メモリ８ａから、図８で説明したＲＧＢ分離後のＲ成分のみを抽出したデータを読み出して処理を行う。このように、４つの欠陥検査を並列処理することにより、全ての欠陥検査を高速に行うことができる。また、検査項目をさらに多くして、並列処理を行うことも可能である。さらに、各欠陥の検査をＲ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に並列処理することができるので、さらに高速に処理することができる。
【００８３】
また、各欠陥の検査は、後述するように、欠陥の種類に応じて処理されるマトリクスの大きさが変化するため、各欠陥を検査するために必要とされる各プロセッサの処理量も欠陥の種類によって異なる。そこで、処理量が多く、処理時間がかかる検査項目については、その欠陥検出処理を複数のプロセッサに分散して行うことにより、さらに高速処理が可能となる。
【００８４】
例えば、後述するムラ欠陥の検査を行う場合、マトリクスの大きさが３０×３０である場合について考えると、まず、図９に示す第１のムラ欠陥検出処理部１１ｃを用いて横方向１×３０の大きさ（検査基準領域と検査対象領域の１行分）の差分値を各々算出し、その算出したデータ値を第２のムラ欠陥検出処理部１１ｆに渡す。そして、第２のムラ欠陥検出検出処理部１１ｆで、データ値を縦３０行分合計することにより、３０×３０のマトリクスの差分値を計算することができる。
【００８５】
なお、この図９ではシミ欠陥検査、ムラ欠陥検査および線欠陥検査を２つのプロセッサを用いて行うようにしているが、プロセッサの数はいくつでもよい。但し、各プロセッサに処理させる内容は処理時間や処理内容が同じ程度で平均化されるものが好ましい。さらに、各検査項目毎に処理を分割しているが、特定の欠陥検査の処理に極端に時間がかかるような場合には、検査項目以外で分割してもよく、例えば撮像された画像の上部、中心部、下部等に分割してもよい。
【００８６】
なお、上記プロセッサとしてはノイマン型のプロセッサを用いても良く、非ノイマン型のものを用いてもよい。非ノイマン型のプロセッサを用いた場合には、パイプライン処理が可能となるため、さらに高速処理が可能となる。
【００８７】
図１０は、点欠陥検出部１１ａの動作を説明するためのブロック図である。この点欠陥検出部１１ａは、検査基準領域および検査対象領域の比較対象位置を設定するマトリクス設定手段１８を有しており、マトリクス設定手段１８は、検査対象領域および検査基準領域のそれぞれのマトリクスの位置、それぞれのマトリクスサイズ、それぞれのマトリクスの両者の距離を設定する。
【００８８】
比較値抽出手段１９では、マトリクス設定手段１８にて設定された検査基準領域のマトリクスサイズ内の画素のデータと、比較対象とされる検査対象領域のマトリクスサイズ内の画素のデータ（比較値）とを抽出する。
【００８９】
比較値抽出手段１９によって抽出された比較値は、比較手段２０によって、設定された閾値と比較される。そして、比較手段２０にて比較されたデータによって欠陥が検出された場合には、欠陥記憶メモリ２１に格納される。
【００９０】
さらに、点欠陥検出部１１ａは、液晶パネル１における全ての画素の検査が終了したか否かを判断する全画素検査終了判定手段２２を有している。そして、全画素検査終了判定手段２２によって、全画素の検査が終了していないと判定された場合には、次アドレス生成手段２３によって、次アドレスの位置を設定し、比較値抽出手段１９により検査位置を変えて各検査を行う。
【００９１】
全画素検査終了判定手段２２によって、全画素検査が終了したことが判定された場合には、図８のメモリ１２へ欠陥記憶メモリ２１のデータが出力される。そして、ＣＰＵ６に設けられた全検査終了確認手段２４にて、Ｒ，Ｇ，Ｂすべての色成分の検査および全ての欠陥項目の検査が終了していることが確認され、検査が終了する。
【００９２】
図１１は、２つのムラ欠陥検出部１１ｃ、１１ｆの動作を説明するためのブロック図である。マトリクス設定手段１８ａ、１８ｂは上記点欠陥検出部１１ａで説明したマトリクス設定手段１８と同様である。
【００９３】
１行差分値抽出手段１９ａでは、マトリクス設定手段１８ａにて設定された検査基準領域のマトリクスのうちの１行分の画素のデータと、比較対象とされる検査対象領域のマトリクスのうちの１行分の画素のデータ（比較値）との差分値を抽出する。
【００９４】
１行差分値抽出手段１９ａによって抽出された差分は、第２のムラ欠陥検出部１１ｆに渡され、比較値抽出手段１９で、マトリクス設定手段１８ｂにて設定されたマトリクスサイズの行数分を加算することにより、比較値を抽出する。
【００９５】
比較手段２０ｂ、欠陥記憶メモリ２１ｂ、全画素検査終了判定手段２２ａ、２２ｂ、次アドレス生成手段２３ａ、２３ｂは、上記点欠陥検出部１１ａで説明した比較手段２０、欠陥記憶メモリ２１、全画素検査終了判定手段２２、次アドレス生成手段２３と同様である。
【００９６】
なお、ここでは１つ目のプロセッサで１行の差分値を求めて２つ目のプロセッサで縦の行数分の和を求めているが、１つ目のプロセッサで縦の行数分の和を求めて２つ目のプロセッサで１行の差分値を求めてもよく、所定サイズのマトリクスの差分値を求めてもよい。さらに、ここでは２つのプロセッサを用いているが、さらに多くのプロセッサを用いてもよい。シミ欠陥および線欠陥の検査についても、ムラ欠陥の場合と同様に行うことができる。
【００９７】
図１２は、本実施形態の画像欠陥検出装置にて実施される欠陥検出方法を説明するためのフローチャートである。ここでは、図２に示した点欠陥１４のような微小な欠陥を検出する場合について、点欠陥検出処理部１１ａでの検出処理動作を説明する。
【００９８】
まず、カメラ３によって撮像された表示パネル１の画像を、ＲＧＢ分離部７によって、各画素毎に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎にそれぞれ分解する（図１２のステップＳ１参照、以下同様）。この場合、点欠陥１４のような微小な欠陥を検出する場合には、実施形態１において図５に示したように、マトリクスサイズ設定手段１８によって、検査基準領域３８および検査対象領域３９を、それぞれ、例えば３画素×３画素等の比較的小さなマトリクスサイズに設定する（ステップＳ２）。
【００９９】
ここで、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、実施形態１と同様に、３画素×３画素の矩形形状に限らず、円や楕円でも良い。また、点欠陥１４は、通常、１画素の欠陥であるが、図１５に示すように、Ａ／Ｄ変換での信号の鈍り、配線内を通過する際の信号の鈍り等により、複数の画素に影響する場合がある。従って、点欠陥１４を検出するためのマトリクスサイズは、このような信号の鈍りの影響を考慮した大きさにすることが効果的である。
【０１００】
次に、例えば、実施形態１において図５に示したように、検査対象領域３９を、検査基準領域３８のすぐ右横に設定する（ステップＳ３）。通常、点欠陥１４のような欠陥を検出する場合は、画面全体にわたる各画素のデジタルデータの変化による影響を極力排除するために、検査基準領域３８および検査対象領域３９を、上下左右のいずれかに隣接して設定することが好ましい。ただし、前述したような信号の鈍りの影響を考慮して、検査対象領域３９を検査基準領域３８から数画素離れて設定して、検査対象領域３９の画素のデジタルデータを検査基準領域３８の画素のデータと比較するようにしても良い。
【０１０１】
検査対象領域および検査基準領域の比較対象位置が設定されると、欠陥の有無を判定する閾値を比較手段２０に設定する（ステップＳ４）。閾値は、撮像された液晶パネル１の画面の画像の色成分に応じて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎にそれぞれ設定される。
【０１０２】
閾値が設定されると、比較値抽出手段２０によって比較値が抽出される（ステップＳ５）。比較値としては、ステップＳ２およびＳ３によって設定された検出基準領域３８における３画素×３画素のマトリクス内の全ての画素のデジタルデータの合計値と、検出対象領域３９における３画素×３画素のマトリクス内の全ての画素のデジタルデータの合計値との差分値が抽出される。
【０１０３】
このようにして抽出された比較値と、ステップＳ４にて設定された閾値とが、比較手段２０にて比較され（ステップＳ６）、液晶表示パネル１における画面の欠陥の有無が判断される。
【０１０４】
上記マトリクスサイズおよび欠陥検出判定のためのデータ値は、図１０に１８〜２３で示した各手段に設定されている。例えば、１画素のデジタルデータとして、０〜２５５の８ビットの場合に、カメラ３で撮像した画像における理想のデジタルデータを値を１２８とすると、図５に示すマトリクスサイズの検査基準領域３８における全ての画素のデジタルデータの合計値が１１００であり、検査対象領域３９における全ての画素のデジタルデータの合計値が１１５０であれば、ステップＳ５における比較値抽出によって、１１５０−１１００＝５０として、比較値５０が算出される。そして、ステップＳ４にて閾値として４０が設定されていると、ステップＳ６における比較値≧閾値の判定で、５０（比較値）≧４０（閾値）になっているために、この比較対象位置において欠陥が存在すると判断する。この場合、閾値が６０に設定されていると、この比較対象位置では、欠陥なしと判断されることになる。通常、点欠陥１４のような微小な欠陥は、比較値が大きい場合に欠陥として判定される。
【０１０５】
このようにして、欠陥の存在が確認されると、欠陥記憶メモリ２１に、この欠陥の位置情報等が記憶される（ステップＳ７）。
【０１０６】
所定の比較対象位置における検査が終了すると、１行におけるＸ方向に沿った全ての画素の検査が終了していない（Ｘ方向が最大であれば終了）ことが確認されて（ステップＳ８）、比較対象位置がＸ方向に（ここでは右へ）１画素分だけ移動され（ステップＳ９）、同様の検査が実施される。そして、１行における全ての画素の検査が終了したことが確認されると、Ｙ方向の全ての行の検査が終了していない（Ｙ方向が最大であれば終了）ことが確認されて（ステップＳ１０）、比較対象位置が次の行の先頭に移動され（ステップＳ１１）、同様の検査が繰り返して実施される。
【０１０７】
なお、デジタルデータの比較は、各検査基準領域３８および３９における全ての画素のデジタルデータの合計値を比較値として、閾値と比較するようにしているが、各検査基準領域３８および３９における全ての画素のデジタルデータの平均値、あるいは、変化率を比較値として、閾値と比較するようにしてもよい。
【０１０８】
また、ここでは検査基準領域および検査対象領域は同一サイズとしているが、平均値などで比較する場合では、異なったサイズでも良い。ただ、点欠陥のような微小な欠陥の原因は１画素分の出力が欠けたものであるが、Ａ／Ｄ変換器の性能や配線鈍り等により、図１５に示すように鈍った状態となることが多い。従って、１画素ごとに比較を行うよりも、複数画素分のデータで比較する方が有効である。
【０１０９】
また、この例では、Ｘ方向の横との比較としているが、Ｙ方向の縦との比較を行うことにより、さらに検出精度を高めることができる。
【０１１０】
比較対象位置の移動は、ステップＳ３の比較対象位置の設定において、検査対象領域３９が検査基準領域３８に対してＸ方向の右横に指定されているために、Ｘ方向の右に１画素分ずつであり、１行分の画素全てに関して検査が終了することによって、その下側（Ｙ方向）の行の先頭から検査を開始するようになっているが、比較対象位置の設定において、検査対象領域３９が検査基準領域３８に対してＸ方向の左横に指定されていれば、左に１画素分だけ移動され、また、下側に指定されていれば、下に１画素分だけ移動される。
【０１１１】
このようにして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に、全画像にわたる点欠陥１４の検査が並行して実施される。それと共に、シミ欠陥検出処理部１１ｂ、１１ｅではシミ欠陥１５の検査が、ムラ欠陥検出処理部１１ｃ、１１ｆではムラ欠陥１７の検査が、線欠陥検出処理部１１ｄ、１１ｇでは線欠陥１６の検査が並行して実施され、全ての検査項目の検査が終了すると、画像欠陥検査が終了する。
【０１１２】
シミ欠陥１５を検出する場合には、実施形態１と同様に、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを、点欠陥１４を検出する場合における検査基準領域および検査対象領域のマトリクスサイズより大きく設定する。また、シミ欠陥１５の検出は、比較対象である閾値に対して比較値が大きくなっている場合に、シミ欠陥１５が存在するものと判定する。ここで、マトリクスの大きさが大きくなって処理に時間がかかる場合には、図９に示したように、複数のプロセッサを使用する。
【０１１３】
図１３および図１４は、複数のプロセッサを使用する場合について、欠陥検出処理動作を説明するためのフローチャートである。ここでは、図２に示したシミ欠陥１５を検出する場合について、シミ欠陥検出処理部１１ｂ、１１ｅでの検出処理動作を説明する。
【０１１４】
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎に分解された画像データを第１のシミ欠陥処理部１１ｂおよび第２のシミ欠陥処理部１１ｅが受け取る（図１３および図１４の▲１▼）と、まず、第１のシミ欠陥処理部１１ｂでは、マトリクスサイズ設定手段１８ａによって、マトリクスサイズを例えば６画素×４画素等に設定し（図１３のステップＳ２１）、比較対象位置（検査基準領域３８および検査対象領域３９）を設定する（図１３のステップＳ２２）。このとき、第２のシミ欠陥処理部１１ｅでは、マトリクスサイズ設定手段１８ｂによって、マトリクスサイズを例えば６画素×４画素等に設定し（図１４のステップＳ３１）、比較対象位置（検査基準領域３８および検査対象領域３９）を設定する（図１４のステップＳ３２）。さらに、第２のシミ欠陥処理部１１ｅでは、欠陥の有無を判定する閾値を比較手段２０ｂに設定する（図１４のステップＳ３４）。
【０１１５】
この後、第１のシミ欠陥処理部１１ｂでは、１行差分値抽出手段１９ａによって、横１行分の検査基準領域と検査対象領域の差分値の和を抽出する。例えばマトリクスが６画素×４画素の場合には、６画素分の検査基準領域と検査対象領域の差分値の和を抽出する（図１３のステップＳ２３）。この差分値データは、第２のシミ欠陥処理部１１ｅに送られる（図１３および図１４の▲２▼）。
【０１１６】
所定の比較対象位置における検査が終了すると、１行におけるＸ方向に沿った全ての画素の検査が終了していない（Ｘ方向が最大であれば終了）ことが確認されて（図１３のステップＳ２４）、比較対象位置をＸ方向に（ここでは右へ）１画素分だけ移動して（図１３のステップＳ２５）、同様の検査が実施される。そして、１行における全ての画素の検査が終了したことが確認されると、Ｙ方向に全ての行の検査が終了していない（Ｙ方向が最大であれば終了）ことが確認され（図１３のステップＳ２６）、比較対象位置を次の行の先頭に移動して（図１３のステップＳ２７）、同様の検査が繰り返して実施される。このような１行分の差分値の和の抽出を全画素分について行う。
【０１１７】
第２のシミ欠陥処理部１１ｅでは、第２のシミ欠陥検出処理部１１ｂから受け取ったデータを基に（図１４の▲２▼）、比較値抽出手段２０によって、行数分のデータを加算して比較値を抽出する（ステップＳ３４）。例えばマトリクスが６画素×４画素の場合には、４行分のデータを加算して比較値を抽出する。
【０１１８】
抽出された比較値とステップＳ３３にて設定された閾値とは比較手段２０にて比較され（ステップＳ３５）、液晶表示パネル１における画面の欠陥の有無が判断される。この欠陥の位置情報等は、欠陥記憶メモリ２１に記憶される（ステップＳ３６）。
【０１１９】
所定の比較対象位置における検査が終了すると、１行におけるＸ方向に沿った全ての画素の検査が終了していない（Ｘ方向が最大であれば終了）ことが確認され（ステップＳ３７）、比較対象位置がＸ方向に（ここでは右へ）１画素分だけ移動され（ステップＳ３８）、同様の検査が実施される。そして、１行における全ての画素の検査が終了したことが確認されると、Ｙ方向の全ての行の検査が終了していない（Ｙ方向が最大であれば終了）ことが確認されて（ステップＳ３９）、比較対象位置が次の行の先頭に移動され（ステップＳ４０）、同様の検査が繰り返して実施される。
【０１２０】
なお、ここでは、第１のシミ欠陥処理部１１ｂで１行分の差分値を求め、第２のシミ欠陥処理部１１ｅで差分値を行数分だけ加算することにより設定されたマトリクス全体の比較値を求めているが、各処理部での処理内容が平均化されている方が効率が良い。さらに、２つの処理部に分けているが、２つ以上の複数に分けてもよい。
【０１２１】
ムラ欠陥１７および線欠陥１６の検査についても、上記シミ欠陥の検査と同様にして、複数のプロセッサにより処理を行うことができる。
【０１２２】
ムラ欠陥１７を検出する場合には、図６に示すように、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを、点欠陥１４を検出する場合における検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズよりも大きく設定し、例えば３０画素×３０画素のような比較的大きな同一のマトリクスサイズに設定する。また、ムラ欠陥１７は、複数の画素にわたってデジタルデータ値が徐々に変化しているために、図６に示すように、検査基準領域３８に対して適当な距離をあけて検査対象領域３９を設定することが好ましい。
【０１２３】
さらに、カメラ３にて撮像される画像は、レンズ２によって中心部分における画素のデジタルデータの出力が大きくなるために、検査基準領域３８および検査対象領域３９をＸ方向（横方向）に設定する場合には、画像の横方向の寸法の半分程度だけ離れて設定することが効果的である。そして、検査基準領域３８および検査対象領域３９における各画素のデジタルデータが比較値とされて、比較値に基づいて、ムラ欠陥１７が検出される。ムラ欠陥１７が存在すると判断する比較値は、比較的小さな値となる。
【０１２４】
さらに、縦方向（Ｙ方向）に沿った線欠陥１６を検出する場合には、図７に示すように、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを、点欠陥１４の検出に際して設定される検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズよりも大きく、しかも、Ｙ方向に沿って長くなるように、例えば２画素（Ｘ方向）×５０画素（Ｙ方向）と設定する。また、点欠陥１４を検出する場合と同様に、画面全体にわたる各画素のデジタルデータの変化による影響を極力排除するため、検査基準領域３８および検査対象領域３９を隣接して設定することが好ましい。縦方向の線欠陥１６を検出する場合は、左右方向に隣接する検査基準領域３８および検査対象領域３９における各画素のデジタルデータを比較するだけでも十分である。
【０１２５】
横方向（Ｘ方向）に沿った線欠陥１６を検出する場合には、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、Ｘ方向に沿って長くなるように、例えば５０画素（Ｘ方向）×２画素（Ｙ方向）と設定する。この場合、検査基準領域３８および検査対象領域３９を上下方向に隣接して設定して、上下方向に隣接する検査基準領域３８および検査対象領域３９における各画素のデジタルデータを比較するだけでも十分である。
【０１２６】
本実施形態２の場合には、点欠陥、シミ欠陥、ムラ欠陥および線欠陥の検査を、複数のプロセッサで並列処理することにより、実施形態１に比べてより高速に欠陥の有無を検出することができる。また、シミ欠陥、ムラ欠陥および線欠陥の検出処理を、２つ以上のプロセッサを用いて行うことにより、さらに高速に欠陥の有無を検出することができる。
【０１２７】
このように、欠陥の種類に対応させて、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを変更し、また、両者の位置関係も変更し、さらには、欠陥の有無を判断する閾値の値も変更することにより、多種類の欠陥を、それぞれ確実に検出することができる。従って、検査対象の良品の品位をさらに向上させることも容易である。
【０１２８】
通常、１画素当たりの閾値（閾値／マトリクス）は、点欠陥１４を検出する場合に、最も大きな値に設定され、続いて、シミ欠陥１５および線欠陥１６を検出する場合に、大きな値に設定され、ムラ欠陥１７を検出する場合に最も小さな値に設定される。同様に、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、点欠陥１４を検出する場合に、最も小さな面積に設定され、続いて、シミ欠陥１５および線欠陥１６を検出する場合に、大きな面積に設定され、ムラ欠陥１７を検出する場合に最も大きな面積に設定される。
【０１２９】
閾値は、１つの値を設定してその値以上と未満とで区別るす構成に限らず、２つの値を設定して、範囲を区切ることにより、検査対象物品の品位をランク分けするようにしてもよい。
【０１３０】
本実施形態２では、これらの検査を色成分毎または欠陥検査項目毎に並行して実施することができるので、高速に欠陥検出処理を行うことができる。
【０１３１】
上述した実施形態１および実施形態２では、表色系の分離を、ＲＧＢ表色系に分離する構成であったが、他のＸＹＺ表色系やＬ＊ａ＊ｂ＊表色系などの表色系に分離するようにしてもよい。
【０１３２】
さらに、実施形態１および実施形態２では、液晶パネル１の画像の欠陥検出を行う構成であったが、均一牲が要求されるもの、例えば、塗装の検査、ブラウン管の検査、カメラ部分を撮像素子として用いた場合の撮像素子自体の検査等にも、同様に適用することができる。
【０１３３】
さらに、前述した欠陥検出方法の手順を、適当な記憶媒体に記憶しておくことにより、有効に利用することができる。
【０１３４】
【発明の効果】
本発明の請求項１の画像欠陥検出装置、請求項１９の画像欠陥検出方法、および請求項２７の画像欠陥検出方法の手順を記憶した記憶媒体は、このように、検査員の熟練度や体調に関係なく、点欠陥、シミ欠陥、ムラ欠陥、線欠陥等の各種欠陥を、それぞれ精度よく検出することができる。従って、検査対象物の不良品を精度よく検出することができ、検査対象物の品質を著しく向上させることができる。しかも、Ａ／Ｄ変換器を通して画像の欠陥を検出する場合であっても、Ａ／Ｄ変換器の性能に合わせて、画像の欠陥を検出できる。
【０１３５】
請求項２の画像欠陥検出装置および請求項２０の画像欠陥検出方法では、各種欠陥検査を並行して実施することができるので、高速に欠陥検出処理を行うことができる。
【０１３６】
請求項３の画像欠陥検出装置では、欠陥の種類が増えた場合でも処理時間を増やすことなく検査を行うことができる。
【０１３７】
請求項４の画像欠陥検出装置および請求項２１の画像欠陥検出方法では、各欠陥検出部におけるプロセッサの処理を平均化することにより、さらに高速に処理を行うことができる。
【０１３８】
請求項５の画像欠陥検出装置および請求項２２の画像欠陥検出方法では、大局的な画面の変化の影響を最小限にし、点、シミ、線の欠陥を確実に検出することができるとともに、隣接する領域ではほとんど変化が見られないムラような大局的な変化の欠陥を見つけることができ、しかも、Ａ／Ｄ変換器などによる鈍りを考慮して欠陥を検出することができる。
【０１３９】
請求項６の画像欠陥検出装置では、大局的な画面の変化の影響を最小限とすることができ、点、シミ、線の欠陥を確実に検出することができる。
【０１４０】
請求項７の画像欠陥検出装置では、隣接する領域ではほとんど変化が見られないムラような大局的な変化の欠陥を見つけることができる。また、大局的な変化の欠陥を検出する場合でも、検査基準領域と検査対象領域の距離を離すことにより、それぞれの領域サイズを極端に大きくする必要がなく、また、各領域のサイズに関係する処理時間を増やすことなく欠陥を検出することができるために、欠陥検査を高速化することができる。
【０１４１】
請求項８の画像欠陥検出装置では、Ａ／Ｄ変換器による鈍りを除いた状態としても、１画素毎の比較ではほとんど差が認められないような欠陥であっても、その微妙な差の欠陥を有する画素が集まったような、シミ、ムラ、線の欠陥を、その欠陥の大きさや形に関係なく検出することができる。
【０１４２】
請求項９および請求項１０の画像欠陥検出装置では、Ａ／Ｄ変換器などの鈍りを、そのＡ／Ｄ変換器の出力特性に応じて設定することによりＡ／Ｄ変換器の出力特性による影響を極力押さえることができる。
【０１４３】
請求項１１の画像欠陥検出装置では、画像における上下左右へのＡ／Ｄ変換器などによる鈍りを均等に得ることができ、レベル差のやや少ないような点欠陥を検出することができる。
【０１４４】
請求項１２および請求項１３の画像欠陥検出装置では、一方向に長いような欠陥を検出することができる。
【０１４５】
請求項１４および請求項１５の画像欠陥検出装置、請求項２３および請求項２４の画像欠陥検出方法では、全色の状態では判別しにくいような、１表示色の欠陥、全色とも同じ様にレベルが変化しているような欠陥等も検出することができる。
【０１４６】
請求項１６の画像欠陥検出装置、請求項２５の画像欠陥検出方法では、各表色毎に検査する場合でも、各表色毎の検査を並列処理することにより、高速に欠陥の有無を検出することができる。
【０１４７】
請求項１７の画像欠陥検出装置では、各表示色が人間の目に及ぼす影響を考慮することができ、人間の目で見た印象と一致させることにより、良品／不良品の判断を正常に行うことができる。
【０１４８】
請求項１８の画像欠陥検出装置、請求項２６の画像欠陥検出方法では、すべての画面を検査できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の画像欠陥検出装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の画像欠陥検出装置によって検出される欠陥の代表例を示す模式図である。
【図３】実施形態１の画像欠陥検出装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態１の画像欠陥検出装置の動作説明のためのフローチャートである。
【図５】本発明の画像欠陥検出装置によって点欠陥を検出する場合における比較対象位置の設定方法の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の画像欠陥検出装置によってムラ欠陥を検出する場合における比較対象位置の設定方法の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の画像欠陥検出装置によって縦方向の線欠陥を検出する場合における比較対象位置の設定方法の一例を示す説明図である。
【図８】実施形態２の画像欠陥検出装置を示すブロック図である。
【図９】実施形態２の画像欠陥検出装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施形態２の画像欠陥検出装置における点欠陥検出処理部の構成を示すブロック図である。
【図１１】実施形態２の画像欠陥検出装置におけるムラ欠陥検出処理部の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施形態２の画像欠陥検出装置における点欠陥検出処理部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】実施形態２の画像欠陥検出装置における第１のシミ欠陥検出処理部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】実施形態２の画像欠陥検出装置において第２のシミ欠陥検出処理部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】画素欠陥の症状例を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 液晶パネル
２ レンズ
３ カメラ
４ ＡＤ変換器
５ メモリ
６ ＣＰＵ
７ ＲＧＢ分離部
８ メモリ
８ａ Ｒ成分用メモリ
８ｂ Ｇ成分用メモリ
８ｃ Ｂ成分用メモリ
９ 各色成分検査部
１１ａ 点欠陥検査処理部
１１ｂ 第１のシミ欠陥検査処理部
１１ｃ 第１のムラ欠陥検査処理部
１１ｄ 第１の線欠陥検査処理部
１１ｅ 第２のシミ欠陥検査処理部
１１ｆ 第２のムラ欠陥検査処理部
１１ｇ 第２の線欠陥検査処理部
１２ メモリ
１３ 結果出力部
１４ 点欠陥の例
１５ シミ欠陥の例
１６ 線欠陥の例
１７ ムラの例
１８、１８ａ、１８ｂ マトリクス設定手段
１９、１９ｂ 比較値抽出手段
１９ａ １行差分値抽出手段
２０、２０ｂ 比較手段
２１、２１ｂ 欠陥記憶メモリ
２２、２２ａ、２２ｂ 全画素検査終了判定手段
２３、２３ａ、２３ｂ 次アドレス生成手段
２４ 全検査終了確認手段
２４ａ ＲＧＢ検査終了確認手段
２４ｂ 次検査有無確認手段
３８ 検査基準領域
３９ 検査対象領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル等の表示装置における画像の欠陥を検出する装置および方法に関し、特に、表示装置の画像を撮像等によって取り込んで、取り込まれた画像に基づいて、画像の欠陥を検出する画像欠陥検出装置および画像欠陥検出方法に関する。また、本発明は、このような画像欠陥検出方法の手順を記憶した記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表示パネル等の表示画面においては、全体にわたって均一な画質が要求されるために、表示パネルを生産する工程においては、表示画面にて表示された画像を、目視検査することによって、表示画面における欠陥の検出が行われている。
【０００３】
表示画面における欠陥には多くの種類が存在し、例えば微小な欠陥である点欠陥、適当な領域にわたるシミ欠陥およびムラ欠陥、線状の線欠陥等がある。このような多種多様の欠陥の検出は、通常、検査員による目視検査によって行われている。しかしながら、同一の画像の欠陥検査を行っても、検査員の熟練度や体調などにより、検査結果、すなわち良品／不良品の判定が変わってしまうおそれがあり、毎回の検査結果を、同一の精度によって出すことは容易でないという問題がある。
【０００４】
そこで、検査員による目視検査に替わって、個人差のない検査装置による検査が望まれている。しかしながら、前述したように、欠陥には多くの種類が存在するために、各種類の結果を検査するためには、多くの項目をチェックする必要があるという問題がある。
【０００５】
特開平９−９３０３号公報には、表示パネルの画質検査を、表示パネルにて表示された画像を撮像して、撮像した画像のデータを、検査項目に応じて処理することによって実施する構成が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように、１つの画素毎に画像データを検査する構成では、１つの画素の欠陥である微小な点欠陥であって、しかも、その点欠陥が、周囲の画素の欠陥よりも極端に出力が低下した状態になっている場合にしか検出することができないという問題がある。
【０００７】
すなわち、１つの画素の欠陥である点欠陥では、画像データをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器の性能、配線における電圧の降下（配線鈍り）などにより、図１５に示すように、欠陥が発生している画素に対して上下左右の周囲の画素についても、若干出力が落ちていることが多く、１画素のみの画像データに基づいて検査した場合には、欠陥を見つけることが容易でないという問題がある。
【０００８】
また、ムラ欠陥等は、１画素における出力の低下が小さく、各画素毎における画像データはほとんど変化していない状態になっている。従って、画像データを比較する画素の距離を離したとしても、ムラ欠陥等の欠陥を正確に検出することができないおそれがある。
【０００９】
また、各欠陥は、ＲＧＢなどの表色系の各成分のうちの１種類または２種類以上が異常となったときに発生するものであり、いずれの色成分が異常になっているかを検出することができないという問題もある。
【００１０】
このため、人間による目視検査と同等の検査機能を有し、複数の画素同士の比較を高速で行うことが可能な画像欠陥検出装置が必要とされている。
【００１１】
このような問題は、液晶パネル等の表示画面における欠陥を検出する場合のみならず、塗装表面において表面の塗装が均一になっていることを、その表面を撮像して検査する等の場合にも発生する。
【００１２】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、検査員の熟練度や体調に関係なく、各種欠陥を、正確に、高速に、しかも、精度よく検出することができる画像欠陥検出装置および画像欠陥検出方法を提供することにある。本発明の他の目的は、その画像欠陥検出方法の手順を記憶した記憶媒体を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像欠陥検出装置は、画像をアナログデータとして取り出す画像取り出し手段と、この画像取り出し手段によって取り出されたアナログデータの画像をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、該画像上にて、それぞれが複数の画素にて構成される検査基準領域および検査対象領域を所定の距離を設けてそれぞれ設定する設定手段と、この設定手段にて設定された検査基準領域内および検査対象領域内におけるそれぞれのデジタルデータの合計値の差分、それぞれの領域におけるデジタルデータの平均値の差分、それぞれの領域におけるデジタルデータの変化率の差分のいずれかを比較値として抽出する比較値抽出手段と、該比較値抽出手段にて抽出された比較値と所定の閾値とに基づいて、欠陥の有無を検出する比較手段とを具備し、前記設定手段は、検出する欠陥の種類に応じて、該検査基準領域および該検査対称領域のそれぞれの位置、それぞれのサイズをそれぞれ異ならせて設定するとともに、該検査基準領域および該検査対象領域の距離をそれぞれ設定することを特徴とする。
前記設定手段は、前記欠陥の種類が、点欠陥、シミ欠陥および線欠陥の場合に、前記検査基準領域および前記検査対象領域との間に第１の距離をそれぞれ設定し、前記欠陥の種類がムラ欠陥の場合に、前記検査基準領域と前記検査対象領域との間に、前記第１の距離よりも長い第２の距離を設定する。
前記設定手段は、前記比較手段にて欠陥の検出が終了すると、前記検査基準領域および該検査対称領域を所定方向に所定の距離だけずらせて設定する。
また、本発明の画像欠陥検出方法は、アナログデータの画像を取り出す画像取り出し工程と、取り出されたアナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換工程と、取り出された画像上に、それぞれが複数の画素にて構成される検査基準領域および検査対象領域を、欠陥の種類に応じて、それぞれの位置、それぞれのサイズ、該検査基準領域および該検査対象領域の距離をそれぞれ異ならせて設定する設定工程と、設定された検査基準領域および検査対象領域におけるそれぞれのデジタルデータの合計値の差分、それぞれの領域におけるデジタルデータの平均値の差分、それぞれの領域におけるデジタルデータの変化率の差分のいずれかを比較値として抽出する比較値抽出工程と、抽出された比較値と所定の閾値とに基づいて、欠陥の有無を検出する比較工程と、を包含することを特徴とする。
【００４０】
上記構成により、点欠陥検査、シミ欠陥検査、ムラ欠陥検査、線欠陥検査等、検査員が行う数々のチェック項目と同等の検査機能を実現することが可能となる。また、撮像された画像をＲＧＢ等の表色系に分解して、各成分のうちのどの成分が異常となったかを検出可能である。また、各々の欠陥検査に合わせた検査基準領域および検査対象領域の大きさ／形によって画面全体を評価することが可能である。さらに、各色成分で各検査項目を並行して高速に処理することが可能である。従って、検査員の熟練度や体調に関係なく、高速で正確な欠陥検出を行うことが可能となり、表示装置の生産能力の向上および品質の向上に役立つ。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００４２】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１の画像欠陥検出装置を示すブロック図である。この画像欠陥検出装置は、例えば、画像表示装置である液晶パネル１における表示画像の欠陥を検出するために使用され、液晶パネル１をレンズ２を通して撮像するカメラ３を有している。カメラ３にて撮像された画像は、ＮＴＳＣ方式によって出力される。
【００４３】
カメラ３の出力は、ＡＤ変換器４によってデジタル信号に変換され、メモリ５に格納される。なお、カメラ３の出力をＡＤ変換器４によって出力する構成に替えて、カメラ３内にＡＤ変換器４が内蔵されていても良い。
【００４４】
メモリ５に格納された画像のデジタル信号は、ＣＰＵ６によって制御されるＲＧＢ分離部７によって、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）Ｂ（青色）の色成分毎に分解されて、メモリ８に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に格納される。ＲＧＢ分離部７としては、一般的に使用されるコンポジットなどで構成されている。なお、ＡＤ変換によって変換されたデジタル信号をＲ、Ｇ、Ｂの各色成分に分離する構成に替えて、カメラ３から出力されるアナログ信号を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に分離した後に、ＡＤ変換するようにしてもよい。
【００４５】
各色成分毎に分離されてメモリ８に格納された色成分は、分離された色成分毎に、ＣＰＵ６にて制御される各色成分検査部９によって、後述する検査方法にて検査されて、検査結果がメモリ１２に格納される。そして、このメモリ１２に格納された内容に基づいて、ＣＰＵ６は、結果出力部１３に検査結果を出力する。結果出力部１３は、モニタ等の表示装置にて表示する構成、あるいは、ブザー等の警報機等によって警報音を出力する構成、通信手段によって欠陥の有無判定後の処理を行う装置へ通知する構成等とされる。また、検査結果の判定を、検査項目終了毎に行うか、すべての検査項目終了後に検査結果の判定を行うかは、適宜、ＣＰＵ６にて選択される。
【００４６】
図２は、画像欠陥の欠陥の代表的な例を示す模式図である。図２には、点欠陥１４、シミ欠陥１５、線欠陥１６、ムラ欠陥１７が示されている。点欠陥１４は、液晶パネル１における１つの画素のデジタルデータが、その周囲の画素のデジタルデータに比べて、著しく大きな差（大または小）がある状態である。シミ欠陥１５は、適当な領域の複数の画素のデジタルデータそれぞれが、周囲の画素のデジタルデータに対して、点欠陥１４における差分よりも小さな差がある状態である。
【００４７】
線欠陥１６は、シミ欠陥１５と同様に、点欠陥１４の画素に比べて周りの画素とのデジタルデータ差が小さい複数の画素が、線状に集まったものである。ムラ欠陥１７は、シミ欠陥１５の画素よりもさらにデジタルデータ差が小さい複数の画素が、シミ欠陥１５よりも広い領域に集まったものである。
【００４８】
図３は、各色成分検査部９の動作を説明するためのブロック図である。各色成分検査部９は、検査基準領域および検査対象領域の比較対象位置を設定するマトリクス設定手段１８を有しており、マトリクス設定手段１８は、検査対象領域および検査基準領域のそれぞれのマトリクスの位置、それぞれのマトリクスサイズ、それぞれのマトリクスの両者の距離を設定する。
【００４９】
比較値抽出手段１９では、マトリクス設定手段１８にて設定された検査基準領域のマトリクスサイズ内の画素のデジタルデータと、比較対象とされる検査対象領域のマトリクスサイズ内の画素のデジタルデータ（比較値）とを抽出する。
【００５０】
比較値抽出手段１９によって抽出された比較値は、比較手段２０によって、設定された閾値と比較される。そして、比較手段２０にて比較されたデータによって欠陥が検出された場合には、欠陥記憶メモリ２１に格納される。
【００５１】
さらに、各色成分検査部９には、液晶パネル１における全ての画素の検査が終了したか否かを判断する全画素検査終了判定手段２２が設けられている。そして、全画素検査終了判定手段２２によって、全画素の検査が終了していないと判定された場合には、次アドレス生成手段２３によって、次アドレスの位置を設定し、比較値抽出手段１９により検査位置を変えて各検査を行う。
【００５２】
全画素検査終了判定手段２２によって、全画素検査が終了したことが判定された場合には、図１のメモリ１２へ欠陥記憶メモリ２１のデータが出力される。そして、ＣＰＵ６にて設けられたＲＧＢ終了確認手段２４ａにて、Ｒ，Ｇ，Ｂすべての色成分の検査が終了していることが確認され、終了していない場合は、比較値抽出手段１９によって、検査が終了していない色成分の検査が行われる。
【００５３】
すべての色成分の検査が終了している場合は、ＣＰＵ６に設けられた次検査有無確認手段２４ｂにて次の検査項目の有無を判断する。検査項目としては、図２に示すような、点欠陥１４、シミ欠陥１５、縦方向および横方向の線欠陥１６、ムラ欠陥１７の検査等である。実施すべき検査項目がある場合は、再度、マトリクス設定手段１８に戻り次の検査項目に関する検査を行う。
【００５４】
図４は、本実施形態の画像欠陥検出装置にて実施される欠陥検出方法を説明するためのフローチャートである。まず、カメラ３によって撮像された表示パネル１の画像を、ＲＧＢ分離部７によって、各画素毎に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎にそれぞれ分解する（図４のステップＳ１参照、以下同様）。この場合、例えば点欠陥１４のような微小な欠陥を検出する場合には、マトリクスサイズ設定手段１８によって、図５に示すように、検査基準領域３８および検査対象領域３９を、それぞれ、例えば３画素×３画素等の比較的小さなマトリクスサイズに設定する（ステップＳ２）。
【００５５】
検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、３画素×３画素の矩形形状に限らず、円や楕円でも良い。また、点欠陥１４は、通常、１画素の欠陥であるが、図１５に示すように、Ａ／Ｄ変換での信号の鈍り、配線内を通過する際の信号の鈍り等により、複数の画素に影響する場合がある。従って、点欠陥１４を検出するためのマトリクスサイズは、このような信号の鈍りの影響を考慮した大きさにすることが効果的である。
【００５６】
次に、例えば、図５に示したように、検査対象領域３９を、検査基準領域３８のすぐ右横に設定する（ステップＳ３）。通常、点欠陥１４のような欠陥を検出する場合は、画面全体にわたる各画素のデジタルデータの変化による影響を極力排除するために、検査基準領域３８および検査対象領域３９を、上下左右のいずれかに隣接して設定することが好ましい。ただし、前述したような信号の鈍りの影響を考慮して、検査対象領域３９を検査基準領域３８から数画素離れて設定して、検査対象領域３９の画素のデジタルデータを検査基準領域３８の画素のデータと比較するようにしても良い。
【００５７】
検査対象領域および検査基準領域の比較対象位置が設定されると、欠陥の有無を判定する閾値を比較手段２０に設定する（ステップＳ４）。閾値は、撮像された液晶パネル１の画面の画像の色成分に応じて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎にそれぞれ設定される。
【００５８】
閾値が設定されると、比較値抽出手段２０によって比較値が抽出される（ステップＳ５）。比較値としては、ステップＳ２およびＳ３によって設定された検出基準領域３８における３画素×３画素のマトリクス内の全ての画素のデジタルデータの合計値と、検出対象領域３９における３画素×３画素のマトリクス内の全ての画素のデジタルデータの合計値との差分値が抽出される。
【００５９】
このようにして抽出された比較値と、ステップＳ４にて設定された閾値とが、比較手段２０にて比較され（ステップＳ６）、液晶表示パネル１における画面の欠陥の有無が判断される。通常、微小な点欠陥１４の検出には、設定された閾値に対して、比較値が大きい場合に点欠陥１４が存在していると判定される。
【００６０】
例えば、１画素のデジタルデータとして、０〜２５５の８ビットの場合に、カメラ３で撮像した画像における理想のデジタルデータを値を１２８とすると、図５に示すマトリクスサイズの検査基準領域３８における全ての画素のデジタルデータの合計値が１１００、検査対象領域３９における全ての画素のデジタルデータの合計値が１１５０であれば、ステップＳ５における比較値抽出によって、１１５０−１１００＝５０として、比較値５０が算出される。そして、ステップＳ４にて閾値として４０が設定されていると、ステップＳ６における比較値≧閾値の判定で、５０（比較値）≧４０（閾値）になっているために、この比較対象位置において欠陥が存在すると判断する。この場合、閾値が６０に設定されていると、この比較対象位置では、欠陥なしと判断されることになる。
【００６１】
なお、デジタルデータの比較は、各検査基準領域３８および３９における全ての画素のデジタルデータの合計値を比較値として、閾値と比較するようにしているが、各検査基準領域３８および３９における全ての画素のデジタルデータの平均値、あるいは、変化率を比較値として、閾値と比較するようにしてもよい。
【００６２】
また、ここでは検査基準領域および検査対象領域は同一サイズとしているが、平均値などで比較する場合では、異なったサイズでも良い。ただ、点欠陥のような微小な欠陥の原因は１画素分の出力が欠けたものであるが、Ａ／Ｄ変換器の性能や配線鈍り等により、図１５に示すように鈍った状態となることが多い。従って、１画素毎に比較を行うよりも、複数画素分のデータで比較する方が有効である。
【００６３】
また、この例では、Ｘ方向の横との比較としているが、Ｙ方向の縦との比較を行うことにより、さらに検出精度を高めることが出来る。
【００６４】
このようにして、欠陥の存在が確認されると、欠陥記憶メモリ２１に、この欠陥の位置情報等が記憶される（ステップＳ７）。
【００６５】
所定の比較対象位置における検査が終了すると、１行におけるＸ方向に沿った全ての画素の検査が終了していないことが確認されて（ステップＳ８）、比較対象位置がＸ方向に１画素分だけ移動され（ステップＳ９）、同様の検査が実施される。そして、１行における全ての画素の検査が終了したことが確認されると、Ｙ方向の全ての行の検査が終了していないことが確認されて（ステップＳ１０）、比較対象位置が次の行の先頭に移動され（ステップＳ１１）、同様の検査が実施される。
【００６６】
比較対象位置の移動は、比較対象位置の設定において、検査対象領域３９が検査基準領域３８に対してＸ方向の右横に指定されているために、Ｘ方向の右に１画素分ずつであり、１行分の画素全てに関して検査が終了することによって、その下側（Ｙ方向）の行の先頭から検査を開始するようになっているが、比較対象位置の設定において、検査対象領域３９が検査基準領域３８に対してＸ方向の左横に指定されていれば、左に１画素分だけ移動され、また、下側に指定されていれば、下に１画素分だけ移動される。
【００６７】
このようにして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に、全画像にわたる点欠陥１４の検査が実施される（ステップＳ１３）。そして、Ｒ、Ｇ、Ｂの全ての色成分に関して、全画像にわたる点欠陥１４の検査が終了すると、検査が終了していない検査項目の有無が確認される（ステップＳ１４）。そして、例えば、検査項目として、シミ欠陥１５の検査があれば、同様にして、シミ欠陥の検査が実施される。通常、前述したように、点欠陥１４、シミ欠陥１５、縦方向および横方向の線欠陥１６、ムラ欠陥１７の検査が実施される。そして、全ての検査項目の検査が終了すると、画像欠陥検査が終了する。
【００６８】
シミ欠陥１５を検出する場合には、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを、点欠陥１４を検出する場合における検査基準領域および検査対象領域のマトリクスサイズより大きく設定される。また、シミ欠陥１５の検出は、比較対象である閾値に対して比較値が大きくなっている場合に、シミ欠陥１５が存在するものと判定される。その他は、点欠陥１４の検査と同様に実施される。
【００６９】
ムラ欠陥１７を検出する場合には、図６に示すように、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、点欠陥１４を検出する場合における検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズよりも大きく設定され、例えば３０画素×３０画素のような比較的大きな同一のマトリクスサイズに設定される。また、ムラ欠陥１７は、複数の画素にわたって、デジタルデータ値が徐々に変化しているために、図６に示すように、検査基準領域３８に対して適当な距離をあけて検査対象領域３９を設定することが好ましい。
【００７０】
さらに、カメラ３にて撮像される画像は、レンズ２によって中心部分における画素のデジタルデータの出力が大きくなるために、検査基準領域３８および検査対象領域３９をＸ方向（横方向）に設定する場合には、画像の横方向の寸法の半分程度だけ離れて設定することが効果的である。そして、検査基準領域３８および検査対象領域３９における各画素のデジタルデータが比較値とされて、比較値に基づいて、ムラ欠陥１７が検出される。ムラ欠陥１７が存在すると判断する比較値は、比較的小さな値となる。
【００７１】
また、縦方向（Ｙ方向）に沿った線欠陥１６を検出する場合には、図７に示すように、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを、点欠陥１４の検出に際して設定される検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズよりも大きく、しかも、Ｙ方向に沿って長くなるように、例えば２画素（Ｘ方向）×５０画素（Ｙ方向）と設定される。また、点欠陥１４を検出する場合と同様に、画面全体にわたる各画素のデジタルデータの変化による影響を極力排除するため、検査基準領域３８および検査対象領域３９を隣接して設定することが好ましい。縦方向の線欠陥１６を検出する場合は、左右方向に隣接する検査基準領域３８および検査対象領域３９における各画素のデジタルデータを比較するだけでも十分である。
【００７２】
横方向（Ｘ方向）に沿った線欠陥１６を検出する場合には、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、Ｘ方向に沿って長くなるように、例えば５０画素（Ｘ方向）×２画素（Ｙ方向）と設定される。この場合、検査基準領域３８および検査対象領域３９を上下方向に隣接して設定して、上下方向に隣接する検査基準領域３８および検査対象領域３９における各画素のデジタルデータを比較するだけでも十分である。
【００７３】
このように、欠陥の種類に対応させて、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを変更し、また、両者の位置関係も変更し、さらには、欠陥の有無を判断する閾値の値も変更することにより、多種類の欠陥を、それぞれ確実に検出することができる。従って、検査対象の良品の品位をさらに向上させることも容易である。
【００７４】
通常、１画素当たりの閾値（閾値／マトリクス）は、点欠陥１４を検出する場合に、最も大きな値に設定され、続いて、シミ欠陥１５および線欠陥１６を検出する場合に、大きな値に設定され、ムラ欠陥１７を検出する場合に最も小さな値に設定される。同様に、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、点欠陥１４を検出する場合に、最も小さな面積に設定され、続いて、シミ欠陥１５および線欠陥１６を検出する場合に、大きな面積に設定され、ムラ欠陥１７を検出する場合に最も大きな面積に設定される。
【００７５】
閾値は、１つの値を設定する構成に限らず、２つの値を設定して、検査対象物品の品位をランク分けするようにしてもよい。
【００７６】
なお、上記実施形態１では、各色成分毎に各欠陥を順次検査したが、以下の実施形態２に示すように、各検査工程を並行して行う（並列処理する）ことも可能である。
【００７７】
（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態２の画像欠陥検出装置を示すブロック図である。なお、この図では、実施形態１と同様の機能を有する部分に同じ番号を付している。この画像欠陥検出装置は、実施形態１と同様に、例えば、画像表示装置である液晶パネル１における表示画像の欠陥を検出するために使用され、液晶パネル１をレンズ２を通して撮像するカメラ３を有している。カメラ３にて撮像された画像は、ＮＴＳＣ方式によって出力される。
【００７８】
カメラ３の出力は、ＡＤ変換器４によってデジタル信号に変換され、メモリ５に格納される。なお、本実施形態でも、カメラ３の出力をＡＤ変換器４によって出力する構成に替えて、カメラ３内にＡＤ変換器４が内蔵されていても良い。
【００７９】
メモリ５に格納された画像のデジタル信号は、ＣＰＵ６によって制御されるＲＧＢ分離部７によって、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）Ｂ（青色）の色成分毎に分解される。各成分毎にメモリ８ａ〜８ｃが用意され、例えばＲ成分はメモリ８ａ、Ｇ成分はメモリ８ｂ、Ｂ色成はメモリ８ｃに格納される。ＲＧＢ分離部７は、実施形態１と同様に、一般的に使用されるコンポジットなどで構成されている。なお、本実施形態でも、ＡＤ変換によって変換されたデジタル信号をＲ、Ｇ、Ｂの各色成分に分離する構成に替えて、カメラ３から出力されるアナログ信号を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に分離した後に、ＡＤ変換するようにしてもよい。
【００８０】
各色成分毎に分離されてメモリ８ａ〜８ｃに格納された色成分は、分離された色成分毎に、ＣＰＵ６にて制御される各色成分検査部９によって、後述する検査方法にて検査される。各色成分検査部９は、実施形態１で図２に示したような点欠陥１４を検査する点欠陥検出部、シミ欠陥１５を検査するシミ欠陥検出部、線欠陥１６を検査する線欠陥検出部、ムラ欠陥１７を検査するムラ欠陥検査部を有している。そして、検査結果はメモリ１２に格納され、このメモリ１２に格納された内容に基づいて、ＣＰＵ６は、結果出力部１３に検査結果を出力する。結果出力部１３は、実施形態１と同様に、モニタ等の表示装置にて表示する構成、あるいは、ブザー等の警報機等によって警報音を出力する構成、通信手段によって欠陥の有無判定後の処理を行う装置へ通知する構成等とされる。また、検査結果の判定を、検査項目終了毎に行うか、すべての検査項目終了後に検査結果の判定を行うかは、適宜、ＣＰＵ６にて選択される。
【００８１】
図９は、各色成分検査部９の概略構成を説明するためのブロック図である。ここでは、Ｒ成分を例として、点欠陥、シミ欠陥、ムラ欠陥および線欠陥の４つの欠陥検出処理を並列処理する場合について説明する。
【００８２】
点欠陥検出処理部１１ａは点欠陥検査を行うプロセッサであり、第１のシミ欠陥検出処理部１１ｂおよび第２のシミ欠陥検出処理部１１ｅはシミ欠陥検査を行うプロセッサであり、第１のムラ欠陥検出処理部１１ｃおよび第２のムラ欠陥検出処理部１１ｆはムラ欠陥検査を行うプロセッサであり、第１の線欠陥検出処理部１１ｄおよび第２の線欠陥検出処理部１１ｇは線欠陥検査を行うプロセッサである。１１ａ〜１１ｄの各欠陥検出処理部は、Ｒ成分用メモリ８ａから、図８で説明したＲＧＢ分離後のＲ成分のみを抽出したデータを読み出して処理を行う。このように、４つの欠陥検査を並列処理することにより、全ての欠陥検査を高速に行うことができる。また、検査項目をさらに多くして、並列処理を行うことも可能である。さらに、各欠陥の検査をＲ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に並列処理することができるので、さらに高速に処理することができる。
【００８３】
また、各欠陥の検査は、後述するように、欠陥の種類に応じて処理されるマトリクスの大きさが変化するため、各欠陥を検査するために必要とされる各プロセッサの処理量も欠陥の種類によって異なる。そこで、処理量が多く、処理時間がかかる検査項目については、その欠陥検出処理を複数のプロセッサに分散して行うことにより、さらに高速処理が可能となる。
【００８４】
例えば、後述するムラ欠陥の検査を行う場合、マトリクスの大きさが３０×３０である場合について考えると、まず、図９に示す第１のムラ欠陥検出処理部１１ｃを用いて横方向１×３０の大きさ（検査基準領域と検査対象領域の１行分）の差分値を各々算出し、その算出したデータ値を第２のムラ欠陥検出処理部１１ｆに渡す。そして、第２のムラ欠陥検出検出処理部１１ｆで、データ値を縦３０行分合計することにより、３０×３０のマトリクスの差分値を計算することができる。
【００８５】
なお、この図９ではシミ欠陥検査、ムラ欠陥検査および線欠陥検査を２つのプロセッサを用いて行うようにしているが、プロセッサの数はいくつでもよい。但し、各プロセッサに処理させる内容は処理時間や処理内容が同じ程度で平均化されるものが好ましい。さらに、各検査項目毎に処理を分割しているが、特定の欠陥検査の処理に極端に時間がかかるような場合には、検査項目以外で分割してもよく、例えば撮像された画像の上部、中心部、下部等に分割してもよい。
【００８６】
なお、上記プロセッサとしてはノイマン型のプロセッサを用いても良く、非ノイマン型のものを用いてもよい。非ノイマン型のプロセッサを用いた場合には、パイプライン処理が可能となるため、さらに高速処理が可能となる。
【００８７】
図１０は、点欠陥検出部１１ａの動作を説明するためのブロック図である。この点欠陥検出部１１ａは、検査基準領域および検査対象領域の比較対象位置を設定するマトリクス設定手段１８を有しており、マトリクス設定手段１８は、検査対象領域および検査基準領域のそれぞれのマトリクスの位置、それぞれのマトリクスサイズ、それぞれのマトリクスの両者の距離を設定する。
【００８８】
比較値抽出手段１９では、マトリクス設定手段１８にて設定された検査基準領域のマトリクスサイズ内の画素のデータと、比較対象とされる検査対象領域のマトリクスサイズ内の画素のデータ（比較値）とを抽出する。
【００８９】
比較値抽出手段１９によって抽出された比較値は、比較手段２０によって、設定された閾値と比較される。そして、比較手段２０にて比較されたデータによって欠陥が検出された場合には、欠陥記憶メモリ２１に格納される。
【００９０】
さらに、点欠陥検出部１１ａは、液晶パネル１における全ての画素の検査が終了したか否かを判断する全画素検査終了判定手段２２を有している。そして、全画素検査終了判定手段２２によって、全画素の検査が終了していないと判定された場合には、次アドレス生成手段２３によって、次アドレスの位置を設定し、比較値抽出手段１９により検査位置を変えて各検査を行う。
【００９１】
全画素検査終了判定手段２２によって、全画素検査が終了したことが判定された場合には、図８のメモリ１２へ欠陥記憶メモリ２１のデータが出力される。そして、ＣＰＵ６に設けられた全検査終了確認手段２４にて、Ｒ，Ｇ，Ｂすべての色成分の検査および全ての欠陥項目の検査が終了していることが確認され、検査が終了する。
【００９２】
図１１は、２つのムラ欠陥検出部１１ｃ、１１ｆの動作を説明するためのブロック図である。マトリクス設定手段１８ａ、１８ｂは上記点欠陥検出部１１ａで説明したマトリクス設定手段１８と同様である。
【００９３】
１行差分値抽出手段１９ａでは、マトリクス設定手段１８ａにて設定された検査基準領域のマトリクスのうちの１行分の画素のデータと、比較対象とされる検査対象領域のマトリクスのうちの１行分の画素のデータ（比較値）との差分値を抽出する。
【００９４】
１行差分値抽出手段１９ａによって抽出された差分は、第２のムラ欠陥検出部１１ｆに渡され、比較値抽出手段１９で、マトリクス設定手段１８ｂにて設定されたマトリクスサイズの行数分を加算することにより、比較値を抽出する。
【００９５】
比較手段２０ｂ、欠陥記憶メモリ２１ｂ、全画素検査終了判定手段２２ａ、２２ｂ、次アドレス生成手段２３ａ、２３ｂは、上記点欠陥検出部１１ａで説明した比較手段２０、欠陥記憶メモリ２１、全画素検査終了判定手段２２、次アドレス生成手段２３と同様である。
【００９６】
なお、ここでは１つ目のプロセッサで１行の差分値を求めて２つ目のプロセッサで縦の行数分の和を求めているが、１つ目のプロセッサで縦の行数分の和を求めて２つ目のプロセッサで１行の差分値を求めてもよく、所定サイズのマトリクスの差分値を求めてもよい。さらに、ここでは２つのプロセッサを用いているが、さらに多くのプロセッサを用いてもよい。シミ欠陥および線欠陥の検査についても、ムラ欠陥の場合と同様に行うことができる。
【００９７】
図１２は、本実施形態の画像欠陥検出装置にて実施される欠陥検出方法を説明するためのフローチャートである。ここでは、図２に示した点欠陥１４のような微小な欠陥を検出する場合について、点欠陥検出処理部１１ａでの検出処理動作を説明する。
【００９８】
まず、カメラ３によって撮像された表示パネル１の画像を、ＲＧＢ分離部７によって、各画素毎に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎にそれぞれ分解する（図１２のステップＳ１参照、以下同様）。この場合、点欠陥１４のような微小な欠陥を検出する場合には、実施形態１において図５に示したように、マトリクスサイズ設定手段１８によって、検査基準領域３８および検査対象領域３９を、それぞれ、例えば３画素×３画素等の比較的小さなマトリクスサイズに設定する（ステップＳ２）。
【００９９】
ここで、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、実施形態１と同様に、３画素×３画素の矩形形状に限らず、円や楕円でも良い。また、点欠陥１４は、通常、１画素の欠陥であるが、図１５に示すように、Ａ／Ｄ変換での信号の鈍り、配線内を通過する際の信号の鈍り等により、複数の画素に影響する場合がある。従って、点欠陥１４を検出するためのマトリクスサイズは、このような信号の鈍りの影響を考慮した大きさにすることが効果的である。
【０１００】
次に、例えば、実施形態１において図５に示したように、検査対象領域３９を、検査基準領域３８のすぐ右横に設定する（ステップＳ３）。通常、点欠陥１４のような欠陥を検出する場合は、画面全体にわたる各画素のデジタルデータの変化による影響を極力排除するために、検査基準領域３８および検査対象領域３９を、上下左右のいずれかに隣接して設定することが好ましい。ただし、前述したような信号の鈍りの影響を考慮して、検査対象領域３９を検査基準領域３８から数画素離れて設定して、検査対象領域３９の画素のデジタルデータを検査基準領域３８の画素のデータと比較するようにしても良い。
【０１０１】
検査対象領域および検査基準領域の比較対象位置が設定されると、欠陥の有無を判定する閾値を比較手段２０に設定する（ステップＳ４）。閾値は、撮像された液晶パネル１の画面の画像の色成分に応じて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎にそれぞれ設定される。
【０１０２】
閾値が設定されると、比較値抽出手段２０によって比較値が抽出される（ステップＳ５）。比較値としては、ステップＳ２およびＳ３によって設定された検出基準領域３８における３画素×３画素のマトリクス内の全ての画素のデジタルデータの合計値と、検出対象領域３９における３画素×３画素のマトリクス内の全ての画素のデジタルデータの合計値との差分値が抽出される。
【０１０３】
このようにして抽出された比較値と、ステップＳ４にて設定された閾値とが、比較手段２０にて比較され（ステップＳ６）、液晶表示パネル１における画面の欠陥の有無が判断される。
【０１０４】
上記マトリクスサイズおよび欠陥検出判定のためのデータ値は、図１０に１８〜２３で示した各手段に設定されている。例えば、１画素のデジタルデータとして、０〜２５５の８ビットの場合に、カメラ３で撮像した画像における理想のデジタルデータを値を１２８とすると、図５に示すマトリクスサイズの検査基準領域３８における全ての画素のデジタルデータの合計値が１１００であり、検査対象領域３９における全ての画素のデジタルデータの合計値が１１５０であれば、ステップＳ５における比較値抽出によって、１１５０−１１００＝５０として、比較値５０が算出される。そして、ステップＳ４にて閾値として４０が設定されていると、ステップＳ６における比較値≧閾値の判定で、５０（比較値）≧４０（閾値）になっているために、この比較対象位置において欠陥が存在すると判断する。この場合、閾値が６０に設定されていると、この比較対象位置では、欠陥なしと判断されることになる。通常、点欠陥１４のような微小な欠陥は、比較値が大きい場合に欠陥として判定される。
【０１０５】
このようにして、欠陥の存在が確認されると、欠陥記憶メモリ２１に、この欠陥の位置情報等が記憶される（ステップＳ７）。
【０１０６】
所定の比較対象位置における検査が終了すると、１行におけるＸ方向に沿った全ての画素の検査が終了していない（Ｘ方向が最大であれば終了）ことが確認されて（ステップＳ８）、比較対象位置がＸ方向に（ここでは右へ）１画素分だけ移動され（ステップＳ９）、同様の検査が実施される。そして、１行における全ての画素の検査が終了したことが確認されると、Ｙ方向の全ての行の検査が終了していない（Ｙ方向が最大であれば終了）ことが確認されて（ステップＳ１０）、比較対象位置が次の行の先頭に移動され（ステップＳ１１）、同様の検査が繰り返して実施される。
【０１０７】
なお、デジタルデータの比較は、各検査基準領域３８および３９における全ての画素のデジタルデータの合計値を比較値として、閾値と比較するようにしているが、各検査基準領域３８および３９における全ての画素のデジタルデータの平均値、あるいは、変化率を比較値として、閾値と比較するようにしてもよい。
【０１０８】
また、ここでは検査基準領域および検査対象領域は同一サイズとしているが、平均値などで比較する場合では、異なったサイズでも良い。ただ、点欠陥のような微小な欠陥の原因は１画素分の出力が欠けたものであるが、Ａ／Ｄ変換器の性能や配線鈍り等により、図１５に示すように鈍った状態となることが多い。従って、１画素ごとに比較を行うよりも、複数画素分のデータで比較する方が有効である。
【０１０９】
また、この例では、Ｘ方向の横との比較としているが、Ｙ方向の縦との比較を行うことにより、さらに検出精度を高めることができる。
【０１１０】
比較対象位置の移動は、ステップＳ３の比較対象位置の設定において、検査対象領域３９が検査基準領域３８に対してＸ方向の右横に指定されているために、Ｘ方向の右に１画素分ずつであり、１行分の画素全てに関して検査が終了することによって、その下側（Ｙ方向）の行の先頭から検査を開始するようになっているが、比較対象位置の設定において、検査対象領域３９が検査基準領域３８に対してＸ方向の左横に指定されていれば、左に１画素分だけ移動され、また、下側に指定されていれば、下に１画素分だけ移動される。
【０１１１】
このようにして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分毎に、全画像にわたる点欠陥１４の検査が並行して実施される。それと共に、シミ欠陥検出処理部１１ｂ、１１ｅではシミ欠陥１５の検査が、ムラ欠陥検出処理部１１ｃ、１１ｆではムラ欠陥１７の検査が、線欠陥検出処理部１１ｄ、１１ｇでは線欠陥１６の検査が並行して実施され、全ての検査項目の検査が終了すると、画像欠陥検査が終了する。
【０１１２】
シミ欠陥１５を検出する場合には、実施形態１と同様に、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを、点欠陥１４を検出する場合における検査基準領域および検査対象領域のマトリクスサイズより大きく設定する。また、シミ欠陥１５の検出は、比較対象である閾値に対して比較値が大きくなっている場合に、シミ欠陥１５が存在するものと判定する。ここで、マトリクスの大きさが大きくなって処理に時間がかかる場合には、図９に示したように、複数のプロセッサを使用する。
【０１１３】
図１３および図１４は、複数のプロセッサを使用する場合について、欠陥検出処理動作を説明するためのフローチャートである。ここでは、図２に示したシミ欠陥１５を検出する場合について、シミ欠陥検出処理部１１ｂ、１１ｅでの検出処理動作を説明する。
【０１１４】
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎に分解された画像データを第１のシミ欠陥処理部１１ｂおよび第２のシミ欠陥処理部１１ｅが受け取る（図１３および図１４の▲１▼）と、まず、第１のシミ欠陥処理部１１ｂでは、マトリクスサイズ設定手段１８ａによって、マトリクスサイズを例えば６画素×４画素等に設定し（図１３のステップＳ２１）、比較対象位置（検査基準領域３８および検査対象領域３９）を設定する（図１３のステップＳ２２）。このとき、第２のシミ欠陥処理部１１ｅでは、マトリクスサイズ設定手段１８ｂによって、マトリクスサイズを例えば６画素×４画素等に設定し（図１４のステップＳ３１）、比較対象位置（検査基準領域３８および検査対象領域３９）を設定する（図１４のステップＳ３２）。さらに、第２のシミ欠陥処理部１１ｅでは、欠陥の有無を判定する閾値を比較手段２０ｂに設定する（図１４のステップＳ３４）。
【０１１５】
この後、第１のシミ欠陥処理部１１ｂでは、１行差分値抽出手段１９ａによって、横１行分の検査基準領域と検査対象領域の差分値の和を抽出する。例えばマトリクスが６画素×４画素の場合には、６画素分の検査基準領域と検査対象領域の差分値の和を抽出する（図１３のステップＳ２３）。この差分値データは、第２のシミ欠陥処理部１１ｅに送られる（図１３および図１４の▲２▼）。
【０１１６】
所定の比較対象位置における検査が終了すると、１行におけるＸ方向に沿った全ての画素の検査が終了していない（Ｘ方向が最大であれば終了）ことが確認されて（図１３のステップＳ２４）、比較対象位置をＸ方向に（ここでは右へ）１画素分だけ移動して（図１３のステップＳ２５）、同様の検査が実施される。そして、１行における全ての画素の検査が終了したことが確認されると、Ｙ方向に全ての行の検査が終了していない（Ｙ方向が最大であれば終了）ことが確認され（図１３のステップＳ２６）、比較対象位置を次の行の先頭に移動して（図１３のステップＳ２７）、同様の検査が繰り返して実施される。このような１行分の差分値の和の抽出を全画素分について行う。
【０１１７】
第２のシミ欠陥処理部１１ｅでは、第２のシミ欠陥検出処理部１１ｂから受け取ったデータを基に（図１４の▲２▼）、比較値抽出手段２０によって、行数分のデータを加算して比較値を抽出する（ステップＳ３４）。例えばマトリクスが６画素×４画素の場合には、４行分のデータを加算して比較値を抽出する。
【０１１８】
抽出された比較値とステップＳ３３にて設定された閾値とは比較手段２０にて比較され（ステップＳ３５）、液晶表示パネル１における画面の欠陥の有無が判断される。この欠陥の位置情報等は、欠陥記憶メモリ２１に記憶される（ステップＳ３６）。
【０１１９】
所定の比較対象位置における検査が終了すると、１行におけるＸ方向に沿った全ての画素の検査が終了していない（Ｘ方向が最大であれば終了）ことが確認され（ステップＳ３７）、比較対象位置がＸ方向に（ここでは右へ）１画素分だけ移動され（ステップＳ３８）、同様の検査が実施される。そして、１行における全ての画素の検査が終了したことが確認されると、Ｙ方向の全ての行の検査が終了していない（Ｙ方向が最大であれば終了）ことが確認されて（ステップＳ３９）、比較対象位置が次の行の先頭に移動され（ステップＳ４０）、同様の検査が繰り返して実施される。
【０１２０】
なお、ここでは、第１のシミ欠陥処理部１１ｂで１行分の差分値を求め、第２のシミ欠陥処理部１１ｅで差分値を行数分だけ加算することにより設定されたマトリクス全体の比較値を求めているが、各処理部での処理内容が平均化されている方が効率が良い。さらに、２つの処理部に分けているが、２つ以上の複数に分けてもよい。
【０１２１】
ムラ欠陥１７および線欠陥１６の検査についても、上記シミ欠陥の検査と同様にして、複数のプロセッサにより処理を行うことができる。
【０１２２】
ムラ欠陥１７を検出する場合には、図６に示すように、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを、点欠陥１４を検出する場合における検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズよりも大きく設定し、例えば３０画素×３０画素のような比較的大きな同一のマトリクスサイズに設定する。また、ムラ欠陥１７は、複数の画素にわたってデジタルデータ値が徐々に変化しているために、図６に示すように、検査基準領域３８に対して適当な距離をあけて検査対象領域３９を設定することが好ましい。
【０１２３】
さらに、カメラ３にて撮像される画像は、レンズ２によって中心部分における画素のデジタルデータの出力が大きくなるために、検査基準領域３８および検査対象領域３９をＸ方向（横方向）に設定する場合には、画像の横方向の寸法の半分程度だけ離れて設定することが効果的である。そして、検査基準領域３８および検査対象領域３９における各画素のデジタルデータが比較値とされて、比較値に基づいて、ムラ欠陥１７が検出される。ムラ欠陥１７が存在すると判断する比較値は、比較的小さな値となる。
【０１２４】
さらに、縦方向（Ｙ方向）に沿った線欠陥１６を検出する場合には、図７に示すように、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを、点欠陥１４の検出に際して設定される検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズよりも大きく、しかも、Ｙ方向に沿って長くなるように、例えば２画素（Ｘ方向）×５０画素（Ｙ方向）と設定する。また、点欠陥１４を検出する場合と同様に、画面全体にわたる各画素のデジタルデータの変化による影響を極力排除するため、検査基準領域３８および検査対象領域３９を隣接して設定することが好ましい。縦方向の線欠陥１６を検出する場合は、左右方向に隣接する検査基準領域３８および検査対象領域３９における各画素のデジタルデータを比較するだけでも十分である。
【０１２５】
横方向（Ｘ方向）に沿った線欠陥１６を検出する場合には、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、Ｘ方向に沿って長くなるように、例えば５０画素（Ｘ方向）×２画素（Ｙ方向）と設定する。この場合、検査基準領域３８および検査対象領域３９を上下方向に隣接して設定して、上下方向に隣接する検査基準領域３８および検査対象領域３９における各画素のデジタルデータを比較するだけでも十分である。
【０１２６】
本実施形態２の場合には、点欠陥、シミ欠陥、ムラ欠陥および線欠陥の検査を、複数のプロセッサで並列処理することにより、実施形態１に比べてより高速に欠陥の有無を検出することができる。また、シミ欠陥、ムラ欠陥および線欠陥の検出処理を、２つ以上のプロセッサを用いて行うことにより、さらに高速に欠陥の有無を検出することができる。
【０１２７】
このように、欠陥の種類に対応させて、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズを変更し、また、両者の位置関係も変更し、さらには、欠陥の有無を判断する閾値の値も変更することにより、多種類の欠陥を、それぞれ確実に検出することができる。従って、検査対象の良品の品位をさらに向上させることも容易である。
【０１２８】
通常、１画素当たりの閾値（閾値／マトリクス）は、点欠陥１４を検出する場合に、最も大きな値に設定され、続いて、シミ欠陥１５および線欠陥１６を検出する場合に、大きな値に設定され、ムラ欠陥１７を検出する場合に最も小さな値に設定される。同様に、検査基準領域３８および検査対象領域３９のマトリクスサイズは、点欠陥１４を検出する場合に、最も小さな面積に設定され、続いて、シミ欠陥１５および線欠陥１６を検出する場合に、大きな面積に設定され、ムラ欠陥１７を検出する場合に最も大きな面積に設定される。
【０１２９】
閾値は、１つの値を設定してその値以上と未満とで区別るす構成に限らず、２つの値を設定して、範囲を区切ることにより、検査対象物品の品位をランク分けするようにしてもよい。
【０１３０】
本実施形態２では、これらの検査を色成分毎または欠陥検査項目毎に並行して実施することができるので、高速に欠陥検出処理を行うことができる。
【０１３１】
上述した実施形態１および実施形態２では、表色系の分離を、ＲＧＢ表色系に分離する構成であったが、他のＸＹＺ表色系やＬ＊ａ＊ｂ＊表色系などの表色系に分離するようにしてもよい。
【０１３２】
さらに、実施形態１および実施形態２では、液晶パネル１の画像の欠陥検出を行う構成であったが、均一牲が要求されるもの、例えば、塗装の検査、ブラウン管の検査、カメラ部分を撮像素子として用いた場合の撮像素子自体の検査等にも、同様に適用することができる。
【０１３３】
さらに、前述した欠陥検出方法の手順を、適当な記憶媒体に記憶しておくことにより、有効に利用することができる。
【０１３４】
【発明の効果】
本発明の請求項１の画像欠陥検出装置、請求項１９の画像欠陥検出方法、および請求項２７の画像欠陥検出方法の手順を記憶した記憶媒体は、このように、検査員の熟練度や体調に関係なく、点欠陥、シミ欠陥、ムラ欠陥、線欠陥等の各種欠陥を、それぞれ精度よく検出することができる。従って、検査対象物の不良品を精度よく検出することができ、検査対象物の品質を著しく向上させることができる。しかも、Ａ／Ｄ変換器を通して画像の欠陥を検出する場合であっても、Ａ／Ｄ変換器の性能に合わせて、画像の欠陥を検出できる。
【０１３５】
請求項２の画像欠陥検出装置および請求項２０の画像欠陥検出方法では、各種欠陥検査を並行して実施することができるので、高速に欠陥検出処理を行うことができる。
【０１３６】
請求項３の画像欠陥検出装置では、欠陥の種類が増えた場合でも処理時間を増やすことなく検査を行うことができる。
【０１３７】
請求項４の画像欠陥検出装置および請求項２１の画像欠陥検出方法では、各欠陥検出部におけるプロセッサの処理を平均化することにより、さらに高速に処理を行うことができる。
【０１３８】
請求項５の画像欠陥検出装置および請求項２２の画像欠陥検出方法では、大局的な画面の変化の影響を最小限にし、点、シミ、線の欠陥を確実に検出することができるとともに、隣接する領域ではほとんど変化が見られないムラような大局的な変化の欠陥を見つけることができ、しかも、Ａ／Ｄ変換器などによる鈍りを考慮して欠陥を検出することができる。
【０１３９】
請求項６の画像欠陥検出装置では、大局的な画面の変化の影響を最小限とすることができ、点、シミ、線の欠陥を確実に検出することができる。
【０１４０】
請求項７の画像欠陥検出装置では、隣接する領域ではほとんど変化が見られないムラような大局的な変化の欠陥を見つけることができる。また、大局的な変化の欠陥を検出する場合でも、検査基準領域と検査対象領域の距離を離すことにより、それぞれの領域サイズを極端に大きくする必要がなく、また、各領域のサイズに関係する処理時間を増やすことなく欠陥を検出することができるために、欠陥検査を高速化することができる。
【０１４１】
請求項８の画像欠陥検出装置では、Ａ／Ｄ変換器による鈍りを除いた状態としても、１画素毎の比較ではほとんど差が認められないような欠陥であっても、その微妙な差の欠陥を有する画素が集まったような、シミ、ムラ、線の欠陥を、その欠陥の大きさや形に関係なく検出することができる。
【０１４２】
請求項９および請求項１０の画像欠陥検出装置では、Ａ／Ｄ変換器などの鈍りを、そのＡ／Ｄ変換器の出力特性に応じて設定することによりＡ／Ｄ変換器の出力特性による影響を極力押さえることができる。
【０１４３】
請求項１１の画像欠陥検出装置では、画像における上下左右へのＡ／Ｄ変換器などによる鈍りを均等に得ることができ、レベル差のやや少ないような点欠陥を検出することができる。
【０１４４】
請求項１２および請求項１３の画像欠陥検出装置では、一方向に長いような欠陥を検出することができる。
【０１４５】
請求項１４および請求項１５の画像欠陥検出装置、請求項２３および請求項２４の画像欠陥検出方法では、全色の状態では判別しにくいような、１表示色の欠陥、全色とも同じ様にレベルが変化しているような欠陥等も検出することができる。
【０１４６】
請求項１６の画像欠陥検出装置、請求項２５の画像欠陥検出方法では、各表色毎に検査する場合でも、各表色毎の検査を並列処理することにより、高速に欠陥の有無を検出することができる。
【０１４７】
請求項１７の画像欠陥検出装置では、各表示色が人間の目に及ぼす影響を考慮することができ、人間の目で見た印象と一致させることにより、良品／不良品の判断を正常に行うことができる。
【０１４８】
請求項１８の画像欠陥検出装置、請求項２６の画像欠陥検出方法では、すべての画面を検査できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の画像欠陥検出装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の画像欠陥検出装置によって検出される欠陥の代表例を示す模式図である。
【図３】実施形態１の画像欠陥検出装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態１の画像欠陥検出装置の動作説明のためのフローチャートである。
【図５】本発明の画像欠陥検出装置によって点欠陥を検出する場合における比較対象位置の設定方法の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の画像欠陥検出装置によってムラ欠陥を検出する場合における比較対象位置の設定方法の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の画像欠陥検出装置によって縦方向の線欠陥を検出する場合における比較対象位置の設定方法の一例を示す説明図である。
【図８】実施形態２の画像欠陥検出装置を示すブロック図である。
【図９】実施形態２の画像欠陥検出装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施形態２の画像欠陥検出装置における点欠陥検出処理部の構成を示すブロック図である。
【図１１】実施形態２の画像欠陥検出装置におけるムラ欠陥検出処理部の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施形態２の画像欠陥検出装置における点欠陥検出処理部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】実施形態２の画像欠陥検出装置における第１のシミ欠陥検出処理部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】実施形態２の画像欠陥検出装置において第２のシミ欠陥検出処理部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】画素欠陥の症状例を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 液晶パネル
２ レンズ
３ カメラ
４ ＡＤ変換器
５ メモリ
６ ＣＰＵ
７ ＲＧＢ分離部
８ メモリ
８ａ Ｒ成分用メモリ
８ｂ Ｇ成分用メモリ
８ｃ Ｂ成分用メモリ
９ 各色成分検査部
１１ａ 点欠陥検査処理部
１１ｂ 第１のシミ欠陥検査処理部
１１ｃ 第１のムラ欠陥検査処理部
１１ｄ 第１の線欠陥検査処理部
１１ｅ 第２のシミ欠陥検査処理部
１１ｆ 第２のムラ欠陥検査処理部
１１ｇ 第２の線欠陥検査処理部
１２ メモリ
１３ 結果出力部
１４ 点欠陥の例
１５ シミ欠陥の例
１６ 線欠陥の例
１７ ムラの例
１８、１８ａ、１８ｂ マトリクス設定手段
１９、１９ｂ 比較値抽出手段
１９ａ １行差分値抽出手段
２０、２０ｂ 比較手段
２１、２１ｂ 欠陥記憶メモリ
２２、２２ａ、２２ｂ 全画素検査終了判定手段
２３、２３ａ、２３ｂ 次アドレス生成手段
２４ 全検査終了確認手段
２４ａ ＲＧＢ検査終了確認手段
２４ｂ 次検査有無確認手段
３８ 検査基準領域
３９ 検査対象領域
Claims (4)
- 画像をアナログデータとして取り出す画像取り出し手段と、
この画像取り出し手段によって取り出されたアナログデータの画像をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、
該画像上にて、それぞれが複数の画素にて構成される検査基準領域および検査対象領域を所定の距離を設けてそれぞれ設定する設定手段と、
この設定手段にて設定された検査基準領域内および検査対象領域内におけるそれぞれのデジタルデータの合計値の差分、それぞれの領域におけるデジタルデータの平均値の差分、それぞれの領域におけるデジタルデータの変化率の差分のいずれかを比較値として抽出する比較値抽出手段と、
該比較値抽出手段にて抽出された比較値と所定の閾値とに基づいて、欠陥の有無を検出する比較手段とを具備し、
前記設定手段は、検出する欠陥の種類に応じて、該検査基準領域および該検査対称領域のそれぞれの位置、それぞれのサイズをそれぞれ異ならせて設定するとともに、該検査基準領域および該検査対象領域の距離をそれぞれ設定することを特徴とする画像欠陥検出装置。 - 前記設定手段は、前記欠陥の種類が、点欠陥、シミ欠陥および線欠陥の場合に、前記検査基準領域および前記検査対象領域との間に第１の距離をそれぞれ設定し、前記欠陥の種類がムラ欠陥の場合に、前記検査基準領域と前記検査対象領域との間に、前記第１の距離よりも長い第２の距離を設定する請求項１に記載の画像欠陥検出装置。
- 前記設定手段は、前記比較手段にて欠陥の検出が終了すると、前記検査基準領域および該検査対称領域を所定方向に所定の距離だけずらせて設定する、請求項１に記載の画像欠陥検出装置。
- アナログデータの画像を取り出す画像取り出し工程と、
取り出されたアナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換工程と、
取り出された画像上に、それぞれが複数の画素にて構成される検査基準領域および検査対象領域を、欠陥の種類に応じて、それぞれの位置、それぞれのサイズ、該検査基準領域および該検査対象領域の距離をそれぞれ異ならせて設定する設定工程と、
設定された検査基準領域および検査対象領域におけるそれぞれのデジタルデータの合計値の差分、それぞれの領域におけるデジタルデータの平均値の差分、それぞれの領域におけるデジタルデータの変化率の差分のいずれかを比較値として抽出する比較値抽出工程と、
抽出された比較値と所定の閾値とに基づいて、欠陥の有無を検出する比較工程と、
を包含することを特徴とする画像欠陥検出方法。
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