JP4143660B2 - Image analysis method, image analysis apparatus, inspection apparatus, image analysis program, and computer-readable recording medium - Google Patents
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Description
本発明は、複数の同色絵素が一定方向に配列した表示パネルを検査する方法、その装置、表示パネルを撮像した画像を解析する画像解析プログラム、当該画像解析プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。 The present invention relates to a method for inspecting a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction, an apparatus therefor, an image analysis program for analyzing an image obtained by imaging the display panel, and a computer-readable record in which the image analysis program is recorded It relates to the medium.
近年、液晶表示パネルの大型化に伴い自動検査の重要性が増してきている。自動検査装置においては、少なくとも人間の目で見える欠陥は検出しなければならないため、人間の目と同等以上の検出感度が要求される。 In recent years, the importance of automatic inspection has increased with the increase in size of liquid crystal display panels. In an automatic inspection apparatus, at least a defect that can be seen by the human eye must be detected, and thus a detection sensitivity equal to or higher than that of the human eye is required.
しかし、人間の目は以下の1〜3の理由により欠陥の検出感度は非常に高い。すなわち、1)人間の目は、パネル表面に対して鉛直方向のみでなく斜方からも観察を行うため、2)人間の視覚処理がアナログであり輝度方向の分解能が高いため、3)人間の視覚は視野の中央部の空間分解能が高く、検査時にはその部分を集中的に用いて高い分解能で検査を行うためである。
However, the human eye has very high defect detection sensitivity for the following
それゆえ、カメラを用いた自動検査装置では装置構成やアルゴリズムを工夫することによりできるだけ検出感度を向上させる必要がある。 Therefore, in an automatic inspection apparatus using a camera, it is necessary to improve detection sensitivity as much as possible by devising an apparatus configuration and an algorithm.
さらに、従来、液晶表示パネルはRGBからなる1画素の中にそれぞれの色の絵素が各1つずつ配置される構成であったが、パネルの大型化に伴い、特許文献1〜3に記載されているように、1つの絵素の中に複数の分割絵素を設け、それらの輝度を別々に変化させることにより画素の中間階調の輝度をより細かく表現するマルチドメイン方式の液晶表示パネルが用いられるようになってきている。
Further, conventionally, a liquid crystal display panel has a configuration in which one picture element of each color is arranged in one pixel composed of RGB. However, as the size of the panel increases,
線欠陥の検出に関しては、従来の液晶表示パネルの場合、線欠陥がある同色絵素の並びにおいて各絵素の輝度がそれ以外の同色絵素の並びにおける絵素の輝度と異なることを利用して線欠陥の検出を行っている。具体的には、特許文献4に記載されているように、同色絵素が並んだ方向に絵素の輝度値を足し込み、その値をその並びの方向と直交する方向に位置する同色絵素の並びに関する値と比較して、周囲と異なる値を持つラインを線欠陥として検出するアルゴリズムが用いられてきた。 Regarding the detection of line defects, in the case of a conventional liquid crystal display panel, it is used that the luminance of each pixel is different from the luminance of the other pixels of the same color in the same color pixel array having a line defect. Line defects are detected. Specifically, as described in Patent Document 4, the luminance value of the picture element is added in the direction in which the same color picture elements are arranged, and the same color picture element located in the direction orthogonal to the direction of the arrangement. An algorithm has been used that detects a line having a value different from the surroundings as a line defect as compared with the value related to the arrangement of.
しかし、マルチドメイン方式の液晶パネルにおいては、線欠陥部の分割絵素の輝度がそれぞれ異なる。マルチドメイン方式の液晶パネルの例として、ひとつの絵素(例えば、R1)が2つの部分(上段部および下段部)からなり、合わせて256階調表示するとき、0から127までは上段部(R1up)の輝度が変化し、128−256までは下段部(R1low)の輝度が変化し、R1up−R1lowの並びの方向に、隣接のR絵素の上段部と下段部とが同じ順序で配置されているタイプ(R0up−R0low−R1up−R1low−R2up−R2low)がある。この場合、線欠陥があると、黒点灯または白点灯で、ひとつの同色絵素の並びにおいて交互に輝度が変わることになる。 However, in the multi-domain liquid crystal panel, the luminance of the divided picture elements in the line defect portion is different. As an example of a multi-domain liquid crystal panel, one picture element (for example, R1) consists of two parts (upper and lower parts), and when displaying 256 gradations in total, the upper part (from 0 to 127) R1up) changes, and the lower stage (R1low) changes until 128-256. The upper and lower parts of adjacent R picture elements are arranged in the same order in the direction of the R1up-R1low arrangement. Type (R0up-R0low-R1up-R1low-R2up-R2low). In this case, if there is a line defect, the luminance changes alternately in one line of the same color picture element by black lighting or white lighting.
そのため、同色絵素が並んだ方向に絵素の輝度値を足し合わせるだけでなく、線欠陥部において絵素を構成する分割絵素の輝度パターンが異なることを利用して線欠陥を検出する方法が考えられる。
ところが、上記従来の線欠陥検出アルゴリズムでは、欠陥部と良品部の検出値の差が小さく、さらに良品部においても絵素毎の輝度値にばらつきがあるため、欠陥を抽出するための検出感度が得られず欠陥を分離できないことがあるという問題が生じる。 However, in the above conventional line defect detection algorithm, the difference between the detection values of the defective portion and the non-defective portion is small, and even in the non-defective portion, the luminance value varies for each picture element, so that the detection sensitivity for extracting the defect is high. There arises a problem that the defect cannot be separated because it cannot be obtained.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、表示パネル、特にマルチドメイン方式の液晶パネルの欠陥を高い検出感度で検出することができる画像解析方法および画像解析装置、検査装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image analysis method and an image analysis that can detect defects in a display panel, particularly a multi-domain liquid crystal panel, with high detection sensitivity. It is to provide an apparatus and an inspection apparatus.
本発明に係る画像解析方法は、上記の課題を解決するために、複数の同色絵素が一定方向に配列した表示パネルを、撮像素子を有する撮像手段で撮像し、得られた撮像画像の輝度値を解析することにより上記表示パネルの欠陥を検出する検査装置が有する画像解析装置における画像解析方法であって、上記撮像画像に含まれる注目絵素の輝度値と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の輝度値との差分値の絶対値を算出する差分絶対値算出工程と、上記差分絶対値算出工程において算出された上記差分値の絶対値の平均値を、上記複数の同色絵素の配列方向に沿って算出する平均値算出工程とを含むことを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the image analysis method according to the present invention images a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction with an imaging unit having an imaging element, and the brightness of the obtained captured image. An image analysis method in an image analysis apparatus included in an inspection apparatus that detects a defect of the display panel by analyzing a value, wherein a luminance value of a target picture element included in the captured image and the plurality of same-color picture elements A difference absolute value calculating step of calculating a difference value with a luminance value of the same color pixel adjacent to the target pixel in the arrangement direction, and an absolute value of the difference value calculated in the difference absolute value calculating step And an average value calculating step of calculating an average value along the arrangement direction of the plurality of same-color picture elements.
本発明に係る画像解析装置は、上記の課題を解決するために、複数の同色絵素が一定方向に配列した表示パネルを、撮像素子を有する撮像手段で撮像し、得られた撮像画像の輝度値を解析することにより上記表示パネルの欠陥を検出する検査装置における画像解析装置であって、上記撮像画像に含まれる注目絵素の輝度値と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の輝度値との差分値の絶対値を算出する差分絶対値算出手段と、上記差分絶対値算出手段によって算出された上記差分値の絶対値の平均値を、上記複数の同色絵素の配列方向に沿って算出する平均値算出手段とを備えることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the image analysis apparatus according to the present invention images a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction with an imaging unit having an imaging element, and the brightness of the obtained captured image. An image analysis apparatus in an inspection apparatus that detects a defect in the display panel by analyzing a value, and the attention value in a luminance value of a target picture element included in the captured image and the arrangement direction of the plurality of same color picture elements A difference absolute value calculating means for calculating an absolute value of a difference value between the luminance values of the same color picture elements adjacent to the picture element, and an average value of the absolute values of the difference values calculated by the difference absolute value calculating means, Average value calculating means for calculating along the arrangement direction of a plurality of same-color picture elements.
従来の構成では、1)表示パネルを撮像した画像において、注目する同色絵素の列における絵素の輝度値の平均値(第1平均値)を算出し、2)上記第1平均値を算出した同色絵素の列とは異なる、同色絵素の列における輝度値の平均値(第2平均値)を算出し、第1平均値と第2平均値との差分値を算出する。 In the conventional configuration, 1) the average value (first average value) of the luminance values of the pixels in the column of the same color pixel of interest is calculated in the image captured from the display panel, and 2) the first average value is calculated. An average value (second average value) of luminance values in the same-color picture element sequence different from the same-color picture element sequence is calculated, and a difference value between the first average value and the second average value is calculated.
これに対し、上記本発明の構成によれば、差分絶対値算出手段は、一定方向に配列した複数の同色絵素のうちの、注目絵素の輝度値と、同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する絵素の輝度値との差分値の絶対値を、同色絵素の列に関して算出する。そして、平均値算出手段は、差分絶対値算出手段が算出した差分値の絶対値から、それらの平均値を、同色絵素の配列方向に沿って算出する。 On the other hand, according to the configuration of the present invention, the difference absolute value calculating unit is configured to detect the luminance value of the pixel of interest and the arrangement direction of the same color picture element among the plurality of same color picture elements arranged in a certain direction. The absolute value of the difference value from the luminance value of the picture element adjacent to the target picture element is calculated for the same color picture element column. Then, the average value calculation means calculates the average value of the difference values calculated by the difference absolute value calculation means along the arrangement direction of the same color picture elements.
同色絵素の列に線欠陥が生じる場合には、その列は、線欠陥でない正常な列と比較すると輝度が正常な絵素と輝度が異常な絵素とが混在した状態となっている。 When a line defect occurs in a column of the same color picture element, the column is in a state where a picture element having normal luminance and a picture element having abnormal luminance are mixed as compared with a normal column having no line defect.
それゆえ、或る同色絵素の列に線欠陥がある場合には、上記の構成のように、当該列において、正常輝度の絵素における輝度値と異常輝度の絵素における輝度値との差分を算出することにより、それらの輝度値間の比を高めることができ、その結果、当該列全体の輝度値の平均値を算出する場合よりも欠陥検出感度を高めることができる。 Therefore, if there is a line defect in a column of a certain same color pixel, the difference between the luminance value in the normal luminance pixel and the luminance value in the abnormal luminance pixel in the column as in the above configuration. By calculating, the ratio between the luminance values can be increased, and as a result, the defect detection sensitivity can be increased as compared with the case of calculating the average value of the luminance values of the entire column.
従って、上記画像解析装置を検査装置に適用することにより、表示パネルの欠陥を高い検出感度で検出することができる検査装置を実現することができる。 Therefore, by applying the image analysis apparatus to the inspection apparatus, it is possible to realize an inspection apparatus that can detect defects in the display panel with high detection sensitivity.
なお、1つの絵素の中に複数の分割絵素を設けるマルチドメイン方式の液晶表示パネルにおいては、上記複数の同色絵素は、複数の同色分割絵素を意味する。 In a multi-domain liquid crystal display panel in which a plurality of divided picture elements are provided in one picture element, the plurality of same color picture elements means a plurality of same color divided picture elements.
また、本発明の画像解析方法は、複数の同色絵素が一定方向に配列した表示パネルを、撮像素子を有する撮像手段で撮像し、得られた撮像画像の輝度値を解析することにより上記表示パネルの欠陥を検出する検査装置が有する画像解析装置における画像解析方法であって、ある絵素を撮像した複数の撮像素子が有する輝度値の最大値を、撮像された複数の絵素について算出する最大輝度値算出工程と、注目絵素に関する上記最大値と、当該注目絵素に隣接する同色絵素に関する上記最大値との差分値の絶対値を、上記同色絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する差分絶対値算出工程と、上記差分絶対値算出工程において算出された上記差分値の絶対値の平均値を、上記複数の同色絵素の配列方向に沿って算出する平均値算出工程とを含むことを特徴としている。 Further, the image analysis method of the present invention is to display the above display by imaging a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction with an imaging means having an imaging element, and analyzing the luminance value of the obtained captured image. An image analysis method in an image analysis apparatus possessed by an inspection apparatus for detecting a panel defect, wherein a maximum value of luminance values possessed by a plurality of image pickup elements that have picked up a picture element is calculated for the plurality of picked up picture elements Imaging process for arranging the absolute value of the difference between the maximum luminance value calculating step, the maximum value related to the target picture element, and the maximum value related to the same color picture element adjacent to the target picture element in the arrangement direction of the same color picture elements Difference absolute value calculating step for each element column, and an average for calculating the absolute value of the difference value calculated in the difference absolute value calculating step along the arrangement direction of the plurality of same-color picture elements Value calculator It is characterized in that it comprises and.
上記の構成によれば、ひとつの絵素は、複数の撮像素子によって撮像される。換言すれば、ひとつの絵素は、その撮像画像において複数の画素に分割される。そして、最大輝度値算出工程では、ある絵素を撮像した複数の撮像素子(画素)が有する輝度値のうち、最大のものを算出する。そして、差分絶対値算出工程では、撮像素子の列ごとに、注目絵素に関する上記最大値と、当該注目絵素に隣接する同色絵素に関する上記最大値との差分値の絶対値を算出する。 According to the above configuration, one picture element is imaged by the plurality of image sensors. In other words, one picture element is divided into a plurality of pixels in the captured image. Then, the maximum brightness value calculation step, out of the luminance values in which a plurality of image pickup elements of the captured certain picture elements (pixels) have to calculate the maximum one. Then, the difference absolute value calculation step, for each column of image pickup elements, is calculated and the maximum values for target pixels, the absolute value of the difference value between the maximum value relating to the same color pixels adjacent to the target picture element.
上記のように、注目絵素を撮像した複数の撮像素子が有する輝度値の最大値を求めることにより、正常輝度の絵素における輝度値と異常輝度の絵素における輝度値の比をより一層高めることができ、注目絵素全体の輝度値を算出する場合よりも欠陥検出感度を高めることができる。 As described above, by obtaining the maximum value of the luminance values of the plurality of image sensors that have captured the target pixel, the ratio of the luminance value of the normal luminance pixel to the luminance value of the abnormal luminance pixel is further increased. Therefore, the defect detection sensitivity can be increased as compared with the case where the luminance value of the entire noticeable pixel is calculated.
本発明に係る画像解析方法は、上記の課題を解決するために、複数の同色絵素が一定方向に配列した表示パネルを、撮像素子を有する撮像手段で撮像し、得られた撮像画像の輝度値を解析することにより上記表示パネルの欠陥を検出する検査装置が有する画像解析装置における画像解析方法であって、上記撮像画像に含まれる注目絵素の輝度値と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の輝度値との差分値を算出する差分値算出工程と、上記差分値算出工程において算出された上記差分値の標準偏差を、上記複数の同色絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する標準偏差算出工程とを含むことを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the image analysis method according to the present invention images a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction with an imaging unit having an imaging element, and the brightness of the obtained captured image. An image analysis method in an image analysis apparatus included in an inspection apparatus that detects a defect of the display panel by analyzing a value, wherein a luminance value of a target picture element included in the captured image and the plurality of same-color picture elements A difference value calculation step of calculating a difference value between the luminance values of the same color picture elements adjacent to the target pixel in the arrangement direction, and a standard deviation of the difference values calculated in the difference value calculation step are represented by the plurality of same colors. And a standard deviation calculating step of calculating for each column of image pickup devices arranged in the arrangement direction of the picture elements.
本発明に係る画像解析装置は、上記の課題を解決するために、複数の同色絵素が一定方向に配列した表示パネルを、撮像素子を有する撮像手段で撮像し、得られた撮像画像の輝度値を解析することにより上記表示パネルの欠陥を検出する検査装置が有する画像解析装置であって、上記撮像画像に含まれる注目絵素の輝度値と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の輝度値との差分値を算出する差分値算出手段と、上記差分値算出手段によって算出された上記差分値の標準偏差を、上記複数の同色絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する標準偏差算出手段とを備えることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the image analysis apparatus according to the present invention images a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction with an imaging unit having an imaging element, and the brightness of the obtained captured image. An image analysis apparatus included in an inspection apparatus that detects a defect of the display panel by analyzing a value, wherein the luminance value of a pixel of interest included in the captured image and the arrangement direction of the plurality of same-color picture elements A difference value calculating means for calculating a difference value between luminance values of the same color picture elements adjacent to the target picture element, and a standard deviation of the difference values calculated by the difference value calculating means, an array of the plurality of same color picture elements And a standard deviation calculating means for calculating for each column of the image pickup elements arranged in the direction.
上記の構成によれば、差分値算出手段は、注目絵素の輝度値と、当該注目絵素に隣接する同色絵素の輝度値との差分値を算出し、標準偏差算出手段は、当該差分値の標準偏差を、同色絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する。 According to the above configuration, the difference value calculating unit calculates a difference value between the luminance value of the target pixel and the luminance value of the same color pixel adjacent to the target pixel, and the standard deviation calculating unit calculates the difference. The standard deviation of the values is calculated for each column of image sensors arranged in the arrangement direction of the same color picture elements.
上記のように、差分値の標準偏差を求めることにより、正常輝度の絵素における輝度値と、正常な輝度値の範囲から外れる輝度値を有する欠陥絵素の輝度値との比を高めることができる。それゆえ、正常な輝度値の範囲から外れる輝度値を有する欠陥絵素を、上記従来の構成よりも高い感度で検出することができる。 As described above, by obtaining the standard deviation of the difference value, it is possible to increase the ratio between the luminance value of the normal luminance pixel and the luminance value of the defective pixel having a luminance value outside the normal luminance value range. it can. Therefore, it is possible to detect a defective pixel having a luminance value outside the normal luminance value range with higher sensitivity than the conventional configuration.
従って、上記画像解析装置を検査装置に適用することにより、表示パネルの欠陥を高い検出感度で検出することができる検査装置を実現することができる。 Therefore, by applying the image analysis apparatus to the inspection apparatus, it is possible to realize an inspection apparatus that can detect defects in the display panel with high detection sensitivity.
本発明に係る画像解析方法は、上記の課題を解決するために、複数の同色絵素が一定方向に配列した表示パネルを、撮像素子を有する撮像手段で撮像し、得られた撮像画像の輝度値を解析することにより上記表示パネルの欠陥を検出する検査装置が有する画像解析装置における画像解析方法であって、上記撮像画像における上記複数の同色絵素の間隔であって、注目絵素の注目部分と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の、上記注目部分に対応する部分との間隔を絵素間隔とした場合に、上記撮像画像から、上記複数の同色絵素の配列方向に沿って、上記絵素間隔ごとに上記撮像素子の輝度値を抽出することにより、輝度値の群を形成する抽出工程と、上記抽出工程において形成された、輝度値の群に含まれる輝度値の標準偏差を上記輝度値の群ごとに算出する標準偏差算出工程と、上記標準偏差算出工程において算出された標準偏差の最大値を上記複数の同色絵素の列ごとに算出する最大値算出工程とを含むことを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the image analysis method according to the present invention images a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction with an imaging unit having an imaging element, and the brightness of the obtained captured image. An image analysis method in an image analysis apparatus included in an inspection apparatus that detects a defect of the display panel by analyzing a value, the interval between the plurality of same-color picture elements in the captured image, When the interval between the part and the part corresponding to the target part of the same color picture element adjacent to the target picture element in the arrangement direction of the plurality of same color picture elements is defined as the picture element interval, from the captured image, An extraction process for forming a group of luminance values by extracting the luminance values of the image sensor at intervals of the pixel elements along the arrangement direction of a plurality of same-color picture elements, and the luminance formed in the extraction process Group of values A standard deviation calculating step for calculating the standard deviation of the luminance value for each group of the luminance values, and calculating a maximum value of the standard deviation calculated in the standard deviation calculating step for each of the plurality of columns of the same color pixels. And a maximum value calculating step.
本発明に係る画像解析装置は、上記の課題を解決するために、複数の同色絵素が一定方向に配列した表示パネルを、撮像素子を有する撮像手段で撮像し、得られた撮像画像の輝度値を解析することにより上記表示パネルの欠陥を検出する検査装置が有する画像解析装置であって、上記撮像画像における上記複数の同色絵素の間隔であって、注目絵素の注目部分と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の、上記注目部分に対応する部分との間隔を絵素間隔とした場合に、上記撮像画像から、上記複数の同色絵素の配列方向に沿って、上記絵素間隔ごとに上記撮像素子の輝度値を抽出することにより、輝度値の群を形成する抽出手段と、上記抽出手段によって形成された、輝度値の群に含まれる輝度値の標準偏差を上記輝度値の群ごとに算出する標準偏差算出手段と、上記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差の最大値を上記複数の同色絵素の列ごとに算出する最大値算出手段とを備えることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the image analysis apparatus according to the present invention images a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction with an imaging unit having an imaging element, and the brightness of the obtained captured image. An image analysis apparatus included in an inspection apparatus that detects a defect of the display panel by analyzing a value, the interval between the plurality of same-color picture elements in the captured image, the attention part of the attention picture element, and the In the arrangement direction of a plurality of same-color picture elements, when the interval between the same-color picture elements adjacent to the target picture element and the part corresponding to the target part is set as the picture element interval, the plurality of same-color pictures from the captured image Extracting the brightness value of the image sensor for each picture element interval along the element arrangement direction to form a brightness value group, and the brightness value group formed by the extraction means Included brightness value standard Standard deviation calculating means for calculating the difference for each group of luminance values, and maximum value calculating means for calculating the maximum value of the standard deviation calculated by the standard deviation calculating means for each row of the same color picture elements. It is characterized by providing.
上記の構成によれば、抽出手段は、表示パネルの撮像画像から、同色絵素の配列方向に沿って、絵素間隔ごとに撮像素子(画素)の輝度値を抽出することにより、輝度値の群を形成する。すなわち、この輝度値の群とは、絵素の特定の部分を撮像した撮像素子の輝度値の集合であって、注目する同色絵素の列に関する集合である。 According to the above configuration, the extraction unit extracts the luminance value of the imaging element (pixel) from the captured image of the display panel at every pixel interval along the arrangement direction of the same color picture elements. Form a group. That is, the group of luminance values is a set of luminance values of an image pickup element that picks up a specific portion of a picture element, and is a set relating to a column of the same color picture element to be noticed.
標準偏差算出手段は、抽出された輝度値の群に含まれる輝度値の標準偏差を輝度値の群ごとに算出し、最大値算出手段は、算出された標準偏差の最大値を同色絵素の列ごとに算出する。 The standard deviation calculating means calculates the standard deviation of the luminance values included in the extracted luminance value group for each luminance value group, and the maximum value calculating means calculates the maximum value of the calculated standard deviation of the same color pixel. Calculate for each column.
上記のように、輝度値の群に含まれる輝度値の標準偏差の最大値を求めることにより、正常輝度値の絵素における輝度値と、正常な輝度値の範囲から外れる輝度値を有する欠陥絵素の輝度値との比を高めることができる。それゆえ、正常な輝度値の範囲から外れる輝度値を有する欠陥絵素を、上記従来の構成よりも高い感度で検出することができる。 As described above, by obtaining the maximum value of the standard deviation of the luminance values included in the group of luminance values, the defective picture having the luminance value in the normal luminance value picture element and the luminance value outside the normal luminance value range. The ratio with the original luminance value can be increased. Therefore, it is possible to detect a defective pixel having a luminance value outside the normal luminance value range with higher sensitivity than the conventional configuration.
従って、上記画像解析装置を検査装置に適用することにより、表示パネルの欠陥を高い検出感度で検出することができる検査装置を実現することができる。 Therefore, by applying the image analysis apparatus to the inspection apparatus, it is possible to realize an inspection apparatus that can detect defects in the display panel with high detection sensitivity.
また、複数の同色絵素が一定方向に配列した表示パネルを、撮像素子を有する撮像手段で撮像し、得られた撮像画像の輝度値を解析することにより上記表示パネルの欠陥を検出する検査装置であって、上記画像解析装置と、当該画像解析装置によって算出された絵素の輝度値と所定の閾値とを比較することにより欠陥の有無を判定する欠陥検出手段とを備える検査装置も本発明の技術的範囲に含まれる。 An inspection apparatus for detecting a defect in the display panel by imaging a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction by an imaging means having an imaging element and analyzing a luminance value of the obtained captured image An inspection apparatus comprising the image analysis apparatus and a defect detection unit that determines the presence or absence of a defect by comparing a luminance value of a pixel calculated by the image analysis apparatus with a predetermined threshold value. Is included in the technical scope.
なお、上記画像解析装置は、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各手段として動作させることにより上記画像解析装置をコンピュータにて実現させる上記画像解析装置の制御プログラム(画像解析プログラム)、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、本発明の技術的範囲に含まれる。 The image analysis apparatus may be realized by a computer. In this case, a control program (image) for causing the image analysis apparatus to be realized by the computer by causing the computer to operate as the respective means. Analysis program) and a computer-readable recording medium on which the analysis program is recorded are also included in the technical scope of the present invention.
本発明に係る画像解析方法は、以上のように、上記撮像画像に含まれる注目絵素の輝度値と、当該絵素に隣接する同色絵素の輝度値との差分値の絶対値を、上記同色絵素の列に関して算出する差分絶対値算出工程と、上記差分絶対値算出工程において算出された上記差分値の絶対値の平均値を、複数の同色絵素の配列方向に沿って算出する平均値算出工程とを含む構成である。 In the image analysis method according to the present invention, as described above, the absolute value of the difference value between the luminance value of the pixel of interest included in the captured image and the luminance value of the same color pixel adjacent to the pixel is calculated as described above. The difference absolute value calculation step for calculating a row of identical color elements, and the average for calculating the absolute value of the difference values calculated in the difference absolute value calculation step along the arrangement direction of a plurality of the same color pixels And a value calculation step.
本発明に係る画像解析装置は、以上のように、上記撮像画像に含まれる注目絵素の輝度値と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の輝度値との差分値の絶対値を算出する差分絶対値算出手段と、上記差分絶対値算出手段によって算出された上記差分値の絶対値の平均値を、複数の同色絵素の配列方向に沿って算出する平均値算出手段とを備える構成である。
本発明に係る画像解析方法は、以上のように、複数の同色絵素が一定方向に配列した表示パネルを、撮像素子を有する撮像手段で撮像し、得られた撮像画像の輝度値を解析することにより上記表示パネルの欠陥を検出する検査装置が有する画像解析装置における画像解析方法であって、ある絵素を撮像した複数の撮像素子が有する輝度値の最大値を、撮像された複数の絵素について算出する最大輝度値算出工程と、注目絵素に関する上記最大値と、当該注目絵素に隣接する同色絵素に関する上記最大値との差分値の絶対値を、上記同色絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する差分絶対値算出工程と、上記差分絶対値算出工程において算出された上記差分値の絶対値の平均値を、上記複数の同色絵素の配列方向に沿って算出する平均値算出工程とを含む構成である。
As described above, the image analysis apparatus according to the present invention has the luminance value of the pixel of interest included in the captured image and the luminance of the pixel of the same color adjacent to the pixel of interest in the arrangement direction of the plurality of pixels of the same color. A difference absolute value calculating means for calculating an absolute value of a difference value from the value, and an average value of the absolute values of the difference values calculated by the difference absolute value calculating means along an arrangement direction of a plurality of same-color picture elements It is the structure provided with the average value calculation means to calculate.
In the image analysis method according to the present invention, as described above, a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction is imaged by an imaging means having an imaging element, and the luminance value of the obtained captured image is analyzed. An image analysis method in an image analysis apparatus possessed by an inspection apparatus for detecting a defect of the display panel, wherein the maximum luminance value of a plurality of image sensors that have imaged a picture element The maximum luminance value calculation step for calculating the element, the absolute value of the difference value between the maximum value related to the target picture element and the maximum value related to the same color picture element adjacent to the target picture element, and the arrangement direction of the same color picture element The difference absolute value calculation step calculated for each column of the image pickup devices arranged in a row, and the average value of the absolute values of the difference values calculated in the difference absolute value calculation step along the arrangement direction of the plurality of same-color picture elements Calculate A configuration including a average value calculating step.
本発明に係る画像解析方法は、以上のように、上記撮像画像に含まれる注目絵素の輝度値と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の輝度値との差分値を算出する差分値算出工程と、上記差分値算出工程において算出された上記差分値の標準偏差を、上記複数の同色絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する標準偏差算出工程とを含む構成である。 As described above, the image analysis method according to the present invention includes the luminance value of the pixel of interest included in the captured image and the luminance of the pixel of the same color adjacent to the pixel of interest in the arrangement direction of the plurality of pixels of the same color. A difference value calculating step for calculating a difference value with respect to the value, and a standard deviation of the difference value calculated in the difference value calculating step is calculated for each column of the imaging elements arranged in the arrangement direction of the plurality of same-color picture elements. And a standard deviation calculating step.
本発明に係る画像解析装置は、以上のように、上記撮像画像に含まれる注目絵素の輝度値と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の輝度値との差分値を算出する差分値算出手段と、上記差分値算出手段によって算出された上記差分値の標準偏差を、上記複数の同色絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する標準偏差算出手段とを備える構成である。 As described above, the image analysis apparatus according to the present invention has the luminance value of the pixel of interest included in the captured image and the luminance of the pixel of the same color adjacent to the pixel of interest in the arrangement direction of the plurality of pixels of the same color. A difference value calculating means for calculating a difference value from the value, and a standard deviation of the difference value calculated by the difference value calculating means is calculated for each column of the imaging elements arranged in the arrangement direction of the plurality of same-color picture elements. And a standard deviation calculating means.
本発明に係る画像解析方法は、以上のように、上記撮像画像における上記複数の同色絵素の間隔であって、注目絵素の注目部分と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の、上記注目部分に対応する部分との間隔を絵素間隔とした場合に、上記撮像画像から、上記複数の同色絵素の配列方向に沿って、上記絵素間隔ごとに上記撮像素子の輝度値を抽出することにより、輝度値の群を形成する抽出工程と、上記抽出工程において形成された、輝度値の群に含まれる輝度値の標準偏差を上記輝度値の群ごとに算出する標準偏差算出工程と、上記標準偏差算出工程において算出された標準偏差の最大値を上記複数の同色絵素の列ごとに算出する最大値算出工程とを含む構成である。 As described above, the image analysis method according to the present invention is the interval between the plurality of same-color picture elements in the captured image, and the target part of the target picture element and the attention direction in the arrangement direction of the plurality of same-color picture elements. When the interval between the pixel of the same color adjacent to the pixel and the portion corresponding to the target portion is defined as the pixel interval, the pixel is extracted from the captured image along the arrangement direction of the plurality of pixels of the same color. The luminance value of the image sensor is extracted at each interval to form a luminance value group, and the standard deviation of the luminance value included in the luminance value group formed in the extraction step is the luminance value. A standard deviation calculating step for each group, and a maximum value calculating step for calculating the maximum value of the standard deviation calculated in the standard deviation calculating step for each row of the plurality of same-color picture elements.
本発明に係る画像解析装置は、以上のように、上記撮像画像における上記複数の同色絵素の間隔であって、注目絵素の注目部分と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の、上記注目部分に対応する部分との間隔を絵素間隔とした場合に、上記撮像画像から、上記複数の同色絵素の配列方向に沿って、上記絵素間隔ごとに上記撮像素子の輝度値を抽出することにより、輝度値の群を形成する抽出手段と、上記抽出手段によって形成された、輝度値の群に含まれる輝度値の標準偏差を上記輝度値の群ごとに算出する標準偏差算出手段と、上記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差の最大値を上記複数の同色絵素の列ごとに算出する最大値算出手段とを備える構成である。 As described above, the image analysis apparatus according to the present invention is the interval between the plurality of same-color picture elements in the captured image, and the target part of the target picture element and the attention direction in the arrangement direction of the plurality of same-color picture elements. When the interval between the pixel of the same color adjacent to the pixel and the portion corresponding to the target portion is defined as the pixel interval, the pixel is extracted from the captured image along the arrangement direction of the plurality of pixels of the same color. The brightness value of the image sensor is extracted at each interval to extract a brightness value group, and the brightness value standard deviation included in the brightness value group formed by the extraction means is defined as the brightness value. A standard deviation calculating means for calculating each group, and a maximum value calculating means for calculating the maximum value of the standard deviation calculated by the standard deviation calculating means for each row of the plurality of same-color picture elements.
それゆえ、従来の欠陥検出方法を適用した欠陥検出装置よりも高い検出感度で表示パネルの欠陥を検出することができるという効果を奏する。 Therefore, it is possible to detect the defect of the display panel with higher detection sensitivity than the defect detection apparatus to which the conventional defect detection method is applied.
本発明の実施の一形態について図1〜図16に基づいて説明すれば、以下のとおりである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
(液晶表示パネル検査装置1の構成)
液晶表示パネル検査装置1(以下、検査装置1と称する。)は、複数の同色絵素が一定方向に配列した表示パネルを、撮像素子を有する撮像手段で撮像し、得られた撮像画像の輝度値を解析することにより表示パネルの欠陥を検出するものであり、後述する第1〜4の検査方法により表示パネルの欠陥を検出するものである。
(Configuration of the liquid crystal display panel inspection apparatus 1)
The liquid crystal display panel inspection apparatus 1 (hereinafter referred to as the inspection apparatus 1) captures an image of a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction with an imaging unit having an imaging element, and the brightness of the obtained captured image The display panel defect is detected by analyzing the value, and the display panel defect is detected by first to fourth inspection methods described later.
なお、以下では、表示パネルの欠陥とは、具体的には、表示パネルを構成する複数の絵素のうち、所定の範囲から外れた輝度値を有する絵素を意味する。 In the following, the display panel defect specifically means a picture element having a luminance value out of a predetermined range among a plurality of picture elements constituting the display panel.
図2は、本実施形態の液晶表示パネル検査装置1の構成を示す概略図である。図2に示すように、検査装置1は、カメラ2(撮像手段)および制御装置3を主たる構成として備えている。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the liquid crystal display
カメラ2は、液晶表示パネル20を撮像するためのものであり、マトリクス状に配置された複数の撮像素子を有している。カメラ2として、例えば、CCDカメラ、c-MOSカメラを挙げることができる。カメラ2は、検査装置1のフレーム13に、治具14によって取り付けられている。
The
制御装置3は、画像読み込み機能を有する画像変換部4(画像解析装置)を備えており、検査装置1の動作を制御するものである。
The
検査装置1の検査対象であるマルチドメイン方式の液晶表示パネル20は、台車15に乗せられて検査装置1内に配置されている。この液晶表示パネル20はカメラ2によって撮像され、その撮像画像は、制御装置3に送られて所定のアルゴリズムで処理される。
A multi-domain liquid
なお、検査装置1は、後述するように、照明11および点灯回路12を備えているが、図2においてこれらの部材は省略されている。
In addition, although the
(制御装置3の構成)
図1は、制御装置3の構成を示す機能ブロック図である。図1に示すように、制御装置3は、画像変換部4、主制御部5、記憶部6、欠陥検出部7(欠陥検出手段)、表示部8、入力部9を備えている。
(Configuration of control device 3)
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the
画像変換部4は、カメラ2によって撮像された、液晶表示パネル20の撮像画像に対して後述する処理を行い、欠陥検出のための輝度値を算出する。この画像変換部4の構成については、後述する。
The image conversion unit 4 performs processing to be described later on the captured image of the liquid
主制御部5は、制御装置3の各部の他、カメラ2、照明11、点灯回路12の制御を行う。なお、点灯回路12は、液晶表示パネル20に接続されており、この液晶表示パネル20の点灯制御を行うものである。
The
記憶部6は、検査装置1において用いられる各種の設定値等を記憶するものであり、主制御部5によって情報の書き込みおよび読み出しが行われる。
The
欠陥検出部7は、画像変換部4によって算出された輝度値と、所定の基準値とを比較することにより、液晶表示パネル20の欠陥判定を行う。
The
表示部8は、検査条件や検査結果等を表示するものであり、入力部9は、オペレータによる検査装置1の操作を受け付けるものである。第1〜4の検査方法のいずれの検査方法で検査を行うのかは、入力部9を介してオペレータによって指定される。
The
(画像変換部4の構成)
図1に示すように、画像変換部4は、差分絶対値演算部41(差分絶対値算出手段)、平均値演算部42(平均値算出手段)、最大値フィルタ演算部43、差分値演算部44(差分値算出手段)、標準偏差演算部45(標準偏差算出手段)、系統分割演算部46(抽出手段)、最大値演算部47(最大値算出手段)を備えている。
(Configuration of the image conversion unit 4)
As shown in FIG. 1, the image conversion unit 4 includes a difference absolute value calculation unit 41 (difference absolute value calculation unit), an average value calculation unit 42 (average value calculation unit), a maximum value
差分絶対値演算部41は、注目する分割絵素(例えば、図6にてR絵素22a)の輝度値と、当該絵素に隣接する同色分割絵素(例えば、図6にてR絵素22b)の輝度値との差分値の絶対値を、同色絵素の並び(R絵素、G絵素またはB絵素の列)に関して算出する。
The difference absolute
平均値演算部42は、差分絶対値演算部41によって算出された、差分値の絶対値の平均値を同色絵素の配列方向に沿って算出する。
The average
最大値フィルタ演算部43は、注目する分割絵素を撮像した複数の撮像素子が有する輝度値の最大値を、同色分割絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する。
The maximum value
差分値演算部44は、注目する分割絵素の輝度値と、当該分割絵素に隣接する同色分割絵素の輝度値との差分値を算出する。
The difference
標準偏差演算部45は、差分値演算部44によって算出された差分値の標準偏差を、同色絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する。
The standard
系統分割演算部46は、液晶表示パネル20の撮像画像から、同色絵素の配列方向に沿って、後述する絵素間隔ごとに撮像素子の輝度値(撮像画像の画素の輝度値)を抽出することにより、輝度値の群(系統)を形成する。
The system
最大値演算部47は、系統分割演算部46によって形成された、系統に含まれる輝度値の標準偏差を輝度値の系統ごとに算出する。
The maximum
画像変換部4が備える各部の詳細については、後述する。 Details of each unit included in the image conversion unit 4 will be described later.
(液晶表示パネルの構成)
検査装置1の検査対象となる液晶表示パネル20は、複数の同色絵素が一定方向に配列した表示パネルであり、より具体的には、1つの絵素の中に複数の分割絵素を設け、それらの輝度を別々に変化させるマルチドメイン方式の液晶表示パネルである。
(Configuration of LCD panel)
The liquid
なお、検査装置1の検査対象は、複数の同色絵素が一定方向に配列した表示パネルであればよく、マルチドメイン方式の液晶表示パネルに限定されない。検査装置1は、特に、線欠陥を構成する絵素の輝度が交互に変化する表示パネルに対してその効果が得られる。
The inspection object of the
図3は、マルチドメイン方式の液晶表示パネル20(表示パネル)における分割絵素の配置を示す概略図である。同図に示すように、液晶表示パネル20において、1つの画素21はRGBの3色の絵素(R絵素22、G絵素23、B絵素24)からなり、さらにそれらの絵素はより小さな分割絵素に分割されている。具体的は、R絵素22は、分割R絵素22a、分割R絵素22bに、G絵素23は、分割G絵素23a、分割G絵素23bに、B絵素24は、分割B絵素24a、分割B絵素24bに、それぞれ分割されている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the arrangement of divided picture elements in a multi-domain liquid crystal display panel 20 (display panel). As shown in the figure, in the liquid
同色の分割絵素は、一定方向(図3においてX軸方向)に配列しており、同色絵素の並び(R絵素、G絵素およびB絵素の列)を形成している。 The divided picture elements of the same color are arranged in a certain direction (X-axis direction in FIG. 3), and form an array of the same color picture elements (rows of R picture elements, G picture elements, and B picture elements).
なお、図3において各分割絵素上にアルファベットを記しているが、それらはそれぞれRが赤色、Gが緑色、Bが青色の分割絵素を指す。また、以下の説明では1絵素が2つの分割絵素からなる場合について述べるが、分割絵素が3つ以上の場合でも同様のアルゴリズムを用いることが可能である。 In FIG. 3, alphabets are written on each divided picture element, which indicate divided picture elements in which R is red, G is green, and B is blue. In the following description, a case where one picture element is composed of two divided picture elements will be described, but the same algorithm can be used even when there are three or more divided picture elements.
(撮像素子25と画素21との対応関係)
図4は、カメラ2が有する撮像素子の、液晶表示パネル20の画素21に対する割当を示す図である。同図に示すように、カメラ2の撮像素子25は、液晶表示パネル20の画素21に対して所定の数の撮像素子25が割り当てられる倍率で液晶表示パネル20を撮像する。図4に示す場合では、画素21あたり縦横に6×6で撮像素子25が割り当てられている。1つの絵素がN個の分割画素に分かれている場合には、少なくともN×Nの撮像素子の割当が必要であり、それ以上の数の撮像素子が割り当てられることが好ましい。
(Correspondence relationship between
FIG. 4 is a diagram showing the allocation of the image pickup device of the
(従来の検査方法の問題点)
ここで、従来の検査方法の問題点について説明する。
(Problems of conventional inspection methods)
Here, problems of the conventional inspection method will be described.
液晶表示パネル20における輝度設定値と実際の輝度の値との関係は、図5に示すようなグラフで表すことができる。図5は、液晶表示パネル20の設定輝度値と実際の輝度値との関係を示すグラフである。同図に示すように、中間階調における輝度値は、輝度設定値に対して勾配が急である。そのため、輝度設定の変化に対して実際の輝度値の変化も大きく、中間階調の輝度で点灯させる液晶表示パネルの検査においては、従来の検査アルゴリズムでも比較的高い検出精度を得ることが可能である。
The relationship between the luminance setting value and the actual luminance value in the liquid
これに対して黒点灯検査や白点灯検査では輝度設定値に対する輝度値の勾配が小さく、輝度値の変化も小さいため、輝度設定の微小な変化を検出することが難しくなり、従来の方法では感度が不足して十分な欠陥検出精度が得られないことがある。 On the other hand, in the black lighting inspection and the white lighting inspection, the gradient of the luminance value with respect to the luminance setting value is small and the change in the luminance value is small, so it is difficult to detect a minute change in the luminance setting. Insufficient defect detection accuracy may not be obtained.
そのため、本発明におけるパネル検査方法は、単独で用いることも可能であるが、検査する液晶表示パネルの輝度設定に応じて従来の方法と組み合わせて使用することも可能である。 Therefore, the panel inspection method in the present invention can be used alone, but can also be used in combination with a conventional method according to the luminance setting of the liquid crystal display panel to be inspected.
(黒点灯検査における従来の検査方法)
次に、黒点灯検査における従来の検査方法について説明する。
(Conventional inspection method for black lighting inspection)
Next, a conventional inspection method in the black lighting inspection will be described.
図3に示した液晶表示パネル20の黒点灯時の線欠陥を図6に示す。図6は、液晶表示パネル黒点灯時の各分割絵素の輝度を示す図である。同図において、それぞれの分割絵素は、各分割絵素上に記載されたアルファベットに併記された値の輝度を有していることを示している。同図に示すように、黒点灯時には分割R絵素22a、22bは同輝度(輝度値0)であるが、線欠陥がある場合の液晶表示パネル20においては、線欠陥部26では輝点欠陥絵素である分割R絵素22cのみが点灯するので、分割R絵素22cと、この分割R絵素22cに隣接する同色絵素である分割R絵素22dとの輝度値が異なる。分割R絵素22cの輝度をR1とし、分割R絵素22dの輝度をR0とすると、線欠陥部26ではこの分割絵素のパターンが図6におけるX軸方向に繰り返される。
FIG. 6 shows line defects when the liquid
図6に示す液晶表示パネル20を、図4に示す撮像素子25の割り当てで撮像したものを図7に示す。図7は、液晶表示パネル20を撮像した時の各撮像素子25の輝度値を示す図である。同図において、それぞれの撮像素子25の輝度は、各撮像素子25に標記された値によって段階的(0〜3)に示されている。撮像素子25の輝度値は、液晶表示パネル20の輝度に基づく値であり、液晶表示パネル20を撮像した撮像画像を形成する画素の輝度値であるともいえる。また、BRは、分割B絵素と分割R絵素と含む領域を撮像した撮像素子を示している。RRは、分割R絵素以外の絵素は含まない領域を撮像した撮像素子を示している。
FIG. 7 shows an image obtained by imaging the liquid
また、図7において、白抜きで示される撮像素子25は、輝点欠陥を有する分割R絵素を撮像したものである。
In FIG. 7, an
各分割絵素の縦の長さと、横の長さと、分割絵素を隔てるブラックマトリクス部分の幅との比が7:4:2である場合、各撮像素子の輝度値は下記の式で表される。 When the ratio of the vertical length of each divided picture element, the horizontal length, and the width of the black matrix portion separating the divided picture elements is 7: 4: 2, the luminance value of each image sensor is expressed by the following equation. Is done.
BR0=B0/9+R0/9
BR1=B0/6+R0/6
RR0=R0/3
RR1=R0
RG0=R0/9+G0/9
RG1=R0/6+G0/6
GG0=G0/3
GG1=G0
GB0=G0/9+B0/9
GB1=G0/6+B0/6
BB0=B0/3
BB1=B0
BR2=B0/9+R1/9
BR3=B0/6+R1/6
RR2=R1/3
RR3=R1
RG2=R1/9+R0/9
RG3=R1/6+R0/6
従来の検査方法では、次の3段階の処理で検査が行われる。
1)撮像された画像において同色絵素が並ぶ方向(X軸方向)における撮像素子の輝度値の平均値(第1平均値)を算出する。
2)上記の並びの方向と直交する方向(Y軸方向)において隣接する画素における同色絵素の並びに対応する輝度値の平均値(第2平均値)を算出し、第1平均値と第2平均値との差分を算出する。
3)算出された差分値を所定の閾値と比較することにより線欠陥を抽出する。
BR0 = B0 / 9 + R0 / 9
BR1 = B0 / 6 + R0 / 6
RR0 = R0 / 3
RR1 = R0
RG0 = R0 / 9 + G0 / 9
RG1 = R0 / 6 + G0 / 6
GG0 = G0 / 3
GG1 = G0
GB0 = G0 / 9 + B0 / 9
GB1 = G0 / 6 + B0 / 6
BB0 = B0 / 3
BB1 = B0
BR2 = B0 / 9 + R1 / 9
BR3 = B0 / 6 + R1 / 6
RR2 = R1 / 3
RR3 = R1
RG2 = R1 / 9 + R0 / 9
RG3 = R1 / 6 + R0 / 6
In the conventional inspection method, the inspection is performed in the following three stages.
1) The average value (first average value) of the luminance values of the image sensor in the direction in which the same color picture elements are arranged (X-axis direction) in the captured image is calculated.
2) An average value (second average value) of corresponding luminance values of the same color pixels in adjacent pixels in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the arrangement direction is calculated, and the first average value and the second average value are calculated. The difference from the average value is calculated.
3) A line defect is extracted by comparing the calculated difference value with a predetermined threshold value.
なお、上記の処理では、輝度値の平均値を算出しているが、同色絵素が並ぶ方向(X軸方向)における撮像素子の輝度値を足し合わせてもよい。これらは処理として同等である。 In the above processing, the average value of the luminance values is calculated. However, the luminance values of the imaging elements in the direction in which the same color picture elements are arranged (X-axis direction) may be added. These are equivalent as processing.
図7に示す撮像素子に対して、上記の処理を行った場合の結果を図8に示す。図8は、従来の検査方法による線欠陥の検出処理結果を示す図である。同図において、矢印27aで指された行は同色絵素の並び方向(X軸方向)に輝度値の平均を計算した結果を示すものである。また、矢印27bで示された行は、上記平均値と、当該平均値を算出した同色絵素の並びからY軸方向へ6撮像素子だけ離れた位置にある同色絵素の並び、すなわち、隣接する画素における同色絵素の並び、の輝度値の平均値との差を計算したものである。なお、その差分値が負である場合には、0と表記している。矢印27bの行における矢印27cに示される並びの値が線欠陥の検出値となる。すなわち、線欠陥を有する同色絵素の並びにおける輝度値の平均値は、5(R0+R1)/18であり、上記差分値は、5(R1−R0)/18である。
FIG. 8 shows the results when the above processing is performed on the image sensor shown in FIG. FIG. 8 is a diagram showing the result of the line defect detection processing by the conventional inspection method. In the same figure, the line pointed by the
(検査装置1の第1の検査方法)
一方、検査装置1では、次の3段階の処理により第1の検査が行われる。
1)液晶表示パネル20の撮像画像において、注目する分割絵素を撮像した撮像素子の有する輝度と、同色絵素が並ぶ方向(X軸方向)において当該分割絵素に隣接する分割絵素を撮像した撮像素子の有する輝度との差分の絶対値を計算する(差分絶対値算出工程)。
2)次に、上記差分の絶対値の平均値であって、当該分割絵素の並びの方向(X軸方向)における平均値(差分絶対平均値)を算出する(平均値算出工程)。
3)上記差分絶対平均値と所定の閾値とを比較し、当該差分絶対平均値が閾値を超えている場合に欠陥があると判定する。
(First inspection method of the inspection apparatus 1)
On the other hand, in the
1) In a captured image of the liquid
2) Next, an average value (absolute difference average value) in the direction in which the divided picture elements are arranged (X-axis direction), which is an average value of the absolute values of the differences, is calculated (average value calculation step).
3) The difference absolute average value is compared with a predetermined threshold value, and it is determined that there is a defect when the difference absolute average value exceeds the threshold value.
上記処理により算出された値を図9に示す。図9は、検査装置1における第1の検査方法による欠陥検出結果を示す図である。なお、同図では図6に示す撮像素子の線欠陥がある並びとその付近のみについて図示している。
The values calculated by the above processing are shown in FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating a defect detection result by the first inspection method in the
矢印28aで示される列は、注目する分割絵素を撮像した撮像素子の輝度値と、当該撮像素子から3撮像素子分離れた位置にある、上記分割絵素に隣接する同色の分割絵素に対応する撮像素子の輝度値との差分の絶対値を示している。矢印28bで示される行は、上記差分の絶対値を同色絵素の並びの方向において平均した値(差分絶対平均値)を示すものである。この矢印28bの行における矢印28cによって示される並びの値、すなわち、5|R1−R0|/9が線欠陥の検出値である。換言すれば、注目する分割絵素を撮像した複数の撮像素子のうち、当該分割絵素を撮像した領域が最も大きい撮像素子の輝度値から線欠陥の検出値を算出することが好ましい。
The column indicated by the
図8における検出値(5(R1−R0)/18)と図9における検出値(5|R1−R0|/9)とを比較すると、線欠陥がある箇所の、検査装置1による検出値は、従来の方法と比較して2倍の値を持ち、検出感度が向上していることがわかる。
When the detection value (5 (R1-R0) / 18) in FIG. 8 and the detection value (5 | R1-R0 | / 9) in FIG. 9 are compared, the detection value by the
白点灯、中間階調の場合には、液晶表示パネル20における分割絵素の輝度R0、G0、B0およびR1の実際の値が変化するのみであるので、それぞれの検出値の式は黒点灯の場合と同じとなる。そのため、白点灯、中間階調の場合にも、黒点灯の場合と同様に、検査装置1における検査方法により欠陥検出感度を向上させることができる。
In the case of white lighting and intermediate gradation, only the actual values of the luminances R0, G0, B0, and R1 of the divided picture elements in the liquid
以上のように、第1の検査方法は、注目する分割絵素の一部分を撮像した撮像素子の輝度値と、当該分割絵素に隣接する同色分割絵素の、上記一部分に対応する部分を撮像した撮像素子の輝度値との差分値の絶対値を、上記複数の同色分割絵素に対して算出する差分絶対値算出工程と、この差分絶対値算出工程において算出された上記差分値の絶対値の平均値を、複数の同色分割絵素の配列方向に沿って算出する平均値算出工程とを含むものである。 As described above, in the first inspection method, the luminance value of the imaging element that captured a part of the divided picture element of interest and the part corresponding to the part of the same-color divided picture element adjacent to the divided picture element are imaged. A difference absolute value calculating step of calculating an absolute value of a difference value with respect to the luminance value of the image pickup device for the plurality of same-color divided picture elements, and an absolute value of the difference value calculated in the difference absolute value calculating step And an average value calculating step for calculating the average value along the arrangement direction of the plurality of same-color divided picture elements.
(第1の検査を行うための処理の流れ)
次に、検査装置1、特に画像変換部4において、上述した第1の検査を行うための処理の流れについて図10を参照しつつ説明する。図10は、検査装置1において第1の検査を行うための処理の流れを示すフローチャートである。
(Processing flow for performing the first inspection)
Next, a flow of processing for performing the above-described first inspection in the
カメラ2が撮像した液晶表示パネル20の撮像画像は、主制御部5を介して画像変換部4の差分絶対値演算部41へ入力される。
A captured image of the liquid
この撮像画像を受け取ると、差分絶対値演算部41は、当該撮像画像の各画素の輝度値(各撮像素子の輝度値)から、上述した差分の絶対値を算出し(S1)、算出した差分の絶対値を平均値演算部42へ出力する。
Upon receiving this captured image, the difference absolute
この差分の絶対値を受け取ると、平均値演算部42は、当該差分の絶対値から上述した差分絶対平均値を算出する(S2)。そして、平均値演算部42は、算出した差分絶対平均値を主制御部5を介して欠陥検出部7へ出力する。
When the absolute value of the difference is received, the average
差分絶対平均値を受け取ると、欠陥検出部7は、当該差分絶対平均値と所定の閾値とを比較し、当該差分絶対平均値が所定の閾値以上であれば、線欠陥が存在すると判定し(S3にてYES)、そうでなければ良品であると判定する(S3にてNO)。
When the difference absolute average value is received, the
(検査装置1の第2の検査方法)
次に、検査装置1における第2の検査方法について図11〜図12を参照しつつ説明する。第2の検査方法は、第1の検査方法による検査の前に、図7に示す撮像画像に対して、注目する分割絵素を撮像した撮像素子の輝度値の、同色絵素が並ぶ方向における最大値を求めるフィルタ関数を施すものである。
(Second inspection method of the inspection apparatus 1)
Next, a second inspection method in the
具体的には、第2の検査方法は、次の4段階の処理を含んでいる。
1)同色絵素が並ぶ方向(X軸方向)に対し、注目する分割絵素に隣接する分割画素が、撮像素子に換算して、当該分割絵素からN撮像素子離れた位置にあるとき、すなわち、ひとつの分割絵素が、X軸方向に関してN個の撮像素子によって撮像されているとき、注目する分割絵素の、X軸方向に関するN個の撮像素子の輝度値の最大値を求める最大値フィルタ関数を各撮像素子の輝度値に対して施す(最大輝度値算出工程)。
2)上記最大値フィルタ関数を施した輝度値を有する撮像画像に関して、注目する分割絵素を撮像した撮像素子の有する輝度と、同色絵素が並ぶ方向(X軸方向)において当該分割絵素に隣接する分割絵素を撮像した撮像素子の有する輝度との差分の絶対値を計算する(差分絶対値算出工程)。
3)上記差分の絶対値の平均値であって、当該分割絵素の並びの方向(X軸方向)における平均値(差分絶対平均値)を算出する。
4)上記差分絶対平均値と所定の閾値とを比較し、当該差分絶対平均値が閾値を超えている場合に欠陥があると判定する。
Specifically, the second inspection method includes the following four stages of processing.
1) When the divided pixel adjacent to the divided pixel of interest is in the position separated from the divided picture element by N with respect to the direction in which the same color picture elements are arranged (X-axis direction), That is, when one divided picture element is imaged by N imaging elements in the X-axis direction, the maximum value for obtaining the maximum value of the luminance values of the N imaging elements in the X-axis direction of the divided picture element of interest. A value filter function is applied to the luminance value of each image sensor (maximum luminance value calculating step).
2) With respect to a captured image having a luminance value subjected to the maximum value filter function, the luminance of the image pickup element that picks up the divided picture element of interest and the divided picture element in the direction in which the same color picture elements are arranged (X-axis direction) The absolute value of the difference from the luminance of the image sensor that has captured the adjacent divided picture elements is calculated (difference absolute value calculating step).
3) An average value (absolute difference average value) in the direction of the arrangement of the divided picture elements (X-axis direction), which is an average value of the absolute values of the differences, is calculated.
4) The difference absolute average value is compared with a predetermined threshold value, and it is determined that there is a defect when the difference absolute average value exceeds the threshold value.
上記処理により算出された値を図11に示す。図11は、検査装置1における第2の検査方法による欠陥検出結果を示す図である。なお、同図では図7に示す撮像素子の線欠陥がある並びとその付近のみについて図示している。
The values calculated by the above processing are shown in FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating a defect detection result obtained by the second inspection method in the
図11において、矢印29aによって示される列は上記の最大値を求める処理を施した後に生成される各撮像素子の値であり、矢印29bの列は、その最大値に対して3撮像素子だけ離れた、隣接する同色分割絵素の位置における輝度値との差分の絶対値を計算した値である。さらに矢印29cによって示される行は、その差分の絶対値の平均値を同色絵素の並びに沿って算出したものである。具体的な計算例について以下に説明する。
In FIG. 11, the column indicated by the
図7に示す撮像画像では、ひとつの分割絵素は、X軸方向に関して3個の撮像素子によって撮像されている。例えば、輝点欠陥を有する分割R絵素の場合、その中央部分は、RR2、RR3、RR2からなる撮像素子の列によって撮像されている。この場合、当該分割絵素の、X軸方向に関する3個の撮像素子の輝度値の最大値は、RR3が有する輝度値(R1)となる。そのため、RR2、RR3、RR2の輝度値は、すべてR1に変換される。 In the captured image shown in FIG. 7, one divided picture element is captured by three image sensors in the X-axis direction. For example, in the case of a divided R picture element having a bright spot defect, the center portion thereof is imaged by a row of imaging elements composed of RR2, RR3, and RR2. In this case, the maximum value of the luminance values of the three image sensors in the X-axis direction of the divided picture element is the luminance value (R1) that RR3 has. Therefore, the luminance values of RR2, RR3, and RR2 are all converted to R1.
そして、RR3の場合は、RR3の輝度値(R1)と、当該RR3から3撮像素子だけX軸方向に離れた位置にある撮像素子であるRR1の輝度値(R0)との差分の絶対値(|R1−R0|)が算出される。 In the case of RR3, the absolute value of the difference between the luminance value (R1) of RR3 and the luminance value (R0) of RR1, which is an image sensor located at a position away from the RR3 by three image sensors in the X-axis direction ( | R1-R0 |) is calculated.
さらに、X軸方向に配列した撮像素子の列における上記差分の絶対値の平均値(|R1−R0|)を算出する。この平均値が線欠陥部の検出値として利用される。 Further, an average value (| R1−R0 |) of the absolute values of the differences in the column of the imaging elements arranged in the X-axis direction is calculated. This average value is used as a detection value of the line defect portion.
図11において、矢印29cによって示される線欠陥部の検出値(|R1−R0|)は、図9に示す検出値(5|R1−R0|/9)よりもさらに大きくなっていることが分かる。 In FIG. 11, the detected value (| R1-R0 |) of the line defect indicated by the arrow 29c is further larger than the detected value (5 | R1-R0 | / 9) shown in FIG. .
以上のように、第2の検査方法は、1)注目する分割絵素を撮像した複数の撮像素子が有する輝度値の最大値を、分割絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する最大輝度値算出工程と、2)注目する分割絵素に関する上記最大値と、当該分割絵素に隣接する同色分割絵素に関する上記最大値との差分値の絶対値を、上記撮像素子の列ごとに算出する差分絶対値算出工程とを含むものである。 As described above, the second inspection method is as follows: 1) For each column of image sensors that arranges the maximum value of the luminance values of a plurality of image sensors that image the target divided picture element in the arrangement direction of the divided picture elements. The absolute value of the difference value between the maximum luminance value calculation step to be calculated, 2) the maximum value related to the divided picture element of interest, and the maximum value related to the same color divided picture element adjacent to the divided picture element is And a difference absolute value calculating step for calculating for each column.
(第2の検査を行うための処理の流れ)
次に、検査装置1、特に画像変換部4において、上述した第2の検査を行うための処理の流れについて図12を参照しつつ説明する。図12は、検査装置1において第2の検査を行うための処理の流れを示すフローチャートである。
(Processing flow for performing the second inspection)
Next, a flow of processing for performing the above-described second inspection in the
カメラ2が撮像した液晶表示パネル20の撮像画像は、主制御部5を介して画像変換部4の最大値フィルタ演算部43へ入力される。
A captured image of the liquid
この撮像画像を受け取ると、最大値フィルタ演算部43は、上記最大値フィルタ関数を当該撮像画像を形成する各画素の輝度値(各撮像素子の輝度値)に対して施し(S11)、算出した輝度値を差分絶対値演算部41へ出力する。
Upon receiving this captured image, the maximum value
これ以降の処理の流れは、上述した第1の検査を行うための処理の流れと同様のため省略する。 Since the subsequent processing flow is the same as the processing flow for performing the first inspection described above, a description thereof will be omitted.
(検査装置1の第3の検査方法)
次に、検査装置1における第3の検査方法について図13〜図14を参照しつつ説明する。この第3の検査方法は、液晶表示パネル20の撮像画像において、同色絵素が並ぶ方向に隣接する分割絵素に対応する撮像素子の持つ輝度値どうしの差分値を算出し、そして算出された差分値の標準偏差を算出して所定の閾値と比較するものである。
(Third inspection method of the inspection apparatus 1)
Next, a third inspection method in the
具体的には、第3の検査方法は、以下の処理を含んでいる。
1)撮像画像において、同色絵素が並ぶ方向(X軸方向)に隣接する分割絵素に対応する撮像素子の持つ輝度どうしの差分値を算出する(差分値算出工程)。
2)次にX軸方向に並ぶ撮像素子の上記差分値の平均値を計算し、上記差分値の標準偏差を計算する(標準偏差算出工程)。
3)上記標準偏差の値と所定の閾値とを比較し、当該標準偏差の値が閾値を超えている場合に欠陥があると判定する。
Specifically, the third inspection method includes the following processes.
1) In the captured image, a difference value between the luminances of the imaging elements corresponding to the divided picture elements adjacent in the direction in which the same color picture elements are arranged (X-axis direction) is calculated (difference value calculation step).
2) Next, an average value of the difference values of the image sensors arranged in the X-axis direction is calculated, and a standard deviation of the difference value is calculated (standard deviation calculation step).
3) The value of the standard deviation is compared with a predetermined threshold value, and if the standard deviation value exceeds the threshold value, it is determined that there is a defect.
第3の検査方法によれば、図7に示す撮像画像の輝度値に基づいて上記の計算を行った結果は図13に示すようになる。図13は、検査装置1における第3の検査方法による欠陥検出結果を示す図である。
According to the third inspection method, the result of the above calculation based on the luminance value of the captured image shown in FIG. 7 is as shown in FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating a defect detection result obtained by the third inspection method in the
なお、同図では図7に示す、欠陥部を撮像した撮像素子に相当するもの及びその周辺のみ図示している。図13において、矢印30aの示す列は、3撮像素子離れた隣接する分割絵素との差分を示すものであり、矢印30bの示す行は、その同色絵素の並びの方向に標準偏差を計算した結果を示すものである。具体的な計算例について以下に説明する。
In the figure, only those corresponding to the image pickup device that picks up an image of the defective portion shown in FIG. 7 and its periphery are shown. In FIG. 13, the column indicated by the
図7に示す撮像画像では、ひとつの分割絵素は、X軸方向に関して3個の撮像素子によって撮像されている。例えば、輝点欠陥を有する分割R絵素の場合、その中央部分は、RR2、RR3、RR2からなる撮像素子の列によって撮像されている。 In the captured image shown in FIG. 7, one divided picture element is captured by three image sensors in the X-axis direction. For example, in the case of a divided R picture element having a bright spot defect, the center portion thereof is imaged by a row of imaging elements composed of RR2, RR3, and RR2.
RR3の場合は、RR3の輝度値(R1)と、当該RR3から3撮像素子だけX軸方向に離れた位置にある撮像素子であるRR1の輝度値(R0)との差分値(R0−R1)が算出される。 In the case of RR3, a difference value (R0-R1) between the luminance value (R1) of RR3 and the luminance value (R0) of RR1 that is an image sensor located at a position away from the RR3 by three image sensors in the X-axis direction. Is calculated.
そして、上記撮像素子の列を含む、X軸方向に配列した撮像素子の列(RR2、RR3、RR2、RR0、RR1、RR0の繰り返しからなる列)における上記差分値の標準偏差が算出される。この標準偏差の値が線欠陥部の検出値として利用される。 Then, the standard deviation of the difference values in the image sensor columns arranged in the X-axis direction including the image sensor columns (columns formed by repetition of RR2, RR3, RR2, RR0, RR1, and RR0) is calculated. The value of this standard deviation is used as a detection value for the line defect portion.
図13に示すように、矢印30cの示す、第3の検査方法による線欠陥部の検出値(33の平方根に(R1−R0)をかけた値を9で割った値)は、図8に示す検出値(5(R1−R0)/18)よりも、大きくなっており、検出感度が向上していることが分かる。
As shown in FIG. 13, the detected value (the value obtained by multiplying the square root of 33 by (R1-R0) divided by 9) by the third inspection method indicated by the
以上のように、第3の検査方法は、注目する分割絵素の輝度値と、当該分割絵素に隣接する同色分割絵素の輝度値との差分値を算出する差分値算出工程と、差分値算出工程において算出された差分値の標準偏差を、同色絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する標準偏差算出工程とを含むものである。 As described above, the third inspection method includes a difference value calculation step for calculating a difference value between the luminance value of the divided pixel element of interest and the luminance value of the same-color divided pixel element adjacent to the divided pixel element, A standard deviation calculating step of calculating the standard deviation of the difference values calculated in the value calculating step for each column of the image pickup elements arranged in the arrangement direction of the same color picture elements.
(第3の検査を行うための処理の流れ)
次に、検査装置1、特に画像変換部4において、上述した第3の検査を行うための処理の流れについて図14を参照しつつ説明する。図14は、検査装置1において第3の検査を行うための処理の流れを示すフローチャートである。
(Processing flow for performing the third inspection)
Next, a flow of processing for performing the above-described third inspection in the
カメラ2が撮像した液晶表示パネル20の撮像画像は、主制御部5を介して画像変換部4の差分値演算部44へ入力される。
A captured image of the liquid
この撮像画像を受け取ると、差分値演算部44は、撮像画像を形成する各画素の輝度値(各撮像素子の輝度値)に関して、上記差分値を算出し(S21)、算出した差分値を標準偏差演算部45へ出力する。
Upon receipt of this captured image, the difference
この差分値を受け取ると、標準偏差演算部45は、当該差分値の標準偏差を算出し(S22)、算出した標準偏差の値を主制御部5を介して欠陥検出部7へ出力する。
Upon receiving this difference value, the standard
この標準偏差の値を受け取ると、欠陥検出部7は、当該標準偏差の値と所定の閾値とを比較し、当該標準偏差の値が所定の閾値以上であれば、線欠陥が存在すると判定し(S23にてYES)、そうでなければ良品であると判定する(S23にてNO)。
Upon receiving this standard deviation value, the
(検査装置1の第4の検査方法)
次に、検査装置1における第4の検査方法について図15〜図16を参照しつつ説明する。この第4の検査方法は、液晶表示パネル20の撮像画像から、各同色絵素の並びに関して、後述する絵素間隔ごとに撮像素子の輝度値を抽出し、抽出した輝度値の標準偏差を算出し、その標準偏差の最大値を算出するものである。ここで、上記絵素間隔とは、注目する分割絵素の或る部分(第1分割絵素の第1部分)から、同色絵素の並びの方向(X軸方向)に隣接する別の分割絵素の、上記第1部分に対応する部分(第2分割絵素の第1部分)までの距離であり、撮像素子の数によって表現される距離である。図4および図7に示す例では、ひとつの分割絵素は9個の撮像素子によって撮像されており、これらの撮像素子のX軸方向における数は3である。それゆえ、この場合、絵素間隔とは、3撮像素子分の距離を意味する。
(Fourth inspection method of the inspection apparatus 1)
Next, a fourth inspection method in the
具体的には、第4の検査方法は、以下の処理を含む。
1)撮像画像において同色絵素が並ぶ方向に、絵素間隔だけ離れた位置にある一群の撮像素子の有する輝度値を抽出する。同様の抽出をX軸方向に隣接する撮像素子についても行い、この処理を、少なくとも、次に抽出される撮像素子が最初に抽出されたものと同じになるまで繰り返す。以下では、上記一群の撮像素子を系統と称する。上記の処理により、上記絵素間隔と同数の系統が形成される。
2)抽出されたそれぞれの系統の輝度値の標準偏差を算出する。
3)各系統について算出された標準偏差のうち最大のものを選択する。
4)上記標準偏差の最大値と所定の閾値とを比較し、当該最大値が閾値を超えている場合に欠陥があると判定する。
Specifically, the fourth inspection method includes the following processes.
1) Extract brightness values of a group of image sensors at positions separated by the pixel interval in the direction in which the same color picture elements are arranged in the captured image. Similar extraction is performed for image sensors adjacent in the X-axis direction, and this process is repeated at least until the next image sensor to be extracted is the same as the first image sensor. Hereinafter, the group of image sensors is referred to as a system. By the above processing, the same number of systems as the pixel interval are formed.
2) The standard deviation of the luminance values of each extracted system is calculated.
3) Select the largest standard deviation calculated for each system.
4) The maximum value of the standard deviation is compared with a predetermined threshold, and if the maximum value exceeds the threshold, it is determined that there is a defect.
上記の検査方法を図7に示す撮像素子に対して適用した結果を図15に示す。図15は、検査装置1における第4の検査方法による欠陥検出結果を示す図である。なお、同図では、図7に示す、欠陥部を撮像した撮像素子に相当するもの及びその周辺のみ図示している。
FIG. 15 shows the result of applying the above inspection method to the image sensor shown in FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating a defect detection result obtained by the fourth inspection method in the
同図において、矢印31a、31b、および31cが示す列は、隣接する分割絵素までの距離である3撮像素子分だけ離れた撮像素子が持つ輝度を抽出し、系統別に示した列であり、矢印31dの行は、各系統の輝度値の標準偏差をそれぞれ計算した結果を示すものである。さらに矢印31eの行は、3つの系統に由来する3つの標準偏差の最大値である。また、矢印31fが示す値は、線欠陥部の検出値である。具体的な計算例について以下に説明する。
In the figure, the columns indicated by the
図7に示す撮像画像では、ひとつの分割絵素は、X軸方向に関して3個の撮像素子によって撮像されている。そのため、絵素間隔は3となり、3系統の撮像素子の群が形成される。例えば、RR2、RR3、RR2、RR0、RR1、RR0の繰り返しからなる撮像素子の列の場合、RR2とRR0とによって第1の系統が形成され、RR3とRR1とによって第2の系統が、RR2とRR0とによって第3の系統が形成される。 In the captured image shown in FIG. 7, one divided picture element is captured by three image sensors in the X-axis direction. Therefore, the picture element interval is 3, and a group of three image sensor elements is formed. For example, in the case of a row of image sensors consisting of repetition of RR2, RR3, RR2, RR0, RR1, RR0, RR2 and RR0 form a first system, RR3 and RR1 form a second system, and RR2 A third system is formed by RR0.
そして、抽出された各系統の輝度値の標準偏差が算出される。第1の系統の場合には、RR2の輝度値(R1/3)とRR0の輝度値(R0/3)とから標準偏差(R1−R0)/6が算出される。 Then, the standard deviation of the extracted luminance values of each system is calculated. In the case of the first system, the standard deviation (R1-R0) / 6 is calculated from the luminance value (R1 / 3) of RR2 and the luminance value (R0 / 3) of RR0.
さらに、第1〜3の系統について算出された標準偏差の最大値((R1−R0)/2)が算出される。この最大値が線欠陥部の検出値として利用される。 Further, the maximum standard deviation ((R1-R0) / 2) calculated for the first to third systems is calculated. This maximum value is used as the detection value of the line defect portion.
図15に示す結果から、線欠陥部の検出値((R1−R0)/2が、図8に示す検出値(5(R1−R0)/18)よりも、大きくなっており、検出感度が向上していることが分かる。 From the result shown in FIG. 15, the detection value ((R1-R0) / 2) of the line defect portion is larger than the detection value (5 (R1-R0) / 18) shown in FIG. It can be seen that it has improved.
以上のように、第4の検査方法では、液晶パネル20を撮像した撮像画像における複数の同色分割絵素の間隔であって、注目する分割絵素の或る部分(第1分割絵素の第1部分)と、当該第1分割絵素に隣接する同色分割絵素の、上記第1部分に対応する部分(第2分割絵素の第1部分)との間隔を絵素間隔とする。この第4の検査方法は、撮像画像から、同色絵素の配列方向に沿って、絵素間隔ごとに撮像素子の輝度値を抽出することにより、輝度値の系統を形成する抽出工程と、抽出工程において形成された、輝度値の系統に含まれる輝度値の標準偏差を輝度値の系統ごとに算出する標準偏差算出工程と、標準偏差算出工程において算出された標準偏差の最大値を同色絵素の配列ごとに算出する最大値算出工程とを含んでいる。
As described above, in the fourth inspection method, the interval between a plurality of same-color divided picture elements in a captured image obtained by picking up the
(第4の検査を行うための処理の流れ)
次に、検査装置1、特に画像変換部4において、上述した第4の検査を行うための処理の流れについて図16を参照しつつ説明する。図16は、検査装置1において第4の検査を行うための処理の流れを示すフローチャートである。
(Processing flow for performing the fourth inspection)
Next, a flow of processing for performing the above-described fourth inspection in the
カメラ2が撮像した液晶表示パネル20の撮像画像は、主制御部5を介して画像変換部4の系統分割演算部46へ入力される。
A captured image of the liquid
この撮像画像を受け取ると、系統分割演算部46は、絵素間隔だけ離れた位置にある一群の撮像素子(撮像画像の画素)の有する輝度値を抽出することにより上記系統を絵素間隔と同数(上記の例では3系統)形成し(S31)、形成した各系統の輝度値を標準偏差演算部45へ出力する。
Upon receiving this captured image, the system
これらの輝度値を受け取ると、標準偏差演算部45は、当該輝度値の標準偏差を系統ごとに算出し(S32)、算出した標準偏差の値を最大値演算部47へ出力する。
Upon receiving these luminance values, the standard
これらの標準偏差の値を受け取ると、最大値演算部47は、当該標準偏差の値のうち、最大のものを選択し(S33)、その最大値を主制御部5を介して欠陥検出部7へ出力する。
Upon receiving these standard deviation values, the maximum
上記最大値を受け取ると、欠陥検出部7は、当該最大値と所定の閾値とを比較し、当該最大値が所定の閾値以上であれば、線欠陥が存在すると判定し(S34にてYES)、そうでなければ良品であると判定する(S34にてNO)。
Upon receiving the maximum value, the
(検査装置1の効果)
以上のように、検査装置1においては、正常な分割絵素の輝度値と欠陥を有する分割絵素の輝度値との比を高めることができ、従来の検査方法による欠陥検出よりも高い検出感度で線欠陥を検出することができる。
(Effect of inspection device 1)
As described above, in the
検査装置1では、液晶表示パネル20の表面に対する鉛直方向からの検出感度に関しては、人間の目視以上の検出感度が得られる。
In the
人間の目視検査ではパネル表面に対して鉛直方向のみからではなく斜方からも検査を行う。線欠陥の輝度によっては斜方観察による視認性能の方が高い場合もあるため、検査感度の点から見ると、検査装置1の検出感度は、目視検査感度に達しない場合もある。しかし、この場合、カメラ2と液晶表示パネル20との位置関係を変化させて斜方観察が可能な構成にすることで、目視検査感度と同等以上の検査感度を得ることが可能である。
In human visual inspection, the panel surface is inspected not only from the vertical direction but also from the oblique direction. Depending on the brightness of the line defect, the visual recognition performance by oblique observation may be higher, so that from the viewpoint of inspection sensitivity, the detection sensitivity of the
なお、第1〜4の検査方法のうち、線欠陥部の検出値が最も大きくなる第2の検査方法が最も好ましい。 Of the first to fourth inspection methods, the second inspection method in which the detected value of the line defect portion is the largest is most preferable.
(変更例)
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、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。
(Example of change)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in the embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
画像変換部4は、差分絶対値演算部41、平均値演算部42、最大値フィルタ演算部43、差分値演算部44、標準偏差演算部45、系統分割演算部46、最大値演算部47のすべてを備えている必要はない。画像変換部4は、これら各機能ブロックのうち、第1〜4の検査方法のうちの少なくともひとつを実現するための処理を行える機能ブロックの組み合わせを備えていればよい。例えば、第1の検査方法を実現するためには、画像変換部4は、差分絶対値演算部41と平均値演算部42とを備えていればよい。
The image conversion unit 4 includes a difference absolute
制御装置3の画像処理ボード上に専用の検査用回路を構成することで、ハードウェアで並列処理を行ってもよい。これにより従来の検査方法のように平均値のみを計算する場合も、第1の検査方法のように差分を計算後、絶対値を計算し、その平均値を計算する場合もほとんど同じ時間で処理することができる。
By configuring a dedicated inspection circuit on the image processing board of the
また、ひとつの絵素が3つの分割絵素からなっている場合にも本発明は適用できる。この場合、同色絵素の並び方向に配列する、上段分割絵素、中段分割絵素、下段分割絵素のうち、中段分割絵素の輝度値を第1〜4の検査方法における処理対象から外してもよい。この構成により、計算量を低減できるとともに、正常な分割絵素の輝度値と欠陥を有する分割絵素の輝度値との比を高めることができる。 The present invention can also be applied when one picture element is composed of three divided picture elements. In this case, the luminance value of the middle divided picture element is excluded from the processing target in the first to fourth inspection methods among the upper divided picture element, the middle divided picture element, and the lower divided picture element arranged in the arrangement direction of the same color picture elements. May be. With this configuration, the amount of calculation can be reduced, and the ratio between the luminance value of a normal divided picture element and the luminance value of a divided picture element having a defect can be increased.
また、上述した検査装置1の各ブロック、特に画像変換部4の各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
Further, each block of the
すなわち、検査装置1は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである検査装置1の制御プログラム(画像解析プログラム)のプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記検査装置1に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
That is, the
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また、検査装置1を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
Further, the
なお、本発明は以下のようにも表現できる。 The present invention can also be expressed as follows.
本発明の、液晶表示パネルの検査方法は、同一絵素内に同色の分割絵素を複数配置したマルチドメイン方式の液晶表示パネル検査において、撮像画像に対して同色絵素の並び方向に、隣接する同色絵素との輝度の差分の絶対値を計算する差分計算処理を実行し、次に計算値の平均を計算する計算処理を実行し、次にその平均値を前記並びの方向と直交する方向に比較する比較処理を実行して前記同色絵素の並びの方向の線欠陥を抽出するものである。 The liquid crystal display panel inspection method of the present invention is a multi-domain liquid crystal display panel inspection in which a plurality of divided pixels of the same color are arranged in the same pixel, and is adjacent to the captured image in the arrangement direction of the same color pixels. The difference calculation process for calculating the absolute value of the luminance difference with the same color picture element to be executed is executed, the calculation process for calculating the average of the calculation values is executed next, and then the average value is orthogonal to the arrangement direction. A comparison process for comparing the directions is executed to extract line defects in the direction of the arrangement of the same color picture elements.
また、前記検査方法は、前記同色絵素の並びの方向において、隣接する同色絵素が撮像画像においてN素子だけ離れている場合に、前記並びの方向において近傍N素子に対する最大値検出処理を前記差分計算処理の前に実行することが好ましい。 In the inspection method, when the same-color picture elements adjacent to each other are separated by N elements in the captured image, the maximum value detection processing for the neighboring N-elements is performed in the arrangement direction. It is preferable to execute before the difference calculation process.
また、前記差分計算処理が同色絵素の並びの方向に隣接する同色絵素との輝度の差を計算する処理であり、前記計算処理がそれらの計算値の標準偏差を計算する処理であることが好ましい。 Further, the difference calculation process is a process of calculating a luminance difference between adjacent color elements in the direction of the same color picture element, and the calculation process is a process of calculating a standard deviation of the calculated values. Is preferred.
本発明の、液晶表示パネルの検査方法は、撮像画像に対して同色絵素の並びの方向に、隣接する同色絵素が前記撮像画像においてN素子だけ離れている場合に、前記並びの方向にN素子毎に前記撮像素子の値を抽出してN個の素子群に分ける抽出処理を実施し、次に抽出されたそれぞれの素子群の標準偏差を計算する計算処理を実施し、次に同一の並びから抽出されたN個の素子群の標準偏差から最大値を求める最大値検出処理を実施し、最後にその検出値を前記並びの方向と直交する方向に比較する比較処理を実行して前記同色絵素の並びの方向の線欠陥を抽出するものである。 According to the liquid crystal display panel inspection method of the present invention, the same color picture elements are arranged in the arrangement direction with respect to the captured image, and the adjacent same color picture elements are separated by N elements in the captured image. An extraction process for extracting the value of the image sensor for each N element and dividing it into N element groups is performed. Next, a calculation process for calculating the standard deviation of each extracted element group is performed. A maximum value detection process for obtaining a maximum value from the standard deviation of N element groups extracted from the array of N is performed, and finally a comparison process for comparing the detected value with a direction orthogonal to the direction of the array is performed. A line defect in the direction in which the same color picture elements are arranged is extracted.
表示パネル、特にマルチドメイン方式の液晶パネルの欠陥を高い検出感度で検出することができるため、これらの表示パネルを検査する検査装置に適用できる。 Since defects of display panels, particularly multi-domain liquid crystal panels, can be detected with high detection sensitivity, the present invention can be applied to an inspection apparatus that inspects these display panels.
1 液晶表示パネル検査装置
2 カメラ(撮像手段)
4 画像変換部(画像解析装置)
7 欠陥検出部(欠陥検出手段)
20 液晶表示パネル
21 画素
22a 分割R絵素(同色絵素)
22c 分割R絵素(同色絵素)
22d 分割R絵素(同色絵素)
25 撮像素子
41 差分絶対値演算部(差分絶対値算出手段)
42 平均値演算部(平均値算出手段)
44 差分値演算部(差分値算出手段)
45 標準偏差演算部(標準偏差算出手段)
46 系統分割演算部(抽出手段)
47 最大値演算部(最大値算出手段)
DESCRIPTION OF
4 Image converter (image analysis device)
7 Defect detection unit (defect detection means)
20 Liquid
22c Split R picture element (same color picture element)
22d Split R picture element (same color picture element)
25
42 Average value calculation unit (average value calculation means)
44 Difference value calculation unit (difference value calculation means)
45 Standard deviation calculator (standard deviation calculation means)
46 System division calculation part (extraction means)
47 Maximum value calculator (maximum value calculation means)
Claims (10)
上記撮像画像に含まれる注目絵素の輝度値と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の輝度値との差分値の絶対値を算出する差分絶対値算出工程と、
上記差分絶対値算出工程において算出された上記差分値の絶対値の平均値を、上記複数の同色絵素の配列方向に沿って算出する平均値算出工程とを含むことを特徴とする画像解析方法。 An inspection apparatus that detects a defect in the display panel by imaging a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction by an imaging unit having an imaging element and analyzing a luminance value of the obtained captured image An image analysis method in an image analysis apparatus,
The absolute difference value for calculating the absolute value of the difference value between the luminance value of the target picture element included in the captured image and the luminance value of the same color picture element adjacent to the target picture element in the arrangement direction of the plurality of same color picture elements A calculation process;
An average value calculating step of calculating an average value of the absolute values of the difference values calculated in the difference absolute value calculating step along an arrangement direction of the plurality of same-color picture elements. .
ある絵素を撮像した複数の撮像素子が有する輝度値の最大値を、撮像された複数の絵素について算出する最大輝度値算出工程と、 A maximum luminance value calculating step of calculating a maximum value of luminance values of a plurality of imaging elements that have imaged a certain pixel with respect to the plurality of captured pixels;
注目絵素に関する上記最大値と、当該注目絵素に隣接する同色絵素に関する上記最大値との差分値の絶対値を、上記同色絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する差分絶対値算出工程と、 An absolute value of a difference value between the maximum value related to the target picture element and the maximum value related to the same color picture element adjacent to the target picture element is calculated for each column of the image pickup elements arranged in the arrangement direction of the same color picture element Difference absolute value calculation step,
上記差分絶対値算出工程において算出された上記差分値の絶対値の平均値を、上記複数の同色絵素の配列方向に沿って算出する平均値算出工程とを含むことを特徴とする画像解析方法。 An average value calculating step of calculating an average value of the absolute values of the difference values calculated in the difference absolute value calculating step along an arrangement direction of the plurality of same-color picture elements. .
上記撮像画像に含まれる注目絵素の輝度値と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の輝度値との差分値を算出する差分値算出工程と、
上記差分値算出工程において算出された上記差分値の標準偏差を、上記複数の同色絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する標準偏差算出工程とを含むことを特徴とする画像解析方法。 An inspection apparatus that detects a defect in the display panel by imaging a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction by an imaging unit having an imaging element and analyzing a luminance value of the obtained captured image An image analysis method in an image analysis apparatus,
A difference value calculating step of calculating a difference value between the luminance value of the target picture element included in the captured image and the luminance value of the same color picture element adjacent to the target picture element in the arrangement direction of the plurality of same color picture elements;
A standard deviation calculating step of calculating a standard deviation of the difference value calculated in the difference value calculating step for each column of image pickup devices arranged in an arrangement direction of the plurality of same-color picture elements. analysis method.
上記撮像画像における上記複数の同色絵素の間隔であって、注目絵素の注目部分と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の、上記注目部分に対応する部分との間隔を絵素間隔とした場合に、
上記撮像画像から、上記複数の同色絵素の配列方向に沿って、上記絵素間隔ごとに上記撮像素子の輝度値を抽出することにより、輝度値の群を形成する抽出工程と、
上記抽出工程において形成された、輝度値の群に含まれる輝度値の標準偏差を上記輝度値の群ごとに算出する標準偏差算出工程と、
上記標準偏差算出工程において算出された標準偏差の最大値を上記複数の同色絵素の列ごとに算出する最大値算出工程とを含むことを特徴とする画像解析方法。 An inspection apparatus that detects a defect in the display panel by imaging a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction by an imaging unit having an imaging element and analyzing a luminance value of the obtained captured image An image analysis method in an image analysis apparatus,
The interval between the plurality of same-color picture elements in the captured image, the target part of the target picture element and the target part of the same-color picture element adjacent to the target picture element in the arrangement direction of the plurality of same-color picture elements. When the interval between the corresponding parts is the pixel interval,
An extraction step of forming a group of luminance values by extracting the luminance value of the imaging element for each pixel interval along the arrangement direction of the plurality of same-color picture elements from the captured image;
A standard deviation calculating step for calculating the standard deviation of the luminance values included in the group of luminance values formed in the extracting step for each group of the luminance values;
And a maximum value calculating step of calculating a maximum value of the standard deviation calculated in the standard deviation calculating step for each of the plurality of columns of the same color picture element.
上記撮像画像に含まれる注目絵素の輝度値と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の輝度値との差分値の絶対値を算出する差分絶対値算出手段と、
上記差分絶対値算出手段によって算出された上記差分値の絶対値の平均値を、上記複数の同色絵素の配列方向に沿って算出する平均値算出手段とを備えることを特徴とする画像解析装置。 An image in an inspection apparatus that detects a defect of the display panel by imaging a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction by an imaging means having an imaging element and analyzing a luminance value of the obtained captured image An analysis device,
The absolute difference value for calculating the absolute value of the difference value between the luminance value of the target picture element included in the captured image and the luminance value of the same color picture element adjacent to the target picture element in the arrangement direction of the plurality of same color picture elements A calculation means;
An image analyzing apparatus comprising: an average value calculating means for calculating an average value of the absolute values of the difference values calculated by the difference absolute value calculating means along an arrangement direction of the plurality of same-color picture elements. .
上記撮像画像に含まれる注目絵素の輝度値と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の輝度値との差分値を算出する差分値算出手段と、
上記差分値算出手段によって算出された上記差分値の標準偏差を、上記複数の同色絵素の配列方向に配列する撮像素子の列ごとに算出する標準偏差算出手段とを備えることを特徴とする画像解析装置。 An inspection apparatus that detects a defect in the display panel by imaging a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction by an imaging unit having an imaging element and analyzing a luminance value of the obtained captured image An image analysis device,
A difference value calculating means for calculating a difference value between a luminance value of a target picture element included in the captured image and a luminance value of the same color picture element adjacent to the target picture element in the arrangement direction of the plurality of same color picture elements;
An image comprising: a standard deviation calculating unit that calculates a standard deviation of the difference value calculated by the difference value calculating unit for each column of the imaging elements arranged in an arrangement direction of the plurality of same-color picture elements. Analysis device.
上記撮像画像における上記複数の同色絵素の間隔であって、注目絵素の注目部分と、上記複数の同色絵素の配列方向において当該注目絵素に隣接する同色絵素の、上記注目部分に対応する部分との間隔を絵素間隔とした場合に、
上記撮像画像から、上記複数の同色絵素の配列方向に沿って、上記絵素間隔ごとに上記撮像素子の輝度値を抽出することにより、輝度値の群を形成する抽出手段と、
上記抽出手段によって形成された、輝度値の群に含まれる輝度値の標準偏差を上記輝度値の群ごとに算出する標準偏差算出手段と、
上記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差の最大値を上記複数の同色絵素の列ごとに算出する最大値算出手段とを備えることを特徴とする画像解析装置。 An inspection apparatus that detects a defect in the display panel by imaging a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction by an imaging unit having an imaging element and analyzing a luminance value of the obtained captured image An image analysis device,
The interval between the plurality of same-color picture elements in the captured image, the target part of the target picture element and the target part of the same-color picture element adjacent to the target picture element in the arrangement direction of the plurality of same-color picture elements. When the interval between the corresponding parts is the pixel interval,
An extraction unit that forms a group of luminance values by extracting the luminance value of the imaging element for each pixel interval along the arrangement direction of the plurality of same-color pixels from the captured image;
A standard deviation calculating means for calculating, for each group of luminance values, a standard deviation of luminance values included in the group of luminance values formed by the extracting means;
An image analyzing apparatus comprising: a maximum value calculating means for calculating a maximum value of the standard deviation calculated by the standard deviation calculating means for each of the plurality of columns of the same color picture element.
請求項5〜7のいずれか1項に記載の画像解析装置と、
上記画像解析装置によって算出された絵素の輝度値と所定の閾値とを比較することにより欠陥の有無を判定する欠陥検出手段とを備えることを特徴とする検査装置。 An inspection apparatus that detects a defect in the display panel by imaging a display panel in which a plurality of same-color picture elements are arranged in a certain direction with an imaging means having an imaging element and analyzing the luminance value of the obtained captured image. And
The image analysis apparatus according to any one of claims 5 to 7,
An inspection apparatus comprising: defect detection means for determining the presence or absence of a defect by comparing a luminance value of a picture element calculated by the image analysis apparatus with a predetermined threshold value.
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