JP6970550B2 - 欠陥検査システム及び欠陥検査方法 - Google Patents
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Description
Claims (22)
- 検査対象に光を照射する光源と、
前記光源から前記検査対象に照射されて前記検査対象を透過又は反射した前記光による2次元画像を離散時間ごとに撮像する撮像部と、
前記光源及び前記撮像部に対して前記検査対象を搬送方向に相対的に搬送する搬送部と、
前記撮像部により撮像された前記2次元画像の画像データを処理する画像処理部と、
を備え、
前記撮像部は、
前記2次元画像における前記搬送方向と合致する方向に輝度が変化する前記2次元画像を撮像し、
前記画像処理部は、
前記2次元画像を前記搬送方向に並列する複数のラインに分割し、前記撮像部により前記離散時間ごとに撮像された前記2次元画像のそれぞれにおける同じ位置の前記ラインを時系列順に並列させたライン分割画像の前記画像データに処理するライン分割処理部と、
前記ライン分割処理部により処理された前記ライン分割画像のそれぞれを予め定めた規則に従って2以上のライン分割画像群に分類する分類部と、
前記分類部により同じ前記ライン分割画像群に分類された前記ライン分割画像のそれぞれについて、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像データの画素の値同士を統合し、前記ライン分割画像群ごとに画像統合データを生成する統合部と、
前記統合部により生成された前記ライン分割画像群ごとの前記画像統合データを予め定めた規則に従って分割して出力する分割出力部と、
を有する、欠陥検査システム。 - 前記撮像部で離散時間ごとに撮像される前記2次元画像は、明部と、暗部と、前記明部と前記暗部との間の境界部とを有し、
前記搬送部は、
前記撮像部に対して前記検査対象を前記明部、前記暗部及び前記境界部に交わる前記搬送方向に相対的に搬送する、請求項1に記載の欠陥検査システム。 - 前記分類部は、
前記ライン分割処理部により処理された前記ライン分割画像のそれぞれを、前記2次元画像のそれぞれにおける前記明部の前記ラインを時系列順に並列させた前記ライン分割画像の前記ライン分割画像群、前記2次元画像のそれぞれにおける前記暗部の前記ラインを時系列順に並列させた前記ライン分割画像の前記ライン分割画像群並びに前記2次元画像のそれぞれにおける前記境界部の前記ラインを時系列順に並列させた前記ライン分割画像の前記ライン分割画像群に分類する、請求項2に記載の欠陥検査システム。 - 前記光源と前記検査対象との間に位置し、前記光源から前記検査対象に照射される前記光の一部を遮光することにより、前記撮像部で離散時間ごとに撮像される前記2次元画像に前記明部と前記暗部と前記境界部とを形成する遮光体をさらに備え、
前記搬送部は、
前記光源、前記遮光体及び前記撮像部に対して前記検査対象を前記明部、前記暗部及び前記境界部に交わる前記搬送方向に相対的に搬送する、請求項2又は3に記載の欠陥検査システム。 - 前記分割出力部は、
前記統合部により生成された前記ライン分割画像群ごとの前記画像統合データを、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像統合データの前記画素であって前記明部、前記暗部及び前記境界部での輝度が任意の明閾値以上である前記画素、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像統合データの前記画素であって前記明部、前記暗部及び前記境界部での輝度が任意の暗閾値以下である前記画素並びに前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像統合データの前記画素であって前記明部、前記暗部及び前記境界部での輝度の変化の幅が任意の変化閾値以上である前記画素のそれぞれに分割して出力する、請求項2〜4のいずれか1項に記載の欠陥検査システム。 - 前記分割出力部は、
前記統合部により生成された前記ライン分割画像群ごとの前記画像統合データを、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像統合データの前記画素であって前記明部、前記暗部及び前記境界部での輝度が任意の明閾値以上である前記画素、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像統合データの前記画素であって前記明部、前記暗部及び前記境界部での輝度が任意の暗閾値以下である前記画素並びに前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像統合データの前記画素であって前記明部、前記暗部及び前記境界部での輝度の変化の幅が任意の変化閾値以上である前記画素のそれぞれを互いに異なる色に着色した着色部として分割して出力する、請求項5に記載の欠陥検査システム。 - 前記分割出力部は、
前記統合部により生成された前記ライン分割画像群ごとの前記画像統合データを、前記ライン分割画像群ごとに分割して出力する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の欠陥検査システム。 - 前記分割出力部は、
前記統合部により生成された前記ライン分割画像群ごとの前記画像統合データを、前記ライン分割画像群の間の予め定めた閾値ごとに分割して出力する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の欠陥検査システム。 - 前記統合部は、
同じ前記ライン分割画像群に分類された前記ライン分割画像のそれぞれについて、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像データの前記画素の輝度の基準値に対する高低に応じて前記画素に正負の符号を有する差分値を付与し、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像データの前記画素の前記差分値同士を統合して、前記ライン分割画像群ごとに画像統合データを生成する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の欠陥検査システム。 - 前記統合部は、
同じ前記ライン分割画像群に分類された前記ライン分割画像のそれぞれについて、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像データの互いに隣接する前記画素の輝度変化を強調する強調処理を施し、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像データの画素の前記強調処理を施された値同士を統合して、前記ライン分割画像群ごとに画像統合データを生成する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の欠陥検査システム。 - 前記統合部により生成された前記ライン分割画像群ごとの前記画像統合データに含まれる欠陥の種別の識別に関する機械学習の結果を蓄積したデータに基づいて前記検査対象の欠陥の種別を識別する解析部をさらに備えた、請求項1〜10のいずれか1項に記載の欠陥検査システム。
- 欠陥検査システムの光源から検査対象に光を照射する照射工程と、
前記欠陥検査システムの撮像部により、前記照射工程により前記光源から前記検査対象に照射されて前記検査対象を透過又は反射した前記光による2次元画像を離散時間ごとに撮像する撮像工程と、
前記欠陥検査システムの搬送部により、前記光源及び前記撮像部に対して前記検査対象を搬送方向に相対的に搬送する搬送工程と、
前記欠陥検査システムの画像処理部により、前記撮像工程で撮像された前記2次元画像の画像データを処理する画像処理工程と、
を備え、
前記撮像工程では、
前記2次元画像における前記搬送方向と合致する方向に輝度が変化する前記2次元画像を撮像し、
前記画像処理工程では、
前記2次元画像を前記搬送方向に並列する複数のラインに分割し、前記撮像部により前記離散時間ごとに撮像された前記2次元画像のそれぞれにおける同じ位置の前記ラインを時系列順に並列させたライン分割画像の前記画像データに処理するライン分割処理工程と、
前記ライン分割処理工程で処理された前記ライン分割画像のそれぞれを予め定めた規則に従って2以上のライン分割画像群に分類する分類工程と、
前記分類工程で同じ前記ライン分割画像群に分類された前記ライン分割画像のそれぞれについて、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像データの画素の値同士を統合し、前記ライン分割画像群ごとに画像統合データを生成する統合工程と、
前記統合工程で生成された前記ライン分割画像群ごとの前記画像統合データを予め定めた規則に従って分割して出力する分割出力工程と、
を有する、欠陥検査方法。 - 前記照射工程では、
前記撮像工程で離散時間ごとに撮像される前記2次元画像は、明部と、暗部と、前記明部と前記暗部との境界部とを有し、
前記搬送工程では、
前記撮像部に対して前記検査対象を前記明部、前記暗部及び前記境界部に交わる前記搬送方向に相対的に搬送する、請求項12に記載の欠陥検査方法。 - 前記分類工程では、
前記ライン分割処理工程で処理された前記ライン分割画像のそれぞれを、前記2次元画像のそれぞれにおける前記明部の前記ラインを時系列順に並列させた前記ライン分割画像の前記ライン分割画像群、前記2次元画像のそれぞれにおける前記暗部の前記ラインを時系列順に並列させた前記ライン分割画像の前記ライン分割画像群並びに前記2次元画像のそれぞれにおける前記境界部の前記ラインを時系列順に並列させた前記ライン分割画像の前記ライン分割画像群に分類する、請求項13に記載の欠陥検査方法。 - 前記照射工程では、
光源と検査対象との間に位置し、前記光源から前記検査対象に照射される光の一部を遮光する遮光体により、前記撮像工程で離散時間ごとに撮像される前記2次元画像に前記明部と前記暗部と前記境界部を形成し、
前記搬送工程では、
前記光源、前記遮光体及び前記撮像部に対して前記検査対象を前記明部、前記暗部及び前記境界部に交わる前記搬送方向に相対的に搬送する、請求項13又は14に記載の欠陥検査方法。 - 前記分割出力工程では、
前記統合工程で生成された前記ライン分割画像群ごとの前記画像統合データを、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像統合データの前記画素であって前記明部、前記暗部及び前記境界部での輝度が任意の明閾値以上である前記画素、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像統合データの前記画素であって前記明部、前記暗部及び前記境界部での輝度が任意の暗閾値以下である前記画素並びに前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像統合データの前記画素であって前記明部、前記暗部及び前記境界部での輝度の変化の幅が任意の変化閾値以上である前記画素のそれぞれに分割して出力する、請求項13〜15のいずれか1項に記載の欠陥検査方法。 - 前記分割出力工程では、
前記統合工程で生成された前記ライン分割画像群ごとの前記画像統合データを、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像統合データの前記画素であって前記明部、前記暗部及び前記境界部での輝度が任意の明閾値以上である前記画素、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像統合データの前記画素であって前記明部、前記暗部及び前記境界部での輝度が任意の暗閾値以下である前記画素並びに前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像統合データの前記画素であって前記明部、前記暗部及び前記境界部での輝度の変化の幅が任意の変化閾値以上である前記画素のそれぞれを互いに異なる色に着色した着色部として分割して出力する、請求項16に記載の欠陥検査方法。 - 前記分割出力工程では、
前記統合工程で生成された前記ライン分割画像群ごとの前記画像統合データを、前記ライン分割画像群ごとに分割して出力する、請求項12〜17のいずれか1項に記載の欠陥検査方法。 - 前記分割出力工程は、
前記統合工程により生成された前記ライン分割画像群ごとの前記画像統合データを、前記ライン分割画像群の間の予め定めた閾値ごとに分割して出力する、請求項12〜17のいずれか1項に記載の欠陥検査方法。 - 前記統合工程では、
同じ前記ライン分割画像群に分類された前記ライン分割画像のそれぞれについて、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像データの前記画素の輝度の基準値に対する高低に応じて前記画素に正負の符号を有する差分値を付与し、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像データの前記画素の前記差分値同士を統合して、前記ライン分割画像群ごとに画像統合データを生成する、請求項12〜19のいずれか1項に記載の欠陥検査方法。 - 前記統合工程では、
同じ前記ライン分割画像群に分類された前記ライン分割画像のそれぞれについて、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像データの互いに隣接する前記画素の輝度変化を強調する強調処理を施し、前記検査対象における同じ位置を撮像した前記画像データの画素の前記強調処理を施された値同士を統合して、前記ライン分割画像群ごとに画像統合データを生成する、請求項12〜19のいずれか1項に記載の欠陥検査方法。 - 前記統合工程で生成された前記ライン分割画像群ごとの前記画像統合データに含まれる欠陥の種別の識別に関する機械学習の結果を蓄積したデータに基づいて前記検査対象の欠陥の種別を識別する解析工程をさらに備えた、請求項12〜21のいずれか1項に記載の欠陥検査方法。
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