JPH03160309A

JPH03160309A - 画質検査装置

Info

Publication number: JPH03160309A
Application number: JP1301029A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ikeda; 池田　比呂志
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-11-20
Filing date: 1989-11-20
Publication date: 1991-07-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕被試験用表示装置をカメラによって撮影し、撮影した画
像データによって該被試験用表示装置に於ける画質のチ
ェックを行う画質検査装置に関し、撮影した画像データ
を識別することで表示輝度を検出し、試験の信頼性の向
上および試験工数の削減を図ることを目的とし、表示画面に複数のベタパターンから成るテストパターン
を表示する被試験用装置と、該テストパターンを撮影す
るカメラと、該テストパターンを撮影した画像データを
識別し、識別データを作或する識別データ作成部と、該
識別データによって該ベタパターンの輝度レベルを算出
するＣＰＵと、該ｃｐｕの指令により信号を出力するイ
ンタフェース部とより成る画像処理装置とを備え、該ベ
タパターンの輝度レベルが所定の値に達することによっ
て該信号の出力が行われ、該被試験用表示装置に於ける
輝度の良否の判定が行われるように構戒する。

〔産業上の利用分野〕

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

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

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

したがって、このような画質を検査する試験は、生産量
が拡大されることで膨大な試験工数を要することになる
ため、メーカとしては極力、このような試験作業に於け
る合理化が図られることが望まれている。

〔従来の技術〕

従来は第１１図の従来の説明図に示すように行われてい
た。第１１図の（ａ）は斜視図，（ｂ）は表示画面の正
面図である。

第１１図の（ａ）に示すように、試験すべき被試験用表
示装置１を台板１１に積載し、駆動されるコンベアｌＯ
によって移送し、被試験用表示装置１を所定個所に位置
させることで被試験用表示装置１の表示画面ＩＡにテス
トパターンＰＡを出力させ、テストパターンＰＡを矢印
Ａのほうこうから目視することによって輝度のチェック
を行っていた。

この場合、テストパターンＰＡは（ｂ）に示すように、
枠４によって囲まれた表示画面ＩＡの点線で示す最大表
示エリア１Ｂの全体を高輝度によって表示するように形
戒されている。

そこで、検査要員は表示画面ＩＡに出力されたテストパ
ターンＰＡの明るさが規格内であるかどうかを感覚的に
判断する。

通常、このような明るさの感覚は、限度見本のサンプル
を目視することで予め記憶することで行われ、規格内で
あるかどうかを判断することによって良否の判定が行わ
れていた。

したがって、コンベア１０によって移送されて来る被試
験用表示装置１を逐次、このような明るさをチェックす
ることで表示画面ＩＡに於ける輝度の試験を行っていた
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような感覚的なチェックでは、正確な物量
的判定が行われないため、目の疲労により判定規格が変
動すること、更に、チェックする検査要員の個人差によ
って判別に差が生じることになる。

また、このような目視による検査では、検査時間の短縮
を行うことには限界があり、特に、量産化された場合は
、膨大な検査工数となり、多くの検査要員が必要となる
。

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

そこで、本発明では、撮影した画像データを識別するこ
とで表示輝度を検出し、試験の信頼性の向上および試験
工数の削減を図ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

第１図に示すように、表示画面ＩＡに複数のベタパター
ンＰ１〜Ｐ５から成るテストパターンＰを表示する被試
験用装置１と、該テストパターンＰを撮影するカメラ２
と、該テストパターンＰを撮影した画像データＤｌ＠識
別し、識別データ０１１を作或する識別データ作成部５
と、該識別データ０１１によって該ベタパターンＰ１〜
Ｐ５の輝度レベルを算出するＣＰｔｌ　６と、該ＣＰＵ
　６の指令により信号Ｃを出力するインタフェース部７
とより成る画像処理装置３とを備え、該ベタパターンＰ
１〜Ｐ５の輝度レベルが所定の値に達することによって
該信号Ｃの出力が行われ、該被試験用表示装置１に於け
る輝度の良否の判定が行われるように構或する。

このように構戊・することによって前述の課題は解決さ
れる。

〔作用〕

即ち、ベタパターンＰ１〜Ｐ５から成るテストパターン
Ｐを表示画面ＩＡに出力させ、カメラ２によって撮影し
、撮影した画像データＤ１を識別することで識別データ
Ｄ１１を画像処理装置３の識別データ作或部５によって
作威し、ＣＰｔｌ　６の制御により識別データＤ１１か
らベタパターンＰＩ−Ｐ５の輝度を算出するようにした
ものである。

また、算出したベタパターンＰＩ−Ｐ５の輝度が所定の
値の範囲内であればＣＰＵ　６の指令により、インタフ
ェース部７から信号Ｃが出力され、良否の判定が行われ
るようにしたものである。

したがって、従来の目視によるチェックに比較して正確
な判断が行え、しかも、チェック作業には試験要員が不
要となり、大幅な試験工数の削減が図れる。

〔実施例〕

以下本発明を第２図〜第７図を参考に詳細に説明する。

第２図は本発明による一実施例の構戒図，第３図は本発
明の表示画面の正面図，第４図は本発明のフローチャー
ト図，第５図は濃度ヒストグラム図，第６図はベタパタ
ーンの検出説明図で、（ａ）はフレームメモリの格納形
態図，　（ｂｌ）はＸ軸の投影分布グラフ，　（ｂ２）
はＹ軸の投影分布グラフ，第７図はウインドの設定説明
図，第８図は輝度レベルの識別説明図で、（ａ）はコン
ボジットビデオ信号の波形図，（ｂ）は区間Ｔの拡大波
形図，（Ｃ）は輝度信号の符号化説明図，第９図は輝度
の検出説明図で、（ａ）は画素と座標との関係図，（ｂ
）は輝度の分布図，（Ｃ）はウインドに於ける画素と座
標との関係図，第１０図は輝度データと照度との関係グ
ラフである。企図を通じて、同一符号は同一対象物を示
す。

第２図に示すように、被試験用表示装置ｌの表示画面Ｉ
Ａを撮影するカメラ２を配設し、カメラ２の光学系２Ａ
を介して撮影された画像データＤ１が画像処理装置３に
送出されるように構威したものである。

また、被試験用表示装置１とカメラ２との間には外光を
遮蔽するようフード９が設けられており、一方、画像処
理装置３には表示画面ＩＡを撮影した画像データＤ１を
取り込み、識別し、識別データＤ１１を作或する識別デ
ータ作或部５と、良否の判定を通知する信号Ｃを出力す
るインタフェース部７とがＣＰｔｌ　６のバス６Ａに接
続されることで構戒されている。

更に、表示画面ＩＡには第３図に示すように、斜線で示
した枠４の内側に形威され、テストパターンＰの出力は
表示画面ＬＡの点線で示す最大表示エリアＩＢ内一杯に
表示され、高輝度の複数のベタパターンＰ１〜Ｐ５によ
って形威されている。

そこで、テストパターンＰの撮影は、表示画面ＩＡにテ
ストパターンＰを出力させることで行われ、撮影した画
像データＤ１が識別データ作成部５に取り込まれる．また、識別データ作成部５には取り込まれた画像データ
Ｄ１をＡ／Ｄ変換するカメラインタフェース５Ａと、Ａ
／Ｄ変換によってデジタル化された画像データＤ１を格
納するフレームメモリ５Ｂと、識別プログラムを格納し
たＲＯＭ　５Ｃと、デジタル化された画像データＤ１を
識別プログラムの指令によって識別，演算するハード演
算プロセッサ５Ｅと、画像データＤＩによって作威され
た識別データＤ１１を格納するＲＡＭ　５Ｄとによって
構威されている。

したがって、表示画面１＾に於ける輝度の良否の判別は
第４図に示す順序によってチェックすることで行われる
．先づ、表示画面ＩＡにテストパターンＰを出力させ、カ
メラ２によってテストパターンＰを撮影した画像データ
０１の取り込みをカメラインタフェース５Ａに行う。

カメラインタフェース５Ａでは、第５図に示すように、
画像データＤＩに於けるＯ〜２５５諧調の各濃度に対応
した画素数をカウントし、濃度ヒストグラムを作成する
。

この場合、テストパターンＰに於けるベクパターンＰ１
〜Ｐ５の総画素数は、予め、既知であるため、ベタパタ
ーンＰ１〜Ｐ５の総画素数に等しくなる面積を濃度ヒス
トグラムの明るい方から積算することで斜線のＥ部に示
す面積を求め、この時の濃度ｔをスライスレベルとして
決定し、濃度ｔを基準に二値化することで識別データＤ
１１を形戒し、フレームメモリ５Ｂに格納を行う。

格納されたフレームメモリ５Ｂに於いては第６図の（ａ
）に示すようにベタパターンＰ１〜Ｐ５が位置されてい
る個所には゛１′の画素が、その他は゛０′の画素が配
置される。

そこで、フレームメモリ５ＢのＸ軸を基準に．゛１′の
画素を加算すると（ｂ１）に示す投影分布グラフを求め
ることができ、同様にＹ軸を基準に゛１′の画素を加算
すると（ｂ２）に示す投影分布グラフを求めることがで
きる。

（ｂｌ）　（ｂ２）の各投影分布グラフに於ける斜線部
の面積を２等分する座標ＸＩ，Ｘ２．Ｘ３およびＹｌ，
Ｙ２，Ｙ３を求め、それぞれの座標の値を記憶させる。

記憶された座標Ｘｉ，Ｘ２，Ｘ３およびＹ１．Ｙ２，Ｙ
３を読み出し、第７図に示すようにベタパターンＰ１〜
Ｐ５を中心にして所定の大きさのウインドＷｌ〜Ｗ５の
設定を行う。

即ち、ウインド旧は座標ＸＬ　Ｙｌを中心に、ウインド
間は座標ＸＩ，　Ｙ３を中心に、ウインドー３は座標Ｘ
２，　Ｙ２を中心に、ウインドＷ４は座標Ｘ３，　Ｙｌ
を中心に、ウインドＷ５は座標Ｘ３，　Ｙ３を中心にそ
れぞれ形成される。

この場合のウインドＷｌ−Ｗ５の大きさはベタパターン
Ｐ１〜Ｐ５の面積の６〜８割程度とし、ベタパターンＰ
１〜Ｐ５の面積よりはみ出すことのないようにする必要
がある。

次に、再度カメラ２によって画像データＤ１の取り込み
を行い、Ａ／Ｄ変換後、フレームメモリ５Ｂにデジタル
化した画像データＤ１の格納を行う。

この場合のＡ／Ｄ変換は第８図に示すように行われる。

先づ、（ａ）に示すような、ｌ走査線分の情報が得られ
る曲線を例えばｌ６諧調によってデジタル化する場合は
、所定個所Ｔに於ける波形を（ｂ）に示すように拡大し
、区分した時間帯に於ける輝度信号レベルを量子化し、
（ｃ）に示すようにデジタル信号によって符号化を行う
。

次に、前述の設定したウインド旧〜−５の個所に於ける
輝度の検出を行う。この場合、ウインド旧〜何５に於け
る所定の画素の輝度をｇとすると、このｇは各ウインド
ー１〜−５内の座標ｘ．ｙを指定することで第９図の（
ａ）に示すようにｇ　＝ｆ（χ．ｙ）で求めることがで
きる。

したがって、その平均値ｇ，および偏差Ｓを下記の（１
），　（２）式によって算出し、算出された値を輝度検
査の指標とする。

この場合、（ｂ）に示すようにウインドがｍ＝３，ｎ＝３の３×３で形威されている場合は（１），　（２
）式に代入することで平均値ｇ，＝４，偏差ｓ　＝０．
８２が求められる。

実際には各ウインド旧〜貼の中心座標が求められている
から（１），　（２）式は各ウインド旧〜Ｗ５毎に異な
り、ウインド旧に於ける平均値ｇ，および偏差Ｓは（３
）．　（４）式によって求めることができる。

但し、ｄｌ＝ｘｌ＋２ｄ２＝ｙｌ＋２ｘｅ＝ｘｌ− ２ｎ−１ｙｅ＝ｙｌ− ２以下同様にして中心座標Ｘｌ，Ｙ３とする。

Ｘ２，Ｙ２Ｘ３，Ｙ？　、Ｘ３，Ｙ３を用いウインドー２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ
５の算出が行える。

また、各ウインドＷ１〜匈５の検査指標値を所定の値に
し、輝度下限値ｇ１１ｉＦｌ＋輝度上限値ｇ。，Ｘとす
ると良否の判定は下記の（５）式によって判定すること
ができる。

ｇ　＋＊ｉｎ　≦ｇ１±３・Ｓ≦ｇ■８　・・・・・（
５）但し、ｇ１およびＳは各ウインド旧〜−５毎の値と
し、全てが（５）式を満足した場合良品とする。

このようにして各ウインド旧〜−５が（５）式を満足す
ることで輝度の検査が終了となり、インタフェース部７
から信号Ｃが出力され、次の被試験用表示装置｛に対す
る試験が同様に繰り返すことが行われる。

また、このような検査に際しては、サンプルを用い予め
実験を行うことで第ｌＯ図に示すように、例えば、カメ
ラインタフェースのオフセットボリュームまたは感度ボ
リュームの調整を行い、規格値と輝度データとの相関関
係を把握しておく必要がある。

即ち、■に示すように、規格値の中心照度と、輝度デー
タの中心値が等しくなるようにオフセットボリュームに
よって全体の高さを調整する。

また、■に示すように規格の照度範囲が輝度データの範
囲が３０〜２３０位の単位になるように感度ボリューム
によって全体の傾きを調整する。

更に、■に示すように、実際に照度値とこれに対応する
輝度データの相関関係を求め、直線式（輝度データｇ＝
ＡＸ照度Ｖ＋Ｂ）を作っておくことで、輝度データに対
応する照度値が容易に算出できるようにする。

このようにすることで、所定の検査規格によって正確な
判別が行え、検査の信頼性の向上により品質にバラツキ
が生じることのないようにすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、複数の高輝度の
ベタパターンよりなるテストパターンをカメラによって
撮影し、それぞれのべタパターンの内側にウインドを設
定し、ウインド内における輝度レベルを検出し、更に、
検出された輝度レベルを所定の規格と比較することで表
示画面における輝度の良否の判定を行うことができる。

したがって、従来のような目視によるヂエンクに比較し
、定量的な判別が行え、検査の信頼性の向上による品質
の向上が図れ、かつ、検査要員の大幅な削減による合理
化が図れることになり、実用的効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図，第２図は本発明による一実施例の構戒図，第３図は本発
明の表示画面の正面図，第４図は本発明のフローチャート図，第５図は濃度ヒストグラム図，第６図はベタパターンの検出説明図で、（ａ）はフレー
ムメモリの格納形態図，　（ｂｌ）はＸ軸の投影分布グ
ラフ，　（ｂ２）はＹ軸の投影分布グラフ，第７図はウインドの設定説明図，第８図は輝度レベルの識別説明図で、（ａ）はコンポジ
ットビデオ信号の波形図，（ｂ）は区間Ｔの拡大波形図
．（Ｃ）は輝度信号の符号化説明図，第９図は輝度の検出説明図で、（ａ）は画素と座標との
関係図，（ｂ）は輝度の分布図，（Ｃ）はウインドに於
ける画素と座標との関係図，第１０図は輝度データと照
度との関係グラフ，第１１図は従来の説明図で、（ａ）
は斜視図，（ｂ）は表示画面の正面図を示す。図において、ｌは被試験用表示装置，２はカメラ，３は画像処理装置，　　５は識別データ作成部，６はＣ
ＰＵ，　　　　　　　　７はインタフェース部，ＩＡは
表示画面，　　　　Ｐはテストパターンを示す。＄．彌５日月の原又ｅえ明図本鉋明による一実範イ列の構成図本発明の表示画餌の正面図篤３図濃度ヒスＦグラム図冨５図へタハ゜ターンのイ立置検出説明図第乙図ウィンドの設定宮地Ｂ′Ａ翌耳ワ埋七華屓レヘ”）レの１覧砂１苦ｔＢ月図躬３図（Ｉ１１）爪画素輝度の検出跣明図第ｑ鱒

Claims

【特許請求の範囲】　表示画面（１Ａ）に複数のベタパターン（Ｐ１〜Ｐ５
）から成るテストパターン（Ｐ）を表示する被試験用装
置（１）と、該テストパターン（Ｐ）を撮影するカメラ（２）と、該
テストパターン（Ｐ）を撮影した画像データ（Ｄ１）を
識別し、識別データ（Ｄ１１）を作成する識別データ作
成部（５）と、該識別データ（Ｄ１１）によって該ベタ
パターン（Ｐ１〜Ｐ５）の輝度レベルを算出するＣＰＵ
６と、該ＣＰＵ６の指令により信号（Ｃ）を出力するイ
ンタフェース部７とより成る画像処理装置（３）とを備
え、該ベタパターン（Ｐ１〜Ｐ５）の輝度レベルが所定の値
に達することによって該信号（Ｃ）の出力が行われ、該
被試験用表示装置（１）に於ける輝度の良否の判定が行
われることを特徴とする画質検査装置。