JPH0731131B2 - Method for spotting periodic pattern - Google Patents

Method for spotting periodic pattern

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JPH0731131B2
JPH0731131B2 JP4306986A JP4306986A JPH0731131B2 JP H0731131 B2 JPH0731131 B2 JP H0731131B2 JP 4306986 A JP4306986 A JP 4306986A JP 4306986 A JP4306986 A JP 4306986A JP H0731131 B2 JPH0731131 B2 JP H0731131B2
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    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、カラーテレビ用ブラウン管に用いられるシャ
ドウマスク、カラー撮像装置用色分解フィルタ、液晶表
示パネル用カラーフィルタ、電子管に用いられるメッシ
ュ状電極、VDTフィルタ、漏過装置用メッシュフィル
タ、ロータリーエンコーダ、リニアエンコーダ、IC用フ
ォトマスク、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズな
ど一定の光学的性質、形状をもつ単位(以下単位パター
ン)が一次元方向、或いは二次元方向に規則的に繰り返
し配列されている工業製品、あるいは単位パターンが、
その光学的性質、形状及び1次元方向、2次元方向の配
列ピッチが徐々に変化しながら繰り返し、配列されてい
る工業製品の単位パターンの形状,大きさ,又は位置な
どに起因する光学的性質の不均一性より生ずる斑を検査
する方法に関する。
The present invention relates to a shadow mask used for a cathode ray tube for a color television, a color separation filter for a color image pickup device, a color filter for a liquid crystal display panel, and an electron tube. Units (constant unit patterns) that have certain optical properties and shapes, such as used mesh electrodes, VDT filters, leak filter mesh filters, rotary encoders, linear encoders, IC photomasks, Fresnel lenses, and lenticular lenses, are primary. Industrial products that are regularly arranged in the original direction or two-dimensional direction, or unit patterns,
The optical properties, shapes, and the one-dimensional direction and the two-dimensional direction of the array pitch are gradually changed and repeated, and the optical properties due to the shape, size, or position of the unit pattern of the industrial product are arrayed. The present invention relates to a method for inspecting spots caused by nonuniformity.

(従来技術) 従来、上記した周期性パターンを有する工業製品の検査
は、一般にその周期性パターンを構成する単位パターン
の形状,大きさ,配列ピッチ,又は色などの要素を専用
の測定器で測定するが、その測定結果が所定の品質規格
を満足するものであっても、前記単位パターンが多数配
列されている製品全体を眺めたときの光学的性質の不均
一性が著しい場合はその製品を不良品として取り除く必
要が生ずる。
(Prior Art) Conventionally, in the inspection of industrial products having the above-mentioned periodic pattern, generally, the elements such as the shape, size, array pitch, or color of the unit patterns constituting the periodic pattern are measured with a dedicated measuring instrument. However, even if the measurement result satisfies the specified quality standard, if the non-uniformity of the optical property is remarkable when the whole product in which a large number of the unit patterns are arranged is viewed, the product is selected. It becomes necessary to remove it as a defective product.

例えば、カラーテレビ用ブラウン管に用いられるシャド
ウマスクやカラー撮像装置用色分解フィルターの検査を
行なう場合、専用の測定器により単位パターン毎に前記
した要素の検査を行ない、さらに最終製品において人為
的な手段により視覚的に認識される前記斑を検査する工
程が設けられている。
For example, in the case of inspecting a shadow mask used in a cathode ray tube for a color television or a color separation filter for a color image pickup device, the above-mentioned elements are inspected for each unit pattern by a dedicated measuring device, and further, an artificial means in the final product. There is a step of inspecting the spot visually recognized by.

(発明が解決しようとする問題点) 従来の方法によれば、単位パターンの繰り返し配列から
成る周期性パターンにおいて、前記単位パターンを有す
る工業製品の斑を検査する工程は、裸眼又は顕微鏡を用
いて行なわれるのが通例であるが、多数の製品を検査す
るためには、多大な人手を必要とすることや、さらに官
能検査であるために信頼性や検査精度に欠けるなどの問
題点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) According to the conventional method, in the step of inspecting the spots of the industrial product having the unit pattern in the periodic pattern composed of the repeating arrangement of the unit pattern, the naked eye or a microscope is used. Although it is usually performed, there are problems that a large amount of manpower is required to inspect a large number of products and that the sensory inspection is lacking in reliability and inspection accuracy. .

そこで本発明は前記工業製品の斑を能率良く高精度に検
査することを可能とする方法を提供することを目的とす
る。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a method that enables efficient and highly accurate inspection of spots on the industrial products.

〔発明の構成〕 (問題点を解決するための手段) 本発明は単位パターンの繰り返し配列から成る周期性パ
ターンの該単位パターンの形状,大きさ,配列ピッチ,
又は色などの不均一性により生ずる斑を自動的に検査す
る方法において、前記周期性パターンを画像入力装置に
より複数の画素に分割して、各画素ごとのディジタルデ
ータとしてフレーム単位に画像メモリに格納し、フレー
ム単位の画像データを得る手段と、前記画像データを得
る段階で生じたランダムノイズ成分や光源の輝度分布に
起因するシェーディング成分および光学系又は製品に付
着した汚れに起因するパルス性のノイズ(以下固定ノイ
ズと呼ぶ)などを抑圧して前記周期性パターンの斑成分
を抽出することによって認識し易くする手段と、以上の
ようにして得られた画像データにもとづいて製品の良,
不良の判定を行なう手段とを設け、上記した目的を達成
したものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving Problems) The present invention relates to the shape, size, arrangement pitch of the unit pattern of a periodic pattern composed of a repeating arrangement of unit patterns
Alternatively, in a method of automatically inspecting spots caused by non-uniformity of color or the like, the periodic pattern is divided into a plurality of pixels by an image input device and stored in an image memory as digital data for each pixel in frame units. However, a means for obtaining frame-by-frame image data, a random noise component generated in the step of obtaining the image data, a shading component due to the luminance distribution of the light source, and pulsed noise due to stains attached to the optical system or the product. Means for facilitating recognition by suppressing (hereinafter referred to as fixed noise) or the like and extracting a spot component of the periodic pattern, and a product quality based on the image data obtained as described above.
Means for determining a defect are provided to achieve the above-mentioned object.

(作 用) 上記の本発明によれば、ディジタル的な画像処理の手法
を応用して周期性パターンの斑成分の抽出を行なうこと
により、斑成分を強調して表示することができ目視検査
の工程において、目視認識の補助手段として用いれば従
来の方法では捕え難い斑を容易に認識できるという作用
がある。
(Operation) According to the present invention described above, by applying the digital image processing technique to extract the spot component of the periodic pattern, the spot component can be emphasized and displayed. In the process, if used as an auxiliary means for visual recognition, there is an effect that it is possible to easily recognize spots that are difficult to catch by the conventional method.

さらに、また、抽出された前記斑成分と判定規準とを電
気的な手段で比較することにより斑検査の自動化が図れ
るため、多大な人手を必要とせず、製造工程の流れに合
わせて迅速に精度のよい検査が行なえるという作用もあ
る。
Furthermore, since the spot inspection can be automated by comparing the extracted spot component and the determination standard with an electric means, a large amount of manpower is not required, and the accuracy can be quickly adjusted according to the flow of the manufacturing process. There is also the effect that a good inspection can be performed.

(実施例) 以下、本発明を図示する実施例にもとづいて、さらに詳
しく説明する。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the illustrated examples.

第1図は本発明に係る方法を実施する装置の一例を示す
ブロック図で、図中1はTVカメラ,2は画像処理装置,3は
制御部,4は画像表示用ディスプレイ,5は駆動機構,6は被
検査体,7は拡散板,8は白熱ランプ,9は直流電源,10はXY
ステージを示す。しかして、本発明の動作内容を説明す
ると、まず、直流電源9で点灯される白熱ランプ8と拡
散板7から成る透明照明部により被検査体6を照明し、
TVカメラ1で被検査体6の中の検査領域を撮影して得ら
れたビデオ信号を画像処理装置2に入力し、該画像処理
装置の中で、該ビデオ信号をA/D変換し、フレームメモ
リに格納し、後述の処理を行なうと共に、制御装置3の
制御に従って駆動機構5とXYステージ10から成る被検査
体移動機構により前記検査領域を移動し、被検査体6の
斑検査を行なう。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an apparatus for carrying out the method according to the present invention. In the figure, 1 is a TV camera, 2 is an image processing device, 3 is a control unit, 4 is an image display, and 5 is a drive mechanism. , 6 is an object to be inspected, 7 is a diffusion plate, 8 is an incandescent lamp, 9 is a DC power supply, 10 is XY
Show the stage. The operation of the present invention will now be described. First, the inspected body 6 is illuminated by the transparent illuminating section composed of the incandescent lamp 8 and the diffusion plate 7 which are turned on by the DC power supply 9,
A video signal obtained by photographing the inspection area in the inspection object 6 with the TV camera 1 is input to the image processing device 2, and the video signal is A / D converted in the image processing device to generate a frame. The inspection area is stored in the memory, the processing described later is performed, and the inspection area is moved by the inspection object moving mechanism including the drive mechanism 5 and the XY stage 10 under the control of the control device 3, and the spot inspection of the inspection object 6 is performed.

第2図は被検査体6の一例を示しており、周期的な開口
を単位パターン11として有する周期性パターンである。
FIG. 2 shows an example of the inspection object 6, which is a periodic pattern having periodic openings as the unit pattern 11.

第3図は画像処理装置2の処理内容およびその効果を説
明するために各処理工程に対応するデータをアナログ波
形として模式的に示したものである。
FIG. 3 schematically shows the data corresponding to each processing step as an analog waveform in order to explain the processing contents of the image processing apparatus 2 and the effect thereof.

第3図(a)は被検査体6の開口率分布の一例で、単位
パターン11の形状がTVカメラ1のビデオ信号波形におい
て無視されるような撮像条件、例えば画像処理装置2の
フレームメモリの1画素に対応する被検査体6上の単位
パターン11が10個程度となるような撮像条件とした場合
について示しており、図中Aは開口率の変化が緩やかな
部分,Bは開口率が周期的に変化している部分,Cは開口率
の変化が大きく、しかも孤立している部分を示してい
る。
FIG. 3A is an example of the aperture ratio distribution of the object 6 to be inspected, which is an imaging condition in which the shape of the unit pattern 11 is ignored in the video signal waveform of the TV camera 1, for example, the frame memory of the image processing apparatus 2. The figure shows the case where the imaging conditions are such that there are about 10 unit patterns 11 on the inspected object 6 corresponding to one pixel. In the figure, A indicates a portion where the aperture ratio changes slowly, and B indicates the aperture ratio. Periodically changing part, C, shows a large change in aperture ratio and also an isolated part.

第3図(b)は画像処理装置2に入力されたTVカメラ1
の走査線1本分のビデオ信号波形で、第3図(a)に示
した開口率分布に対応しており、前記透過照明部の照度
分布の不均一性,撮像面の感度分布の不均一性などによ
る緩やかな変化を示す信号成分(シェーディング成分)
とビデオ信号の処理回路で発生するランダムノイズ成
分、および光学系の汚れなどによるビデオ信号の局部的
な変化成分(固定ノイズ部分)Dが示されている。
FIG. 3B shows the TV camera 1 input to the image processing apparatus 2.
The video signal waveform for one scanning line corresponds to the aperture ratio distribution shown in FIG. 3 (a), and the illuminance distribution of the transillumination unit is non-uniform and the sensitivity distribution of the imaging surface is non-uniform. Signal component that shows a gradual change due to sex (shading component)
And a random noise component generated in the video signal processing circuit and a local change component (fixed noise portion) D of the video signal due to dirt of the optical system.

第3図(C)は画像処理装置2により前記ランダムノイ
ズ成分を抑圧した結果の画像データを示しており、前記
ビデオ信号をフレームメモリに記憶し、N枚のフレーム
を加算することによって、フレーム間に変化のない信号
成分は増加するのに対して、ランダムノイズ成分はフレ
ーム間に相関がないため平均振幅で に減衰することを利用してランダムノイズ成分を抑圧し
たものである。なお、フレームメモリはN枚用いてもよ
いが、1枚のフレームメモリを巡回型構成で用いること
により同様の効果が得られる。
FIG. 3 (C) shows image data obtained as a result of suppressing the random noise component by the image processing apparatus 2. The video signal is stored in a frame memory and N frames are added to each other to thereby obtain an inter-frame interval. While the signal component that does not change in increases, the random noise component has no correlation between frames, so the average amplitude is The random noise component is suppressed by utilizing the attenuation to. Although N frame memories may be used, the same effect can be obtained by using one frame memory in a cyclic structure.

さらに第3図(d)は被検査体6を微小移動させた後、
上記したランダムノイズ成分の抑圧を行なった結果を示
している。
Further, in FIG. 3 (d), after the inspection object 6 is slightly moved,
The result of suppressing the above-mentioned random noise component is shown.

そして第3図(e)は第3図(C)に示した画像データ
から第3図(d)に示した画像データを減算した結果の
画像データを示したもので、第3図(c),(d)の画
像データに含まれるシェーディング成分や固定ノイズ成
分で代表される被検査体6の微小移動によって変化しな
い成分が消去されて、被検査体6の開口率の変化による
成分が抽出されたことを示している。なお、被検査体6
の微小移動の移動量は、検出しようとする斑の状態によ
り異なるが、斑の変化する周期の増大に伴って被検査体
6の移動量も増加し、本実施例ではフレームメモリの画
素数に換算して2画素から20画素の範囲が適値である。
FIG. 3 (e) shows the image data as a result of subtracting the image data shown in FIG. 3 (d) from the image data shown in FIG. 3 (C), and FIG. 3 (c). , (D), which are components included in the image data, such as shading components and fixed noise components, which do not change due to minute movements of the inspection object 6 are erased, and components due to changes in the aperture ratio of the inspection object 6 are extracted. It shows that. In addition, the inspection object 6
The amount of movement of the minute movement depends on the state of the spot to be detected, but the amount of movement of the inspection object 6 also increases with an increase in the period in which the spot changes, and in this embodiment, the number of pixels in the frame memory increases. The converted value is in the range of 2 to 20 pixels.

以上は、被検査体6を一次元方向に1回微小移動し、そ
の前後で撮像して得た画像データにもとづいて処理し、
斑成分を抽出する方法を示したものである。
The above processing is performed based on the image data obtained by slightly moving the inspected body 6 once in the one-dimensional direction and capturing images before and after that.
It shows a method of extracting a spot component.

第4図は被検査体6を微小移動させる際の移動方法を説
明するために移動位置を模式的に示したものであり、図
中P0からP8は被検査体6の撮像位置に対応している。例
えば上記した移動によって撮像した位置は同図のP0とP1
に相当する。しかし、この2箇所から得られる画像デー
タのみで処理を行なった場合、同図のH方向に開口率が
変化することによって生じた斑は検出されるが、他の方
向、例えばV方向に変化が大きく、H方向に変化が小さ
い斑は検出されないという検出感度の異方性を生ずる欠
点があるが、例えば同図のP0,P1,P2,P3,P4で撮像して得
た画像データをもとに、P0とP1,P0とP2,P0,とP3,P0とP4
の組合せで各々について第3図(e)で説明した処理を
行なうことによって前記異方性が解消される。また第4
図のP1からP8のように円周上に配列した各位置での画像
データの合計を中心位置P0の画像データから減算して得
られる画像データにもとづいて検出処理を行なっても、
上記した異方性が回避でき、しかも視覚的に反応し易い
明るさ分布の曲率を近似した値が得られ、目視検査に近
い検査結果となる特徴を有する。
FIG. 4 schematically shows the moving positions for explaining the moving method when the inspected body 6 is slightly moved. In FIG. 4, P 0 to P 8 correspond to the imaging positions of the inspected body 6. is doing. For example, the positions imaged by the above movement are P 0 and P 1 in the figure.
Equivalent to. However, when processing is performed only with image data obtained from these two locations, spots caused by a change in the aperture ratio in the H direction in the figure are detected, but changes in other directions, such as the V direction, occur. Although there is a defect that anisotropy of detection sensitivity is caused in that a large spot with a small change in the H direction is not detected, for example, it was obtained by imaging at P 0 , P 1 , P 2 , P 3 , P 4 in the same figure. Based on the image data, P 0 and P 1 , P 0 and P 2 , P 0 , and P 3 , P 0 and P 4
The anisotropy is eliminated by performing the processing described in FIG. 3E for each of the combinations. Also the fourth
Even if the detection process is performed based on the image data obtained by subtracting the total of the image data at each position arranged on the circumference from the image data at the center position P 0 as shown in P 1 to P 8 in the figure,
The above-mentioned anisotropy can be avoided, and a value that approximates the curvature of the brightness distribution that is visually responsive can be obtained, resulting in an inspection result close to a visual inspection.

ところで以上は被検査体6の移動方法を中心に説明した
ものであるが、各位置で撮像して得られる画像データに
は前記したランダムノイズ成分とシェーディング成分さ
らに固定ノイズ成分などが含まれており、これらの不要
な成分を低減させる方法を次に述べる。まずランダムノ
イズ成分は前述した方法と同様にして第4図に示した各
移動位置において、複数フレーム分を加算することで抑
圧できる。またシェーディング成分や固定ノイズ成分は
画像データのフレーム数の総和が「0」となるように画
像データの演算を行なうことによって消去できる。例え
ば第4図のP0の位置で32フレーム分、P1で8フレーム分
の加算を行ない、P1での画像データを4倍した画像デー
タからP0での画像データを減算すれば両画像データが32
フレーム分相当の画像データを加算したことになるた
め、該両画像データのフレーム数の総和は「0」となり
シェーディング成分や固定ノイズ成分が消去される。さ
らに別の例を示すと、第4図のP1からP8の各位置におい
て、それぞれ4フレーム分の画面加算を行なった場合、
P1からP8の画像データの加算結果は32フレーム分の画像
データの加算結果に相当するから、P0の位置で32フレー
ム分の画像データを加算した結果から減算すれば上記の
例と同様にシェーディング成分や固定ノイズ成分が消去
されると共に明るさ分布の2次微分値が得られる。
By the way, the above description has been centered on the method of moving the inspection object 6, but the image data obtained by imaging at each position includes the random noise component, the shading component, and the fixed noise component. Next, a method for reducing these unnecessary components will be described. First, the random noise component can be suppressed by adding a plurality of frames at each moving position shown in FIG. 4 in the same manner as described above. Further, the shading component and the fixed noise component can be erased by calculating the image data so that the total number of frames of the image data becomes "0". For example 32 frames at a position P 0 of FIG. 4, performs addition of 8 frames in P 1, is subtracted image data both images at P 0 image data from the quadruple image data in P 1 Data is 32
Since the image data corresponding to the frames is added, the total number of frames of both image data becomes “0”, and the shading component and the fixed noise component are erased. As another example, when screen addition for 4 frames is performed at each position of P 1 to P 8 in FIG.
Since the addition result of the image data of P 1 to P 8 corresponds to the addition result of the image data of 32 frames, if subtracting from the addition result of the image data of 32 frames at the position of P 0 , it is the same as the above example The shading component and the fixed noise component are eliminated, and the second derivative of the brightness distribution is obtained.

さらに、また、以上のような処理によりシェーディング
成分や固定ノイズ成分の低減された画像データに対し
て、平滑処理を加えると、ランダムノイズ成分がさらに
減少し極めて軽微な斑成分の検出が可能になり、また微
小欠陥や周期の短かい斑による画像データの変化を抑制
して周期の長い斑成分を選別して検出することもでき
る。
Furthermore, when smoothing processing is applied to image data with reduced shading components and fixed noise components by the above processing, random noise components are further reduced, making it possible to detect extremely small spot components. Further, it is also possible to suppress a change in image data due to a minute defect or a spot having a short period and select and detect a spot component having a long period.

以上説明した処理を被検査体6の全領域に対して行な
い、得られた被検査体6の全体が処理された画像データ
をTVモニタに表示することによって被検査体6の斑の発
生している部分のみ輝度レベルの変化として現われるた
め、目視の検査においても容易に斑の認識ができる。
The above-described processing is performed on the entire area of the inspection object 6, and the obtained image data of the entire inspection object 6 is displayed on the TV monitor to cause spots on the inspection object 6. Since the change in the brightness level appears only in the portion where the spots exist, the spots can be easily recognized even by visual inspection.

次に上記の画像処理が施された画像データをもとに製品
の良・不良の判定を自動的に行なう方法について述べ
る。
Next, a method of automatically determining whether the product is good or bad based on the image data subjected to the above image processing will be described.

第3図(f),(g)は第3図(e)の画像データから
直流成分が除去した画像データを示すもので、第3図
(f)は第3図(e)に示した画像データの十分広い領
域の画像データの平均値を減算して求めた画像データ、
第3図(g)は第3図(e)の画像データを微分した画
像データを示すものである。そして、検出しようとする
斑の性質に応じて所定の閾値(S1,S2)を設定すること
により自動的に斑が検出される。
FIGS. 3 (f) and 3 (g) show image data obtained by removing the DC component from the image data of FIG. 3 (e), and FIG. 3 (f) shows the image shown in FIG. 3 (e). Image data obtained by subtracting the average value of image data in a sufficiently wide area of data,
FIG. 3 (g) shows image data obtained by differentiating the image data of FIG. 3 (e). Then, the spots are automatically detected by setting a predetermined threshold value (S 1 , S 2 ) according to the nature of the spots to be detected.

第3図(h)は第3図(g)の画像データに対して、閾
値S1およびS2を設定し、閾値を越えたものを「1」,越
えないものを「0」として示した2値化データである。
さらに閾値と斑との関係を説明すると、まず第3図
(a)の中のCに示されるような孤立した斑を検出し製
品不良とする場合、第3図(f),(g)の画像データ
に対しS1のような閾値を設定すればよい。また別の例と
して、第3図(a)の中のBに示されるような同期的に
変化している斑を検出し製品不良とする場合、第3図
(f),(g)の画像データに対しS2のような閾値を設
定した後、第3図(h)に示すような2値化データに変
換し、さらに第3図(i)のような該2値化データから
所定の領域内の斑の数、すなわち密度データに変換し、
該密度データに対し、所定の閾値S3を設けて比較を行な
うことによって、周期的に変化している斑のみを検出
し、その結果から製品の良・不良判定が可能となり、目
視検査に近い検査結果が得られる。
In FIG. 3 (h), thresholds S 1 and S 2 are set for the image data of FIG. 3 (g), and those exceeding the threshold are shown as “1”, and those not exceeding the threshold are shown as “0”. It is binary data.
To further explain the relationship between the threshold value and spots, first, in the case of detecting an isolated spot as shown by C in FIG. A threshold value such as S 1 may be set for the image data. As another example, when a synchronously varying spot as shown by B in FIG. 3 (a) is detected and the product is defective, the images of FIGS. 3 (f) and (g) are displayed. After setting a threshold value such as S 2 for the data, it is converted into the binarized data as shown in FIG. 3 (h), and the predetermined value is converted from the binarized data as shown in FIG. 3 (i). Convert the number of spots in the area, that is, density data,
To said seal of data, by performing a comparison with a predetermined threshold value S 3, detect only plaques that changes periodically, it is possible to good or bad determination of product from the result, close to the visual inspection The test result is obtained.

次に以上の実施例により被検査体6の開口率が周期的に
変化していることにより生じた斑を自動検査した例を示
す。被検査体6の単位パターン11の直径が100μm,配列
ピッチが300μmで、第2図に示すような配列をもつ周
期性パターンを第1図に示すような透過光により照明
し、撮像管を用いたTVカメラ1で600mm×450mmを全検査
領域とした場合、撮像時間および画像処理時間の合計が
約5秒で、明るさの変化が0.5%と目視検査の検出限界
に近い開口率の変化を検出し、製品の良・不良を適確に
判定することができた。
Next, an example of automatically inspecting spots caused by the periodical change of the aperture ratio of the object 6 to be inspected by the above-mentioned embodiment will be shown. The unit pattern 11 of the inspection object 6 has a diameter of 100 μm and an arrangement pitch of 300 μm, and a periodic pattern having an arrangement as shown in FIG. 2 is illuminated with transmitted light as shown in FIG. If the TV camera 1 was set to 600 mm × 450 mm as the entire inspection area, the total of the imaging time and the image processing time was about 5 seconds, the change in brightness was 0.5%, and the change in aperture ratio was close to the detection limit of visual inspection. We were able to detect and accurately judge whether the product was good or bad.

なお、本発明で示した撮像方法および照明方法として
は、斑の情報を含むビデオ信号が得られるものであれば
全て使用できる。例えば撮像方法としては撮像管や固体
撮像素子(エリアセンサ,又はラインセンサ)を用いた
TVカメラ,イメージディテクタとフライングスポット管
を用いた撮像装置,X線TV撮影装置,電子顕微鏡撮影装置
などによる方法、また照明方法としては透過光照明,透
過暗視野照明,反射暗視野照明,正反射照明などを用い
た方法が上げられる。さらに照明光の性質としては、コ
ヒーレンス,分光特性,偏光など何れも検出しようとす
る斑を撮像した際の信号のSN比が高くなるように選択す
ればよい。
As the image pickup method and the illumination method shown in the present invention, any method can be used as long as a video signal including spot information can be obtained. For example, an imaging tube or a solid-state imaging device (area sensor or line sensor) was used as the imaging method.
TV camera, imaging device using image detector and flying spot tube, X-ray TV imaging device, electron microscope imaging device, etc., and illumination methods include transmitted light illumination, transmitted dark field illumination, reflected dark field illumination, specular reflection A method using lighting or the like can be mentioned. Furthermore, the property of the illumination light may be selected so that the signal-to-noise ratio of the signal at the time of imaging the spot for which coherence, spectral characteristics, polarization, etc., are all to be detected is high.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のとおり本発明によれば、周期性パターンを有する
種々の工業製品の微妙な斑をその周期パターンを構成す
る単位パターンが解像されないような撮影視野で撮影し
て、その画像データを画像処理することにより斑成分を
抽出し、TVモニタに前記斑成分を表示することで目視で
は認識しにくい斑を容易に捕えることができ、さらに斑
の性質を判別し、その結果にもとづいて製品の良・不良
を自動的に判定することも可能となり、検査精度,信頼
性および生産能率の向上など顕著な効果が見られた。
As described above, according to the present invention, delicate spots of various industrial products having a periodic pattern are photographed in a photographing field of view in which a unit pattern forming the periodic pattern is not resolved, and the image data is subjected to image processing. By extracting the spot component by doing so, the spot component that is difficult to visually recognize can be easily captured by displaying the spot component on the TV monitor, and the nature of the spot is determined, and the product quality is determined based on the result. -It became possible to automatically judge defects, and significant effects such as improvement of inspection accuracy, reliability and production efficiency were observed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係る方法を実施するための装置の一例
を示すブロック図,第2図は周期性パターンの一例を示
す説明図、第3図(a)乃至(i)及び第4図は本発明
に係る方法の画像処理の手段とその効果を示す波形図及
び説明図である。 1……TVカメラ 2……画像処理装置 3……制御部 4……TVモニタ 5……駆動機構 6……被検査体 7……拡散板 8……白熱ランプ 9……直流電源 10……XYステージ 11……単位パターン
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an apparatus for carrying out the method according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a periodic pattern, FIGS. 3 (a) to (i) and FIG. FIG. 3 is a waveform diagram and an explanatory diagram showing an image processing means of the method according to the present invention and its effect. 1 …… TV camera 2 …… Image processing device 3 …… Control unit 4 …… TV monitor 5 …… Driving mechanism 6 …… Inspection object 7 …… Diffusion plate 8 …… Incandescent lamp 9 …… DC power supply 10 …… XY stage 11 …… Unit pattern

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】単位パターンの繰り返し配列から成る周期
性パターンにおける光学的性質の均一性の乱れにより生
じた斑を検査する方法において、該周期性パターンを撮
像し、画素分解してフレーム単位の画像データを得る手
段と該周期性パターンを所定の位置へ移動する手段を設
け、該周期性パターンを複数の位置へ移動して得られる
画像データに基づいて該周期性パターンの均一性を検査
するように構成したことを特徴とする周期性パターンの
斑検査方法。
1. A method for inspecting spots caused by irregularities in the uniformity of optical properties in a periodic pattern composed of a repetitive array of unit patterns, the periodic pattern is imaged, decomposed into pixels, and imaged in frame units. A means for obtaining data and a means for moving the periodic pattern to a predetermined position are provided, and the uniformity of the periodic pattern is inspected based on image data obtained by moving the periodic pattern to a plurality of positions. A method for inspecting spots of a periodic pattern, which is characterized in that
【請求項2】上記した画像データが複数フレームの画像
データを加算して得た画像データであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の周期性パターンの斑検査
方法。
2. The periodic pattern spot inspection method according to claim 1, wherein the image data is image data obtained by adding image data of a plurality of frames.
【請求項3】上記した画像データが該周期性パターンの
各位置で得られる各画像データのフレーム数の総和が
「0」となるように処理して得た画像データであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の
周期性パターンの斑検査方法。
3. The image data is image data obtained by processing so that the total number of frames of each image data obtained at each position of the periodic pattern becomes "0". A method for inspecting spots of a periodic pattern according to claim 1 or 2.
【請求項4】上記した画像データが該周期性パターンに
おける光学的性質の分布の曲率に応じた値となるように
該周期性パターンを複数の位置に移動し、処理して得た
画像データであることを特徴とする特許請求の範囲第1
項,第2項または第3項記載の周期性パターンの斑検査
方法。
4. Image data obtained by moving the periodic pattern to a plurality of positions and processing the image data so that the image data has a value according to the curvature of the distribution of optical properties in the periodic pattern. Claims characterized in that the first
A method for inspecting spots of a periodic pattern according to item 2, item 2 or item 3.
【請求項5】上記した画像データが該周期性パターンの
所定の位置関係にある2点間の光学的性質の差の分布と
なるように移動し、処理して得られた画像データである
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項,第2項または
第3項記載の周期性パターンの斑検査方法。
5. The image data obtained by moving and processing the above-mentioned image data so as to have a distribution of differences in optical properties between two points having a predetermined positional relationship of the periodic pattern. The periodic pattern unevenness inspection method according to claim 1, 2, or 3.
【請求項6】上記した処理が該周期性パターンの光学的
性質の変化が所定レベル以上となる画素の密度が所定の
値以上となる部分を不良として認識できるような処理で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項,第2項,
第3項,第4項または第5項記載の周期性パターンの斑
検査方法。
6. The process described above is a process capable of recognizing a portion where a density of pixels in which a change in optical property of the periodic pattern is a predetermined level or more as a predetermined value or more, as a defect. Claims 1 to 3,
The periodic pattern spot inspection method according to the third, fourth, or fifth aspect.
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