KR20110095344A - Device for examining defect of molded sheet - Google Patents
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Abstract
결함 검사 장치는, 성형 시트의 2 차원 화상을 복수 회 촬상하여 복수의 2 차원 화상 데이터를 생성하는 촬상부 (51 ∼ 5n) 와, 성형 시트에 있어서의 촬상 영역의 일부에 선상 광원 이미지가 투영되도록 성형 시트를 조명하기 위한 선상 광원과, 성형 시트에 있어서의 선상 광원 이미지의 위치가 변화하도록, 성형 시트를, 선상 광원의 길이 방향과 교차하고, 또한 성형 시트의 두께 방향과 직교하는 방향으로 반송하는 반송 장치와, 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 생성된 복수의 2 차원 화상 데이터로부터 선 결함 검출 알고리즘에 의해 결함을 검출하는 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 와, 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 생성된 복수의 2 차원 화상 데이터로부터 점 결함 검출 알고리즘에 의해 결함을 검출하는 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 를 구비한다. 이로써, 여러 가지의 결함을 보다 확실하게 검출할 수 있는, 성형 시트의 결함 검사 장치를 제공할 수 있다.The defect inspection apparatus includes an image pickup unit 5 1 to 5 n for imaging a two-dimensional image of a molded sheet a plurality of times to generate a plurality of two-dimensional image data, and a linear light source image in a part of the imaging region in the molded sheet. In order to change the position of the linear light source for illuminating the molded sheet to be projected, and the linear light source image in the molded sheet, the molded sheet is intersected with the longitudinal direction of the linear light source, and in a direction perpendicular to the thickness direction of the molded sheet. conveying the conveying device and the image pickup section (5 1 ~ 5 n) line image analysis unit for the defect (61 1 ~ 61 n) for detecting defects with a plurality two-dimensional line fault detection algorithm from the data generated by and that And point defect image analysis units 62 1 to 62 n for detecting a defect from a plurality of two-dimensional image data generated by the imaging units 5 1 to 5 n by a point defect detection algorithm. Thereby, the defect inspection apparatus of a molded sheet which can detect various defects more reliably can be provided.
Description
본 발명은, 편광 필름이나 위상차 필름 등의 광학 필름 (특히 웨브 형상으로 감아 보관·수송되는 장척 (長尺) 의 광학 필름) 등과 같은 성형 시트의 결함을 검사하는 결함 검사 장치에 관한 것이다.This invention relates to the defect inspection apparatus which inspects the defect of a molded sheet | seat, such as an optical film (especially a long optical film wound and stored by web shape), such as a polarizing film and retardation film.
종래의 성형 시트의 결함 검사 장치는, 라인 센서로 불리는 1 차원 카메라를 이용하여, 성형 시트를 형광관 등의 선상 (線狀) 광원으로 조명하고, 성형 시트 표면을 성형 시트의 길이 방향을 따라 길이 방향의 일단에서 타단까지 1 차원 카메라로 주사하여 1 장의 정지 화상 데이터를 취득하고, 이 1 장의 정지 화상 데이터에 기초하여 성형 시트의 결함을 검사하는 것이다. 이 정지 화상 데이터에는, 통상, 선상 광원 이미지가 포함된다. 선상 광원 이미지는, 선상 광원 및 카메라와 반사면 사이에 성형 시트가 배치되어 있는 경우에는, 선상 광원으로부터 출사되고 성형 시트에 의해 정(正)반사되어 카메라에 도달한 광의 이미지이고, 선상 광원과 카메라 사이에 성형 시트가 배치되어 있는 경우에는, 선상 광원으로부터 출사되고 성형 시트를 투과하여 카메라에 도달한 광의 이미지이다. 이 결함 검사 장치에서는, 성형 시트의 폭이 넓은 경우, 성형 시트의 폭 방향 전체 영역을 검사할 수 있도록, 복수 대의 라인 센서를 폭 방향으로 나열하여 사용한다.The defect inspection apparatus of the conventional molding sheet uses a 1-dimensional camera called a line sensor, illuminates a molding sheet with linear light sources, such as a fluorescent tube, and lengthens the surface of a molding sheet along the longitudinal direction of the molding sheet. One piece of still image data is acquired by scanning with one-dimensional camera from one end to the other end of the direction, and defects of the molded sheet are inspected based on this one piece of still image data. This still image data usually includes a linear light source image. The linear light source image is an image of light emitted from the linear light source, positively reflected by the molding sheet and reaching the camera when the molded sheet is disposed between the linear light source and the camera and the reflective surface. When the molding sheet is arrange | positioned in between, it is an image of the light radiate | emitted from a linear light source, permeate | transmitted the molding sheet, and reached the camera. In this defect inspection apparatus, when the width | variety of a shaping | molding sheet is wide, a plurality of line sensors are arranged side by side in a width direction so that the whole width direction area | region of a shaping | molding sheet can be examined.
그러나, 이 종래의 결함 검사 장치에서는, 성형 시트 전체 영역에 대한 1 장의 정지 화상 데이터 (이하, 간단히 「화상 데이터」 라고 칭한다) 에 기초하여 성형 시트의 결함을 검사하는 것이므로, 화상 데이터에 있어서의 검사 대상 화소와 선상 광원 이미지의 위치 관계는, 하나의 정해진 위치 관계가 된다. 결함은, 검사 대상 화소 (주목 화소) 와 선상 광원 이미지의 위치 관계가 특정의 위치 관계에 있는 경우에만 화상 데이터 상에 나타나는 경우가 있다. 예를 들어, 결함의 1 종인 기포는, 선상 광원 이미지의 둘레 가장자리 또는 근방에 있는 경우에만 화상 데이터 상에 나타나는 경우가 많다. 그로 인해, 결함은, 그 위치에 따라서는 검출되지 않는 경우가 있다. 따라서, 상기 종래의 결함 검사 장치는, 한정된 결함 검출 능력밖에 가지고 있지 않다.However, in this conventional defect inspection apparatus, the defect in the molded sheet is inspected based on one piece of still image data (hereinafter, simply referred to as "image data") for the entire region of the molded sheet. The positional relationship between the target pixel and the linear light source image becomes one predetermined positional relationship. The defect may appear on the image data only when the positional relationship between the inspection target pixel (the main pixel) and the linear light source image is in a specific positional relationship. For example, bubbles, which are one type of defect, often appear on image data only when they are at or near the periphery of the linear light source image. Therefore, a defect may not be detected depending on the position. Therefore, the said conventional defect inspection apparatus has only the limited defect detection capability.
그래서, 본원의 출원인은, 상기 종래의 결함 검사 장치에 대해 결함 식별 능력을 향상시킨 성형 시트의 결함 검사 장치를 출원하고 있다 (특허문헌 1 참조). 이 결함 검사 장치에서는, 성형 시트를 형광관 등의 선상 광원으로 조명하고, 성형 시트를 소정 방향으로 연속하여 반송하면서, 에어리어 센서로 불리는 2 차원 카메라를 이용하여 동영상 데이터 (성형 시트 상에서의 촬상 위치가 상이한 복수 장의 화상 데이터) 를 취득하고, 이 동영상 데이터에 기초하여 성형 시트의 결함을 검사하는 것이다. 이 결함 검사 장치에서는, 검사 대상 화소와 선상 광원 이미지의 위치 관계가 상이한 복수 장의 화상 데이터에 기초하여 결함이 있는지를 판정할 수 있기 때문에, 종래의 결함 검사 장치보다 결함을 확실하게 검출할 수 있다. 따라서, 이 결함 검사 장치는, 종래의 결함 검사 장치보다 결함 검출 능력이 향상된다. 또한, 이 동영상 데이터를 이용하면, 조명 이미지에 대해 결함이 이동하는 모양을 볼 수도 있다.Therefore, the applicant of this application is applying for the defect inspection apparatus of the molded sheet which improved the defect identification capability with respect to the said conventional defect inspection apparatus (refer patent document 1). In this defect inspection apparatus, moving image data (imaging position on the molding sheet is formed using a two-dimensional camera called an area sensor while illuminating the molded sheet with a linear light source such as a fluorescent tube and continuously conveying the molded sheet in a predetermined direction. A plurality of different image data) is acquired and defects in the molded sheet are inspected based on the moving picture data. In this defect inspection apparatus, it is possible to determine whether there is a defect based on a plurality of pieces of image data in which the positional relationship between the inspection target pixel and the linear light source image is different, so that the defect can be detected more reliably than the conventional defect inspection apparatus. Therefore, this defect inspection apparatus improves a defect detection capability compared with the conventional defect inspection apparatus. Using this moving picture data, it is also possible to see the movement of defects in the illumination image.
그러나, 본원 발명자의 검토에 의하면, 특허문헌 1 에 기재된 결함 검사 장치도 결함 검출 능력에 개선의 여지가 있음을 알았다.However, the examination of the inventors of the present application found that the defect inspection apparatus described in
즉, 특허문헌 1 에 기재된 결함 검사 장치에서는, 에어리어 센서에 의해 촬상된 (다값의) 복수 장의 화상 데이터의 각각으로부터, 이하의 화상 처리에 의해 결함을 검출하고 있다 (특허문헌 1 의[0032]∼[0035]참조). That is, in the defect inspection apparatus described in
우선, 다값의 화상 데이터를 2 값화하고, 백색 영역 및 흑색 영역을 라벨링하여 검출 대상으로 한다. 이어서, 검출 대상의 백색 영역으로부터, 지정값 (선상 광원 이미지의 면적에 알맞은 비교적 큰 값 ; 예를 들어 2500 화소) 을 초과하는 면적 (화소수) 을 가지는 백색 영역을, 선상 광원 이미지로 간주하여 제외한다. 마찬가지로, 검출 대상의 흑색 영역으로부터, 지정값 (배경 영역의 면적에 알맞은 비교적 큰 값) 을 초과하는 면적을 가지는 흑색 영역을, 배경 영역 (성형 시트에 있어서의 결함이 없는 영역의 화상) 으로 간주하여 제외한다. 또한, 검출 대상의 백색 영역 및 흑색 영역으로부터, 지정값 (1 화소에 가까운 비교적 작은 값 ; 예를 들어 9 화소) 미만의 면적을 가지는 백색 영역 및 흑색 영역을 노이즈로 간주하여 제외한다. 그리고, 검출 대상의 백색 영역 및 흑색 영역으로부터 제외되지 않고 남은 영역을 결함으로서 검출한다.First, multivalued image data are binarized, and white areas and black areas are labeled to be detected. Next, from the white region to be detected, a white region having an area (pixel number) exceeding a predetermined value (a relatively large value suitable for the area of the linear light source image; for example, 2500 pixels) is regarded as a linear light source image and excluded. do. Similarly, from the black region to be detected, a black region having an area exceeding a designated value (a relatively large value suitable for the area of the background region) is regarded as a background region (an image of a defect-free region in the molding sheet). Exclude. In addition, from the white region and the black region to be detected, the white region and the black region having an area of less than a specified value (a relatively small value close to one pixel; for example, nine pixels) are excluded as noise. And the area | region which was not excluded from the white area | region and black area | region of a detection object is detected as a defect.
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 결함 검사 장치는, 명암의 반전에 기초하여 결함을 검출하는 것이기 때문에, 화상 데이터 상에 있어서의 콘트라스트가 낮은 결함을 검출할 수 없는 경우가 있다.However, since the defect inspection apparatus described in
여기서, 본원 발명에 있어서 검출 대상으로 하는 여러 가지의 결함에 대해 설명한다. 본원 발명은, 주로, 성형 시트 표면의 미소한 요철 (특히 수 ㎛ 정도 높이의 요철) 을 수반하는 결함 (외관 결함) 을 검출하고자 하는 것이다. 미소한 요철을 수반하는 결함으로서는, 예를 들어, 기포 또는 이물질에서 기인하여 성형 시트 표면에 생긴 미소한 요철 ; 타흔 (점으로 눌려 생긴 압흔) ; 절곡된 자국 (「쿠닉」 이라고 불린다) ; 성형 시트의 제조시에, 반송 롤에 의해 반송될 때에 생긴 반송 롤에 의한 압흔 (「줄무늬」 라고 불린다) 등을 들 수 있다. 이들의 미소한 요철을 수반하는 결함은, 종래의 라인 센서를 사용한 결함 검사 장치에서는 매우 검출이 어렵다. 본원 발명은, 주로, 이런 종류의 결함을 검출하는 것을 목적으로 하고 있다.Here, the various defects made into a detection object in this invention are demonstrated. This invention mainly intends to detect the defect (exterior defect) accompanying micro unevenness | corrugation (especially unevenness | corrugation of about several micrometers height) of the molded sheet surface. As a defect with micro unevenness | corrugation, For example, the micro unevenness | corrugation which generate | occur | produced on the surface of a molded sheet originating from a bubble or a foreign material; Indentation (indentation caused by pressing); Bent marks (called "kunic"); Indentation by a conveyance roll which generate | occur | produced at the time of conveyance by a conveyance roll at the time of manufacture of a molded sheet (called a "stripe pattern"), etc. are mentioned. Defects with such minute irregularities are very difficult to detect in a defect inspection apparatus using a conventional line sensor. This invention mainly aims at detecting this kind of defect.
본원 명세서에서는, 편의상, 미소 요철이 국소적으로 집중되어 있는 (볼록부의 직경이 1 ㎜ 정도 이하 (촬상 장치의 분해능이 200 ㎛/화소인 경우에는 수 화소 정도 이하) 이다) 결함, 예를 들어, 기포, 이물질, 타흔 등을 점 결함이라고 부르고, 미소 요철이 선 형상으로 연결되어 1 ㎜ 를 초과하는 크기가 된 것을 선 결함이라고 부른다. 줄무늬 등과 같은 전형적인 선 결함은, 10 ㎜ 정도를 초과하는 폭 (촬상 장치의 분해능이 200 ㎛/화소인 경우에는 수십 화소 정도를 초과하는 폭) 을 가지며, 전형적으로는 수십 ㎝ 정도, 경우에 따라서는 수십 ㎝ 를 초과하는 폭을 가진다. 쿠닉은, 10 ㎜ 정도 이하 (촬상 장치의 분해능이 200 ㎛/화소인 경우에는 수십 화소 정도 이하) 의 폭, 전형적으로는 수 ㎜ 정도의 폭을 가지며, 점 결함과 전형적인 선 결함의 중간적인 성질을 가진다.In the present specification, for convenience, the micro-concave and convex portions are locally concentrated (the diameter of the convex portion is about 1 mm or less (or about several pixels or less when the resolution of the imaging device is 200 µm / pixel)), for example, Bubbles, foreign matters, scratches, and the like are called point defects, and fine irregularities are linearly connected and are referred to as line defects. Typical line defects, such as stripes, have a width in excess of about 10 mm (a width exceeding several tens of pixels when the resolution of the imaging device is 200 µm / pixel), and typically in the order of tens of centimeters, and in some cases It has a width exceeding several tens of centimeters. The Kunic has a width of about 10 mm or less (or about several tens of pixels or less when the resolution of the imaging device is 200 µm / pixel), typically about several mm, and exhibits intermediate properties between point defects and typical line defects. Have
특허문헌 1 에 기재된 결함 검사 장치의 촬상부에 있어서 촬상되는 결함 화상 (동영상) 의 예는, 특허문헌 1 의 도 14 ∼ 도 15 에 나타내고 있는 바와 같다. 특허문헌 1 의 도 14 ∼ 도 15 에서는, 동영상을 구성하는 연속된 5 장의 프레임을 시간이 빠른 순서로 (a) ∼ (e) 로 나타내고 있다. 이 동영상이 통상적인 텔레비젼용 동영상이면, 프레임간의 시간 간격 (프레임 레이트) 은 1/30 초이다. 프레임간의 시간 간격은, 촬상부의 특성에 의존한다. 특허문헌 1 의 결함 검사 장치에서는, 촬상부는, 촬상부로부터 성형 시트의 촬상 영역 (특허문헌 1 의 도 1 에 있어서의 성형 시트 표면에 파선으로 나타낸 직사각형) 의 중심을 향하는 방향과 성형 시트의 반송 방향이 예각을 이루도록, 또한, 촬상 영역의 일부에 조명 이미지 (선상 광원의 반사 이미지) 가 포함되고, 촬상 영역에 있어서의 조명 이미지의 양측에 조명 이미지가 없는 영역 (배경 영역) 이 존재하도록 배치되어 있다. 따라서, 특허문헌 1 의 도 14 ∼ 도 15 에 나타낸 동영상에 있어서의 상방향은, 성형 시트의 반송 방향과 일치한다. 성형 시트에 있어서의 촬상 영역 안에서, 결함은 성형 시트의 반송 방향으로 이동하므로, 특허문헌 1 의 도 14 ∼ 도 15 에 나타낸 동영상에 있어서, 결함은 아래에서 위로 이동하고 있다 (조명 이미지는, 흰 띠 형상의 영역으로 비치고 있다).The example of the defect image (movie) imaged in the imaging part of the defect inspection apparatus of
특허문헌 1 의 도 14 는, 촬상부에 의해 촬상된 기포 (점 결함) 를 포함하는 촬상 영역 (반송 방향과 직교하는 방향의 사이즈 : 5 ㎜) 의 동영상의 예로, 기포는 명암이 반전된 부분으로 보이고 있다. 이 동영상에서는, 첫 번째의 프레임 (a) 에서는 기포가 보이지 않지만, 점 결함이 조명 이미지에 가까워진 두 번째의 프레임 (b) 에서는 기포가 보이기 시작하고, 기포가 조명 이미지의 에지에 위치하는 세 번째의 프레임 (c) 에서는 기포가 비교적 잘 보이고, 기포가 조명 이미지 안에 들어온 네 번째 및 다섯 번째의 프레임 (d) (e) 에서는, 기포가 조명광에 묻혀 안보이게 된다.FIG. 14 of
특허문헌 1 의 도 15 는, 촬상부에 의해 촬상된 쿠닉을 포함하는 촬상 영역 (반송 방향과 직교하는 방향의 사이즈 : 5 ㎜) 의 동영상의 예로, 촬상부에 의해 촬상된 쿠닉에 의한 명암의 반전은 없고, 쿠닉이 통과해 감에 따라, 본래는 직사각형의 백색 영역으로 비치고 있어야 할 조명 이미지가 시간과 함께 변형되어 간다.FIG. 15 of
특허문헌 1 의 도 15 는, 촬상부에 의해 촬상된 줄무늬 (선 결함) 를 포함하는 촬상 영역 (반송 방향과 직교하는 방향의 사이즈 : 200 ㎜) 의 동영상의 예이다. 첫 번째 ∼ 세 번째의 프레임 (a) ∼ (c) 에서는, 조명 이미지가 다소 활 형상으로 변형되어 있는데, 이 정도의 활 형상의 변형은, 결함에서 기인되는 것이 아니라 성형 시트를 잡아당기고 있기 때문에 생기는 것이다. 한편, 네 번째의 프레임에서는, 조명 이미지가 S 자 형상으로 비교적 크게 변형되어 있다. 조명 이미지가 이 정도 이상 변형되는 것은, 변형된 위치에 줄무늬가 있기 때문에 있다. 따라서, 조명 이미지가 이 정도 이상 변형된 부분을 결함으로서 검출하는 것이 바람직하다.FIG. 15 of
그러나, 특허문헌 1 의 결함 검사 장치는, 2 값화 처리에 있어서 명 영역 (선상 광원 이미지 및 선상 광원 이미지 내부의 결함 영역) 과 암 영역 (배경 영역 및 배경 영역 내부의 결함 영역) 을 분리하는 임계값에 따라서는, 화상 데이터 상에 있어서의 콘트라스트가 낮은 결함을 검출할 수 없는 경우가 있음을 알 수 있다.However, the defect inspection apparatus of
즉, 특허문헌 1 의 결함 검사 장치에 있어서, 결함이, 화상 데이터 상에 있어서의 콘트라스트 (결함에 의한 휘도 변화) 가 비교적 높은 것인 경우, 도 3 의 수직 방향 (성형 시트 반송 방향) 휘도 프로파일에 나타내는 바와 같이, 결함에 의한 휘도 변화가 2 값화 처리의 임계값을 걸치도록 관측된다. 보다 상세하게 설명하면, 선상 광원 이미지 안에서 암 영역으로서 관측되는 결함에 대응하는 극소점 (도 3 에 있어서의 골짜기 부분) 의 휘도값보다 크고, 또한, 그 극소점의 양측에 있는 극대점의 휘도값보다 작아진다. 또, 2 값화 처리의 임계값은, 선상 광원 이미지 밖에서 명 영역으로서 관측되는 결함에 대응하는 극대점 (도 3 에 있어서의 산 부분) 의 휘도값보다 크고, 또한, 그 극대점의 양측에 있는 극소점의 휘도값보다 커진다. 그로 인해, 선상 광원 이미지 안에서 암 영역으로서 관측되는 결함도, 선상 광원 이미지 밖에서 명 영역으로 관측되는 결함도 검출된다. 따라서, 특허문헌 1 의 결함 검사 장치는, 콘트라스트가 비교적 높은 결함을 확실하게 검출할 수 있다.That is, in the defect inspection apparatus of
한편, 특허문헌 1 의 결함 검사 장치에 있어서, 결함이, 화상 데이터 상에 있어서의 콘트라스트가 낮은 것인 경우, 결함 부분의 수직 방향 휘도 프로파일과 2 값화 처리의 임계값의 관계가 도 4 의 수직 방향 휘도 프로파일에 나타내는 관계, 즉, 결함에 의한 휘도 변화가 2 값화 처리의 임계값을 걸치지 않는 관계가 된다. 기준으로서, 다음 식On the other hand, in the defect inspection apparatus of
(결함에 의한 휘도 변화량) <{(선상 광원 이미지 영역의 휘도 레벨) - (배경 영역의 휘도 레벨)} / 2 … (1)(Luminance change amount due to defect) <{(luminance level of linear light source image region)-(luminance level of background region)} / 2. (One)
을 만족하는 경우에, 도 4 에 나타내는 관계가 되는 경우가 있다. 도 4 에 나타내는 관계가 된 경우, 결함을 놓치게 된다.When it satisfy | fills, it may become the relationship shown in FIG. When the relationship shown in FIG. 4 is established, a defect will be missed.
단, 화상 데이터 상에 있어서의 결함의 콘트라스트가 낮고, 식 (1) 을 만족하는 경우라도, 도 5 의 수직 방향 휘도 프로파일에 나타내는 바와 같이 결함에 의한 휘도 변화가 2 값화 처리의 임계값을 걸치도록 관측되는 경우에 대해서는 결함을 검출할 수 있다. 따라서, 특허문헌 1 의 결함 검사 장치는, 식 (1) 을 만족하는 경우라도, 결함에 의한 휘도 변화와 2 값화 처리의 임계값의 관계에 따라서는 결함을 검출할 수 있다.However, even when the contrast of the defect on the image data is low and the equation (1) is satisfied, as shown in the vertical luminance profile of FIG. 5, the luminance variation due to the defect is over the threshold of the binarization processing. In the case of observation, a defect can be detected. Therefore, even when the defect inspection apparatus of
또한, 특허문헌 1 의 결함 검사 장치는, 동화상을 이용하고 있어, 동화상에서는, 결함 이미지가 1 코마마다 선상 광원 이미지에 근접하고, 선상 광원 이미지 내를 통과하여, 선상 광원 이미지로부터 멀어진다는 움직임이 관측된다. 따라서, 화상 데이터 상에 있어서의 결함의 콘트라스트가 낮고, 식 (1) 을 만족하는 경우라도, 동화상을 구성하는 복수의 화상 중에 1 개라도, 결함에 의한 휘도 변화와 2 값화 처리의 임계값의 관계가 도 5 에 나타내는 관계가 되는 화상이 있으면, 결함을 검출할 수 있다.Moreover, the defect inspection apparatus of
이상과 같이, 특허문헌 1 의 결함 검사 장치에서는, 식 (1) 을 경계로 하여, 결함에 의한 휘도 변화량이 작아짐에 따라 결함을 놓칠 가능성이 높아지게 된다. 따라서, 특허문헌 1 의 결함 검사 장치는, 콘트라스트가 낮은 결함 검출의 확실성에 대해서는 개선의 여지가 있다.As described above, in the defect inspection apparatus of
본 발명은, 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 여러 가지의 결함을 보다 확실하게 검출할 수 있는, 성형 시트의 결함 검사 장치를 제공하는 것에 있다.This invention is made | formed in view of said problem, and the objective is to provide the defect inspection apparatus of a molded sheet which can detect various defects more reliably.
본 발명에 관련된 결함 검사 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해서, 성형 시트의 결함을 검출하는 결함 검사 장치로서, 상기 성형 시트의 2 차원 화상을 복수 회 촬상하여 복수의 2 차원 화상 데이터를 생성하는 촬상 수단과, 상기 성형 시트에 있어서의 촬상되는 영역의 일부에 선상 광원의 이미지가 투영되도록, 상기 성형 시트를 조명하기 위한 선상 광원과, 상기 성형 시트에 있어서의 상기 선상 광원의 이미지가 투영되고 있는 위치가 변화하도록, 상기 성형 시트 및 상기 선상 광원의 적어도 일방을, 상기 선상 광원의 길이 방향과 교차하고, 또한 상기 성형 시트의 두께 방향과 직교하는 방향으로 이동시키는 이동 수단과, 상기 촬상 수단에 의해 생성된 복수의 2 차원 화상 데이터로부터 선 결함을 검출하는 선 결함 검출 수단을 구비하고, 상기 선 결함 검출 수단은, 상기 2 차원 화상 데이터에 있어서의 선상 광원 이미지의 에지를 함수 곡선으로 피팅하고, 선상 광원 이미지의 에지와 함수 곡선의 거리가 제 1 임계값 이상인 지점을 선 결함으로서 검출하는 선 결함 검출 알고리즘, 또는 상기 2 차원 화상 데이터에 있어서의 선상 광원 이미지의 에지에 대해, 각 화소의 근방 영역에 있어서의 곡률을 구하여, 곡률이 제 2 임계값 이상인 지점을 선 결함으로서 검출하는 선 결함 검출 알고리즘에 의해 선 결함을 검출하는 것인 것을 특징으로 하고 있다.In order to solve the said subject, the defect inspection apparatus which concerns on this invention is a defect inspection apparatus which detects the defect of a molded sheet, The imaging which produces | generates several two-dimensional image data by imaging two-dimensional image of the said molding sheet multiple times. The position where the image of the linear light source for illuminating the said molding sheet, and the image of the said linear light source in the said molding sheet is projected so that an image of a linear light source may be projected on a means and a part of the area | region image | photographed in the said molding sheet. Generated by the imaging means and the moving means for moving at least one of the molding sheet and the linear light source to move in a direction crossing the longitudinal direction of the linear light source and orthogonal to the thickness direction of the molding sheet so that is changed. And a line defect detecting means for detecting a line defect from the plurality of pieces of two-dimensional image data. The detection means fits an edge of the linear light source image in the two-dimensional image data with a function curve, and detects a point where the distance between the edge of the linear light source image and the function curve is equal to or greater than a first threshold value as a line defect. Algorithm or a line defect detection algorithm that obtains a curvature in the vicinity of each pixel at the edge of the linear light source image in the two-dimensional image data, and detects a point at which the curvature is equal to or greater than the second threshold value as a line defect. It is characterized by detecting a line defect.
상기의 구성에 의하면, 선 결함을 보다 확실하게 검출할 수 있다.According to the above configuration, the line defect can be detected more reliably.
상기 결함 검사 장치는, 상기 촬상 수단에 의해 생성된 복수의 2 차원 화상 데이터로부터 점 결함을 검출하는 점 결함 검출 수단을 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 선 결함뿐만 아니라 점 결함도 검출할 수 있다.It is preferable that the defect inspection apparatus further includes point defect detection means for detecting point defects from a plurality of two-dimensional image data generated by the imaging means. Thereby, not only a line defect but a point defect can also be detected.
상기 결함 검사 장치에 있어서, 상기 점 결함 검출 수단은, 상기 2 차원 화상 데이터에 있어서의 일직선상을 따른 위치에 의존한 휘도의 변화를 휘도 프로파일로서 나타내고, 휘도 프로파일의 플롯군을 플롯간의 이동 시간이 일정해지도록 이동하는 질점을 상정하고, 주목 플롯의 직전 2 개의 플롯간에 있어서의 상기 질점의 속도 벡터와 상기 주목 플롯의 직전 3 개의 플롯간에 있어서의 상기 질점의 가속도 벡터로부터 상기 주목 플롯의 휘도값을 예측하고, 예측된 휘도값과 실제의 휘도값의 차이가 제 3 임계값 이상인 지점을 점 결함으로서 검출하는 점 결함 검출 알고리즘, 또는 상기 2 차원 화상 데이터를 평활화시키고, 평활화된 2 차원 화상 데이터와 원래의 2 차원 화상 데이터의 차분을 차분 화상 데이터로서 구하여, 차분 화상 데이터에 있어서의 휘도값이 제 4 임계값 이상인 지점 및 휘도값이 제 5 임계값 (제 5 임계값은 제 4 임계값보다 작다) 이하인 지점을 점 결함으로서 검출하는 점 결함 검출 알고리즘에 의해 점 결함을 검출하는 것인 것이 바람직하다. 이로써, 특허문헌 1 의 기술과 비교하여, 콘트라스트가 낮은 점 결함 (예를 들어, 도 4 와 같은 작은 휘도 변화를 나타내는 결함) 을 보다 확실하게 검출하는 것이 가능해진다. 따라서, 점 결함 및 선 결함의 양방을 확실하게 검출할 수 있다.In the defect inspection apparatus, the point defect detecting means represents a change in luminance depending on a position along the straight line in the two-dimensional image data as a luminance profile, and the movement time between plots is represented by a plot group of the luminance profile. Assuming the quality point moving to be constant, the luminance value of the interest plot is determined from the velocity vector of the quality point between two plots immediately before the plot of interest and the acceleration vector of the quality point between three plots immediately before the plot of interest. A point defect detection algorithm for predicting and detecting a point at which a difference between the predicted luminance value and the actual luminance value is equal to or greater than a third threshold value as a point defect, or smoothing the two-dimensional image data, and smoothing the two-dimensional image data and the original Obtain the difference of two-dimensional image data as difference image data, and calculate the difference in the difference image data. Detecting a point defect by a point defect detection algorithm that detects a point at which the degree value is greater than or equal to the fourth threshold and a point at which the luminance value is less than or equal to the fifth threshold (the fifth threshold is smaller than the fourth threshold) as a point defect. It is preferable. Thereby, compared with the technique of
본 발명에 관련된 결함 검사 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해서, 성형 시트의 결함을 검출하는 결함 검사 장치로서, 상기 성형 시트의 2 차원 화상을 복수 회 촬상하여 복수의 2 차원 화상 데이터를 생성하는 촬상 수단과, 상기 성형 시트에 있어서의 촬상되는 영역의 일부에 선상 광원의 이미지가 투영되도록, 상기 성형 시트를 조명하기 위한 선상 광원과, 상기 성형 시트에 있어서의 상기 선상 광원의 이미지가 투영되고 있는 위치가 변화하도록, 상기 성형 시트 및 상기 선상 광원의 적어도 일방을, 상기 선상 광원의 길이 방향과 교차하고, 또한 상기 성형 시트의 두께 방향과 직교하는 방향으로 이동시키는 이동 수단과, 상기 촬상 수단에 의해 생성된 복수의 2 차원 화상 데이터로부터 점 결함을 검출하는 점 결함 검출 수단을 구비하고, 상기 점 결함 검출 수단은, 상기 2 차원 화상 데이터에 있어서의 일직선상을 따른 위치에 의존한 휘도의 변화를 휘도 프로파일로서 나타내고, 휘도 프로파일의 플롯군을 플롯간의 이동 시간이 일정해지도록 이동하는 질점을 상정하고, 주목 플롯의 직전 2 개의 플롯간에 있어서의 상기 질점의 속도 벡터와 상기 주목 플롯의 직전 3 개의 플롯간에 있어서의 상기 질점의 가속도 벡터로부터 상기 주목 플롯의 휘도값을 예측하고, 예측된 휘도값과 실제의 휘도값의 차이가 제 3 임계값 이상인 지점을 점 결함으로서 검출하는 점 결함 검출 알고리즘, 또는 상기 2 차원 화상 데이터를 평활화시키고, 평활화된 2 차원 화상 데이터와 원래의 2 차원 화상 데이터의 차분을 차분 화상 데이터로서 구하여, 차분 화상 데이터에 있어서의 휘도값이 제 4 임계값 이상인 지점 및 휘도값이 제 5 임계값 (제 5 임계값은 제 4 임계값보다 작다) 이하인 지점을 점 결함으로서 검출하는 점 결함 검출 알고리즘에 의해 점 결함을 검출하는 것인 것을 특징으로 하고 있다.In order to solve the said subject, the defect inspection apparatus which concerns on this invention is a defect inspection apparatus which detects the defect of a molded sheet, The imaging which produces | generates several two-dimensional image data by imaging two-dimensional image of the said molding sheet multiple times. The position where the image of the linear light source for illuminating the said molding sheet, and the image of the said linear light source in the said molding sheet is projected so that an image of a linear light source may be projected on a means and a part of the area | region image | photographed in the said molding sheet. Generated by the imaging means and the moving means for moving at least one of the molding sheet and the linear light source to move in a direction crossing the longitudinal direction of the linear light source and orthogonal to the thickness direction of the molding sheet so that is changed. And a point defect detecting means for detecting a point defect from the plurality of pieces of two-dimensional image data. The detection means represents a change in luminance depending on the position along the straight line in the two-dimensional image data as a luminance profile, and assumes a quality point for moving the plot group of the luminance profile so that the movement time between the plots becomes constant. The luminance value of the plot of interest is predicted from the velocity vector of the mass point between two plots immediately before the plot of interest and the acceleration vector of the mass point between three plots immediately before the plot of interest, and the predicted luminance value and actual A point defect detection algorithm that detects a point at which a difference in luminance value is equal to or greater than a third threshold value as a point defect, or smoothes the two-dimensional image data, and differentiates the difference between the smoothed two-dimensional image data and the original two-dimensional image data. Obtained as data, the point where the luminance value in the differential image data is equal to or greater than the fourth threshold value, and the luminance value The point defect is detected by a point defect detection algorithm that detects a point below the fifth threshold (the fifth threshold is smaller than the fourth threshold) as the point defect.
이로써, 특허문헌 1 의 기술과 비교하여, 콘트라스트가 낮은 점 결함 (예를 들어, 도 4 와 같은 작은 휘도 변화를 나타내는 결함) 을 보다 확실하게 검출하는 것이 가능해진다.Thereby, compared with the technique of
상기 결함 검사 장치는, 상기 촬상 수단에 의해 생성된 복수의 2 차원 화상 데이터로부터 선 결함을 검출하는 선 결함 검출 수단을 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 점 결함뿐만 아니라 선 결함도 검출할 수 있다.It is preferable that the said defect inspection apparatus is further provided with the line defect detection means which detects a line defect from the some two-dimensional image data produced | generated by the said imaging means. Thereby, not only a point defect but a line defect can also be detected.
이상과 같이, 본 발명은, 여러 가지의 결함을 보다 확실하게 검출할 수 있는, 성형 시트의 결함 검사 장치를 제공할 수 있다는 효과를 발휘한다.As mentioned above, this invention has the effect that the defect inspection apparatus of a molded sheet which can detect various defects more reliably can be provided.
도 1 은, 본 발명의 실시의 일 형태에 관련된 결함 검사 장치의 주요부 구성을 나타내는 기능 블록도이다.
도 2 는, 상기 결함 검사 장치의 개관을 나타내는 모식도이다.
도 3 은, 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는, 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 는, 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 은, 결함 검출 알고리즘의 일례 (에지 프로파일법 1) 를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 은, 결함 검출 알고리즘의 다른 예 (에지 프로파일법 2) 를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 은, 결함 검출 알고리즘의 또 다른 예 (피크법) 를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 는, 결함 검출 알고리즘의 또 다른 예 (피크법) 를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 은, 결함 검출 알고리즘의 또 다른 예 (피크법 2) 를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 은, 결함 검출 알고리즘의 또 다른 예 (피크법 2) 를 설명하기 위한 도면이다.
도 12 는, 결함 검출 알고리즘의 또 다른 예 (에지 커브법 1) 를 설명하기 위한 도면이다.
도 13a 는, 결함 검출 알고리즘의 또 다른 예 (에지 커브법 2) 를 설명하기 위한 도면이다.
도 13b 는, 결함 검출 알고리즘의 또 다른 예 (에지 커브법 2) 를 설명하기 위한 도면이다.
도 13c 는, 결함 검출 알고리즘의 또 다른 예 (에지 커브법 2) 를 설명하기 위한 도면이다.
도 14 는, 본 발명의 다른 실시형태에 관련된 결함 검사 장치의 주요부 구성을 나타내는 기능 블록도이다.
도 15 는, 본 발명의 또 다른 실시형태에 관련된 결함 검사 장치의 주요부 구성을 나타내는 기능 블록도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a functional block diagram which shows the principal part structure of the defect inspection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
It is a schematic diagram which shows the overview of the said defect inspection apparatus.
3 is a diagram for explaining a problem of the prior art.
4 is a diagram for explaining a problem of the prior art.
5 is a diagram for explaining a problem of the prior art.
6 is a diagram for explaining an example (edge profile method 1) of a defect detection algorithm.
7 is a diagram for explaining another example (edge profile method 2) of a defect detection algorithm.
8 is a diagram for explaining another example (peak method) of a defect detection algorithm.
9 is a diagram for explaining another example (peak method) of a defect detection algorithm.
10 is a diagram for explaining another example (peak method 2) of a defect detection algorithm.
11 is a diagram for explaining another example (peak method 2) of a defect detection algorithm.
12 is a diagram for explaining another example (edge curve method 1) of a defect detection algorithm.
13A is a diagram for explaining another example (edge curve method 2) of a defect detection algorithm.
13B is a diagram for explaining another example (edge curve method 2) of a defect detection algorithm.
13C is a diagram for explaining another example (edge curve method 2) of a defect detection algorithm.
It is a functional block diagram which shows the principal part structure of the defect inspection apparatus which concerns on other embodiment of this invention.
Fig. 15 is a functional block diagram showing a main part configuration of a defect inspection apparatus according to still another embodiment of the present invention.
〔실시형태 1〕[Embodiment 1]
본 발명의 실시의 일 형태에 대해, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION One Embodiment of this invention is described below, referring drawings.
본 실시형태에 관련된 결함 검사 장치는, 성형 시트의 결함을 검출하는 것이다. 본 실시형태에 관련된 결함 검사 장치는, 광 투과성의 성형 시트, 특히, 열가소성 수지 등의 수지로 이루어지는 성형 시트의 검사에 적합하다. 수지로 이루어지는 성형 시트로서는, 예를 들어, 압출기로부터 압출된 열가소성 수지를 롤의 간극에 통과시켜 표면에 평활함이나 광택을 부여하는 처리가 실시되고, 인취 롤에 의해 반송 롤 상을 냉각시키면서 인취함으로써 성형된 것을 들 수 있다. 본 실시형태에 적용 가능한 열가소성 수지는, 예를 들어, 메타크릴 수지, 메타크릴산메틸-스티렌 공중합체, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올, 트리아세틸셀룰로오스 수지 등이다. 성형 시트는, 이들 열가소성 수지 중 하나만으로 이루어져 있어도 되고, 이들 열가소성 수지의 복수 종류를 적층한 것 (적층 시트) 이어도 된다. 또, 본 실시형태에 관련된 결함 검사 장치는, 편광 필름이나 위상차 필름 등의 광학 필름, 특히 웨브 형상으로 감아 보관·수송되는 장척의 광학 필름의 검사에 적합하다. 또, 성형 시트는, 어떠한 두께를 가지는 것이어도 되고, 일반적으로 필름으로 불리는 비교적 얇은 두께를 가지는 것이어도 되고, 일반적으로 판으로 불리는 비교적 두꺼운 두께를 가지는 것이어도 된다.The defect inspection apparatus which concerns on this embodiment detects the defect of a molded sheet. The defect inspection apparatus which concerns on this embodiment is suitable for the test | inspection of the molded sheet which consists of resins, such as a light transmissive molding sheet, especially a thermoplastic resin. As a molding sheet which consists of resin, the process which gives a smoothness and gloss to the surface by passing the thermoplastic resin extruded from the extruder through the gap of a roll, is performed, and is taken out while cooling a conveyance roll top with a take-up roll. The molded thing is mentioned. The thermoplastic resin applicable to this embodiment is, for example, methacryl resin, methyl methacrylate-styrene copolymer, polyolefin such as polyethylene or polypropylene, polycarbonate, polyvinyl chloride, polystyrene, polyvinyl alcohol, triacetyl Cellulose resins and the like. The molded sheet may consist of only one of these thermoplastic resins, or may be a laminate of a plurality of kinds of these thermoplastic resins (laminated sheets). Moreover, the defect inspection apparatus which concerns on this embodiment is suitable for the inspection of the optical film, such as a polarizing film and retardation film, especially the long optical film wound and stored and transported in a web shape. Moreover, what kind of thickness may be sufficient as a molded sheet | seat, may have a comparatively thin thickness generally called a film, and may have a comparatively thick thickness generally called a board | plate.
성형 시트의 결함의 예로서는, 기포 (성형시에 발생하는 것 등), 피쉬아이, 이물질, 타이어 흔적, 타흔, 흠집 등의 점 결함 ; 쿠닉, 줄무늬 (두께의 차이에 의해 발생하는 것 등) 등을 들 수 있다.Examples of defects of the molded sheet include point defects such as bubbles (such as those generated during molding), fish eyes, foreign substances, tire traces, scars, and scratches; Slicing, streaks (such as those caused by differences in thickness), and the like.
본 실시형태에 관련된 결함 검사 장치 (1) 의 구성에 대해, 도 1 및 도 2 에 기초하여 이하에 설명한다. 도 1 은, 결함 검사 장치 (1) 의 주요부 구성을 나타내는 기능 블록도이다. 도 2 는, 결함 검사 장치 (1) 의 개관을 나타내는 모식도이다. 또한, 도 2 에 있어서는, 성형 시트와 겹쳐진 부재를 식별하기 쉽게 성형 시트 표면의 명암을 반전시켜 나타내고 있다. 따라서, 도 2 에 있어서의 성형 시트 표면의 흑색 영역은 실제로는 명 영역이며, 도 2 에 있어서의 성형 시트 표면의 백색 영역은 실제로는 암 영역이다. The structure of the
결함 검사 장치 (1) 는, 직사각형의 성형 시트 (2) 를 반송 장치 (이동 수단) (3) 에 의해 일정 방향으로 반송하면서, 선상 광원 (4) 에 의해 조명된 성형 시트 (2) 를 n 개 (n 은 2 이상의 정수) 의 촬상부 (촬상 수단) (51 ∼ 5n) 에 의해 복수 회 촬상하여 촬상부 (51 ∼ 5n) 의 각각에 의해 복수의 2 차원 화상 데이터를 생성하고, 생성된 복수의 2 차원 화상 데이터에 기초하여 해석 장치 (6) 가 성형 시트 (2) 의 결함을 검출하는 것이다.The defect inspection apparatus 1 n-forms the shaping |
결함 검사 장치 (1) 는, 성형 시트 (2) 를 반송하는 반송 장치 (이동 수단) (3) 와, 성형 시트 (2) 에 있어서의 촬상 영역 (촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 촬상되는 영역 ; 도 2 에 있어서의 성형 시트 (2) 표면에 파선으로 나타낸 직사각형) 의 일부에 선상 광원 (4) 의 이미지가 투영되도록 성형 시트 (2) 를 조명하기 위한 선상 광원 (4) 과, 선상 광원 (4) 의 반사 이미지 (선상 광원 (4) 로부터의 직접 광이 성형 시트 (2) 에 의해 반사되어 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 도달하는 결과로서 형성되는 선상 광원 (4) 의 이미지) 및 성형 시트 (2) 의 반사 이미지 (선상 광원 (4) 으로부터의 산란 광이 성형 시트 (2) 에 의해 반사되어 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 도달하는 결과로서 형성되는 성형 시트 (2) 의 이미지) 를 포함하는 2 차원 화상을 복수 회 촬상하는 촬상부 (51 ∼ 5n) 와, 복수의 2 차원 화상 데이터에 기초하여, 화상 처리 알고리즘 (결함 검출 알고리즘) 에 의해 성형 시트 (2) 의 결함을 검출하는 해석 장치 (6) 를 구비하고 있다.
반송 장치 (3) 는, 성형 시트 (2) 에 있어서의 선상 광원 (4) 의 이미지가 투영되고 있는 위치가 변화하도록, 성형 시트 (2) 를, 그 두께 방향과 직교하는 방향, 특히 그 길이 방향으로 반송하는 것이다. 반송 장치 (3) 는, 예를 들어, 성형 시트 (2) 를 일정한 방향으로 반송하는 송출 롤러와 수취 롤러를 구비하고, 로터리 인코더 등에 의해 반송 속도를 계측한다. 반송 속도는, 예를 들어 2 m ∼ 12 m/분 정도로 설정된다. 반송 장치 (3) 에 있어서의 반송 속도는, 도시하지 않은 정보 처리 장치 등에 의해 설정 및 제어된다.The conveying
선상 광원 (4) 은, 그 길이 방향이 성형 시트 (2) 의 반송 방향과 교차하는 방향 (예를 들어 성형 시트 (2) 의 반송 방향과 직교하는 방향) 이 되도록, 또한, 선상 광원 (4) 의 반사 이미지가 성형 시트 (2) 의 촬상 영역을 가로질러, 촬상 영역에 있어서의 선상 광원 (4) 의 반사 이미지의 양측에 선상 광원 이미지가 없는 영역 (배경 영역) 이 존재하도록 배치되어 있다. 선상 광원 (4) 은, 성형 시트 (2) 의 조성 및 성질에 영향을 주지 않는 광을 발광하는 것이면, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 형광등 (특히 고주파 형광등), 메탈 할라이드 램프, 할로겐 전송 라이트 등이다. 또한, 선상 광원 (4) 을, 성형 시트 (2) 를 사이에 두고 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 대향하는 위치에 배치하고, 선상 광원 (4) 의 투과 이미지 (선상 광원 (4) 으로부터의 직접 광이 성형 시트 (2) 를 투과하여 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 도달함으로써 형성되는 선상 광원 (4) 의 이미지) 및 성형 시트 (2) 의 투과 이미지 (선상 광원 (4) 으로부터의 산란 광이 성형 시트 (2) 를 투과하여 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 도달함으로써 형성되는 성형 시트 (2) 의 이미지) 를 포함하는 2 차원 화상이 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 촬상되도록 해도 된다.The linear
촬상부 (51 ∼ 5n) 의 각각은, 선상 광원 (4) 의 반사 이미지 및 성형 시트 (2) 의 반사 이미지를 포함하는 2 차원 화상을 복수 회 촬상하고, 복수의 2 차원 화상 데이터를 생성하여 출력한다. 촬상부 (51 ∼ 5n) 는, 2 차원 화상을 촬상하는 CCD (Charge Coupled Device) 또는 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등의 촬상 소자로 구성되는 에어리어 센서로 이루어진다. 결함 검사 장치 (1) 에 의해 검출되는 결함 사이즈는, 촬상부 (51 ∼ 5n) 의 분해능에 의존하므로, 검출하고자 하는 결함 사이즈에 맞춰 촬상부 (51 ∼ 5n) 의 분해능을 선정하면 된다. 또한, 결함 검사 장치 (1) 에 의해 검출되는 결함의 입체 형상 (폭 대 높이의 비) 은, 기본적으로는 촬상부 (51 ∼ 5n) 의 분해능에 의존하지 않기 때문에, 검출하고자 하는 결함 종류에 따라 카메라 분해능을 선정할 필요는 없다.Each of the
촬상부 (51 ∼ 5n) 는, 촬상부 (51 ∼ 5n) 로부터 성형 시트 (2) 의 촬상 영역의 중심을 향하는 방향과 성형 시트 (2) 의 반송 방향이 예각을 이루도록 배치되어 있다. 촬상부 (51 ∼ 5n) 는, 성형 시트 (2) 의 폭 방향 (성형 시트 (2) 의 반송 방향과 직교하고, 또한 성형 시트 (2) 의 두께 방향과 직교하는 방향) 의 전체 영역이 촬상부 (51 ∼ 5n) 의 적어도 하나에 의해 촬상되도록, 성형 시트 (2) 의 폭 방향을 따라 나열되어 배치되어 있다. 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 성형 시트 (2) 의 폭 방향의 전체 영역을 촬상함으로써, 성형 시트 (2) 의 전체 영역의 결함을 검사할 수 있다.The
촬상부 (51 ∼ 5n) 의 촬상 간격 (프레임 레이트) 은, 고정되어 있어도 되고, 사용자가 촬상부 (51 ∼ 5n) 자체를 조작함으로써 변경 가능하게 되어 있어도 되고, 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 접속된 정보 처리 장치 (도시하지 않음 ; 생략 가능) 를 유저가 조작함으로써 변경 가능하게 되어 있어도 된다. 또, 촬상부 (51 ∼ 5n) 의 촬상 간격은, 디지털 스틸 카메라의 연속 촬영의 시간 간격인 수 분의 1 초 등이어도 되지만, 검사의 효율화를 향상시키기 위해, 짧은 시간 간격, 예를 들어 일반적인 동영상 데이터의 프레임 레이트인 1/30 초 등인 것이 바람직하다.Image pick-up interval of the imaging unit (51 ~ 5 n) (frame rate) is, may be fixed and, even if the user is to be changed by operating the imaging section (5 1 ~ 5 n) itself, and an image pickup unit (51 5 n ) may be changed by a user operating an information processing device (not shown; can be omitted) connected thereto. The imaging intervals of the
여기서, 각 촬상부 (51 ∼ 5n) 가 1 장의 2 차원 화상을 촬상하고 나서 다음의 2 차원 화상을 촬상할 때까지의 기간에 성형 시트 (2) 가 반송되는 거리 (반송 거리) 는, 성형 시트 (2) 의 반송 방향을 따른 촬상 영역의 길이의 적어도 1/m (m 은 2 이상) 로 설정되어 있다. 이로써, 성형 시트 (2) 의 동일 지점을 포함하는 2 차원 화상이 m 회 촬상된다. m 은 2 보다 충분히 큰 것이 바람직하다. 성형 시트 (2) 의 동일 지점의 촬상 횟수를 증가시킴으로써, 고정밀도로 결함을 검사할 수 있다.Here, the distance (transfer distance) in which the
해석 장치 (6) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 각 촬상부 (51 ∼ 5n) 로부터 출력된 복수의 2 차원 화상 데이터를 수취하고, 복수의 2 차원 화상 데이터에 기초하여 결함을 검출하여 검출 결과 (검사 결과) 를 출력하는 선 결함용 화상 해석부 (선 결함 검출 수단) (611 ∼ 61n) 및 점 결함용 화상 해석부 (점 결함 검출 수단) (621 ∼ 62n) 와, 검출 결과 (검사 결과) 를 표시하는 표시부 (64) 와, 이들의 각 부를 통괄적으로 제어하는 컨트롤 CPU (63) 를 구비하고 있다.As shown in FIG. 1, the
각 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 생성된 복수의 2 차원 화상 데이터는, 각각 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 및 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 에 입력된다.Each image pick-up unit (5 1 ~ 5 n) a plurality of two-dimensional image data generated by, the image analysis for each line defect portion (61 1 ~ 61 n) and the image analysis for the point defect portion (62 1 ~ 62 n) Is entered.
선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 및 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 의 각각은, 선 결함 검출 알고리즘에 의해, 성형 시트 (2) 상에 있어서의 선상 광원 이미지의 위치가 상이한 복수의 (복수 프레임의) 2 차원 화상 데이터로부터 결함을 검출하고, 그 결과를 검사 결과로서 출력한다. 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 의 각각은, 점 결함 검출 알고리즘에 의해, 성형 시트 (2) 상에 있어서의 선상 광원 이미지의 위치가 상이한 복수의 (복수 프레임의) 2 차원 화상 데이터로부터 결함을 검출하고, 그 결과를 검사 결과로서 출력한다. 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 및 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 는, 성형 시트 (2) 상에 있어서의 선상 광원 이미지의 위치가 상이한 복수의 2 차원 화상 데이터에 기초하여 결함이 있는지를 판정하므로, 종래의 결함 검사 장치보다 결함을 확실하게 검출할 수 있다.Each of the line defect image analyzers 61 1 to 61 n and the point defect image analyzers 62 1 to 62 n are each a linear light source image on the forming
선 결함 검출 알고리즘 및 점 결함 검출 알고리즘에 대해서는, 후단에서 설명한다. 선 결함 검출 알고리즘 및 점 결함 검출 알고리즘의 파라미터는 고정되어 있어도 되지만, 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 및 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 에 접속된 정보 처리 장치 (도시하지 않음 ; 생략 가능) 를 사용자가 조작함으로써 변경 가능하게 되어 있어도 된다.The line defect detection algorithm and the point defect detection algorithm will be described later. Although the parameters of the line defect detection algorithm and the point defect detection algorithm may be fixed, the information processing apparatus connected to the line defect image analyzers 61 1 to 61 n and the point defect image analyzers 62 1 to 62 n . (Not shown; can be omitted) may be changed by the user operating.
선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 는, 선 결함 검출 알고리즘에 의해 m 개의 복수의 2 차원 화상 데이터 중 L 개 (L ≤ m) 이상으로부터 선 결함이 검출된 경우에, 선 결함이 있다는 결과를 검사 결과로서 출력하고, 다른 경우에, 선 결함이 없다는 결과를 검사 결과로서 출력하는 것이어도 되고, 선 결함 검출 알고리즘에 의해 m 개의 복수의 2 차원 화상 데이터 중 L 개 이상으로부터 선 결함이 검출된 경우에, 선 결함 위치의 정보를 검사 결과로서 출력하고, 다른 경우에는 검사 결과를 출력하지 않는 것이어도 된다. 2 차원 화상 데이터의 개수 m 이 3 이상이고, L 이 2 이상인 경우에는, 선 결함 검출 알고리즘에 의해 선 결함이 검출된 2 차원 화상 데이터의 개수가 L 개보다 적은 경우에는, 그 선 결함 검출 결과가 허보 (본래 결함이 아닌 것이 잘못해서 결함으로서 검출된 것) 로 간주되어 제외되게 된다. 이로써, 허보를 저감할 수 있다. 또한, 선 결함 위치의 정보를 검사 결과로서 출력하는 경우에는, 선 결함 위치를 구할 수 있는 선 결함 검출 알고리즘을 사용할 필요가 있다.For the line defect image analysis unit (61 1 ~ 61 n), in a case where from the above line of by a fault detection algorithm m of the plurality of two-dimensional image data, L pieces (L ≤ m) of the line defect is detected, the line defect The result of the inspection may be output as a test result, and in another case, the result of the test may be output as a test result. In the case of detection, the information of a line defect position may be output as an inspection result, and in another case, the inspection result may not be output. When the number m of two-dimensional image data is three or more and L is two or more, when the number of two-dimensional image data in which a line defect is detected by the line defect detection algorithm is less than L, the line defect detection result is returned. It will be regarded as a false (what was originally detected as a defect by mistake) and excluded. As a result, the false information can be reduced. Moreover, when outputting the information of a line defect position as a test result, it is necessary to use the line defect detection algorithm which can obtain a line defect position.
점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 는, 점 결함 검출 알고리즘에 의해 m 개의 복수의 2 차원 화상 데이터 중 L 개 (L ≤ m) 이상으로부터 점 결함이 검출된 경우에, 점 결함이 있다는 결과를 검사 결과로서 출력하고, 다른 경우에, 점 결함이 없다는 결과를 검사 결과로서 출력하는 것이어도 되고, 점 결함 검출 알고리즘에 의해 m 개의 복수의 2 차원 화상 데이터 중 L 개 이상으로부터 점 결함이 검출된 경우에, 점 결함 위치의 정보를 검사 결과로서 출력하고, 다른 경우에는 검사 결과를 출력하지 않는 것이어도 된다. 2 차원 화상 데이터의 개수 m 이 3 이상이고, L 이 2 이상인 경우에는, 점 결함 검출 알고리즘에 의해 점 결함이 검출된 2 차원 화상 데이터의 개수가 L 개보다 적은 경우에는, 그 점 결함 검출 결과가 허보 (본래 결함이 아닌 것이 잘못해서 결함으로서 검출된 것) 로 간주되어 제외되게 된다. 이로써, 허보를 저감할 수 있다. 또한, 점 결함 위치의 정보를 검사 결과로서 출력하는 경우에는, 점 결함 위치를 구할 수 있는 점 결함 검출 알고리즘을 사용할 필요가 있다.In that the image analysis unit for the defect (62 1 ~ 62 n), the point defect is detected, if by means of an algorithm of the point defect is detected from the above L pieces (L ≤ m) of m number of the plurality of two-dimensional image data, the point defect Outputting the result as a test result, and in other cases, outputting a result of no point defect as a test result, and a point defect is detected from L or more of a plurality of m pieces of two-dimensional image data by a point defect detection algorithm. In the case of detection, the information of a point defect position may be output as an inspection result, and in another case, the inspection result may not be output. When the number m of two-dimensional image data is three or more and L is two or more, when the number of two-dimensional image data in which a point defect was detected by the point defect detection algorithm is less than L, the point defect detection result is It will be regarded as a false (what was originally detected as a defect by mistake) and excluded. As a result, the false information can be reduced. In addition, when outputting the information of a point defect position as a test result, it is necessary to use the point defect detection algorithm which can obtain | require the point defect position.
컨트롤 CPU (63) 는, 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 및 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 로부터 출력된 검사 결과를 통합하여 성형 시트 (2) 의 전체 영역에 대응하는 검사 결과 정보를 작성하고, 도시하지 않은 기억 장치에 기억시킴과 함께, 표시부 (64) 에 표시시킨다. 성형 시트 (2) 의 전체 영역에 대응하는 검사 결과 정보로서는, 성형 시트 (2) 의 전체 영역에 결함이 있는지 없는지를 나타내는 정보나, 성형 시트 (2) 의 전체 영역의 결함 맵 등을 들 수 있다. 성형 시트 (2) 의 전체 영역에 대응하는 검사 결과 정보를 작성할 때에는, 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 및 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 의 적어도 일방에서 결함이 검출된 경우에, 결함이 존재하는 것으로서 검사 결과 정보를 작성한다.Control CPU (63), the whole area of the line defect image analysis unit (61 1 ~ 61 n) and the point defect image analysis unit (62 1 ~ 62 n) molded sheet (2) by integrating the outputted test result from for Inspection result information corresponding to the data is created, stored in a storage device (not shown), and displayed on the
컨트롤 CPU (63) 가, 성형 시트 (2) 의 전체 영역에 대응하는 검사 결과 정보로서 성형 시트 (2) 의 전체 영역의 결함 맵을 작성하는 경우에는, 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 및 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 의 각각은, 2 차원 화상 데이터 상의 좌표 위치를 성형 시트 (2) 상의 좌표 위치로 변환하여 결함 위치 정보를 생성하고, 이 결함 위치 정보를 컨트롤 CPU (63) 에 출력한다. 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 및 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 의 각각의 좌표 변화 처리로서는, 예를 들어, 특허문헌 1 의 단락[0037]∼[0041]및[0050]∼[0053]에 기재된 처리를 사용할 수 있다. 결함 맵의 정보를 마킹 장치 (도시하지 않음) 및 정보 처리 장치 (도시하지 않음) 에 출력하고, 마킹 장치가 결함 맵에 기초하여 성형 시트 (2) 에 결함 위치를 마킹하도록 해도 된다. 이 마킹 장치는, 예를 들어, 성형 시트 (2) 의 폭 방향을 따라 형성된 아암과, 펜 등을 갖는 마커 헤드를 가지며, 마커 헤드가 아암 상을 성형 시트 (2) 의 폭 방향으로 왕복 이동함으로써 성형 시트 (2) 상의 임의의 위치에 마킹을 실시할 수 있다. 이 마킹된 결함 위치의 정보는, 예를 들어, 성형 시트 (2) 를 복수의 소정 사이즈의 매엽품 (枚葉品) 으로 재단한 후, 이들 매엽품을 정상품과 결함품으로 나누는 처리 등에 이용할 수 있다.When the
또한, 상기의 실시형태에서는, 선상 광원 (4) 을 고정시키고 성형 시트 (2) 를 반송시켰지만, 성형 시트 (2) 에 있어서의 선상 광원 (4) 의 이미지가 투영되고 있는 위치가 변화하도록 되어 있기만 하면 된다. 따라서, 성형 시트 (2) 를 고정시키고 선상 광원 (4) 을 이동시켜도 되고, 성형 시트 (2) 및 선상 광원 (4) 의 양방을 상이한 방향 또는 상이한 속도로 이동시켜도 된다. 성형 시트 (2) 를 고정시키고 선상 광원 (4) 을 이동시키는 경우에는, 촬상부 (51 ∼ 5n) 를 선상 광원 (4) 과 동일 방향으로 동일 속도로 이동시키는 것이 바람직하다. 이로써, 선상 광원 이미지를 포함하는 복수의 2 차원 화상 데이터를 얻을 수 있다. 성형 시트 (2) 를 고정시키고 선상 광원 (4) 을 이동시키는 방법은, 성형 시트 (2) 를 반송 장치 (3) 로 잡아당김으로써 선상 광원 이미지가 변형되는 것을 피할 수 있지만, 한 번에 검사할 수 있는 성형 시트 (2) 의 길이가 선상 광원 (4) 의 이동 가능 범위에 대응하는 길이로 제한되므로, 장척의 성형 시트 (2) 를 효율적으로 검사하기 위해서는, 상기 실시형태와 같이 성형 시트 (2) 를 반송하는 것이 바람직하다.In addition, in the said embodiment, although the linear
또, 상기 실시형태에서는, 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 와 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 는, 동일한 촬상부 (51 ∼ 5n) 로부터 얻어진 2 차원 화상 데이터에 기초하여 결함을 검출하였지만, 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 와 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 가, 상이한 촬상부로부터 얻어진 2 차원 화상 데이터에 기초하여 각각 결함을 검출해도 된다. 이로써, 촬상부 (51 ∼ 5n) 의 촬상 조건 (성형 시트 (2) 로부터의 거리나, 성형 시트 (2) 의 반송 방향과 촬상 방향이 이루는 각도 등) 을, 검출하고자 하는 결함에 적합한 조건으로 하는 것이 가능해진다. 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 에서 사용되는 2 차원 화상 데이터를 촬상하는 촬상부는, 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 에서 사용되는 2 차원 화상 데이터를 촬상하기 위한 촬상부와 비교하여, 성형 시트로부터의 거리를 멀게 하고, 성형 시트 (2) 의 반송 방향과 촬상 방향이 이루는 각도를 좁게 하는 것이 바람직하다. 이로써, 점 결함 및 선 결함의 양방을 최적인 촬상 조건으로 촬상할 수 있으므로, 점 결함 및 선 결함의 양방을 더욱 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.In the above embodiment, the line image analysis for defect portion (61 1 ~ 61 n) and that the image analysis unit (62 1 ~ 62 n) for defects, 2 obtained from the same image sensing unit (5 1 ~ 5 n) D Although detection of defects on the basis of the image data, a line defect image analysis unit for the (61 1 ~ 61 n) and the image analysis unit for the point defect (62 1 ~ 62 n) is, based on the two-dimensional image data obtained from the different image pick-up portion You may detect a defect, respectively. Thus, the image pickup section (5 1 ~ 5 n) image pickup condition (shaped sheet (2) away, or formed sheet (2) carrying direction and the image pickup angle, direction in which the forming of from a) to, conditions suitable for the defect to be detected in It becomes possible to make it. For the line defect image analysis unit (61 1 ~ 61 n) image pickup section for picking up a two-dimensional image data that is used in, that the image analysis for the defect portion (62 1 ~ 62 n) for imaging a two-dimensional image data that are used in Compared with an imaging part, it is preferable to make distance from a molding sheet far, and to narrow the angle which the conveyance direction and imaging direction of the
또, 상기의 실시형태에서는, 각 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 촬상된 2 차원 화상을 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 및 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 에서 분산하여 처리하였지만, 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 촬상된 2 차원 화상간의 상대 위치에 기초하여 각 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 촬상된 n 장의 2 차원 화상으로부터 성형 시트 (2) 의 폭 방향의 전체 영역을 포함하는 1 장의 전체 폭 화상을 합성하고, 전체 폭 화상에 기초하여 1 개의 선 결함용 화상 해석부 및 1 개의 점 결함용 화상 해석부에서 결함을 검출해도 된다. n 장의 2 차원 화상으로부터 1 장의 전체 폭 화상을 합성하는 방법으로서는, 예를 들어, 특허문헌 1 의 단락[0050]에 기재된 방법을 사용할 수 있다.Further, in the above embodiment, each of the image pickup section (5 1 to 5 n) in the two-dimensional image analysis for a line defect image portion (61 1 to 61 n) and that the image analysis for the defect portion (62 picked up by one or 2 n images captured by the
다음으로, 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 및 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 에서 사용되는 선 결함 검출 알고리즘 및 점 결함 검출 알고리즘에 대해 설명한다. 선 결함 검출 알고리즘 및 점 결함 검출 알고리즘으로서는, 이하의 7 종류의 결함 검출 알고리즘 A ∼ G 를 사용할 수 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 2 차원 화상 데이터의 휘도값 (화소값) 은 자연수로 나타내는 것으로 한다.Next, a description will be given of the line fault detection algorithm and that the defect detection algorithm used in line image analysis for defect portion (61 1 ~ 61 n) and the image analysis for the point defect portion (62 1 ~ 62 n). As the line defect detection algorithm and the point defect detection algorithm, the following seven types of defect detection algorithms A to G can be used. In addition, in the following description, the luminance value (pixel value) of two-dimensional image data shall be represented by a natural number.
〔결함 검출 알고리즘 A〕[Defect Detection Algorithm A]
결함 검출 알고리즘 A 에 대해, 도 6 에 기초하여 이하에 설명한다. 도 6(a) 는, 촬상부 (51 ∼ 5n) 의 하나에 의해 생성된 다값의 2 차원 화상 데이터 (이하, 원화상 데이터라고 칭한다) 의 예로서, 화상의 상측이 반송 방향 하류측이고, 화상의 하측이 반송 방향 상류측이다. 도 6(a) 에 있어서, 중앙의 가로 방향으로 신장하는 띠 형상의 백색 영역이 선상 광원 이미지이고, 선상 광원 이미지의 내부에 존재하는 암 영역, 및 선상 광원 이미지의 근방에 존재하는 작은 백색 영역이 결함이다.The defect detection algorithm A will be described below based on FIG. 6. 6A is an example of multi-value two-dimensional image data (hereinafter referred to as original image data) generated by one of the
이 결함 검출 알고리즘 A 에서는, 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 생성된 복수 장의 원화상 데이터의 각각에 대해, 이하의 처리를 실시한다.In this defect detection algorithm A, the following processing is performed on each of the plurality of original image data generated by the
우선, 원화상 데이터를, 세로 방향 (성형 시트 (2) 의 반송 방향) 을 따른 1 행씩의 화소열의 데이터 (휘도값 (화소값) 및 위치를 나타내는 데이터 ; 휘도 프로파일 ; 1 차원 화상 데이터) 로 분할한다.First, the original image data is divided into data (luminance value (pixel value) and data indicating luminance position (pixel value) and position of one row along the longitudinal direction (the conveyance direction of the molding sheet 2); luminance profile; one-dimensional image data)). do.
다음으로, 각 화소열의 데이터에 대해, 이하와 같은 일단 (도 6(a) 의 상단) 에서 타단 (도 6(a) 의 하단) 을 향하여 에지를 찾아가는 제 1 에지 판정 처리를 실시한다. 먼저, 화소열의 일단측으로부터 두 번째의 화소를 주목 화소로 하고, 주목 화소에 대해 일단측에 인접하는 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 임계값 T1 이상 작은지를 판정한다. 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 임계값 T1 이상 작다 (즉, 인접 화소의 휘도값을 La, 주목 화소의 휘도값을 Lb 로 하면, La - Lb ≥ T1) 고 판정된 경우에는, 인접 화소가 제 1 에지라고 판정하고, 제 1 에지의 위치 (인접 화소의 위치) 를 기록하여, 처리 대상의 화소열의 데이터 처리를 종료하고, 그 이외의 경우에는, 주목 화소를 타단을 향하여 1 화소씩 이동하면서, 상기 판정에 있어서 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 임계값 T1 이상 작다고 판정될 때까지 상기 판정을 반복하고, 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 임계값 T1 이상 작다고 판정된 경우에는, 인접 화소가 제 1 에지라고 판정하고, 제 1 에지의 위치 (인접 화소의 위치) 를 기록하여, 처리 대상의 화소열의 데이터 처리를 종료한다. 또한, 임계값 T1 은, 임의의 자연수이며, 휘도값의 최소 단위여도 된다. 임계값 T1 이 휘도값의 최소 단위인 경우에는, 상기 판정은, 단순히 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 작은지를 판정하게 된다.Next, the data of each pixel column is subjected to a first edge determination process of searching for an edge from one end (the upper end of Fig. 6 (a)) to the other end (the lower end of Fig. 6 (a)) as follows. First, the second pixel from one end of the pixel column is the pixel of interest, and it is determined whether the luminance value of the pixel of interest is smaller than the luminance value of the adjacent pixel adjacent to one end of the pixel of interest by the threshold value T1 or more. In the case where it is determined that the luminance value of the pixel of interest is smaller than or equal to the threshold value T1 by the luminance value of the adjacent pixel (that is, La-Lb? T1 when the luminance value of the adjacent pixel is La and the luminance value of the pixel of interest is Lb), It is determined that the adjacent pixel is the first edge, the position of the first edge (position of the adjacent pixel) is recorded, and the data processing of the pixel string to be processed is terminated. Otherwise, the pixel of interest is one pixel facing the other end. In the determination, the determination is repeated until the luminance value of the pixel of interest is determined to be less than or equal to the threshold value T1 in the determination, and the luminance value of the pixel of interest is higher than the luminance value of the adjacent pixel in the determination. When it is determined that the abnormality is small, it is determined that the adjacent pixel is the first edge, the position of the first edge (position of the adjacent pixel) is recorded, and the data processing of the pixel column to be processed is terminated. The threshold value T1 is any natural number and may be the minimum unit of the luminance value. When the threshold value T1 is the minimum unit of the luminance value, the determination simply determines whether the luminance value of the pixel of interest is smaller than the luminance value of the adjacent pixel.
다음으로, 각 화소열의 데이터에 대해, 이하와 같은 타단으로부터 일단을 향하여 에지를 찾아가는 이하의 제 2 에지 판정 처리를 실시한다. 먼저, 타단측으로부터 두 번째의 화소를 주목 화소로 하고, 주목 화소에 대해 타단측에 인접하는 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 임계값 T2 이상 큰지를 판정한다. 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 임계값 T2 이상 크다 (즉, 인접 화소의 휘도값을 La, 주목 화소의 휘도값을 Lb 로 하면, Lb - La ≥ T2) 고 판정된 경우에는, 주목 화소가 제 2 에지라고 판정하고, 제 2 에지의 위치 (주목 화소의 위치) 를 기록하여, 처리 대상의 화소열의 데이터 처리를 종료하고, 그 이외의 경우에는, 주목 화소를 일단을 향하여 1 화소씩 이동하면서, 상기 판정에 있어서 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 임계값 T2 이상 크다고 판정될 때까지 상기 판정을 반복하고, 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 임계값 T2 이상 크다고 판정된 경우에는, 주목 화소가 제 2 에지라고 판정하고, 제 2 에지의 위치 (주목 화소의 위치) 를 기록하여, 처리 대상의 화소열의 데이터 처리를 종료한다. 또한, 임계값 T2 는, 임의의 자연수이며, 휘도값의 최소 단위여도 된다. 임계값 T2 가 휘도값의 최소 단위인 경우에는, 상기 판정은, 단순히 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 임계값 이상 큰지를 판정하게 된다.Next, the following 2nd edge determination process which searches for an edge toward the one end from the other end as follows is performed with respect to the data of each pixel column. First, the second pixel from the other end side is the pixel of interest, and it is determined whether the luminance value of the pixel of interest is greater than or equal to the threshold value T2 with respect to the pixel of interest than the luminance value of the adjacent pixel adjacent to the other end side. In the case where it is determined that the luminance value of the pixel of interest is greater than or equal to the threshold value T2 (ie, if the luminance value of the adjacent pixel is La and the luminance value of the pixel of interest is Lb, Lb-La ≥ T2), It is determined that the pixel of interest is the second edge, the position of the second edge (position of the main pixel) is recorded, and the data processing of the pixel string to be processed is finished. Otherwise, the pixel of interest is one pixel facing one end. In the determination, the determination is repeated until the luminance value of the pixel of interest is determined to be greater than or equal to the threshold value T2 in the determination, and the luminance value of the pixel of interest is higher than the luminance value of the adjacent pixel in the determination. When it is determined that the abnormality is large, it is determined that the pixel of interest is the second edge, the position of the second edge (position of the main pixel) is recorded, and the data processing of the pixel string to be processed is terminated. The threshold value T2 is any natural number and may be the minimum unit of the luminance value. When the threshold value T2 is the minimum unit of the luminance value, the determination simply determines whether the luminance value of the pixel of interest is greater than or equal to the threshold value than the luminance value of the adjacent pixel.
이들 제 1 에지 판정 처리에 의해 검출된 제 1 에지의 예를 도 6(a) 에 「△」 로 나타내고, 및 제 2 에지 판정 처리에 의해 검출된 제 2 에지의 예를 도 6(a) 에 「○」 로 나타낸다. 도 6(a) 로부터 알 수 있는 바와 같이, 결함이 없는 영역에서는, 선상 광원 이미지의 에지 이외에 에지가 존재하지 않기 때문에, 제 1 에지 및 제 2 에지는, 선상 광원 이미지에 있어서의 타단측 에지 (도 6(a) 의 예에서는 하측 에지) 에 일치하여, 서로 일치한다. 한편, 도 6(a) 로부터 알 수 있는 바와 같이, 결함이 있는 영역 (백색 영역 및 흑색 영역) 에서는, 제 1 에지 및 제 2 에지의 적어도 일방이 결함 영역의 에지에 일치하고, 선상 광원 이미지에 있어서의 타단측 에지보다 에지 탐색 개시측으로 벗어나므로, 제 1 에지와 제 2 에지가 멀어진 위치가 된다.An example of the first edge detected by these first edge determination processing is shown as "Δ" in Fig. 6A, and an example of the second edge detected by the second edge determination processing is shown in Fig. 6A. It represents with "(circle)". As can be seen from Fig. 6 (a), since there is no edge other than the edge of the linear light source image in the region without a defect, the first edge and the second edge are the other end edges in the linear light source image ( In the example of Fig. 6 (a), the bottom edge) coincides with each other. On the other hand, as can be seen from Fig. 6 (a), in the defective areas (white area and black area), at least one of the first edge and the second edge coincides with the edge of the defective area, and is applied to the linear light source image. Since the edge search start side deviates from the other end side edge, the first edge and the second edge are separated from each other.
그래서, 이어서, 각 화소열의 데이터에 대해, 제 1 에지에서 제 2 에지까지의 거리 (화소수) 를 에지간 거리로서 구한다. 구해진 에지간 거리를 화소열의 위치 (가로 방향의 좌표) 에 대해 플롯한 프로파일을 도 6(b) 에 나타낸다. 그리고, 이 에지간 거리가 임계값 T3 이상의 화소열이 존재하면, 결함이 있다고 판정한다. 또한, 임계값 T3 은, 임의의 자연수이며, 1 화소여도 된다. 임계값 T3 이 1 화소인 경우에는, 에지간 거리가 0 이 아닌 화소열이 결함을 포함하는 화소열로서 판정되게 된다. 임계값 T3 은, 허용되는 결함 사이즈에 따라 적절히 결정하면 되는데, 다값의 2 차원 화상 데이터가 256 계조 (휘도값 0 ∼ 255 ; 8 비트) 의 2 차원 화상 데이터인 경우, 예를 들어 3 인 것이 바람직하다.Then, for the data of each pixel column, the distance (pixel number) from the first edge to the second edge is obtained as the edge-to-edge distance. Fig. 6 (b) shows a profile in which the obtained edge-to-edge distance is plotted against the position of the pixel column (coordinate in the horizontal direction). If there is a pixel string whose threshold distance is greater than or equal to the threshold value T3, it is determined that there is a defect. The threshold value T3 is any natural number and may be one pixel. In the case where the threshold value T3 is 1 pixel, the pixel string whose non-edge distance is not 0 is determined as the pixel string containing the defect. What is necessary is just to determine the threshold value T3 suitably according to the allowable defect size, but when multi-dimensional two-dimensional image data is two-dimensional image data of 256 gray levels (luminance values 0-255; 8 bits), it is preferable that it is 3, for example. Do.
또한, 도 6 의 예에서는 상단을 일단 (제 1 에지 탐색 개시측) 으로 하였지만, 화소열의 어느 단을 일단으로 할지는 임의이며, 하단을 일단으로 해도 된다. 그 경우에는, 결함이 없는 영역에서는, 제 1 에지 및 제 2 에지는, 선상 광원 이미지에 있어서의 상측 에지에 일치한다.In addition, in the example of FIG. 6, the upper end is once (the first edge search start side), but which end of the pixel string is arbitrary, and the lower end may be one end. In that case, in the region without a defect, the first edge and the second edge coincide with the upper edge in the linear light source image.
이 결함 검출 알고리즘 A 는, 여러 가지의 점 결함을 어느 정도의 확실성을 갖고 검출할 수 있다. 단, 기포나 피쉬아이 등과 같은 미소한 점 결함의 검출 확실성은 그다지 높지 않다. 한편, 이 결함 검출 알고리즘 A 는, 선 결함의 검출에는 적합하지 않다. 이 결함 검출 알고리즘 A 를, 이하, 「에지 프로파일법 1」 이라고 부른다.This defect detection algorithm A can detect various point defects with some certainty. However, the detection certainty of minute point defects, such as bubbles and fisheye, is not very high. On the other hand, this defect detection algorithm A is not suitable for detection of line defects. This defect detection algorithm A is called "
〔결함 검출 알고리즘 B〕[Defect Detection Algorithm B]
결함 검출 알고리즘 B 는, 2 차원 화상 데이터에 있어서의 선상 광원 이미지의 에지를 함수 곡선으로 피팅하고, 선상 광원 이미지의 에지와 함수 곡선의 거리가 임계값 T5 (제 1 임계값) 이상인 지점을 결함으로서 검출하는 것이다.The defect detection algorithm B fits the edge of the linear light source image in the two-dimensional image data into a function curve, and the defect is a point where the distance between the edge of the linear light source image and the function curve is equal to or larger than the threshold T5 (first threshold). To detect.
결함 검출 알고리즘 B 에 대해, 도 7 에 기초하여 이하에 설명한다. 도 7(a) 는, 촬상부 (51 ∼ 5n) 의 하나에 의해 생성된 원화상 데이터의 예로서, 화상의 상측이 반송 방향 하류측이고, 화상의 하측이 반송 방향 상류측이다. 도 7(a) 에 있어서, 중앙의 가로 방향으로 신장하는 띠 형상의 백색 영역이 선상 광원 이미지로, 선상 광원 이미지의 하측 에지의 국소적으로 변형되어 있는 부분 (매끄럽지 않은 곳) 이 결함이다.The defect detection algorithm B will be described below based on FIG. 7. Figure 7 (a) is the imaging unit (5 1 ~ 5 n) as an example of the original image data produced by one, and the upper side of the image carrying direction downstream side, the lower side of the image carrying direction upstream side. In Fig.7 (a), the strip | belt-shaped white area | region extending in the horizontal direction of the center is a linear light source image, and the locally deformed part (not smooth place) of the lower edge of a linear light source image is a defect.
이 결함 검출 알고리즘 B 에서는, 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 생성된 복수 장의 원화상 데이터의 각각에 대해, 이하의 처리를 실시한다.In this defect detection algorithm B, the following processing is performed on each of the plurality of original image data generated by the
우선, 원화상 데이터로부터, 선상 광원 이미지의 에지의 적어도 일방을 구한다. 구해진 선상 광원 이미지의 에지의 예를 도 7(a) 에 「○」 로 나타낸다. 도 7 의 예에서는 선상 광원 이미지의 하측 에지를 구하고 있는데, 선상 광원 이미지의 상측 에지를 구해도 되고, 선상 광원 이미지의 상측 에지 및 하측 에지의 양방을 구해도 된다.First, at least one of the edges of the linear light source image is obtained from the original image data. An example of the edge of the obtained linear light source image is shown by "(circle)" in FIG. In the example of FIG. 7, although the lower edge of the linear light source image is calculated | required, the upper edge of the linear light source image may be calculated | required, and both the upper edge and the lower edge of the linear light source image may be calculated | required.
선상 광원 이미지의 에지를 구하는 방법으로서는, 공지된 에지 추출 필터 (예를 들어 소벨 필터) 를 이용하여 에지를 추출하고, 강도가 강한 에지를 선상 광원 이미지의 에지로 하는 방법, 2 차원 화상 데이터를 1 행씩의 화소열의 데이터로 분할한 다음 각 화소열의 데이터로부터 강한 에지를 구하여 선상 광원 이미지의 에지로 하는 방법, 특허문헌 1 의[0057]에 기재된 방법으로 선상 광원 이미지의 영역을 구하는 방법 (2 값화 및 라벨링을 실시하고, 라벨링된 영역 안에서 면적이 소정값보다 큰 영역을 선상 광원 이미지의 영역으로서 추출하는 방법) 등을 들 수 있다. 여기서는, 일례로서 원화상 데이터를 1 행씩의 화소열의 데이터로 분할한 다음 각 화소열의 데이터로부터 강한 에지를 구하여 선상 광원 이미지의 에지로 하는 방법에 대해 설명한다. 우선, 원화상 데이터를, 세로 방향 (성형 시트 (2) 의 반송 방향) 을 따른 1 행씩의 화소열의 데이터로 분할한다. 이어서, 각 화소열의 데이터에 대해, 이하와 같은 일단 (도 7(a) 의 상단) 에서 타단 (도 7(a) 의 하단) 을 향하여 에지를 찾아가는 처리를 실시한다. 먼저, 일단측으로부터 두 번째의 화소를 주목 화소로 하고, 주목 화소에 대해 일단측에 인접하는 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 임계값 T4 (T4 는 자연수) 이상 작은지 (즉, 인접 화소의 휘도값을 La, 주목 화소의 휘도값을 Lb 로 하면, La - Lb ≥ T4) 를 판정한다. 강한 에지만을 검출하기 위해서, 이 때의 임계값 T4 는 비교적 큰 값으로 한다. 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 임계값 T4 이상 작다고 판정된 경우에는, 인접 화소가 선상 광원 이미지의 에지라고 판정하고, 선상 광원 이미지의 에지의 위치 (인접 화소의 위치) 를 기록하여, 처리 대상의 화소열의 데이터 처리를 종료하고, 그 이외의 경우에는, 주목 화소를 타단을 향하여 1 화소씩 이동하면서, 상기 판정에 있어서 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 임계값 T4 이상 작다고 판정될 때까지 상기 판정을 반복하여, 인접 화소의 휘도값보다 주목 화소의 휘도값이 임계값 T4 이상 작다고 판정된 경우에는, 인접 화소가 선상 광원 이미지의 에지라고 판정하고, 선상 광원 이미지의 에지의 위치 (인접 화소의 위치) 를 기록하여, 처리 대상의 화소열의 데이터 처리를 종료한다.As a method for obtaining the edge of the linear light source image, a method of extracting an edge using a known edge extraction filter (e.g., a Sobel filter) and making a strong edge an edge of the linear light source image, and using two-dimensional image data After dividing into data of pixel columns row by row, a strong edge is obtained from the data of each pixel column to be an edge of the linear light source image, and a method of obtaining an area of the linear light source image by the method described in [0057] (
다음으로, 구해진 선상 광원 이미지의 에지의 열을, 함수로 표현되는 매끄러운 곡선으로 피팅시켜 (함수 곡선으로 피팅을 실시하여), 피팅 커브 (함수 곡선) 를 구한다. 피팅에 사용하는 함수로서는, n 차 함수 (n 은 2 이상), 가우스 함수, 로렌츠 함수, 포크트 (voigt) 함수, 이들 함수의 조합 등을 들 수 있는데, n 이 비교적 작은 n 차 함수, 예를 들어 4 차 함수가 바람직하다. 또, 피팅을 실시할 때에 사용하는 피팅의 평가 방법으로서는, 예를 들어 최소 이승법을 사용할 수 있다.Next, the row of edges of the obtained linear light source image is fitted into a smooth curve represented by a function (fitting with a function curve) to obtain a fitting curve (function curve). Examples of functions used for fitting include n-th order functions (n is 2 or more), Gaussian functions, Lorentz functions, voigt functions, combinations of these functions, and the like. For example, a quadratic function is preferred. Moreover, as the evaluation method of the fitting used at the time of fitting, the least square method can be used, for example.
다음으로, 2 차원 화상 데이터를 세로 방향 (성형 시트 (2) 의 반송 방향) 을 따른 1 행씩의 화소열의 데이터로 분할하고, 각 화소열의 데이터에 대해, 피팅 커브에서 선상 광원 이미지의 에지까지의 거리 (화소수) 를 피팅도로서 구한다. 구해진 피팅도를 화소열의 위치 (가로 방향 (성형 시트 (2) 의 반송 방향과 직교하고, 또한 성형 시트 (2) 의 두께 방향과 직교하는 방향) 의 좌표) 에 대해 플롯한 프로파일을 도 7(b) 에 나타낸다. 그리고, 이 피팅도가 임계값 T5 이상의 화소열이 존재하면, 그 화소열에 있어서의 선상 광원 이미지의 에지의 위치에 결함이 있다고 판정한다. 이로써, 결함 유무를 판정할 수 있고, 또, 결함 위치를 구할 수도 있다. 이상과 같이 하여, 선상 광원 이미지의 에지의 국소적인 변형 (에지 근방에서의 미세한 선상 광원 이미지의 변형) 으로서 나타나는 선 결함을 검출할 수 있다. 또한, 상기 판정에 사용하는 임계값 T5 는, 임의의 자연수이며, 1 화소여도 된다. 임계값 T5 가 1 화소인 경우에는, 피팅도가 0 이 아닌 화소열이 존재하면, 결함이 있다고 판정되게 된다. 임계값 T5 는, 허용되는 결함 사이즈에 따라 적절히 결정하면 되는데, 다값의 2 차원 화상 데이터가 256 계조의 2 차원 화상 데이터인 경우, 4 인 것이 바람직하다.Next, the two-dimensional image data is divided into data of one row of pixel columns along the vertical direction (the conveying direction of the molding sheet 2), and the distance from the fitting curve to the edge of the linear light source image with respect to the data of each pixel column. (Pixel number) is obtained as a fitting diagram. A profile obtained by plotting the obtained fitting degree with respect to the position of the pixel column (coordinates in the horizontal direction (the direction perpendicular to the conveying direction of the
또한, 이 결함 검출 알고리즘 B 에서는, 결함 유무를 판정하는 것에 추가하여, 결함 위치를 구해도 된다. 그 경우에는, 피팅도가 임계값 T5 이상의 화소열을 추출하고, 추출된 화소열에 있어서의 선상 광원 이미지의 에지와 피팅 커브 사이에 있는 화소의 위치를 결함 위치로서 구하면 된다.In addition, in this defect detection algorithm B, a defect position may be calculated | required in addition to determining the presence or absence of a defect. In that case, the fitting degree may extract a pixel column having a threshold value T5 or more, and determine the position of the pixel between the edge of the linear light source image and the fitting curve in the extracted pixel column as the defect position.
이 결함 검출 알고리즘 B 는, 여러 가지의 선 결함을 높은 확실성을 갖고 검출할 수 있다. 한편, 이 결함 검출 알고리즘 B 는, 점 결함의 검출에는 적합하지 않다. 이 결함 검출 알고리즘 B 를, 이하, 「에지 프로파일법 2」 라고 부른다.This defect detection algorithm B can detect various line defects with high certainty. On the other hand, this defect detection algorithm B is not suitable for detection of a point defect. This defect detection algorithm B is called "
〔결함 검출 알고리즘 C〕[Defect Detection Algorithm C]
결함 검출 알고리즘 C 는, 2 차원 화상 데이터를 평활화시키고, 평활화된 2 차원 화상 데이터와 원래의 2 차원 화상 데이터의 차분을 차분 화상 데이터로서 구하여, 차분 화상 데이터에 있어서의 휘도값이 임계값 T6B (제 4 임계값 ; T6B 는 임의의 양수) 이상인 지점, 및 휘도값이 임계값 T6D (제 5 임계값 ; T6D 는 T6B 보다 작은 임의의 양수) 이하인 지점을 결함으로서 검출하는 것이다.The defect detection algorithm C smoothes the two-dimensional image data, obtains the difference between the smoothed two-dimensional image data and the original two-dimensional image data as differential image data, and the luminance value in the differential image data is equal to the threshold value T6B (first 4th threshold value: T6B is above a certain positive number, and the point where luminance value is below threshold value T6D (5th threshold value; T6D is any positive number less than T6B) is detected as a defect.
결함 검출 알고리즘 C 에 대해, 이하에 더욱 상세하게 설명한다. 이 결함 검출 알고리즘 C 는, 선상 광원 이미지의 가로 방향 (성형 시트 (2) 의 반송 방향과 직교하고, 또한 성형 시트 (2) 의 두께 방향과 직교하는 방향) 의 명암 변화와 비교하여 결함에 의한 가로 방향의 명암 변화 쪽이, 공간 주파수가 높은 것을 이용하고, 원화상 데이터의 고주파 성분을 추출하여, 고주파 성분에 있어서의 휘도값이 임계값 T6B 이상 또는 임계값 T6D 이하인 부분을 결함으로서 검출하는 것이다.The defect detection algorithm C will be described in more detail below. This defect detection algorithm C compares the width of the linear light source image with the change in contrast in the horizontal direction (the direction perpendicular to the conveying direction of the
(1) 우선, 1 행 n 열 (n 은 3 이상의 정수) 의 가로 방향 평활화 필터 (행렬) 를 이용하여, 원화상 데이터를 가로 방향으로 평활화 (스무딩) 시키고, 평활화된 화상 데이터를 얻는다. 이로써, 원화상 데이터의 가로 방향 휘도 변화의 고주파 영역이 제거되어, 가로 방향 휘도 변화에 대해서는 저주파 성분만이 남는다 (가로 방향 휘도 변화의 저주파 성분 및 세로 방향 휘도 변화가 남는다). 상기 가로 방향 평활화 필터로서는, 가우스 필터 등의 가중 평균화 필터, 평균화 필터 등을 사용할 수 있다. 또한, n 은, 3 인 것이 바람직하다.(1) First, the original image data is smoothed (smooth) in the horizontal direction using a horizontal smoothing filter (matrix) in one row n columns (n is an integer of 3 or more) to obtain smoothed image data. As a result, the high frequency region of the horizontal luminance change of the original image data is eliminated, and only the low frequency component remains with respect to the horizontal luminance change (the low frequency component of the horizontal luminance change and the vertical luminance change remain). As the horizontal smoothing filter, a weighted averaging filter such as a Gaussian filter, an averaging filter, or the like can be used. In addition, it is preferable that n is three.
(2) 다음으로, 원화상 데이터로부터 상기 평활화된 화상 데이터를 감산한다 (각 화소의 휘도값을 감산한다). 이로써, 원화상 데이터에 있어서의 가로 방향 휘도 변화의 고주파 성분만이 남는다.(2) Next, the smoothed image data is subtracted from the original image data (the luminance value of each pixel is subtracted). As a result, only the high frequency component of the horizontal luminance change in the original image data remains.
(3) 이어서, 감산에 의해 얻어진 화상 데이터에 대해 3 × 3 화소의 평활화 필터 (오퍼레이터) 를 사용한 평활화를 실시한다. 이 평활화에 의해, 노이즈가 제거되고, 노이즈 이외의 고주파 성분이 남는다. 상기 평활화 필터로서는, 바이래터럴 필터나 메디언 필터 등과 같은, 에지를 보존한 평활화를 실시하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.(3) Next, smoothing using a 3x3 pixel smoothing filter (operator) is performed on the image data obtained by subtraction. This smoothing removes the noise and leaves high frequency components other than the noise. As said smoothing filter, it is preferable to use what smooths the edges preserve | saved, such as a bilateral filter and a median filter.
(4) 다음으로, 원화상 데이터로부터, 선상 광원 이미지에 있어서의 상측 에지 (반송 방향 하류측 에지) 및 하측 에지 (반송 방향 상류측 에지) 를 구한다. 선상 광원 이미지의 에지를 구하는 방법은, 결함 검출 알고리즘 B 에 관해서 설명한 것과 동일하므로, 설명을 생략한다. 이어서, 원화상 데이터에 있어서의 성형 시트 (2) 의 반송 방향을 X 축으로 하고, 상측 에지를 구성하는 전체 화소의 X 좌표값 중에서 최소값 Min 을 구하고, 하측 에지를 구성하는 전체 화소의 X 좌표값 중에서 최대값 Max 를 구한다. 그리고, 최소값 Min 으로부터 최대값 Max 를 감산한 값을 선상 광원 이미지의 폭 W 로 간주하고, X 좌표값이 최대값 Max 에서 최소값 Min 까지의 영역보다 폭 W 만큼 외측으로 넓힌 영역을 검사 영역으로 정의한다. 즉, X 좌표값이 Max - (Min - Max) 이상이고 Min + (Min - Max) 이하인 영역을 검사 영역으로 정의한다. 이 처리는, 검사 대상 영역을 선상 광원 이미지 및 그 근방 영역만으로 좁히기 위한 것이다. 또, 검사 영역을, X 좌표값이 최대값 Max 에서 최소값 Min 까지의 영역보다 외측으로 넓히고 있는 것은, 선상 광원 이미지의 다소의 변형을 포함하여 검사 영역으로 하기 위해서이다.(4) Next, from the original image data, the upper edge (carrying direction downstream edge) and the lower edge (carrying direction upstream edge) in the linear light source image are obtained. Since the method of obtaining the edge of the linear light source image is the same as that described with respect to the defect detection algorithm B, the description is omitted. Next, the conveyance direction of the shaping |
(5) 이어서, 상기 (3) 의 평활화가 실시된 후의 화상 데이터 (노이즈 이외의 고주파 성분) 에 있어서의 검사 영역 내의 화소의 휘도값으로부터, 다음 식에 의해, 명 (bright) 측 (휘도가 높은 쪽) 의 임계값 T6B 및 암 (dark) 측 (휘도가 낮은 쪽) 의 임계값 T6D 를 결정한다.(5) Next, from the luminance value of the pixel in the inspection area in the image data (high frequency components other than noise) after smoothing of the above (3), the bright side (high luminance) is expressed by the following equation. Threshold T6B on the dark side and the threshold T6D on the dark side (lower brightness side).
T6B = (검사 영역 내의 평균 휘도값) + (검사 영역 내의 휘도값의 표준 편차) × kT6B = (average luminance value in inspection region) + (standard deviation of luminance value in inspection region) × k
T6D = (검사 영역 내의 평균 휘도값) - (검사 영역 내의 휘도값의 표준 편차) × kT6D = (average luminance value in inspection area)-(standard deviation of luminance value in inspection area) × k
(k 는 양수의 파라미터를 나타낸다)(k represents a positive parameter)
또한, k 의 값은, 허용되는 결함 사이즈에 따라 적절히 결정하면 되는데, 예를 들어, 1.5, 3, 4.5 등이다.In addition, what is necessary is just to determine the value of k suitably according to the allowable defect size, for example, 1.5, 3, 4.5 etc., for example.
(6) 다음으로, 상기 (3) 의 평활화가 실시된 후의 화상 데이터에 있어서의 검사 영역 내의 전체 화소에 대해, 그 휘도값이 임계값 T6B 이상 또는 임계값 T6D 이하인지를 판정하는 처리 (임계값 처리) 를 실시하여, 임계값 T6B 이상 또는 임계값 T6D 이하의 화소를 결함 부위로서 추출한다. 이로써, 결함 유무를 판정할 수 있고, 또, 결함 위치를 구할 수도 있다.(6) Next, a process for determining whether the luminance value is equal to or larger than the threshold T6B or equal to or lower than the threshold T6D for all the pixels in the inspection area in the image data after the smoothing of the above (3). Processing), and the pixel below threshold value T6B or below threshold value T6D is extracted as a defect site | part. Thereby, presence or absence of a defect can be determined and a defect position can also be calculated | required.
또한, 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 생성되는 원화상 데이터에 포함되는 노이즈가 적은 경우에는, (3) 의 평활화 처리를 생략해도 된다. 또, 검사 대상 영역을 선상 광원 이미지 및 그 근방 영역만으로 좁힐 필요가 없는 경우에는, (4) 의 검사 영역을 정의하는 처리를 생략하고, (5) (6) 의 처리를 화상 데이터 전체에 대해 실시해도 된다.On the contrary, if the noise included in the original image data generated by the imaging section (5 1 ~ 5 n) is small, the smoothing process may be omitted in (3). In addition, when it is not necessary to narrow an inspection object area | region to only a linear light source image and its vicinity area | region, the process of defining the inspection area | region of (4) is abbreviate | omitted, and the process of (5) (6) is performed with respect to the whole image data. You may also
이 결함 검출 알고리즘 C 는, 기포나 피쉬아이 등과 같은 미소 결함을 포함하는 모든 점 결함을 높은 확실성을 갖고 검출할 수 있다. 한편, 이 결함 검출 알고리즘 C 는, 선 결함의 검출에는 적합하지 않다. 단, 처리 시간에 대해서는, 이 결함 검출 알고리즘 C 보다 다른 결함 검출 알고리즘 쪽이 짧다 (결함 검출 알고리즘 C 의 처리 시간은, 예를 들어 1 프레임당 40 ms 정도). 이 결함 검출 알고리즘 C 를, 이하, 「하이 패스 필터법」 이라고 부른다.This defect detection algorithm C can detect all the point defects including micro defects, such as a bubble and fisheye, with high certainty. On the other hand, this defect detection algorithm C is not suitable for the detection of line defects. However, the processing time is shorter than that of the defect detection algorithm C (the processing time of the defect detection algorithm C is, for example, about 40 ms per frame). This defect detection algorithm C is hereinafter referred to as "high pass filter method".
〔결함 검출 알고리즘 D〕[Defect Detection Algorithm D]
결함 검출 알고리즘 D 에 대해, 도 8 및 도 9 에 기초하여 이하에 설명한다. 도 8 은, 촬상부 (51 ∼ 5n) 의 하나에 의해 생성된 원화상 데이터의 예로서, 화상의 상측이 반송 방향 하류측이고, 화상의 하측이 반송 방향 상류측이다. 도 8 에 있어서, 중앙의 가로 방향으로 신장하는 띠 형상의 백색 영역이 선상 광원 이미지로, 선상 광원 이미지의 내부에 존재하는 암 영역, 및 선상 광원 이미지의 근방에 존재하는 작은 백색 영역이 결함이다. 도 8 에 있어서, 선상 광원 이미지의 상방 및 하방에 있는 곡선은, 검사 대상 영역의 상한 및 하한을 나타낸다.The defect detection algorithm D will be described below based on FIGS. 8 and 9. 8 is an example of original image data generated by one of the
이 결함 검출 알고리즘 D 에서는, 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 생성된 복수 장의 원화상 데이터의 각각에 대해, 이하의 처리를 실시한다.In this defect detection algorithm D, the following processing is performed on each of a plurality of original image data generated by the
먼저, 원화상 데이터를, 세로 방향 (성형 시트 (2) 의 반송 방향) 을 따른 1 행씩의 화소열의 데이터로 분할하고, 각 화소열에 있어서의 위치에 의존한 휘도값의 변화를 나타내는 플롯열을 수직 방향 휘도 프로파일로서 구한다. 구해진 수직 방향 휘도 프로파일의 예를 도 9 에 나타낸다. 이 예는, 도 8 의 화살표로 나타내는 위치의 화소열에 관한 수직 방향 휘도 프로파일로, y 는, 하방향 (도 8 의 화살표로 나타내는 방향 ; 성형 시트 (2) 의 반송 방향과 반대 방향) 을 y 축으로 했을 때의 y 좌표이다.First, the original image data is divided into data of pixel columns of one row along the vertical direction (the conveying direction of the molding sheet 2), and a plot column showing a change in the luminance value depending on the position in each pixel column is vertical. Obtained as the directional luminance profile. 9 shows an example of the obtained vertical luminance profile. This example is a vertical luminance profile with respect to the pixel column at the position indicated by the arrow in FIG. 8, wherein y represents a downward direction (the direction indicated by the arrow in FIG. 8; a direction opposite to the conveying direction of the molding sheet 2). Y coordinate when
다음으로, 각 화소열의 수직 방향 휘도 프로파일에 대해, 골짜기 부분의 깊이 (도 8 참조) 를 구한다. 즉, 먼저, 각 화소열의 수직 방향 휘도 프로파일에 대해, 모든 극대점 및 극소점을 구하고, 구해진 모든 극소점에 대해, 그 극소점의 휘도값 (극소값) 과, 그 극소점에 가장 가까운 극대점의 휘도값 (극대값) 의 차이를, 골짜기 부분의 깊이로서 구한다. 구해진 골짜기 부분의 깊이가 임계값 T7 (T7 은 양수) 이상이면, 그 골짜기 부분에 결함이 있다고 판정한다. 임계값 T7 은, 허용되는 결함 사이즈에 따라 적절히 결정하면 되는데, 다값의 2 차원 화상 데이터가 256 계조의 2 차원 화상 데이터인 경우, 예를 들어 0.25 × 255 인 것이 바람직하다.Next, the depth (see FIG. 8) of the valley portion is obtained for the vertical luminance profile of each pixel column. That is, first, all the maximum and minimum points are obtained for the vertical luminance profile of each pixel column, and for all the obtained minimum points, the luminance values (minimum values) of the minimum points and the luminance values of the maximum points closest to the minimum points are obtained. The difference of (maximum value) is calculated | required as depth of a valley part. If the calculated depth of the valley portion is equal to or greater than the threshold value T7 (T7 is positive), it is determined that the valley portion is defective. What is necessary is just to determine the threshold value T7 suitably according to the allowable defect size, but when multi-value two-dimensional image data is two-dimensional image data of 256 gray levels, it is preferable that it is 0.25x255, for example.
이 결함 검출 알고리즘 D 는, 처리 시간이 비교적 짧다. 이 결함 검출 알고리즘 D 는, 여러 가지의 점 결함을 어느 정도의 확실성을 갖고 검출할 수 있다. 특히, 선상 광원 이미지의 에지 부근에 있는 국소적인 명암 반전을 일으키는 점 결함의 검출에 적합하다. 단, 점 결함 및 그 근방을 포함하는 화상이 고콘트라스트일 필요가 있어, 기포나 피쉬아이, 타이어 흔적 등과 같은 미소한 점 결함의 검출 확실성은 그다지 높지 않다. 한편, 이 결함 검출 알고리즘 D 는, 선 결함의 검출에는 적합하지 않다. 이 결함 검출 알고리즘 D 를, 이하, 「피크법」 이라고 부른다.This defect detection algorithm D has a relatively short processing time. This defect detection algorithm D can detect various point defects with a certain degree of certainty. In particular, it is suitable for the detection of point defects causing local contrast inversion near the edge of the linear light source image. However, since the image including the point defect and its vicinity needs to be high contrast, the detection certainty of minute point defects such as bubbles, fish eyes, tire traces, etc. is not very high. On the other hand, this defect detection algorithm D is not suitable for detecting line defects. This defect detection algorithm D is called "peak method" hereafter.
〔결함 검출 알고리즘 E〕[Defect Detection Algorithm E]
결함 검출 알고리즘 E 는, 2 차원 화상 데이터에 있어서의 일직선상을 따른 위치에 의존한 휘도의 변화를 휘도 프로파일로서 나타내고, 휘도 프로파일의 플롯군을 플롯간의 이동 시간이 일정해지도록 이동하는 질점을 상정하고, 주목 플롯의 직전 2 개의 플롯간에 있어서의 상기 질점의 속도 벡터와 상기 주목 플롯의 직전 3 개의 플롯간에 있어서의 상기 질점의 가속도 벡터로부터 상기 주목 플롯의 휘도값을 예측하고, 예측된 휘도값과 실제의 휘도값의 차이가 임계값 T8 (제 3 임계값 ; T8 은 자연수) 이상인 지점을 결함으로서 검출하는 것이다.The defect detection algorithm E represents the change in luminance depending on the position along the straight line in the two-dimensional image data as the luminance profile, and assumes the quality of moving the plot group of the luminance profile so that the movement time between the plots becomes constant. Predicting the luminance value of the plot of interest from the velocity vector of the material point between the two plots immediately before the plot of interest and the acceleration vector of the material point between the three plots immediately before the plot of interest, The point where the difference in the luminance value of is greater than or equal to the threshold value T8 (third threshold value; T8 is a natural number) is detected as a defect.
결함 검출 알고리즘 E 에 대해, 도 10 및 도 11 에 기초하여 이하에 설명한다. 이 결함 검출 알고리즘 E 는 피크법의 정밀도를 향상시킨 것으로, 골짜기의 깊이 대신에 실측값과 예측값의 차이에 기초하여 결함을 검출한다.The defect detection algorithm E will be described below based on FIGS. 10 and 11. This defect detection algorithm E improves the accuracy of the peak method and detects a defect based on the difference between the measured value and the predicted value instead of the depth of the valley.
이 결함 검출 알고리즘 E 에서는, 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 생성된 복수 장의 원화상 데이터의 각각에 대해, 이하의 처리를 실시한다.In this defect detection algorithm E, the following processing is performed on each of the plurality of original image data generated by the
먼저, 피크법과 마찬가지로 하여, 각 화소열의 수직 방향 휘도 프로파일을 구한다. 구해진 수직 방향 휘도 프로파일의 예를, 휘도값을 x 축으로 하여, 도 10 에 나타낸다. 이 수직 방향 휘도 프로파일에 있어서의 동그라미 표시 부분이, 이 결함 검출 알고리즘 E 로 검출하고자 하는 결함에 대응하는 프로파일이다.First, in the same manner as in the peak method, the vertical luminance profile of each pixel column is obtained. An example of the obtained vertical luminance profile is shown in FIG. 10 with the luminance value as the x axis. The circled portion in the vertical luminance profile is a profile corresponding to a defect to be detected by the defect detection algorithm E. FIG.
다음으로, 각 화소열의 수직 방향 휘도 프로파일에 대해, 인접하는 플롯간의 이동 시간이 플롯간 거리에 관계없이 일정해지도록, 플롯열의 일단으로부터 타단을 향하여 이동하는 질점을 상정한다. 그리고, 상기 질점이, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 플롯 c 로부터 거기에 인접하는 플롯 b 로, 플롯 b 로부터 거기에 인접하는 플롯 a 로, 플롯 a 로부터 거기에 인접하는 플롯 d 로 이동해 간다고 한다. 또, 플롯 d 가 주목 화소에 대응하는 플롯인 것으로 한다.Next, with respect to the vertical luminance profile of each pixel column, a quality point moving from one end of the plot column to the other end is assumed to be constant regardless of the distance between the plots. And as shown in FIG. 11, it is said that the said quality point moves from the plot c to the plot b adjacent to it, from the plot b to the plot a adjacent to it, and from the plot a to the plot d adjacent to it. In addition, it is assumed that the plot d is a plot corresponding to the pixel of interest.
그리고, 플롯 d 의 직전에 질점이 통과한 3 개의 플롯 a ∼ c 에 있어서의 질점의 속도 벡터 및 가속도 벡터를 구한다. 즉, 상기 이동 시간과, 플롯 d 의 직전에 질점이 통과한 2 개의 플롯 a 및 b 의 좌표 (x 좌표, y 좌표) 에 기초하여, 플롯 b 에서 플롯 a 까지의 구간에 있어서의 상기 질점의 속도 벡터를 구한다. 또한, 상기 이동 시간과, 플롯 d 의 직전에 질점이 통과한 플롯 b 및 c 의 좌표 (x 좌표, y 좌표) 에 기초하여, 플롯 c 에서 플롯 b 까지의 구간에 있어서의 상기 질점의 속도 벡터를 구하고, 플롯 b 에서 플롯 a 까지의 구간에 있어서의 상기 질점의 속도 벡터와, 플롯 c 에서 플롯 b 까지의 구간에 있어서의 상기 질점의 속도 벡터에 기초하여, 플롯 c 에서 플롯 a 까지의 구간에 있어서의 상기 질점의 가속도 벡터를 구한다. 그리고, 플롯 b 에서 플롯 a 까지의 구간에 있어서의 상기 질점의 속도 벡터와, 플롯 c 에서 플롯 a 까지의 구간에 있어서의 상기 질점의 가속도 벡터로부터 플롯 d 의 좌표 (위치) 를 예측한다.And the velocity vector and acceleration vector of the quality point in three plots a-c which the quality point passed immediately before the plot d are calculated | required. That is, based on the movement time and the coordinates (x coordinates, y coordinates) of two plots a and b that have passed through the quality point immediately before plot d, the velocity of the quality point in the interval from plot b to plot a Find the vector. Also, based on the movement time and the coordinates (x coordinate, y coordinate) of the plots b and c which have passed the quality point immediately before the plot d, the velocity vector of the quality point in the interval from the plot c to the plot b is obtained. In the interval from plot c to plot a based on the velocity vector of the quality point in the interval from plot b to plot a and the velocity vector of the quality point in the interval from plot c to plot b. Obtain the acceleration vector of the material point of. And the coordinate (position) of the plot d is predicted from the velocity vector of the said quality point in the area | region from the plot b to the plot a, and the acceleration vector of the said quality point in the area | region from the plot c to the plot a.
이와 같이 하여 예측된 플롯 d 의 x 좌표 (휘도값) 와, 플롯 d 의 실제 (실측) 의 x 좌표 (휘도값) 의 차이를 구하고, 이들 차이가 임계값 T8 이상이면 플롯 d 에 대응하는 화소를 결함 부위로서 추출한다. 이로써, 결함 유무를 판정할 수 있고, 또, 결함 위치를 구할 수도 있다. 임계값 T8 은, 허용되는 결함 사이즈에 따라 적절히 결정하면 되는데, 다값의 2 차원 화상 데이터가 256 계조의 2 차원 화상 데이터인 경우, 예를 들어 20 인 것이 바람직하다.Thus, the difference between the predicted x coordinate (luminance value) of the plot d and the actual (actually measured) x coordinate (luminance value) of the plot d is obtained. If these differences are equal to or greater than the threshold value T8, the pixel corresponding to the plot d is obtained. Extract as a defect site. Thereby, presence or absence of a defect can be determined and a defect position can also be calculated | required. What is necessary is just to determine the threshold value T8 suitably according to the allowable defect size, but when multi-value two-dimensional image data is 256-dimensional two-dimensional image data, it is preferable that it is 20, for example.
이 결함 검출 알고리즘 E 는, 여러 가지의 점 결함을 높은 확실성을 갖고 검출할 수 있다. 이 결함 검출 알고리즘 E 를, 이하, 「피크법 2」 라고 부른다.This defect detection algorithm E can detect various point defects with high certainty. This defect detection algorithm E is called "
〔결함 검출 알고리즘 F〕Fault Detection Algorithm F
결함 검출 알고리즘 F 에 대해, 도 12 에 기초하여 이하에 설명한다. 도 12(a) 는, 촬상부 (51 ∼ 5n) 의 하나에 의해 생성된 원화상 데이터의 예로서, 화상의 상측이 반송 방향 하류측이고, 화상의 하측이 반송 방향 상류측이다. 도 12(a) 에 있어서, 중앙의 가로 방향으로 신장하는 띠 형상의 백색 영역이 선상 광원 이미지로, 선상 광원 이미지의 하측 에지의 국소적으로 변형되어 있는 부분 (수평선에 대한 기울기가 큰 곳) 이 결함이다.The defect detection algorithm F will be described below based on FIG. 12. 12 (a) is an example of original image data generated by one of the
이 결함 검출 알고리즘 F 에서는, 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 생성된 복수 장의 원화상 데이터의 각각에 대해, 이하의 처리를 실시한다.In this defect detection algorithm F, the following processing is performed on each of the plurality of original image data generated by the
우선, 원화상 데이터로부터 선상 광원 이미지의 에지의 적어도 일방을 구한다. 구해진 선상 광원 이미지의 에지의 예를 도 12(a) 에 「○」 로 나타낸다. 도 12 의 예에서는 선상 광원 이미지의 하측 에지를 구하고 있지만, 선상 광원 이미지의 상측 에지를 구해도 되고, 선상 광원 이미지의 상측 에지 및 하측 에지의 양방을 구해도 된다. 선상 광원 이미지의 에지를 구하는 방법은, 결함 검출 알고리즘 B 에 관해서 설명한 바와 동일하므로, 설명을 생략한다.First, at least one of the edges of the linear light source image is obtained from the original image data. An example of the edge of the obtained linear light source image is shown by "(circle)" in FIG. In the example of FIG. 12, the lower edge of the linear light source image is obtained, but the upper edge of the linear light source image may be obtained, or both of the upper edge and the lower edge of the linear light source image may be obtained. Since the method of obtaining the edge of the linear light source image is the same as that described with respect to the defect detection algorithm B, the description is omitted.
다음으로, 가로 방향을 x 축, 세로 방향을 y 축으로 하고, 선상 광원 이미지의 에지의 곡선 (에지 프로파일) y = f(x) 를, 2 차 미분하여 2 차 미분 프로파일을 구한다. 구해진 2 차 미분 프로파일의 예를 도 12(b) 에 나타낸다.Next, the horizontal direction is the x-axis and the vertical direction is the y-axis, and the second derivative is obtained by second-order differentiating the curve (edge profile) y = f (x) of the edge of the linear light source image. An example of the obtained second derivative profile is shown in FIG. 12 (b).
그리고, 선상 광원 이미지의 에지의 각 화소에 대해, 2 차 미분이 임계값 T9 (T9 는 양수) 이상인지를 판정하고, 2 차 미분이 임계값 T9 이상인 화소 (고주파인 곳) 를 결함 부위로 판정한다. 이로써, 결함 유무를 판정할 수 있고, 또, 결함 위치를 구할 수도 있다. 임계값 T9 는, 허용되는 결함 사이즈에 따라 적절히 결정하면 된다.Then, for each pixel at the edge of the linear light source image, it is determined whether the second derivative is equal to or greater than the threshold T9 (T9 is positive), and the pixel (where the high frequency) whose second derivative is equal to or greater than the threshold T9 is determined as a defect site. do. As a result, the presence or absence of a defect can be determined, and a defect position can also be obtained. What is necessary is just to determine the threshold value T9 suitably according to the allowable defect size.
이 결함 검출 알고리즘 F 는, 선상 광원 이미지의 에지의 국소적인 만곡으로 나타나는 선 결함의 검출에 적합하다. 이 결함 검출 알고리즘 F 는, 결함 검출 능력은 그다지 높지 않다. 이 결함 검출 알고리즘 F 를, 이하, 「에지 커브법 1」 이라고 부른다.This defect detection algorithm F is suitable for the detection of the line defect shown by local curvature of the edge of the linear light source image. The defect detection algorithm F is not so high in defect detection capability. This defect detection algorithm F is called "
〔결함 검출 알고리즘 G〕[Defect detection algorithm G]
결함 검출 알고리즘 G 는, 2 차원 화상 데이터에 있어서의 선상 광원 이미지의 에지에 대해, 각 화소의 근방 영역 (근방 2N + 1 화소의 범위) 에 있어서의 곡률을 구하고, 곡률이 임계값 T10 (제 2 임계값 ; T10 은 양수) 이상인 지점을 결함으로서 검출하는 것이다.The defect detection algorithm G calculates a curvature in the vicinity region (range of 2N + 1 pixel) of each pixel with respect to the edge of the linear light source image in the two-dimensional image data, and the curvature is the threshold value T10 (second). Threshold; T10 is a positive point or more).
결함 검출 알고리즘 G 에 대해, 도 13a ∼ 도 13c 에 기초하여 이하에 설명한다.The defect detection algorithm G will be described below based on FIGS. 13A to 13C.
이 결함 검출 알고리즘 G 에서는, 촬상부 (51 ∼ 5n) 에 의해 생성된 복수 장의 원화상 데이터의 각각에 대해, 이하의 처리를 실시한다.In this defect detection algorithm G, the following processing is performed on each of the plurality of original image data generated by the
우선, 원화상 데이터로부터 선상 광원 이미지의 에지의 적어도 일방을 구한다. 구해진 선상 광원 이미지의 에지의 예를 도 13a ∼ 도 13c 에 나타낸다. 선상 광원 이미지의 에지를 구하는 방법은, 결함 검출 알고리즘 B 에 관해서 설명한 바와 동일하므로, 설명을 생략한다.First, at least one of the edges of the linear light source image is obtained from the original image data. Examples of the edges of the obtained linear light source image are shown in Figs. 13A to 13C. Since the method of obtaining the edge of the linear light source image is the same as that described with respect to the defect detection algorithm B, the description is omitted.
다음으로, 선상 광원 이미지의 에지의 곡선에 대해, 각 점 (각 화소) 에서의 곡률을 구한다. 곡률을 구하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 수학적으로 정해져 있는 수식을 이용하여 계산하는 방법이어도 되지만, 그러한 방법으로는 처리 시간이 길어지므로, 이하의 방법으로 곡률을 근사적으로 구하는 것이 바람직하다.Next, the curvature at each point (each pixel) is calculated | required about the curve of the edge of a linear light source image. The method of calculating the curvature is not particularly limited and may be a method of calculating using a mathematically determined formula. However, since the processing time is long in such a method, the curvature is preferably approximated by the following method.
(1) 에지 상에 있어서의, 주목 화소 (도 13a ∼ 도 13c 에 있어서의 검은 점) 에 대해 좌우 (또는 전후) N 화소씩 (도 13a ∼ 도 13c 에 있어서의 흰 점) 과 주목 화소로 이루어지는 범위 (주목 화소의 근방 2N + 1 화소의 범위) 를 계산 대상 범위로 한다 (N 은 자연수). N 은, 허용되는 결함 사이즈에 따라 적절히 결정하면 되는데, 예를 들어 30 인 것이 바람직하다. 도 13a ∼ 도 13c 의 예는, N 이 3 인 경우이다.(1) Consists of pixels of interest (white dots in FIGS. 13A to 13C) and pixels of interest (left and right) N pixels (left and right) with respect to the pixels of interest (black dots in FIGS. 13A to 13C) on the edges. The range (the range of 2N + 1 pixels in the vicinity of the main pixel) is taken as the calculation target range (N is a natural number). What is necessary is just to determine N suitably according to the allowable defect size, For example, it is preferable that it is 30. In the example of FIGS. 13A to 13C, N is three.
(2) 이어서, 계산 대상 범위의 양단의 화소를 직선으로 연결한다.(2) Next, pixels at both ends of the calculation target range are connected in a straight line.
(3) 계산 대상 범위의 전체 화소에 걸쳐, 그 직선으로부터 예측 휘도값을 구하고, 예측 휘도값에 대한 실제의 휘도값 (에지 곡선 상의 휘도값) 의 증분을 구하여, 그 증분 또는 그 증분의 절대값을 적산한다. 여기서 얻어지는 적산값에 의해, 주목 화소 근방 2N + 1 화소의 범위에 있어서의 곡률을 충분히 근사시킬 수 있다 (수학적으로 정해져 있는 수식을 이용하여 계산한 곡률과 거의 동등한 곡률값을 얻을 수 있다). 여기서, 증분의 적산값을 사용한 구성에서는, 도 13c 와 같이 계산 대상 범위 내에서 직선 위로 가거나 직선 아래로 가거나 하는 미소한 휘도값의 변화가 일어난 경우에, 이들 변화를 상쇄시키고 무시하여, 곡률의 근사값을 구하게 된다. 한편, 증분의 절대값의 적산값을 사용하는 구성에서는, 그러한 변화가 일어난 경우에도, 그러한 변화도 포함하여 곡률의 근사값을 구하게 된다. 도 13c 와 같이 계산 대상 범위 내에서 직선 위로 가거나 직선 아래로 가거나 하는 미소한 휘도값의 변화를 결함으로서 검출하고자 하면, 증분의 절대값의 적산값을 사용하는 구성으로 하면 된다. 반대로, 이와 같은 변화를 허용하여 결함으로서 검출하고자 하지 않는 경우에는, 증분의 적산값을 사용하는 구성으로 하면 된다.(3) The predicted luminance value is obtained from the straight line over all the pixels in the calculation target range, the increment of the actual luminance value (the luminance value on the edge curve) with respect to the predicted luminance value is obtained, and the increment or the absolute value of the increment is calculated. Is integrated. By the integrated value obtained here, the curvature in the range of 2N + 1 pixel vicinity of a pixel of interest can fully be approximated. (A curvature value nearly equivalent to the curvature calculated using the mathematical formula determined can be obtained.). Here, in the configuration using the incremental integration value, when a change in the minute luminance value such as going up or down a straight line within the calculation target range occurs as shown in FIG. 13C, these changes are canceled and ignored, and an approximation value of curvature is obtained. Will be obtained. On the other hand, in the configuration using the integrated value of the absolute value of the increment, even when such a change occurs, an approximation of the curvature is obtained including such a change. As shown in Fig. 13C, when a small change in luminance value, such as going up or down a straight line within the calculation target range, is to be detected as a defect, an integrated value of the absolute value of the increment may be used. On the contrary, when such a change is allowed and it is not intended to be detected as a defect, it is sufficient to employ a configuration in which an incremental integration value is used.
(4) 주목 화소를 선상 광원 이미지에 있어서의 에지의 단 (端) 에서 단까지 1 화소씩 이동시키면서, 에지 상의 모든 화소에 대해 상기 적산값을 계산해 간다. 이로써, 곡률의 근사값의 프로프일 (곡률 프로파일) 이 생성된다.(4) The integration value is calculated for all the pixels on the edge while moving the pixel of interest from the edge of the edge in the linear light source image by one pixel. Thereby, the profile (curvature profile) of the approximation of curvature is produced.
다음으로, 상기 곡률 프로파일에 있어서의 선상 광원 이미지의 에지의 각 화소에 대해, 곡률이 임계값 T10 이상인지를 판정하고, 구해진 곡률이 임계값 T10 이상인 화소를 결함 부위 (또는 결함 후보) 로 판정한다. 이로써, 결함 유무를 판정할 수 있고, 또, 결함 위치를 구할 수도 있다. 성형 시트 (2) 가 다소 휘어져 있기 때문에 선상 광원 이미지의 에지는 다소 구부러져 있으므로, 선상 광원 이미지의 에지의 곡률이 어느 정도까지라면, 결함은 아닌 것으로서 허용해야 한다. 따라서, 임계값 T10 은, 비교적 크게 해야 하는 것이다. 임계값 T10 은, 허용되는 결함 사이즈에 따라 적절히 결정하면 되는데, 다값의 2 차원 화상 데이터가 256 계조의 2 차원 화상 데이터인 경우, 예를 들어 110 인 것이 바람직하다.Next, for each pixel at the edge of the linear light source image in the curvature profile, it is determined whether the curvature is greater than or equal to the threshold value T10, and the pixel whose obtained curvature is greater than or equal to the threshold value T10 is determined as a defect site (or defect candidate). . As a result, the presence or absence of a defect can be determined, and a defect position can also be obtained. Since the molded
이 결함 검출 알고리즘 G 는, 여러 가지의 선 결함을 높은 확실성을 갖고 검출할 수 있다. 이 결함 검출 알고리즘 G 를, 이하, 「에지 커브법 2」 라고 부른다.This defect detection algorithm G can detect various line defects with high certainty. This defect detection algorithm G is called "
본 실시형태에 있어서, 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 및 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 에서 각각 사용하는 선 결함 검출 알고리즘 및 점 결함 검출 알고리즘의 조합은, 이하의 어느 것이다.In this embodiment, the combination of the line defect detection algorithm and the point defect detection algorithm used by the line defect image analyzers 61 1 to 61 n and the point defect image analyzers 62 1 to 62 n , respectively, Any of the followings.
(A) 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 에서 사용하는 선 결함 검출 알고리즘이 에지 프로파일법 2 또는 에지 커브법 2 이며, 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 에서 사용하는 점 결함 검출 알고리즘이 하이 패스 필터법 또는 피크법 2 이다.(A) line image analysis unit for the defect (61 1 ~ 61 n) line fault detection algorithm used by the edge, and the
(B) 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 에서 사용하는 선 결함 검출 알고리즘이 에지 프로파일법 2 또는 에지 커브법 2 이며, 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 에서 사용하는 점 결함 검출 알고리즘이 하이 패스 필터법 또는 피크법 2 이외의 결함 검출 알고리즘이다.(B) line image analysis unit for the defect (61 1 ~ 61 n) line fault detection algorithm used by the edge, and the
(C) 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 에서 사용하는 선 결함 검출 알고리즘이 에지 프로파일법 2 또는 에지 커브법 2 이외의 결함 검출 알고리즘이며, 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 에서 사용하는 점 결함 검출 알고리즘이 하이 패스 필터법 또는 피크법 2 이다.(C) line defect image analysis unit for (61 1 to 61 n) and the line fault detection algorithm the fault detection algorithm other than the
(A) ∼ (C) 의 조합 중, (A) 의 조합이 가장 바람직하다. (A) 의 조합인 경우, 선 결함 및 점 결함의 양방을 확실하게 검출할 수 있다. (B) 의 조합인 경우, 선 결함을 확실하게 검출할 수 있다. (C) 의 조합인 경우, 점 결함을 확실하게 검출할 수 있다.The combination of (A) is the most preferable among the combination of (A)-(C). In the case of the combination of (A), both a line defect and a point defect can be detected reliably. In the case of the combination of (B), a line defect can be detected reliably. In the case of the combination of (C), a point defect can be detected reliably.
〔실시형태 2〕[Embodiment 2]
본 발명의 다른 실시형태에 대해 도 14 에 기초하여 설명하면, 이하와 같다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시형태 1 에서 나타낸 각 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 생략한다.Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 14 as follows. In addition, for convenience of description, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as each member shown in the said
본 실시형태에 관련된 결함 검사 장치는, 도 1 에 나타내는 해석 장치 (6) 대신에 도 14 에 나타내는 해석 장치 (6A) 를 구비하고 있는 것 이외에는, 실시형태 1 에 관련된 결함 검사 장치 (1) 와 동일한 구성을 구비하고 있다. 해석 장치 (6A) 는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 도 1 에 나타내는 해석 장치 (6) 로부터 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 를 생략한 것이다.The defect inspection apparatus which concerns on this embodiment is the same as the
본 실시형태에 있어서, 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 에서 사용하는 선 결함 검출 알고리즘은, 에지 프로파일법 2 또는 에지 커브법 2 이다. 본 실시형태에서는, 선 결함을 확실하게 검출할 수 있다.In this embodiment, the line fault detection algorithm used by the image analysis unit for the line defect (61 1 ~ 61 n) is an edge profile or
또한, 본 실시형태의 결함 검사 장치는, 단독으로 사용해도 되지만, 점 결함을 검출할 수 있는 결함 검사 장치와 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 선 결함뿐만 아니라 점 결함도 검사할 수 있다. 본 실시형태의 결함 검사 장치와 조합할 수 있는, 점 결함을 검출할 수 있는 결함 검사 장치는, 공지된 여러 가지의 결함 검사 장치여도 되지만, 후술하는 실시형태 3 의 결함 검사 장치인 것이 바람직하다. 이로써, 선 결함 및 점 결함의 양방을 확실하게 검사할 수 있다.In addition, although the defect inspection apparatus of this embodiment may be used independently, it is preferable to use in combination with the defect inspection apparatus which can detect a point defect. As a result, not only line defects but also point defects can be inspected. Although the well-known various defect inspection apparatus may be sufficient as the defect inspection apparatus which can detect the point defect which can be combined with the defect inspection apparatus of this embodiment, it is preferable that it is the defect inspection apparatus of
〔실시형태 3〕[Embodiment 3]
본 발명의 다른 실시형태에 대해 도 15 에 기초하여 설명하면, 이하와 같다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시형태 1 에서 나타낸 각 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 생략한다.Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 15 as follows. In addition, for convenience of description, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as each member shown in the said
본 실시형태에 관련된 결함 검사 장치는, 도 1 에 나타내는 해석 장치 (6) 대신에 도 15 에 나타내는 해석 장치 (6B) 를 구비하고 있는 것 이외에는, 실시형태 1 에 관련된 결함 검사 장치 (1) 와 동일한 구성을 구비하고 있다. 해석 장치 (6B) 는, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 도 1 에 나타내는 해석 장치 (6) 로부터 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 를 생략한 것이다.The defect inspection apparatus which concerns on this embodiment is the same as the
본 실시형태에 있어서, 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 에서 사용하는 점 결함 검출 알고리즘은, 하이 패스 필터법 또는 피크법 2 이다. 본 실시형태에서는, 점 결함을 확실하게 검출할 수 있다.In this embodiment, the point defect detection algorithm used by the point defect image analysis parts 62 1 to 62 n is a high pass filter method or a
또한, 본 실시형태의 결함 검사 장치는, 단독으로 사용해도 되지만, 선 결함을 검출할 수 있는 결함 검사 장치와 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 점 결함뿐만 아니라 선 결함도 검사할 수 있다. 본 실시형태의 결함 검사 장치와 조합할 수 있는, 선 결함을 검출할 수 있는 결함 검사 장치는, 공지된 여러 가지의 결함 검사 장치여도 되지만, 실시형태 2 의 결함 검사 장치인 것이 바람직하다. 이로써, 선 결함 및 점 결함의 양방을 확실하게 검사할 수 있다.In addition, although the defect inspection apparatus of this embodiment may be used independently, it is preferable to use in combination with the defect inspection apparatus which can detect a line defect. As a result, not only the point defect but also the line defect can be inspected. Although the well-known various defect inspection apparatus may be sufficient as the defect inspection apparatus which can detect the line defect which can be combined with the defect inspection apparatus of this embodiment, it is preferable that it is the defect inspection apparatus of
〔실험예〕Experimental Example
다음으로, 본원 발명의 효과를 확인하기 위해서, 상기 실시형태에 관련된 결함 검사 장치와 유사한 14 종류의 실험용 결함 검사 장치를 이용하여 실시한 실험 결과를 나타낸다.Next, in order to confirm the effect of this invention, the experiment result performed using 14 types of experimental defect inspection apparatuses similar to the defect inspection apparatus which concerns on the said embodiment is shown.
제 1 ∼ 7 실험용 결함 검사 장치는, 상기 실시형태 3 에 관련된 결함 검사 장치로부터 촬상부 (52 ∼ 5n) 를 생략하고, 반송 장치 (3) 로서, 반송 롤 대신에, 성형 시트 (2) 를 그 표면에 얹어 반송하는 컨베이어를 사용한 것이다. 제 1 ∼ 7 실험용 결함 검사 장치는, 점 결함을 포함하는 샘플로부터 점 결함을 검출하기 위한 것이다.Claim 1-7 Laboratory defect inspection apparatus, omitting the imaging section (5 2 ~ 5 n) from the defect inspection apparatus according to the third embodiment, and a transfer device (3), instead of the conveyor roll, the forming sheet (2) The conveyor is used to put the product on the surface and convey it. The 1st-7th experimental defect inspection apparatus is for detecting a point defect from the sample containing a point defect.
제 1 실험용 결함 검사 장치는 에지 프로파일법 1 을 사용한 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 를 구비하고, 제 2 실험용 결함 검사 장치는 에지 프로파일법 2 를 사용한 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 를 구비하고, 제 3 실험용 결함 검사 장치는 하이 패스 필터법을 사용한 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 를 구비하고, 제 4 실험용 결함 검사 장치는 피크법을 사용한 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 를 구비하고, 제 5 실험용 결함 검사 장치는 피크법 2 를 사용한 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 를 구비하고, 제 6 실험용 결함 검사 장치는 에지 커브법 1 을 사용한 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 를 구비하고, 제 7 실험용 결함 검사 장치는 에지 커브법 2 (증분의 적산값을 사용하는 방법) 를 사용한 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 를 구비하고 있다.The first experimental defect inspection apparatus is an edge provided with a profile law point defect image analysis unit for using a first (62 1 ~ 62 n), and the second experimental defect inspection apparatus is the image for the point defects with
제 8 ∼ 14 실험용 결함 검사 장치는, 상기 실시형태 2 에 관련된 결함 검사 장치로부터 촬상부 (52 ∼ 5n) 를 생략하고, 반송 장치 (3) 로서, 반송 롤 대신에, 성형 시트 (2) 를 그 표면에 얹어 반송하는 컨베이어를 사용한 것이다. 제 8 ∼ 14 실험용 결함 검사 장치는, 선 결함을 포함하는 샘플로부터 선 결함을 검출하기 위한 것이다.Claim 8-14 guinea defect inspection apparatus, omitting the imaging section (5 2 ~ 5 n) from the defect inspection apparatus according to the second embodiment, and a transfer device (3), instead of the conveyor roll, the forming sheet (2) The conveyor is used to put the product on the surface and convey it. The 8th-14th experimental defect inspection apparatus is for detecting a line defect from the sample containing a line defect.
제 8 실험용 결함 검사 장치는 에지 프로파일법 1 을 사용한 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 를 구비하고, 제 9 실험용 결함 검사 장치는 에지 프로파일법 2 를 사용한 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 를 구비하고, 제 10 실험용 결함 검사 장치는 하이 패스 필터법을 사용한 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 를 구비하고, 제 11 실험용 결함 검사 장치는 피크법을 사용한 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 를 구비하고, 제 12 실험용 결함 검사 장치는 피크법 2 를 사용한 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 를 구비하고, 제 13 실험용 결함 검사 장치는 에지 커브법 1 을 사용한 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 를 구비하고, 제 14 실험용 결함 검사 장치는 에지 커브법 2 (증분의 적산값을 사용하는 방법) 를 사용한 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 를 구비하고 있다.The eighth experimental defect inspection apparatus includes line analysis
본 실험예에서는, 성형 시트 (2) 로서, 상이한 종류의 점 결함을 포함하는 10 종류의 편광 필름의 샘플과, 상이한 종류의 선 결함을 포함하는 6 종류의 편광 필름의 샘플을 사용하였다. 점 결함을 포함하는 10 종류의 샘플은, 기포를 포함하는 샘플 01, 피쉬아이를 포함하는 샘플 02, 제 1 이물질을 포함하는 샘플 03, 제 1 이물질과 상이한 제 2 이물질을 포함하는 샘플 04, 제 1 타이어 흔적을 포함하는 샘플 06, 제 1 타이어 흔적과 상이한 제 2 타이어 흔적을 포함하는 샘플 07, 제 1 타흔을 포함하는 샘플 08, 제 1 타흔과 상이한 제 2 타흔을 포함하는 샘플 09, 제 1 흠집을 포함하는 샘플 11, 및 제 1 흠집과 상이한 제 2 흠집을 포함하는 샘플 12 이다. 선 결함을 포함하는 6 종류의 샘플은, 쿠닉 (선 결함) 을 포함하는 샘플 10, 제 1 쿠닉과 상이한 제 2 쿠닉 (선 결함) 을 포함하는 샘플 13, 성형 시트 (2) 의 반송 방향을 따른 줄무늬를 포함하는 샘플 51, 성형 시트 (2) 의 반송 방향과 직교하는 강한 줄무늬를 포함하는 샘플 52, 성형 시트 (2) 의 반송 방향과 직교하는 약한 줄무늬를 포함하는 샘플 53, 및, 성형 시트 (2) 의 반송 방향에 대해 경사 방향의 줄무늬를 포함하는 샘플 53 이다.In the present experimental example, as the
또, 제 1 ∼ 14 실험용 결함 검사 장치에서는, 촬상부 (51) 로서, 이차원 화상을 촬상하여, 256 계조의 가로 512 화소 × 세로 480 화소의 이차원 화상 데이터를 생성할 수 있는, CCD 소자를 사용한 프로그래시브 스캔 에어리어 센서를 사용하였다. 제 1 ∼ 14 실험용 결함 검사 장치에서는, 선상 광원 (4) 으로서, 샤프 에지 후드 (선상 광원 이미지의 에지를 샤프하게 하는 후드) 를 첩부 (貼付) 한 고주파 형광등을 사용하였다. 제 1 ∼ 14 실험용 결함 검사 장치에서는, 컨베이어에 의한 성형 시트 (2) 의 반송 속도를 20 ㎜/sec (= 1.2 m/min) 로 하였다. 또, 컨베이어의 단 (도 2 의 앞측 단) 으로부터 145 ㎜ 의 거리에 있는 위치가 촬상부 (51) 에 의한 촬상 영역의 중심이 되도록 하였다. 또, 이 145 ㎜ 를 재는 데에 금척을 이용하여, 금척에서 결함까지의 거리가 55 ㎜ 가 되도록 하였다.Moreover, in the defect inspection apparatus for 1st-14th experiments, the
점 결함을 검출하기 위한 제 1 ∼ 7 실험용 결함 검사 장치에서는, 성형 시트 (2) 상의 촬상 영역 (시야) 이 가로 (성형 시트 (2) 의 반송 방향과 직교하고, 또한 성형 시트 (2) 의 두께 방향과 직교하는 방향) 51.2 ㎜ × 세로 (성형 시트 (2) 의 반송 방향) 48 ㎜ 가 되도록, 촬상부 (51) 의 위치 및 각도를 조정하였다. 단, 상기 프로그래시브 스캔 에어리어 센서의 512 화소 × 480 화소 중, 위에서 240 번째 화소의 위치 (상하 방향의 중앙 위치) 에 있는 가로 방향으로 나열된 512 화소가 성형 시트 (2) 표면에 있어서의 가로 51.2 ㎜ 의 영역을 촬영하도록 촬상부 (51) 의 위치 및 각도를 조정하였다. 즉, 성형 시트 (2) 에서 촬상부 (51) 까지의 거리가 190 ㎜ 가 되도록 촬상부 (51) 의 위치를 조정하고, 또, 촬상부 (51) 의 촬상 방향 (촬상부 (51) 의 집광 렌즈의 중심으로부터, 촬상부 (51) 에 의해 촬상되는 영역의 중심을 향하는 방향) 과 성형 시트 (2) 표면이 이루는 각도가 40 도가 되도록 촬상부 (51) 의 각도를 조정하였다. 이 경우, 촬상부 (51) 의 해상도는, 100 ㎛/화소이다. 또, 점 결함을 검출하기 위한 제 1 ∼ 7 실험용 결함 검사 장치에서는, 프로그래시브 스캔 에어리어 센서로서, 초점 거리가 25 ㎜ 이며, 최소 F 값이 1.4 이며, 렌즈 선단 워크 디스턴스가 270 ㎜ 인 C 마운트의 렌즈를 프로그래시브 스캔 에어리어 센서 본체에 장착한 것을 이용하여, 조리개를 약 11 로 조정하였다.In the 1-7 test defect inspection apparatus for detecting a point defect, the imaging area | region (field of vision) on the
또, 점 결함을 검출하기 위한 제 1 ∼ 7 실험용 결함 검사 장치에서는, 선상 광원 (4) 의 길이 방향이 성형 시트 (2) 의 반송 방향과 직교하고, 성형 시트 (2) 에서 선상 광원 (4) 까지의 거리가 240 ㎜ 가 되고, 또한, 성형 시트 (2) 상의 촬상 영역의 중심과 선상 광원 (4) 의 중심을 연결한 직선이 성형 시트 (2) 표면에 대해 37 도의 각도를 이루도록, 선상 광원 (4) 을 배치하였다.Moreover, in the 1-7 test defect inspection apparatus for detecting a point defect, the longitudinal direction of the linear
선 결함을 검출하기 위한 제 8 ∼ 14 실험용 결함 검사 장치에서는, 성형 시트 (2) 상의 촬상 영역이 가로 204.8 ㎜ × 세로 192 ㎜ 가 되도록, 촬상부 (51) 의 위치 및 각도를 조정하였다. 단, 상기 프로그래시브 스캔 에어리어 센서의 512 화소 × 480 화소 중, 위에서 240 번째 화소의 위치 (상하 방향의 중앙 위치) 에 있는 가로 방향으로 나열된 512 화소가 성형 시트 (2) 표면에 있어서의 가로 204.8 ㎜ 의 영역을 촬영하도록 촬상부 (51) 의 위치 및 각도를 조정하였다. 즉, 성형 시트 (2) 에서 촬상부 (51) 까지의 거리가 400 ㎜ 가 되도록 촬상부 (51) 의 위치를 조정하고, 또, 촬상부 (51) 의 촬상 방향과 성형 시트 (2) 표면이 이루는 각도가 15 도가 되도록 촬상부 (51) 의 각도를 조정하였다. 이 경우, 촬상부 (51) 의 해상도는, 200 ㎛/화소이다. 또, 선 결함을 검출하기 위한 제 8 ∼ 14 실험용 결함 검사 장치에서는, 프로그래시브 스캔 에어리어 센서로서, 초점 거리가 25 ㎜ 이며, 최소 F 값이 1.4 이며, 렌즈 선단 워크 디스턴스가 490 ㎜ 인 C 마운트의 렌즈를 프로그래시브 스캔 에어리어 센서 본체에 장착한 것을 이용하여, 조리개를 약 5.6 ∼ 8 로 조정하였다.In the 8th-14th experimental defect inspection apparatus for detecting a line defect, the
또, 선 결함을 검출하기 위한 제 8 ∼ 14 실험용 결함 검사 장치에서는, 선상 광원 (4) 의 길이 방향이 성형 시트 (2) 의 반송 방향에 대해 25 도의 각도를 이루도록, 선상 광원 (4) 을 배치하고, 선상 광원 (4) 의 워크 디스턴스를 900 ㎜ 로 하였다.Moreover, in the 8th-14th experimental defect inspection apparatus for detecting a line defect, the linear
여기서는, 직경이 0.5 ㎜ 인 점 결함을 확실하게 검출할 수 있도록, 결함 검출 알고리즘의 파라미터를 설정하였다. 제 1 및 제 8 실험용 결함 검사 장치에서는, 에지 프로파일법 1 에 있어서의 임계값 T3 을 3 으로 설정하였다. 제 2 제 9 실험용 결함 검사 장치에서는, 에지 프로파일법 2 에 있어서의 임계값 T5 를 4 로 설정하였다. 제 3 및 제 10 실험용 결함 검사 장치에서는, 에지 프로파일법 2 에 있어서의 k 를 4.5 로 설정하고, 에지 프로파일법 2 에 사용하는 가로 방향 평활화 필터를 1 행 3 열의 평활화 필터로 하였다. 제 4 및 제 11 실험용 결함 검사 장치에서는, 피크법에 있어서의 임계값 T7 을 최대 휘도값의 25 % (255 × 0.25) 로 설정하였다. 제 5 및 제 12 실험용 결함 검사 장치에서는, 피크법 2 에 있어서의 임계값 T8 을 20 으로 설정하였다. 제 6 및 제 13 실험용 결함 검사 장치에서는, 에지 커브법 1 에 있어서 사용하는 파라미터인 거리를 15 로 설정하고, k 를 5 로 설정하였다. 제 7 및 제 14 실험용 결함 검사 장치에서는, 에지 커브법 2 로서 전술한 근사적으로 곡률을 구하는 방법을 이용하여, 계산 대상 범위를 주목 화소에 대해 전후 30 화소의 범위로 하고 (즉 N 을 15 로 하고), 임계값 T10 을 110 으로 하였다.Here, the parameter of the defect detection algorithm was set so that the point defect of 0.5 mm in diameter could be detected reliably. In the defect inspection apparatuses for the first and eighth experiments, the threshold value T3 in the
그리고, 제 1 ∼ 7 실험용 결함 검사 장치를 이용하여, 점 결함을 포함하는 10 종류의 샘플로부터 점 결함을 검출할 수 있는지를 조사하고, 제 8 ∼ 14 실험용 결함 검사 장치를 이용하여, 선 결함을 포함하는 6 종류의 샘플로부터 선 결함을 검출할 수 있는지를 조사하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.Then, it is checked whether the point defect can be detected from ten kinds of samples including the point defect using the first to seventh test defect inspection apparatuses, and the line defects are determined using the eighth to fourteenth defect inspection apparatuses. It was examined whether line defects could be detected from six kinds of samples included. The obtained results are shown in Table 1.
제 1 ∼ 7 실험용 결함 검사 장치에서는, 촬상되는 성형 시트 (2) 의 동영상의 전체 프레임수 (전체 캡쳐 장수) 는 150 장이지만, 1 개의 결함 검출 대상점 혹은 점 결함이 촬상부 (51) 의 촬상 영역에 들어가 촬상부 (51) 의 촬상 영역으로부터 나갈 때까지의 기간 내에, 30 프레임의 동영상이 촬상부 (51) 에 의해 촬상된다. 즉, 결함이 항상 보이고 있다면, 촬상부 (51) 에 의해 촬상된 2 차원 화상 데이터 중에서, 상기 기간 내에 촬상된 30 장 (30 프레임) 의 2 차원 화상 데이터에 결함 화상이 포함되게 된다. 표 1 의 점 결함의 각 행에서는, 상기 기간 내에 촬상된 30 프레임의 2 차원 화상 데이터 중에서, 각 실험용 결함 검사 장치에 의해 결함이 검출된 프레임 (코마) 의 수 (결함이 검출된 횟수) 를 「검출 코마수」 의 칼럼에 기재하고 있다.In the first to seventh defect inspection apparatus for experiment, the total number of frames (total number of captured images) of the moving image of the molded
제 8 ∼ 14 실험용 결함 검사 장치에서는, 1 개의 결함 검출 대상점이 촬상부 (51) 의 촬상 영역에 들어가 촬상부 (51) 의 촬상 영역으로부터 나갈 때까지의 기간 내에, 300 프레임의 동영상이 촬상부 (51) 에 의해 촬상된다. 표 1 의 선 결함의 각 행에서는, 상기 기간 내에 촬상된 300 프레임의 2 차원 화상 데이터 중에서, 각 실험용 결함 검사 장치에 의해 결함이 검출된 프레임 (코마) 의 수를 「검출 코마수」 의 칼럼에 기재하고 있다.In the defect inspection apparatus for experiments 8-14, one defect detection target point is an imaging part (5 1 ). Imaging section of the imaging area (5 1 ) 300 frames of moving images are captured within the period from the image capturing region to the
표 1 에 있어서, 검출 코마수가 0 인 것은 결함을 검출할 수 없었음을 나타내고, 검출 코마수의 대소는 결함 검출의 정밀도 혹은 확실성을 나타낸다. 예를 들어 검출 코마수가 1 ∼ 2 코마와 같은 적은 수인 경우에는, 결함 검출의 정밀도가 낮은 것으로 생각된다. 표 1 에서는, 결함 검출의 정밀도를, 본원 출원인이 독자적으로 결정한 판정 기준에 따라, 「×」 (검출 코마수가 0 코마), 「△」 (검출 코마수가 1 ∼ 2 코마), 「○」 (검출 코마수가 3 ∼ 6 코마), 「◎」 (검출 코마수가 7 코마 이상) 의 4 단계로 분류하여, 「판정」 의 칼럼에 기재하고 있다.In Table 1, the zero detection coma number indicates that a defect could not be detected, and the magnitude of the detection coma number indicates the accuracy or certainty of defect detection. For example, when the detection coma number is a small number such as 1 to 2 coma, it is considered that the accuracy of defect detection is low. In Table 1, "x" (detection coma number is 0 coma), "△" (detection coma number is 1-2 coma), and "(circle)" (detection) according to the determination criteria which the applicant of this application independently determined the precision of defect detection. The coma number is classified into four stages of 3 to 6 coma) and "◎" (detection coma number is 7 coma or more), and is described in the column of "Decision".
또, 표 1 에 있어서, 「허보」 의 행은, 1800 프레임 (코마) 중에 있어서 무슨 프레임에서 허보가 발생했는지를 나타내고 있다.In Table 1, the "held" row indicates in which frame the false occurred in 1800 frames (comma).
표 1 의 결과로부터, 하이 패스 필터법 및 피크법 2 를 사용한 결함 검사 장치 (제 3 및 제 5 실험용 결함 검사 장치) 에 의해, 모든 종류의 점 결함을 양호한 정밀도로 검출할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 상기 실시형태에 관련된 결함 검사 장치에 있어서, 점 결함용 화상 해석부 (621 ∼ 62n) 에서 사용하는 점 결함 검출 알고리즘이 하이 패스 필터법 또는 피크법 2 이면, 모든 종류의 점 결함을 양호한 정밀도로 검출할 수 있음을 알 수 있다.From the results of Table 1, it can be seen that the defect inspection apparatuses (the third and fifth experimental defect inspection apparatuses) using the high pass filter method and the
또, 표 1 의 결과로부터, 에지 프로파일법 2 및 에지 커브법 2 를 사용한 결함 검사 장치 (제 2 및 제 7 실험용 결함 검사 장치) 에 의해, 모든 종류의 선 결함을 양호한 정밀도로 검출할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 상기 실시형태에 관련된 결함 검사 장치에 있어서, 선 결함용 화상 해석부 (611 ∼ 61n) 에서 사용하는 선 결함 검출 알고리즘이 에지 프로파일법 2 또는 에지 커브법 2 이면, 모든 종류의 선 결함을 양호한 정밀도로 검출할 수 있음을 알 수 있다.Moreover, from the results of Table 1, it was found that the defect inspection apparatuses (second and seventh experimental defect inspection apparatuses) using the
또, 표 1 의 대부분의 경우에 있어서, 검출 코마수가 최대값 (점 결함의 경우에는 30, 선 결함의 경우에는 300) 보다 작은 점에서, 본 실험예에서 결함의 검출에 사용한 복수 장의 2 차원 화상 데이터 (동영상 데이터) 중 1 장의 2 차원 화상 데이터 (정지 화상 데이터) 에만 기초하여 결함을 검출하는 방법에서는, 결함을 검출할 수 없을 가능성이 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 본 실험예에서 결함의 검출에 사용한 복수 장의 2 차원 화상 데이터 중 1 장의 2 차원 화상 데이터를 랜덤하게 선택하고, 그 1 장의 2 차원 화상 데이터에만 기초하여 샘플 13 에 포함되는 쿠닉을 검출하고자 한 경우, 가장 확실하게 쿠닉을 검출할 수 있는 결함 검출 알고리즘 (에지 커브법 2) 을 이용해도, 8/300 이라는 낮은 확률로밖에 쿠닉을 검출할 수 없다.In most cases of Table 1, since the detection coma number is smaller than the maximum value (30 in case of point defects, 300 in case of line defects), a plurality of two-dimensional images used for detection of defects in the present experimental example. It can be seen that there is a possibility that a defect cannot be detected in the method of detecting a defect based only on one two-dimensional image data (still image data) of the data (movie data). For example, one piece of two-dimensional image data is randomly selected from among a plurality of two-dimensional image data used for detection of a defect in the present experimental example, and the Kunic included in the sample 13 is detected based only on the one two-dimensional image data. In this case, even if a defect detection algorithm (edge curve method 2) capable of detecting the cubic can be most reliably used, the Kunic can only be detected with a low probability of 8/300.
본 발명은 상기 서술한 각 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 상이한 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.This invention is not limited to each embodiment mentioned above, Various changes are possible in the range shown in a claim, and also the embodiment obtained by combining suitably the technical means disclosed respectively in the different embodiment is contained in the technical scope of this invention. do.
1 결함 검사 장치
2 성형 시트
3 반송 장치 (이동 수단)
4 선상 광원
51 ∼ 5n 촬상부 (촬상 수단)
6 해석 장치
6A 해석 장치
6B 해석 장치
611 ∼ 61n 선 결함용 화상 해석부 (선 결함 검출 수단)
621 ∼ 62n 점 결함용 화상 해석부 (점 결함 검출 수단)1 defect inspection device
2 forming sheets
3 conveying device (moving means)
4-linear light source
5 1 to 5 n imaging section (imaging means)
6 analyzer
6A analyzer
6B analyzer
61 1 ~ 61 n for the image analysis unit line fault (line fault detecting means)
62 1 ~ 62 n that the image analysis unit for the defect (point defect detecting means)
Claims (5)
상기 성형 시트의 2 차원 화상을 복수 회 촬상하여 복수의 2 차원 화상 데이터를 생성하는 촬상 수단과,
상기 성형 시트에 있어서의 촬상되는 영역의 일부에 선상 (線狀) 광원의 이미지가 투영되도록, 상기 성형 시트를 조명하기 위한 선상 광원과,
상기 성형 시트에 있어서의 상기 선상 광원의 이미지가 투영되고 있는 위치가 변화하도록, 상기 성형 시트 및 상기 선상 광원의 적어도 일방을, 상기 선상 광원의 길이 방향과 교차하고, 또한 상기 성형 시트의 두께 방향과 직교하는 방향으로 이동시키는 이동 수단과,
상기 촬상 수단에 의해 생성된 복수의 2 차원 화상 데이터로부터 선 결함을 검출하는 선 결함 검출 수단을 구비하고,
상기 선 결함 검출 수단은,
상기 2 차원 화상 데이터에 있어서의 선상 광원의 이미지의 에지를 함수 곡선으로 피팅하고, 선상 광원의 이미지의 에지와 함수 곡선의 거리가 제 1 임계값 이상인 지점을 선 결함으로서 검출하는 선 결함 검출 알고리즘, 또는
상기 2 차원 화상 데이터에 있어서의 선상 광원의 이미지의 에지에 대해, 각 화소의 근방 영역에 있어서의 곡률을 구하여, 곡률이 제 2 임계값 이상인 지점을 선 결함으로서 검출하는 선 결함 검출 알고리즘에 의해 선 결함을 검출하는 것인, 결함 검사 장치.A defect inspection apparatus for detecting a defect of a molded sheet,
Imaging means for imaging a two-dimensional image of the molded sheet a plurality of times to generate a plurality of two-dimensional image data;
A linear light source for illuminating the molded sheet so that an image of the linear light source is projected onto a part of the imaged region in the molded sheet;
At least one of the molding sheet and the linear light source crosses the longitudinal direction of the linear light source, and the thickness direction of the molding sheet so that the position at which the image of the linear light source in the molding sheet is projected changes. Moving means for moving in an orthogonal direction,
A line defect detecting means for detecting a line defect from a plurality of two-dimensional image data generated by the imaging means,
The line defect detection means,
A line defect detection algorithm that fits an edge of an image of the linear light source in the two-dimensional image data into a function curve, and detects a point at which a distance between the edge of the image of the linear light source and the function curve is equal to or greater than a first threshold value; or
A line defect detection algorithm that obtains a curvature in the vicinity of each pixel in the edge of the image of the linear light source in the two-dimensional image data and detects a point at which the curvature is equal to or greater than the second threshold value as a line defect. The defect inspection apparatus which detects a defect.
상기 촬상 수단에 의해 생성된 복수의 2 차원 화상 데이터로부터 점 결함을 검출하는 점 결함 검출 수단을 추가로 구비하는, 결함 검사 장치.The method of claim 1,
The defect inspection apparatus further provided with the point defect detection means which detects a point defect from the two-dimensional image data produced | generated by the said imaging means.
상기 점 결함 검출 수단은,
상기 2 차원 화상 데이터에 있어서의 일직선상을 따른 위치에 의존한 휘도의 변화를 휘도 프로파일로서 나타내고, 휘도 프로파일의 플롯군을 플롯간의 이동 시간이 일정해지도록 이동하는 질점을 상정하고, 주목 플롯의 직전 2 개의 플롯간에 있어서의 상기 질점의 속도 벡터와 상기 주목 플롯의 직전 3 개의 플롯간에 있어서의 상기 질점의 가속도 벡터로부터 상기 주목 플롯의 휘도값을 예측하고, 예측된 휘도값과 실제의 휘도값의 차이가 제 3 임계값 이상인 지점을 점 결함으로서 검출하는 점 결함 검출 알고리즘, 또는
상기 2 차원 화상 데이터를 평활화시키고, 평활화된 2 차원 화상 데이터와 원래의 2 차원 화상 데이터의 차분을 차분 화상 데이터로서 구하여, 차분 화상 데이터에 있어서의 휘도값이 제 4 임계값 이상인 지점 및 휘도값이 제 5 임계값 (제 5 임계값은 제 4 임계값보다 작다) 이하인 지점을 점 결함으로서 검출하는 점 결함 검출 알고리즘에 의해 점 결함을 검출하는 것인, 결함 검사 장치.The method of claim 2,
The point defect detection means,
The change in luminance depending on the position along the straight line in the two-dimensional image data is represented as a luminance profile, and the quality of moving the plot group of the luminance profile so that the movement time between the plots is constant is assumed, and immediately before the plot of interest. The luminance value of the plot of interest is predicted from the velocity vector of the mass point between two plots and the acceleration vector of the mass point between three plots immediately before the plot of interest, and the difference between the predicted luminance value and the actual luminance value is predicted. Point detection algorithm for detecting a point at which is equal to or greater than a third threshold value as a point defect, or
The two-dimensional image data is smoothed, and the difference between the smoothed two-dimensional image data and the original two-dimensional image data is obtained as differential image data, and the point and luminance value at which the luminance value in the differential image data is equal to or greater than a fourth threshold value are The defect inspection apparatus which detects a point defect by the point defect detection algorithm which detects the point below a 5th threshold value (5th threshold value is smaller than a 4th threshold value) as a point defect.
상기 성형 시트의 2 차원 화상을 복수 회 촬상하여 복수의 2 차원 화상 데이터를 생성하는 촬상 수단과,
상기 성형 시트에 있어서의 촬상되는 영역의 일부에 선상 광원의 이미지가 투영되도록, 상기 성형 시트를 조명하기 위한 선상 광원과,
상기 성형 시트에 있어서의 상기 선상 광원의 이미지가 투영되고 있는 위치가 변화하도록, 상기 성형 시트 및 상기 선상 광원의 적어도 일방을, 상기 선상 광원의 길이 방향과 교차하고, 또한 상기 성형 시트의 두께 방향과 직교하는 방향으로 이동시키는 이동 수단과,
상기 촬상 수단에 의해 생성된 복수의 2 차원 화상 데이터로부터 점 결함을 검출하는 점 결함 검출 수단을 구비하고,
상기 점 결함 검출 수단은,
상기 2 차원 화상 데이터에 있어서의 일직선상을 따른 위치에 의존한 휘도의 변화를 휘도 프로파일로서 나타내고, 휘도 프로파일의 플롯군을 플롯간의 이동 시간이 일정해지도록 이동하는 질점을 상정하고, 주목 플롯의 직전 2 개의 플롯간에 있어서의 상기 질점의 속도 벡터와 상기 주목 플롯의 직전 3 개의 플롯간에 있어서의 상기 질점의 가속도 벡터로부터 상기 주목 플롯의 휘도값을 예측하고, 예측된 휘도값과 실제의 휘도값의 차이가 제 3 임계값 이상인 지점을 점 결함으로서 검출하는 점 결함 검출 알고리즘, 또는
상기 2 차원 화상 데이터를 평활화시키고, 평활화된 2 차원 화상 데이터와 원래의 2 차원 화상 데이터의 차분을 차분 화상 데이터로서 구하여, 차분 화상 데이터에 있어서의 휘도값이 제 4 임계값 이상인 지점 및 휘도값이 제 5 임계값 (제 5 임계값은 제 4 임계값보다 작다) 이하인 지점을 점 결함으로서 검출하는 점 결함 검출 알고리즘에 의해 점 결함을 검출하는 것인, 결함 검사 장치.A defect inspection apparatus for detecting a defect of a molded sheet,
Imaging means for imaging a two-dimensional image of the molded sheet a plurality of times to generate a plurality of two-dimensional image data;
A linear light source for illuminating the molded sheet so that an image of the linear light source is projected onto a part of the imaged region in the molded sheet;
At least one of the molding sheet and the linear light source crosses the longitudinal direction of the linear light source, and the thickness direction of the molding sheet so that the position at which the image of the linear light source in the molding sheet is projected changes. Moving means for moving in an orthogonal direction,
Point defect detecting means for detecting a point defect from a plurality of two-dimensional image data generated by the imaging means,
The point defect detection means,
The change in luminance depending on the position along the straight line in the two-dimensional image data is represented as a luminance profile, and the quality of moving the plot group of the luminance profile so that the movement time between the plots is constant is assumed, and immediately before the plot of interest. The luminance value of the plot of interest is predicted from the velocity vector of the mass point between two plots and the acceleration vector of the mass point between three plots immediately before the plot of interest, and the difference between the predicted luminance value and the actual luminance value is predicted. Point detection algorithm for detecting a point at which is equal to or greater than a third threshold value as a point defect, or
The two-dimensional image data is smoothed, and the difference between the smoothed two-dimensional image data and the original two-dimensional image data is obtained as differential image data, and the point and luminance value at which the luminance value in the differential image data is equal to or greater than a fourth threshold value are The defect inspection apparatus which detects a point defect by the point defect detection algorithm which detects the point below a 5th threshold value (5th threshold value is smaller than a 4th threshold value) as a point defect.
상기 촬상 수단에 의해 생성된 복수의 2 차원 화상 데이터로부터 선 결함을 검출하는 선 결함 검출 수단을 추가로 구비하는, 결함 검사 장치.The method of claim 4, wherein
The defect inspection apparatus further provided with the line defect detection means which detects a line defect from the two-dimensional image data produced | generated by the said imaging means.
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