TW201510515A - 缺陷檢查方法 - Google Patents

Abstract

提供可高準確度對於裂痕等之缺陷進行檢測的缺陷檢查方法。 缺陷檢查方法係包含獲得攝像影像之程序，對於此攝像影像從複數方向進行掃描，而關於此等之掃描方向針對各像素M在其亮度低於掃描方向的兩側之第1鄰接像素K、O且正交於掃描方向的兩側之第2鄰接像素C、W的亮度低於掃描方向的兩側之第3鄰接像素A、E及U、Y之情況下，賦予高評估值。基於此各像素之評估值，而按各掃描方向對於選拔像素進行選拔，接著按各掃描方向進行對於選拔像素之連結。將經過連結程序的像素之中從既定形狀偏離之像素除掉。

Description

缺陷檢查方法 [關聯專利申請案的參照]

本發明專利申請案，係享有是在2013年6月19日所提出之日本發明專利申請案的日本發明專利申請案2013-128832之利益。前面的專利申請案之整個揭露內容，係援用為本說明書的一部分。

本發明，係有關於根據被檢查物的表面之攝像影像而檢測出被稱作裂痕之線狀缺陷的方法，尤其有關於可在構成裂痕之像素與裂痕以外的像素之識別為困難之條件下高準確度對於裂痕進行檢測之缺陷檢查方法。

根據被檢查物的表面之攝像影像而檢測出被稱作裂痕之線狀缺陷的缺陷檢查方法已被知悉。將歷來的缺陷檢查方法之流程圖，示於圖20。

如圖20所示，使攝像影像作為輸入影像，而首先，針對輸入影像的所有像素，依既定之評估基準而對於「裂痕性」進行評估，將高評估的像素作抽出 (S101)。接著，針對高評估的像素，使用既定之閾值而選拔「裂痕性」高之像素(S102)。然後，所選拔的像素之中，針對推測為處於中斷但實際上係連續的地方而進行連結處理，將像素作連結而再生裂痕的形狀(S103)。最後，從所選拔的像素之中，基於依尺寸(寬度與長度)、面積(像素數)、或寬度與長度的比等之形狀特徵量作設定之閾值而將判斷為雜訊之像素群作除去(S104)。

例如，即使為具有類似之面積值的像素群彼此，依寬度與長度的比而進行判斷，使得仍可確實對於圓形的像素群與線狀的像素群兩者進行取捨選擇。

以上的4個程序，係分別被稱作評估程序、選拔程序、連結程序、修正程序。在圖20中，將此等之程序的名稱記載於左端。

在採用如以上之現有技術的缺陷檢查方法中，係具有以下的問題點。在圖21(a)(b)，繪示裂痕的例子。皆為在亮的(白)背景存在映得很暗(黑)之裂痕的情況。圖21(a)的裂痕C1係寬度為寬的裂痕，容易檢測。

相對於此，圖21(b)的裂痕C2係寬度為細，在背景存在非缺陷之點狀或短線狀的花紋或凹凸，故難以與此等之花紋和凹凸作區別。為此難以檢測。

在欲採用現有技術而對於如示於圖21(b)之裂痕C2的檢測為困難之裂痕進行檢測的情況下，係發生誤檢測之可能性會變極高。於以下說明該理由。

基於圖22(a)(b)(c)，說明：採用像素的亮度值作為記載於圖20的S101之「既定之評估基準」，且採用記載於S102之「既定之閾值」的情況下之問題點。

圖22(a)，係繪示閾值為寬鬆使得除了裂痕以外將雜訊誤檢測為裂痕之例子(會將良品判斷為不良品)。圖22(b)係繪示閾值為嚴格使得漏掉具裂痕的像素之例子(將不良品判斷為良品)。另外圖22(c)係繪示在此檢查影像中選拔被判斷為最妥當之閾值的亮度值160以下的像素作為裂痕之例子。

但是，即使為示於圖22(c)之情況，依然將雜訊誤檢測為裂痕，或漏掉具裂痕的像素。如此單純利用亮度值而實施之裂痕檢查係雜訊的影響為大，難以設定最適合之閾值。

此外，圖22(c)的「亮度值160」，係將各式各樣的亮度值當作閾值而試行之後才主觀上判明對於此檢查影像而言160這個亮度值當作閾值為妥當者。然後，不見得對於其他檢查影像而言亮度值160當作閾值亦為最適合。再者，每當執行檢查，將閾值變更成對於檢查影像而言最適合者，係在處理時間方面亦在原則上為困難。因此通常，係在容許某程度上的雜訊之誤檢測或將良品判斷為不良品之形式下，事前決定一個閾值，依該閾值而進行檢查。

概括以上各點時，成為如圖23(a)(b)所 示。

如圖23(a)(b)所示，選拔低閾值Thl以上的區域作為選拔區域L之情況下，包含裂痕的一部分與雜訊混在一起之區域2、及大致裂痕的區域之區域3，故可在不會漏掉應被選拔作為裂痕之像素的情況下作選拔。另一方面，非裂痕之雜訊亦被選拔非常多。亦即，選拔的漏掉雖少，但會成為「裂痕性」的可能性低之選拔。

另外作為選拔區域H，選拔高閾值Thh以上的區域之情況下，僅包含大致裂痕的區域之區域3，故應被選拔作為裂痕的像素之中從選拔漏掉者會變多。另外非裂痕之雜訊幾乎不會被選拔。亦即選拔的漏掉雖多，但會成為「裂痕性」的可能性高之選拔。

在別的問題點方面，係存在因無法預先判明裂痕的發生方向而起之課題。例如在本發明中，係如圖24(a)所示，掃描方向Ax越接近與裂痕的發生方向正交之方向則檢查準確度變越高。另一方面，如圖24(b)所示，掃描方向Ax越接近平行於裂痕的發生方向之方向則檢測準確度變越低。如此檢測準確度係依存於掃描方向。另外只要預先判明裂痕發生的方向，則如後述之連結處理的例子，存在可活用與方向相關之資訊從而使檢查能力提升之情況。

然而，實際上幾乎無事前判明裂痕的發生方向之例子，在目視攝像影像而對於裂痕的方向進行判定後才決定掃描方向Ax之情況下，係檢查效率會降落，並且 變得無法檢測出在目視下看漏的微細之裂痕。此外，對於攝像影像進行影像處理而判定裂痕的方向，在正交於其之方向進行掃描時檢測準確度即會變高，但影像處理程式會複雜化，而有檢查時間變長之虞。

接著於圖25(a)(b)說明有關於連結處理。在圖25(a)(b)中，採取：Cc1~Cc3及Cd1~Cd3係皆為採用現有技術的一例之評估、選拔處理之結果的像素。使連結處理的方向為Cx時，與處理的方向接近平行之Cc1~Cc3係因連結的效果而連結成一個，作為本來的裂痕之形狀會正確再生，但接近與處理的方向正交之方向的Cd1~Cd3係難以獲得連結的效果而仍舊中斷，作為本來的裂痕之形狀不會正確再生。

亦即，只要無法預先判明裂痕的發生方向，即需要對於全方位進行連結處理。然而，對於如此之全方位的連結處理，係有可能無拘無束將周圍的雜訊與裂痕作連結，故不佳。尤其如圖25(b)所示朝正交於裂痕之方向的連結處理，係可能引起例如裂痕的寬度變粗、或接近裂痕之雜訊等與裂痕作合體而形狀產生變化等之弊害，故不佳。

如此，如何活用與裂痕的方向性相關之資訊，係在現有技術中之一個大的課題。

本發明係考慮如此之點而創作者，目的在於提供一種缺陷檢查方法，可在存在線的寬度極細之裂痕、和在被檢查物的背景存在非缺陷之點狀或短線狀的花紋或凹凸等構成裂痕之像素與裂痕以外的像素之識別為困難之條件下，高準確度對於裂痕進行檢測。

本發明，係一種缺陷檢查方法，特徵在於：具備：對於被檢查物的表面進行攝像而獲得包含複數個像素之攝像影像的程序；對於攝像影像從預定之複數方向使用該方向用的掃描濾波器而進行掃描，關於各個掃描方向針對各像素在其亮度變得高於掃描方向的兩側之第1鄰接像素的亮度且正交於掃描方向的兩側之第2鄰接像素的亮度變得高於此第2鄰接像素之掃描方向的兩側之第3鄰接像素的亮度之情況下賦予高評估值的程序；基於對應於各個掃描方向之像素的評估值，而對於選拔像素進行選拔之程序；針對各個掃描方向進行選拔像素的連結之程序；以及對於各個掃描方向的選拔像素進行合成，除掉選拔像素之中從既定之形狀偏離之選拔像素的程序。

本發明，係一種缺陷檢查方法，特徵在於：具備：對於被檢查物的表面進行攝像而獲得包含複數個像素之攝像影像的程序；對於攝像影像從預定之複數方向使用該方向用的掃描濾波器而進行掃描，關於各個掃描方向針對各像素在其亮度變得低於掃描方向的兩側之第1鄰接 像素的亮度且正交於掃描方向的兩側之第2鄰接像素的亮度變得低於此第2鄰接像素之掃描方向的兩側之第3鄰接像素的亮度之情況下賦予高評估值的程序；基於對應於各個掃描方向之像素的評估值，而對於選拔像素進行選拔之程序；針對各個掃描方向進行選拔像素的連結之程序；以及對於各個掃描方向的選拔像素進行合成，除掉選拔像素之中從既定之形狀偏離之選拔像素的程序。

本發明，係一種缺陷檢查方法，其中，在對於選拔像素進行選拔之程序中，對於具有評估值高於第1閾值之像素進行選拔而作為1次選拔像素，對於具有評估值高於比第1閾值還低之第2閾值的評估值之像素進行選拔而作為2次選拔像素，對於2次選拔像素之中鄰接於1次選拔像素之像素及進一步鄰接於該鄰接之像素的像素進行變更而作為1次選拔像素。

本發明，係一種缺陷檢查方法，其中，在進行選拔像素的連結之程序中，執行膨脹處理或收縮處理而進行選拔像素的連結。

本發明，係一種缺陷檢查方法，其中，複數個方向的掃描濾波器，係由0°方向掃描用濾波器、45°方向掃描用濾波器、90°方向掃描用濾波器及135°方向掃描用濾波器所成。

如以上依本發明，即使在構成裂痕之像素、 及裂痕以外的像素之識別為困難之情況下，仍變得可高準確度對於裂痕進行檢測：。

M‧‧‧著眼像素

K,O‧‧‧第1鄰接像素

C,W‧‧‧第2鄰接像素

A,E,U,Y‧‧‧第3鄰接像素

[圖1]圖1係對於依本發明之缺陷檢查方法進行繪示的流程圖。

[圖2]圖2(a)係繪示在評估程序之掃描方向的圖，圖2(b)係繪示裂痕與掃描方向之圖。

[圖3]圖3(a)係繪示像素的排列之圖，圖3(b)係繪示各像素的亮度之圖，圖3(c)係繪示掃描濾波器的一例之圖。

[圖4]圖4(a)(b)(c)係繪示關注像素的評估值成為正之情況下的處理對象像素之圖。

[圖5]圖5(a)(b)係繪示關注像素的評估值成為0之情況下的處理對象像素之圖。

[圖6]圖6(a)(b)(c)(d)係說明有關於鄰接像素的參照位置之用處的圖。

[圖7]圖7係繪示可抽出「裂痕性」高之像素的情況下之裂痕的方向與掃描方向之圖。

[圖8]圖8(a)(b)(c)(d)係繪示與各掃描方向相關之評估結果的圖。

[圖9]圖9(a)(b)(c)係繪示選拔程序之圖。

[圖10]圖10(a)(b)係繪示將2次選拔像素變更成 1次選拔像素之例子的圖。

[圖11]圖11(a)(b)(c)(d)係繪示與各掃描方向相關之選拔結果的圖。

[圖12]圖12係繪示連結程序的膨脹處理之圖。

[圖13]圖13係繪示連結程序的收縮處理之圖。

[圖14]圖14係繪示連結程序的斷開處理之圖。

[圖15]圖15係繪示連結程序的閉合處理之圖。

[圖16]圖16係繪示在連結程序中在135°方向實施連結處理的情況下之閉合處理的圖。

[圖17]圖17(a)(b)(c)(d)係繪示與各掃描方向相關之選拔程序的結果與對於其等之連結處理的方向之圖。

[圖18]圖18(a)(b)(c)(d)係繪示與各掃描方向相關之連結程序的結果之圖。

[圖19]圖19(a)係繪示輸入影像之圖，圖19(b)係繪示依本發明之檢查結果影像之圖。

[圖20]圖20係對於歷來之缺陷檢查方法進行繪示的流程圖。

[圖21]圖21(a)(b)係繪示裂痕影像的一例之圖。

[圖22]圖22(a)(b)(c)係說明歷來的缺陷檢查方法之問題點的圖。

[圖23]圖23(a)(b)係說明歷來的缺陷檢查方法之問題點的圖。

[圖24]圖24(a)(b)係說明歷來的缺陷檢查方法中 之關於裂痕與掃描方向之問題點的圖。

[圖25]圖25(a)(b)係說明歷來的缺陷檢查方法中之關於連結程序的問題點之圖。

以下，參照圖式而說明有關於本發明之實施形態。

圖1~圖19，係繪示依本發明的缺陷檢查方法之實施形態的圖。

首先依圖1，說明有關於依本發明的缺陷檢查方法之概略。

如圖1所示，依本發明的缺陷檢查方法，係從被檢查物檢查裂痕等之缺陷者。

如此之缺陷檢查方法，係具備：對於被檢查物的表面進行攝像而獲得包含複數個像素之攝像影像(輸入影像)P0的程序；對於攝像影像P0從預定之複數方向使用該方向用的掃描濾波器(程序S1)進行掃描，而關於各個掃描方向針對各像素在其亮度與掃描方向的兩側之第1鄰接像素的亮度為不同且正交於掃描方向的兩側之第2鄰接像素的亮度與此第2鄰接像素之掃描方向的兩側之第3鄰接像素的亮度為不同之情況下賦予高評估值的程序(評估程序S2)；基於對應於各個掃描方向之像素的評估值，而對於選拔像素進行選拔之程序(選拔程序S3,S4)；以及針對各個掃描方向進行選拔像素的連結之程序 (連結程序S5)；對於各個掃描方向的選拔像素進行合成(程序S6)，除掉選拔像素之中從既定之形狀偏離之選拔像素的程序(修正程序S7)。

此情況下，對於攝像影像之複數個掃描方向係可定為0°方向、45°方向、90°方向及135°方向(程序S1)，複數個方向的掃描濾波器係由0°方向掃描用濾波器、45°方向掃描用濾波器、90°方向掃描用濾波器及135°方向掃描用濾波器所成。

另外在關於各掃描方向對於各像素賦予評估值之程序(評估程序S2)中，在各像素的亮度變成低於第1鄰接像素的亮度且第2鄰接像素的亮度變成低於第3鄰接像素的亮度之情況下認定為存在「裂痕性」而賦予高評估值。

採取如此方式而關於各掃描方向，獲得對於各像素賦予了評估值之影像Pe1,Pe2,Pe3,Pe4。

另外，如後所述在對於各像素賦予評估值之程序(評估程序S2)中，亦可在各像素的亮度變成高於第1鄰接像素的亮度且第2鄰接像素的亮度高於第3鄰接像素的亮度之情況下認定為存在「裂痕性」而賦予高評估值。

再來關於各掃描方向，在對於選拔像素進行選拔之程序中，對於具有評估值高於第1閾值之像素進行選拔而作為1次選拔像素(S3)，對於具有評估值高於比第1閾值還低之第2閾值的評估值之像素進行選拔而作為 2次選拔像素，對於2次選拔像素之中鄰接於1次選拔像素之像素及進一步鄰接於該鄰接之像素的像素進行變更而作為1次選拔像素(S4)。

採取如此方式而獲得按各掃描方向進行了像素的選拔之影像Ps1,Ps2,Ps3,Ps4。

另外在進行選拔像素的連結之程序S5中，執行後述之膨脹處理或收縮處理而進行選拔像素的連結。此情況下，0°方向成分、45°方向成分、90°方向成分、135°方向成分的1次選拔像素之中，針對推測為處於中斷但實際上係連續的地方而進行連結處理，將像素作連結而再生裂痕的形狀。採取如此方式而關於各掃描方向，獲得進行了連結處理之影像Pc1,Pc2,Pc3,Pc4。

之後，在合成程序S6中，將0°方向、45°方向、90°方向、135°方向的各成分之連結程序的結果作重疊而合成。

另外在修正程序S7中，係從1次選拔像素之中，基於依尺寸、面積、或寬度與長度的比等之形狀特徵量作設定之閾值，而將判斷為雜訊之像素群作除去。

採取如此方式而獲得檢查結果影像Pi。

接著進一步詳述有關於各程序。

(掃描方向的決定)

在圖1中，記載於程序S1之「掃描方向」，係在評估程序中使用後述之「峽谷法」而對於像素進行掃描之方 向，指例如圖3~圖6的箭頭A1之方向。

此情況下，如圖2及圖7所示，評估係為了對於處於正交於各掃描方向之方向的特定的位置關係之像素進行檢測而實施。亦即，將掃描方向決定為0°方向、45°方向、90°方向、135°方向時，藉各掃描而分別對於影像的90°方向、135°方向、0°方向、45°方向的裂痕成分進行檢測。

(評估程序)

如圖2(a)(b)所示，在本發明之評估程序係採用前述之「峽谷法」。圖2(a)，係繪示對於裂痕C2(圖21(b)參照)於箭頭A1的方向進行掃描之樣子。在圖2(b)中，掃描方向的箭頭A1係由4個箭頭A1a、箭頭A1b、箭頭A1c、箭頭A1d所成。從箭頭A1a依序循著亮度值時，從亮度值高之背景開始，朝向大概假定為裂痕之谷而亮度值降低，一越過亮度值最低之谷則再度成為亮度值高之背景。「峽谷法」，係利用構成裂痕之像素所具有之以下的2個特徵而抽出「裂痕性」高之像素的方法。

第1特徵，係在相對於裂痕正交之方向進行掃描時，構成裂痕之像素係相對於掃描方向的其兩側之鄰接像素(第1鄰接像素)具有亮度的谷亦即極小值。

第2特徵，係在對於構成裂痕之像素而鄰接於正交於掃描方向之方向的像素(第2鄰接像素)方面，亦如同該像素相對於掃描方向的其兩側之鄰接像素(第3 鄰接像素)具有極小值。

此係很暗(黑)地映在亮的(白)背景之裂痕的情況，很亮(白)地映在暗(黑)的背景之裂痕的情況下，係反之構成裂痕之像素具有極大值而非極小值。

再者，基於圖3(a)(b)(c)、圖4(a)(b)(c)、圖5(a)(b)、圖6，而說明關於依「峽谷法」之評估的具體例。

在本實施之形態中，係如上所述針對0°方向、45°方向、90°方向及135°方向的4方向，而對於攝像影像使用掃描濾波器進行掃描。

於此，考慮例如採用0°方向掃描用濾波器而對於攝像影像進行掃描之情況。此情況下，圖3(a)係繪示賦予5×5排列之像素的大寫字母，圖3(b)係繪示對應於表示各像素的亮度之該像素的大寫字母之小寫字母。另外圖3(c)係繪示供以對於圖3(a)的像素而進行依「峽谷法」之評估的0°方向掃描用濾波器之一例。

在圖3(a)(b)(c)中，對於關注像素，從分離2像素之鄰旁參照鄰接像素。於此關注像素係像素M。另外鄰接於像素M之掃描方向A1的(分離2像素而鄰接)兩側之像素K,O成為第1鄰接像素。另外對於關注像素M鄰接(分離2像素而鄰接)於正交於掃描方向A1的兩側之像素C,W成為第2鄰接像素。再者對於各第2鄰接像素C,W鄰接於掃描方向A1的(分離2像素而鄰接)兩側之像素A,E及U,Y成為第3鄰接像素。

另外在圖3(a)(b)(c)中掃描方向係箭頭A1方向。

在圖3(a)(b)(c)中，關注像素(評估對象像素)M係5×5排列的像素之中央位置的像素。採用例如0°方向掃描用的掃描濾波器而進行之評估值的計算式，係成為關注像素M的評估值=(a+k+u+e+o+y)-2×(c+m+w)。

於此，a,k,u,e,o,y,c,m,w係分別表示對應之像素A,K,U,E,O,Y,C,M,W的亮度。

圖4(a)(b)(c)係算出正的值之評估值的處理對象像素的一例，掃描方向係箭頭A1。圖4(a)係繪示從周圍作孤立之尖峰雜訊的例子，關注像素M的評估值係成為60。相對於此，圖4(b)係繪示裂痕的端部之例子，關注像素M的評估值係成為120。圖4(c)係繪示裂痕的柄部之例子，關注像素M的評估值係成為180。此情況下，對於繪示裂痕的端部之例子(圖4(b))、及繪示柄部之例子(圖4(c))進行比較之情況下，如圖4(a)的尖峰雜訊係判斷為裂痕性為低。

圖5(a)(b)，係關注像素M的評估值算出為0之處理對象像素的一例。圖5(a)，係繪示平行於掃描方向的箭頭A1之裂痕。

此外，圖5(b)係亮度值沿著掃描方向的箭頭A1以一樣的傾斜度而減少之區域，關注像素M的評估值係成為0。如此之亮度傾斜度，係因檢查對象表面本身 的傾斜等，在正常之背景圖案方面常常可能發生之現象，但亮度值會大幅變化，故成為歷來的裂痕檢查之誤檢測因素。

此處如上所述，圖4(c)係繪示正交於掃描方向之裂痕，圖5(a)係繪示平行於掃描方向之裂痕。 如對於圖4(c)與圖5(a)進行比較即可得知，關注像素M的評估值會依掃描方向而變化。

亦即取相對於裂痕的方向而正交之掃描方向，使得可對於裂痕成分適當進行評估，作抽出(圖7)。

另外利用圖6(a)(b)(c)(d)，而說明有關於鄰接像素的參照位置之用處。

首先，第1鄰接像素、對於及第3鄰接像素的參照位置進行變更，使得可對於成為檢測對象之裂痕的寬度進行變更。

此處圖6(a)係繪示90°方向走向之3像素寬度的裂痕之圖。前述之圖4(c)係繪示90°方向走向之1像素寬度的裂痕之圖。

例如，如圖6(b)採用對於第1鄰接像素、第3鄰接像素從1像素鄰旁進行參照之0°方向掃描用濾波器的情況下，圖6(a)的評估值係成為0，圖4(c)的評估值係成為180，可檢測1像素寬度的裂痕但無法檢測3像素寬度的裂痕。

然而，如圖3(c)採用對於第1鄰接像素、 第3鄰接像素從2像素鄰旁進行參照之0°方向掃描用濾波器時，圖6(a)的評估值係成為180，圖4(c)的評估值亦成為180，變成可檢測1像素寬度的裂痕亦可檢測3像素寬度的裂痕。

如此依檢測對象的裂痕寬度而使第1鄰接像素、及第3鄰接像素的參照位置進行變更即可。

僅對於一定以下的寬度的裂痕縮小檢測對象，使得在之後的修正程序可利用於雜訊除去之形狀特徵量的自由度變廣，可使檢測準確度進一步提升。

接著，對於第2鄰接像素的參照位置進行變更，使得可改善尖峰雜訊與容易誤判定之裂痕的構成像素之漏掉。

不限為構成裂痕之所有像素群如圖4(c)為一串線，亦可能如圖6(c)存在中斷的點線之部分。

圖6(c)的關注像素M，係局部(例如中央3×3格)觀看時未附有如圖4(a)之尖峰雜訊與區分。

例如，如圖6(d)採用對於第2鄰接像素從1像素鄰旁進行參照之掃描濾波器的情況下，相對於圖4(c)的評估值係180，圖6(c)的評估值係成為60，變得與如圖4(a)之尖峰雜訊部的評估值相等故會在選拔程序漏掉。

然而，採用如圖3(c)所示之對於第2鄰接像素從2像素分離之鄰旁進行參照的掃描濾波器，使得圖6(c)的關注像素M之評估值係如同圖4(c)成為 180，即使中斷仍能以「裂痕性」高之像素(在後程序作連結即可能成為裂痕之像素)而作抽出。

如此對於第2鄰接像素的參照位置進行變更，使得可改善局部不附有尖峰雜訊與區別的構成裂痕之像素的漏掉。

於圖7繪示裂痕(例如圖21(b)的裂痕C2)的方向與掃描方向之關係。採用如圖7所示成為正交於裂痕之方向的箭頭Av方向掃描用之濾波器而進行掃描，使得可抽出「裂痕性」高之像素。然而，採用成為平行於裂痕之方向的箭頭Ap方向掃描用之濾波器而進行掃描時，無法抽出「裂痕性」高之像素。

然而，實際的裂痕，係發生之方向未定的情況多。為此難以預先決定圖7之箭頭Av。於是在「峽谷法」方面，係如上所述將掃描方向定為0°方向、45°方向、90°方向、135°方向的4方向，個別進行掃描。

在以示於圖21(b)之裂痕C2作為圖1的流程圖中之輸入影像的情況下，將結束評估程序之各方向的評估結果之影像，繪示於圖8(a)(b)(c)(d)。接近示於圖21(b)之裂痕C2的方向之135°方向成分(藉45°方向掃描用濾波器而得)的結果抽出最多的「裂痕性」高之像素。

(選拔程序)

接著，說明有關於選拔程序。圖9(a)(b)(c)， 係使用影像而繪示選拔程序整體的方塊圖者。

如使用圖22(a)(b)及圖23(a)(b)而說明，選拔時的閾值寬鬆(圖23(a)的低閾值Thl)時，會除了裂痕以外連雜訊都作選拔。反之閾值嚴格(圖23(a)的高閾值Thh)時，裂痕的一部分會從選拔漏掉。

在本實施形態之選拔程序中，係首先關於各掃描方向，亦即關於0°方向、45°方向、90°方向及135°方向，基於各像素的評估值而依嚴格之閾值(是高閾值之第1閾值)而決定1次選拔像素(作選拔)(圖9(a))。接著，基於各像素之評估值，而依寬鬆之閾值(低於第1閾值之第2閾值)而決定2次選拔像素(作選拔)(圖9(b))。接著，將鄰接於1次選拔像素之2次選拔像素及進一步鄰接於此鄰接的2次選拔像素之2次選拔像素，變更成1次選拔像素。進行如此之多階段選拔，而獲得最終的選拔結果(圖9(c))。

將上述之「將鄰接於1次選拔像素之2次選拔像素及進一步鄰接於此鄰接的2次選拔像素之2次選拔像素，變更成1次選拔像素」之例，繪示於圖10(a)(b)。

在圖10(a)中，施加濃影線之像素為1次選拔像素，施加薄影線之像素為2次選拔像素。

從2次選拔像素之中選擇滿足「鄰接於1次選拔像素之2次選拔像素及進一步鄰接於此鄰接的2次選 拔像素之2次選拔像素」這個條件的2次選拔像素，而將該等變更成1次選拔像素。此情況下，如圖10(b)所示，施加濃影線之1次選拔像素會增加。採用如此之多階段選拔，使得可防止由於依嚴格之第1閾值的選拔而選拔雜訊，從以寬鬆之第2閾值所選拔的像素之中，在特定的條件之下提起由於依第1閾值之選拔而漏掉之裂痕的一部分。藉此，不會誤而選擇雜訊，並且構成裂痕之像素的漏掉亦減少。將如此按各方向成分，亦即按0°方向成分、45°方向成分、90°方向成分及135°方向成分而進行多階段選拔之結果(選拔程序的結果)，繪示於圖11(a)(b)(c)(d)。

(連結程序)

接著，說明有關於連結程序。再連結程序之基本的說明方面，利用圖12~圖16，而進行影像處理中之膨脹處理、收縮處理、斷開處理、閉合處理的說明。

在本實施之形態中，係可按各方向成分，亦即對於0°方向、45°方向、90°方向及135°方向的裂痕成分，而分別僅於平行之方向實施連結處理，故如利用圖25(a)(b)而說明之可減低由於因現有技術之無法預期裂痕的發生方向而起之往正交於裂痕之方向的連結處理之裂痕的漏掉和雜訊的誤檢測。

將對於連結對象像素而實施膨脹處理之例子繪示於圖12。

如圖12所示，對於輸入影像X，應用直線狀的構造要素A,B，從而執行膨脹處理而獲得結果影像。此情況下，於輸入影像X上配置構造要素A,B的基準點。

將接著對於連結對象像素而實施收縮處理之例子繪示於圖13。

如圖13所示，對於輸入影像X，應用十字狀的構造要素Y從而執行收縮處理而獲得結果影像。此情況下，於輸入影像X上配置構造要素C的基準點。

將接著對於連結對象影像而實施斷開處理之例子繪示於圖14。斷開處理，係指如下處理：對於輸入影像X而實施1次收縮處理，之後實施膨脹處理僅與收縮處理相同之次數(1次)。

對於輸入影像X，使用具有基準點之十字狀的構造要素C，而實施如此之斷開處理，使得可獲得結果影像。

將接著對於輸入影像X而實施閉合處理之例子繪示於圖15。閉合處理，係指如下處理：對於輸入影像X而實施1次膨脹處理，之後實施收縮處理僅與膨脹處理相同之次數(1次)。

對於輸入影像X使用具有基準點之十字狀的構造要素C，而實施如此之閉合處理，使得可獲得結果影像。

接著藉圖16，繪示對於135°方向而執行連結程序之例。

在圖16中，連結程序係由實施膨脹處理之後實施收縮處理從而進行之閉合處理所成。

在圖16中，施加濃影線之像素係表示選拔像素。對於此選拔像素使用構造要素Y而進行膨脹處理。此情況下，使構造要素Y的原點Y6對上各選拔像素，僅膨脹此構造要素Y之像素成為藉膨脹處理而擴張之像素。

將藉膨脹處理而擴張之像素，以薄影線及星號影線表示。

接著對於藉膨脹處理而膨脹之像素，使用構造要素Y而實施收縮處理。此情況下，使構造要素Y對上膨脹之像素，僅留下構造要素Y未從膨脹之像素超出的情況下之原點Y6的位置之像素。

將如此從膨脹之像素留下之像素當作收縮處理之像素(星號影線之像素)。

具體而言，於座標(8,8)使構造要素Y的原點Y6對上時，構造要素Y係全收於膨脹之區域內，故座標(8,8)不會在收縮處理被刪除。另一方面，於座標(8,9)使構造要素Y的原點Y6對上時，座標(5,7)(6,8)(7,9)係從構造要素Y超出，故座標(8,9)係在收縮處理被刪除。

另外，只要在膨脹處理、收縮處理使用相同形狀的構造要素Y，選拔像素即不會被刪除。

經過如此之連結程序，可防止裂痕的漏掉、或雜訊的誤檢測。

將按各方向成分而進行多階段選拔之結果、重疊各個連結方向而記載之圖繪示於圖17(a)(b)(c)(d)。此外，將關於各方向成分之連結程序的結果繪示於圖18(a)(b)(c)(d)。

(合成程序及修正程序)

對於選拔像素之連結程序結束時，對於藉各方向成分的連結程序而獲得之連結結果影像進行重疊而作合成。接著對於針對各方向成分而獲得之連結結果影像，而在接下來的修正程序中，基於依尺寸(寬度與長度)、面積(像素數)、或寬度與長度的比等之形狀特徵量作設定之閾值，而將判斷為雜訊之像素群作除去。

在圖19(a)繪示輸入影像，在圖19(b)繪示最終的檢查結果影像。如此在歷來手法中係檢測為困難之裂痕亦可明確進行檢測。

如此，依本實施之形態，即可藉在評估程序之「峽谷法」的使用，而確實抽出「裂痕性」高之像素，且防止將雜訊等誤作裂痕而抽出。此外，藉選拔程序中之多階段選拔，可防止誤選拔雜訊和「裂痕性」高之像素的漏掉。再者，對於檢查對象影像於0°、45°、90°、135°的各方向作掃描而進行評估程序、選拔程序、連結程序，使得可預先對於無法判明發生之方向的裂痕，確實在最接近該發生方向之方向進行檢測，另外在連結處理中，係回避往正交於裂痕之方向的連結處理，使得可防止誤連結雜訊 和構成裂痕之像素的漏掉。再來在最後使各方向的連結程序之結果影像重疊而作合成，使得可再現為一串的裂痕，故可將周圍的微小雜訊基於依尺寸、面積、寬度與長度的比等之形狀特徵量作設定之閾值，而確實作除去。

在以上之說明中，係對於攝像影像(圖1之輸入影像)於0°方向、45°方向、90°方向、135°方向進行掃描，而進行評估程序、選拔程序、連結程序，在將連結程序的結果重疊而合成之後進行修正程序。然而，不限於此預先已判明裂痕的發生方向之被檢查物的情況下，例如在45°方向附近發生裂痕之被檢查物的情況下，係不於上述4方向進行掃描，可將掃描方向縮小為包含是相對於發生裂痕之45°方向而正交之方向的135°方向之複數個方向。同樣，在已判明裂痕的發生方向為0°方向附近或90°方向附近之情況下，係可將掃描方向縮小為正交於發生裂痕之0°方向及90°方向的90°方向及0°方向的2方向。

另外在以上之說明中，係在修正程序中，基於依尺寸(寬度與長度)、面積(像素數)、或寬度與長度的比等之形狀特徵量作設定之閾值而將判斷為雜訊之像素群作除去，但供以設定閾值之形狀特徵量，係非限於尺寸(寬度與長度)、面積(像素數)、或寬度與長度的比者。

Claims (5)

1. 一種缺陷檢查方法，特徵在於：具備：對於被檢查物的表面進行攝像而獲得包含複數個像素之攝像影像的程序；對於攝像影像從預定之複數方向使用該方向用的掃描濾波器進行掃描，關於各個掃描方向，針對各像素在其亮度變得高於掃描方向的兩側之第1鄰接像素的亮度，且正交於掃描方向的兩側之第2鄰接像素的亮度變得高於此第2鄰接像素之掃描方向的兩側之第3鄰接像素的亮度之情況下賦予高評估值的程序；基於對應於各個掃描方向之像素的評估值，而對選拔像素進行選拔之程序；針對各個掃描方向進行選拔像素的連結之程序；以及對於各個掃描方向的選拔像素進行合成，除掉選拔像素之中從既定之形狀偏離之選拔像素的程序。
2. 一種缺陷檢查方法，特徵在於：具備：對於被檢查物的表面進行攝像而獲得包含複數個像素之攝像影像的程序；對於攝像影像從預定之複數方向使用該方向用的掃描濾波器進行掃描，關於各個掃描方向，針對各像素在其亮度變得低於掃描方向的兩側之第1鄰接像素的亮度， 且正交於掃描方向的兩側之第2鄰接像素的亮度變得低於此第2鄰接像素之掃描方向的兩側之第3鄰接像素的亮度之情況下賦予高評估值的程序；基於對應於各個掃描方向之像素的評估值，而對選拔像素進行選拔之程序；針對各個掃描方向進行選拔像素的連結之程序；以及對於各個掃描方向的選拔像素進行合成，除掉選拔像素之中從既定之形狀偏離之選拔像素的程序。
3. 如申請專利範圍第1或2項之缺陷檢查方法，其中，在對選拔像素進行選拔之程序中，對於評估值高於第1閾值之像素進行選拔而作為1次選拔像素，對於評估值高於比第1閾值還低之第2閾值之像素進行選拔而作為2次選拔像素，對於2次選拔像素之中鄰接於1次選拔像素之像素，及更加鄰接於該鄰接像素的像素進行變更而作為1次選拔像素。
4. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之缺陷檢查方法，其中，在進行選拔像素的連結之程序中，執行膨脹處理或收縮處理而進行選拔像素的連結。
5. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之缺陷檢查方法，其中，複數個方向的掃描濾波器，係由0°方向掃描用濾波器、45°方向掃描用濾波器、90°方向掃描用濾波器及135°方向掃描用濾波器所成。