TWI435069B - 葉片狀薄膜檢測裝置及葉片狀薄膜檢測方法 - Google Patents

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Description

葉片狀薄膜檢測裝置及葉片狀薄膜檢測方法
本發明係有關葉片狀薄膜檢測裝置及其方法，係用於抽出葉片狀薄膜之缺陷檢測區域並對該區域進行缺陷檢測處理。
通常熱塑性樹脂之片狀形成體(以下有時稱為樹脂片)在成型時，係使擠壓機擠出之熱塑性樹脂通過滾筒(Roll)之間隙以對表面賦予光滑或光澤之處理，並藉由承接滾筒邊冷卻搬送滾筒上面邊拉進(參照專利文獻1)。另外，裁斷如此成型之樹脂片以製造加工成葉片狀之薄膜(以下簡稱葉片狀薄膜)(參照專利文獻2)。例如，偏光薄膜，相位差薄膜等之光學薄膜通常係加工樹脂片製成，再將其裁斷成為葉片狀薄膜而用於液晶顯示裝置等。
在製造葉片狀薄膜的過程中，由樹脂片裁斷葉片狀薄膜的前階段工程，係包括薄膜之傷痕，污濁，品質等之缺陷檢測，以及尺寸之檢測等。該項缺陷檢測雖然有時以人工檢測，但是近年來，自動化之要求高漲。
未被裁斷之滾筒狀樹脂片之情形雖然也可以邊將被捲回到承接滾筒之樹脂片連續地拉出，邊利用通用之穿透光測定等檢測氣泡，污漬，異物等之不良處，但是為符合對應產品被裁斷成各種尺寸與形成之葉片狀薄膜，有時無法以相同的檢測方法進行正確的缺陷檢測。對此，在例如專利文獻3中揭示有利用定位裝置將葉片紙定位於特定位置 並利用缺陷檢測器判別被定位之印刷狀態之技術。
[專利文獻1]特開2002-120249號公報
[專利文獻2]特開2005-59593號公報
[專利文獻3]特形2001-315309號公報
如上所述，被裁斷成各種尺寸與形狀的葉片狀薄膜，雖然與片狀產品之檢測品一樣，以例如輸送帶等連續排列，一邊依次輸送一邊進行測定，但是因為檢測對象之各薄膜互不連續，該葉片狀薄膜之邊界會影響到缺陷檢測處理。亦即，有時無法分辨是否薄膜邊界被檢測為「缺陷」，或實際上在薄膜上有否缺陷處存在。
另外，如專利文獻3所示，雖然揭示有在符合葉片尺寸之特定區域配置葉片狀薄膜，並對該區域施予缺陷測定等處理之技術，但是在葉片狀薄膜對特定圖框偏離時，便無法在正確的位置檢測出缺陷位置，複雜化用於定位機構變為複雜。另外，葉片狀薄膜並非所有內角裁斷成90°之真正的四角形者，視適用產品也有裁斷成如同平行四邊形那樣角度的斜角產品。在如此情形下，有必須將檢測區域每次加以重新設計之問題。
因此，本發明係鑑及此種先前之實情而提出者，其目的在提供一種葉片狀檢測裝置及其方法，其可以由檢測區域抽出檢測對象之已裁斷之葉片狀薄膜之邊界，進行自動 辨識，並對被辨識之薄膜區域內部執行尺寸檢測，缺陷檢查等。
為解決上述之課題，本發明之葉片狀薄膜檢測裝置具備：薄膜搬送手段，將裁斷成特定尺寸之葉片狀薄膜連續搬送至特定方向；影像取得手段，用於取得包括由薄膜搬送手段所搬送之葉片狀薄膜之影像資料；檢測區域抽出手段，由該影像資料檢測出葉片狀薄膜與背景之邊界並抽出葉片狀薄膜之檢測有效區域；以及缺陷檢測手段，用於進行由檢測區域抽出手段所選擇之有效區域內之缺陷檢測處理；並由所取得之影像資料檢測出葉片狀薄膜與背景之邊界，並進一步抽出有效區域以進行有效區域內之缺陷檢測處理。
本發明之葉片狀薄膜檢測裝置中之檢測區域抽出手段，在影像資料內存在多個邊界時，可以分辨成為不同之檢測有效區域。此時，缺陷檢測手段，係針對該等分辨為有效區域分別進行缺陷檢測處理。
此外，檢測區域抽出手段也可以具有將影像資料分割為影像處理單位之影像處理手段。此時，對每一被分割之單位影像抽出葉片狀薄膜中之檢測有效區域。而且，檢測區域抽出手段，在單位影像內有多個邊界存在時，係分辨成為不同之檢測有效區域。缺陷檢測手段對該被分辨為有效區域分別進行缺陷檢測處理。
另外，當葉片狀薄膜是略呈平行四邊形時，葉片狀薄膜之一邊被配置於大致上與搬送方向成平行，而在葉片狀檢測裝置中，檢測區域抽出手段由影像資料之圖框端朝向對角之頂點檢測出葉片狀薄膜與背景之邊界，在檢測出邊界時，即在該檢測點在與對平行四邊行之一邊形成之角度之相同角度設定基準線，並將該基準線朝搬送方向平行移動，俾進一步檢測邊界。在基準線之一端達到特定區域之一邊時，沿著該一邊平行移動以進一步檢測邊界。
此外，在葉片狀薄膜大致上為平行四邊形時，檢測平行於葉片狀薄膜之搬送方向之邊的邊界之方法係，檢測區域抽出手段由特定區域之一端朝向對角之頂點檢測葉片狀薄膜與背景之邊界，檢測出邊界時，即在該檢測點設定平行於一邊之基準線，並將該基準線移動至與搬送方向垂直之方向，俾進一步檢測邊界。
再者，本發明之葉片狀薄膜檢測方法具備：薄膜搬送工程，將裁斷成特定尺寸之葉片狀薄膜利用轉送器連續搬送至特定方向；影像取得工程，用於取得含有被搬送之葉片狀薄膜之影像資料；檢測區域抽出工程，由影像資料檢測出葉片狀薄膜與背景之邊界以抽出葉片狀薄膜中之檢測有效區域；以及缺陷檢測工程，用於進行檢測區域抽出工程中所選擇之有效區域內之缺陷檢測處理，並由取得之影像資料檢測出葉片狀薄膜與背景之邊界，再抽出有效區域以進行有效區域內之缺陷檢測處理。
在檢測區域抽出工程中，若影像資料中有多個邊界存 在時，也可以分辨為不同檢測有效區域。在缺陷檢測工程中係分別對被分辨之有效區域進行缺陷檢測處理。
在檢測區域抽出工程中，若在影像資料中有多個邊界存在時，也可以分辨為不同的檢測有效區域。在缺陷檢測工程中，分別對該等被分辨為有效區域進行缺陷檢測處理。另外，在檢測區域抽出工程中，也可將特定區域之影像資料分割成影像處理單位，並在該被分割之單位影像分別抽出葉片狀薄膜中之檢測有效區域。
在檢測區域抽出工程中，若在單位影像中有多個邊界存在時，會被分辨為不同的檢測有效區域。此時，在缺陷檢測工程中，對該被分辨為有效區域分別進行缺陷檢測處理。
當葉片狀薄膜為略呈平行四邊形時，在檢測區域抽出工程中由特定區域之一端朝向對角之頂點檢測葉片狀薄膜與背景之邊界，在檢測出邊界時，即在檢測點將設定與對平行四邊形之一邊形成之角度相同角度之基準線平行移動至搬送方向再進一步檢測邊界。在檢測區域抽出工程中，基準線之一端到達特定區域之一邊時，即沿著該一邊平行移動而進一步檢測邊界。
另外，當葉片狀薄膜為略呈平行四邊形時，檢測平行於葉片薄膜之搬送方向之邊的邊界之方法是，在檢測區域抽出工程中，由特定區域之一端朝對角之頂點檢測葉片狀薄膜與背景之邊界，當檢測出邊界時，即在該檢測點設定平行於一邊之基準線，並將該基準線移動至與搬送方向垂 直的方向而進一步檢測邊界。
依據本發明，具有：將裁斷成特定尺寸之葉片狀薄膜連續地搬送至特定方向之薄膜搬送手段；用於取得包含葉片狀薄膜之薄膜搬送手段上之特定區域之影像資料的影像取得手段；由特定區域之影像資料檢測出葉片狀薄膜與背景之邊界，以抽出葉片薄膜中之檢測有效區域的檢測區域抽出手段；以及用於進行檢測區域抽出手段所選擇之有效區域內之缺陷檢測處理的缺陷檢測手段；藉由所取得之影像資料檢測出葉片狀薄膜與背景之邊界，再抽出有效區域以進行有效區域內之缺陷檢測處理，可以由檢測區域抽出檢測對象之裁斷過之葉片狀薄膜之邊界而自動進行辨識，並對已辨識之區域內部執行尺寸檢測，缺陷檢測等。
以下，要參照圖式詳細說明本發明之實施形態之葉片狀檢測裝置。圖1為表示由橫向所見葉片狀薄膜檢測裝置1之主要部分。
葉片狀薄膜檢測裝置1，係將裁斷成特定尺寸之葉片狀薄膜搬送於一定方向，在該搬送過程拍攝薄膜表面，並由拍攝而得之影像自動抽出進行缺陷檢測之區域，即相當於葉片薄膜之部分，而對抽出之區域進行缺陷檢測。
本實施形態中可適用之熱塑性樹脂為，例如，甲基丙 烯酸酯樹脂，甲基丙烯酸甲基-苯乙烯共聚物(MS樹脂)，聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)等之聚烯烴，聚碳酸酯(PC)，聚氯乙烯(PVC)，聚苯乙烯(PS)，聚乙烯醇(PVA)，三醋酸纖維素樹脂(TAC)等；而葉片狀薄膜，係指可以將上述熱塑性樹脂連續擠壓成型之片狀成型體裁斷成特定形狀之葉片狀的薄膜。片狀成型體是該等熱塑性樹脂之單片，或積層片等。
而且，在本具體例中，葉片狀薄膜之各頂點被裁斷成特定角度之略呈平行四邊形。在下面說明中，該葉片狀薄膜稱為工件(work)。
葉片狀薄膜檢測裝置1之具體構造，係具備：送出滾筒11a，11b，12a，12b以及接受滾筒13a，13b，14a，14b做為薄膜搬送手段，用於將載置有裁斷成特定尺寸之葉片狀薄膜2之輸送帶等搬送至圖1之搬送方向Y。送出滾筒12a與接受滾筒13a之間設有影像取得手段以取得被搬送之葉片狀薄膜之特定區域之影像資料。在本具體例中，雖然使用CCD線感測器15做為影像取得手段，但是除了CCD線感測器之外，也可以使用CCD面感測器等做為感測器。此外，在夾持被搬送之葉片狀薄膜之CCD線感測器15之對向位置設有發出檢測光之光源16。在本具體例中，對於搬送方向Y以CCD線感測器15為界線時，方便上將面前之滾筒定義為送出滾筒，前方之滾筒定義為接受滾筒，但是並不侷限於此。在本具體例中，在Y方向之搬送速度係設定於2公尺至12公尺/分鐘左右。
另外，葉片狀薄膜檢測裝置1具備：檢測處理部17，其包含：做為檢測區域抽出手段之影像處理部，由CCD線感測器15所取得之影像資料檢測出葉片狀薄膜與背景之邊界，而抽出葉片狀薄膜中之檢測有效區域；以及缺陷檢測處理部，用於進行由影像處理部所抽出之有效區域內之缺陷檢測處理。
此外，葉片狀薄膜檢測裝置1，係在送出滾筒與接受滾筒之間適當地裝設薄膜檢測感測器18a，18b，19a，19b，20a，20b，而成為可以檢測被搬送之葉片狀薄膜之位置等之構造。
茲對上述葉片狀薄膜檢測裝置1之各構造具體說明。本具體例中所使用之CCD線感測器15，係在寬度方向排列著約5000像素之線感測器，光透過55mm的大透鏡射入。在圖1中雖然未圖示，但在本具體例中，並排配置兩個CCD線感測器15以與葉片狀薄膜之寬度方向之長度相對應。
光源16只要是金屬製鹵素燈，鹵素傳輸燈，螢光燈等不會發射對葉片狀薄膜之組成與性質有影響的光者，即無特別限制。
來自光源16之檢測光穿透葉片狀薄膜而被CCD線感測器15檢測出並傳送至檢測處理部17做為影像資料。
接著，要利用圖2說明檢測處理部17之構造。檢測處理部17具備：界面部171，用於將CCD線感測器15所取得之影像資料輸入；記憶體驅動器172，將輸入之影像 資料保存於記憶體173或由記憶體讀出；影像處理部174，由CCD線感測器15取得而儲存於記憶體173之影像資料，檢測出葉片狀薄膜與背景之邊界，而扮演抽出葉片狀薄膜中之檢測有效區域之檢測區域抽出手段之功能；缺陷檢測處理部175，進行影像處理部174所抽出之有效區域內之缺陷檢測處理；以及影像合成部176，做為將由缺陷檢測處理部被分割為影像處理單位之各單位影像所抽出之檢測有效區域合成以再合成為一張葉片狀薄膜之合成手段；該等各構件係由控制部177總攬控制。另外，檢測處理部17除了上述構成以外，也可以具備：由用戶進行操作輸入之操作面板178；用於顯示有關檢測之訊息或檢測結果之顯示裝置驅動器179及顯示裝置180，甚至未圖示之聲音輸出部等。
在檢測處理部17之影像處理部174係由控制部177所控制，以將在CCD線感測器15所取得之記憶體173中儲存之影像資料分割成進行影像處理之一單位，並對被分割而成之各單位影像檢測葉片狀薄膜(工件)與背景之邊界。然後，抽出葉片狀薄膜中之檢測有效區域。接著，缺陷檢測處理部175被控制部177所控制俾對上述影像處理部174所抽出之有效區域進行缺陷檢測、尺寸檢測等。而影像合成部176對各單位影像合成在缺陷檢測處理部175所抽出之各單位影像之檢測有效區域，以產生對實際的一張葉片狀薄膜顯示缺陷資訊之影像。
以下，說明在影像處理部174中所進行之抽出工件之 一部分之處理以及檢測工件中之缺陷之處理法。
被搬送之葉片狀薄膜透過位於CCD線感測器15正下方之攝影線。其情形如圖3所示。在圖3中，圖示被裁斷成略呈平行四邊形的葉片狀薄膜21，22，23被送出滾筒夾持而以特定間隔搬送於搬送方向Y的情形。另外，在該例中，藉由備妥CCD線感測器15a，15b，並將其並排配置以確保與葉片狀薄膜之寬度相對應之有效視野區域。此外，為說明之方便，大致裁斷成平行四邊形之葉片狀薄膜係假設為以1組之對邊與搬送方向Y略呈平行之狀態傳送過去者。此時，與對邊相對之斜邊稱為切割邊。另外，設定被搬送至搬送方向Y之葉片狀薄膜之先頭為前方，將相當於先頭之銳角之對角頂點定義為前方頂點。
影像處理部174比較CCD線感測器15所取得之影像資料之亮度而分辨為工件部分與工件以外之部分做為缺陷檢測處理之事前處理，並僅抽出相當於檢測對象之葉片狀薄膜之區域。工件的檢測可以使用穿透光測定等之習知之通用方法。工件的檢測細節容後敍述。
葉片狀薄膜2被送到圖3所示之搬送方向Y並通過標記為檢測點之CCD線感測器15a，15b之攝影線。經過特定期間後，在記憶體173中會儲存葉片狀薄膜21，22，23之影像資料。此外，在抽出工件部分時，影像處理部174將包含暫時儲存於記憶體173之多個葉片狀薄膜部分之一連串影像資料分割成影像處理單位，並對每一被分割的單位影像抽出葉片狀薄膜中之檢測有效區域，而對該區域進 行缺陷處理。然後，對每一特定期間分(特定資料量)重複進行該項處理。此外，在本具體例中，該處理單位稱為圖框(Frame)。在圖2所示之本實施形態中，設定為透過界面部171連接到CCD線感測器15a與15b，但是也可以設成對各CCD線感測器分別具備界面部，記憶體，記憶體驅動器之構造。
其次，圖4表示在影像處理部174中，由CCD線感測器15所取得之資料抽出工件之抽出處理之概要。影像處理部174係由控制部177所控制，而其步驟S1係將記憶體173之影像資料分割成特定之圖框單位。此時，應在作業用之記憶體等保存圖框相當於原來的影像之那一部分之訊息。另外，在步驟S2中檢測出相當於包含在圖框之工件部分之影像資料，並保存由圖框切出之工件部分相關之資訊(工件資訊，或稱切出資訊)。在本具體例中，因為將CCD線感測器15並排配置2個，所以也必須保存包含於由2個感測器中之何方支援之區域之資訊。
影像處理部174係由控制部177所控制，而在步驟S3中進行由圖框切出工件部分之處理。而在步驟S4中決定在圖框中確定之工件區域之中做為檢測對象之有效區域。最後，在步驟S5中，缺陷檢測處理部175被控制部177所控制，而由根據切出之工件的工件資訊對每圖框所抽出之工件合成相當於同一葉片狀薄膜之影像資料。對合成而成之一個葉片狀薄膜進行缺陷檢測，尺寸檢測等之處理。是否將由某一圖框單位切出之工件部分合成做為同一 葉片狀薄膜之判斷是依照圖17以後所示之處理法進行。依照後面所述之方法，進行一個葉片狀薄膜分之影像資料之合成。
以下針對工件之檢測，工件之抽出等，參照圖4之流程圖與圖5詳細加以說明。圖5表示將搬送至圖式Y方向的平行四邊形之葉片狀薄膜在CCD線感測器15之一方(例如15a)所拍攝之視野區域切出而包含於某圖框FL 之工件部分之各種圖案(pattern)。圖5之虛線L表示工件21之一邊，即工件與背景之一邊界線。在圖框內之工件區域之存在可能性可以分類於圖5(a)至(e)。亦即，工件之前方頂點僅些許包含於圖框內之情形(圖5(a))；工件21大致上包含於圖框內而有前方斜邊與背景有邊界之情形(圖5(b))；圖框為工件21之一部分所佔有之情形(圖5(c))；工件21大致上包含於圖框內而後方斜邊與背景有邊界之情形(圖5(d))；以及後方頂點僅些許包含於圖框內之情形(圖5(e))。
影像處理部174係由控制部177所控制，係對將儲存於記憶體173之影像資料分割而成的圖框，進行圖4之步驟S2所示之工件檢測。首先利用圖6說明工件的寬度方向之決定法。在圖6(a)至(c)表示某一種圖框。圖6表示寬度方向的圖框尺寸成為在薄膜中央將實際的取得資料減半的點(dot)數之情形。在圖6(a)中，表示以CCD線感測器15a所拍攝的視野區域之圖框FL ，在圖6(b)中，表示以CCD線感測器15b所拍攝的視野區域之圖框FR 。另外， 該等各圖框(Frame)也可以為由CCD線感測器15a與CCD線感測器15b分別輸入之影像資料，或將兩者取得之資料統合而儲存於記憶體173者為供檢測處理而分割加工成左右部分而得者。
影像處理部174在工件的對角方向檢測圖框內之各點的亮度，而以最早有亮度變化之點做為檢測點T。影像處理部174也可以檢測由圖框頂點連結到對角的頂點之對角線上之點，但是若被搬送之工件邊界之一方在虛線L上以誤差範圍內結束，則也可以事先將相當於圖框的Y方向之工件邊界或邊界附近之點(dot)決定做為參數。亦即，如圖6(a)所示，由非圖框頂點之圖框端上所決定之點(例如，第n×n的點)開始檢測，依次檢測各點至對角之頂點。此外，在檢測右半邊之圖框FR時，如圖6(b)所示，由圖框頂點向對角方向開始檢測，而在不是圖框頂點的圖框端上之決定點終止檢測。影像處埋部174在抽出檢測點T之後繼續檢測到對角的圖框頂點或圖框端上的決定點為止進行其他工件的檢測點之抽出處理。如圖6(c)所示，在有多個薄膜邊界存在且多次檢測出亮度變化時，緊接著工件22後方斜邊的圖框邊界T1，會檢測出工件22的前方斜邊之圖框邊界T2，工件21之後方斜邊之圖框邊界T3。
影像處理部174一抽出檢測點時，即進行步驟S3的工件切出。此時之處理順序如圖7與圖8所示。如圖9與圖10所示，將圖框內之搬送方向Y，即圖框之垂直方向定義為VB，切割邊之邊方向定義為VA，在特定切割角裁 斷之工件斜邊定義為BM線與BP線。另外，將工件寬度方向之邊界定義為AM線與AP線。
如本具體例所示，工件為略呈平行四邊形時，做為檢測區域抽出手段操作之影像處理部174由圖框的決定點朝向對角的頂點檢測工件與背景之邊界，檢測出邊界時，即在該檢測點(設定為T)設定與平行四邊形之斜邊平行之基準線(簡稱為BL)。如圖9所示，將該基準線BL，如BL1，BL2，BL3，...每點逐一邊朝VB方向平行移動邊檢測亮度變化以檢測工件邊界。以下針對該流程加以說明。
影像處理部174在步驟S11中，依序檢測連結圖框頂或非圖框頂點之圖框端上之決定點，以及對角頂點或非頂點之任意點的掃描線上之各點。或依序檢測連結圖框頂角與非在對角之頂點的圖框端上的決定點之掃描線上。在步驟S12中，影像處理部174辨別是否檢測到工件的邊界，如未抽出檢測點時，即在步驟S13以該圖框中沒有工件而結束處理。若在步驟S12檢測出工件邊界之檢測點時，影像處理部174即在步驟S14設定檢測點T。又在步驟S15求取掃描線上之檢測點T前面的點Tf與面前的點Tb之亮度值，而在步驟S16比較兩者。在步驟S16中，影像處理部174在檢測點面前Tb的亮度值較大時，即在步驟S17將包括檢測點T之VA向量(Vector)決定為基準線BL。基準線BL也可以為BM線本身。而且在步驟S18中，將基準線BL由檢測點朝+VB方向平行移動以逐線(line)檢測工件邊界。若在步驟S19檢測出工件邊界，即在步驟S20將 包含被檢測出工件邊界之VA向量決定為BP線。若在步驟19中未檢測出工件邊界時，即在步驟S21將圖框框緣決定為BP線。
接著，由圖7之A連續之圖8之步驟S22中，由檢測點T朝向一VA方向對每一點依序檢測亮度值。在此，係以通過檢測點T之VB向量為基準線BL’，而將該基準線BL’朝BM線上之一VA方向對每一點平行移動以檢測亮度變化。若而在步驟S23檢測出VA方向之工件邊界時，即在步驟S24將通過該檢測點T’之VB向量(基準線BL’)決定為AM線。另一方面，在步驟S23中，未檢測出VA方向之工件邊界時，即在步驟S25中，將圖框框緣決定為AM線。其次，在步驟26中，由檢測點T’朝向逆方向(+VA之方向)，將步驟S24所決定之基準線BL’如BL’1，BL’2，BL’3...在BM線上之每點逐一朝+VA方向邊平行移動邊檢測亮度變化以檢測工件邊界。在步驟S27中，若檢測出+VA方向之工件邊界時，即在步驟S28將通過該檢測點之VB向量(基準線BL’)決定為AP線。另外，若在步驟S27中未在BM線上檢測出+VA方向之工件邊界時，即將步驟S29將圖框框緣決定為AP線。
另方面，影像處理部174在步驟S16中，若掃描線上之檢測點T前面之點Tf之亮度值為大時，即進行到步驟S30而將包含該檢測點T之VA向量決定為BM線。然後，在步驟S31中，由檢測點朝一VB方向將BM線平行移動而逐線檢測工件邊界。在步驟S32中，若檢測出工件邊 界，即在步驟S33中，將包含工件邊界之VB向量決定為BM線。另外，若在步驟S32未檢測出工件邊界，即在步驟S34將圖框框緣決定為BM線。接著即依照步驟S22之工程。
如上所述，影像處理部174藉由圖7與圖8中具體說明之工件切出處理法，可以暫時檢測圖框內之工件區域。然後，影像處理部174在圖4所示之步驟S3之處理中，正確地切出工件區域，再於工件區域中決定做為檢測對象之有效區域。由圖7與圖8所示之工件切出處理籠統地切出之工件外形之資訊更正確地求出工件之外形線之邊緣邊界。該邊緣(edge)計算法以圖11說明之。
在圖11中，在圖框F內圖示著利用上述處理法所決定之AP線，AM線，BP線，BM線各邊為邊界之工件部分W。此時，由工件部分W的特定數內側之點朝向外側之方向掃描並正確地測定工件邊界以算出各邊的位置與角度。必要時，修正AP線，AM線，BP線與BM線。
以下敍述修正角度偏移的處理之一例。在執行利用圖7與圖8所說明之籠統之工件切出處理後，為修正角度偏移，進行正確求取外形線之邊緣邊界之處理。茲利用圖12至圖15加以說明。圖13，圖14，圖15圖示利用位於左側之CCD線感測器15a所檢測出之圖框的左半部FL 之區域。圖中之實線表示所檢測出之工件各邊，虛線圖示實際的工件邊界。
圖12是用於修正角度偏移之處理流程圖。影像處理 部174在步驟S41中，在圖框FL 內所檢測到之工件區域中，決定在工件的寬度方向儘量分離之任意2點BP1與BP2。在步驟S42中，以此2點為掃描起點，由該掃描起點朝工件外側(圖13之箭號方向)逐點依序掃描。在步驟S43中，辨別是否檢測到亮度變化，若藉由2點朝向工件外側之掃描而在BP’1與BP’2檢測出亮度時，即在步驟S44將連結檢測出亮度變化之檢測點BP1與BP2之線修正為正確之邊界線，而對圖框FL 內所檢測出之其他邊界線進行相同的修正，以修正上述處理中所求出之籠統的工件邊界線。
利用該圖12之處理，在輸送帶上之葉片狀薄膜以毫無角度偏移被載置，或在事先決定之切割角度切斷的葉片狀薄膜之角度有若干偏移時，藉由包含於圖框之工件部分之寬度方向之2圖框之鄰近任意2點，由工件內側朝向外側掃描亮度變化，即可求得工件的正確邊界。另外，由於正確地求得該一邊，根據事先設定之葉片狀薄膜之尺寸，對於工件內所檢測出之其他各邊也可以取得正確的位置關係與角度。
另方面，如圖14所示，若輸送帶上之葉片狀薄膜之角度偏移大於容許限度時，則在由包含於圖框之工件部分之寬度方向之兩圖框附近之任意2點，由工件內側朝外側掃描亮度變化時，雖然已依據事先設定之葉片狀薄膜之切割角度，在被檢測出之工件內側設定掃描之起點，還是有起點位置來到實際的工件邊界位置之外側，或實際的工件 邊界位置來到圖框之外之情形。此時，在步驟S43中，即使由任意2點朝工件外側掃描亮度變化也無法正確算出。此時，在步驟S45中，應將掃描起點僅接近工件寬度方向以特定量(圖15的箭號A)，或移動到工件區域內部(圖15的箭號B)以做為新的掃描起點。然後，藉由重複步驟S42以後至在掃描線上看到邊界為止，則縱使工件之載置角度偏移很多，也可以正確地取得實際的邊界。
由上述之處理而得之AP線，AM線，BP線，BM線成為正確表示圖框內的工件部分者。然後，由此處切出的工件區域再進行去除由用戶設定等所指定之圖16所示之不檢測區域外之部分的處理，以決定有效檢測區域(圖16的虛線內)。最後，影像合成部176進行圖框管理與相同面板之判定。以上一連串的處理係針對每一圖框進行而以即時(Real time)解析處理，並將每一圖框抽出之檢測有效區域就相同工件部分合成。
接著，要說明在影像合成部176的合作處理之一例。影像合成部176承接步驟S1中所保存的工件資訊(切出資訊)，並根據該工件資訊合成由各圖框所檢測出之工件的影像資料合成葉片狀薄膜的影像資料。在本具體例中，因為並排配置2個CCD線感測器15a，15b，所以一個工件被檢測出為具有一部分重複區域而在寬度方向大致被等分的2個影像資料。因此，有必要將以各別的感測器分別檢測出之圖框之資料與工件資訊(切出資訊)判別是否為同一圖框(或同一工件)。
茲以圖17圖示利用包含工件之圖框與CCD線感測器15之檢測做法。在圖17中，係以模式圖表示以CCD線感測器15a，15b依序檢測被搬送之葉片狀薄膜；在圖17中圖示：具有以CCD線感測器15a所檢測出之寬度ma之圖框F1L ；具有與圖框F1L 有特定之重複寬度而由CCD線感測器15b所檢測出之寬度mb之圖框F1R ；利用圖框F1L 與在搬送方向有特定之重複寬度所檢測出之圖框F2R ；以及以同樣方法所檢測出之圖框F3L 與圖框F3R 。搬送方向係由紙面下緣朝上緣之方向。因此，緊接著圖框F1L ，F1R 依次為圖框F2L ，F2R ，再其次為圖框F3L ，F3R 被拍攝檢測出來。
若有一工件如圖17所示，由圖框F1至F2之間被檢測到，而由CCD線感測器15a，15b在左右側分別被檢測出時，即在步驟S1中藉由圖13至圖15所說明之處理由圖框中檢測出之工件的一部分虛擬地產生平行四邊形以做為合成處理的前處理。如圖18所示，若在圖框F1L 內檢測出工件之一部分(簡稱部分工件)W1 時，即如圖19所示，由部分工件W1 產生平行四邊形P1 。同樣地，如圖20所示，由部分工件W2 產生平行四邊形P2 ，如圖22所示，由部分工件W4 產生平行四邊形P4 。但是，如圖21所示，有時候，可以將部分工件W3 本身做為平行四邊形P3 。被抽出之各平行四邊形包括圖框F1L 與圖框F1R 之週邊區域係利用虛擬展開之座標等表現而記憶。
在此種前處理之後，影像合成部176執行判斷合成之 處理。針對合成處理，要利用圖23，圖24之模式圖以及圖25之流程圖加以說明。
影像合成部176在步驟S51中，比較由圖框F1L 所檢測出之工件W1 所產生之平行四邊形P1 ，以及由圖框F1R 所檢測出之工件W2 所產生之平行四邊形P2 ，而設定通過較小一方的部分工件之重心的虛擬垂直線V。
在步驟S52中，影像合成部176，如圖23所示，在步驟S53算出各部分工件之上邊與下邊與虛擬線V之交點v1u ，v1b ，v2u ，v2b ，在步驟S54中，求出v1u 至v1b 與v2u 至v2b 之重疊量，而在步驟S55中進行比較。如有重疊量時，即在步驟S56中，合成該等部分工件。此時，如圖24所示，合成時，將上下左右之4個邊以2部分工件更外側之邊與其延長線所圍繞之區域做為新的部分工件。另一方面，在步驟S54中，辨別為沒有重疊量時，則在步驟S57中，將該等部分工件做為其他的工件。
對工作W3 ，W4 也重複以上之處理，以辨別各工作之合成。
此時，雖然也可以依照上述之流程圖執行例如工件W3 與W1 ，或工件W3 與W2 是否為同一工件之辨別，惟也可以比較步驟S56中所製作之新的部分工件與工件W3 來辨別該等部分工件是否包含於同一工件中。有關工件W4 也相同。
因此，利用上述之處理，可以將工件W1 ，W2 ，W3 ，W4 辨別為同一工件而構成之，另外，還可以檢測出由工 件W4 所產生之平行四邊形P4 ，與圖26所示，同樣在圖框F2R 所檢測出之下一個工件W’之一部分之部分工件W’所產生之平行四邊形P’為互不相同之工件。
如上所說明，利用葉片狀薄膜檢測裝置1，藉由上述之處理，可以正確地得到被裁斷之每一片之葉片狀薄膜之缺陷資訊與尺寸資訊。另外，做為本發明之具體例所示之葉片狀薄膜檢測裝置可以將裁斷成特定尺寸之葉片狀薄膜一邊連續搬送至特定方向，一邊由包含葉片狀薄膜與背景之特定區域之影像資料正確檢測葉片狀薄膜之邊界。
此外，在檢測處理部17之各構件，影像處理部174，缺陷檢測處理部175，合成處理部176等所執行之處理通常做為控制部176所執行之軟體模組(Software module)來實現。
1‧‧‧葉片狀薄膜檢測裝置
2‧‧‧葉片狀薄膜
11a，11b，12a，12b‧‧‧送出滾筒
13a，13b，14a，14b‧‧‧接受滾筒
15‧‧‧CCD線感測器
16‧‧‧光源
17‧‧‧檢測處理部
18a，18b，19a，19b，20a，20b‧‧‧薄膜檢測感測器
圖1為做為本發明之具體例而圖示之葉片狀薄膜檢測裝置之主要部分剖面圖。
圖2為用於說明上述葉片狀薄膜檢測裝置之檢測處理部之構成圖。
圖3為用於說明被裁斷成略呈平行四邊形之葉片狀薄膜被送出滾筒所夾持並以特定間隔搬送至搬送方向Y之情形的模式圖。
圖4為用於說明上述葉片狀薄膜裝置由取得資料抽出工件之抽出處理之流程圖。
圖5為用於說明以CCD線感測器拍攝搬送於Y方向之平行四邊形之葉片狀薄膜而製作之一圖框中所包含之工件部分之存在可能性之概略圖。
圖6(a)為表示含有工件之左半部之圖框之模式圖；(b)為表示含有工件右半部之圖框之模式圖；(c)為表示有多個邊界存在之圖框之模式圖。
圖7為用於說明做為本發明之具體例而圖示之葉片狀薄膜檢測裝置上之工件檢測與工件切出處理之流程圖。
圖8為用於說明做為本發明之具體例而圖示之葉片狀薄膜檢測裝置上之工件檢測與工件切出處理之流程圖。
圖9為用於說明本發明之具體例而圖示之葉片狀薄膜檢測裝置上之工件切出處理之模式圖。
圖10為用於說明本發明之具體例而圖示之葉片狀薄膜檢測裝置上之工件切出處理之模式圖。
圖11為用於說明本發明之具體例而圖示之葉片狀薄膜檢測裝置上，利用圖7與圖8所示之工作切出處理法切出之工件外形之概略圖。
圖12為用於說明修正角度偏移之處理法之流程圖。
圖13為用於說明修正角度偏移之處理法之概略圖。
圖14為用於說明修正角度偏移之處理法之概略圖。
圖15為用於說明修正角度偏移之處理法之概略圖。
圖16為用於說明由切出之工件決定有效檢測區域之處理法之概略圖。
圖17為用於說明含有工件之圖框以及利用CCD線感 測器檢測做法之一例的模式圖。
圖18為用於說明在圖框F1L 內所檢測出之部分工件W1 之模式圖。
圖19為用於說明由部分工件W1 虛擬產生之平行四邊形P1 之模式圖。
圖20為用於說明由部分工件W2 虛擬產生之平行四邊形P2 之模式圖。
圖21為用於說明可以將部分工件W3 本身做為平行四邊形P3 之情形的模式圖。
圖22為用於說明由部分工件W4 虛擬產生之平行四邊形P4 之模式圖。
圖23為用於說明辨別部分工件是否為相同之處理法的模式圖。
圖24為用於說明辨別部分工件是否為相同之處理法的模式圖。
圖25為用於說明將在影像合成部所檢測出之工件做為同一工件合成之處理法的流程圖。
圖26為用於說明由部分工件W4 所產生之平行四邊形P4 與由工件W’所產生之平行四行邊形P’為不同的工件的模式圖。

Claims (14)

  1. 一種葉片狀薄膜檢測裝置，其特徵為具備：薄膜搬送手段，將裁斷成特定尺寸之葉片狀薄膜連續搬送至特定方向；影像取得手段，用於取得含有上述薄膜搬送手段所搬送之葉片狀薄膜之影像資料；檢測區域抽出手段，對上述每一影像資料檢測上述葉片狀薄膜與背景之邊界並抽出上述葉片狀薄膜之檢測有效區域；以及缺陷檢測手段，進行由上述檢測區域抽出手段所抽出之有效區域內之缺陷檢測處理；上述葉片狀薄膜為略呈平行四邊形；上述葉片狀薄膜被配置成一邊大致與搬送方向平行，上述檢測區域抽出手段，係由上述影像資料之圖框端朝向對角之頂點檢測上述葉片狀薄膜與背景之邊界，在檢測出上述邊界時，在該檢測點設定與對上述平行四邊形之上述一邊形成之角相同角度之特定之基準線，將該基準線平行移動至上述搬送方向進一步檢測邊界。
  2. 如申請專利範圍第1項之葉片狀薄膜檢測裝置，其中，上述檢測區域抽出手段，在上述影像資料內存在多個上述邊界時，係分辨成不同的檢測有效區域，上述缺陷檢測手段，係對該被分辨的有效區域分別進行缺陷檢測處理。
  3. 如申請專利範圍第1項之葉片狀薄膜檢測裝置， 其中，上述檢測區域抽出手段，係具備將上述影像資料分割成影像處理單位之影像處理手段，針對該被分割之每一單位影像抽出上述葉片狀薄膜中之檢測有效區域。
  4. 如申請專利範圍第3項之葉片狀薄膜檢測裝置，其中，上述檢測區域抽出手段，在上述單位影像內存在多個上述邊界時，係分辨成為不同的檢測有效區域，上述缺陷檢測手段，係對該被分辨的有效區域分別進行缺陷檢測處理。
  5. 如申請專利範圍第4項之葉片狀薄膜檢測裝置，其中，具備合成手段，用以將依上述每一單位影像被抽出之檢測有效區域合成於同一葉片狀薄膜。
  6. 如申請專利範圍第1項之葉片狀薄膜檢測裝置，其中，上述檢測區域抽出手段，係在上述基準線之一端到達影像資料之一邊時，沿著該一邊平行移動而進一步檢測邊界。
  7. 如申請專利範圍第1項之葉片狀薄膜檢測裝置，其中，上述葉片狀薄膜被配置成一邊大致與搬送方向平行，而上述檢測區域抽出手段，係由上述影像資料之圖框端朝向對角之頂點檢測上述葉片狀薄膜與背景之邊界，在檢測出上述邊界時，在該檢測點設定與上述一邊平行之基準線，將該基準線移動至與上述搬送方向垂直之方向以進一步檢測出邊界。
  8. 一種葉片狀薄膜檢測方法，其特徵為包含：搬送工程，藉由將裁斷成特定尺寸之葉片狀薄膜連續 搬送至特定方向之輸送帶搬送薄膜；影像取得工程，用於取得包含上述被搬送之葉片狀薄膜之影像資料；檢測區域抽出工程，由上述影像資料檢測出上述葉片狀薄膜與背景之邊界，並抽出上述葉片狀薄膜中之檢測有效區域；以及缺陷檢查工程，用於進行在上述檢測區域抽出工程所抽出之有效區域內之缺陷檢測處理；上述葉片狀薄膜略呈平行四邊形，被配置成為一邊大致與搬送方向平行；在上述檢測區域抽出工程中，係由上述影像資料之圖框端朝向對角之頂點檢測上述葉片狀薄膜與背景之邊界，在檢測出上述邊界時，係在該檢測點將設成與上述平行四邊形之上述一邊形成之角相同角度之基準線，平行移動至上述搬送方向並進一步檢測邊界。
  9. 如申請專利範圍第8項之葉片狀薄膜檢測方法，其中，在上述檢測區域抽出工程中，若在上述影像資料中存在多個上述邊界時，則被分辨為不同的檢測有效區域；在上述缺陷檢測工程中，對該等被分辨之有效區域分別進行缺陷檢測處理。
  10. 如申請專利範圍第8項之葉片狀薄膜檢測方法，其中，在上述檢測區域抽出工程中，上述影像資料被分割成影像處理單位，對該被分割之每一單位影像抽出上述葉片狀薄膜中之檢測有效區域。
  11. 如申請專利範圍第10項之葉片狀薄膜檢測方法 ，其中，在上述檢測區域抽出工程中，若在上述單位影像內存在多個上述邊界時，則被分辨為不同的檢測有效區域，在上述缺陷檢測工程中，對該等被分辨之有效區域分別進行缺陷檢測處理。
  12. 如申請專利範圍第11項之葉片狀薄膜檢測方法，其中，具有合成工程，係將依每一上述單位影像被抽出之檢測有效區域合成於同一葉片狀薄膜。
  13. 如申請專利範圍第8項之葉片狀薄膜檢測方法，其中，在上述檢測區域抽出工程中，當上述基準線之一端到達上述圖框端時，係沿著該一邊平行移動而進一步檢測出邊界。
  14. 如申請專利範圍第8項之葉片狀薄膜檢測方法，其中，上述葉片狀薄膜略呈平行四邊形，被配置成為一邊大致與搬送方向平行，在上述檢測區域抽出工程中，由上述特定區域之一端朝向對角之頂點檢測上述葉片薄膜與背景之邊界，在檢測出上述邊界時，在該檢測點將設定與上述一邊平行之基準線移動至與上述搬送方向垂直之方向，並進一步檢測邊界。
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