TWI571629B

TWI571629B - Sheet inspection device

Info

Publication number: TWI571629B
Application number: TW104103825A
Authority: TW
Inventors: Koichi Egawa; Hirotaka Ogino
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2017-02-21
Also published as: CN104914112A; TW201534897A; JP6314557B2; JP2015172519A

Description

薄片檢查裝置

本發明係有關於一種檢測出薄片狀的被檢查物之異常處的技術。

在用以製造或加工薄片狀物品之生產線中，利用了檢查裝置(例如參照專利文獻1)，該檢查裝置係使用藉由將可見光或紫外光照射於薄片並以相機拍攝其透射光或反射光而得到的影像，檢測出薄片上的異常處(異物混入、污點、皺紋等)。

就以往之檢查裝置而言，雖然可檢測出薄片上之異常處，但是無法仔細地判別所檢測出者係哪一種異常。因此，以往，已檢測出異常處之薄片不得不進行丟棄、或當作次級品、或轉由藉目視之細部檢查的處理。可是，實際上，在薄片會發生之異常存在各式各樣，依製品之種類、用途、材質等而異，亦有可不將其視為不良(缺陷)者。

例如，鋰離子二次電池之隔膜一般使用微多孔性聚烯烴薄膜，但因隔膜本身不會接觸到人眼，所以即使有些污點等，只要在功能性上無問題，就不必當作不良品。另一方面，因為金屬之混入或附著或針孔可能發生短路，所以可說是絕對不能看漏之種類的異常。反之，在紙材的情況來說，小的針孔是可容許的，但是亦有欲將影響外觀之污點或皺紋檢出並視為不良的事例。

先行專利文獻專利文獻

專利文獻1 特開2010-8174號公報(專利第4950951號公報)

本發明係鑑於上述之實況而開發者，其目的在於提供一種可檢測出薄片狀的被檢查物所含的異常處與判別異常之種類的技術。

本發明之第1形態係一種薄片檢查裝置，係檢查薄片狀的被檢查物的薄片檢查裝置，其特徵為具有：第1光源，係對被檢查物的第1面照射可見光；第2光源，係對該被檢查物的該第1面照射不可見光；第3光源，係對該被檢查物的該第1面之相反側的第2面照射可見光；第1攝像感測器，係配置成可藉由從該第1光源所照射且在該被檢查物反射的可見光、及從該第3光源所照射並透射該被檢查物的可見光來拍攝該被檢查物；第2攝像感測器，係配置成可藉由從該第2光源所照射且在該被檢查物反射的不可見光來拍攝該被檢查物；處理部，係根據藉該第1攝像感測器所得之該被檢查物的第1影像與藉該第2攝像感測器所得之該被檢查物的第2影像，檢測出該被檢查物所含的異常處，而且判別發生在該檢測出之異常處之異常的種類；以及輸出部，係輸出至少包含用以表示藉該處理部所判別之異常之種類的資訊之有關於異常處的資訊。

在此，從第1光源及第3光源所照射之「可見光」只要是至少包含可見光區域之波長的光即可，亦可未必是包含可見光整個區域之波長的光(白光)，反之亦可包含偏離可見光區域之波長的光。又，從第2光源所照射之「不可見光」只要是至少包含偏離可見光區域之波長的光即可，不將包含可見光區域之波長除外。

若被檢查物上有某種異常時，和別處(即，無異常處)相比，在該異常處的光之吸收率、反射率、透射率等之特性會變化。而且，該變化之方式係與光之波長及異常的種類相依。因此，根據在被檢查物上發生哪一種異常，在以第1攝像感測器所得之第1影像與以第2攝像感測器所得之第2影像各個的像素值之變化的方式會出現特徵。尤其就該構成而言，因為作成使用第1光源與第3光源從被檢查物的兩側(雙面)照射可見光，並以相同之第1攝像感測器拍攝那些反射光或透射光，所以若考慮第1影像之像素值在僅來自第1光源之光之反射光的情況、來自第1光源之光的反射光與來自第3光源之光的透射光之雙方的情況、以及僅來自第3光源之光之透射光的情況會相異，且有受光量因異常之發生而增加與減少的情況，以及在來自第3光源之光透射異常部位時有因各波長之吸收率的差異而透射光之色平衡變化的情況等時，在第1影像之像素值之變化的方式上有很多變化。因此，若依據本發明之光源及攝像感測器的構成，可根據以第1攝像感測器所得之第1影像與以第2攝像感測器所得之第2影像，檢測出各種異常及判別種類。

可將發生異常的情況第1影像與第2影像各自的像素值相對於被檢查物無異常之狀態的正常狀態如何地增加或減少，按異常的種類預先予以類型化。因此，例如，該處理部係藉由判斷與該被檢查物上之相同的位置對應之第1影像的像素值與第2影像的像素值各自對正常狀態的變化符合哪一種類型，可判別發生在該位置之異常的種類。此外，第1影像的像素值與第2影像的像素值之變化(增加或減少)的類型與異常之種類的對應關係亦可藉查表來定義，亦能以程式內之判定邏輯來執行。

該輸出部係進一步輸出包含該異常處之區域的該第1影像、包含該異常處之區域的該第2影像、表示在該異常處之該第1影像的像素值之變化的圖形、表示在該異常處之該第1影像的像素值之變化的圖形中至少任一種資訊亦較佳。藉由輸出這種有關異常之資訊，使用者(檢查者)可具體地掌握發生之異常的內容，可有助於是否應當作不良(缺陷)之異常的判斷、或對生產設備之製造條件或運轉條件的回授等。

從該第1光源所照射之可見光與從該第3光源所照射之可見光係包含複數種色成分之具有相同之分光分布的光；該第1攝像感測器係配置於可受光從該第1光源所照射且在該被檢查物反射的可見光，且可受光從該第3光源所照射並直進透射該被檢查物之可見光的位置；該第1影像之像素係具有複數種色成分的每一者的像素值；該處理部係在將與該被檢查物上之任意選擇的目標位置對應之該第1影像的像素中之該複數種色成分的每一者的像素值綜合的值是比在被檢查物無異常之狀態即正常狀態時大的情況，在與該目標位置對應之該第2影像的像素值是比在正常狀態時小且在與該目標位置對應之該第1影像的像素之該複數種色成分的平衡是與在該正常狀態之平衡相同的情況，判別發生在該目標位置之異常的種類係針孔缺陷即可。根據本發明之光源及攝像感測器之配置與據此之判定條件，可高精度地判定針孔缺陷。此功能係如二次電池之隔膜般在針孔是重大缺陷之一的製品之情況特別有用。

從該第1光源所照射之可見光與從該第3光源所照射之可見光係包含複數種色成分之具有相同之分光分布的光；該第1攝像感測器係配置於可受光從該第1光源所照射且在該被檢查物反射的可見光，且可受光從該第3光源所照射並直進透射該被檢查物之可見光的位置；該第1影像之像素係具有複數種色成分的每一者的像素值；該處理部係在將與該被檢查物上之任意選擇的目標位置對應之該第1影像的像素之該複數種色成分的每一者的像素值綜合的值是比該正常狀態時大的情況，在將與該目標位置對應之該第2影像的像素值是比在正常狀態時小且與該目標位置對應之該第1影像的像素之該複數種色成分的平衡是與在該正常狀態之平衡不相同的情況、及與該目標位置對應之該第2影像的像素值是比在正常狀態時大的情況，判別是與針孔缺陷相異之種類的異常即可。藉此，可將異常的種類更仔細地分類。

從該第1光源所照射之可見光與從該第3光源所照射之可見光係包含複數種色成分之具有相同之分光分布的光；該第1攝像感測器係配置於可受光從該第1光源所照射且在該被檢查物所反射的可見光，且可受光從該第3光源所照射並直進透射該被檢查物之可見光的位置；該第1影像之像素係具有複數種色成分的每一者的像素值；該處理部係在將與該被檢查物上之任意選擇的目標位置對應之該第1影像的像素之該複數種色成分的每一者的像素值綜合的值是比在被檢查物無異常之狀態的正常狀態時小的情況，係在與該目標位置對應之該第1影像的像素之該複數種色成分的每一者的像素值與該第2影像的像素值之間，且相對於該正常狀態之降低的比例是相同的情況，判別發生在該目標位置之異常的種類係金屬缺陷即可。根據本發明之光源及攝像感測器之配置與據此之判定條件，可高精度地判定金屬缺陷。此功能係如二次電池之隔膜般在金屬之混入或附著是重大缺陷之一的製品之情況特別有用。

在評估像素值的變化時，如對正常狀態(在被檢查物無異常之狀態)之像素值的降低程度或增加程度所示，將正常狀態之值作為基準的相對值，換言之，根據以正常狀態之值所標準化的值(標準化像素值)評估較佳。作為標準化像素值之典型的例子，可使用將根據攝像感測器之輸出信號的像素值除以正常狀態之像素值的值(比)。藉由根據這種標準化像素值來評估，可消除光源之光量的變動、各異常處之透射率或反射率或吸收率的差異、被檢查物之透射率或反射率或吸收率的差異等所造成之不均。因此，可以不容易受到干擾之影響或者異常或被檢查物之不均的影響，可使異常處之檢測及異常之種類判別的精度穩定。

該不可見光係紅外光或紫外光即可。若使用該等波長的光，因為根據異常的種類而感測器之輸出信號顯著地變動，所以僅靠可見光無法特定種類之異常亦可判別。

在一台攝像裝置內，以設置作成不受光該不可見光之該第1攝像感測器及作成不受光可見光之該第2攝像感測器較佳。藉此，裝置可小型化，而提高設置之自由度。

該攝像裝置具有分光元件即可，該分光元件係分割一條光路，並將光導引至該第1攝像感測器與該第2攝像感測器各自上。藉此，因為不需要進行用以修正第1攝像感測器之量測位置與第2攝像感測器之量測位置之偏差的位置對準，所以可簡化裝置構成及處理。

此外，本發明亦可理解成是具有該構成之至少一部分的薄片檢查裝置，亦可理解成是具有該處理之至少一部分之薄片檢查裝置的控制方法、薄片檢查方法、或薄片之異常種類判別方法。又，本發明係亦可理解成是用以使電腦執行該方法的程式、或非暫時性地記憶那種程式之電腦可讀取的記憶媒體。只要該構成及處理各自不發生技術性矛盾，可彼此組合而構成本發明。

依據本發明，可檢測出薄片狀的被檢查物所含的異常處與判別異常之種類。

1‧‧‧薄片檢查裝置

2‧‧‧被檢查物

4‧‧‧攝像裝置

5‧‧‧處理裝置

31‧‧‧可見光源

32‧‧‧IR/UV光源

33‧‧‧透射用可見光源

41‧‧‧可見光相機

42‧‧‧IR/UV光相機

43‧‧‧分光元件

51‧‧‧R信號處理部

52‧‧‧G信號處理部

53‧‧‧B信號處理部

54‧‧‧IR/UV信號處理部

55‧‧‧位置對準處理部

56‧‧‧異常檢測部

56A‧‧‧檢測臨限值記憶部

57‧‧‧判定部

57A‧‧‧判定臨限值記憶部

58‧‧‧輸出部

60‧‧‧薄膜

61‧‧‧污點

62‧‧‧可見光

64‧‧‧可見光

65‧‧‧金屬

66‧‧‧針孔

67‧‧‧斑點

68‧‧‧斑點

第1圖係第1實施例之薄片檢查裝置的方塊圖。

第2圖係表示在各信號處理部所得之標準化像素值之一例的圖。

第3圖係輸出部所輸出之結果輸出畫面的一例。

第4圖係表示在「污點」的情況之光的反射及透射的狀況與各輸出值之變化的圖。

第5圖係表示在「污點」的情況之光的反射及透射的狀況與各輸出值之變化的圖。

第6圖係表示在「金屬缺陷」的情況之光的反射及透射的狀況與各輸出值之變化的圖。

第7圖係表示在「異常A」的情況之光的反射及透射的狀況與各輸出值之變化的圖。

第8圖係表示在「異常B」的情況之光的反射及透射的狀況與各輸出值之變化的圖。

第9圖係利用薄片檢查裝置之異常檢測及種類判別的流程圖。

第10圖係異常之種類判別的細部流程圖。

第11圖係第2實施例之薄片檢查裝置的方塊圖。

第12圖係表示第2實施例之感測器之配置的圖。

第13圖係第3實施例之薄片檢查裝置的方塊圖。

第14圖係第3實施例之攝像裝置之內部構造的圖。

以下，參照圖面，根據實施例以例示的方式詳細說明本發明之實施形態。其中，此實施例所記載之構成元件的尺寸、材質、形狀及其相對配置等除非有特別記載，否則本發明之範圍未受其等所限。

<第1實施例>

第1圖係本實施例之薄片檢查裝置1的方塊圖。薄片檢查裝置1在照明系統方面係具有：可見光源31(第1光源)，係將可見光照射於被檢查物2的上面(第1面)；IR/UV光源32(第2光源)，係將紫外光或紅外光之至少一方照射於被檢查物2的上面；以及透射用可見光源33(第3光源)，係將可見光照射於被檢查物2的下面(第2面)。又，薄片檢查裝置1在量測系統方面係具有可見光相機41(第1攝像感測器)與IR/UV光相機42(第2攝像感測器)。可見光源31與透射用可見光源33設置成將光照射在被檢查物2的相同位置(其中，光之照射面相異)，而且，可見光相機41配置成可藉由從可見光源31所照射且在被檢查物2的上面反射的光、與從透射用可見光源33所照射並直進透射被檢查物2的光來拍攝被檢查物2。另一方面，IR/UV光相機42配置成可藉由從 IR/UV光源32所照射且在被檢查物2的上面反射的光來拍攝被檢查物2。而且，薄片檢查裝置1具有處理裝置5，該處理裝置5係根據可見光相機41之輸出信號與IR/UV光相機42之輸出信號，進行被檢查物2所含之異常處的檢測與異常的種類判別。

被檢查物2係例如形成薄片狀，並在第1圖之箭號方向被搬運。被檢查物2係可列舉紙、薄膜、樹脂、纖維素等。又，被檢查物2亦可為使用在二次電池之隔膜、使用在液晶之光學片等。此外，在本實施例，將照明系統及量測系統固定，而使被檢查物2移動，但亦可取而代之，改為將被檢查物2固定且使照明系統及量測系統移動。

薄片檢查裝置1係具有根據藉可見光相機41所得之第1影像及藉IR/UV光相機42所得之第2影像，檢測出被檢查物2所含的異常處，並在判別所檢測出之異常的種類後，輸出其結果的功能。在本實施例中，將在二次電池的隔膜等所使用之由烯烴系樹脂所構成的多孔質薄膜作為被檢查物2，檢出及判別「污點」、「金屬缺陷」、「針孔缺陷」、「異常A」及「異常B」的5種異常。「污點」係附著於薄膜表面之污物或異物。「金屬缺陷」例如是從製造裝置或搬運裝置所產生或剝離之金屬粉等混入或附著於薄膜上的不良，「針孔缺陷」係薄膜上之空孔。「異常A」係在多孔質薄膜之加工時所產生的不均(多孔質變疏的部分)或油所附著、滲透的部分，係為與正常之狀態的薄膜相較下，光之透射率增加之狀態的異常。「異常B」係在多孔質薄膜之加工時所產生的不均(多孔質變密的部分)或油所附著、滲透的部分，係為與正常之狀態的薄膜相較下，光之反射率增加之狀態的異常。「金屬缺陷」與「針孔缺陷」在二次電池之隔膜中係不可看漏的重大缺陷，而「污點」、「異常A」、「異常B」在異常處之面積小的情況等亦可以是不視為不良(缺陷)的異常。

照明系統可使用LED等之波長區域受限者，或使用波長濾波器來限制波長區域者。可見光源31與透射用可見光源33係作成可對被檢查物2照射包含複數種顏色成分之具有相同之光譜分布即可。在本實施例中，使用種類相同之白色光源來製作可見光源31與透射用可見光源33。

量測系統例如可使用具備串列地配置4096個受光元件之CCD圖像感測器的攝像裝置。各個受光元件因應受光量，將光變換成電荷。此外，在本實施例，可見光相機41包括R、G、B之各成分用的3個CCD圖像感測器。又，IR/UV光相機42具備檢出紅外光或紫外光之至少一方的CCD圖像感測器。從各受光元件所輸出之電荷係作為輸出信號(攝像資料)被輸入於處理裝置5。

此外，在本實施例，為了能以相機拍攝被檢查物2的整個寬度，可配合被檢查物2的寬度，在被檢查物2的寬度方向具備複數台相機。又，可見光相機41與IR/UV光相機42係在搬運方向錯開地配置。

處理裝置5具有：將從可見光相機41所輸出之攝像資料按R、G、B的各成分作處理之R信號處理部51、G信號處理部52及B信號處理部53，以及處理從IR/UV光相機42所輸出之攝像資料的IR/UV信號處理部54。R信號處理部51係對從可見光相機41所輸出之一條線份量(4096個像素)之R成分的信號(R信號)實施白斑處理，修正各受光元件之輸出位準的不均。同樣地，G信號處理部52係對G成分之信號(G信號)、B信號處理部53係對B成分之信號(B信號)分別實施白斑處理。又，IR/UV信號處理部54係對從IR/UV光相機42所輸出之一條線份量之紅外光或紫外光的信號(IR/UV光信號)實施白斑處理。後面，將從各信號處理部51、52、53、54所輸出之各個R、G、B、IR/UV經白斑處理後的值記為輸出像素值I_R、I_G、I_B、I_IR/UV。

再者，各信號處理部51、52、53、54計算各個R、G、B、IR/UV之標準化像素值。在此，標準化像素值係將經白斑處理後之輸出像素值I_R、I_G、I_B、I_IR/UV除以在被檢查物2無異常之狀態的輸出像素值(正常值)N_R、N_G、N_B、N_IR/UV的值。在本實施例，以標準化像素值具有0~255的值域，且正常值成為是值域之中央值的128之方式標準化。「在無異常之狀態的輸出像素值(正常值)」係亦可作為進行複數次攝像時之輸出像素值的平均值。標準化像素值係輸出像素值(相機之受光量)之減少程度愈大時會變愈小的值，輸出像素值(相機之受光量)之增加程度愈大時成為愈大的值，與輸出像素值之變動程度具有相關關係。而且，在被檢查物2無異常之部分(亦稱為正常部)，標準化像素值成為接近128的值。此外，在以後的說明，在不必特別區別輸出像素值與標準化像素值的情況，僅記為像素值。

第2圖係表示在各信號處理部51、52、53、54所得之標準化像素值之一例的圖。橫軸係像素(受光元件)，縱軸係標準化像素值。在無異常之部分(正常部)，標準化像素值成為約128，但是在對應於異常處之像素，標準化像素值增加或減少。標準化像素值之變化的方向(增加或減少)及其變化程度係會因各波長、異常之各種類而異。此外，即使是正常部分，亦因被檢查物2之表面的凹凸等之影響，而標準化像素值可能在各像素稍微變動。

處理裝置5具備位置對準處理部55，該位置對準處理部55進行從可見光相機41所得之影像與從IR/UV光相機42所得之影像之位置對準。在此，可見光相機41與IR/UV光相機42係因為配置成在被檢查物2之搬運方向錯開，所以迄至以可見光相機41所拍攝之處到達以IR/UV光相機42所拍攝之位置會耗費一定的時間。為了比較從可見光相機41與IR/UV光相機42所得之相同處的像素值，位置對準處理部55進行從可見光相機41所得之一條線份量的影像資料與從IR/UV光相機42所得之一條線份量的影像資料的位置對準(時間對準)。

在此，因為被檢查物2之搬運速度與從可見光相機41至IR/UV光相機42的距離係預設，所以可根據該等值，算出迄至以IR/UV光相機42拍攝以可見光相機41所拍攝之處的時間延遲。即，藉由將資料挪移該時間延遲份量，可進行位置對準。同樣地，在以R信號、G信號、B信號分別拍攝別處的情況或以紫外光及紅外光分別拍攝別處的情況，進行該等之位置對準。

又，處理裝置5包括：異常檢測部56，係檢測出被檢查物2所含的異常處；及檢測臨限值記憶部56A，係記憶在異常判定所使用之臨限值。在本實施例，如後述所示，在從可見光相機41所得之影像的像素值之變化程度大至某程度的情況判定異常。因此，預先在檢測臨限值記憶部56A儲存應判定異常之像素值之變化程度的臨限值。此臨限值係根據被檢查物2之種類或使用者所設定之檢查基準等所決定。

又，處理裝置5包括：判定部57，係在檢測出異常處時判別該異常之種類；及判定臨限值記憶部57A，係記憶在判別異常之種類的處理所使用之複數個臨限值。判定部57係預先規定從可見光相機41所得之影像與從IR/UV光相機42所得之影像之各個的像素值之變化(增加或減少)的類型與上述之五種異常的對應關係，藉由判斷像素值之變化的方式所符合的類型，判別異常之種類。詳細處理如後述。

輸出部58具有輸出有關異常處之資訊的功能。資訊之輸出對象典型的是顯示裝置，但是亦可作成對印刷裝置輸出資訊、從喇叭輸出訊息或警報、以電子郵件等將訊息傳送至使用者的終端機、或對外部的電腦輸出資訊。第3圖係輸出部58輸出至顯示裝置之結果輸出畫面的一例。在此畫面，顯示表示所檢測出及判定之異常的種類之資訊580(在第3圖之例子為「針孔缺陷」)、以可見光相機41所拍攝之異常處的影像581、以IR/UV光相機42所拍攝之異常處的影像582、表示在通過異常處的線583之可見光相機41及IR/UV光相機42各自的輸出信號(輸出像素值或標準化像素值)之變化的圖形584、585、586、587等。藉由輸出這種有關異常處之資訊，使用者(檢查者)可具體地掌握發生之異常的內容，可有助於是否應視為不良(缺陷)之異常的判斷、或對生產設備之製造條件或運轉條件的回授等。

在第4圖~第8圖，表示從各信號處理部51~54所得之標準化像素值的變化(增加或減少)之類型與異常之種類的對應關係。這種對應關係可藉由對實際上會發生之異常的各種類實施實驗來求得。此外，第4圖~第8圖係表示在二次電池用隔膜等所利用之多孔質薄膜的例子。因為標準化像素值之變化的方式、類型的區分法、會發生之異常的種類等係因應於被檢查物之材料或物性等而變化，所以如第4圖~第8圖所示之對應關係是依所設想之各被檢查物預先作準備，並作為查表或判定邏輯，預先組裝於處理裝置5的程式即可。

第4圖~第8圖係分別示意顯示在發生「污點」、「金屬缺陷」、「針孔缺陷」、「異常A」、「異常B」時之可見光與不可見光之輸出信號(標準化像素值)的變化。在各圖，(a)係表示在異常處之光的反射及透射之狀況的模式圖，(b)係表示R信號之標準化像素值的變化、(c)係表示G信號之標準化像素值的變化、(d)係表示B信號之標準化像素值的變化、(e)係表示IR信號之標準化像素值的變化的模式圖。

如第4圖所示，在「污點」61附著於薄膜60的情況，因為該污點61吸收可見光62，所以可見光相機41之輸出信號的R信號、G信號、B信號(以下總稱為RGB信號)相較於正常狀態是明顯變小。另一方面，因為不可見光63(在本例為紅外光)之吸收小，所以相較於RGB信號，IR信號之降低程度係明顯變小。此外，從薄膜60之下面所照射的可見光64係幾乎不會透射薄膜60，可見光相機41不會受光。

「金屬缺陷」的情況係如第5圖所示，因為可見光62與不可見光63都被金屬65吸收，所以可見光相機41之輸出信號的RGB信號及係IR/UV光相機42之輸出信號的IR信號都比正常狀態明顯變小。而且，R信號、G信號、B信號、IR信號之降低的比例係大致相同程度。在此情況，亦可見光64都被反射，可見光相機41不會受光。

「針孔缺陷」的情況係如第6圖所示，來自上面之可見光62與不可見光63都通過針孔66後透射至下面側，相機不會受光。但，來自下面的可見光64通過針孔66並直進透射至上面側，並射入可見光相機41。因此，相較於正常狀態，RGB信號係明顯變大，但相較於正常狀態，IR信號係明顯變小。此外，因為可見光64直接射入可見光相機41，所以在可見光相機41之輸出信號的色平衡係與原來之可見光64相同。

「異常A」係在加工多孔質薄膜時所產生的不均(多孔質變疏的部分)或油附著、滲透的狀態。在此情況，不均或油附著、滲透的部分成為稍帶顏色之透明的斑點67。於是，如第7圖所示，來自上面之可見光62與不可見光63經由斑點67，大部分透射至下面側。另一方面，來自下面的可見光64經由斑點67透射至上面側，並由可見光相機41受光。但，與第6圖之針孔缺陷相異，因為在透射斑點67時部分波長之光被吸收而衰減，所以透射光之顏色失去平衡。在第7圖之例子，雖然R信號、G信號、B信號之任一信號都比正常狀態明顯增加，但是G信號與B信號比R信號明顯變小，得知顏色之平衡發生變化。IR信號係與針孔缺陷的情況相同，比正常狀態明顯降低。

「異常B」係在多孔質薄膜之加工時所產生的不均(多孔質變密的部分)，係光之反射率比正常狀態之薄膜增加之狀態。在此情況，如第8圖所示，在發生不均之斑點68，因為來自上面之可見光62與不可見光63都被反射，所以相較於正常狀態，R信號、G信號、B信號、IR信號之任一信號都明顯增加。此外，從薄膜60之下面所照射的可見光64係幾乎不會透射薄膜60，可見光相機41不會受光。

藉由預先弄清楚如以上所示之各信號之變化的類型與異常之種類的對應關係，可易於且高精度地判別異常的種類。在本實施例，使用以正常狀態之值將各信號之輸出值標準化的標準化像素值，評估各信號之變化程度。藉此，可消除光源之光量的變動、各異常處之透射率或反射率或吸收率的差異、被檢查物之透射率或反射率或吸收率的差異等所造成之不均。因此，不易受干擾之影響或者異常或被檢查物之不均的影響，而可穩定檢測異常處及精確判別異常之種類。

又，可見光亦可僅使用R成分、G成分、B成分中之任一個或僅2個來判別缺陷的種類。又，亦可使用波長與R、G、B相異的成分光(例如藍、洋紅、黃等)。又，亦可使用紅外光或紫外光其中之一或兩者來判別缺陷的種類。又，在選擇R成分、G成分、B成分中之任一個與紅外光或紫外光其中之一時，選擇波長之差變大的組合即可。例如，與波長短之紫外光組合者係選擇在可見光中亦波長長的R成分，與波長長之紅外光組合者係選擇在可見光中亦波長短的B成分。藉此，因為缺陷之反射比的差更顯著地表現，所以可提高判定精度。

又，在相機之受光元件方面，可使用Si(矽)系的半導體。若使用Si系的半導體受光元件，紫外光、可見光、紅外光都可檢測出。且可多像素化，可進行廣範圍或高速之量測，亦可抑制耗費。

其次，參照第9圖，說明薄片檢查裝置1之處理的流程。第9圖係藉處理裝置5所執行之處理的流程圖。

在步驟S101，在分別使可見光源31、IR/UV光源32以及透射用可見光源33點亮之狀態，藉可見光相機41及IR/UV光相機42拍攝被檢查物2，並將其輸出信號取入處理裝置5。

在步驟S102，在各個R信號處理部51、G信號處理部52、B信號處理部53以及IR/UV信號處理部54，對從可見光相機41所輸出之R信號、G信號、B信號及從IR/UV光相機42所輸出之IR/UV信號實施白斑處理，產生輸出像素值I_R、I_G、I_B、I_IR/UV。又，各信號處理部51~54係從輸出像素值I_R、I_G、I_B、I_IR/UV分別產生R、G、B、IR/UV之標準化像素值。輸出像素值及標準化像素值的資料被輸出至位置對準處理部55。以後，將各個R信號、G信號、B信號、IR/UV信號之標準化像素值亦記為R值、G值、B值、IR值。

在步驟S103，位置對準處理部55根據被檢查物2之搬運速度、相機41與42之距離，進行RGB之影像與IR/UV之影像的位置對準。

在步驟S104，藉異常檢測部56進行異常之檢測。例如，異常檢測部56係使用下述之彩色/灰階變換數學式，從RGB之影像產生灰階影像。

在此，I_R、I_G、I_B係R、G、B之輸出像素值，N_R、N_G、N_B係R、G、B之正常狀態的輸出像素值(正常部的輸出像素值)。又，I_gray係亮度值(灰階值)，係綜合RGB之各色成分之像素值(I_R、I_G、I_B)的值。Coeff_R、Coeff_G、Coeff_B係加權係數，Coeff_div係除法係數，s係取1或-1之值的符號係數。在本實施例，使用在(I_R-N_R)、I_G-N_G)、(I_B-N_B)中取最大值者的符號，作為符號係數s。

而且，異常檢測部56係在灰階影像中檢測出由灰階值I_gray比128×0.9小之像素所構成的區域(像素群)，或檢測出由灰階值I_gray比128×1.1大之像素所構成的區域(像素群)，並在該區域之面積超過既定值的情況，將該區域判定為「異常處」。此外，在本實施例，將是否為異常的判別臨限值設定成正常值(128)之±10%的值，但此僅為一例，可因應於被檢查物或相機之特性等而適當地設定臨限值。又，在本實施例，係根據以上述之數學式所計算之亮度值進行異常判定，但是亦可單純地將R、G、B之任一個(例如G)的像素值直接用作亮度值，亦可將R、G、B之像素值的平均值或最大值用作亮度值。

在步驟S105，判定在步驟S104是否檢測出異常處。在步驟S105判定是肯定的情況，移往步驟S106。另一方面，在步驟S105判定是否定的情況，當作無異常，並結束本常式。

在步驟S106，藉判定部57判別異常的種類。

在第10圖，表示異常之種類判別的細部流程。首先，在步驟S201，判定部57係比較所檢測出之異常處的亮度值與正常狀態的亮度值(正常部的亮度值)後，判斷該異常係暗缺陷(亮度值比正常狀態更小(即， I_gray<128))或明缺陷(亮度值比正常狀態更大(即，I_gray>128))。在暗缺陷的情況，進行污點(第4圖)/金屬缺陷(第5圖)之判別常式，在明缺陷的情況，進行針孔缺陷(第6圖)/異常A(第7圖)/異常B(第8圖)之判別常式。

在步驟S202，判定部57評估可見光與不可見光之降低之比例的差。具體而言，求得R值與IR值之差的絕對值(記為|R-IR|)、G值與IR值之差的絕對值(記為|G-IR|)、B值與IR值之差的絕對值(記為|B-IR|)，再調查是其中之最小值的min|V-IR|(其中，V=R、G、B)是否比臨限值TH1更大。在min|V-IR|≧TH1的情況，即，在可見光與不可見光之降低的比例明顯不同的情況，符合第4圖之類型，而判定為「污點」(步驟S203)。另一方面，在min|V-IR|<TH1的情況，即，在可見光與不可見光之降低的比例係大致相同的情況，符合第5圖之類型，而判定為「金屬缺陷」(步驟S204)。

在步驟S205，判定部57調查IR值是否比臨限值TH2更大。TH2係例如設定成與是正常狀態(正常部)之值的128同程度即可。在IR>TH2的情況，符合第8圖之類型，而判定為「異常B」(步驟S206)。另一方面，在IR≦TH2的情況，移至步驟S207。

在步驟S207，判定部57調查R值、G值、B值中之最大值maxV與最小值minV的差maxV-minV是否比臨限值TH3更大。此乃相當於評估以可見光相機41所得之影像的像素中之各色成分的像素值之平衡的處理。在maxV-minV<TH3的情況，即，在色平衡係與正常狀態之平衡大致相同的情況，符合第6圖之類型，而判定為「針孔缺陷」(步驟S208)。另一方面，在maxV-minV≧TH3的情況，即，在色平衡係與正常狀態之平衡明顯相異的情況，符合第7圖之類型，而判定為「異常A」(步驟S209)。此外，評估色平衡之方法亦可為其他的方法。臨限值TH3係例如設定成R值、G值、B值中之最大值maxV的約10%即可。此外，色平衡之評估方法係亦可使用在本實施例所述之方法以外的方法。例如，從R、G、B之像素值計算該像素的彩度，在彩度比臨限值更小的情況(即，接近無彩色的情況)，判定色平衡係與正常狀態之平衡大致相同亦可。

根據以上之判定邏輯來特定異常的種類後，移至第9圖之步驟S107的處理。在步驟S107，輸出部58輸出有關異常處之資訊(參照第3圖)。在此時，僅在是重大缺陷之「金屬缺陷」與「針孔缺陷」的情況進行資訊輸出，在除此以外之異常的情況不進行輸出資訊，或亦可僅在異常處之面積大至某程度的情況當作不良(缺陷)來處理，並進行資訊輸出。又，亦可在「金屬缺陷」、「針孔缺陷」以及面積大之其他的異常的情況等，輸出警告或警報，或進行停止薄膜之製造裝置的控制。

若依據上述之本實施例，可檢測出薄片狀的被檢查物2的異常，而且微細地判別所檢測出之異常的種類。藉此，因為可嚴格地區別會影響製品之品質的異常、或亦可不視為不良(缺陷)的異常，所以可抑制所謂的檢查過度(過度檢測)，而可提高製品的良率。

<第2實施例>

第11圖係第2實施例之薄片檢查裝置1的方塊圖。在本實施例，僅具備1台攝像裝置4。以此1台攝像裝置4兼具第1實施例之可見光相機41與IR/UV光相機42。即，本實施例之攝像裝置4具備測量R、G、B之至少一個成分的受光元件及測量紅外光或紫外光之至少其中之一方受光元件。而且，可見光源31、IR/UV光源32以及透射用可見光源33係將光照射於相同的位置(其中，透射用可見光源33係照射下面)。因為其他的裝置等係與第1實施例相同，所以省略說明。

在此，第12圖係表示攝像裝置4所具備之受光元件之配置的圖。R係檢測出可見光中之R成分、G係檢測出可見光中之G成分、B係檢測出可見光中之B成分、IR/UV係檢測出紅外光或紫外光的線感測器。R、G、B、IR/UV之各感測器係配置成在搬運方向錯開。因此，與第1實施例相同，需要各感測器之輸出信號的位置對準。藉由使用這種攝像裝置4，可使裝置小型化。

<第3實施例>

第13圖係第3實施例之薄片檢查裝置1的方塊圖。又，第14圖係表示攝像裝置4之內部構造的圖。R係檢測出可見光中之R成分、G係檢測出可見光中之G成分、B係檢測出可見光中之B成分、IR/UV係檢測出紅外光或紫外光的感測器。本實施例係在具備1台攝像裝置4這點是與第2實施例相同，但是在使用分割光路之分光元件43將射入攝像裝置4的光分光成B光、G 光、R光、IR/UV光，並以各自對應之受光元件測量這點是與第2實施例不同。

即，在本實施例，因為以分光元件43分光並以各感測器受光，所以能以1台攝像裝置4拍攝從被檢查物2之相同的位置射入之可見光及IR/UV光。而且，因為可同時得到相同位置的資料，所以不需要位置對準。因此，不需要在上述之第1、第2實施例所需的位置對準處理部55。因為其他的裝置等係與第2實施例相同，所以省略說明。

藉由使用這種攝像裝置4，因為不需要位置對準，所以可簡化處理。又，因為不會受到位置對準之精度的影響，所以可提高異常檢測的精度。

<其他>

上述之實施例係只不過舉列說明本發明，本發明係未受限於上述之具體的形態。本發明係可在其技術性構想之範圍內進行各種變形。例如，在上述之實施例，在可見光方面是輸出R、G、B之3種信號，但只要是2種以上之信號即可，亦可使用任何波長的信號。例如，以一個感測器受光包含B成分與G成分之光而得到青藍色信號，在可見光之信號方面，亦可使用R信號與青藍色信號的兩種信號。

又，在上述之實施例(第9圖)，最初實施異常處之檢測處理，並僅對檢測出之異常處應用異常的種類判別處理，但是亦可對影像整體應用異常的種類判別處理。例如，在並列地執行異常處之檢測處理(步驟S104)與異常的種類判別處理(步驟S106)後，將兩處理的結果合在一起，亦可得到與上述之實施例相同之效果。