TWI647660B - 條狀區域檢測裝置、條狀區域檢測方法及其程式的記錄媒體 - Google Patents
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Abstract
條狀區域檢測裝置包括:圖像獲取部;第1濾光片運算部,將亮度沿第1方向增加地反應的第1濾光片適用於所述圖像,並獲取作為第1濾光片的適用位置的第1濾光片的響應值的第1響應值;第2濾光片運算部,將亮度沿第1方向減少地反應的第2濾光片適用於所述圖像,並獲取作為第2濾光片的適用位置的第2濾光片的響應值的第2響應值;檢測部,基於將第1、第2響應值整合所得的整合值,對具有和第1濾光片的適用位置與第2濾光片的適用位置之間的沿第1方向的距離對應的寬度的條狀區域進行檢測;及輸出部,輸出由檢測部所獲得的資訊。
Description
本發明是有關於一種用於對圖像內的條狀區域進行檢測的技術。
作為液晶顯示裝置的背光,使用有邊緣光型(Edge-lit)面光源裝置。所謂邊緣光型,是指如下構成:沿面光源裝置的發光面的端緣(邊緣)來配置發光二極體(Light Emitting Diode,LED)等光源,藉由板狀的導光部(light guide)(稱作導光板)而將從光源出射的光導向發光面。邊緣光型面光源裝置的小型化×薄型化相對較容易,因此例如於智慧型手機(smart phone)般的小型電子機器中得到廣泛採用。
邊緣光型面光源裝置中,有時會因導光板的模具或成形不良、組裝(assemble)時的偏離等各種原因,而產生與亮度的不均勻相關的異常。此種異常之一,有如下者:出現沿某一方向直線延伸的條狀的亮區域或暗區域。所謂亮區域,是指與周圍相比亮度相對較高的區域,所謂暗區域,是指與周圍相比亮度相對較低的區域。本說明書中,將該種異常稱作「條狀區域」或「條狀缺陷」。
當前的實情是,該種異常的檢查是依賴於基於人(檢查員)的目視的感官檢查。因此,存在檢查所需的工時及成本、屬人性的高度等課題,要求檢查的自動化與客觀化(量化)。
專利文獻1中提出有一種藉由圖像處理來自動對液晶面板等顯示器件或作為其應用製品的投影機中的條狀缺陷進行檢查的方法。該方法是針對拍攝被檢查物所得的圖像,對具有與條狀缺陷的亮度變化圖案一致的核心的濾光片(filter)進行掃描,藉此檢測條狀缺陷的方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2005-346300號公報
[發明所欲解決的課題] 專利文獻1中記載的方法雖能夠精度良好地檢測具有與核心一致的亮度變化圖案的條狀缺陷,但有無法檢測除此以外的條狀缺陷(例如,寬度不同的條狀缺陷等),或檢測精度顯著降低之虞。因此,於必須檢測的條狀缺陷的寬度不定的情況(即,必須檢測各種寬度的條狀缺陷的情況)下,結合所設想的寬度,必須準備大量的濾光片,而產生由存儲容量的增大所導致的成本增加的問題。而且,亦存在如下課題:對大量的濾光片進行掃描時,缺陷檢測所需的處理時間變長。
本發明是鑒於所述實際情況而完成,其目的在於提供一種可根據圖像而對任意寬度的條狀區域進行檢測的過濾方法。 [解決課題的手段]
為了達成所述目的,本發明提出一種算法(algorithm),所述算法是使用兩種濾光片,基於組合各濾光片的響應值所得的整合值而進行條狀區域的檢測。
具體而言,本發明的第一態樣是提供一種條狀區域檢測裝置,其包括:圖像獲取部,獲取圖像;第1濾光片運算部,將亮度沿第1方向增加地反應的第1濾光片適用於所述圖像,並獲取作為所述第1濾光片的適用位置的所述第1濾光片的響應值的第1響應值;第2濾光片運算部,將亮度沿所述第1方向減少地反應的第2濾光片適用於所述圖像,並獲取作為所述第2濾光片的適用位置的所述第2濾光片的響應值的第2響應值;檢測部,基於將所述第1響應值與所述第2響應值整合所得的整合值,對具有和所述第1濾光片的適用位置與所述第2濾光片的適用位置之間的沿所述第1方向的距離對應的寬度的條狀區域進行檢測;及輸出部,輸出由所述檢測部所獲得的資訊。
根據該構成,可將第1濾光片的適用位置與第2濾光片的適用位置的沿第1方向的距離(以後,稱作「濾光片間隔」)設定為所期望的值,藉此改變所檢測的條狀區域的寬度。因此,可僅以兩個濾光片對任意寬度的條狀區域進行檢測。因此,可大幅度削減濾光片設計的工作量以及濾光片用的存儲容量。
此處,所謂「亮度沿第1方向增加地反應」,是指於適用濾光片的局部區域中,於圖像的亮度有沿第1方向而增加的傾向的情況下,濾光片的響應值成為正值。另外,所謂「亮度沿第1方向減少地反應」,是指於適用濾光片的局部區域中,於圖像的亮度有沿第1方向而減少的傾向的情況下,濾光片的響應值成為正值。再者,「第1方向」可為圖像的水平方向,亦可為垂直方向,還可為斜方向。
所述第1濾光片運算部改變所述第1濾光片的適用位置而獲取多個第1響應值,所述第2濾光片運算部改變所述第2濾光片的適用位置而獲取多個第2響應值,所述檢測部可藉由改變從所述多個第1響應值與所述多個第2響應值中所選的第1響應值與第2響應值的組合而對寬度不同的多種條狀區域進行檢測。
根據該構成,與先前方法(使用所檢測的每個寬度的多個濾光片的方法)相比,可大幅度削減用於檢測寬度不同的多種條狀區域所需的濾光片運算量。因此,本發明的方法起到如下有利的效果:於兩種以上的條狀區域成為檢測對象的情況下或條狀區域的寬度不定的情況下,與先前方法相比,可大幅度縮短處理時間。
所述第1濾光片運算部一邊使所述第1濾光片的適用位置在所述第1方向上位移一邊獲取多個第1響應值,所述第2濾光片運算部一邊使所述第2濾光片的適用位置在所述第1方向上位移一邊獲取多個第2響應值,所述檢測部從所述多個第1響應值與所述多個第2響應值中選擇所述整合值為最大的第1響應值與第2響應值的組合,基於最大的所述整合值來判定有無條狀區域。
藉由使用此種「最大的整合值」,可精度良好地檢測於圖像內的任意位置出現的任意寬度的條狀區域。
所述條狀區域為沿與所述第1方向正交的第2方向延伸的區域,所述第1濾光片運算部一邊使所述第1濾光片的適用位置在所述第2方向上位移一邊獲取多個第1響應值,所述第2濾光片運算部一邊使所述第2濾光片的適用位置在所述第2方向上位移一邊獲取多個第2響應值,所述檢測部對將所述多個第1響應值與所述多個第2響應值整合所得的整合值進行計算,並基於所述整合值來判定有無沿所述第2方向延伸的條狀區域。
相同寬度的亮區域或暗區域沿第2方向延伸得越長,所述整合值取越大的值。因此,藉由使用此種整合值,可精度良好地檢測沿第2方向延伸的條狀區域。
所述輸出部可輸出所述評價值與有無所述條狀區域的判定結果。用戶藉由觀察判定結果的輸出,可立即判斷有無條狀區域。另外,亦輸出評價值,因此可確認判定結果的根據,判定結果的信服度×客觀性提高。
所述輸出部將表示檢測出所述條狀區域的位置的資訊重疊於所述圖像或加工所述圖像所得的圖像上並輸出。藉由輸出此種重疊圖像,可直觀且簡便地掌握出現條狀區域的部位,對於實物的確認作業而言亦有用。
所述輸出部亦可輸出一次元的亮度分佈,所述一次元的亮度分佈表示亮度值沿所述第1方向變化。藉由輸出亮度分佈,可掌握條狀區域的狀態(與周圍的亮度的差)。
例如,由所述圖像獲取部獲取的所述圖像為拍攝面光源裝置的發光面所得的圖像,所述檢測部可為對因所述發光面內的亮度的不均勻而出現的條狀的亮區域或暗區域進行檢測者。即,亦可將本發明用於面光源裝置的檢查。
再者,本發明可作為具有所述構成或功能的至少一部分的條狀區域檢測裝置、條狀區域量化裝置、條狀區域的檢查裝置而掌握。另外,本發明亦可作為包含所述處理的至少一部分的條狀區域檢測方法、條狀區域量化方法、條狀區域的檢查方法或用於使電腦(computer)執行該些方法的程式(program)、或非暫時地記錄此種程式的電腦可讀取的記錄媒體而掌握。所述構成及處理各自只要不產生技術矛盾,則可相互組合而構成本發明。 [發明的效果]
根據本發明,可提供一種可根據圖像而對任意寬度的條狀區域進行檢測的過濾方法。
本發明是有關於一種用於使用濾光片並根據圖像來對條狀區域進行檢測的技術。該技術可適用於通常的圖像識別或圖像解析。以下,作為本發明的較佳的實施形態,對將本發明應用於面光源裝置的條狀區域的檢查的例子進行說明。該檢查例如可適用於面光源裝置的製造線中的最終步驟中的線內(inline)檢查或製造組裝有面光源裝置的製品的製造商(marker)處的零件(面光源裝置)入庫檢查等。再者,以下的實施形態中,對用作液晶顯示裝置的背光的面光源裝置的例子進行敘述,但本發明的檢查技術亦可應用於照明裝置或數位看板(Digital Signage)等用於其他用途的面光源裝置的檢查。
以下,參照圖式對用於實施本發明的較佳形態的一例進行說明。其中,以下的實施形態中所記載的裝置的構成或動作為一例,並不意圖將本發明的範圍僅限定於該些。
<第1實施形態> (面光源裝置) 圖1是例示面光源裝置1的基本構成的立體圖。面光源裝置1具備導光板(導光部)10、多個光源11、可撓性印刷基板(以下,亦記作「FPC(Flexible Printed Circuit)」)12、框架(frame)13及固定構件14。另外,面光源裝置1具備配置於導光板10的下表面側的反射片15。進而,面光源裝置1具備依序積層於導光板10的上表面側的擴散片16、稜鏡片17a、稜鏡片17b及遮光片18。
導光板10為大致板狀,且由聚碳酸酯樹脂或聚甲基丙烯酸甲酯樹脂等透光性的原材料成形。導光板10的上側的面成為光所出射的發光面(亦稱作光出射面)。導光板10是利用全反射將從光源11導入至導光板10內的光導向發光面,以使發光面整體大致均勻地發光者。
光源11例如是出射白色光的LED光源。其中,亦可使用白色以外的LED光源或LED光源以外的光源,還可使用多色(例如RGB)的光源。光源11安裝於FPC 12,接受來自FPC 12的供電而驅動。本實施形態中,8個光源11沿導光板10的發光面的一短邊(稱作「第1邊」)等間隔地配置成一列。
框架13是具有開口,且包含四邊的框狀構件。框架13是由含有氧化鈦的聚碳酸酯樹脂等成形。於框架13中嵌入有導光板10,框架13的內周面包圍形成導光板10的外周面的側面。框架13具有高反射率,以導光板10內的光不會從導光板10的外周面漏出的方式對光進行反射。於框架13的一邊設置有收容光源11的收容部,於收容部設置有對來自光源11的光進行反射的反射壁。
固定構件14配置於FPC 12的下表面等,將FPC 12、框架13及導光板10固定。固定構件14例如是上下表面成為黏接面的雙面膠帶,但並不限於雙面膠帶。反射片15是反射率高的白色樹脂片或包含金屬箔等的平滑的片,以導光板10內的光不會從導光板10的下側表面漏出的方式對光進行反射。擴散片16是半透明的樹脂膜,使從導光板10的發光面發出的光擴散,而擴展光的指向特性。稜鏡片17a及稜鏡片17b是於上表面形成有三角稜鏡狀的微細圖案的透明的樹脂膜,對經擴散片16擴散的光進行聚光,使從上表面側觀察面光源裝置1時的亮度提昇。遮光片18是上下兩表面成為黏接面的黑色的黏接片。遮光片18呈畫框狀,抑制光漏出。
(條狀區域) 圖1所例示的邊緣光型面光源裝置中,有時因導光板10的模具或成形不良、各種構件組裝時的偏離、各種片15~片18貼合時的偏離等各種原因,而產生與亮度的不均勻相關的異常。此種異常之一,有直線延伸的條狀區域。圖2中示意性示出條狀區域的一例。於條狀區域有與周圍相比亮度相對較高的亮區域(20、21)和與周圍相比亮度相對較低的暗區域(22、23)。另外,有與導光板10的發光面的長邊平行地延伸的縱條(22)、與導光板10的發光面的短邊平行地延伸的橫條(21、22)及傾斜地延伸的斜條(23)。
(檢查裝置) 使用圖3對具備本發明的實施形態的條狀區域檢測裝置的檢查裝置3的構成進行說明。圖3是表示檢查裝置3的硬體構成的圖。該檢查裝置3是如下所述的裝置:定量地評價面光源裝置1中的條狀區域的產生程度,並自動判定有無應作為殘品而排除的條狀區域。
如圖3所示,檢查裝置3大致具有資訊處理裝置(電腦)30、攝像裝置31、載台(stage)32及定電流電源33。資訊處理裝置30包含通用或專用的電腦,所述通用或專用的電腦具有:作為硬體處理器(hardware processor)的中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)(中央運算處理裝置)、作為主記憶的記憶體(memory)、非暫時地記憶程式或資料的記憶裝置(硬碟(hard disk)、快閃記憶體(flash memory)等)、輸入裝置(滑鼠(mouse)、鍵盤(keyboard)、觸控面板(touch panel)等)、顯示裝置、與攝像裝置31的介面(interface)、網路介面(network interface)等。
攝像裝置31是對載置於載台32上的面光源裝置1進行拍攝,並輸出數位圖像的裝置。作為攝像裝置31,例如可使用具有光學系統、攝像元件、與資訊處理裝置30的介面等的數位攝影機(digital camera)。由於目的是進行面光源裝置1的亮度計測,因此若面光源裝置1為單色光源,則可為單色(monochrome)攝影機,若面光源裝置1為多色光源,則較佳為彩色攝影機。載台32是載置成為檢查對象的面光源裝置1的台。定電流電源33是對面光源裝置1供給電力的裝置。雖未圖示,但攝像裝置31及載台32亦可設於無塵工作台(clean bench)內。
若面光源裝置1的型號不同,則發光面的大小(縱橫尺寸)或發光亮度有可能不同。因此,亦較佳為根據檢查對象的發光面的大小來調整載台32與攝像裝置31之間的距離、或攝像裝置31的變焦(zoom),藉此進行由攝像裝置31所獲得的圖像的1畫素與發光面上的實際尺寸的對應關係的校準(calibration)。另外,亦較佳為根據檢查對象的發光亮度來調整攝像裝置31的曝光時間,藉此進行由攝像裝置31所獲得的圖像的平均亮度的校準。該些校準可由資訊處理裝置30自動執行,亦可由作業者利用手動作業來進行。
圖4是表示檢查裝置3的與條狀區域檢測處理相關的功能的方塊圖。檢查裝置3具有圖像獲取部40、第1濾光片運算部41、第2濾光片運算部42、檢測部43、輸出部44及記憶部45。圖像獲取部40是從攝像裝置31獲取拍攝成為檢查對象的面光源裝置1所得的圖像資料的功能。第1濾光片運算部41及第2濾光片運算部42是進行濾光片運算的功能。檢測部43是使用分別由第1濾光片運算部41與第2濾光片運算部42所獲得的濾光片響應值來檢測條狀區域的功能。輸出部44是將圖像資料或檢測結果等資訊輸出至顯示裝置的功能。記憶部45是對用於檢測處理的濾光片、判定臨限值、響應值、評價值等資料進行記憶的功能。該些功能的詳細情況將於後敘述。
圖4所示的功能基本上是藉由資訊處理裝置30的CPU從記憶裝置加載並執行必要的程式而實現。其中,亦可利用特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)或現場可程式閘陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)等電路來代替該些功能的一部分或全部。另外,亦可藉由利用雲端計算(cloud computing)或分散式計算的技術,從而利用其他電腦來執行該些功能的一部分或全部。
(濾光片) 使用圖5A~圖5D、圖6A~圖6D對本實施形態的條狀區域檢測處理中所使用的濾光片的特徵進行說明。圖5A~圖5D表示先前方法,圖6A~圖6D表示本實施形態的濾光片。
先前方法中,必須結合欲檢測的條狀區域的寬度來改變濾光片(核心的尺寸或係數)。圖5A示意性表示用於檢測寬度窄的亮區域50的核心55,圖5B示意性表示用於檢測寬度廣的亮區域51的核心56。其中,核心內的黑色區域表示負的係數(例如「-1」),白色區域表示正的係數(例如「+1」)。該些濾光片於核心的係數分佈與條狀區域的亮度分佈一致的情況下,即,核心內的白色區域的寬度與條狀區域的寬度一致的情況下,反應得最強(濾光片的響應值變為最大)。
另外,先前方法中,亦需要在亮區域與暗區域改變濾光片。圖5C及圖5D表示暗區域52、暗區域53與和各自的寬度對應的核心57、核心58。暗區域用的核心57、核心58的係數的符號與亮區域用的核心55、核心56反轉。
相對於此,如圖6A~圖6D所示,本實施形態中,將兩個濾光片組合來進行條狀區域的檢測。例如,假設為條狀區域沿圖像的X方向(圖6A中為右方向)延伸。於該情況下,作為濾光片,使用亮度沿Y方向(圖6A中為下方向)增加地反應的第1濾光片61與亮度沿Y方向減少地反應的第2濾光片62這兩個。第1濾光片61僅在條狀區域的一邊緣(朝向Y方向而亮度成為暗→明的邊緣)進行反應,第2濾光片62僅在條狀區域的另一邊緣(朝向Y方向而亮度成為明→暗的邊緣)進行反應。因此,若使用將第1濾光片61的響應值與第2濾光片62的響應值整合所得的整合值(例如,兩個響應值的合計值、平均值等),則可對具有與兩個濾光片61、濾光片62之間的Y方向距離(稱作「濾光片間隔」)對應的寬度的條狀區域進行檢測。例如,於對寬度窄的亮區域50進行檢測的情況下,只要如圖6A般使濾光片間隔變窄即可,於對寬度廣的亮區域51進行檢測的情況下,只要如圖6B般使濾光片間隔變廣即可。進而,如圖6C及圖6D所示,僅替換第1濾光片61與第2濾光片62的位置關係,亦可進行暗區域52、暗區域53的檢測。
如上所述,先前方法中,針對每個條狀區域的寬度或暗區域與亮區域的不同,需要準備多個濾光片,但本實施形態中,可使用兩個濾光片61、濾光片62對任意寬度的亮區域及暗區域進行檢測。
再者,各濾光片的核心尺寸及係數只要根據所設想的條狀區域的寬度×長度、亮度分佈、方向等來適宜設定即可。例如,圖7A是縱條檢測用的濾光片的例子,具有縱(X方向):30 mm×橫(Y方向):10 mm的大小。於圖像的解析度為0.1 mm/pix的情況下,核心尺寸成為300 pix×100 pix。第1濾光片71的上半分的係數為負值(例如「-1」),下半分的係數為正值(例如「+1」)。第2濾光片72成為將第1濾光片71上下反轉而成者,上半分的係數為正值、下半分的係數為負值。再者,白色與黑色各自區域內的係數不需要為一定值,可具有梯度。另外,圖7B是橫條檢測用的第1濾光片73及第2濾光片74的例子,圖7C是斜條檢測用的第1濾光片75及第2濾光片76的例子。
(檢查處理) 沿圖8的流程圖對縱條的檢查處理的流程進行說明。再者,本實施形態中,設為使用圖7A的濾光片71、濾光片72者。
首先,檢查員將面光源裝置1,使發光面朝向攝像裝置31側而配置於載台32上的規定位置。然後,將面光源裝置1連接於定電流電源33而驅動光源11,將面光源裝置1設為點燈狀態。再者,本實施形態的檢查裝置3中,藉由手動作業來進行檢查對象的設置,但亦可使檢查對象的導入×定位×與電源的連接×排出等自動化。
於步驟S80中,攝像裝置31拍攝點燈狀態的面光源裝置1,圖像獲取部40從攝像裝置31取入圖像資料。圖像的解析度為任意,但本實施形態中,使用1畫素為約0.1 mm(發光面上的實際尺寸)的解析度的圖像。
於步驟S81中,圖像獲取部40從步驟S80中所取入的輸入圖像中僅提取發光面的區域。以後,將此處所提取的發光面區域的圖像稱作發光面圖像。圖9A是輸入圖像90的一例,圖9B是從輸入圖像90提取的發光面圖像91的一例。本實施形態中,以發光面的長邊與圖像的X軸平行的方式生成發光面圖像91。符號92表示縱條(亮區域)。
發光面的區域提取可使用任何方法。例如,圖像獲取部40亦可(1)對原圖像進行二值化,(2)藉由閉合(closing)處理來去除背景區域(發光面以外的區域)的雜訊(noise)後,(3)提取發光面的輪廓。進而,於發光面的輪廓相對於圖像座標系而傾斜的情況下,亦可進行傾斜修正(旋轉修正)。或者,於檢查對象於載台上的定位精度足夠高的情況下,亦可僅切出原圖像中的規定範圍。
步驟S82中,對濾光片71、濾光片72的X方向位置設定初期值(例如,X=15 mm)。步驟S83中,第1濾光片運算部41在Y方向上對第1濾光片71進行掃描並計算各Y方向位置處的第1濾光片71的響應值(稱作第1響應值)。
將步驟S83的詳細流程示於圖10中。首先,第1濾光片運算部41對第1濾光片71的Y方向位置設定初期值(例如,Y=5 mm)(步驟S100)。其次,第1濾光片運算部41對以所設定的X方向位置及Y方向位置為中心的圖像區域適用第1濾光片71,並計算第1濾光片71的第1響應值(步驟S101)。第1響應值是與第1濾光片71的係數對應的畫素值的積和運算的結果。於積和運算的結果為負值的情況下,亦可將響應值設為0。所計算的第1響應值與第1濾光片71的適用位置(X方向位置與Y方向位置)的資訊一起保持於記憶部45(步驟S102)。其後,一邊使濾光片的Y方向位置以1畫素為單位位移(步驟S103),一邊反覆進行步驟S101~步驟S102的處理直至濾光片到達至檢查範圍的Y方向的終端為止(步驟S104)。再者,檢查範圍可為發光面圖像91的整體,(例如,於預先得知可出現縱條的區域的情況等時)亦可為發光面圖像91的一部分。
步驟S84中,第2濾光片運算部42在Y方向上對第2濾光片72進行掃描,並計算各Y方向位置處的第2濾光片72的響應值(稱作第2響應值)。步驟S84的處理除所使用的濾光片不同的方面以外,與步驟S83的處理相同。步驟S84中所計算的第2響應值與第2濾光片72的適用位置的資訊一起保持於記憶部45。
步驟S85中,檢測部43藉由例如下述式來計算第1響應值與第2響應值的整合值的最大值R(x)。該R(x)的值為將X方向位置:x中的條狀區域的產生程度量化所得的值,以後,稱作「條狀區域評價值」。 [數式1]此處,R1
(x、i)為X方向位置:x、Y方向位置:i中的第1響應值,R2
(x、j)為X方向位置:x、Y方向位置:j中的第2響應值。Ω為Y方向的檢查範圍。另外,m為濾光片71、濾光片72的核心的白色區域(或黑色區域)的Y方向寬度,|i-j|為i與j的差的絕對值即濾光片間隔。條件|i-j|≧m表示一濾光片的白色區域與另一濾光片的黑色區域不重疊。
所述式意指如下情況:從多個第1響應值R1
(x、i)與多個第2響應值R2
(x、j)中選擇提供整合值的最大值R(x)的第1響應值與第2響應值的組合,所述多個第1響應值R1
(x、i)與多個第2響應值R2
(x、j)是藉由在X方向位置x處使兩個濾光片71、濾光片72在Y方向上位移(掃描)而獲得。
再者,所述式中,考慮到如圖6A及圖6B般第1濾光片71位於上的情況與如圖6C及圖6D般第2濾光片72位於上的情況這兩者,因此可對亮區域與暗區域這兩者進行檢測。即,提供條狀區域評價值R(x)的i、j的組合於i<j時為亮區域,於i>j時為暗區域。再者,於僅欲檢測亮區域的情況下,於所述式中,只要施加i<j的制約即可,於僅欲檢測暗區域的情況下,於所述式中,只要施加i>j的制約即可。
步驟S86中,檢測部43將步驟S85中所求出的條狀區域評價值R(x)與判定臨限值進行比較。判定臨限值是用於判定有無條狀區域的臨限值,只要基於感官檢查的結果或實驗結果等來預先決定即可。檢測部43於條狀區域評價值R(x)大於判定臨限值的情況下,判定為「於位置x處產生了條狀區域」(步驟S87),若非如此,則判定為「於位置x處無條狀區域」(步驟S88)。
其後,一邊使濾光片的X方向位置以5 mm為單位(以50畫素為單位)位移(步驟S89),一邊反覆進行步驟S83~步驟S89的處理直至濾光片到達至檢查範圍的X方向的終端為止(步驟S90)。再者,檢查範圍可為發光面圖像91的整體,(例如,於預先得知可出現縱條的區域的情況等時)亦可為發光面圖像91的一部分。
於步驟S91中,輸出部44生成輸出由檢測部43所獲得的資訊的畫面,並輸出至顯示裝置。圖11是檢查結果的輸出畫面的一例。該輸出畫面中,顯示有從攝像裝置31取入的輸入圖像110、從輸入圖像110切出的發光面圖像111及對發光面圖像111實施有用於使亮度不均變得顯著的加工所得的加工圖像(例如偽彩圖像等)112。另外,於發光面圖像111上,重疊顯示有表示出現了條狀區域的位置的資訊(例如,表示條狀區域評價值R(x)超過判定臨限值的圖像區域的框)113。進而,亦顯示條狀區域評價值的最大值maxR(x)114與其判定結果115及獲得條狀區域評價值的最大值maxR(x)的X方向位置(圖11的一點鏈線)的Y方向的亮度分佈116。
根據以上所述的本實施形態的檢查裝置3,可基於拍攝面光源裝置1的發光面所得的圖像,來計算表示條狀區域的產生程度的評價值,且基於該評價值來判定有無條狀區域。因此,可客觀且自動檢查條狀區域。另外,可僅以兩個濾光片來檢測任意寬度的條狀區域,因此無需如先前方法般預先準備多個濾光片。因此,可大幅度削減濾光片設計的工作量及濾光片用的存儲容量。
進而,針對第1濾光片與第2濾光片,一次一次地進行掃描,將各適用位置處的第1響應值與第2響應值保持於記憶部後,改變第1響應值與第2響應值的組合來計算整合值,藉此可對任意位置的任意寬度的條狀區域的產生程度進行評價。根據該算法,與先前方法(使用所檢測的每個寬度的多個濾光片的方法)相比,可大幅度削減用於檢測寬度不同的多種條狀區域所需的濾光片運算量。因此,本實施形態的方法起到如下有利的效果:於兩種以上的條狀區域成為檢測對象的情況下或條狀區域的寬度不定的情況下,與先前方法相比,可大幅度縮短處理時間。
另外,藉由輸出圖11所示的檢查結果,檢查員可立即判斷有無條狀區域或面光源裝置1的良/不良。另外,亦輸出條狀區域評價值,因此可確認判定結果的根據,判定結果的信服度×客觀性提高。另外,於發光面圖像111上重疊顯示有表示條狀區域的位置的資訊113,因此可直觀且簡便地掌握出現條狀區域的問題部位,對於實物的確認作業而言亦有用。進而,亦顯示亮度分佈116,因此可掌握條狀區域的狀態(與周圍的亮度的差)。
<第2實施形態> 其次,對本發明的第2實施形態進行說明。第1實施形態中,針對濾光片的每一X方向位置求出條狀區域評價值,相對於此,第2實施形態中,針對每一濾光片間隔(即,每一條狀區域的寬度)求出條狀區域評價值的方面不同。除此以外的構成與第1實施形態相同,因此以下僅對第2實施形態特有的構成及處理進行說明。
圖12及圖13是第2實施形態中的縱條的檢查處理的流程圖。首先,藉由步驟S80~S84、步驟S89、步驟S90的處理而在Y方向及X方向上分別對各濾光片71、濾光片72進行掃描,計算檢查範圍內的各X方向位置×各Y方向位置的第1響應值及第2響應值並保持於記憶部45。該些處理與第1實施形態的圖8的流程圖中的相同步驟編號的處理相同。
繼而,計算每個寬度的條狀區域評價值。本實施形態中,示出對寬度w=4、6、8、10[mm]求出條狀區域評價值的例子。
首先,步驟S120中,檢測部43對寬度w設定初期值(4 mm)。然後,步驟S121中,檢測部43對Y方向位置y設定初期值(例如,5 mm)。
步驟S122中,檢測部43藉由例如下述式來計算條狀區域評價值R(y、w)。該R(y、w)的值為將Y方向位置:y中的寬度:w的條狀區域的產生程度量化所得的值。 [數式2]此處,R1
(k、y)為X方向位置:k、Y方向位置:y中的第1響應值,R2
(k、y+m)為X方向位置:x、Y方向位置:k+m中的第2響應值。Q為X方向的檢查範圍。
所述式意指如下情況:對將多個第1響應值R1
(k、y)與多個第2響應值R2
(k、y+m)整合所得的值R(y、w)進行計算,所述多個第1響應值R1
(k、y)與多個第2響應值R2
(k、y+m)是藉由在將兩個濾光片71、濾光片72的Y方向位置與濾光片間隔保持為一定的狀態下,使兩個濾光片71、濾光片72在X方向上位移(掃描)而獲得。
步驟S123中,檢測部43將步驟S122中所求出的條狀區域評價值R(y、w)與判定臨限值進行比較。檢測部43於條狀區域評價值R(y、w)大於判定臨限值的情況下,判定為「於位置y處產生了寬度w的條狀區域」(步驟S124),若非如此,則判定為「於位置y處無寬度w的條狀區域」(步驟S125)。
其後,一邊使y以1畫素為單位位移(步驟S126),一邊反覆進行步驟S122~步驟S125的處理直至y的值到達至檢查範圍的Y方向的終端為止(步驟S127)。進而,其後一邊使寬度w以2 mm為單位增加(步驟S128),一邊反覆進行步驟S121~步驟S127的處理直至w的值成為10 mm為止(步驟S129)。以上,寬度w=4、6、8、10[mm]各自的條狀區域的檢測處理結束。以後的處理與第1實施形態相同。
關於本實施形態中所使用的條狀區域評價值R(y、w),相同寬度的亮區域或暗區域沿X方向延伸得越長,取越大的值。因此,藉由使用該評價值R(y、w)來評價條狀區域的產生程度,可精度良好地檢測沿X方向延伸的條狀區域(縱條)。
再者,本實施形態中,對每一個Y方向位置:y與寬度:w的組合求出評價值R(y、w)。該方法有可檢測在圖像內所出現的所有的縱條的優點。其中,若為對於僅對在圖像內出現得最強的縱條進行檢測×評價而言充分的情況,則亦可使用如下述式般的評價值R(w)或評價值R。評價值R(w)為將寬度:w的條狀區域的產生程度量化所得的值,評價R為將任意寬度的條狀區域的產生程度量化所得的值。 [數式3]
<其他> 所述實施形態的說明不過是例示性地說明本發明。本發明並不限定於所述具體形態,可於其技術思想的範圍內進行各種變形。例如,所述實施形態中,例示了具有矩形發光面的面光源裝置,但發光面的形狀並不限於矩形。另外,所述條狀區域評價值僅為一例,只要是將第1濾光片的第1響應值與第2濾光片的第2響應值整合所得的值,則可進行任何設計。另外,所述實施形態中,例示了縱條的檢測處理,當然,僅適宜改變濾光片的核心與掃描方向,可進行橫條或斜條的檢測。當然,亦可進行縱條、橫條、斜條中的兩種以上的條狀區域的檢測。
1‧‧‧面光源裝置
3‧‧‧檢查裝置
10‧‧‧導光板
11‧‧‧光源
12‧‧‧可撓性印刷基板
13‧‧‧框架
14‧‧‧固定構件
15‧‧‧反射片
16‧‧‧擴散片
17a、17b‧‧‧稜鏡片
18‧‧‧遮光片
20~23‧‧‧條狀區域
30‧‧‧資訊處理裝置
31‧‧‧攝像裝置
32‧‧‧載台
33‧‧‧定電流電源
40‧‧‧圖像獲取部
41‧‧‧第1濾光片運算部
42‧‧‧第2濾光片運算部
43‧‧‧檢測部
44‧‧‧輸出部
45‧‧‧記憶部
50、51‧‧‧亮區域
52、53‧‧‧暗區域
55、56、57、58‧‧‧核心
61、71、73、75‧‧‧第1濾光片
62、72、74、76‧‧‧第2濾光片
90、110‧‧‧輸入圖像
91、111‧‧‧發光面圖像
92‧‧‧縱條
112‧‧‧加工圖像
113‧‧‧資訊
114‧‧‧條狀區域評價值的最大值
115‧‧‧判定結果
116‧‧‧亮度分佈
S80~S91、S100~S104、S120~S129‧‧‧步驟
X、Y‧‧‧方向
圖1是例示面光源裝置的基本構成的立體圖。 圖2是表示條狀區域的一例的圖。 圖3是表示檢查裝置的硬體構成的圖。 圖4是表示檢查裝置的與條狀區域檢測處理相關的功能的方塊圖。 圖5A~圖5D是表示先前方法中所使用的濾光片的圖。 圖6A~圖6D是表示本發明的實施形態中所使用的濾光片的圖。 圖7A是表示縱條檢測用的濾光片的圖,圖7B是表示橫條檢測用的濾光片的圖,圖7C是表示斜條檢測用的濾光片的圖。 圖8是第1實施形態中的縱條的檢查處理的流程圖。 圖9A是表示輸入圖像的一例的圖,圖9B是從輸入圖像提取的發光面圖像的一例的圖。 圖10是第1濾光片運算部的處理的流程圖。 圖11是表示檢查結果的輸出畫面的一例的圖。 圖12是第2實施形態中的縱條的檢查處理的流程圖。 圖13是第2實施形態中的縱條的檢查處理的流程圖。
Claims (10)
- 一種條狀區域檢測裝置,其特徵在於包括:圖像獲取部,獲取圖像;第1濾光片運算部,將亮度沿第1方向增加地反應的第1濾光片適用於所述圖像,並獲取作為所述第1濾光片的適用位置的所述第1濾光片的響應值的第1響應值;第2濾光片運算部,將亮度沿所述第1方向減少地反應的第2濾光片適用於所述圖像,並獲取作為所述第2濾光片的適用位置的所述第2濾光片的響應值的第2響應值;檢測部,將所述第1響應值與所述第2響應值進行合計或平均所得的整合值進行計算,在所述整合值大於規定臨限值的情況下,判定為有條狀區域,且所述條狀區域為對具有和所述第1濾光片的適用位置與所述第2濾光片的適用位置之間的沿所述第1方向的距離對應的寬度的條狀區域;及輸出部,輸出由所述檢測部所獲得的資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述的條狀區域檢測裝置,其中所述第1濾光片運算部改變所述第1濾光片的適用位置而獲取多個第1響應值,所述第2濾光片運算部改變所述第2濾光片的適用位置而獲取多個第2響應值,所述檢測部可藉由改變從所述多個第1響應值與所述多個第2響應值中所選的第1響應值與第2響應值的組合而對寬度不同的多種條狀區域進行檢測。
- 如申請專利範圍第1項所述的條狀區域檢測裝置,其中所述第1濾光片運算部一邊使所述第1濾光片的適用位置在所述第1方向上位移一邊獲取多個第1響應值,所述第2濾光片運算部一邊使所述第2濾光片的適用位置在所述第1方向上位移一邊獲取多個第2響應值,所述檢測部從所述多個第1響應值與所述多個第2響應值中選擇所述整合值為最大的第1響應值與第2響應值的組合,基於最大的所述整合值來判定有無條狀區域。
- 如申請專利範圍第1項所述的條狀區域檢測裝置,其中所述條狀區域為沿與所述第1方向正交的第2方向延伸的區域,所述第1濾光片運算部一邊使所述第1濾光片的適用位置在所述第2方向上位移一邊獲取多個第1響應值,所述第2濾光片運算部一邊使所述第2濾光片的適用位置在所述第2方向上位移一邊獲取多個第2響應值,所述檢測部對將所述多個第1響應值與所述多個第2響應值整合所得的整合值進行計算,並基於所述整合值來判定有無沿所述第2方向延伸的條狀區域。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的條狀區域檢測裝置,其中所述輸出部輸出所述整合值與所述條狀區域的檢測結果。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的條狀區域檢測裝置,其中所述輸出部將表示檢測出所述條狀區域的位置的資訊重疊於所述圖像或加工所述圖像所得的圖像上並輸出。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的條狀區域檢測裝置,其中所述輸出部輸出一次元的亮度分佈,所述一次元的亮度分佈表示亮度值沿所述第1方向變化。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的條狀區域檢測裝置,其中由所述圖像獲取部所獲取的所述圖像為拍攝面光源裝置的發光面所得的圖像,所述檢測部對因所述發光面內的亮度的不均勻而出現的條狀的亮區域或暗區域進行檢測。
- 一種條狀區域檢測方法,其特徵在於包括:獲取圖像的步驟;將亮度沿第1方向增加地反應的第1濾光片適用於所述圖像,並獲取作為所述第1濾光片的適用位置的所述第1濾光片的響應值的第1響應值的步驟;將亮度沿所述第1方向減少地反應的第2濾光片適用於所述圖像,並獲取作為所述第2濾光片的適用位置的所述第2濾光片的響應值的第2響應值的步驟;將所述第1響應值與所述第2響應值進行合計或平均所得的整合值進行計算,在所述整合值大於規定臨限值的情況下,判定為有條狀區域,且所述條狀區域為對具有和所述第1濾光片的適用位置與所述第2濾光片的適用位置之間的沿所述第1方向的距離對應的寬度的條狀區域的步驟;及輸出檢測結果的步驟。
- 一種電腦可讀取的記錄媒體,記憶有用於使電腦執行如申請專利範圍第9項所述的條狀區域檢測方法的各步驟的程式。
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