WO2023022117A1 - ダスト計測装置、ダスト計測方法およびプログラム - Google Patents

ダスト計測装置、ダスト計測方法およびプログラム Download PDF

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WO2023022117A1
WO2023022117A1 PCT/JP2022/030831 JP2022030831W WO2023022117A1 WO 2023022117 A1 WO2023022117 A1 WO 2023022117A1 JP 2022030831 W JP2022030831 W JP 2022030831W WO 2023022117 A1 WO2023022117 A1 WO 2023022117A1
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image
dust
particles
main surface
predetermined time
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PCT/JP2022/030831
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English (en)
French (fr)
Inventor
聡 大柿
Original Assignee
Ａｇｃ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions

Definitions

  • the present invention relates to a dust measuring device, a dust measuring method and a program.
  • a method for detecting dust for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-100003, a method is known in which a pressure-sensitive adhesive sheet on which falling dust adheres is captured by a scanner and image analysis is performed to detect the amount of dust.
  • the adhesive sheet may be exposed for several days in order to detect a sufficient amount of dust for measurement.
  • an object of the present invention is to provide a dust measuring device, a dust measuring method, and a program capable of measuring the amount of dust over time.
  • a dust measuring apparatus includes a substrate having a first main surface on the upper side in the vertical direction and a second main surface on the lower side in the vertical direction, and an image capturing of an area on the first main surface at predetermined time intervals. and an image analysis unit that measures the number of dust particles on the first main surface for each predetermined time based on the image captured by the imaging unit.
  • a dust measurement method comprises the step of capturing an image of a region on the first main surface of a substrate having a first main surface on the upper side in the vertical direction and a second main surface on the lower side in the vertical direction at predetermined time intervals. and measuring the number of dust particles on the first main surface every predetermined time based on the image captured by the imaging unit.
  • a program according to the present invention comprises the steps of: imaging a region on the first main surface of a substrate having a vertically upper first main surface and a vertically lower second main surface at predetermined time intervals; a step of measuring the number of dust particles on the first main surface for each predetermined time based on the image captured by the imaging unit.
  • the present invention it is possible to provide a dust measuring device, a dust measuring method, and a program that can measure the amount of dust over time.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the dust measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing part of the imaging device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of the imaging control device according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is a block diagram of the image processing apparatus according to the first embodiment;
  • 5 is a diagram illustrating an example of an image captured by an imaging unit according to the first embodiment;
  • FIG. FIG. 6 is a flow chart of image analysis of the dust measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a dust measuring device according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a display mode before dust detection by an output unit according to the second embodiment;
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a display mode after dust detection of an output unit according to the second embodiment;
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a different display mode of the output unit according to the second embodiment;
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the dust measuring device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1 , the dust measuring device 1 according to the first embodiment has an imaging device 100 , an imaging control device 200 and an image processing device 300 .
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing part of the imaging device according to the first embodiment.
  • the imaging device 100 has a substrate S, an imaging section 110 , a light source L, and a shielding section 120 .
  • the vertical direction be a direction Z.
  • one of the directions along the direction Z is referred to as a direction Z1
  • the other direction of the directions along the direction Z that is, the direction opposite to the direction Z1 is referred to as a direction Z2.
  • the direction Z1 is the vertically upward direction
  • the direction Z2 is the vertically downward direction.
  • the vertical direction Z upper side of the substrate S is defined as the direction Z1 side.
  • the direction Z1 side refers to a direction from the substrate S toward an arbitrary position within the entire upper region of the substrate S, and does not have to completely match the direction Z1. Further, the vertical direction Z downward direction of the substrate S is defined as the direction Z2 side.
  • the direction Z2 side refers to a direction from the substrate S toward an arbitrary position within the entire area of the substrate S below the substrate S, and does not have to completely match the direction Z2.
  • the imaging device 100 is a device that captures an image containing fallen dust.
  • the imaging device 100 is arranged in a space to be measured for the amount of dust (the number of dust particles).
  • the imaging device 100 according to the first embodiment captures an image including dust on the first main surface PS1 by capturing an area on the first main surface PS1 on the direction Z1 side of the substrate S, which will be described later.
  • the substrate S is a plate-shaped member.
  • the substrate S has a first main surface PS1, which is the surface on the direction Z1 side, and a second main surface PS2, which is the surface on the direction Z2 side.
  • the first main surface PS1 is the surface of the substrate S that is exposed in the Z1 direction, that is, it can be said to be the surface that holds dust.
  • the dust that descends and reaches the first main surface PS1 is held on the first main surface PS1 and stays on the first main surface PS1. Therefore, by imaging the area on the first main surface PS1, the dust on the first main surface PS1 can be imaged.
  • the substrate S has a planar first main surface PS1 and a second main surface PS2, and the first main surface PS1 and the second main surface PS2 are perpendicular to the direction Z (that is, along the horizontal direction). ) are placed.
  • the shape of the substrate S is not limited thereto. It does not have to be orthogonal to Z.
  • the substrate S is not formed with an adhesive layer that causes dust to adhere to the first main surface PS1, but the present invention is not limited to this, and an adhesive layer may be formed.
  • the substrate S is a transparent member that transmits visible light, and may be made of glass, for example.
  • the substrate S transmits light (visible light) incident from the first main surface PS1 to the second main surface PS2 side. Accordingly, since an image can be captured through the substrate S from the direction Z2 side, dust can be detected with high accuracy.
  • the substrate S is not limited to this, and may be a member that does not transmit visible light. In this case, an image can be captured from the direction Z1 side.
  • the imaging unit 110 is a mechanism for imaging an area on the first main surface PS1, and is, for example, a camera.
  • the imaging section 110 has an incident section 111 and an objective lens 112 .
  • the incident unit 111 is a mechanism for causing light to enter the imaging unit 110, and is a cylindrical member that is open on the direction Z1 side.
  • the objective lens 112 is a lens provided inside the incident section 111 .
  • the imaging unit 110 is arranged on the side of the direction Z2 from the substrate S, and is arranged so that the objective lens 112 overlaps the substrate S when viewed from the Z direction.
  • the imaging unit 110 is arranged on the direction Z2 side of the substrate S so that the objective lens 112 faces the direction Z1 side, ie, the imaging direction faces the direction Z1.
  • the imaging unit 110 is preferably arranged such that the optical axis 110Z is along the direction Z1, in other words, the optical axis 110Z is orthogonal to the first main surface PS1 and the second main surface PS2.
  • the imaging unit 110 is preferably arranged at a position where the distance from the objective lens 112 to the substrate S is 1 cm or more and 20 cm or less. Further, the imaging unit 110 is preferably provided at a position in which the focal point of the objective lens 112 in the direction Z overlaps the first main surface PS1, that is, the area on the first main surface PS1 where dust exists.
  • the focal depth of the objective lens 112 in the direction Z is preferably 1 cm or more and 100 cm or less during imaging. This makes it easy to focus the imaging unit 110 on the dust, and avoids focusing on objects other than the dust, such as the ceiling, so that the dust can be detected in the captured image P with high accuracy.
  • the position and orientation of the imaging section 110 are not limited to this and may be arbitrary, and the imaging section 110 may be arranged in an arbitrary position and orientation capable of imaging an area on the first main surface PS1.
  • the light source L is a lighting fixture that emits light, for example, a lighting fixture that emits scattered light, such as an LED (Light Emitting Diode).
  • the light source L is provided at a position capable of irradiating a region on the first main surface PS1 with light. Specifically, as shown in FIG. 2, the light source L is provided on the direction Z1 side of the first main surface PS1. In other words, the light source L is provided at a position on the lateral side of the substrate S, in other words, at a position radially outward of the substrate S when the central axis of the substrate S along the Z direction is taken as the axial direction. preferably.
  • the light source L emits light from this position onto the first main surface PS1, and the light from the light source L passes through the first main surface PS1 and is emitted in the direction Z2 rather than the second main surface PS2. It is preferable to block Furthermore, the light source L is preferably provided at a position where the optical axis LX of the light source L and the optical axis 110Z of the imaging unit 110 intersect. It is more preferable to be provided at a position where the angle LA formed is 80° or more and 90° or less. By providing the light source L at a position where the angle LA falls within this range, it is possible to appropriately suppress the irradiation of the light from the light source L toward the direction Z2 side of the second main surface PS2.
  • the shielding part 120 is a cylindrical sleeve that covers the space between the incident part 111 (objective lens 112) of the imaging part 110 and the second main surface PS2.
  • the shielding portion 120 is connected to the second main surface PS2 at the open end on the Z1 side.
  • the shielding section 120 is connected to the light incident section 111 of the imaging section 110 at the open end on the Z2 side.
  • the shielding part 120 is formed of a member that does not transmit visible light, in other words, a member that has a lower visible light transmittance than at least the substrate S.
  • the shielding part 120 blocks the light inside the shielding part 120 by suppressing transmission of light from the outside of the shielding part 120 into the inside of the shielding part 120 .
  • the shape of the shielding part 120 is not limited to a cylinder, and may be a hollow polygonal prism such as a hollow quadrangular prism.
  • the light source L irradiates the first main surface PS1 with light, and the light is scattered by the dust on the first main surface PS1.
  • the light scattered by the dust is transmitted through the substrate S, so that the light scattered by the dust enters the entrance section 111 of the imaging section 110 .
  • the method of capturing an image of the dusty area on the first main surface PS1 is not limited to this.
  • the imaging unit 110 may be provided on the side of the substrate S in the direction Z1. That is, the imaging unit 110 may be provided on the direction Z1 side with respect to the first main surface PS1, and the image may be picked up from the direction facing the first main surface PS1.
  • the light source L is not an essential component, either.
  • the light emitted from natural light or other lighting in the facility to the first main surface PS1 is made incident on the imaging unit 110, so that the area on the first main surface PS1 is illuminated. You can take an image.
  • FIG. 3 is a block diagram of the imaging control device according to the first embodiment; It can be said that the imaging control device 200 is a computer that controls the imaging unit 110 to acquire an image, and that transmits and receives information to and from the image processing device 300 .
  • the imaging control device 200 is a computer including an arithmetic device including an arithmetic circuit such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage unit 220. By reading and executing a program (software) from the storage unit 220, Execute control.
  • the imaging control device 200 has a communication section 210, a storage section 220, and a control section 230, as shown in FIG.
  • the communication unit 210 is a communication module that communicates with an external device, such as an antenna or cable.
  • the communication unit 210 may communicate with an external device such as the image processing device 300 using any communication method.
  • the storage unit 220 is a memory that stores various types of information such as calculation contents and programs of the control unit 230.
  • the storage unit 220 includes a main storage device such as a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and an HDD ( Hard Disk Drive) and an external storage device such as SSD (Solid State Drive).
  • the program for the control unit 230 stored in the storage unit 220 may be stored in a recording medium readable by the imaging control device 200 .
  • the control unit 230 is an arithmetic device and includes an arithmetic circuit such as a CPU.
  • Control unit 230 includes an image acquisition unit 231 .
  • the control unit 230 reads a program (software) from the storage unit 220 and executes it to realize the image acquisition unit 231 and execute those processes.
  • the control unit 230 may execute these processes by one CPU, or may be provided with a plurality of CPUs and may execute the processes by the plurality of CPUs.
  • the processing of the image acquisition unit 231 may be realized by a hardware circuit.
  • the image acquisition unit 231 acquires the image P captured by the imaging unit 110 by controlling the imaging unit 110 to capture an image at predetermined time intervals.
  • the image P is an image obtained by capturing an area on the first main surface PS1, and can be said to be an image in which dust that has fallen on the first main surface PS1 is captured.
  • the image acquisition unit 231 may control the image capturing unit 110 to capture images at arbitrary time intervals.
  • the imaging interval (frame rate) of the imaging unit 110 is preferably set in units of milliseconds to hours in accordance with the frequency of occurrence of falling dust.
  • the predetermined time may not be constant. For example, the image acquisition unit 231 may shorten the imaging interval of the imaging unit 110 when the amount of detected dust increases.
  • FIG. 4 is a block diagram of the image processing apparatus according to the first embodiment;
  • the image processing device 300 can be said to be a computer that acquires the image P via the imaging control device 200 and that transmits and receives information to and from the imaging control device 200 .
  • the image processing device 300 is a computer including an arithmetic device including an arithmetic circuit such as a CPU and a storage unit 330, and executes processing by reading a program (software) from the storage unit 330 and executing it.
  • the image processing apparatus 300 has an input unit 310, a communication unit 320, a storage unit 330, an output unit 340, and a control unit 350, as shown in FIG.
  • the input unit 310 accepts input to the image processing device 300 .
  • the input unit 310 is implemented by an input device such as a keyboard, mouse, touch panel, or the like.
  • the input unit 310 is not an essential component when processing is automatically performed.
  • the communication unit 320 is a communication module that communicates with an external device, such as an antenna or cable.
  • the communication unit 320 may communicate with an external device such as the imaging control device 200 using any communication method.
  • the storage unit 330 is a memory that stores various types of information such as the contents of calculations and programs of the control unit 350.
  • the storage unit 330 includes a RAM, a main storage device such as a ROM, and an external storage device such as an HDD and an SSD. , at least one.
  • the program for the control unit 350 stored in the storage unit 330 may be stored in a recording medium readable by the image processing device 300 .
  • the output unit 340 outputs various information including the number of dust particles calculated by the image processing device 300 .
  • the output unit 340 may be at least one of a display that outputs images and a speaker that outputs sounds.
  • the control unit 350 is an arithmetic device and includes an arithmetic circuit such as a CPU.
  • Control unit 350 includes image acquisition unit 351 , image analysis unit 352 , and output control unit 353 .
  • the control unit 350 implements an image acquisition unit 351, an image analysis unit 352, and an output control unit 353 by reading out and executing a program (software) from the storage unit 330, and executes these processes.
  • the control unit 350 may execute these processes by one CPU, or may be provided with a plurality of CPUs and may execute the processes by the plurality of CPUs.
  • At least part of the processing of the image acquisition unit 351, the image analysis unit 352, and the output control unit 353 may be realized by hardware circuits.
  • the image acquisition unit 351 acquires the image P captured by the imaging unit 110 from the imaging control device 200 through the communication unit 320 .
  • (Image analysis part) 5 is a diagram illustrating an example of an image captured by an imaging unit according to the first embodiment; FIG.
  • the image analysis unit 352 measures the number of dust based on the first image P1 and the second image P2.
  • the first image P1 is the image P captured by the imaging unit 110, that is, the image P in which dust in the region on the first main surface PS1 is captured.
  • the second image P2 is an image P captured by the imaging unit 110 a predetermined time before the imaging time of the first image P1, and can be said to be an image P captured before the first image P1. That is, the second image P2 is an image P in which the dust in the area on the first main surface PS1 is captured a predetermined time before the imaging time of the first image P1.
  • the time when the imaging unit 110 captures the first image P1 is defined as time T1
  • the time when the second image P2 is captured is defined as time T2.
  • the image analysis unit 352 extracts particles, in fact, areas in which the particles appear, from the first image P1, counts particles within a predetermined range as dust, and calculates the coordinates of the particles.
  • a particle is an area having a closed boundary within the image P, and includes dust and non-dust.
  • the image analysis unit 352 extracts particles from the first image P1, determines that particles within a predetermined range of sizes are dust, counts them, and determines the coordinates of the dust. More specifically, the particles are determined to be dust. Get the coordinates in the image P of the particle. Specifically, the image analysis unit 352 detects a boundary based on the brightness in the first image P1, and determines that the inside of the closed boundary is a particle. Then, the image analysis unit 352 measures the size (area) of the particles based on the number of pixels of the particles in the first image P1, and determines that only particles within a predetermined range are dust. Particles with sizes outside the range of are judged not to be dust.
  • the image analysis unit 352 acquires the center of gravity of the dust, that is, the position of the center of gravity of the area occupied by the dust particles, as the coordinates of the dust.
  • the image analysis unit 352 determines whether each particle included in the first image P1 is dust, and counts the number of particles determined to be dust as the number of dust.
  • the predetermined range here may be arbitrary, for example, when the area of the particle is equal to or greater than the area of a circle with a diameter of 10 ⁇ m, it is considered to be within the predetermined range, and the area of the circle with a diameter of 10 ⁇ m If it is smaller, it may be determined that it is outside the predetermined range.
  • the method of determining the area of a particle is not limited to being based on the number of pixels and may be arbitrary, and may be performed based on, for example, the width or circumference of a particle.
  • the outline (boundary) of the particle may be extracted by a known method such as the Sobel method, and the area surrounded by the outline may be calculated as the area of the particle.
  • the image analysis unit 352 does not count the particles O1, which are clearly large as dust, as not dust, but counts the particles O2 and the particles O4 having the number of dots within a predetermined range as dust. Get the centroid as dust coordinates. Therefore, in the example of FIG. 5, the image analysis unit 352 determines that the number of dust particles in the first image P1, that is, the number of dust particles at time T1 is two.
  • the image analysis unit 352 counts the number of dust particles in the image P every predetermined time period when the image P is captured, and calculates the number of dust particles on the first main surface PS1 for each predetermined time period.
  • the image analysis unit 352 counts the number of dust particles that have reached the substrate S from the time when the last image was captured to the time when the current image is captured, that is, the number of dust particles that increased at time T1. That is, the image analysis unit 352 calculates the number of dust particles that have increased at each predetermined time when the image P is captured. Based on the first image P1 and the second image P2, the image analysis unit 352 may perform, for example, a difference analysis between the first image P1 and the second image P2 to count the dust increased at the time T1. .
  • the image analysis unit 352 based on the first coordinates, which are the coordinates of the dust in the first image P1, and the second coordinates, which are the coordinates of the dust in the second image P2, in the second image P2 Dust that was not present but is present in the first image P1 is counted as increased dust at time T1. That is, the image analysis unit 352 counts the dust that first appeared in the first image P1 as the dust that increased at time T1. Specifically, the image analysis unit 352 determines that the distance between the first coordinates, which are the coordinates of the dust in the first image P1, and the second coordinates, which are the coordinates of the dust in the second image P2, is within a predetermined distance range.
  • the dust in the first image P1 is determined to have already existed at time T2, and is not counted as dust increased at time T1.
  • the image analysis unit 352 determines that the distance between the first coordinates, which are the coordinates of the dust in the first image P1, and the second coordinates, which are the coordinates of the dust in the second image P2, is within a predetermined distance range. If not, the dust in the first image P1 is determined to be dust increased at time T1 and counted.
  • the image analysis unit 352 removes the particles O2 including the coordinates of the particles O8 within a predetermined distance range OA2 from the coordinates of the particles in the second image P2 as dust already existing at the time T2, that is, the same particles.
  • the image analysis unit 352 counts the particles O4 that do not include the dust coordinates within the predetermined distance range OA4 from the particle coordinates as the dust that increased at the time T1. Therefore, in the example of FIG. 5, the image analysis unit 352 determines that the total number of dust particles at time T1 is two and the number of dust particles that increased at time T1 is one.
  • the image analysis unit 352 counts the number of dust particles that increased at time T1 by comparing the first image P1 with the second image P2 captured immediately before the first image P1. is not limited to comparison with That is, the image analysis unit 352 sets an image P captured at an arbitrary time before the first image P1 as the second image P2, compares the first image P1 and the second image P2, and at time T1 The number of increased dust may be counted.
  • the image analysis unit 352 may count the number of dust particles increased at time T1 based on three or more images P, not limited to the first image P1 and the second image P2. That is, the image analysis unit 352 calculates the first coordinates that are the coordinates of the particles in the first image P1, the second coordinates that are the coordinates of the particles in the second image P2, and the image capturing unit 110 before the second image P2. may be compared with the third coordinates, which are the coordinates of the particles in a plurality of images P captured by , to count the number of dust particles that have increased at time T1.
  • the distance between the first coordinates, which are the coordinates of the dust in the first image P1, and the second coordinates, which are the coordinates of the dust in the second image P2, is not within the predetermined distance range.
  • the dust in the first image P1 was determined to be the dust that increased at time T1.
  • the image analysis unit 352 in addition to the first image P1 and the second image P2, determines the dust in the first image P1 at the time T1 based on the image P captured before the second image P2. It may be determined whether it is increased dust.
  • the image analysis unit 352 determines that the distance between the first coordinates, which are the coordinates of the dust in the first image P1, and the second coordinates, which are the coordinates of the dust in the second image P2, is within a predetermined distance range. However, the distance between the first coordinate, which is the coordinate of the dust in the first image P1, and the third coordinate, which is the coordinate of the dust in the image P before the second image P2, is within the predetermined distance range. , the dust in the first image P1 may be determined as the dust that temporarily disappeared in the second image P2 and not the dust that increased at time T1.
  • the image analysis unit 352 determines that the distance between the first coordinates and the second coordinates is not within the predetermined distance range and the distance between the first coordinates and the third coordinates is not within the predetermined distance range. If it is not within the distance range, it may be determined that the dust in the first image P1 is dust that increased at time T1.
  • the image analysis unit 352 is not limited to determining the identity between the dust in the first image P1 and the dust in the second image P2 based on the coordinates of the dust, but based on the shape and size of the dust. The identity of the dust may be determined.
  • the output control unit 353 controls the output unit 340 to output information based on the analysis result of the image analysis unit 352, that is, information regarding the measurement result of the number of dust particles.
  • the output control unit 353 outputs at least one of the total number of dust on the substrate S at time T1 and the number of dust increased at time T1 as the information on the measurement result of the number of dust to the output unit 340. , for example, on a display. Further, when the number of dust particles increased at time T1 exceeds a predetermined number, the output control section 353 may control the output section 340, such as the display, to change the display mode.
  • the output control section 353 may control the output section 340, such as a speaker, to sound an alarm when the number of dust particles increased at time T1 exceeds a predetermined number.
  • the output control unit 353 causes the output unit 340 to output information about the measurement results of the number of dust particles at each interval at which the image capturing unit 110 captures an image on the first main surface PS1, that is, at each predetermined time. This allows the user to be notified of the number of dust over time.
  • the image analysis unit 352 controls the output unit 340 to output information about the measurement result of the number of dusts between the time T1 and the imaging time of the image P next to the first image P1. .
  • the output control unit 353 is not limited to causing the output unit 340 to output information based on the analysis results.
  • the output control unit 353 may transmit information indicating measurement results to another computer via the communication unit 320. .
  • the output control section 353 may send an e-mail to another computer via the communication section 320 .
  • the imaging control device 200 and the image processing device 300 are separate devices, but for example, the imaging control device 200 and the image processing device 300 may be one device. In this case, the device serving as both the imaging control device 200 and the image processing device 300 may control the imaging unit 110 to acquire the image P.
  • FIG. 1 the imaging control device 200 and the image processing device 300 may be one device.
  • FIG. 6 is a flow chart of image analysis of the dust measuring device according to the first embodiment.
  • the image acquisition unit 351 acquires the first image P1 (step S10), and the image analysis unit 352 extracts particles in the first image P1 (step S20). If the size of the particles in the first image P1 is within a predetermined range (Yes in step S30), the image analysis unit 352 determines that they are dust and counts them (step S40), and acquires the coordinates of the dust (step S50). On the other hand, if the size of the particles in the first image P1 is outside the predetermined range (No in step S30), the particles are determined not to be dust.
  • the image analysis unit 352 performs similar analysis on the remaining particles in the first image P1. On the other hand, when the analysis of all particles in the first image P1 is completed (Yes in step S60), the image analysis unit 352 performs difference analysis with the second image P2. If the distance between the dust coordinates in the first image P1 and the dust coordinates in the second image P2 is within a predetermined distance range (Yes in step S70), the image analysis unit 352 determines that the first image The dust at P1 is determined as the dust already present at time T2, and is not counted as the dust increased at time T1.
  • the image analysis unit 352 determines whether the distance between the dust coordinates of the first image P1 and the dust coordinates of the second image P2 is not within the predetermined distance range (No in step S70). If the difference analysis of all the dust in the first image P1 has not been completed (No in step S90), the image analysis unit 352 performs the same analysis on the remaining dust in the first image P1, When the differential analysis of all dust particles in P1 is completed (Yes in step S90), the process is terminated.
  • the dust measuring apparatus 1 includes the imaging unit 110 that images the substrate S and the area on the first main surface PS1 above the substrate S in the vertical direction Z at predetermined time intervals. , and an image analysis unit 352 that measures the number of dust particles on the first main surface PS1 every predetermined time based on the image P captured by the imaging unit 110 .
  • the dust measuring apparatus 1 according to the first embodiment captures an image P including dust that has fallen onto the first main surface PS1 at predetermined time intervals, analyzes the image P at each imaging interval, and determines the number of dust particles. Since changes over time can be measured, the amount of dust can be measured over time.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that a plurality of units each having an imaging device 100 and an imaging control device 200 are provided for one image processing device 300 .
  • descriptions of parts that have the same configuration as the first embodiment will be omitted.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a dust measuring device according to the second embodiment.
  • the dust measuring device 1A according to the second embodiment has multiple imaging devices 100, multiple imaging control devices 200, and one image processing device 300.
  • Units having the imaging device 100 and the imaging control device 200 are arranged at different points in a measurement space, such as a clean room.
  • the image processing device 300 acquires the image P captured by each imaging unit 110 and measures the number of dust particles at the point where each unit is arranged.
  • the image processing device 300 causes the output unit 340 to output information about the measurement results of the number of dust particles at the locations where the respective units are arranged.
  • FIG. 7 shows a unit having four sets of the imaging device 100 and the imaging control device 200, it is merely an example, and the number of units having the imaging device 100 and the imaging control device 200 is arbitrary. OK.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a display mode before dust detection by the output section according to the second embodiment.
  • the image processing apparatus 300 acquires images P captured by a plurality of imaging units 110, measures the number of dust particles in each image P, and outputs an image 340A showing each result to the output unit 340. output to As shown in FIG. 8, the image processing apparatus 300 causes the output unit 340 to display an image 340A in which information on the measurement results of the number of dust at each location where each unit is arranged is arranged.
  • image 340A includes panel 341 .
  • a panel 341 is an image showing information specifying the imaging device 100 , for example, the identification number of the imaging device 100 and information based on the dust amount of the corresponding imaging device 100 . That is, it can be said that the panel 341 is an image showing the amount of dust at the place where the imaging device 100 is arranged.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of different display modes of the output unit according to the second embodiment.
  • the output unit 340 according to the first embodiment outputs an image 340C in which information about the measurement results of the number of dusts at predetermined time intervals at a point specified by the operation is arranged based on the operation via the input unit 310. do.
  • Image 340C includes image table 345 .
  • the image table 345 is a table that displays information specifying the imaging device 100 and the number of dust particles corresponding to the imaging time. That is, it can be said that the image table 345 is information that displays the number of dust particles corresponding to a specific point and a specific time.
  • the image processing apparatus 300 receives, via the input unit 310, information designating a target point for which the measurement result of the number of dusts for each predetermined time is to be displayed in a state where the image 340A or the image 340B is displayed.
  • the image to be displayed on the output unit 340 is switched.
  • the image processing apparatus 300 switches from the image 340A or the image 340B to an image 340C in which the information on the measurement results of the number of dusts at the specified point for each predetermined time is arranged.
  • the output unit 340 switches between the display mode including the panel 341, for example, the image 340A or the image 340B and the image 340C, according to the input through the input unit 310.
  • the operation for switching the image of the output unit 340 may be arbitrary.
  • the display mode of the output unit 340 may be switched by displaying a button on the output unit 340 and pressing the button with a mouse or the like.
  • a dust measuring device of a second aspect is the dust measuring device of the first aspect, in which the substrate S transmits the light incident from the first main surface PS1 toward the second main surface PS2, and the imaging unit 110 includes the It is arranged below the second main surface PS2 in the vertical direction, and images dust on the first main surface PS1 from the second main surface PS2 side.
  • the image capturing unit 110 can capture an image of the area on the first main surface PS1 at predetermined time intervals without affecting dust falling onto the first main surface PS1, so that the amount of dust can be measured over time. .
  • the dust measuring device of the third aspect in the dust measuring device of the first or second aspect, further has a light source L that irradiates light onto the first main surface PS1. As a result, the dust scatters the light, so that the imaging unit 110 can capture an image P in which the brightness of the dust is high, so that the amount of dust can be measured over time.
  • the dust measuring device of the fifth aspect is the dust measuring device of the third aspect, and has a shielding part 120 provided vertically below the second main surface PS2 to block the light from the light source L. emits light from the lateral side of the substrate S toward the first main surface PS1. Accordingly, by increasing only the brightness of the dust without significantly increasing the brightness of the background, the imaging unit 110 can capture the image P in which the dust clearly appears, so that the amount of dust can be measured over time.
  • a dust measuring device is the dust measuring device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the image analysis unit 352 includes a first image P1, which is an image P captured at a predetermined time T1, Based on the second image P2, which is the image P captured before the predetermined time T1, the number of dust particles at the predetermined time T1 is measured. As a result, the number of newly fallen dust particles at the predetermined time T1 can be obtained, so that the amount of dust can be measured over time.
  • the particles in the first image P1 are assumed to be dust that increased at the predetermined time T1, and the number of dust corresponding to the predetermined time T1 is calculated. measure.
  • dust that temporarily disappears from the image P due to a decrease in brightness can be regarded as dust that has temporarily disappeared from the image P, so that it can be distinguished from dust that has newly fallen. can be measured.
  • a dust measuring device is the dust measuring device according to the thirteenth aspect, wherein the output unit 340 outputs the information about the measurement result of the number of dust at the predetermined time T1 to the time when the next image is captured from the predetermined time T1. Output at the timing of As a result, the output unit 340 can display information about the measurement result of the number of dusts in substantially real time, so that the amount of dust can be measured over time.
  • a dust measuring device is the dust measuring device according to the thirteenth or fourteenth aspect, in which the substrate S and the imaging units 110 are provided at a plurality of points, and the image analysis unit 352 is configured such that the respective imaging units 110 Based on the obtained image P, the number of dust particles at each point is measured, and the output unit 340 displays information about the measurement result of the number of dust particles at each point.
  • the output unit 340 can simultaneously display information about the measurement results of the number of dusts at a plurality of points, so that the amount of dust can be measured over time.
  • a region on the first main surface PS1 of the substrate S having the first main surface PS1 on the upper side in the vertical direction Z and the second main surface PS2 on the lower side in the vertical direction Z is measured for a predetermined time. and a step of measuring the number of dust particles on the first main surface PS1 at predetermined time intervals based on the image P captured by the imaging unit 110 .
  • a program according to a seventeenth aspect is configured such that a region on a first main surface PS1 of a substrate S having a first main surface PS1 on the upper side in the vertical direction Z and a second main surface PS2 on the lower side in the vertical direction Z is changed at predetermined time intervals.
  • a step of capturing an image, and a step of measuring the number of dust particles on the first main surface PS1 every predetermined time based on the image P captured by the image capturing unit 110 are executed by a computer.
  • the embodiment of the present invention has been described above, the embodiment is not limited by the content of this embodiment.
  • the components described above include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those within the so-called equivalent range.
  • the components described above can be combined as appropriate.
  • various omissions, replacements, or modifications of components can be made without departing from the gist of the above-described embodiments.

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Abstract

ダスト計測装置は、鉛直方向上側の第１主面と鉛直方向下側の第２主面とを有する基板と、前記第１主面上の領域を、所定時間毎に撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、所定時間毎の前記第１主面上のダストの数を計測する画像解析部と、を有する。

Description

ダスト計測装置、ダスト計測方法およびプログラム
　本発明は、ダスト計測装置、ダスト計測方法およびプログラムに関する。
　例えばクリーンルームなどにおいては、ダストの発生が抑えられているかを調べるため、ダスト量を適正に検出する必要がある。ダスト検出の方法として、例えば、特許文献１のように、降下したダストが付着した粘着シートをスキャナーで取り込んで画像解析することで、ダスト量を検出するものが知られている。
日本国特開２０１４-０４４１３５号公報
　しかし、例えば特許文献１のような方法では、測定に十分な量のダストを検出するため、粘着シートを数日間暴露することもある。この場合、ダストの発生日時を特定することは容易ではない。そのため、ダスト量を経時的に測定することが求められる。
　本発明は、上記課題を鑑み、ダスト量を経時的に測定可能なダスト計測装置、ダスト計測方法およびプログラムを提供することを目的とする。
　本発明にかかるダスト計測装置は、鉛直方向上側の第１主面と鉛直方向下側の第２主面とを有する基板と、前記第１主面上の領域を、所定時間毎に撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、所定時間毎の前記第１主面上のダストの数を計測する画像解析部と、を有する。
　本発明にかかるダスト計測方法は、鉛直方向上側の第１主面と鉛直方向下側の第２主面とを有する基板の前記第１主面上の領域を、所定時間毎に撮像するステップと、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、所定時間毎の前記第１主面上のダストの数を計測するステップと、を有する。
　本発明にかかるプログラムは、鉛直方向上側の第１主面と鉛直方向下側の第２主面とを有する基板の前記第１主面上の領域を、所定時間毎に撮像するステップと、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、所定時間毎の前記第１主面上のダストの数を計測するステップと、をコンピュータに実行させる。
　本発明によれば、ダスト量を経時的に測定可能なダスト計測装置、ダスト計測方法およびプログラムを提供できる。
図１は、第１実施形態にかかるダスト計測装置を示す模式図である。 図２は、第１実施形態にかかる撮像装置の一部を示す模式的な断面図である。 図３は、第１実施形態にかかる撮像制御装置のブロック図である。 図４は、第１実施形態にかかる画像処理装置のブロック図である。 図５は、第１実施形態にかかる撮像部が撮像した画像の一例を表す図である。 図６は、第１実施形態にかかるダスト計測装置の画像解析のフローチャートである。 図７は、第２実施形態にかかるダスト計測装置を示す模式図である。 図８は、第２実施形態にかかる出力部のダスト検出前の表示態様の一例を示す図である。 図９は、第２実施形態にかかる出力部のダスト検出後の表示態様の一例を示す図である。 図１０は、第２実施形態にかかる出力部の異なる表示態様の一例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、数値については四捨五入の範囲が含まれる。
　（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態にかかるダスト計測装置を示す模式図である。図１に示すように、第１実施形態にかかるダスト計測装置１は、撮像装置１００と、撮像制御装置２００と、画像処理装置３００とを有する。
　（撮像装置）
　図２は、第１実施形態にかかる撮像装置の一部を示す模式的な断面図である。図２に示すように、撮像装置１００は、基板Ｓと、撮像部１１０と、光源Ｌと、遮蔽部１２０とを有する。ここで、鉛直方向を方向Ｚとする。また、方向Ｚに沿う方向のうち一方の方向を、方向Ｚ１とし、方向Ｚに沿う方向のうち他方の方向、すなわち方向Ｚ１の反対方向を、方向Ｚ２とする。第１実施形態では、方向Ｚ１が鉛直方向上方に向かう方向であり、方向Ｚ２が鉛直方向下方に向かう方向である。以下、基板Ｓの鉛直方向Ｚ上方を方向Ｚ１側とする。方向Ｚ１側は、基板Ｓから、基板Ｓの上方向全体の領域内の任意の位置に向かう方向を指し、完全に方向Ｚ１と一致していなくてもよい。また、基板Ｓの鉛直方向Ｚ下方を方向Ｚ２側とする。方向Ｚ２側は、基板Ｓから、基板Ｓの基板Ｓの下方向全体の領域内の任意の位置に向かう方向を指し、完全に方向Ｚ２と一致していなくてもよい。
　図２に示すように、第１実施形態にかかる撮像装置１００は、降下したダストを含む画像を撮像する装置である。撮像装置１００は、ダスト量（ダストの数）の測定対象となる空間に配置される。第１実施形態にかかる撮像装置１００は、後述する基板Ｓの方向Ｚ１側の第１主面ＰＳ１上の領域を撮像して、第１主面ＰＳ１上のダストを含む画像を撮像する。
　基板Ｓは、板状の部材である。基板Ｓは、方向Ｚ１側の面である第１主面ＰＳ１と、方向Ｚ２側の面である第２主面ＰＳ２とを有する。第１主面ＰＳ１は、基板Ｓの面のうち、方向Ｚ１方向が暴露された面であり、すなわち、ダストを保持する面であるといえる。降下して第１主面ＰＳ１に到達したダストは、第１主面ＰＳ１上で保持されて、第１主面ＰＳ１上に留まる。従って、第１主面ＰＳ１上の領域を撮像することで、第１主面ＰＳ１上のダストを撮像できる。なお、基板Ｓは、第１主面ＰＳ１および第２主面ＰＳ２が平面状であり、第１主面ＰＳ１および第２主面ＰＳ２が方向Ｚに対して直交するように（すなわち水平方向に沿うように）配置される。ただし、基板Ｓの形状は、それに限られず、第１主面ＰＳ１および第２主面ＰＳ２は、曲面状であってもよいし、第１主面ＰＳ１および第２主面ＰＳ２の少なくとも一方が方向Ｚに対して直交していなくてもよい。また、本実施形態では、基板Ｓは、第１主面ＰＳ１にダストを付着させるような粘着層が形成されていないが、それに限られず、粘着層が形成されていてもよい。
　本実施形態では、基板Ｓは、可視光を透過する透明な部材であり、例えばガラス製であってよい。本実施形態では、基板Ｓは、第１主面ＰＳ１から入射した光（可視光）を第２主面ＰＳ２側に透過する。これにより、方向Ｚ２側から基板Ｓを通して撮像可能であるため、高い精度でダストを検出できる。基板Ｓは、これに限られず可視光を透過しない部材であってもよく、この場合、方向Ｚ１側から撮像できる。
　撮像部１１０は、第１主面ＰＳ１上の領域を撮像する機構であり、例えば、カメラである。撮像部１１０は、入射部１１１と、対物レンズ１１２とを有する。入射部１１１は、撮像部１１０に光を入射させる機構であり、方向Ｚ１側が開口した筒状の部材である。対物レンズ１１２は、入射部１１１内に設けられるレンズである。本実施形態では、撮像部１１０は、基板Ｓよりも方向Ｚ２側に配置されており、Ｚ方向から見て対物レンズ１１２が基板Ｓに重なるように配置される。さらに言えば、撮像部１１０は、対物レンズ１１２が方向Ｚ１側を向くように、すなわち撮像方向が方向Ｚ１に向かうように、基板Ｓよりも方向Ｚ２側に配置される。撮像部１１０は、光軸１１０Ｚが方向Ｚ１に沿うように、言い換えれば、光軸１１０Ｚが第１主面ＰＳ１および第２主面ＰＳ２に直交するように、配置されることが好ましい。撮像部１１０は、対物レンズ１１２から基板Ｓまでの距離が、１ｃｍ以上２０ｃｍ以下となる位置に配置されることが好ましい。また、撮像部１１０は、方向Ｚにおいて、対物レンズ１１２の焦点が第１主面ＰＳ１上、すなわちダストが存在する第１主面ＰＳ１上の領域、に重なる位置に設けられることが好ましい。さらに、方向Ｚにおける対物レンズ１１２の焦点深度は、撮像時において１ｃｍ以上１００ｃｍ以下であることが好ましい。これにより、撮像部１１０の焦点を、ダストに合わせやすく、また天井などダスト以外の物体に合わせずにすむため、撮像した画像Ｐにおいてダストを高い精度で検出できる。ただし、撮像部１１０の位置や向きは、これに限られず任意であってよく、撮像部１１０は、第１主面ＰＳ１上の領域を撮像可能な任意の位置および向きに配置されていてよい。
　光源Ｌは、光を照射する照明器具であり、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）など、散乱光を照射する照明器具である。光源Ｌは、第１主面ＰＳ１上の領域に光を照射可能な位置に設けられる。具体的には、図２に示すように、光源Ｌは、第１主面ＰＳ１よりも方向Ｚ１側に設けられる。さらに言えば、光源Ｌは、基板Ｓの側方側の位置、言い換えれば、基板ＳのＺ方向に沿った中心軸を軸方向とした場合の、基板Ｓよりも径方向外側の位置、に設けられることが好ましい。光源Ｌは、この位置から第１主面ＰＳ１上に向けて光を照射して、光源Ｌからの光が第１主面ＰＳ１を透過して第２主面ＰＳ２よりも方向Ｚ２側に照射されることを遮ることが好ましい。さらに言えば、光源Ｌは、光源Ｌの光軸ＬＸと撮像部１１０の光軸１１０Ｚとが交差する位置に設けられることが好ましく、光源Ｌは、光源Ｌの光軸ＬＸと光軸１１０Ｚとのなす角ＬＡの大きさが８０°以上９０°以下となる位置に設けられることがより好ましい。角ＬＡがこの範囲となる位置に光源Ｌを設けることで、光源Ｌからの光が第２主面ＰＳ２よりも方向Ｚ２側に照射されることを適切に抑制できる。
　遮蔽部１２０は、撮像部１１０の入射部１１１（対物レンズ１１２）と、第２主面ＰＳ２との間の空間を覆う筒状のスリーブである。遮蔽部１２０は、開口している方向Ｚ１側の端部が、第２主面ＰＳ２と接続されている。遮蔽部１２０は、開口している方向Ｚ２側の端部が、撮像部１１０の光の入射部１１１と接続されている。遮蔽部１２０は、可視光を透過しない部材、言い換えれば、少なくとも基板Ｓよりも可視光の透過率が低い部材、で形成されている。第１実施形態では、遮蔽部１２０は、遮蔽部１２０の外側からの光が遮蔽部１２０の内部に透過することを抑制して、遮蔽部１２０の内部を遮光する。これにより、第２主面ＰＳ２と入射部１１１との間が暗く保たれ、第２主面ＰＳ２と入射部１１１との間にダストなどが入ることを防ぐため、撮像した画像Ｐにおいてダストを高い精度で検出できる。なお、遮蔽部１２０の形状は円筒に限られず、中空な四角柱など、中空な多角柱であってもよい。
　このように、第１実施形態においては、光源Ｌで第１主面ＰＳ１に光を照射させることで、光を第１主面ＰＳ１上のダストによって散乱させる。そして、第１実施形態においては、ダストによって散乱された光を基板Ｓで透過させることで、ダストによって散乱された光を撮像部１１０の入射部１１１に入射させる。ただし、ダストのある第１主面ＰＳ１上の領域を撮像する方法は、これに限られない。例えば、撮像部１１０は、基板Ｓに対して方向Ｚ１側に設けられてもよい。すなわち、撮像部１１０が第１主面ＰＳ１に対して方向Ｚ１側に設けられ、第１主面ＰＳ１上に向いた方向から撮像してもよい。また、光源Ｌも必須の構成ではなく、例えば自然光や設備内の別の照明から第１主面ＰＳ１に照射された光を撮像部１１０に入射させることで、第１主面ＰＳ１上の領域を撮像してもよい。
　（撮像制御装置）
　図３は、第１実施形態にかかる撮像制御装置のブロック図である。撮像制御装置２００は、撮像部１１０を制御して画像を取得し、画像処理装置３００と情報の送受信を行うコンピュータであるといえる。例えば、撮像制御装置２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）などの演算回路を含む演算装置と、記憶部２２０とを含むコンピュータであり、記憶部２２０からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、制御を実行する。撮像制御装置２００は、図３に示すように、通信部２１０と、記憶部２２０と、制御部２３０とを有する。
　通信部２１０は、外部の装置と通信を行う通信モジュールであり、例えばアンテナやケーブルなどである。通信部２１０は、任意の通信方式で、画像処理装置３００などの外部の装置と通信を行ってよい。
　記憶部２２０は、制御部２３０の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）のような主記憶装置と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）と、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）などの外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含む。記憶部２２０が記憶する制御部２３０用のプログラムは、撮像制御装置２００が読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。
　制御部２３０は、演算装置であり、例えばＣＰＵなどの演算回路を含む。制御部２３０は、画像取得部２３１を含む。制御部２３０は、記憶部２２０からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、画像取得部２３１を実現して、それらの処理を実行する。なお、制御部２３０は、１つのＣＰＵによってこれらの処理を実行してもよいし、複数のＣＰＵを備えて、それらの複数のＣＰＵで、処理を実行してもよい。また、画像取得部２３１の処理を、ハードウェア回路で実現してもよい。
　（画像取得部）
　画像取得部２３１は、撮像部１１０が所定時間毎に撮像するよう制御して、撮像部１１０が撮像した画像Ｐを取得する。画像Ｐとは、第１主面ＰＳ１上の領域を撮像した画像であり、第１主面ＰＳ１に降下したダストが写っている画像ともいえる。画像取得部２３１は、任意の時間毎に、撮像部１１０が撮像するよう制御してよい。撮像部１１０の撮像間隔（フレームレート）は、降下するダストの発生頻度に応じて、ミリ秒単位から時間単位の間隔に設定することが好ましい。なお、画像取得部２３１は、撮像部１１０の撮像間隔を一定とすることが好ましいが、それに限られず所定時間が一定でなくてもよい。例えば、画像取得部２３１は、検出したダストが増加した場合に、撮像部１１０の撮像間隔を短くしてもよい。
　（画像処理装置）
　図４は、第１実施形態にかかる画像処理装置のブロック図である。画像処理装置３００は、撮像制御装置２００を介して画像Ｐを取得する、撮像制御装置２００と情報の送受信を行うコンピュータであるといえる。例えば、画像処理装置３００は、ＣＰＵなどの演算回路を含む演算装置と、記憶部３３０とを含むコンピュータであり、記憶部３３０からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、処理を実行する。画像処理装置３００は、図４に示すように、入力部３１０と、通信部３２０と、記憶部３３０と、出力部３４０と、制御部３５０とを有する。
　入力部３１０は、画像処理装置３００に対する入力を受け付ける。入力部３１０は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力デバイスで実現される。入力部３１０は、処理が自動で行われる場合、必須の構成ではない。
　通信部３２０は、外部の装置と通信を行う通信モジュールであり、例えばアンテナやケーブルなどである。通信部３２０は、任意の通信方式で、撮像制御装置２００などの外部の装置と通信を行ってよい。
　記憶部３３０は、制御部３５０の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、ＲＡＭと、ＲＯＭのような主記憶装置と、ＨＤＤと、ＳＳＤなどの外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含む。記憶部３３０が記憶する制御部３５０用のプログラムは、画像処理装置３００が読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。
　出力部３４０は、画像処理装置３００によって算出されたダストの数を含む各種の情報を出力する。出力部３４０は、画像を出力するディスプレイ、および音声を出力するスピーカの少なくとも一つであってよい。
　制御部３５０は、演算装置であり、例えばＣＰＵなどの演算回路を含む。制御部３５０は、画像取得部３５１と、画像解析部３５２と、出力制御部３５３とを含む。制御部３５０は、記憶部３３０からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、画像取得部３５１、画像解析部３５２と、出力制御部３５３とを実現して、それらの処理を実行する。なお、制御部３５０は、１つのＣＰＵによってこれらの処理を実行してもよいし、複数のＣＰＵを備えて、それらの複数のＣＰＵで、処理を実行してもよい。また、画像取得部３５１、画像解析部３５２と、出力制御部３５３との少なくとも一部の処理を、ハードウェア回路で実現してもよい。
　（画像取得部）
　画像取得部３５１は、通信部３２０により、撮像制御装置２００から、撮像部１１０が撮像した画像Ｐを取得する。
　（画像解析部）
　図５は、第１実施形態にかかる撮像部が撮像した画像の一例を表す図である。画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とに基づいて、ダストの数を計測する。第１画像Ｐ１とは、撮像部１１０が撮像した画像Ｐであり、すなわち、第１主面ＰＳ１上の領域にあるダストが写っている画像Ｐである。第２画像Ｐ２とは、第１画像Ｐ１の撮像時間より所定時間前に撮像部１１０が撮像した画像Ｐであり、第１画像Ｐ１の前に撮像された画像Ｐともいえる。すなわち、第２画像Ｐ２は、第１画像Ｐ１の撮像時間から所定時間前に第１主面ＰＳ１上の領域にあるダストが写っている画像Ｐである。以下、撮像部１１０が第１画像Ｐ１を撮像した時刻を時刻Ｔ１、第２画像Ｐ２を撮像した時刻を時刻Ｔ２とする。画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１から、粒子、実際には、粒子が写っている領域、を抽出して、所定範囲内の大きさの粒子をダストとして計数し、その座標を算出する。ここで、粒子とは、画像Ｐ内で閉じた境界を有する領域であり、ダストとダストでないものとが含まれる。
　画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１から、粒子を抽出して、所定範囲内の大きさの粒子をダストと判断してカウントし、ダストの座標、詳細には、ダストであると判断された粒子の、画像Ｐにおける座標、を取得する。具体的には、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１内から輝度に基づいて境界を検出し、境界が閉じた内部を粒子と判定する。そして、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１の粒子の画素数に基づき粒子の大きさ（面積）を計測して、所定の範囲内の大きさの粒子のみをダストであると判断し、所定の範囲外の大きさの粒子をダストではないと判断する。画像解析部３５２は、ダストの重心、すなわちダストとされた粒子が占める領域の重心位置を、そのダストの座標として取得する。画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１に含まれるそれぞれの粒子について、ダストであるかの判断を行って、ダストであると判断された粒子の数をダストの数としてカウントする。なお、ここでの所定の範囲は任意であってよいが、例えば、粒子の面積が、直径１０μｍの円の面積以上の場合に、所定の範囲内であるとし、直径１０μｍの円の面積よりも小さい場合に、所定の範囲外と判断してよい。また、粒子の面積の判定方法は、画素数に基づくことに限られず任意であってよく、例えば、粒子の幅や、周長などで行ってもよい。また例えば、Ｓｏｂｅｌ法など公知の方法で粒子の輪郭（境界）を抽出して、輪郭に囲われる面積を、粒子の面積として算出してもよい。
　図５の例では、画像解析部３５２は、ダストとして明らかに大きな粒子Ｏ１をダストでないとしてカウントしない一方、所定範囲内のドット数となる粒子Ｏ２と、粒子Ｏ４とをダストとしてカウントし、それぞれの重心をダストの座標として取得する。したがって、図５の例では、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１のダスト数を、すなわち時刻Ｔ１におけるダスト数を、２個と判定する。
　画像解析部３５２は、画像Ｐが撮像された所定時間毎に、画像Ｐ内のダストの数のカウントを行って、所定時間毎の第１主面ＰＳ１上のダスト数を算出する。
　さらに言えば、画像解析部３５２は、直前に撮像された時刻から今回撮像された時刻までに基板Ｓに到達したダストの数を、すなわち時刻Ｔ１で増加したダストの数を、カウントする。すなわち、画像解析部３５２は、画像Ｐが撮像された所定時間毎に、その時刻において増加したダストの数を算出する。画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１と、第２画像Ｐ２とに基づいて、例えば第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２との差分解析を行って、時刻Ｔ１で増加したダストをカウントしてよい。この場合例えば、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１内のダストの座標である第１座標と、第２画像Ｐ２内のダストの座標である第２座標とに基づいて、第２画像Ｐ２では存在しなかったが第１画像Ｐ１で存在しているダストを、時刻Ｔ１で増加したダストとしてカウントする。すなわち画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１で始めて現れたダストを、時刻Ｔ１で増加したダストとしてカウントする。具体的には、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１のダストの座標である第１座標と、第２画像Ｐ２のダストの座標である第２座標との間の距離が、所定の距離範囲内にある場合は、その第１画像Ｐ１のダストを、時刻Ｔ２ですでにあったダストと判断して、時刻Ｔ１で増加したダストとしてはカウントしない。一方で、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１のダストの座標である第１座標と、第２画像Ｐ２のダストの座標である第２座標との間の距離が、所定の距離範囲内にない場合には、その第１画像Ｐ１のダストを、時刻Ｔ１で増加したダストと判断してカウントする。図５の例では、画像解析部３５２は、第２画像Ｐ２において、粒子の座標から所定の距離範囲ＯＡ２に粒子Ｏ８の座標を含む粒子Ｏ２を、時刻Ｔ２ですでにあったダスト、すなわち同一のダストと判断する。一方で、画像解析部３５２は、第２画像Ｐ２において、粒子の座標から所定の距離範囲ＯＡ４にダストの座標を含まない粒子Ｏ４を、時刻Ｔ１で増加したダストとしてカウントする。したがって、図５の例では、画像解析部３５２は、時刻Ｔ１におけるダストの総数が２個であり、時刻Ｔ１で増加したダストの数を１個と判定する。
　なお、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１を、第１画像Ｐ１の直前で撮像された第２画像Ｐ２と比較して、時刻Ｔ１で増加したダストの数をカウントしたが、直前の画像Ｐと比較することに限られない。すなわち、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１よりも前の任意の時刻に撮像された画像Ｐを第２画像Ｐ２として、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを比較して、時刻Ｔ１で増加したダストの数をカウントしてもよい。
　また、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２のみに限られず、３枚以上の画像Ｐに基づいて、時刻Ｔ１で増加したダストの数をカウントしてもよい。すなわち、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１内の粒子の座標である第１座標と、第２画像Ｐ２内の粒子の座標である第２座標と、第２画像Ｐ２より過去に撮像部１１０が撮像した複数の画像Ｐ内の粒子の座標である第３座標とを比較して、時刻Ｔ１で増加したダストの数をカウントしてもよい。なお、上述の説明では、第１画像Ｐ１のダストの座標である第１座標と、第２画像Ｐ２のダストの座標である第２座標との間の距離が、所定の距離範囲内にない場合には、第１画像Ｐ１のダストを、時刻Ｔ１で増加したダストと判断していた。ただし、撮像条件などの影響で、ダストが存在し続けているが一時的に画像Ｐに写らなくなることも想定される。そのため、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１および第２画像Ｐ２に加えて、第２画像Ｐ２よりも過去に撮像された画像Ｐにも基づいて、第１画像Ｐ１のダストを、時刻Ｔ１で増加したダストであるか否かを判断してよい。具体的には、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１のダストの座標である第１座標と、第２画像Ｐ２のダストの座標である第２座標との間の距離が、所定の距離範囲内にないが、第１画像Ｐ１のダストの座標である第１座標と、第２画像Ｐ２より過去の画像Ｐのダストの座標である第３座標との間の距離が、所定の距離範囲内にある場合には、その第１画像Ｐ１のダストを、第２画像Ｐ２で一時的に消失したダストと判断して、時刻Ｔ１で増加したダストではないと判断してもよい。一方、画像解析部３５２は、第１座標と、第２座標との間の距離が、所定の距離範囲内になく、かつ、第１座標と、第３座標との間の距離が、所定の距離範囲内にない場合には、その第１画像Ｐ１のダストを、時刻Ｔ１で増加したダストであると判断してよい。
　また、画像解析部３５２は、ダストの座標に基づいて、第１画像Ｐ１のダストと第２画像Ｐ２のダストとの同一性を判定することに限られず、ダストの形状や大きさなどに基づいてダストの同一性を判定してもよい。
　（出力制御部）
　出力制御部３５３は、画像解析部３５２の解析結果に基づいた情報を、すなわちダストの数の計測結果に関する情報を、出力部３４０を制御して出力させる。本実施形態では、出力制御部３５３は、ダストの数の計測結果に関する情報として、時刻Ｔ１における基板Ｓ上のダストの総数と、時刻Ｔ１で増加したダストの数との、少なくとも一方を出力部３４０、例えばディスプレイ、に表示させる。また、出力制御部３５３は、時刻Ｔ１で増加したダストの数が所定の数を超えた場合、出力部３４０、例えばディスプレイ、を制御して表示態様を変化させてよい。また、出力制御部３５３は、時刻Ｔ１で増加したダストの数が所定数を超えた場合、出力部３４０、例えばスピーカ、を制御してアラームを鳴動させてもよい。出力制御部３５３は、撮像部１１０が第１主面ＰＳ１上の画像を撮像する間隔毎、すなわち所定時間毎の、ダストの数の計測結果に関する情報を出力部３４０に出力させる。これにより、ユーザに、経時的にダストの数を通知できる。このとき、画像解析部３５２は、時刻Ｔ１から第１画像Ｐ１の次の画像Ｐの撮像時刻までの間に、出力部３４０を制御してダストの数の計測結果に関する情報を出力させることが好ましい。これにより、次の撮像までにダストの数の計測結果に関する情報を出力することで、ほぼリアルタイムでダストの数の計測結果を通知できる。また、出力制御部３５３は、出力部３４０に解析結果に基づいた情報を出力させることに限られず、例えば、通信部３２０を介して、計測結果を示す情報を別のコンピュータに送信してもよい。具体的には、時刻Ｔ１で増加したダストの数が所定数を超えた場合、出力制御部３５３は、通信部３２０を介して、別のコンピュータに電子メールを送信してもよい。
　なお、以上の説明では、撮像制御装置２００と画像処理装置３００とが別の装置であったが、例えば、撮像制御装置２００と、画像処理装置３００とは、１つの装置であってもよい。この場合、撮像制御装置２００と、画像処理装置３００とを兼ねる装置は、撮像部１１０を制御して、画像Ｐを取得してよい。
　（フローチャート）
　図６は、第１実施形態にかかるダスト計測装置の画像解析のフローチャートである。画像取得部３５１は、第１画像Ｐ１を取得し（ステップＳ１０）、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１内の粒子を抽出する（ステップＳ２０）。画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１内の粒子の大きさが所定の範囲内である場合（ステップＳ３０でＹｅｓ）、ダストと判断してカウントし（ステップＳ４０）、ダストの座標を取得する（ステップＳ５０）。一方、第１画像Ｐ１内の粒子の大きさが所定の範囲外である場合（ステップＳ３０でＮｏ）、粒子をダストではないと判断する。画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１内の全粒子の解析が終了していない場合（ステップＳ６０でＮｏ）、第１画像Ｐ１内の残りの粒子についても同様の解析を行う。一方で、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１内の全粒子の解析が終了した場合（ステップＳ６０でＹｅｓ）、第２画像Ｐ２との差分解析を行う。第１画像Ｐ１のダストの座標と、第２画像Ｐ２のダストの座標との間の距離が、所定の距離範囲内にある場合（ステップＳ７０でＹｅｓ）、画像解析部３５２は、その第１画像Ｐ１のダストを、時刻Ｔ２ですでにあったダストと判断して、時刻Ｔ１で増加したダストとしてはカウントしない。一方、第１画像Ｐ１のダストの座標と、第２画像Ｐ２のダストの座標との間の距離が、所定の距離範囲内にない場合（ステップＳ７０でＮｏ）、画像解析部３５２は、その第１画像Ｐ１のダストを、時刻Ｔ１で増加したダストと判断してカウントする（ステップＳ８０）。画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１内の全ダストの差分解析が終了していない場合（ステップＳ９０でＮｏ）、第１画像Ｐ１内の残りのダストについても同様の解析を行い、第１画像Ｐ１内の全ダストの差分解析が終了した場合（ステップＳ９０でＹｅｓ）、処理を終了する。
　（効果）
　以上説明したように、第１実施形態にかかるダスト計測装置１は、基板Ｓと、基板Ｓの鉛直方向Ｚ上側の第１主面ＰＳ１上の領域を、所定時間毎に撮像する撮像部１１０と、撮像部１１０が撮像した画像Ｐに基づいて、所定時間毎の第１主面ＰＳ１上のダストの数を計測する画像解析部３５２と、を有する。第１実施形態にかかるダスト計測装置１は、第１主面ＰＳ１上に降下したダストを含む画像Ｐを所定時間毎に撮像して、撮像間隔ごとに画像Ｐを解析して、ダストの数の時間変化を測定できるため、ダスト量を経時的に測定できる。
　（第２実施形態）
　次に第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、１個の画像処理装置３００に対して、撮像装置１００と撮像制御装置２００とを有するユニットが複数設けられる点で第１実施形態と異なる。第２実施形態について、第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
　図７は、第２実施形態にかかるダスト計測装置を示す模式図である。図７に示すように、第２実施形態にかかるダスト計測装置１Ａは、複数の撮像装置１００と、複数の撮像制御装置２００と、１個の画像処理装置３００を有する。撮像装置１００と撮像制御装置２００とを有するユニットは、測定空間、例えば、クリーンルーム、において、それぞれ異なる地点に配置されている。画像処理装置３００は、それぞれの撮像部１１０によって撮像された画像Ｐを取得して、それぞれのユニットが配置された地点における、ダストの数を計測する。画像処理装置３００は、それぞれのユニットが配置された地点における、ダストの数の計測結果に関する情報を、出力部３４０に出力させる。なお、図７には、４組の撮像装置１００と撮像制御装置２００とを有するユニットが示されているが、単なる一例であり、撮像装置１００と撮像制御装置２００とを有するユニットの数は任意でよい。
　図８は、第２実施形態にかかる出力部のダスト検出前の表示態様の一例を示す図である。第２実施形態にかかる画像処理装置３００は、複数の撮像部１１０が撮像した画像Ｐを取得して、それぞれの画像Ｐについてダスト数の計測を行い、それぞれの結果を示す画像３４０Ａを出力部３４０に出力させる。図８に示すように、画像処理装置３００は、画像３４０Ａとして、それぞれのユニットが配置された各地点の、ダストの数の計測結果に関する情報が並んだ画像を、出力部３４０に表示させる。より詳しくは、画像３４０Ａは、パネル３４１を含む。パネル３４１は、撮像装置１００を特定する情報、例えば、撮像装置１００の識別番号、と、対応する撮像装置１００のダストの量に基づく情報とを示す画像である。すなわち、パネル３４１は、撮像装置１００の配置場所におけるダストの量を示す画像であるといえる。
　図９は、第２実施形態にかかる出力部のダスト検出後の表示態様の一例を示す図である。図９に示すように、ある撮像部１１０が取得した画像Ｐでダスト数の増加が所定の値以上である場合、すなわちある地点においてある時刻で増加したダスト数が所定の値以上である場合、出力部３４０は、対応するパネル３４１Ａの表示態様をパネル３４１Ｂに変更した画像３４０Ｂを出力する。図９の例では、パネル３４１Ｂは、パネル３４１Ａの表示色を変更したものであるが、単なる一例であり、ユーザが視認できるものであれば、任意でよく、例えば、パネル３４１Ａの枠の表示態様を変更したものであってもよい。
　図１０は、第２実施形態にかかる出力部の異なる表示態様の一例を示す図である。第１実施形態にかかる出力部３４０は、入力部３１０を介した操作に基づいて、その操作によって指定された地点における、所定時間毎のダストの数の計測結果に関する情報を並べた画像３４０Ｃを出力する。画像３４０Ｃは、画像表３４５を含む。画像表３４５は、撮像装置１００を特定する情報と撮像時刻に対応するダスト数を表示する表である。すなわち、画像表３４５は、特定の地点と特定の時刻とに対応するダスト数を表示する情報であるといえる。例えば、画像処理装置３００は、画像３４０Ａまたは画像３４０Ｂが表示された状態で、所定時間毎のダストの数の計測結果を表示させたい対象となる地点を指定する情報が、入力部３１０を介して入力された場合には、出力部３４０に表示させる画像を切り替える。具体的には、画像処理装置３００は、画像３４０Ａまたは画像３４０Ｂから、指定された地点における所定時間毎のダストの数の計測結果に関する情報を並べた画像３４０Ｃに切り替える。すなわち、出力部３４０は、入力部３１０を介した入力によってパネル３４１を含む表示態様、例えば、画像３４０Ａまたは画像３４０Ｂ、と、画像３４０Ｃとが切り替わる。出力部３４０の画像の切り替えにかかる操作は任意でよく、例えば出力部３４０は、ボタンを表示し、マウスなどでボタンを押下することによって、出力部３４０の表示態様が切り替わってもよい。
　なお、以上の説明では、撮像装置１００と撮像制御装置２００とを有するユニットが複数設けられていたが、例えば、１つの撮像制御装置２００に対して複数の撮像装置１００が設けられてもよい。この場合、撮像制御装置２００は、複数の撮像部１１０を制御して、画像Ｐを取得してよい。また、撮像制御装置２００と、画像処理装置３００とは、１つの装置であってもよい。この場合、撮像制御装置２００と、画像処理装置３００とを兼ねる装置は、複数の撮像部１１０を制御して、画像Ｐを取得してよい。
　（効果）
　このように、第２実施形態にかかるダスト計測装置は、複数の撮像装置１００と撮像制御装置２００との組が、１台の画像処理装置３００に接続されている。画像解析部３５２は、それぞれの撮像部１１０の画像Ｐに基づき、各地点のダストの数を計測し、出力部３４０は、各地点のダストの数の計測結果に関する情報を、出力する。この構成により、複数の撮像装置１００の配置地点におけるダスト数に基づく情報を、１か所の出力部３４０に表示させることができるので、複数の地点のダスト量を経時的に測定できる。
　（発明の効果）
　各実施形態に記載のダスト計測装置、ダスト計測方法およびプログラムは、例えば以下のように把握される。
　第１の態様のダスト計測装置は、鉛直方向上側の第１主面ＰＳ１と鉛直方向下側の第２主面ＰＳ２とを有する基板Ｓと、第１主面ＰＳ１上の領域を、所定時間毎に撮像する撮像部１１０と、撮像部１１０が撮像した画像Ｐに基づいて、所定時間毎の第１主面ＰＳ１上のダストの数を計測する画像解析部３５２と、を有する。この構成によれば、基板Ｓに降下したダストを含む画像Ｐを所定時間毎に撮像して、撮像間隔ごとに画像Ｐを解析するため、ダスト量の時間変化を測定できるため、ダスト量を経時的に測定できる。
　第２の態様のダスト計測装置は、第１の態様のダスト計測装置において、基板Ｓは、第１主面ＰＳ１から入射した光を第２主面ＰＳ２側に透過し、撮像部１１０は、第２主面ＰＳ２よりも鉛直方向下方に配置され、第２主面ＰＳ２側から第１主面ＰＳ１上のダストを撮像する。これにより、撮像部１１０は、第１主面ＰＳ１へのダストの降下に影響を及ぼすことなく第１主面ＰＳ１上の領域を、所定時間毎に撮像できるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第３の態様のダスト計測装置は、第１または第２の態様のダスト計測装置において、第１主面ＰＳ１上に向けて光を照射する光源Ｌを更に有する。これにより、ダストが光を散乱することで、撮像部１１０は、ダストの輝度が高い画像Ｐを撮像できるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第４の態様のダスト計測装置は、第３の態様のダスト計測装置において、光源Ｌは、光源Ｌの光軸ＬＸと撮像部１１０の光軸１１０Ｚとが所定の角度で交差する位置に配置される。これにより、画像Ｐ全体のダストが光を散乱することで、撮像部１１０は、全てのダストの輝度が高い画像Ｐを撮像できるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第５の態様のダスト計測装置は、第３の態様のダスト計測装置において、第２主面ＰＳ２より鉛直方向下方に設けられて、光源Ｌからの光を遮る遮蔽部１２０を有し、光源Ｌは、基板Ｓの側方側から第１主面ＰＳ１上に向けて光を照射する。これにより、背景の輝度を大きく上げることなくダストの輝度のみを上げることで、撮像部１１０は、ダストが明確に現れた画像Ｐを撮像できるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第６の態様のダスト計測装置は、第５の態様のダスト計測装置において、遮蔽部１２０は、撮像部１１０の光の入射部１１１と第２主面ＰＳ２との間の空間を覆う。これにより、基板Ｓと撮像部１１０の入射部１１１との間にダストが混入することを防ぐことで、撮像部１１０は、第１主面ＰＳ１上のダストのみを撮像できるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第７の態様のダスト計測装置は、第１から第６のいずれか一の態様のダスト計測装置において、撮像部１１０は、焦点を第１主面ＰＳ１上に有する。これにより、撮像部１１０は、第１主面ＰＳ１上のダストを明確に撮像できるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第８の態様のダスト計測装置は、第１から第７のいずれか一の態様のダスト計測装置において、粒子の大きさが所定の範囲内にある場合、粒子をダストとして計測する。これにより、ダストとして適切な大きさの粒子のみをカウントできるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第９の態様のダスト計測装置は、第１から第８のいずれか一の態様のダスト計測装置において、画像解析部３５２は、所定時刻Ｔ１に撮像された画像Ｐである第１画像Ｐ１と、所定時刻Ｔ１以前に撮像された画像Ｐである第２画像Ｐ２とに基づいて所定時刻Ｔ１におけるダストの数を計測する。これにより、所定時刻Ｔ１において新たに降下したダストの数が得られるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第１０の態様のダスト計測装置は、第９の態様のダスト計測装置において、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１の粒子の座標である第１座標と、第２画像Ｐ２の粒子の座標である第２座標と、を取得し、第１座標と第２座標との距離の差が所定の距離範囲内にある場合、第１画像Ｐ１の粒子と、第２画像Ｐ２の粒子が同じ粒子であるとして所定時刻Ｔ１に対応するダストの数を計測し、第１画像座標と第２座標との距離の差が所定の距離範囲外にある場合、第１画像Ｐ１の粒子と、第２画像Ｐ２の粒子が異なる粒子であるとして所定時刻Ｔ１に対応するダストの数を計測する。これにより、基板Ｓの振動などによってわずかに移動したダストを同一のダストとみなすことで、新たに降下したダストと区別できるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第１１の態様のダスト計測装置は、第１から第１０のいずれか一の態様のダスト計測装置において、画像解析部３５２は、所定時刻Ｔ１に撮像された画像である第１画像Ｐ１と、所定時刻Ｔ１以前に撮像された画像である第２画像Ｐ２と、第２画像Ｐ２の撮像時刻Ｔ２以前に撮像された画像Ｐとに基づいて所定時刻Ｔ１におけるダストの数を計測する。これにより、所定時刻Ｔ１において新たに降下したダストの数が得られるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第１２の態様のダスト計測装置は、第１１の態様のダスト計測装置において、画像解析部３５２は、第１画像Ｐ１の粒子の座標である第１座標と、第２画像Ｐ２の粒子の座標である第２座標と、第２画像Ｐ２の撮像時刻Ｔ２以前に撮像された画像Ｐの粒子の座標である第３座標とを取得し、第１座標と、第２座標との距離の差が、所定の距離範囲内にないが、第１座標と、第３座標との距離の差が、所定の距離範囲内にある場合には、その第１画像Ｐ１の粒子を、第２画像Ｐ２で一時的に消失したダストと判断して、時刻Ｔ１で増加したダストではないとして計測し、第１座標と、第２座標との距離の差が、所定の距離範囲内になく、第１座標と、第３座標との距離の差が、所定の距離範囲内にない場合には、その第１画像Ｐ１の粒子を、所定時刻Ｔ１で増加したダストであるとして所定時刻Ｔ１に対応するダストの数を計測する。これにより、輝度の低下などにより画像Ｐにおいて一時的に映らなくなったダストを、一時的に画像Ｐから消失したダストとみなすことで、新たに降下したダストと区別できるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第１３の態様のダスト計測装置は、第１から第１２のいずれか一の態様のダスト計測装置において、ダストの数の計測結果に関する情報を表示する出力部３４０をさらに有する。これにより、出力部３４０は、ダストの数の計測結果に関する情報を表示できるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第１４の態様のダスト計測装置は、第１３の態様のダスト計測装置において、出力部３４０は、所定時刻Ｔ１におけるダストの数の計測結果に関する情報を、所定時刻Ｔ１から次の撮像がなされる時刻までのタイミングで、出力する。これにより、出力部３４０は、ダストの数の計測結果に関する情報をほぼリアルタイムで表示できるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第１５の態様のダスト計測装置は、第１３または第１４の態様のダスト計測装置において、基板Ｓおよび撮像部１１０が複数の地点に設けられ、画像解析部３５２は、それぞれの撮像部１１０が撮像した画像Ｐに基づき、各地点のダストの数を計測し、出力部３４０は、各地点のダストの数の計測結果に関する情報を、表示する。これにより、出力部３４０は、複数地点のダストの数の計測結果に関する情報を同時に表示できるので、ダスト量を経時的に測定できる。
　第１６の態様のダスト計測方法は、鉛直方向Ｚ上側の第１主面ＰＳ１と鉛直方向Ｚ下側の第２主面ＰＳ２とを有する基板Ｓの第１主面ＰＳ１上の領域を、所定時間毎に撮像するステップと、撮像部１１０が撮像した画像Ｐに基づいて、所定時間毎の第１主面ＰＳ１上のダストの数を計測するステップと、を有する。
　第１７の態様のプログラムは、鉛直方向Ｚ上側の第１主面ＰＳ１と鉛直方向Ｚ下側の第２主面ＰＳ２とを有する基板Ｓの第１主面ＰＳ１上の領域を、所定時間毎に撮像するステップと、撮像部１１０が撮像した画像Ｐに基づいて、所定時間毎の第１主面ＰＳ１上のダストの数を計測するステップと、をコンピュータに実行させる。
　以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。
　なお、本出願は、２０２１年８月１８日出願の日本特許出願（特願２０２１－１３３３４４）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
　１，１Ａ　ダスト計測装置
　１００　撮像装置
　１１０　撮像部
　１１０Ｚ　光軸
　１１１　入射部
　１１２　対物レンズ
　１２０　遮蔽部
　２００　撮像制御装置
　２１０　通信部
　２２０　記憶部
　２３０　制御部
　２３１　画像取得部
　３００　画像処理装置
　３１０　入力部
　３２０　通信部
　３３０　記憶部
　３４０　出力部
　３４０Ａ，３４０Ｂ，３４０Ｃ　画像
　３４１，３４１Ａ，３４１Ｂ　パネル
　３４５　画像表
　３５０　制御部
　３５１　画像取得部
　３５２　画像解析部
　３５３　出力制御部
　Ｌ　光源
　ＬＡ　角
　ＬＸ　光軸
　Ｏ１，Ｏ２，Ｏ４，Ｏ８　粒子
　ＯＡ２，ＯＡ４　距離範囲
　Ｐ　画像
　Ｐ１　第１画像
　Ｐ２　第２画像
　ＰＳ１　第１主面
　ＰＳ２　第２主面
　Ｓ　基板
　Ｔ１，Ｔ２　時刻
　Ｚ，Ｚ１，Ｚ２　方向

Claims (17)

  1. 　鉛直方向上側の第１主面と鉛直方向下側の第２主面とを有する基板と、
    　前記第１主面上の領域を、所定時間毎に撮像する撮像部と、
    　前記撮像部が撮像した画像に基づいて、所定時間毎の前記第１主面上のダストの数を計測する画像解析部と、
    　を有するダスト計測装置。
  2. 　前記基板は、前記第１主面から入射した光を前記第２主面側に透過し、
    　前記撮像部は、前記第２主面よりも鉛直方向下方に配置され、前記第２主面側から前記第１主面上の領域を撮像する、
    　請求項１に記載のダスト計測装置。
  3. 　前記第１主面上に向けて光を照射する光源を更に有する、
    　請求項１または請求項２に記載のダスト計測装置。
  4. 　前記光源は、
    　前記光源の光軸と前記撮像部の光軸とのなす角度が８０°以上９０°以下となる位置に配置される、
    　請求項３に記載のダスト計測装置。
  5. 　前記第２主面より鉛直方向下方に配置され、前記光源からの光を遮る遮蔽部をさらに有し、
    　前記光源は、前記基板の側方側から前記第１主面上に向けて光を照射する、
    　請求項３に記載のダスト計測装置。
  6. 　前記遮蔽部は、
    　前記撮像部の光の入射部と前記第２主面との間の空間を覆う、
    　請求項５に記載のダスト計測装置。
  7. 　前記撮像部は、
    　焦点位置が前記第１主面上になる位置に設けられる、
    　請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のダスト計測装置。
  8. 　前記画像解析部は、
    　粒子の大きさが所定の範囲内にある場合、前記粒子を前記ダストとして計測する、
    　請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のダスト計測装置。
  9. 　前記画像解析部は、
    　所定時刻に撮像された前記画像である第１画像と、前記所定時刻以前に撮像された前記画像である第２画像とに基づいて前記所定時刻における前記ダストの数を計測する、
    　請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のダスト計測装置。
  10. 　前記画像解析部は、
    　前記第１画像の粒子の座標である第１座標と、前記第２画像の粒子の座標である第２座標と、を取得し、
    　前記第１座標と前記第２座標との距離の差が所定の距離範囲内にある場合、前記第１画像の粒子と、前記第２画像の粒子が同じ粒子であるとして前記所定時刻に対応する前記ダストの数を計測し、
    　前記第１座標と前記第２座標との距離の差が前記所定の距離範囲外にある場合、前記第１画像の粒子と、前記第２画像の粒子が異なる粒子であるとして前記所定時刻に対応する前記ダストの数を計測する、
    　請求項９に記載のダスト計測装置。
  11. 　前記画像解析部は、
    　所定時刻に撮像された前記画像である第１画像と、前記所定時刻以前に撮像された前記画像である第２画像と、前記第２画像の撮像時刻以前に撮像された前記画像とに基づいて前記所定時刻におけるダストの数を計測する、
    　請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のダスト計測装置。
  12. 　前記画像解析部は、
    　前記第１画像の粒子の座標である第１座標と、前記第２画像の粒子の座標である第２座標と、前記第２画像の撮像時刻以前に撮像された前記画像の粒子の座標である第３座標とを取得し、
    　前記第１座標と、前記第２座標との距離の差が、所定の距離範囲内にないが、前記第１座標と、前記第３座標との距離の差が、前記所定の距離範囲内にある場合には、前記第１画像の粒子を、前記第２画像で一時的に消失した前記ダストと判断して、前記所定時刻で増加した前記ダストではないとして前記所定時刻に対応する前記ダストの数を計測し、
    　前記第１座標と、前記第２座標との距離の差が、前記所定の距離範囲内になく、前記第１座標と、前記第３座標との距離の差が、前記所定の距離範囲内にない場合には、前記第１画像の粒子を、所定時刻で増加した前記ダストであるとして前記所定時刻に対応する前記ダストの数を計測する、
    　請求項１１に記載のダスト計測装置。
  13. 　前記ダストの数の計測結果に関する情報を出力する出力部をさらに有する、
    　請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のダスト計測装置。
  14. 　前記出力部は、所定時刻における前記ダストの数の計測結果に関する情報を、前記所定時刻から次の撮像がなされる時刻までのタイミングで、出力する、
    　請求項１３に記載のダスト計測装置。
  15. 　前記基板および前記撮像部が複数の地点に設けられ、
    　前記画像解析部は、各地点の前記撮像部の前記画像に基づき、各地点の前記ダストの数を計測し、
    　前記出力部は、各地点のダストの数の計測結果に関する情報を、出力する、
    　請求項１３または請求項１４に記載のダスト計測装置。
  16. 　鉛直方向上側の第１主面と鉛直方向下側の第２主面とを有する基板の前記第１主面上の領域を、所定時間毎に撮像するステップと、
    　撮像した画像に基づいて、所定時間毎の前記第１主面上のダストの数を計測するステップと、
    　を有するダスト計測方法。
  17. 　鉛直方向上側の第１主面と鉛直方向下側の第２主面とを有する基板の前記第１主面上の領域を、所定時間毎に撮像するステップと、
    　撮像した画像に基づいて、所定時間毎の前記第１主面上のダストの数を計測するステップと、
    　をコンピュータに実行させる、プログラム。
     
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