圖像生成裝置、缺陷檢查裝置以及缺陷檢查方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生成用于檢查偏振濾波器、相位差薄膜等薄片狀成形體的缺陷的圖像數(shù)據(jù)的圖像生成裝置、具備該圖像生成裝置的缺陷檢查裝置以及缺陷檢查方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為檢查偏振濾波器、相位差薄膜等薄片狀成形體的缺陷的第I現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置，有利用了被稱為線傳感器的一維照相機(jī)的裝置。圖12A以及12B是說明在第I現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置中利用由線傳感器取得的一維圖像Kl?K19來生成缺陷映像圖像L時(shí)的動作的圖。
[0003]第I現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置通過熒光管等線狀光源對薄片狀成形體進(jìn)行照明，通過線傳感器，在薄片狀成形體的表面上沿著薄片狀成形體的長邊方向從長邊方向的一端到另一端進(jìn)行掃描的同時(shí)，取得如圖12A所示的多個(gè)一維圖像(靜止圖像)Kl?K19。另夕卜，圖12A所示的一維圖像Kl?K19是對由線傳感器拍攝到的圖像施加增強(qiáng)缺陷部的處理(例如，2值化等圖像處理)而得到的，在各圖像中，黑色部分表示無缺陷的部分，白色部分表示有缺陷的部分。并且，如圖12B所示，第I現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置按照取得時(shí)間順序?qū)⒍鄠€(gè)一維圖像Kl?K19全鋪上，從而生成作為二維圖像的缺陷映像圖像L，基于該缺陷映像圖像L檢查薄片狀成形體的缺陷。另外，在圖12B所示的缺陷映像圖像L中，黑色部分表示無缺陷的部分，白色部分表示有缺陷的部分。此外，有時(shí)按取得時(shí)間順序?qū)?shí)施缺陷增強(qiáng)處理前(通過線傳感器取得的原圖像)的一維圖像Kl?K19全鋪上來生成缺陷映像圖像L，對缺陷映像圖像L實(shí)施增強(qiáng)缺陷部的處理。
[0004]由線傳感器觀測到的區(qū)域中通常包括線狀光源像。在線狀光源和線傳感器被配置在薄片狀成形體的一個(gè)面的一側(cè)的情況下，線狀光源像是從線狀光源射出并被薄片狀成形體正反射而到達(dá)了線傳感器的光的像，在線狀光源與線傳感器之間配置有薄片狀成形體的情況下，線狀光源像是從線狀光源射出并透過薄片狀成形體后到達(dá)了線傳感器的光的像。在該第I現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置中，在薄片狀成形體的寬度較寬的情況下，為了能夠檢查薄片狀成形體的寬度方向的整個(gè)區(qū)域，在寬度方向上并列使用多臺線傳感器。
[0005]該第I現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置基于將多個(gè)一維圖像Kl?K19全鋪上而生成的二維圖像、即缺陷映像圖像L，來檢查薄片狀成形體的缺陷，因此構(gòu)成缺陷映像圖像L的各一維圖像Kl?K19中的檢查對象像素與線狀光源像之間的位置關(guān)系是唯一確定的位置關(guān)系。有時(shí)缺陷只在檢查對象像素與線狀光源像的位置關(guān)系為特定的位置關(guān)系時(shí)才會出現(xiàn)在一維圖像Kl?K19上。例如，作為缺陷的一種的氣泡大多只在位于線狀光源像的周邊或附近時(shí)才會出現(xiàn)在一維圖像Kl?K19上。如上所述，缺陷有時(shí)因其位置而無法檢測。因此，利用由線傳感器所取得的多個(gè)一維圖像Kl?K19構(gòu)成的二維圖像、即缺陷映像圖像L來檢查薄片狀成形體的缺陷的上述第I現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置只具有有限的缺陷檢測能力。
[0006]作為解決這種問題的第2現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置，有使用了被稱為區(qū)域傳感器的二維照相機(jī)的裝置(參照專利文獻(xiàn)1、2)。第2現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置通過熒光管等線狀光源對薄片狀成形體進(jìn)行照明，在規(guī)定的傳輸方向上連續(xù)傳輸薄片狀成形體的同時(shí)，利用區(qū)域傳感器取得二維圖像(動態(tài)圖像)，基于該二維圖像來檢查薄片狀成形體的缺陷。
[0007]根據(jù)第2現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置，能夠基于檢查對象像素與線狀光源像之間的位置關(guān)系不同的多張二維圖像來判定是否有缺陷，因此能夠比利用了線傳感器的第I現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置更可靠地檢測缺陷。因此，利用了區(qū)域傳感器的第2現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置與利用了線傳感器的第I現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置相比更能提高缺陷檢測能力。
[0008]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:JP特開2007-218629號公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)2: JP特開2010-122192號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]圖13A以及13B是說明在第2現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置中利用由區(qū)域傳感器取得的二維圖像Ml?M6來生成缺陷映像圖像N時(shí)的動作的圖。在第2現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置中，區(qū)域傳感器按照預(yù)先確定的時(shí)間間隔對連續(xù)傳輸?shù)谋∑瑺畛尚误w進(jìn)行攝像動作，如圖13A所示，與各攝像動作對應(yīng)地取得至少一部分重疊的多個(gè)二維圖像Ml?M6。另外，圖13A所示的二維圖像Ml?M6是對由區(qū)域傳感器拍攝到的圖像進(jìn)行增強(qiáng)缺陷部的處理(例如，2值化等圖像處理)而得到的，在各圖像中，黑色部分表示無缺陷的部分，白色部分表示有缺陷的部分。
[0013]在第2現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置中，由區(qū)域傳感器取得的二維圖像Ml?M6在二維圖像Ml與二維圖像M2之間、在二維圖像M2與二維圖像M3之間、在二維圖像M3與二維圖像M4之間、在二維圖像M4與二維圖像M5之間、以及在二維圖像M5與二維圖像M6之間具有一部分重疊的重復(fù)部分。因此，在第2現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢查裝置中，在按照取得時(shí)間順序依次將二維圖像Ml?M6全鋪上來生成了缺陷映像圖像N時(shí)，如圖13B所示，在I個(gè)缺陷映像圖像N之中，存在多個(gè)表示同一缺陷的缺陷像素(例如，圖13B中的缺陷像素NI)。在利用這種缺陷映像圖像N檢查薄片狀成形體的缺陷的情況下，很難正確地掌握薄片狀成形體中的缺陷的位置。此外，會重復(fù)檢測同一缺陷。
[0014]本發(fā)明的目的在于，提供在生成用于檢查薄片狀成形體的缺陷的圖像的圖像生成裝置中，能夠以高的檢測能力正確地檢查薄片狀成形體中的缺陷的位置、且能夠防止同一缺陷的重復(fù)檢測的圖像生成裝置、缺陷檢查裝置以及缺陷檢查方法。
[0015]本發(fā)明提供一種生成用于檢查薄片狀成形體的缺陷的圖像的圖像生成裝置，具備:傳輸部，以預(yù)先確定的傳輸速度將薄片狀成形體沿著其長邊方向傳輸；光照射部，向被傳輸?shù)乃霰∑瑺畛尚误w照射光；攝像部，與被傳輸?shù)乃霰∑瑺畛尚误w的表面對置地配置該攝像部，以預(yù)先確定的時(shí)間間隔拍攝該薄片狀成形體的表面的一部分來生成多個(gè)二維圖像，該攝像部設(shè)定所述時(shí)間間隔以使通過連續(xù)的兩次攝像動作所拍攝的攝像區(qū)域部分重疊；特征量計(jì)算部，通過預(yù)先確定的算法處理，基于各像素的亮度值來計(jì)算出構(gòu)成所述各二維圖像的各像素的特征量；處理圖像數(shù)據(jù)生成部，將構(gòu)成所述各二維圖像的各像素區(qū)分為所述特征量在預(yù)先確定的閾值以上的缺陷像素和所述特征量小于所述閾值的剩余像素，與各二維圖像對應(yīng)地生成針對所述缺陷像素賦予與所述特征量相應(yīng)的灰度值、且針對所述剩余像素賦予零的灰度值的處理圖像；和
[0016]缺陷映像圖像生成部，通過對所述處理圖像數(shù)據(jù)生成部生成的多個(gè)處理圖像進(jìn)行合成，生成表示薄片狀成形體中的缺陷的分布的缺陷映像圖像，
[0017]該缺陷映像圖像生成部具有:缺陷映像圖像坐標(biāo)值計(jì)算部，基于構(gòu)成各處理圖像的各像素的坐標(biāo)值、所述傳輸速度以及所述時(shí)間間隔，計(jì)算出用于構(gòu)成所述缺陷映像圖像的各像素的坐標(biāo)值；累計(jì)部，進(jìn)行下述(I)或下述(2)中的任一方，或者進(jìn)行下述(I)以及下述(2)這兩方:(1)針對所述缺陷映像圖像的各像素，計(jì)數(shù)處理圖像中的對應(yīng)的像素內(nèi)的缺陷像素的數(shù)量，(2)針對所述缺陷映像圖像的各像素，計(jì)算對處理圖像中的對應(yīng)的像素賦予的灰度值的總計(jì)；和亮度值設(shè)定部，將基于在所述(I)中得到的缺陷像素的數(shù)量和/或在所述(2)中得到的灰度值的總計(jì)計(jì)算出的值設(shè)定為所述缺陷映像圖像的各像素的亮度值，從而生成缺陷映像圖像。
[0018]此外，在本發(fā)明的圖像生成裝置中，所述時(shí)間間隔優(yōu)選被設(shè)定為所述部分重疊的攝像區(qū)域在所述長邊方向上的長度是所述各二維圖像在所述長邊方向上的長度的1/2倍以上。
[0019]此外，本發(fā)明提供一種缺陷檢查裝置，具備:所述圖像生成裝置；和顯示部，顯示由所述圖像生成裝置的缺陷映像圖像生成部生成的缺陷映像圖像。
[0020]此外本發(fā)明提供一種用于檢查薄片狀成形體的缺陷的缺陷檢查方法，包括:傳輸步驟，通過傳輸部，以預(yù)先確定的傳輸速度將薄片狀成形體沿著其長邊方向傳輸；光照射步驟，向被傳輸?shù)乃霰∑瑺畛尚误w照射光；攝像步驟，通過與被傳輸?shù)乃霰∑瑺畛尚误w的表面對置地配置的攝像部，以預(yù)先確定的時(shí)間間隔拍攝該薄片狀成形體的表面的一部分來生成多個(gè)二維圖像，在該攝像步驟中，設(shè)定所述時(shí)間間隔以使通過連續(xù)的兩次攝像動作所拍攝的攝像區(qū)域部分重疊；特征量計(jì)算步驟，通過預(yù)先確定的算法處理，基于各像素的亮度值來計(jì)算出構(gòu)成所述各二維圖像的各像素的特征量；處理圖像數(shù)據(jù)生成步驟，將構(gòu)成所述各二維圖像的各像素區(qū)分為所述特征量在預(yù)先確定的閾值以上的缺陷像素和所述特征量小于所述閾值的剩余像素，與各二維圖像對應(yīng)地生成針對所述缺陷像素賦予與所述特征量相應(yīng)的灰度值、且針對所述剩余像素賦予零的灰度值的處理圖像；缺陷映像圖像生成步驟，通過對在所述處理圖像數(shù)據(jù)生成步驟中生成的多個(gè)處理圖像進(jìn)行合成，生成表示薄片狀成形體中的缺陷的分布的缺陷映像圖像；和顯示步驟，顯示在所述缺陷映像圖像生成步驟中生成的缺陷映像圖像，該缺陷映像圖像生成步驟包括:缺陷映像圖像坐標(biāo)值計(jì)算步驟，基于構(gòu)成各處理圖像的各像素的坐標(biāo)值、所述傳輸速度以及所述時(shí)間間隔，計(jì)算出用于構(gòu)成所述缺陷映像圖像的各像素的坐標(biāo)值；累計(jì)步驟，進(jìn)行下述(I)或下述(2)中的任一方，或者進(jìn)行下述(I)以及下述(2)這兩方:(1)針對所述缺陷映像圖像的各像素，計(jì)數(shù)處理圖像中的對應(yīng)的像素內(nèi)的缺陷像素的數(shù)量，(2)針對所述缺陷映像圖像的各像素，計(jì)算對處理圖像中的對應(yīng)的像素賦予的灰度值的總計(jì)；和亮度值設(shè)定步驟，將基于在所述(I)中得到的缺陷像素的數(shù)量和/或在所述(2)中得到的灰度值的總計(jì)計(jì)算出的值設(shè)定為所述缺陷映像圖像的各像素的亮度值，從而生成缺陷映像圖像。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，圖像生成裝置是一種生成用于檢查薄片狀成形體的缺陷的圖像的裝置，具備傳輸部、光照射部、攝像部、特征量計(jì)算部、處理圖像數(shù)據(jù)生成部以及缺陷映像圖像生成部。在圖像生成裝置中，攝像部以預(yù)先確定的時(shí)間間隔對被光照射部照射光的同時(shí)被傳輸部傳輸?shù)谋∑瑺畛尚误w的表面進(jìn)行拍攝，從而生成多個(gè)二維圖像。該攝像部將所述時(shí)間間隔設(shè)定為通過連續(xù)的兩次攝像動作拍攝的攝像區(qū)域部分重疊。對于這樣生成的多個(gè)二維圖像，若看作是在連續(xù)的兩次攝像動作中生成的2個(gè)二維圖像，則在與薄片狀成形體的長邊方向平行的方向上，成為一部分互相重疊的圖像。
[0022]特征量計(jì)算部通過預(yù)先確定的算法對所述各二維圖像進(jìn)行處理，從而計(jì)算出構(gòu)成各二維圖像的各像素的、基于亮度值的特征量。
[0023]處理圖像數(shù)據(jù)生成部將構(gòu)成所述各二維圖像的各像素區(qū)分為所述特征量為預(yù)先確定的閾值以上的缺陷像素、和所述特征量小于所述閾值的剩余像素，與各二維圖像對應(yīng)地生成針對所述缺陷像素賦予與所述特征量相應(yīng)的灰度值、且針對所述剩余像素賦予零的灰度值的處理圖像。
[0024]缺陷映像圖像生成部是對處理圖像數(shù)據(jù)生成部生成的多個(gè)處理圖像進(jìn)行合成來生成缺陷映像圖像的部分，具有缺陷映像圖像坐標(biāo)值計(jì)算部、累計(jì)部以及亮度值設(shè)定部。
[0025]缺陷映像圖像坐標(biāo)值計(jì)算部基于構(gòu)成各處理圖像的各像素的坐標(biāo)值、薄片狀成形體的傳輸速度以及在攝像部設(shè)定的所述時(shí)間間隔，計(jì)算出用于構(gòu)成缺陷映像圖像的各像素的坐標(biāo)值。
[0026]累計(jì)部，進(jìn)行下述⑴或下述(2)中的任一方，或者進(jìn)行下述⑴以及下述(2)這兩方:(1)針對缺陷映像圖像的各像素，計(jì)數(shù)處理圖像中的對應(yīng)的像素內(nèi)的缺陷像素的數(shù)量，(2)針對缺陷映像圖像的各像素，計(jì)算對處理圖像中的對應(yīng)的像素賦予的灰度值的總
i+o
[0027]并且，亮度值設(shè)定部，將基于在⑴中得到的缺陷像素的數(shù)量和/或在⑵中得到的灰度值的總計(jì)計(jì)算出的值設(shè)定為缺陷映像圖像的各像素的亮度值，從而生成缺陷映像圖像。
[0028]在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的圖像生成裝置中，基于攝像部生成的薄片狀成形體的二維圖像，生成用于檢查