図面 (/)

技術 境界の位置決定装置、境界の位置を決定する方法、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、および記録媒体

出願人 シャープ株式会社
発明者 柳瀬正和
出願日 2006年4月28日 (13年4ヶ月経過) 出願番号 2006-126201
公開日 2007年11月15日 (11年10ヶ月経過) 公開番号 2007-298376
状態 特許登録済
技術分野 光学的手段による材料の調査の特殊な応用 光学的手段による測長装置 画像処理 イメージ分析
主要キーワード パネルエッジ Y座標 累算データ 光電変換機 エッジ位置検出装置 X座標 画像処理検査 薄型パネル
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年11月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (13)

課題

ガラス基板に形成されるパネルエッジの位置を精度よく検出する。

解決手段

エッジの位置検出装置が実行する処理は、当該装置に対して外部から入力される指示に基づいて、初期設定を実行するステップ(S710)と、ガラス基板の全体を表わす画像から、対象となる領域に対応する画像を抽出するステップ(S720)と、抽出された画像のエッジを強調した画像データを生成するステップ(S730)と、エッジ強調された画像を表わすデータを投影累算方向の方向に従って積算し、一次元投影累算データを生成するステップ(S740)と、統計量を算出する対象となる領域を決定するステップ(S750)と、決定された領域に基づいて統計量を算出し、その統計量に基づいて閾値を算出するステップ(S760)と、閾値を用いて、パネルエッジの位置を決定するステップ(S770)とを含む。

概要

背景

品質薄型パネルを製造するための品質管理方法として、製造過程における検査工程が重要な役割を果たしている。近年では品質の安定化や目視検査員削減によるコストダウンなどのため、画像処理技術を適用した多種多様欠陥検査装置が開発されている。一般的に画像処理は処理領域が大きいほど多くの処理時間を要する。そのため、必要な領域のみの画像を用いて検査することにより、処理時間の短縮が図られている。

一方、薄型パネルの製造方法としては、1枚のガラス基板から複数枚パネルを製造することが一般的である。このようなガラス基板の欠陥検査においては、カメラによる撮像により取得された画像が用いられる。この欠陥検査において、画像検査処理時間の短縮のための一案として、各パネルの内部のみを検査してその他の部分は検査しないようにする手法がある。

パネル内部のみを検査するためには、ガラス基板の画像中のパネル領域境界、すなわち、パネルのエッジ位置を決定する必要がある。

エッジ位置を決定する方法として、エッジ位置の設計データを利用する方法がある。具体的には、ガラス基板の端に対するエッジの位置、およびカメラとガラス基板との位置関係から、画像中のエッジの位置は、計算により算出される。

しかし、この方法では、一般的に、カメラとガラス基板の位置決め誤差などのため、10mm程度の誤差が生じる。そこで、エッジ位置を画像処理によって決定する必要が生じる。

画像処理によってエッジ位置を決定する方法として、たとえば、特開平5−266194号公報(特許文献1)は、ノイズによる干渉を受けず、輪郭線の直線部分の端点を求めることができる技術を開示している。当該技術によれば、まず画像がエッジの方向に濃淡投影され、1次元投影累算データが求められる。次に、1次元投影累算データから勾配の大きさが求められ、勾配の大きさがピークとなる位置が、エッジ位置として検出される。

また、画像に表示される複数の部位の接続部分を検出する技術として、たとえば、特開2005−284725号公報(特許文献2)は、突き合わせて接合する押し出し型材や板材等の被接合材の表面に汚れキズ等の外乱要因があっても、接合線を正確に検出できる技術を開示している。

また、エッジを検出する技術として、たとえば、特開2004−272313号公報(特許文献3)は、エッジ品質の悪い画像を定量化して、エッジを高精度に検出するための技術を開示している。

さらに、被写体の端部の抽出に関し、たとえば、特開2005−167802号公報(特許文献4)は、原稿画像エリアセンサによって読み取り、画像データから画像処理によって原稿の端部を抽出し、原稿の輪郭と位置とに基づいて原稿サイズを検知する技術を開示している。
特開平5−266194号公報
特開2005−284725号公報
特開2004−272313号公報
特開2005−167802号公報

概要

ガラス基板に形成されるパネルのエッジの位置を精度よく検出する。エッジの位置検出装置が実行する処理は、当該装置に対して外部から入力される指示に基づいて、初期設定を実行するステップ(S710)と、ガラス基板の全体を表わす画像から、対象となる領域に対応する画像を抽出するステップ(S720)と、抽出された画像のエッジを強調した画像データを生成するステップ(S730)と、エッジ強調された画像を表わすデータを投影累算方向の方向に従って積算し、一次元投影累算データを生成するステップ(S740)と、統計量を算出する対象となる領域を決定するステップ(S750)と、決定された領域に基づいて統計量を算出し、その統計量に基づいて閾値を算出するステップ(S760)と、閾値を用いて、パネルエッジの位置を決定するステップ(S770)とを含む。

目的

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その第1の目的は、境界の位置を精度よく決定できる位置決定装置を提供することである。第2の目的は、検査対象物画像処理検査を効率を向上させられる、境界の位置決定装置を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

被写体の撮影により取得された原画像を表わす原画像データを格納する記憶手段を備え、前記原画像データは2次元座標軸にしたがって表わされており、前記原画像が複数の部分画像を有する場合に、前記原画像データに基づいて、各前記部分画像の境界が強調された画像を表わす強調画像データを生成する第1の生成手段と、前記境界が強調された後の各前記部分画像に対応する各部分領域各輝度値を前記境界の方向に積算して、平均値を算出することにより、前記2次元の座標軸のうちの1次元の座標軸に従って表わされる複数の1次元データを生成する第2の生成手段と、前記被写体の設計データに基づいて、前記境界の位置を決定するための対象となるデータの範囲を決定する第1の決定手段と、前記データの範囲に含まれる前記複数の1次元データを用いて統計量を算出することにより、輝度値についての閾値を算出する算出手段と、前記データの範囲に含まれる前記複数の1次元データに基づいて、前記閾値を越える輝度値に対応する前記1次元データを特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された1次元データの前記1次元の座標軸上の座標値を、前記境界の位置として決定する第2の決定手段とを備える、境界の位置決定装置

請求項2

前記第1の決定手段は、前記原画像データによって決定される範囲と、前記設計データによって特定される範囲とに基づいて、前記データの範囲を決定する手段を含む、請求項1に記載の境界の位置決定装置。

請求項3

前記データの範囲を決定する手段は、前記設計データに基づいて、計算上の位置データとして、前記境界の1次元データを算出し、前記原画像データに基づいて、実際の位置データとして、前記境界の前記1次元データを算出し、前記計算上の位置データと前記実際の位置データとの差に基づいて、前記データの範囲を決定する、請求項2に記載の境界の位置決定装置。

請求項4

前記被写体は、検査の対象となる第1の部分と、前記検査の対象とならない第2の部分とを含み、前記原画像は、前記第1の部分に対応する第1の画像と、前記第2の部分に対応する第2の画像とを含み、前記第1の生成手段は、前記強調画像データとして、前記第1の画像と前記第2の画像との境界が強調された画像を表わすデータを生成する、請求項1に記載の境界の位置決定装置。

請求項5

前記被写体は、ガラス基板であり、前記第1の部分は、前記ガラス基板に加工されたパネル領域であり、前記第1の生成手段は、前記パネル領域に対応する画像と、前記パネル領域以外の領域に対応する画像とが接する部分が強調された画像を表わすデータを生成する、請求項4に記載の境界の位置決定装置。

請求項6

前記算出手段は、前記複数の1次元データについての平均値と標準偏差とを算出し、前記平均値と前記標準偏差とに基づいて前記閾値を算出する、請求項1に記載の境界の位置決定装置。

請求項7

前記特定手段は、前記閾値を越える輝度値に対応する複数の前記1次元データを特定する手段と、特定された各前記1次元データの各々について、前記データの範囲の上限値と前記1次元データとの差をそれぞれ算出する手段と、算出された各前記差が最小となる1次元データを、前記閾値を越える輝度値に対応する前記1次元データとして決定する手段とを含む、請求項1に記載の境界の位置決定装置。

請求項8

前記原画像は、矩形領域を含み、前記境界は、前記矩形領域の輪郭によって形成され、前記第1の生成手段は、前記強調画像データとして、前記輪郭により形成される前記境界が強調された画像を表わすデータを生成する、請求項1に記載の境界の位置決定装置。

請求項9

前記第2の生成手段は、前記境界が強調された後の前記矩形領域に対応する各画素の各輝度値を、前記矩形領域における一方向に積算して、平均値を算出することにより、前記複数の一次元データを生成し、前記第1の決定手段は、前記矩形領域についての前記一次元データによって規定される範囲に前記データの範囲が含まれるように、前記データの範囲を決定する、請求項8に記載の境界の位置決定装置。

請求項10

前記統計量は、平均値と標準偏差とを含み、前記算出手段は、複数の標準偏差の各値に応じて予め規定された各式を用いて前記閾値を算出し、各前記式は、各前記標準偏差の値によって異なる、請求項1に記載の境界の位置決定装置。

請求項11

コンピュータが画像に含まれる境界の位置を決定する方法であって、前記コンピュータは、データを格納する記憶装置と前記データを用いて予め規定された処理を実行する処理装置とを備えており、前記方法は、前記処理装置が、前記記憶装置から、被写体の撮影により取得された原画像を表わす原画像データを読み出すステップを備え、前記原画像データは2次元の座標軸にしたがって表わされており、前記原画像が複数の部分画像を有する場合に、前記処理装置が、前記原画像データに基づいて、各前記部分画像の境界が強調された画像を表わす強調画像データを生成するステップと、前記処理装置が、前記境界が強調された後の各前記部分画像に対応する各部分領域の各輝度値を前記境界の方向に積算して、平均値を算出することにより、前記2次元の座標軸のうちの1次元の座標軸に従って表わされる複数の1次元データを生成するステップと、前記処理装置が、前記被写体の設計データに基づいて、前記境界の位置を決定するための対象となるデータの範囲を決定するステップと、前記処理装置が、前記データの範囲に含まれる前記複数の1次元データを用いて統計量を算出することにより、輝度値についての閾値を算出するステップと、前記処理装置が、前記データの範囲に含まれる前記複数の1次元データに基づいて、前記閾値を越える輝度値に対応する前記1次元データを特定するステップと、前記処理装置が、前記特定された1次元データの前記1次元の座標軸上の座標値を、前記境界の位置として決定するステップとを備える、境界の位置を決定する方法。

請求項12

画像に含まれる境界の位置を決定する装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータは、データを格納する記憶装置と前記データを用いて予め規定された処理を実行する処理装置とを備えており、前記プログラムは前記処理装置に、前記記憶装置から、被写体の撮影により取得された原画像を表わす原画像データを読み出すステップを実行させ、前記原画像データは2次元の座標軸にしたがって表わされており、前記原画像が複数の部分画像を有する場合に、前記原画像データに基づいて、各前記部分画像の境界が強調された画像を表わす強調画像データを生成するステップと、前記境界が強調された後の各前記部分画像に対応する各部分領域の各輝度値を前記境界の方向に積算して、平均値を算出することにより、前記2次元の座標軸のうちの1次元の座標軸に従って表わされる複数の1次元データを生成するステップと、前記被写体の設計データに基づいて、前記境界の位置を決定するための対象となるデータの範囲を決定するステップと、前記データの範囲に含まれる前記複数の1次元データを用いて統計量を算出することにより、輝度値についての閾値を算出するステップと、前記データの範囲に含まれる前記複数の1次元データに基づいて、前記閾値を越える輝度値に対応する前記1次元データを特定するステップと、前記特定された1次元データの前記1次元の座標軸上の座標値を、前記境界の位置として決定するステップとを実行させる、プログラム。

請求項13

請求項12に記載のプログラムを格納した、記録媒体

技術分野

0001

本発明は、境界の位置を決定する技術に関し、より特定的には、被写体の撮影により取得された画像に含まれる境界の位置を決定する技術に関する。

背景技術

0002

品質薄型パネルを製造するための品質管理方法として、製造過程における検査工程が重要な役割を果たしている。近年では品質の安定化や目視検査員削減によるコストダウンなどのため、画像処理技術を適用した多種多様欠陥検査装置が開発されている。一般的に画像処理は処理領域が大きいほど多くの処理時間を要する。そのため、必要な領域のみの画像を用いて検査することにより、処理時間の短縮が図られている。

0003

一方、薄型パネルの製造方法としては、1枚のガラス基板から複数枚パネルを製造することが一般的である。このようなガラス基板の欠陥検査においては、カメラによる撮像により取得された画像が用いられる。この欠陥検査において、画像検査処理時間の短縮のための一案として、各パネルの内部のみを検査してその他の部分は検査しないようにする手法がある。

0004

パネル内部のみを検査するためには、ガラス基板の画像中のパネル領域の境界、すなわち、パネルのエッジ位置を決定する必要がある。

0005

エッジ位置を決定する方法として、エッジ位置の設計データを利用する方法がある。具体的には、ガラス基板の端に対するエッジの位置、およびカメラとガラス基板との位置関係から、画像中のエッジの位置は、計算により算出される。

0006

しかし、この方法では、一般的に、カメラとガラス基板の位置決め誤差などのため、10mm程度の誤差が生じる。そこで、エッジ位置を画像処理によって決定する必要が生じる。

0007

画像処理によってエッジ位置を決定する方法として、たとえば、特開平5−266194号公報(特許文献1)は、ノイズによる干渉を受けず、輪郭線の直線部分の端点を求めることができる技術を開示している。当該技術によれば、まず画像がエッジの方向に濃淡投影され、1次元投影累算データが求められる。次に、1次元投影累算データから勾配の大きさが求められ、勾配の大きさがピークとなる位置が、エッジ位置として検出される。

0008

また、画像に表示される複数の部位の接続部分を検出する技術として、たとえば、特開2005−284725号公報(特許文献2)は、突き合わせて接合する押し出し型材や板材等の被接合材の表面に汚れキズ等の外乱要因があっても、接合線を正確に検出できる技術を開示している。

0009

また、エッジを検出する技術として、たとえば、特開2004−272313号公報(特許文献3)は、エッジ品質の悪い画像を定量化して、エッジを高精度に検出するための技術を開示している。

0010

さらに、被写体の端部の抽出に関し、たとえば、特開2005−167802号公報(特許文献4)は、原稿画像エリアセンサによって読み取り、画像データから画像処理によって原稿の端部を抽出し、原稿の輪郭と位置とに基づいて原稿サイズを検知する技術を開示している。
特開平5−266194号公報
特開2005−284725号公報
特開2004−272313号公報
特開2005−167802号公報

発明が解決しようとする課題

0011

特開平5−266194号公報に開示された第1の技術を用いて、ガラス基板上のパネルのパネルエッジを決定する場合を考える。パネルの周囲には、配線パターンの領域が存在する。配線パターンの領域の外側は、ガラス基板である。

0012

このような構成を有するガラス基板をカメラで撮像すると、パネルの内部から外部に向けて、パネルエッジ、配線パターンのエッジ、ガラス基板のエッジが、それぞれ画像データ上に出力される。

0013

当該第1の技術によると、複数の方向に沿って原画像画素の値を積算することにより、1次元投影累算データが求められ、それぞれについて投影勾配データピーク値が求められ、前記複数の方向のうち、最も大きい方向のピーク値がエッジ位置とされる。

0014

この技術によると、パターンエッジの位置が選ばれて、パネルエッジの位置が選ばれない場合があり、エッジを精度良く決定できないという問題点がある。

0015

また、特開平5−266194号公報において、第2の技術として、1次元投影累算データを求める前に、原画像の2次元勾配分布を求める方法が開示されている。

0016

2次元勾配分布を求める方法としてSobelフィルタ処理を実施した後の画像データを用いる方法がある。この場合においても、上述の第1の技術に係る方法と同様に、1次元投影累算データから勾配の大きさのピーク位置を求めても、パターンエッジの位置が選ばれて、パネルエッジの位置が選ばれない場合がある。その結果、パネルエッジを高精度に決定することができない場合がある。

0017

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その第1の目的は、境界の位置を精度よく決定できる位置決定装置を提供することである。第2の目的は、検査対象物画像処理検査を効率を向上させられる、境界の位置決定装置を提供することである。

0018

第3の目的は、境界の位置を精度よく決定できる方法を提供することである。第4の目的は、検査対象物の画像処理検査の効率を向上させられる、境界の位置の決定方法を提供することである。

0019

第5の目的は、境界の位置を精度よく決定できる装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムを提供することである。第6の目的は、検査対象物の画像処理検査を効率を向上させられる、境界の位置決定装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムを提供することである。

0020

第7の目的は、境界の位置を精度よく決定できる装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムが格納された記録媒体を提供することである。第8の目的は、検査対象物の画像処理検査を効率を向上させられる、境界の位置決定装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムが格納された記録媒体を提供することである。

課題を解決するための手段

0021

上記の課題を解決するために、この発明のある局面に従うと、境界の位置決定装置が提供される。この装置は、被写体の撮影により取得された原画像を表わす原画像データを格納する記憶手段を備える。原画像データは2次元の座標軸にしたがって表わされている。この装置は、原画像が複数の部分画像を有する場合に、原画像データに基づいて、各部分画像の境界が強調された画像を表わす強調画像データを生成する第1の生成手段と、境界が強調された後の各部分画像に対応する各部分領域各輝度値を境界の方向に積算して、平均値を算出することにより、2次元の座標軸のうちの1次元の座標軸に従って表わされる複数の1次元データを生成する第2の生成手段と、被写体の設計データに基づいて、境界の位置を決定するための対象となるデータの範囲を決定する第1の決定手段と、データの範囲に含まれる複数の1次元データを用いて統計量を算出することにより、輝度値についての閾値を算出する算出手段と、データの範囲に含まれる複数の1次元データに基づいて、閾値を越える輝度値に対応する1次元データを特定する特定手段と、特定手段によって特定された1次元データの1次元の座標軸上の座標値を、境界の位置として決定する第2の決定手段とを備える。

0022

好ましくは、第1の決定手段は、原画像データによって決定される範囲と、設計データによって特定される範囲とに基づいて、データの範囲を決定する手段を含む。

0023

好ましくは、データの範囲を決定する手段は、設計データに基づいて、計算上の位置データとして、境界の1次元データを算出し、原画像データに基づいて、実際の位置データとして、境界の1次元データを算出し、計算上の位置データと実際の位置データとの差に基づいて、データの範囲を決定する。

0024

好ましくは、被写体は、検査の対象となる第1の部分と、検査の対象とならない第2の部分とを含む。原画像は、第1の部分に対応する第1の画像と、第2の部分に対応する第2の画像とを含む。第1の生成手段は、強調画像データとして、第1の画像と第2の画像との境界が強調された画像を表わすデータを生成する。

0025

好ましくは、被写体は、ガラス基板である。第1の部分は、ガラス基板に加工されたパネル領域である。第1の生成手段は、パネル領域に対応する画像と、パネル領域以外の領域に対応する画像とが接する部分が強調された画像を表わすデータを生成する。

0026

好ましくは、算出手段は、複数の1次元データについての平均値と標準偏差とを算出し、平均値と標準偏差とに基づいて閾値を算出する。

0027

好ましくは、特定手段は、閾値を越える輝度値に対応する複数の1次元データを特定する手段と、特定された各1次元データの各々について、データの範囲の上限値と1次元データとの差をそれぞれ算出する手段と、算出された各差が最小となる1次元データを、閾値を越える輝度値に対応する1次元データとして決定する手段とを含む。

0028

好ましくは、原画像は、矩形領域を含む。境界は、矩形領域の輪郭によって形成されている。第1の生成手段は、強調画像データとして、輪郭により形成される境界が強調された画像を表わすデータを生成する。

0029

好ましくは、第2の生成手段は、境界が強調された後の矩形領域に対応する各画素の各輝度値を、矩形領域における一方向に積算して、平均値を算出することにより、複数の一次元データを生成する。第1の決定手段は、矩形領域についての一次元データによって規定される範囲にデータの範囲が含まれるように、データの範囲を決定する。

0030

好ましくは、統計量は、平均値と標準偏差とを含む。算出手段は、複数の標準偏差の各値に応じて予め規定された各式を用いて閾値を算出する。各式は、各標準偏差の値によって異なる。

0031

この発明の他の局面に従うと、コンピュータが画像に含まれる境界の位置を決定する方法が提供される。コンピュータは、データを格納する記憶装置とデータを用いて予め規定された処理を実行する処理装置とを備えている。この方法は、処理装置が、記憶装置から、被写体の撮影により取得された原画像を表わす原画像データを読み出すステップを備える。原画像データは2次元の座標軸にしたがって表わされている。この方法は、原画像が複数の部分画像を有する場合に、処理装置が、原画像データに基づいて、各部分画像の境界が強調された画像を表わす強調画像データを生成するステップと、処理装置が、境界が強調された後の各部分画像に対応する各部分領域の各輝度値を境界の方向に積算して、平均値を算出することにより、2次元の座標軸のうちの1次元の座標軸に従って表わされる複数の1次元データを生成するステップと、処理装置が、被写体の設計データに基づいて、境界の位置を決定するための対象となるデータの範囲を決定するステップと、処理装置が、データの範囲に含まれる複数の1次元データを用いて統計量を算出することにより、輝度値についての閾値を算出するステップと、処理装置が、データの範囲に含まれる複数の1次元データに基づいて、閾値を越える輝度値に対応する1次元データを特定するステップと、処理装置が、特定された1次元データの1次元の座標軸上の座標値を、境界の位置として決定するステップとを備える。

0032

この発明のさらに他の局面に従うと、画像に含まれる境界の位置を決定する装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。コンピュータは、データを格納する記憶装置とデータを用いて予め規定された処理を実行する処理装置とを備えている。プログラムは処理装置に、記憶装置から、被写体の撮影により取得された原画像を表わす原画像データを読み出すステップを実行させる。原画像データは2次元の座標軸にしたがって表わされている。プログラムは処理装置に、原画像が複数の部分画像を有する場合に、原画像データに基づいて、各部分画像の境界が強調された画像を表わす強調画像データを生成するステップと、境界が強調された後の各部分画像に対応する各部分領域の各輝度値を境界の方向に積算して、平均値を算出することにより、2次元の座標軸のうちの1次元の座標軸に従って表わされる複数の1次元データを生成するステップと、被写体の設計データに基づいて、境界の位置を決定するための対象となるデータの範囲を決定するステップと、データの範囲に含まれる複数の1次元データを用いて統計量を算出することにより、輝度値についての閾値を算出するステップと、データの範囲に含まれる複数の1次元データに基づいて、閾値を越える輝度値に対応する1次元データを特定するステップと、特定された1次元データの1次元の座標軸上の座標値を、境界の位置として決定するステップとを実行させる。

0033

この発明のさらに他の局面に従うと、上記のプログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。

発明の効果

0034

本発明に係る境界の位置決定装置によると、境界(たとえば、パネルのエッジ部分)の位置を精度よく決定することができる。本発明に係る方法によると、コンピュータは、境界の位置を精度よく決定することができる。本発明に係るプログラムによると、コンピュータは、境界の位置を精度よく決定できる装置として機能する。本発明に係る記録媒体がコンピュータに装着され、当該記録媒体に格納されているプログラムが実行されると、そのプログラムを実行するコンピュータは、境界の位置を精度よく決定することができる装置として機能することができる。その結果、検査対象物の画像処理検査の効率が向上し得る。

発明を実施するための最良の形態

0035

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

0036

図1を参照して、本発明の実施の形態に係る検査システム10について説明する。図1は、エッジの位置を決定する機能を有する検査システム10のハードウェア構造を表わすブロック図である。検査システム10は、ライト110と、ライト110に電気的に接続されるエッジ位置検出装置100と、エッジ位置検出装置100に電気的に接続されるカメラ120と、エッジ位置検出装置100に電気的に接続されるディスプレイ130とを備える。エッジ位置検出装置100は、ガラス基板に形成されるパネル領域と、パネル領域以外の領域との境界(エッジ)の位置を検出する。具体的には、後述するように、エッジ位置検出装置100は、予め規定された座標軸上における座標値として、境界の位置を検出する。

0037

検査システム10には、検査の対象物であるガラス基板140が搬入され、予め定められた位置に装着される。ガラス基板140には、2つの薄型パネル141,142がそれぞれ形成されている。

0038

ライト110は、エッジ位置検出装置100からの信号に基づいて当該位置に装着されたガラス基板140に予め設定された強度を有する光を照射する。照射される光は、たとえば一般白色光である。

0039

カメラ110は、ガラス基板140からの反射光受光して撮影し、画像データとしてエッジ位置検出装置100に送出する。カメラ120は、エリアセンサカメラでもラインセンサカメラでもよい。カメラ120の撮像部分は、CCD(Charge Coupled Device)、あるいはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の光電変換機構を有する。

0040

本実施の形態で説明する画像のサイズは、たとえば、横1000画素、縦1200画素である。しかしながら、当該画像のサイズは、上記のものに限られず、その他のサイズ(たとえば、横500画素、縦600画素)であってもよい。

0041

また、本実施の形態で説明される画像の画素の有する輝度値は、“0”〜“255”の範囲の値である。以下の説明では、輝度値が“0”の場合、対応する画素は黒色に対応するものとする。また、輝度値が“255”の場合、対応する画素は白色に対応するものとする。なお、本実施の形態で使用する画像の画素の有する輝度値は、“0”〜“255”の範囲に含まれる値に限られることはなく、その他の範囲に含まれる値であってもよい。

0042

図2を参照して、カメラ120によって撮影されたガラス基板140の画像について説明する。図2は、ガラス基板140の画像240を表わす図である。画像240は、パネル210とガラス基板との境界に形成されるパネルエッジ211,212,213,214と、パネル210を取り囲むようにガラス基板140の内側に形成される配線パターン領域215とを含む。

0043

パネル220についても、同様にガラス基板140とパネル220との間に形成される配線パターン領域と、パネル220を矩形状に取り囲むパネルエッジとを表わす画像が生成される。さらに、配線パターン領域215とガラス基板140との間には、配線パターンエッジ(たとえば配線パターンエッジ216)が生成される。領域206は、画像240において、検査の対象となる領域に対応する画像である。

0044

そこで、図3を参照して、領域206について説明する。図3は、領域206の画像300を表わす図である。

0045

画像300には、領域206の端部に対応する画像の端201と、配線パターンエッジ216と、パネルエッジ211と、ノイズ230とが示される。図3(A)に示される累算方向は、各領域に含まれる輝度値を積算する方向を表わす。この方向は、ガラス基板140に対して予め規定されている。たとえば、ガラス基板140が矩形である場合には、いずれかの1辺に平行な方向を累算方向として規定される。

0046

図3(B)は、画像300に対応する輝度値を上記累算方向にそれぞれ積算することにより算出した値を表わす図である。具体的には、領域310については、X座標値が0からaまでの間において、各領域における輝度値は、少なくとも160以上として表わされる。領域320については、X座標値がaからbまでの間において輝度値は180として表わされる。さらに領域330については、X座標値がb以上の範囲において輝度値は0として表わされる。

0047

図4を参照して、フィルタ処理によって生成された画像について説明する。図4は、画像240における領域206に相当する画像に対してSobelフィルタ処理を実行することにより生成されたエッジ強調画像400を表わす図である。

0048

図4(A)に示されるように、エッジ強調画像400は、パネル領域の一部に対応する画像410と、配線パターン領域の一部に対応する画像420と、ガラス基板の一部に対応する画像430とを含む。エッジ強調画像400は、さらに、パネルエッジに対応する画像211と、配線パターンエッジに対応する画像216と、ノイズ230とを含む。累算方向450は、各画像に対応する画素の輝度値を積算する方向を表わす。

0049

図4(B)は、累算方向450に従って輝度値を積算した結果(積算値)を表わす図である。たとえば、パネル領域において正常な領域に対応する画像410についての積算値は、「0」である。ノイズ230の積算値は、「20」である。パネルエッジに対応する画像211についての積算値は、「40」である。配線パターン領域の一部に対応する画像420についての積算値は、「0」である。配線パターンエッジに対応する画像216についての積算値は、「127」である。ガラス基板に対応する画像430についての積算値は、「0」である。

0050

図5を参照して、検査システム10を構成するエッジ位置検出装置100について説明する。図5は、エッジ位置検出装置100によって実現される各機能の構成を表わすブロック図である。エッジ位置検出装置100は、設計データ入力部510と、画像入力部520と、一時記憶部530と、記憶部540と、処理部550とを備える。処理部550は、書込部551と、初期設定部552と、座標取得部553と、抽出部554と、画像生成部555と、積算部556と、データ範囲決定部557と、閾値算出部558と、位置決定部559と、表示制御部560とを含む。

0051

設計データ入力部510は、ガラス基板140に形成されるパネル141,142の設計の仕様を表わすデータ入力を受け付ける。このデータは、たとえばガラス基板140のサイズ情報、パネル141,142のサイズ情報、あるいはパネル141,142とガラス基板140との位置関係を規定するデータを含む。

0052

画像入力部520は、カメラ120から出力される画像データの入力を受け付ける。一時記憶部530は、設計データ入力部510あるいは画像入力部520によって入力が受け付けられたデータ、あるいは処理部550によって生成されたデータを一時的に(揮発的に)保持する。一時記憶部530は、たとえばRAM(Random Access Memory)、フレームバッファとして実現される。なお、一時記憶部530は、物理的には、1つのメモリとして実現される場合に限られず、2つ以上のメモリに分けて構成されてもよい。

0053

書込部551は、一時記憶部530に保持されているデータを読み出し、そのデータを記憶部540において確保された領域に書き込む。記憶部540は、データを不揮発的に保持できる記憶装置である。初期設定部552は、記憶部540に格納されているデータおよびエッジ位置検出装置100に対して入力される外部からの指示に基づいて、ガラス基板140に対して実行する検査処理を行なうための初期設定値を記憶部540から読み出し、一時記憶部530において確保された領域に格納する。

0054

記憶部540は、ガラス基板140の撮影によって生成された画像データ(たとえば図2に示される画像240を表わすデータ)を格納する。記憶部540は、たとえば、フラッシュメモリハードディスク装置として実現される。

0055

座標取得部553は、記憶部540に格納されているガラス基板140の画像データに基づいて、パネルエッジ211,212,213,214の各座標を取得する。なお、画像処理の検査を促進する観点から、各パネルエッジの座標を取得する態様に代えて、いずれかの特定のパネルエッジ(たとえばパネルエッジ211)の座標を取得するものであってもよい。

0056

抽出部554は、記憶部540に格納されているデータに基づいて画像240から領域206の画像(すなわち境界によって区分される部分画像)を抽出する。具体的には、まず記憶部540には、初期設定部552によって設定された領域206を特定するための座標値が格納されている。抽出部554は、その各座標値を参照して、画像240からその座標値に対応する領域を決定し、決定された領域に含まれるデータを抽出する。抽出部554は、その抽出したデータを一時記憶部530に格納する(抽出された画像データ531)。

0057

画像生成部555は、一時記憶部530に格納されている画像データに基づいて、画像の輪郭を強調するための処理を実行する。具体的には、画像生成部555は、抽出された画像データ531を用いて、画像処理において一般的な画像変換方法であるフィルタ処理を用いるとともに、予め初期設定値として入力されているパラメータに基づいてそのフィルタ処理を実行する。実行されるフィルタ処理は、たとえば一般的なエッジ抽出フィルタである3×3のSobelフィルタである。画像生成部555は、当該フィルタ処理を実行することによって生成された画像データを、一時記憶部530に格納する(エッジ強調された画像データ532)。

0058

積算部556は、一時記憶部530に格納されているデータを用いて、当該画像を構成する画素の輝度値を予め規定された一方向に積算する。具体的には、積算部556は、画像240において規定されるX座標について同一の座標値を有する各画素の輝度値を予め規定された積算方向(たとえばY軸の負の方向)に積算する。積算部556は、さらに、積算後の値を積算した画素の数で除することにより、当該同一のX座標値を有する画素についての輝度値の平均値を算出する。積算部556は、そのようにして算出した一次投影データ533を一時記憶部530に書き込む。

0059

データ範囲決定部557は、一時記憶部530に格納されている一次投影データ533を用いて、エッジ211の位置を決定するための対象となるデータの範囲を決定する。データ範囲決定部557は、そのデータの範囲を決定すると、一時記憶部530に確保された領域に、データ範囲を表わすデータ534として格納する。

0060

閾値算出部558は、一次投影データ533を用いて、データ範囲を表わすデータ534によって規定される範囲について予め定められた統計量算出処理を実行することにより、閾値を算出する。本実施の形態に係る閾値は、エッジ211の位置を決定する判断に用いられる輝度値である。閾値算出部558は、閾値を決定すると、一時記憶部530に書き込む(閾値535)。

0061

位置決定部559は、一次投影データ533と閾値535とに基づいて、パネルエッジ211の位置(X座標値)を決定する。たとえば、位置決定部559は、閾値535を超える輝度値に対する一次投影データ533を特定し、その特定された一次投影データ533のX座標値をパネルエッジ211の位置として決定する。位置決定部559は、このようにして決定した位置データを、一時記憶部530に書き込む(エッジの位置を表わすデータ536)。

0062

表示制御部560は、設定データ入力部510を介して入力される表示指示に基づいて、一時記憶部530に格納されているデータを読み出し、表示部(たとえばディスプレイ130)にそのデータを送出して、撮像画像を表示させる。

0063

図6を参照して、エッジ位置検出装置100のデータ構造について説明する。図6は、記憶部540におけるデータの格納の一態様を概念的に表わす図である。記憶部540は、データを格納するためのメモリ領域602〜メモリ領域630を含む。

0064

パネル141,142が形成されたガラス基板140を撮影することにより取得された画像データは、メモリ領域602に記録されている。上記データの範囲を決定するために予め入力されたオフセット値(Poff)は、メモリ領域604に格納されている。エッジの位置を検出する対象としての領域206を規定するために予め入力された座標値は、メモリ領域606,608にそれぞれ入力されている。たとえば、領域206の左上端部の座標値Pltは、(800,1150)としてメモリ領域606に格納されている。同様に、領域206の右下端部を表わす座標値Pbr(X,Y)は、(1000,700)として、メモリ領域608に格納されている。

0065

統計量を算出するために積算するデータ数として予め規定されたデータ数Ndは、メモリ領域610に格納されている。閾値を決定するための算式に用いられる定数aは、メモリ領域612に格納されている。各画素の輝度値を予め規定された一方向に積算するために定められた投影累算方向Dpは、たとえば「Y座標軸の負方向を示すデータ」として、メモリ領域614に格納されている。

0066

Sobelフィルタ処理を実行するために使用されるパラメータ値は、メモリ領域616に格納されている。ガラス基板140にパネル141,142を形成するためのパネル設計によって決定される設計データは、メモリ領域618に格納されている。当該設計データは、たとえばガラス基板140の縦横方向のサイズ(たとえば長さ)、パネル141,142の縦横方向のサイズ(たとえば画素数)、ガラス基板140と各パネル141,142との間の間隔、パネル141,142の間隔などを含む。

0067

その設計データに基づいて算出されるパネルエッジ(たとえばパネルエッジ211)のX座標値(Xd)は、メモリ領域620に格納される。このX座標値が算出される前は、たとえば「NULL」を表わすデータが格納される。他の領域についても、同様である。カメラ120による撮影によって取得された画像データを用いて算出されるパネルエッジ(たとえばパネルエッジ211)のX座標値(Xr)は、メモリ領域622に格納される。データ範囲決定部557による演算から算出されるパネルエッジ(たとえばパネルエッジ211)の最大値のX座標値(Xe)は、メモリ領域624に格納される。同様に、当該パネルエッジの最小値(Xs)は、メモリ領域626に格納される。メモリ領域624,626に格納されるデータは、たとえば図5に示されるデータ範囲を表わすデータ534に対応する。データ範囲決定部557が前述の処理を実行していない場合には、メモリ領域624,626には、各々の領域にデータが存在しないことを表わす情報(NULL)が格納される。

0068

閾値Vthは、メモリ領域628に格納される。エッジ位置検出装置100の上記各機能を実現するために使用されるプログラムは、メモリ領域630に格納される。当該プログラムがプロセッサ等の演算処理装置によって実行されると、図5に示される処理部550を構成する各機能が実現される。当該プログラムは、たとえば、各機能を実現するモジュールを組み合わせることにより構成される。

0069

図7を参照して、エッジ位置検出装置100の制御構造について説明する。図7は、処理部550が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。エッジ位置検出装置100がコンピュータシステムによって実現される場合には、コンピュータシステムが備えるプロセッサが、処理部550として機能する。

0070

ステップS710にて、処理部550は、エッジ位置検出装置100に対して外部から入力される指示に基づいて、データの読み出しその他の初期設定を実行する。具体的には、処理部550は、初期設定部552として記憶部540に格納されているデータを読み出して、一時記憶部530に書き込む。当該初期設定により書き込まれるデータは、たとえば、設計データによって算出された、画像240に含まれるパネルエッジ211のX座標値Xs(211)、画像240のデータに基づいて算出される実際のパネルエッジ211のX座標値Xr(211)と座標値Xs(211)との誤差のうち最大誤差Xme(211)と、領域206を特定する座標値と、オフセットPoffと、データ数Ndと、定数aと、投影累算方向Dpとを含む。

0071

ステップS720にて、処理部550は、ガラス基板140の全体を表わす画像240から、領域206に対応する画像を抽出する。具体的には、処理部550は、抽出部554として、記憶部540に格納されている画像データを読み出し、左上座標値Pltと右下座標値Prbとを参照して、抽出すべき矩形領域を特定し、その領域に含まれるデータを一時記憶部530において確保された他の領域に格納する(抽出された画像データ531)。一例として、図3(A)に示される画像300では、領域206は矩形の領域であり、領域206の左上の端部の座標値Plt(X,Y)は、(800,1150)であり、領域206の右下の端部の座標値Prb(X,Y)は、(1000,700)である。したがって、これらの座標値により特定される領域に含まれる領域に対応する画素の輝度値が一時記憶部530に保存される。

0072

ステップS730にて、処理部550は、抽出された画像のエッジを強調した画像データを生成する。具体的には、処理部550は、画像生成部555として、抽出された画像データ531を参照して予め規定されたSobelフィルタ処理を実行することにより、領域206の中に含まれる輪郭が強調された画像データを生成する(画像データ532)。Sobelフィルタ処理によって生成された画像は、たとえば図4(A)に示される画像400である。

0073

ステップS740にて、処理部550は、エッジ強調された画像を表わすデータを投影累算方向Dpの方向に従って積算し、一次元投影累算データを生成する。具体的には、処理部550は、積算部556として、一時記憶部530から、エッジ強調された画像データ532を読み出し、Y座標軸の負方向に沿って、同一のX座標値を有する各画素の輝度値を積算する。図6に示される座標値(メモリ領域606、608)を参照すると、画像のY軸方向の大きさは、450画素(=1150−700)である。したがって、450個の輝度値が積算されることになる。図4(B)の例では、上記の積算は、累算方向440に沿って実行される。

0074

ステップS750にて、処理部550は、統計量を算出する対象となる領域を決定する。具体的には、処理部550は、データ範囲決定部557として、一次投影データ533を参照し、データ範囲を表わすデータ534を導出する。本実施の形態においては、各輝度値はY軸方向に従って投影されている。そこで、当該範囲は、X座標の範囲(Xs〜Xe)で指定される。

0075

画像240に含まれる実際のパネルエッジ211に対応する座標値Xr(211)は、エッジの位置を精度よく決定するという観点から、統計量を算出するための上記領域に含まれない必要がある。しかしながら、現実には、カメラ120とガラス基板140との位置決め誤差などに起因して、設計データに基づいて算出される画像240におけるパネルエッジ211のX座標値Xs(211)と、画像240に含まれる実際のパネルエッジ211のX座標値Xr(211)とは一致しない場合がある。この場合、ステップS750が実行される段階では、Xr(211)の値は未知である。そこで、統計量を算出するために使用されるデータの範囲を規定する上限値のX座標値(Xe)を、X座標値Xs(211)から最大誤差Sme(211)とオフセットPoffとを減算することにより、画像240に含まれる実際のパネルエッジ211を、上記統計量を算出するための領域に含まれないように設定することができる。同様にして、当該領域の下限値のX座標値(Xs)は、上限値Xeからデータ数Ndを減算することにより、算出される。

0076

たとえば、図4(B)に示される値を用いた演算は、以下のようにして行なわれる。
Xe=Xs(211)−Xme(211)−Poff
=950−20−10
=920。

0077

ここで、オフセット値(Poff)として「10」が用いられているが、他の値が用いられてもよい。なお、オフセット値は、たとえば以下のようにして決定される。

0078

まず最初に、Poff=0である場合、Xe=950−20−0=930となる。この値は、最大誤差のずれが生じた場合に、実際のパネルエッジ211が統計量を算出するための領域の端と一致する。そこで、オフセット値の値は、少なくとも「1」以上であればよい。

0079

本実施の形態においては、実際のパネルエッジ付近にノイズではない輝度値としての勾配がある場合を想定して、良品としてより安定的な輝度値の平均値と分散となるように、オフセット値は「10」に設定されている。なお、本実施の形態においては、オフセット値の単位は、画素が用いられている。

0080

また、統計量を算出するための領域の小さい方のX座標値Xsは、上限値Xeから統計量算出のためのデータ数Ndを減算することにより求められる。

0081

Xs=Xe−Nd+1
=920−50+1
=871。

0082

ここで、データ数Ndの値が大きいほど、処理時間が長くなるが、エッジの検出精度が向上する。一方、この値が小さいほど、処理時間は短くなるが、処理結果は局所的なノイズの影響を受けやすくなり、上記精度が低下する。そこで、処理時間と検出精度とのトレードオフの関係を考慮して、データ数Ndが決定される。この決定は、たとえば実際に行なった処理の結果(処理時間および検出精度)に基づいて行なわれる。

0083

以上の演算の結果、本実施の形態において統計量を算出するための領域は、X座標について871〜920と決定される。

0084

他のパネルエッジ212,213,214を決定する場合を考慮して、上記の内容を一般的に説明すると、以下のとおりである。まず、「設計データを用いて算出された画像中のパネルエッジの座標値」から、パネルの内側に向けて「画像中の実際のパネルエッジの座標値と設計データから算出された画像中のパネルエッジの座標値との最大誤差」分の画素数がシフトされる。次に、「統計量を算出する領域を決定するための変位量であるオフセット」分の画素数をシフトした位置は、「統計量を算出するための領域」のパネルエッジ側の境界である。さらに、当該「統計量を算出するための領域のパネルエッジ側の境界」から統計量算出のためのデータ数(Nd)−1に相当する画素数をシフトした位置が、他方の境界となる。

0085

図7を再び参照して、ステップS760にて、処理部550は、ステップS750において決定された領域に基づいて統計量を算出し、さらにその統計量に基づいて閾値Vthを算出する。統計量は、たとえば上記領域に含まれる一次元投影累算データの平均値(Vave)と標準偏差(Vsig)とを含む。具体的には、処理部550は、閾値算出部558として、データ範囲を表わすデータ534を参照して閾値535を導出する。

0086

たとえば、図4(B)に示される例では、統計量を算出するための領域の下限のX座標値Xsから当該領域の上限のX座標値Xeに含まれるNd(=50)個の1次元投影累算データの各値は、8個のデータの値は「20」であり、その他の値は「0」である。この場合、平均値Vaveは「3.2」となり、標準偏差Vsigは約「7.4」となる。そこで、以下に示されるように、式1を用いて閾値Vthが算出される。

0087

Vth=Vave + a×Vsig・・・・・・(式1)
=3.2 + 3.0×7.4
=25.4。

0088

ここでは、閾値決定用定数aの値として、品質管理の分野において用いられる3σにおける「3」の値が使用されている。

0089

図7を再び参照して、ステップS770にて、処理部550は、閾値Vthを用いて、パネルエッジ211の位置を決定する。具体的には、処理部550は、位置決定部559として、閾値535を参照して、エッジの位置を表わすデータ536を導出する。たとえば、統計量を算出するためのパネルエッジ211側の上限値Xe(=920)から、パネルエッジ211の方向に(すなわち、X軸の正の方向に)、閾値Vth(前述の図4の例では、25.4)を最初に超える座標を特定する。本実施の場合、図4(B)に示されるように、閾値Vth(25.4)を越えるX座標値は「940」である。この値は、結果として、パネルエッジ211のX座標値Xs(211)に一致する。

0090

なお、ステップS760において、本実施の形態では閾値Vthを算出する式として(式1)が使用されているが、その他の式が用いられてもよい。たとえば、以下のように、標準偏差Vsigの値に応じて、すなわちノイズの程度に応じて、閾値Vthを算出する式を変更することにより、エッジ位置をより高精度に決定することができる。

0091

第1のケースとして、ノイズが画像に殆ど含まれない場合(「Vsig≦1.0」という関係が成立するとき)、式(2)が用いられてもよい。

0092

Vth=Vave+a・・・・・・・・・(式2)
ただし、a=9.0。

0093

ここでは、閾値決定用定数aの値として、品質管理の分野において用いられる6σにおける「6」よりも大きな値として、「9.0」が使用されている。この値よりも大きな値が使用されてもよい。

0094

第2のケースとして、ノイズが画像に多少存在する場合(たとえば、「1.0<Vsig≦5.0」という関係が成立するとき)、式(3)が用いられてもよい。

0095

Vth=Vave + a×Vsig・・・(式3)
ただし、a=6.0。

0096

ここでは、閾値決定用定数aの値として、品質管理の分野において用いられる6σにおける「6」が使用されている。

0097

第3のケースとして、ノイズが多い場合(たとえば、「5.0<Vsig」という関係が成立するとき)、式(4)が用いられてもよい。

0098

Vth=Vave + a×Vsig・・・(式4)
ただし、a=3.0。

0099

このように算式および定数を設定することにより、ノイズがほとんどない場合には(第1のケースに相当)、ある1点の局所的なノイズがエッジ位置として誤検出されることを回避することができる。また、ノイズが大きい場合には(第3のケースに相当)、閾値Vthを決定するための定数aを小さくすることにより、パネルエッジ211のエッジ強度と強いノイズのエッジ強度との差が小さい場合においても、パネルエッジ211の位置の誤検出が回避できる。

0100

ここで、図8図11を参照して、ガラス基板800のパネルエッジを決定する他の技術について説明する。図8は、ガラス基板800の外観を表わす図である。ガラス基板800は、2つのパネル810,820を含む。

0101

パネル810の周囲には、配線パターン領域815が形成されている。パネル810と配線パターン領域815との間には、パネルエッジ811,812,813,814が存在する。また、配線パターン領域815の外側は、ガラス基板800においてパネルが形成されない領域である。パネル820についても、パネル810についての上記の各領域と同様の領域がそれぞれ形成されている。

0102

領域806は、当該技術を説明するための対象である。領域806は、図8から明らかなように、パネル810の一部と、配線パターン領域815の一部と、ガラス基板800の一部とを含む。

0103

図9は、ガラス基板800をカメラで撮影した場合に取得される画像900を表わす図である。図8に示されるガラス基板800に対する撮像領域850は、画像900においては領域950に対応する。画像900は、パネル810の画像910、920と、パネルエッジ811の画像911と、配線パターン領域815とガラス基板800との境界である配線パターンエッジの画像916とを含む。画像900において一部の領域を占める画像906は、ガラス基板800の一部を占める領域806の画像である。

0104

次に、図10に示される累算方向に対して演算処理を実行する場合について、説明する。図10は、図9に示される画像906を説明するための図である。図10(A)に示されるように、画像906は、パネルからガラス基板の方向に向けて、パネルの画像と、パネルエッジ1020と、配線パターンエッジ1030と、画像の端部1010とを含む。

0105

たとえば、特開平5−266194号公報に開示された技術を用いると、原画像の画素の値を複数の方向に沿って積算することにより、1次元投影累算データが求められる。それぞれについて投影勾配データのピーク値が求められる。当該複数の方向のうち、最も大きい方向のピーク値をエッジ位置とされる。

0106

具体的には、図10(A)において、エッジ位置は、累算方向1040の投影勾配データのピーク値が最も大きい方向であることが明らかである。その場合、画素の値が累算方向1040に投影された場合の1次元投影累算データは、図10(B)のように示される。ここで、図10(B)に示される1次元投影累算データの縦軸の輝度値は、輝度値の平均値を表わす。図10(B)に示される1次元投影累算データから勾配の大きさのピーク位置を求めると、配線パターンエッジ1030の位置が選ばれて、パネルエッジ1020の位置は選ばれない。

0107

図11は、さらに別の技術を説明するための図である。特開平5−266194号公報には、上記技術以外の技術も示されている。その技術は、1次元投影累算データを求める前に、原画像の2次元勾配分布を求める、というものである。

0108

ここで、図11(A)に、領域806に対応する画像906に対して、2次元勾配分布を求める方法としてSobelフィルタ処理を実施した画像を示す。この場合も、図10を参照して説明した、2次元勾配分布を求めない方法が適用される場合と同様に、当該エッジ位置は、図11(A)に示される累算方向1140の投影勾配データのピーク値が最も大きい方向であることが、明らかである。

0109

図11(B)は、図11(A)に示される2次元勾配分布を累算方向1140に投影した場合の1次元投影累算データを表わす。図11(B)に示される1次元投影累算データの縦軸の輝度値は、輝度値の平均値を表わす。図11(B)に示される1次元投影累算データから勾配の大きさのピーク位置を求めても、パターンエッジ1130の位置が選ばれて、パネルエッジ1120の位置は選ばれない。

0110

このように、従来の技術によれば、パネルと配線パターン領域との境界であるパネルエッジ、たとえば、図10におけるパネルエッジ1020、図11におけるパネルエッジ1120が高精度に決定できない場合がある。

0111

しかしながら、図1図7を参照して説明した本発明の実施の形態に係る検査システム10によると、以下のような技術的特徴に基づき、エッジの位置を精度良く、また短時間で決定することができる。

0112

まず、ステップS750に記載のように、統計量を算出するための領域は、矩形領域であるパネルの内部に設定され、パネル内部の一部の領域の統計量を用いて閾値Vthが決定される。このようにすると、パネル領域の周囲(すなわち配線パターン領域)が統計量の算出の対象とならないため、パネル内部と配線パターン領域であるパネル外部との境界が高精度に決定される。

0113

また、ステップS770に記載のように、閾値Vthを越える位置の中で、統計量を算出するための領域に最も近い位置がエッジ位置として決定されるため、パネル内部と配線パターン領域との境界が高精度に決定される。

0114

また、ステップS710に記載のように、設計データより算出した画像中のパネルエッジ211の座標Xs(211)が、対象となる領域の決定に用いられる。これにより、画像240から、パネルエッジ211を含む領域206を無駄なく適切な大きさで切り出す(抽出する)ことができ、エッジの位置を決定するために要する時間を短くすることができる。

0115

さらに、ステップS710に記載のように、パネルエッジ211の画像中における座標Xr(211)と、設計データより算出された、画像中のパネルエッジ211の座標Xs(211)との最大誤差Xme(211)とが用いられる。ステップS750に記載のように、座標Xs(211)から少なくともXme(211)個の画素数以上離れた座標値を、上記統計量を算出するための領域の限界とすることで、統計量を算出するための領域からパネルエッジ211の画像における座標Xr(211)が除去される。これにより、パネルエッジ211を含まないノイズ成分の統計量が算出される。その結果、閾値Vthを適切に決定することができ、さらにはエッジ位置を高精度に決定することができる。

0116

以上詳述したように、本発明の実施の形態に係るエッジ位置検出装置100は、各処理を実行する回路素子を組み合わせることによりハードウェアの構成として実現されるが、その他の態様でも構成することができる。たとえば、各処理を実行するプログラムを、CPU(Central Processing Unit)その他のプロセッサに実行させることにより、ソフトウェアとハードウェアとが協働する態様によっても実現される。

0117

そこで、図12を参照して、エッジ位置検出装置100を実現するコンピュータシステム1200について説明する。図12は、コンピュータシステム1200のハードウェア構成を表わすブロック図である。

0118

コンピュータシステム1200は、ハードウェアの主たる構成要素として、CPU1210と、コンピュータシステム1200の使用者による指示の入力を受け付けるマウス1220およびキーボード1230と、入力されるデータあるいはプログラムによって予め規定された処理が実行されることに一時的に生成されるデータを格納するRAM1240と、大容量のデータを格納可能なハードディスク1250と、CD−ROM(Compact Disk-Read Only Memory)駆動装置1260と、モニタ1280と、通信IF(Interface)1290とを含む。上記の各構成要素は、データバスにより接続されている。CD−ROM駆動装置1260には、CD−ROM1262が装着される。

0119

エッジ位置検出装置100として機能するコンピュータシステム1200における処理は、当該ハードウェアおよびCPU1210により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、RAM1240あるいはハードディスク1250に予め記憶されている場合もあれば、CD−ROM1262その他の記録媒体に格納されてプログラム製品として流通し、CD−ROM駆動装置1260その他の読取装置によりその記録媒体から読み取られて、ハードディスク1250に一旦格納される場合もある。そのソフトウェアは、RAM1240あるいはハードディスク1250から読み出されて、CPU1210によって実行される。図12に示されたコンピュータシステム1200のハードウェア自体は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、RAM1240、ハードディスク1250、CD−ROM1262その他の記録媒体に格納されたソフトウェアであるともいえる。なお、コンピュータシステム1200の各ハードウェアの動作は周知であるので、詳細な説明は繰り返さない。

0120

なお、以上詳述した本実施の形態に含まれる技術思想が適用される範囲は、上記のような境界(エッジ)の検出に限られない。たとえば、当該境界を含む矩形領域を表わす画像における当該矩形領域の外枠の位置を上記境界として検出する場合にも、同様にして適用できる。

0121

また、本実施の形態の説明を簡単にするために、被写体の撮影により取得される画像が矩形である場合について、本実施の形態の説明を行なった。しかしながら、画像の矩形でない場合、たとえば多角形である場合にも、同様に適用できる。たとえば、多角形を構成する一辺のみを位置の検出対象とし、上述の処理を実行し、各辺について、当該処理を繰り返せばよい。そうすることにより、矩形以外の形状を有する多角形の画像についても、当該形状からなる領域と他の領域との境界の位置を決定することができる。

0122

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

0123

本発明は、たとえば、画像検査装置画像変換装置画像認識装置パターンマッチング装置、画像を用いた位置決め装置画像認識機能自律ロボット、画像認識機能付産業用ロボットなどに利用される。

図面の簡単な説明

0124

本発明の実施の形態に係る検査システム10の構成を表わす図である。
ガラス基板140の画像240を表わす図である。
領域206の画像を表わす図である。
Sobelフィルタ処理を実行することにより生成されたエッジ強調画像400を表わす図である。
エッジ位置検出装置100によって実現される各機能の構成を表わすブロック図である。
記憶部540におけるデータの格納の一態様を概念的に表わす図である。
エッジ位置検出装置100の処理部550が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
ガラス基板800の外観を表わす図である。
ガラス基板800をカメラで撮影した場合に取得される画像900を表わす図である。
画像906を説明するための図である。
画像906に対してSobelフィルタ処理を実施した画像を表わす図である。
コンピュータシステム1200のハードウェア構成を表わすブロック図である。

符号の説明

0125

10検査システム、140ガラス基板、141,142パネル、206 領域、210,220,240,300 画像、211,212,213,214,811,812,813,814パネルエッジ、215,815配線パターン領域、216配線パターンエッジ。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • ライフログテクノロジー株式会社の「 食事管理システム」が 公開されました。( 2019/07/25)

    【課題】食事管理における利用者利便性の向上を図る。【解決手段】本発明に係る食事管理システムは、ユーザ端末のアプリケーションプログラムと、サーバ装置とを含み、アプリケーションプログラムは、コンピュータを... 詳細

  • バンドー化学株式会社の「 摩耗判定方法及び摩耗可視化装置」が 公開されました。( 2019/07/25)

    【課題・解決手段】本発明は、対象物の経時摩耗を容易かつ安価に測定する摩耗判定方法及び摩耗可視化装置を提供することを目的とする。本発明の摩耗判定方法は、対象物の経時摩耗を定点観測により判定する摩耗判定方... 詳細

  • 株式会社ドリコムの「 画像処理装置、画像処理方法、ならびに、プログラム」が 公開されました。( 2019/07/25)

    【課題】建物の壁面等が描画された原画像を、当該壁面等を正面から見た様子を表す変換済画像に変換したい。【解決手段】画像処理装置101において、主認識部102は、原画像において主部材が描画されている主領域... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ