ムラ検査装置、ムラ検査方法、および、濃淡ムラをコンピュータに検査させるプログラム
【課題】対象物の濃淡ムラを検査するムラ検査において、エッジ近傍におけるムラ検査の精度を向上する。
【解決手段】基板９に塗布されたレジストの濃淡ムラを検査するムラ検査装置１では、基板９の撮像画像が圧縮された後にローパスフィルタ処理が行われ、さらにハイパスフィルタ部４２１４によりハイパスフィルタ処理が行われる。ハイパスフィルタ部４２１４では、ハイパスウィンドウがエッジ近傍に存在する場合には、ハイパスウィンドウが縮小されてフィルタ処理による画素値算出の対象となる注目画素が属する領域以外の領域を避ける。このように、ムラ検査装置１では、ハイパスフィルタ処理に利用される画素群を、ハイパスウィンドウ内の画素、すなわち、実質的に注目画素が属する領域内の画素に制限することにより、エッジ近傍におけるムラ検査の精度を向上することができる。
【解決手段】基板９に塗布されたレジストの濃淡ムラを検査するムラ検査装置１では、基板９の撮像画像が圧縮された後にローパスフィルタ処理が行われ、さらにハイパスフィルタ部４２１４によりハイパスフィルタ処理が行われる。ハイパスフィルタ部４２１４では、ハイパスウィンドウがエッジ近傍に存在する場合には、ハイパスウィンドウが縮小されてフィルタ処理による画素値算出の対象となる注目画素が属する領域以外の領域を避ける。このように、ムラ検査装置１では、ハイパスフィルタ処理に利用される画素群を、ハイパスウィンドウ内の画素、すなわち、実質的に注目画素が属する領域内の画素に制限することにより、エッジ近傍におけるムラ検査の精度を向上することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の濃淡ムラを検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、表示装置の表示面に使用される様々な部品に対して、全面に亘ってムラが点在する全体ムラや、ムラが部分的に存在する部分ムラ、あるいは、縦または横方向に線状のムラが生じるスジムラ等の検出が検査員の目視により行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、カラーブラウン管用のシャドウマスクの光透過率のムラ検査において、シャドウマスクの一方の主面側から光を照射して他方の主面側から撮像した画像の階調データに対して、メディアンフィルタにより平滑化処理を行って平滑化データを求め、階調データを平滑化データにより除算して算出した規格化データに基づいて検出すべきムラが強調されたシャドウマスクの画像を表示することにより、目視検査の簡略化、および、検査精度の向上を図る技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−５０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、検査対象物の画像から目視に頼らずに自動的にムラを検出することが行われており、濃淡のコントラストが弱い対象物を検査するために、対象物の画像に対するコントラスト強調処理が行われている。ところで、液晶表示装置用のパネルに塗布されたレジストのムラ検査において、１枚の大型のガラス基板に複数枚のパネルが面付けされている場合、各パネルの外周部の電極部のエッジにおいてムラが検出できない線状の領域、あるいは、ムラの検出精度が低下する線状の領域が生じる。このような領域が生じる主要な原因は、コントラスト強調の効果を妨げる低周波の濃度変動を除去するためにコントラスト強調処理の直前に行われるハイパスフィルタ処理であると考えられる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、対象物の濃淡ムラを検査するムラ検査において、画像中のエッジ近傍におけるムラ検査の精度を向上することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、対象物の濃淡ムラを検査するムラ検査装置であって、対象物を保持する保持部と、前記対象物の一の主面を撮像する撮像部と、前記撮像部にて取得された対象画像に画像処理を行って処理済画像を生成する画像処理部とを備え、前記画像処理部が、前記対象画像において互いに異なる濃度の領域の境界であるエッジを検出するエッジ検出部と、前記対象画像にハイパスフィルタ処理を行うハイパスフィルタ部と、前記ハイパスフィルタ部により処理された後の前記対象画像のコントラストを強調するコントラスト強調部とを備え、前記ハイパスフィルタ部が、前記処理済画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、前記対象画像中において演算に利用される画素群を実質的に前記注目画素が属する領域の画素に制限する。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のムラ検査装置であって、前記ハイパスフィルタ部によるハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とするウィンドウ内の全ての画素の画素値に基づいて行われ、前記ウィンドウが前記エッジ近傍に存在する場合に、前記ウィンドウが縮小されて前記注目画素が属する領域以外の領域を前記ウィンドウが避ける。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のムラ検査装置であって、前記ウィンドウが矩形である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のムラ検査装置であって、前記ウィンドウが正方形であって、前記ハイパスフィルタ部が、前記注目画素と前記エッジ中の各画素との間の行方向および列方向の距離のうちの大きい方の値を求め、前記エッジ中の全画素に関する前記大きい方の値の最小値の２倍より１画素だけ小さい値を、前記ウィンドウの各辺の長さとする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のムラ検査装置であって、前記ハイパスフィルタ部によるハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とする固定された大きさのウィンドウ内の画素のうち、前記注目画素が属する領域の画素の画素値のみに基づいて行われる。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のムラ検査装置であって、前記ウィンドウが矩形である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のムラ検査装置であって、前記処理済画像に基づいて演算処理により前記対象物の濃淡ムラの程度を示す値を求めるムラ検出部をさらに備える。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、対象物から得られた対象画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラを検査するムラ検査方法であって、対象画像において互いに異なる濃度の領域の境界であるエッジを検出する工程と、前記対象画像にハイパスフィルタ処理を行う工程と、前記ハイパスフィルタ処理が行われた後の前記対象画像のコントラストを強調して処理済画像を生成する工程と、前記処理済画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラを検出する工程とを備え、前記ハイパスフィルタ処理を行う工程において、前記処理済画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、前記対象画像中において演算に利用される画素群が実質的に前記注目画素が属する領域の画素に制限される。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のムラ検査方法であって、前記ハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とするウィンドウ内の全ての画素の画素値に基づいて行われ、前記ウィンドウが前記エッジ近傍に存在する場合に、前記ウィンドウが縮小されて前記注目画素が属する領域以外の領域を前記ウィンドウが避ける。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のムラ検査方法であって、前記ウィンドウが矩形である。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のムラ検査方法であって、前記ウィンドウが正方形であって、前記ハイパスフィルタ処理を行う工程において、前記注目画素と前記エッジ中の各画素との間の行方向および列方向の距離のうちの大きい方の値が求められ、前記エッジ中の全画素に関する前記大きい方の値の最小値の２倍より１画素だけ小さい値が、前記ウィンドウの各辺の長さとされる。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、請求項８に記載のムラ検査方法であって、前記ハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とする固定された大きさのウィンドウ内の画素のうち、前記注目画素が属する領域の画素の画素値のみに基づいて行われる。
【００１８】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のムラ検査方法であって、前記ウィンドウが矩形である。
【００１９】
請求項１４に記載の発明は、対象物から得られた対象画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラをコンピュータに検査させるプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、対象画像において互いに異なる濃度の領域の境界であるエッジを検出する工程と、前記対象画像にハイパスフィルタ処理を行う工程と、前記ハイパスフィルタ処理が行われた後の前記対象画像のコントラストを強調して処理済画像を生成する工程と、前記処理済画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラを検出する工程とを実行させ、前記ハイパスフィルタ処理を行う工程において、前記処理済画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、前記対象画像中において演算に利用される画素群が実質的に前記注目画素が属する領域の画素に制限される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、対象画像中のエッジ近傍におけるムラ検査の精度を向上することができる。請求項２および９の発明では、エッジ近傍におけるムラ検査の特性を他の部位と近似させることができる。
【００２１】
請求項３、６、１０および１３の発明では、ウィンドウの設定を簡単に行うことができる。請求項４および１１の発明では、注目画素が属する領域以外の領域を容易に避けてウィンドウを設定することができる。
【００２２】
請求項５および１２の発明では、エッジ近傍におけるムラ検査の精度をより向上することができる。また、ハイパスフィルタ処理を簡素化することができる。請求項７の発明では、エッジの影響を大幅に抑えつつ自動的に濃淡ムラの程度を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るムラ検査装置１の構成を示す図である。ムラ検査装置１は、ガラス基板（以下、単に「基板」という。）９に塗布されたレジストの濃淡ムラ（以下、単に「ムラ」という。）を検査する装置であり、基板９には液晶表示装置用の複数のパネル用のパターンが面付けされている。
【００２４】
ムラ検査装置１は、基板９を保持する光透過性のステージ２、ステージ２に保持された薄板状の基板９の図１中に示す（−Ｚ）側の主面である下面に光を照射する光照射部３、基板９の（＋Ｚ）側の主面である上面を撮像する撮像部５、および、各種演算処理を行うコンピュータ４を備える。コンピュータ４は、撮像部５を制御するための専用のボードとして設けられた撮像制御部４１、ＣＰＵやその周辺回路が各種演算処理を行う演算部４２、および、メモリや固定ディスク等の各種情報を記憶する記憶部４３を備える。記憶部４３には、コンピュータ４に設けられた図示省略の読み取り装置を介して磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体８から専用のプログラム８１が読み出されて記憶され、ＣＰＵがプログラム８１に従って演算処理を行うことにより、すなわち、コンピュータ４がプログラム８１を実行することにより、コンピュータ４がムラ検査を行う。
【００２５】
図２は、ステージ２および撮像部５を示す平面図である。撮像部５は、図２中のＹ方向に千鳥状に配列された複数（本実施の形態では１０個）のＣＣＤのラインセンサ５１を有するヘッド部５２、および、ヘッド部５２をＹ方向に垂直なＸ方向に移動するヘッド部移動機構５３を備え、撮像制御部４１（図１参照）によりヘッド部移動機構５３が制御されることにより、複数のラインセンサ５１が一体的に移動し、ステージ２上に保持された基板９が撮像されて画像が取得される。ムラ検査装置１では、それぞれ５０００個の撮像素子を有する１０個のラインセンサ５１が２ｍに亘って配列されており、各撮像素子により基板９上の４０μｍ四方の領域が１画素として撮像される。基板９は、約２ｍ四方の正方形であり、撮像部５により５００００画素×５００００画素の画像が取得される。
【００２６】
図２に示すように、基板９には、液晶表示装置用の８つのパネルに対応するパターンが面付けされており、各パターンは、表示に利用される中央の部分（以下、「表示部９１」と呼ぶ。）と、その外周に縁状に設けられた電極パターン形成用の電極部９２とを有する。表示部９１と電極部９２とは光透過率が異なるため、基板９の画像では、表示部９１に対応する領域、および、これに隣接する電極部９２に対応する領域とで互いに濃淡の程度（以下、「濃度」という。）が異なる。同様に、電極部９２の外側の周縁部９３に対応する領域と電極部９２に対応する領域とでも互いに濃度が異なる。
【００２７】
図１に示すように、演算部４２は、ＣＰＵがプログラム８１に従って演算処理を実行することにより実現される機能として、撮像部５により取得された画像（以下、「撮像画像」と呼ぶ。）に対する画像処理を行って処理済画像を生成する画像処理部４２１、および、処理済画像に基づいて演算処理により基板９のムラの程度を示す値を求めるムラ検出部４２２を備える。画像処理部４２１は、撮像画像を圧縮して第１画像を生成する画像圧縮部４２１１、第１画像に対してローパスフィルタ処理を行って第２画像を生成するローパスフィルタ部４２１２、濃度が異なる２つの領域の境界（例えば、表示部９１と電極部９２との境界）であるエッジを検出するエッジ検出部４２１３、第２画像に対してハイパスフィルタ処理を行って第３画像を生成するハイパスフィルタ部４２１４、および、第３画像のコントラストを強調して処理済画像を生成するコントラスト強調部４２１５を備える。
【００２８】
図３は、ムラ検査装置１による基板９上のムラ検出動作の流れを示す図である。ムラ検査装置１では、まず、図１に示す光照射部３により、ステージ２に保持された基板９の下面に光が照射される（ステップＳ１１）。続いて、ヘッド部移動機構５３により図１中のＸ方向に移動する複数のラインセンサ５１により基板９の上面が撮像され、撮像画像のデータがコンピュータ４の演算部４２に送られて画像処理部４２１により受け付けられる（ステップＳ１２）。撮像画像は高いＳ／Ｎ比（信号／雑音比）にて取得されることが好ましく、必要に応じて、複数のラインセンサ５１の撮像素子毎の感度のばらつきに応じた補正が、撮像画像に対して行われてもよい。
【００２９】
撮像画像が画像処理部４２１により受け付けられると、画像圧縮部４２１１により撮像画像が圧縮されて第１画像が生成される（ステップＳ１３）。ここで、撮像画像において座標（Ｘ，Ｙ）に位置する画素の画素値をＦＸＹと表すと、撮像画像をｓａ画素×ｓａ画素の範囲を単位として圧縮して生成された第１画像において、座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ａｘｙは、数１により求められる。
【００３０】
【数１】
【００３１】
本実施の形態ではｓａが４（画素）であるため、第１画像の画素数は１２５００画素×１２５００画素となり、第１画像のＳ／Ｎ比は撮像画像の４倍に向上する。
【００３２】
第１画像が生成されると、ローパスフィルタ部４２１２により第１画像に対するローパスフィルタ処理が行われ、第１画像から高周波ノイズの影響が抑制されて平滑化された第２画像が生成される（ステップＳ１４）。ローパスフィルタ処理の演算範囲を決定するウィンドウは、１辺の長さが（２ｓ１＋１）画素の正方形であり、第２画像において座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ｌｘｙは、注目画素近傍の各画素の第１画像における画素値Ａ（数１参照）を用いて、数２により求められる。本実施の形態では、ｓ１は１（画素）とされる。
【００３３】
【数２】
【００３４】
図４は、第２画像における１つのパネルに相当する領域の１つのコーナー近傍を拡大して示す図である。以下の説明では、表示部９１および電極部９２に対応する画像中の領域も単に「表示部９１」および「電極部９２」と表現する。図４中においてクロスハッチングを付して示す画素９０１は、表示部９１と電極部９２との境界であるエッジ９００上の画素であり、以下、「エッジ画素９０１」という。図４中のエッジ９００の右上側にて平行斜線を付して示す画素９１１は、表示部９１上の画素であり、以下、「表示部画素９１１」という。また、エッジ９００を挟んで表示部９１とは反対側において異なる平行斜線を付して示す画素９２１は、電極部９２上の画素であり、以下、「電極部画素９２１」という。図４に示すように、本実施の形態では、エッジ９００は２画素分の幅を有するものとする。
【００３５】
第２画像が生成されると、図１に示すエッジ検出部４２１３により、図４に示すエッジ９００が検出されて、各エッジ画素９０１の座標が記憶部４３に記憶される（ステップＳ１５）。なお、エッジ検出は、ハイパスフィルタ処理の前であれば、ローパスフィルタ処理の前や解像度圧縮前に行われてもよい。続いて、ハイパスフィルタ部４２１４により、第２画像に対してハイパスフィルタ処理が行われ、第２画像から後述のコントラスト強調処理の妨げとなる低周波の濃度変動が除去された第３画像が生成される（ステップＳ１６）。ここで、座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ｈ１ｘｙは、注目画素近傍の各画素の第２画像における画素値Ｌ（数２参照）を用いて、数３にて求められる。
【００３６】
【数３】
【００３７】
数３は、ハイパスフィルタ処理の演算範囲を決定するウィンドウ（以下、「ハイパスウィンドウ」という。）として、注目画素を中心とする各辺の長さが（２ｓ２＋１）画素の正方形のウィンドウが用いられる場合を示しており、本実施の形態では、ｓ２は可変とされ、最大で１２（画素）とされる。
【００３８】
図５は、ステップＳ１６におけるハイパスフィルタ処理の流れを示す図である。ハイパスフィルタ部４２１４（図１参照）では、まず、１回のハイパスフィルタ処理の演算により値が求められる最初の注目画素が適宜選択され、注目画素の座標、および、記憶部４３に記憶されたエッジ画素９０１の座標から、注目画素と各エッジ画素９０１との間の行方向（図４中の水平方向）の距離、および、列方向（図４中の垂直方向）の距離が求められ、各エッジ画素９０１について上記行方向および列方向の距離のうちの大きい方の値が求められる（ステップＳ１６１）。そして、全エッジ画素９０１に関する当該大きい方の値の最小値が、注目画素とエッジ９００との間の距離の最小値ｄとして、注目画素に関連づけられる。
【００３９】
ハイパスフィルタ部４２１４では、注目画素がエッジ９００近傍に存在しているか否かが確認され（ステップＳ１６２）、注目画素に関連づけられる最小値ｄが１３（画素）以上である場合にはエッジ９００から十分に離れていると判断され、ｓ２が最大値である１２（画素）とされてハイパスウィンドウが所定の最大サイズ（すなわち、２５画素四方）に設定される（ステップＳ１６３）。
【００４０】
また、注目画素の最小値ｄが１３画素未満である場合には、注目画素がエッジ９００近傍に存在していると判断されて、ｓ２が（ｄ−１）とされてハイパスウィンドウが縮小される（ステップＳ１６４）。このとき、縮小されたハイパスウィンドウはエッジ９００に接する。なぜなら、仮に他のエッジ画素９０１がハイパスウィンドウ内に存在するとすれば、注目画素と当該他のエッジ画素９０１との間の行方向および列方向の距離のうち大きい方の値は、必ず最小値ｄより小さくなるため、さらにハイパスウィンドウが縮小されるからである。
【００４１】
図６は、図４と同様に、第２画像における１つのパネルに相当する領域のコーナー近傍を拡大して示す図であり、各表示部画素９１１中の数値は、各表示部画素９１１とエッジ９００との間の最小値ｄを示す。例えば、図６中に符号９１１ａを付す表示部画素が注目画素である場合、注目画素９１１ａと各エッジ画素９０１との間の行方向および列方向の距離のうちの大きい方の値は常に２画素以上であるため、最小値ｄは２画素となり、ｓ２は１（画素）となる。そして、図６中に太線にて示すハイパスウィンドウ４２１４ａの各辺の長さは、３画素（すなわち、（２ｓ２＋１）画素とされ、最小値ｄを用いて表すと、（２ｄ−１）画素）とされる。
【００４２】
このように、ハイパスフィルタ部４２１４では、各辺の長さが（２ｓ２＋１）画素である正方形のハイパスウィンドウ４２１４ａが設定され、ハイパスウィンドウ４２１４ａがエッジ９００から十分に離れている場合には、ハイパスウィンドウ４２１４ａは所定の最大サイズに固定され、エッジ９００近傍に存在する場合には、ハイパスウィンドウ４２１４ａが縮小されて注目画素９１１ａが属する領域である表示部９１以外の領域（すなわち、図６中ではエッジ９００および電極部９２）を避ける。
【００４３】
その結果、ハイパスウィンドウ４２１４ａ内の全ての画素が、注目画素９１１ａが属する領域内の画素である表示部画素９１１となり、その状態で、ハイパスウィンドウ４２１４ａ内の全ての画素の画素値に基づいてハイパスフィルタ処理が行われて第３画像における注目画素９１１ａの画素値Ｈ１ｘｙ（数３参照）が求められる（ステップＳ１６５）。そして、注目画素を次の画素へと切り替えつつ順次ハイパスフィルタ処理が行われることにより第３画像が生成される（ステップＳ１６６，Ｓ１６７）。なお、注目画素９１１ａがエッジ９００上にある場合にはハイパスフィルタ処理は行われず、Ｈ１ｘｙは１とされる。
【００４４】
ハイパスフィルタ処理が完了すると、コントラスト強調部４２１５により第３画像に対してコントラスト強調処理が行われて処理済画像が生成され、処理済画像のデータが記憶部４３に記憶される（図３：ステップＳ１７）。処理済画像において座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ｅｘｙは、第３画像における注目画素の画素値Ｈ１ｘｙ、コントラスト強調比ｒｃ、および、背景値ｂを用いて、数４にて求められる。本実施の形態では、ｒｃは０．０１，０．０２，０．０５または０．１とされる。
【００４５】
【数４】
【００４６】
図７は、撮像画像の一部を示す図である。図７中のエッジ９００の左側の領域は電極部９２を示し、右側の領域は表示部９１を示す。また、電極部９２および表示部９１に付す平行斜線の間隔の違いは両領域の濃度の違いを示し、間隔が狭い電極部９２の濃度が表示部９１よりも高いことを示す。
【００４７】
図８は、図７に示す撮像画像に対して上述の画像処理が行われて生成された処理済画像の一部を示す図である。図８に示すように、処理済画像では、例えば、撮像画像では確認困難な水平なスジムラ９５が強調される。図９は、エッジ９００近傍においてもハイパスウィンドウ４２１４ａの大きさを固定したまま、ハイパスウィンドウ４２１４ａ内の全ての画素に基づいてハイパスフィルタ処理を行った場合の処理済画像を比較例として示す図である。
【００４８】
比較例では、エッジ９００近傍の画素に対して、濃度が大きく異なる２つの領域（すなわち、図７中の表示部９１および電極部９２）の双方の画素の画素値に基づいてハイパスフィルタ処理が行われるため、図９に示すように、水平なスジムラ９５を確認することはできるが、画素値が飽和した領域（すなわち、コントラスト強調処理により画素値が計算上０未満または最大値以上となる領域）９４がエッジ９００近傍に生成されてしまう。以下、画素値の飽和によりムラの検出ができない領域９４を、「ムラ検出不能領域」という。このようなムラ検出不能領域９４が生じる原因は、エッジ９００の両側の画素を用いてハイパスフィルタ処理を行うため、エッジ９００を横切る方向に関する画素値の変動が強調されるためである。
【００４９】
一方、ムラ検査装置１では、大きさが可変であるハイパスウィンドウ４２１４ａを用いることにより、エッジ９００を挟んで注目画素とは反対側の領域に存在する画素の画素値を用いずにハイパスフィルタ処理を行うため、図８に示すように、比較例に比べてエッジ９００（図８に示す処理済画像中では明確なエッジとしては認識されないため、二点鎖線にて示す。）近傍においてムラ検出不能領域９４（図８中にて破線にて挟まれる領域）を縮小することができ、エッジ９００近傍におけるムラ検査の精度を向上することができる。
【００５０】
コントラスト強調処理が完了すると、図１に示すムラ検出部４２２により処理済画像のデータに対して演算処理が行われ、基板９の全面に亘ってムラが点在する全体ムラ、基板９上の一部に部分的にムラが存在する部分ムラ、および、行方向または列方向に線状のムラが生じるスジムラの各種ムラについてムラの程度（いわゆる、ムラ強度）が定量化され、ムラの程度を示す値である評価値が算出される（ステップＳ１８）。以下、各種ムラについての評価値の求め方について説明する。
【００５１】
全体ムラの評価値が求められる際には、まず、ムラ検出部４２２により、処理済画像中に所定の大きさにて並べられた正方形の評価領域のそれぞれに対してＦＦＴ（高速フーリエ変換）が行われ、数５に示すようにスペクトルＦｋｕｖが求められる。ここで、ｋは、対象とされる評価領域が、処理済画像における全評価領域のうちｋ番目の評価領域であることを示す添え字であり、（ｘｋ０，ｙｋ０）および（ｘｋ１，ｙｋ１）は、ｋ番目の評価領域を規定する頂点の画素の座標である。また、ｓｆは、数６に示すように、評価領域の１辺の長さであり、本実施の形態では、ｓｆは６４（画素）または１２８（画素）とされる。
【００５２】
【数５】
【００５３】
【数６】
【００５４】
そして、スペクトルＦｋｕｖのうち、低周波の所定の周波数帯域のパワーが数７に示すように積算され、ｋ番目の評価領域についての全体ムラの評価値Ｐｋｆが求められる。ここで、λ１およびλ２はそれぞれ、積算範囲の周波数の下限および上限である。以上の処理により、ムラ検出部４２２では、処理済画像の各評価領域について順次、評価値Ｐｋｆが求められる。
【００５５】
【数７】
【００５６】
また、全体ムラの評価値として、処理済画像の各評価領域の画素値の標準偏差が用いられてもよい。この場合、ｋ番目の評価領域の評価値Ｐｋｄは、ムラ検出部４２２により数８により求められる。ここで、評価領域の大きさおよび形状は数５および数６の場合と同様であるものとし、パラメータｋ、（ｘｋ０，ｙｋ０）および（ｘｋ１，ｙｋ１）を同様に数８にて用いているが、評価領域の形状は正方形には限定されず、矩形や円等の他の形状とされてもよい（以下の他の評価値の説明においても適宜、これらのパラメータを利用する。）。ｎｋは、数９に示すように、ｋ番目の評価領域の画素数を示す。
【００５７】
【数８】
【００５８】
【数９】
【００５９】
部分ムラについては、例えば、ムラ検出部４２２により、処理済画像の全画素の画素値の平均値（以下、「全画素平均値」という。）ＡＶＥが数１０に示す演算により求められ、当該平均値から所定値だけ大きい（または、小さい）閾値により全画素が２値化された上で、所定の大きさ以上の連結領域（すなわち、同じ値を有する複数の画素が連結している領域）の個数が部分ムラの評価値として算出される。ここで、（ｗｉｄ＋１）および（ｈｅｉ＋１）は、処理済画像の行方向および列方向の画素数であり、本実施の形態では、上述のように、双方とも１２５００（画素）となる。
【００６０】
【数１０】
【００６１】
また、部分ムラの評価値として、全体ムラの評価値算出時の評価領域より小さい正方形（または矩形）の評価領域毎に画素値の平均値が求められ、評価領域の平均値の標準偏差が求められてもよい。あるいは、各評価領域内のエッジの数が部分ムラの評価値とされてもよい。
【００６２】
スジムラの評価値が求められる際には、まず、ムラ検出部４２２により、処理済画像に対してローパスフィルタ処理が行われて第４画像が生成される。ローパスフィルタのウィンドウは、１辺の長さが（２ｓ３＋１）画素の正方形であり、第４画像において座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ｌ１ｘｙは、注目画素近傍の各画素の処理済画像における画素値Ｅ（数４参照）を用いて、数１１により求められる。本実施の形態では、ｓ３は１（画素）とされる。
【００６３】
【数１１】
【００６４】
そして、ムラ検出部４２２により、全体ムラの評価値算出と同様に規定される正方形の評価領域について、数１２に示すように、各行についてそれぞれ求められた行方向の投影値のうちの最大値が、行方向のスジムラ（いわゆる、水平ムラ）の評価値Ｐｋｈｌとして算出される。ここで、評価領域の何行目かを示す添え字Ｙは、ｙｋ０〜ｙｋ１の値を取る。また、ｂは数４と同様に背景値である。
【００６５】
【数１２】
【００６６】
同様に、数１３に示すように、評価領域の各列についてそれぞれ求められた列方向の投影値のうちの最大値が、列方向のスジムラ（いわゆる、垂直ムラ）の評価値Ｐｋｖｌとして算出される。ここで、評価領域の何列目かを示す添え字Ｘは、ｘｋ０〜ｘｋ１の値を取る。
【００６７】
【数１３】
【００６８】
また、スジムラの他の評価値として、検出すべきスジムラと平行な方向に長い矩形の評価領域における画素値の平均値が求められ、評価領域の平均値の標準偏差が用いられてもよい。
【００６９】
ムラ検出部４２２では、上述のように算出された各種ムラに対する基板９の評価値と、記憶部４３に予め記憶されている各種ムラに関する閾値とが比較され、いずれかの評価値が対応する閾値を超えた場合に、当該評価値に対応する種類のムラが検出される（ステップＳ１９）。
【００７０】
以上に説明したように、ムラ検査装置１では、ハイパスフィルタ部４２１４が、第３画像中の一の注目画素（すなわち、処理済画像を生成する際の演算対象とされる画素）の画素値を求める際に、図６に示す第２画像中において演算に利用される画素群を、ハイパスウィンドウ４２１４ａ内の画素、すなわち、注目画素９１１ａが属する領域である表示部９１内の表示部画素９１１に実質的に制限することにより、エッジ９００近傍におけるムラ検査の精度を向上することができる。
【００７１】
また、エッジ９００近傍においてハイパスウィンドウ４２１４ａが縮小されて、注目画素９１１ａが属する領域以外の領域を避けることにより、エッジ９００近傍においても、注目画素９１１ａがハイパスフィルタ処理に利用される複数の画素のほぼ中心に位置するため、エッジ９００近傍におけるムラ検査の特性を、エッジ９００から十分離れた領域におけるムラ検査の特性と近似させることができる。さらには、ハイパスウィンドウ４２１４ａを正方形とし、各辺の長さを、注目画素９１１ａとエッジ画素９０１との間の行方向および列方向の距離のうち大きい方の値の最小値の２倍より１画素だけ小さくすることにより、注目画素９１１ａが属する領域以外の領域を容易に避けてハイパスウィンドウ４２１４ａを設定することができる。
【００７２】
さらに、ムラ検査装置１では、ムラ検出部４２２による演算処理により、エッジ９００の影響を大幅に抑えつつ自動的に基板９のムラの程度を示す評価値を取得することができる。
【００７３】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るムラ検査装置について説明する。第２の実施の形態に係るムラ検査装置の装置構成は、図１に示すムラ検査装置１と同様であり、以下、各構成要素に同符号を付す。また、第２の実施の形態におけるムラ検出動作も、ハイパスフィルタ部４２１４によるハイパスフィルタ処理の方法が異なることを除き、第１の実施の形態と同様である。
【００７４】
第２の実施の形態に係るムラ検査装置によりムラ検査が行われる際には、まず、図１に示す光照射部３により基板９に光が照射され（図３：ステップＳ１１）、撮像部５により取得された撮像画像のデータが画像処理部４２１により受け付けられる（ステップＳ１２）。続いて、画像圧縮部４２１１により撮像画像が圧縮されて第１画像が生成され（ステップＳ１３）、ローパスフィルタ部４２１２によりローパスフィルタ処理が行われて第２画像が生成される（ステップＳ１４）。次に、エッジ検出部４２１３によりエッジ９００が検出されて、各エッジ画素９０１の座標が記憶部４３に記憶された後、ハイパスフィルタ部４２１４により第２画像に対するハイパスフィルタ処理が行われて第３画像が生成される（ステップＳ１５，Ｓ１６）。これらの処理は第１の実施の形態の場合と同様である。
【００７５】
図１０は、第２の実施の形態に係るムラ検査装置によるハイパスフィルタ処理の流れを示す図である。図１１は、図４と同様に、第２画像における１つの表示部９１のコーナー近傍を拡大して示す図である。ハイパスフィルタ部４２１４では、まず、ハイパスフィルタ処理の範囲を決定するために、注目画素９１１ａを中心とする正方形のハイパスウィンドウ４２１４ａ（図１１中に太い破線にて示す。）が設定される（ステップＳ１６１ａ）。ハイパスウィンドウ４２１４ａの大きさは固定されており、各辺の長さは第１の実施の形態における最大サイズのハイパスウィンドウ４２１４ａと同様に２５画素（すなわち、各辺の長さを（２ｓ４＋１）画素とした場合、ｓ４が１２（画素）となる。）とされるが、図１１では、図示の都合上、７画素として描いている。
【００７６】
ハイパスウィンドウ４２１４ａが設定されると、注目画素９１１ａおよびエッジ画素９０１の座標に基づいて、ハイパスウィンドウ４２１４ａ内の画素のうち、注目画素９１１ａが属する領域である表示部９１内の画素（すなわち、表示部画素９１１）であって、エッジ９００に妨げられずに注目画素９１１ａと連結している画素群により形成される領域（図１１中に太い実線にて示す領域であり、以下、「連結領域」という。）４２１４ｂが特定される。そして、ハイパスフィルタ部４２１４により、数１４に示すように、第２画像の連結領域４２１４ｂ内の画素の画素値Ｌ（数２参照）のみに基づいてハイパスフィルタ処理が行われ、第３画像における注目画素９１１ａの画素値Ｈ２ｘｙが求められる（ステップＳ１６２ａ）。ここで、ｍｘｙは、連結領域４２１４ｂ内の画素数である。
【００７７】
【数１４】
【００７８】
そして、第２画像の各画素について順次ハイパスフィルタ処理が行われて第３画像が生成される（ステップＳ１６３ａ，Ｓ１６４ａ）。なお、注目画素９１１ａがエッジ９００上にある場合にはハイパスフィルタ処理は行われず、Ｈ２ｘｙは１とされる。
【００７９】
ハイパスフィルタ処理が完了すると、コントラスト強調部４２１５により第３画像に対してコントラスト強調処理が行われて処理済画像が生成され、処理済画像のデータが記憶部４３に記憶される（図３：ステップＳ１７）。続いて、ムラ検出部４２２により処理済画像のデータに対して演算処理が行われ、既述のように、基板９の全体ムラ、部分ムラおよびスジムラの評価値が算出される（ステップＳ１８）。そして、各種ムラに対する基板９の評価値と、記憶部４３に予め記憶されている各種ムラに関する閾値とが比較され、いずれかの評価値が対応する閾値を超えた場合に、当該評価値に対応する種類のムラが検出される（ステップＳ１９）。
【００８０】
図１２は、第２の実施の形態に係るムラ検査装置により画像処理が行われて生成された処理済画像の一部を示す図である。図１２に示すように、第２の実施の形態に係るムラ検査装置では、スジムラ９５に関するムラ検出不能領域９４（図１２中にて破線にて挟まれる領域）をエッジ９００に対応する領域（すなわち、図１１の例の場合は２画素分の幅の領域）にまで縮小することができる。
【００８１】
以上に説明したように、第２の実施の形態に係るムラ検査装置では、エッジ９００に隣接する注目画素９１１ａについても、注目画素９１１ａ近傍の多くの画素に基づいてハイパスフィルタ処理を行うことができるため、エッジ９００近傍におけるムラ検査の精度をより向上することができる。また、ハイパスウィンドウ４２１４ａの大きさを固定することにより、ハイパスフィルタ処理を簡素化することができる。
【００８２】
第２の実施の形態に係るムラ検査装置では、第１の実施の形態と同様に、ハイパスフィルタ部４２１４が、第３画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、図１１に示す第２画像中において演算に利用される画素群を、連結領域４２１４ｂ内の画素、すなわち、実質的に注目画素９１１ａが属する領域である表示部９１内の画素に制限することにより、エッジ９００近傍におけるムラ検査の精度を向上することができる。また、ムラ検出部４２２による演算処理により、エッジ９００の影響を大幅に抑えつつ自動的に基板９のムラの程度を示す評価値を取得することができる。
【００８３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００８４】
例えば、撮像部５では、ラインセンサ５１に代えて２次元ＣＣＤセンサが撮像子として設けられてもよい。また、上記実施の形態では、光照射部３による光の照射が基板９を挟んで撮像部５と反対側から行われ、基板９を透過した光が撮像部５に入射するが、光の照射が撮像部５と同じ側から行われ、基板９にて反射した光が撮像部５に入射する構造とされてもよい。なお、基板９の撮像に十分な明るさの他の光源（例えば、ムラ検査を行う現場の通常の照明）が存在する場合には、光照射部３は省略されてもよい。
【００８５】
注目画素９１１ａは、ハイパスウィンドウ４２１４ａのほぼ中心とされるのであれば、ハイパスウィンドウ４２１４ａの各辺の画素数は偶数であってもよい。また、ハイパスウィンドウ４２１４ａは、必ずしも正方形には限定されず、矩形や円等の他の形状であってもよいが、ハイパスウィンドウ４２１４ａの設定を簡単に行うことができるという点では、矩形とされることが好ましい。
【００８６】
ハイパスフィルタ部４２１４では、ハイパスウィンドウ４２１４ａを大きくしても処理速度を一定に保つことができるという観点からは、ハイパスフィルタ処理として数３に示すような全平均処理が行われることが好ましいが、他の様々な処理、例えば、加重平均処理やメディアンフィルタ処理が行われてもよい。また、第２画像をフーリエ変換する等して周波数空間に移し、低周波成分のパワーを削除した後、再度画像データに逆変換することにより第３画像が生成されてもよい。
【００８７】
画像処理部４２１による画像処理では、ハイパスフィルタ処理の前に撮像画像に対する圧縮処理およびローパスフィルタ処理が行われているが、撮像画像のＳ／Ｎ比が高い場合や高周波ノイズの影響が小さい場合には、これらの処理は省略されてもよい。逆に、各ステップの間に適宜、他の処理が挿入されてもよい。
【００８８】
上記実施の形態に係るムラ検査装置は、例えば、カラーブラウン管用のシャドウマスクのように多数の透孔が配列形成された透孔板の光透過率のムラ検査等、様々な他の対象物の様々なムラ検査に利用されてよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１の実施の形態に係るムラ検査装置の構成を示す図である。
【図２】ステージおよび撮像部を示す平面図である。
【図３】ムラ検出動作の流れを示す図である。
【図４】第２画像の一部を拡大して示す図である。
【図５】ハイパスフィルタ処理の流れを示す図である。
【図６】第２画像の一部を拡大して示す図である。
【図７】撮像画像の一部を示す図である。
【図８】処理済画像の一部を示す図である。
【図９】比較例の処理済画像の一部を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態に係るムラ検査装置によるハイパスフィルタ処理の流れを示す図である。
【図１１】第２画像の一部を拡大して示す図である。
【図１２】処理済画像の一部を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ ムラ検査装置
２ ステージ
４ コンピュータ
５ 撮像部
９ 基板
９１ 表示部
９２ 電極部
９５ スジムラ
４２１ 画像処理部
４２２ ムラ検出部
９００ エッジ
９１１ 表示部画素
９１１ａ 注目画素
４２１３ エッジ検出部
４２１４ ハイパスフィルタ部
４２１４ａ ハイパスウィンドウ
４２１５ コントラスト強調部
Ｓ１１〜Ｓ１９，Ｓ１６１〜Ｓ１６７，Ｓ１６１ａ〜Ｓ１６４ａ ステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の濃淡ムラを検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、表示装置の表示面に使用される様々な部品に対して、全面に亘ってムラが点在する全体ムラや、ムラが部分的に存在する部分ムラ、あるいは、縦または横方向に線状のムラが生じるスジムラ等の検出が検査員の目視により行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、カラーブラウン管用のシャドウマスクの光透過率のムラ検査において、シャドウマスクの一方の主面側から光を照射して他方の主面側から撮像した画像の階調データに対して、メディアンフィルタにより平滑化処理を行って平滑化データを求め、階調データを平滑化データにより除算して算出した規格化データに基づいて検出すべきムラが強調されたシャドウマスクの画像を表示することにより、目視検査の簡略化、および、検査精度の向上を図る技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−５０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、検査対象物の画像から目視に頼らずに自動的にムラを検出することが行われており、濃淡のコントラストが弱い対象物を検査するために、対象物の画像に対するコントラスト強調処理が行われている。ところで、液晶表示装置用のパネルに塗布されたレジストのムラ検査において、１枚の大型のガラス基板に複数枚のパネルが面付けされている場合、各パネルの外周部の電極部のエッジにおいてムラが検出できない線状の領域、あるいは、ムラの検出精度が低下する線状の領域が生じる。このような領域が生じる主要な原因は、コントラスト強調の効果を妨げる低周波の濃度変動を除去するためにコントラスト強調処理の直前に行われるハイパスフィルタ処理であると考えられる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、対象物の濃淡ムラを検査するムラ検査において、画像中のエッジ近傍におけるムラ検査の精度を向上することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、対象物の濃淡ムラを検査するムラ検査装置であって、対象物を保持する保持部と、前記対象物の一の主面を撮像する撮像部と、前記撮像部にて取得された対象画像に画像処理を行って処理済画像を生成する画像処理部とを備え、前記画像処理部が、前記対象画像において互いに異なる濃度の領域の境界であるエッジを検出するエッジ検出部と、前記対象画像にハイパスフィルタ処理を行うハイパスフィルタ部と、前記ハイパスフィルタ部により処理された後の前記対象画像のコントラストを強調するコントラスト強調部とを備え、前記ハイパスフィルタ部が、前記処理済画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、前記対象画像中において演算に利用される画素群を実質的に前記注目画素が属する領域の画素に制限する。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のムラ検査装置であって、前記ハイパスフィルタ部によるハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とするウィンドウ内の全ての画素の画素値に基づいて行われ、前記ウィンドウが前記エッジ近傍に存在する場合に、前記ウィンドウが縮小されて前記注目画素が属する領域以外の領域を前記ウィンドウが避ける。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のムラ検査装置であって、前記ウィンドウが矩形である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のムラ検査装置であって、前記ウィンドウが正方形であって、前記ハイパスフィルタ部が、前記注目画素と前記エッジ中の各画素との間の行方向および列方向の距離のうちの大きい方の値を求め、前記エッジ中の全画素に関する前記大きい方の値の最小値の２倍より１画素だけ小さい値を、前記ウィンドウの各辺の長さとする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のムラ検査装置であって、前記ハイパスフィルタ部によるハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とする固定された大きさのウィンドウ内の画素のうち、前記注目画素が属する領域の画素の画素値のみに基づいて行われる。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のムラ検査装置であって、前記ウィンドウが矩形である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のムラ検査装置であって、前記処理済画像に基づいて演算処理により前記対象物の濃淡ムラの程度を示す値を求めるムラ検出部をさらに備える。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、対象物から得られた対象画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラを検査するムラ検査方法であって、対象画像において互いに異なる濃度の領域の境界であるエッジを検出する工程と、前記対象画像にハイパスフィルタ処理を行う工程と、前記ハイパスフィルタ処理が行われた後の前記対象画像のコントラストを強調して処理済画像を生成する工程と、前記処理済画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラを検出する工程とを備え、前記ハイパスフィルタ処理を行う工程において、前記処理済画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、前記対象画像中において演算に利用される画素群が実質的に前記注目画素が属する領域の画素に制限される。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のムラ検査方法であって、前記ハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とするウィンドウ内の全ての画素の画素値に基づいて行われ、前記ウィンドウが前記エッジ近傍に存在する場合に、前記ウィンドウが縮小されて前記注目画素が属する領域以外の領域を前記ウィンドウが避ける。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のムラ検査方法であって、前記ウィンドウが矩形である。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のムラ検査方法であって、前記ウィンドウが正方形であって、前記ハイパスフィルタ処理を行う工程において、前記注目画素と前記エッジ中の各画素との間の行方向および列方向の距離のうちの大きい方の値が求められ、前記エッジ中の全画素に関する前記大きい方の値の最小値の２倍より１画素だけ小さい値が、前記ウィンドウの各辺の長さとされる。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、請求項８に記載のムラ検査方法であって、前記ハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とする固定された大きさのウィンドウ内の画素のうち、前記注目画素が属する領域の画素の画素値のみに基づいて行われる。
【００１８】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のムラ検査方法であって、前記ウィンドウが矩形である。
【００１９】
請求項１４に記載の発明は、対象物から得られた対象画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラをコンピュータに検査させるプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、対象画像において互いに異なる濃度の領域の境界であるエッジを検出する工程と、前記対象画像にハイパスフィルタ処理を行う工程と、前記ハイパスフィルタ処理が行われた後の前記対象画像のコントラストを強調して処理済画像を生成する工程と、前記処理済画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラを検出する工程とを実行させ、前記ハイパスフィルタ処理を行う工程において、前記処理済画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、前記対象画像中において演算に利用される画素群が実質的に前記注目画素が属する領域の画素に制限される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、対象画像中のエッジ近傍におけるムラ検査の精度を向上することができる。請求項２および９の発明では、エッジ近傍におけるムラ検査の特性を他の部位と近似させることができる。
【００２１】
請求項３、６、１０および１３の発明では、ウィンドウの設定を簡単に行うことができる。請求項４および１１の発明では、注目画素が属する領域以外の領域を容易に避けてウィンドウを設定することができる。
【００２２】
請求項５および１２の発明では、エッジ近傍におけるムラ検査の精度をより向上することができる。また、ハイパスフィルタ処理を簡素化することができる。請求項７の発明では、エッジの影響を大幅に抑えつつ自動的に濃淡ムラの程度を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るムラ検査装置１の構成を示す図である。ムラ検査装置１は、ガラス基板（以下、単に「基板」という。）９に塗布されたレジストの濃淡ムラ（以下、単に「ムラ」という。）を検査する装置であり、基板９には液晶表示装置用の複数のパネル用のパターンが面付けされている。
【００２４】
ムラ検査装置１は、基板９を保持する光透過性のステージ２、ステージ２に保持された薄板状の基板９の図１中に示す（−Ｚ）側の主面である下面に光を照射する光照射部３、基板９の（＋Ｚ）側の主面である上面を撮像する撮像部５、および、各種演算処理を行うコンピュータ４を備える。コンピュータ４は、撮像部５を制御するための専用のボードとして設けられた撮像制御部４１、ＣＰＵやその周辺回路が各種演算処理を行う演算部４２、および、メモリや固定ディスク等の各種情報を記憶する記憶部４３を備える。記憶部４３には、コンピュータ４に設けられた図示省略の読み取り装置を介して磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体８から専用のプログラム８１が読み出されて記憶され、ＣＰＵがプログラム８１に従って演算処理を行うことにより、すなわち、コンピュータ４がプログラム８１を実行することにより、コンピュータ４がムラ検査を行う。
【００２５】
図２は、ステージ２および撮像部５を示す平面図である。撮像部５は、図２中のＹ方向に千鳥状に配列された複数（本実施の形態では１０個）のＣＣＤのラインセンサ５１を有するヘッド部５２、および、ヘッド部５２をＹ方向に垂直なＸ方向に移動するヘッド部移動機構５３を備え、撮像制御部４１（図１参照）によりヘッド部移動機構５３が制御されることにより、複数のラインセンサ５１が一体的に移動し、ステージ２上に保持された基板９が撮像されて画像が取得される。ムラ検査装置１では、それぞれ５０００個の撮像素子を有する１０個のラインセンサ５１が２ｍに亘って配列されており、各撮像素子により基板９上の４０μｍ四方の領域が１画素として撮像される。基板９は、約２ｍ四方の正方形であり、撮像部５により５００００画素×５００００画素の画像が取得される。
【００２６】
図２に示すように、基板９には、液晶表示装置用の８つのパネルに対応するパターンが面付けされており、各パターンは、表示に利用される中央の部分（以下、「表示部９１」と呼ぶ。）と、その外周に縁状に設けられた電極パターン形成用の電極部９２とを有する。表示部９１と電極部９２とは光透過率が異なるため、基板９の画像では、表示部９１に対応する領域、および、これに隣接する電極部９２に対応する領域とで互いに濃淡の程度（以下、「濃度」という。）が異なる。同様に、電極部９２の外側の周縁部９３に対応する領域と電極部９２に対応する領域とでも互いに濃度が異なる。
【００２７】
図１に示すように、演算部４２は、ＣＰＵがプログラム８１に従って演算処理を実行することにより実現される機能として、撮像部５により取得された画像（以下、「撮像画像」と呼ぶ。）に対する画像処理を行って処理済画像を生成する画像処理部４２１、および、処理済画像に基づいて演算処理により基板９のムラの程度を示す値を求めるムラ検出部４２２を備える。画像処理部４２１は、撮像画像を圧縮して第１画像を生成する画像圧縮部４２１１、第１画像に対してローパスフィルタ処理を行って第２画像を生成するローパスフィルタ部４２１２、濃度が異なる２つの領域の境界（例えば、表示部９１と電極部９２との境界）であるエッジを検出するエッジ検出部４２１３、第２画像に対してハイパスフィルタ処理を行って第３画像を生成するハイパスフィルタ部４２１４、および、第３画像のコントラストを強調して処理済画像を生成するコントラスト強調部４２１５を備える。
【００２８】
図３は、ムラ検査装置１による基板９上のムラ検出動作の流れを示す図である。ムラ検査装置１では、まず、図１に示す光照射部３により、ステージ２に保持された基板９の下面に光が照射される（ステップＳ１１）。続いて、ヘッド部移動機構５３により図１中のＸ方向に移動する複数のラインセンサ５１により基板９の上面が撮像され、撮像画像のデータがコンピュータ４の演算部４２に送られて画像処理部４２１により受け付けられる（ステップＳ１２）。撮像画像は高いＳ／Ｎ比（信号／雑音比）にて取得されることが好ましく、必要に応じて、複数のラインセンサ５１の撮像素子毎の感度のばらつきに応じた補正が、撮像画像に対して行われてもよい。
【００２９】
撮像画像が画像処理部４２１により受け付けられると、画像圧縮部４２１１により撮像画像が圧縮されて第１画像が生成される（ステップＳ１３）。ここで、撮像画像において座標（Ｘ，Ｙ）に位置する画素の画素値をＦＸＹと表すと、撮像画像をｓａ画素×ｓａ画素の範囲を単位として圧縮して生成された第１画像において、座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ａｘｙは、数１により求められる。
【００３０】
【数１】
【００３１】
本実施の形態ではｓａが４（画素）であるため、第１画像の画素数は１２５００画素×１２５００画素となり、第１画像のＳ／Ｎ比は撮像画像の４倍に向上する。
【００３２】
第１画像が生成されると、ローパスフィルタ部４２１２により第１画像に対するローパスフィルタ処理が行われ、第１画像から高周波ノイズの影響が抑制されて平滑化された第２画像が生成される（ステップＳ１４）。ローパスフィルタ処理の演算範囲を決定するウィンドウは、１辺の長さが（２ｓ１＋１）画素の正方形であり、第２画像において座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ｌｘｙは、注目画素近傍の各画素の第１画像における画素値Ａ（数１参照）を用いて、数２により求められる。本実施の形態では、ｓ１は１（画素）とされる。
【００３３】
【数２】
【００３４】
図４は、第２画像における１つのパネルに相当する領域の１つのコーナー近傍を拡大して示す図である。以下の説明では、表示部９１および電極部９２に対応する画像中の領域も単に「表示部９１」および「電極部９２」と表現する。図４中においてクロスハッチングを付して示す画素９０１は、表示部９１と電極部９２との境界であるエッジ９００上の画素であり、以下、「エッジ画素９０１」という。図４中のエッジ９００の右上側にて平行斜線を付して示す画素９１１は、表示部９１上の画素であり、以下、「表示部画素９１１」という。また、エッジ９００を挟んで表示部９１とは反対側において異なる平行斜線を付して示す画素９２１は、電極部９２上の画素であり、以下、「電極部画素９２１」という。図４に示すように、本実施の形態では、エッジ９００は２画素分の幅を有するものとする。
【００３５】
第２画像が生成されると、図１に示すエッジ検出部４２１３により、図４に示すエッジ９００が検出されて、各エッジ画素９０１の座標が記憶部４３に記憶される（ステップＳ１５）。なお、エッジ検出は、ハイパスフィルタ処理の前であれば、ローパスフィルタ処理の前や解像度圧縮前に行われてもよい。続いて、ハイパスフィルタ部４２１４により、第２画像に対してハイパスフィルタ処理が行われ、第２画像から後述のコントラスト強調処理の妨げとなる低周波の濃度変動が除去された第３画像が生成される（ステップＳ１６）。ここで、座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ｈ１ｘｙは、注目画素近傍の各画素の第２画像における画素値Ｌ（数２参照）を用いて、数３にて求められる。
【００３６】
【数３】
【００３７】
数３は、ハイパスフィルタ処理の演算範囲を決定するウィンドウ（以下、「ハイパスウィンドウ」という。）として、注目画素を中心とする各辺の長さが（２ｓ２＋１）画素の正方形のウィンドウが用いられる場合を示しており、本実施の形態では、ｓ２は可変とされ、最大で１２（画素）とされる。
【００３８】
図５は、ステップＳ１６におけるハイパスフィルタ処理の流れを示す図である。ハイパスフィルタ部４２１４（図１参照）では、まず、１回のハイパスフィルタ処理の演算により値が求められる最初の注目画素が適宜選択され、注目画素の座標、および、記憶部４３に記憶されたエッジ画素９０１の座標から、注目画素と各エッジ画素９０１との間の行方向（図４中の水平方向）の距離、および、列方向（図４中の垂直方向）の距離が求められ、各エッジ画素９０１について上記行方向および列方向の距離のうちの大きい方の値が求められる（ステップＳ１６１）。そして、全エッジ画素９０１に関する当該大きい方の値の最小値が、注目画素とエッジ９００との間の距離の最小値ｄとして、注目画素に関連づけられる。
【００３９】
ハイパスフィルタ部４２１４では、注目画素がエッジ９００近傍に存在しているか否かが確認され（ステップＳ１６２）、注目画素に関連づけられる最小値ｄが１３（画素）以上である場合にはエッジ９００から十分に離れていると判断され、ｓ２が最大値である１２（画素）とされてハイパスウィンドウが所定の最大サイズ（すなわち、２５画素四方）に設定される（ステップＳ１６３）。
【００４０】
また、注目画素の最小値ｄが１３画素未満である場合には、注目画素がエッジ９００近傍に存在していると判断されて、ｓ２が（ｄ−１）とされてハイパスウィンドウが縮小される（ステップＳ１６４）。このとき、縮小されたハイパスウィンドウはエッジ９００に接する。なぜなら、仮に他のエッジ画素９０１がハイパスウィンドウ内に存在するとすれば、注目画素と当該他のエッジ画素９０１との間の行方向および列方向の距離のうち大きい方の値は、必ず最小値ｄより小さくなるため、さらにハイパスウィンドウが縮小されるからである。
【００４１】
図６は、図４と同様に、第２画像における１つのパネルに相当する領域のコーナー近傍を拡大して示す図であり、各表示部画素９１１中の数値は、各表示部画素９１１とエッジ９００との間の最小値ｄを示す。例えば、図６中に符号９１１ａを付す表示部画素が注目画素である場合、注目画素９１１ａと各エッジ画素９０１との間の行方向および列方向の距離のうちの大きい方の値は常に２画素以上であるため、最小値ｄは２画素となり、ｓ２は１（画素）となる。そして、図６中に太線にて示すハイパスウィンドウ４２１４ａの各辺の長さは、３画素（すなわち、（２ｓ２＋１）画素とされ、最小値ｄを用いて表すと、（２ｄ−１）画素）とされる。
【００４２】
このように、ハイパスフィルタ部４２１４では、各辺の長さが（２ｓ２＋１）画素である正方形のハイパスウィンドウ４２１４ａが設定され、ハイパスウィンドウ４２１４ａがエッジ９００から十分に離れている場合には、ハイパスウィンドウ４２１４ａは所定の最大サイズに固定され、エッジ９００近傍に存在する場合には、ハイパスウィンドウ４２１４ａが縮小されて注目画素９１１ａが属する領域である表示部９１以外の領域（すなわち、図６中ではエッジ９００および電極部９２）を避ける。
【００４３】
その結果、ハイパスウィンドウ４２１４ａ内の全ての画素が、注目画素９１１ａが属する領域内の画素である表示部画素９１１となり、その状態で、ハイパスウィンドウ４２１４ａ内の全ての画素の画素値に基づいてハイパスフィルタ処理が行われて第３画像における注目画素９１１ａの画素値Ｈ１ｘｙ（数３参照）が求められる（ステップＳ１６５）。そして、注目画素を次の画素へと切り替えつつ順次ハイパスフィルタ処理が行われることにより第３画像が生成される（ステップＳ１６６，Ｓ１６７）。なお、注目画素９１１ａがエッジ９００上にある場合にはハイパスフィルタ処理は行われず、Ｈ１ｘｙは１とされる。
【００４４】
ハイパスフィルタ処理が完了すると、コントラスト強調部４２１５により第３画像に対してコントラスト強調処理が行われて処理済画像が生成され、処理済画像のデータが記憶部４３に記憶される（図３：ステップＳ１７）。処理済画像において座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ｅｘｙは、第３画像における注目画素の画素値Ｈ１ｘｙ、コントラスト強調比ｒｃ、および、背景値ｂを用いて、数４にて求められる。本実施の形態では、ｒｃは０．０１，０．０２，０．０５または０．１とされる。
【００４５】
【数４】
【００４６】
図７は、撮像画像の一部を示す図である。図７中のエッジ９００の左側の領域は電極部９２を示し、右側の領域は表示部９１を示す。また、電極部９２および表示部９１に付す平行斜線の間隔の違いは両領域の濃度の違いを示し、間隔が狭い電極部９２の濃度が表示部９１よりも高いことを示す。
【００４７】
図８は、図７に示す撮像画像に対して上述の画像処理が行われて生成された処理済画像の一部を示す図である。図８に示すように、処理済画像では、例えば、撮像画像では確認困難な水平なスジムラ９５が強調される。図９は、エッジ９００近傍においてもハイパスウィンドウ４２１４ａの大きさを固定したまま、ハイパスウィンドウ４２１４ａ内の全ての画素に基づいてハイパスフィルタ処理を行った場合の処理済画像を比較例として示す図である。
【００４８】
比較例では、エッジ９００近傍の画素に対して、濃度が大きく異なる２つの領域（すなわち、図７中の表示部９１および電極部９２）の双方の画素の画素値に基づいてハイパスフィルタ処理が行われるため、図９に示すように、水平なスジムラ９５を確認することはできるが、画素値が飽和した領域（すなわち、コントラスト強調処理により画素値が計算上０未満または最大値以上となる領域）９４がエッジ９００近傍に生成されてしまう。以下、画素値の飽和によりムラの検出ができない領域９４を、「ムラ検出不能領域」という。このようなムラ検出不能領域９４が生じる原因は、エッジ９００の両側の画素を用いてハイパスフィルタ処理を行うため、エッジ９００を横切る方向に関する画素値の変動が強調されるためである。
【００４９】
一方、ムラ検査装置１では、大きさが可変であるハイパスウィンドウ４２１４ａを用いることにより、エッジ９００を挟んで注目画素とは反対側の領域に存在する画素の画素値を用いずにハイパスフィルタ処理を行うため、図８に示すように、比較例に比べてエッジ９００（図８に示す処理済画像中では明確なエッジとしては認識されないため、二点鎖線にて示す。）近傍においてムラ検出不能領域９４（図８中にて破線にて挟まれる領域）を縮小することができ、エッジ９００近傍におけるムラ検査の精度を向上することができる。
【００５０】
コントラスト強調処理が完了すると、図１に示すムラ検出部４２２により処理済画像のデータに対して演算処理が行われ、基板９の全面に亘ってムラが点在する全体ムラ、基板９上の一部に部分的にムラが存在する部分ムラ、および、行方向または列方向に線状のムラが生じるスジムラの各種ムラについてムラの程度（いわゆる、ムラ強度）が定量化され、ムラの程度を示す値である評価値が算出される（ステップＳ１８）。以下、各種ムラについての評価値の求め方について説明する。
【００５１】
全体ムラの評価値が求められる際には、まず、ムラ検出部４２２により、処理済画像中に所定の大きさにて並べられた正方形の評価領域のそれぞれに対してＦＦＴ（高速フーリエ変換）が行われ、数５に示すようにスペクトルＦｋｕｖが求められる。ここで、ｋは、対象とされる評価領域が、処理済画像における全評価領域のうちｋ番目の評価領域であることを示す添え字であり、（ｘｋ０，ｙｋ０）および（ｘｋ１，ｙｋ１）は、ｋ番目の評価領域を規定する頂点の画素の座標である。また、ｓｆは、数６に示すように、評価領域の１辺の長さであり、本実施の形態では、ｓｆは６４（画素）または１２８（画素）とされる。
【００５２】
【数５】
【００５３】
【数６】
【００５４】
そして、スペクトルＦｋｕｖのうち、低周波の所定の周波数帯域のパワーが数７に示すように積算され、ｋ番目の評価領域についての全体ムラの評価値Ｐｋｆが求められる。ここで、λ１およびλ２はそれぞれ、積算範囲の周波数の下限および上限である。以上の処理により、ムラ検出部４２２では、処理済画像の各評価領域について順次、評価値Ｐｋｆが求められる。
【００５５】
【数７】
【００５６】
また、全体ムラの評価値として、処理済画像の各評価領域の画素値の標準偏差が用いられてもよい。この場合、ｋ番目の評価領域の評価値Ｐｋｄは、ムラ検出部４２２により数８により求められる。ここで、評価領域の大きさおよび形状は数５および数６の場合と同様であるものとし、パラメータｋ、（ｘｋ０，ｙｋ０）および（ｘｋ１，ｙｋ１）を同様に数８にて用いているが、評価領域の形状は正方形には限定されず、矩形や円等の他の形状とされてもよい（以下の他の評価値の説明においても適宜、これらのパラメータを利用する。）。ｎｋは、数９に示すように、ｋ番目の評価領域の画素数を示す。
【００５７】
【数８】
【００５８】
【数９】
【００５９】
部分ムラについては、例えば、ムラ検出部４２２により、処理済画像の全画素の画素値の平均値（以下、「全画素平均値」という。）ＡＶＥが数１０に示す演算により求められ、当該平均値から所定値だけ大きい（または、小さい）閾値により全画素が２値化された上で、所定の大きさ以上の連結領域（すなわち、同じ値を有する複数の画素が連結している領域）の個数が部分ムラの評価値として算出される。ここで、（ｗｉｄ＋１）および（ｈｅｉ＋１）は、処理済画像の行方向および列方向の画素数であり、本実施の形態では、上述のように、双方とも１２５００（画素）となる。
【００６０】
【数１０】
【００６１】
また、部分ムラの評価値として、全体ムラの評価値算出時の評価領域より小さい正方形（または矩形）の評価領域毎に画素値の平均値が求められ、評価領域の平均値の標準偏差が求められてもよい。あるいは、各評価領域内のエッジの数が部分ムラの評価値とされてもよい。
【００６２】
スジムラの評価値が求められる際には、まず、ムラ検出部４２２により、処理済画像に対してローパスフィルタ処理が行われて第４画像が生成される。ローパスフィルタのウィンドウは、１辺の長さが（２ｓ３＋１）画素の正方形であり、第４画像において座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ｌ１ｘｙは、注目画素近傍の各画素の処理済画像における画素値Ｅ（数４参照）を用いて、数１１により求められる。本実施の形態では、ｓ３は１（画素）とされる。
【００６３】
【数１１】
【００６４】
そして、ムラ検出部４２２により、全体ムラの評価値算出と同様に規定される正方形の評価領域について、数１２に示すように、各行についてそれぞれ求められた行方向の投影値のうちの最大値が、行方向のスジムラ（いわゆる、水平ムラ）の評価値Ｐｋｈｌとして算出される。ここで、評価領域の何行目かを示す添え字Ｙは、ｙｋ０〜ｙｋ１の値を取る。また、ｂは数４と同様に背景値である。
【００６５】
【数１２】
【００６６】
同様に、数１３に示すように、評価領域の各列についてそれぞれ求められた列方向の投影値のうちの最大値が、列方向のスジムラ（いわゆる、垂直ムラ）の評価値Ｐｋｖｌとして算出される。ここで、評価領域の何列目かを示す添え字Ｘは、ｘｋ０〜ｘｋ１の値を取る。
【００６７】
【数１３】
【００６８】
また、スジムラの他の評価値として、検出すべきスジムラと平行な方向に長い矩形の評価領域における画素値の平均値が求められ、評価領域の平均値の標準偏差が用いられてもよい。
【００６９】
ムラ検出部４２２では、上述のように算出された各種ムラに対する基板９の評価値と、記憶部４３に予め記憶されている各種ムラに関する閾値とが比較され、いずれかの評価値が対応する閾値を超えた場合に、当該評価値に対応する種類のムラが検出される（ステップＳ１９）。
【００７０】
以上に説明したように、ムラ検査装置１では、ハイパスフィルタ部４２１４が、第３画像中の一の注目画素（すなわち、処理済画像を生成する際の演算対象とされる画素）の画素値を求める際に、図６に示す第２画像中において演算に利用される画素群を、ハイパスウィンドウ４２１４ａ内の画素、すなわち、注目画素９１１ａが属する領域である表示部９１内の表示部画素９１１に実質的に制限することにより、エッジ９００近傍におけるムラ検査の精度を向上することができる。
【００７１】
また、エッジ９００近傍においてハイパスウィンドウ４２１４ａが縮小されて、注目画素９１１ａが属する領域以外の領域を避けることにより、エッジ９００近傍においても、注目画素９１１ａがハイパスフィルタ処理に利用される複数の画素のほぼ中心に位置するため、エッジ９００近傍におけるムラ検査の特性を、エッジ９００から十分離れた領域におけるムラ検査の特性と近似させることができる。さらには、ハイパスウィンドウ４２１４ａを正方形とし、各辺の長さを、注目画素９１１ａとエッジ画素９０１との間の行方向および列方向の距離のうち大きい方の値の最小値の２倍より１画素だけ小さくすることにより、注目画素９１１ａが属する領域以外の領域を容易に避けてハイパスウィンドウ４２１４ａを設定することができる。
【００７２】
さらに、ムラ検査装置１では、ムラ検出部４２２による演算処理により、エッジ９００の影響を大幅に抑えつつ自動的に基板９のムラの程度を示す評価値を取得することができる。
【００７３】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るムラ検査装置について説明する。第２の実施の形態に係るムラ検査装置の装置構成は、図１に示すムラ検査装置１と同様であり、以下、各構成要素に同符号を付す。また、第２の実施の形態におけるムラ検出動作も、ハイパスフィルタ部４２１４によるハイパスフィルタ処理の方法が異なることを除き、第１の実施の形態と同様である。
【００７４】
第２の実施の形態に係るムラ検査装置によりムラ検査が行われる際には、まず、図１に示す光照射部３により基板９に光が照射され（図３：ステップＳ１１）、撮像部５により取得された撮像画像のデータが画像処理部４２１により受け付けられる（ステップＳ１２）。続いて、画像圧縮部４２１１により撮像画像が圧縮されて第１画像が生成され（ステップＳ１３）、ローパスフィルタ部４２１２によりローパスフィルタ処理が行われて第２画像が生成される（ステップＳ１４）。次に、エッジ検出部４２１３によりエッジ９００が検出されて、各エッジ画素９０１の座標が記憶部４３に記憶された後、ハイパスフィルタ部４２１４により第２画像に対するハイパスフィルタ処理が行われて第３画像が生成される（ステップＳ１５，Ｓ１６）。これらの処理は第１の実施の形態の場合と同様である。
【００７５】
図１０は、第２の実施の形態に係るムラ検査装置によるハイパスフィルタ処理の流れを示す図である。図１１は、図４と同様に、第２画像における１つの表示部９１のコーナー近傍を拡大して示す図である。ハイパスフィルタ部４２１４では、まず、ハイパスフィルタ処理の範囲を決定するために、注目画素９１１ａを中心とする正方形のハイパスウィンドウ４２１４ａ（図１１中に太い破線にて示す。）が設定される（ステップＳ１６１ａ）。ハイパスウィンドウ４２１４ａの大きさは固定されており、各辺の長さは第１の実施の形態における最大サイズのハイパスウィンドウ４２１４ａと同様に２５画素（すなわち、各辺の長さを（２ｓ４＋１）画素とした場合、ｓ４が１２（画素）となる。）とされるが、図１１では、図示の都合上、７画素として描いている。
【００７６】
ハイパスウィンドウ４２１４ａが設定されると、注目画素９１１ａおよびエッジ画素９０１の座標に基づいて、ハイパスウィンドウ４２１４ａ内の画素のうち、注目画素９１１ａが属する領域である表示部９１内の画素（すなわち、表示部画素９１１）であって、エッジ９００に妨げられずに注目画素９１１ａと連結している画素群により形成される領域（図１１中に太い実線にて示す領域であり、以下、「連結領域」という。）４２１４ｂが特定される。そして、ハイパスフィルタ部４２１４により、数１４に示すように、第２画像の連結領域４２１４ｂ内の画素の画素値Ｌ（数２参照）のみに基づいてハイパスフィルタ処理が行われ、第３画像における注目画素９１１ａの画素値Ｈ２ｘｙが求められる（ステップＳ１６２ａ）。ここで、ｍｘｙは、連結領域４２１４ｂ内の画素数である。
【００７７】
【数１４】
【００７８】
そして、第２画像の各画素について順次ハイパスフィルタ処理が行われて第３画像が生成される（ステップＳ１６３ａ，Ｓ１６４ａ）。なお、注目画素９１１ａがエッジ９００上にある場合にはハイパスフィルタ処理は行われず、Ｈ２ｘｙは１とされる。
【００７９】
ハイパスフィルタ処理が完了すると、コントラスト強調部４２１５により第３画像に対してコントラスト強調処理が行われて処理済画像が生成され、処理済画像のデータが記憶部４３に記憶される（図３：ステップＳ１７）。続いて、ムラ検出部４２２により処理済画像のデータに対して演算処理が行われ、既述のように、基板９の全体ムラ、部分ムラおよびスジムラの評価値が算出される（ステップＳ１８）。そして、各種ムラに対する基板９の評価値と、記憶部４３に予め記憶されている各種ムラに関する閾値とが比較され、いずれかの評価値が対応する閾値を超えた場合に、当該評価値に対応する種類のムラが検出される（ステップＳ１９）。
【００８０】
図１２は、第２の実施の形態に係るムラ検査装置により画像処理が行われて生成された処理済画像の一部を示す図である。図１２に示すように、第２の実施の形態に係るムラ検査装置では、スジムラ９５に関するムラ検出不能領域９４（図１２中にて破線にて挟まれる領域）をエッジ９００に対応する領域（すなわち、図１１の例の場合は２画素分の幅の領域）にまで縮小することができる。
【００８１】
以上に説明したように、第２の実施の形態に係るムラ検査装置では、エッジ９００に隣接する注目画素９１１ａについても、注目画素９１１ａ近傍の多くの画素に基づいてハイパスフィルタ処理を行うことができるため、エッジ９００近傍におけるムラ検査の精度をより向上することができる。また、ハイパスウィンドウ４２１４ａの大きさを固定することにより、ハイパスフィルタ処理を簡素化することができる。
【００８２】
第２の実施の形態に係るムラ検査装置では、第１の実施の形態と同様に、ハイパスフィルタ部４２１４が、第３画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、図１１に示す第２画像中において演算に利用される画素群を、連結領域４２１４ｂ内の画素、すなわち、実質的に注目画素９１１ａが属する領域である表示部９１内の画素に制限することにより、エッジ９００近傍におけるムラ検査の精度を向上することができる。また、ムラ検出部４２２による演算処理により、エッジ９００の影響を大幅に抑えつつ自動的に基板９のムラの程度を示す評価値を取得することができる。
【００８３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００８４】
例えば、撮像部５では、ラインセンサ５１に代えて２次元ＣＣＤセンサが撮像子として設けられてもよい。また、上記実施の形態では、光照射部３による光の照射が基板９を挟んで撮像部５と反対側から行われ、基板９を透過した光が撮像部５に入射するが、光の照射が撮像部５と同じ側から行われ、基板９にて反射した光が撮像部５に入射する構造とされてもよい。なお、基板９の撮像に十分な明るさの他の光源（例えば、ムラ検査を行う現場の通常の照明）が存在する場合には、光照射部３は省略されてもよい。
【００８５】
注目画素９１１ａは、ハイパスウィンドウ４２１４ａのほぼ中心とされるのであれば、ハイパスウィンドウ４２１４ａの各辺の画素数は偶数であってもよい。また、ハイパスウィンドウ４２１４ａは、必ずしも正方形には限定されず、矩形や円等の他の形状であってもよいが、ハイパスウィンドウ４２１４ａの設定を簡単に行うことができるという点では、矩形とされることが好ましい。
【００８６】
ハイパスフィルタ部４２１４では、ハイパスウィンドウ４２１４ａを大きくしても処理速度を一定に保つことができるという観点からは、ハイパスフィルタ処理として数３に示すような全平均処理が行われることが好ましいが、他の様々な処理、例えば、加重平均処理やメディアンフィルタ処理が行われてもよい。また、第２画像をフーリエ変換する等して周波数空間に移し、低周波成分のパワーを削除した後、再度画像データに逆変換することにより第３画像が生成されてもよい。
【００８７】
画像処理部４２１による画像処理では、ハイパスフィルタ処理の前に撮像画像に対する圧縮処理およびローパスフィルタ処理が行われているが、撮像画像のＳ／Ｎ比が高い場合や高周波ノイズの影響が小さい場合には、これらの処理は省略されてもよい。逆に、各ステップの間に適宜、他の処理が挿入されてもよい。
【００８８】
上記実施の形態に係るムラ検査装置は、例えば、カラーブラウン管用のシャドウマスクのように多数の透孔が配列形成された透孔板の光透過率のムラ検査等、様々な他の対象物の様々なムラ検査に利用されてよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１の実施の形態に係るムラ検査装置の構成を示す図である。
【図２】ステージおよび撮像部を示す平面図である。
【図３】ムラ検出動作の流れを示す図である。
【図４】第２画像の一部を拡大して示す図である。
【図５】ハイパスフィルタ処理の流れを示す図である。
【図６】第２画像の一部を拡大して示す図である。
【図７】撮像画像の一部を示す図である。
【図８】処理済画像の一部を示す図である。
【図９】比較例の処理済画像の一部を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態に係るムラ検査装置によるハイパスフィルタ処理の流れを示す図である。
【図１１】第２画像の一部を拡大して示す図である。
【図１２】処理済画像の一部を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ ムラ検査装置
２ ステージ
４ コンピュータ
５ 撮像部
９ 基板
９１ 表示部
９２ 電極部
９５ スジムラ
４２１ 画像処理部
４２２ ムラ検出部
９００ エッジ
９１１ 表示部画素
９１１ａ 注目画素
４２１３ エッジ検出部
４２１４ ハイパスフィルタ部
４２１４ａ ハイパスウィンドウ
４２１５ コントラスト強調部
Ｓ１１〜Ｓ１９，Ｓ１６１〜Ｓ１６７，Ｓ１６１ａ〜Ｓ１６４ａ ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の濃淡ムラを検査するムラ検査装置であって、
対象物を保持する保持部と、
前記対象物の一の主面を撮像する撮像部と、
前記撮像部にて取得された対象画像に画像処理を行って処理済画像を生成する画像処理部と、
を備え、
前記画像処理部が、
前記対象画像において互いに異なる濃度の領域の境界であるエッジを検出するエッジ検出部と、
前記対象画像にハイパスフィルタ処理を行うハイパスフィルタ部と、
前記ハイパスフィルタ部により処理された後の前記対象画像のコントラストを強調するコントラスト強調部と、
を備え、
前記ハイパスフィルタ部が、前記処理済画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、前記対象画像中において演算に利用される画素群を実質的に前記注目画素が属する領域の画素に制限することを特徴とするムラ検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のムラ検査装置であって、
前記ハイパスフィルタ部によるハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とするウィンドウ内の全ての画素の画素値に基づいて行われ、前記ウィンドウが前記エッジ近傍に存在する場合に、前記ウィンドウが縮小されて前記注目画素が属する領域以外の領域を前記ウィンドウが避けることを特徴とするムラ検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載のムラ検査装置であって、
前記ウィンドウが矩形であることを特徴とするムラ検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載のムラ検査装置であって、
前記ウィンドウが正方形であって、前記ハイパスフィルタ部が、前記注目画素と前記エッジ中の各画素との間の行方向および列方向の距離のうちの大きい方の値を求め、前記エッジ中の全画素に関する前記大きい方の値の最小値の２倍より１画素だけ小さい値を、前記ウィンドウの各辺の長さとすることを特徴とするムラ検査装置。
【請求項５】
請求項１に記載のムラ検査装置であって、
前記ハイパスフィルタ部によるハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とする固定された大きさのウィンドウ内の画素のうち、前記注目画素が属する領域の画素の画素値のみに基づいて行われることを特徴とするムラ検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載のムラ検査装置であって、
前記ウィンドウが矩形であることを特徴とするムラ検査装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のムラ検査装置であって、
前記処理済画像に基づいて演算処理により前記対象物の濃淡ムラの程度を示す値を求めるムラ検出部をさらに備えることを特徴とするムラ検査装置。
【請求項８】
対象物から得られた対象画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラを検査するムラ検査方法であって、
対象画像において互いに異なる濃度の領域の境界であるエッジを検出する工程と、
前記対象画像にハイパスフィルタ処理を行う工程と、
前記ハイパスフィルタ処理が行われた後の前記対象画像のコントラストを強調して処理済画像を生成する工程と、
前記処理済画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラを検出する工程と、
を備え、
前記ハイパスフィルタ処理を行う工程において、前記処理済画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、前記対象画像中において演算に利用される画素群が実質的に前記注目画素が属する領域の画素に制限されることを特徴とするムラ検査方法。
【請求項９】
請求項８に記載のムラ検査方法であって、
前記ハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とするウィンドウ内の全ての画素の画素値に基づいて行われ、前記ウィンドウが前記エッジ近傍に存在する場合に、前記ウィンドウが縮小されて前記注目画素が属する領域以外の領域を前記ウィンドウが避けることを特徴とするムラ検査方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のムラ検査方法であって、
前記ウィンドウが矩形であることを特徴とするムラ検査方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のムラ検査方法であって、
前記ウィンドウが正方形であって、前記ハイパスフィルタ処理を行う工程において、前記注目画素と前記エッジ中の各画素との間の行方向および列方向の距離のうちの大きい方の値が求められ、前記エッジ中の全画素に関する前記大きい方の値の最小値の２倍より１画素だけ小さい値が、前記ウィンドウの各辺の長さとされることを特徴とするムラ検査方法。
【請求項１２】
請求項８に記載のムラ検査方法であって、
前記ハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とする固定された大きさのウィンドウ内の画素のうち、前記注目画素が属する領域の画素の画素値のみに基づいて行われることを特徴とするムラ検査方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のムラ検査方法であって、
前記ウィンドウが矩形であることを特徴とするムラ検査方法。
【請求項１４】
対象物から得られた対象画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラをコンピュータに検査させるプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、
対象画像において互いに異なる濃度の領域の境界であるエッジを検出する工程と、
前記対象画像にハイパスフィルタ処理を行う工程と、
前記ハイパスフィルタ処理が行われた後の前記対象画像のコントラストを強調して処理済画像を生成する工程と、
前記処理済画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラを検出する工程と、
を実行させ、
前記ハイパスフィルタ処理を行う工程において、前記処理済画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、前記対象画像中において演算に利用される画素群が実質的に前記注目画素が属する領域の画素に制限されることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
対象物の濃淡ムラを検査するムラ検査装置であって、
対象物を保持する保持部と、
前記対象物の一の主面を撮像する撮像部と、
前記撮像部にて取得された対象画像に画像処理を行って処理済画像を生成する画像処理部と、
を備え、
前記画像処理部が、
前記対象画像において互いに異なる濃度の領域の境界であるエッジを検出するエッジ検出部と、
前記対象画像にハイパスフィルタ処理を行うハイパスフィルタ部と、
前記ハイパスフィルタ部により処理された後の前記対象画像のコントラストを強調するコントラスト強調部と、
を備え、
前記ハイパスフィルタ部が、前記処理済画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、前記対象画像中において演算に利用される画素群を実質的に前記注目画素が属する領域の画素に制限することを特徴とするムラ検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のムラ検査装置であって、
前記ハイパスフィルタ部によるハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とするウィンドウ内の全ての画素の画素値に基づいて行われ、前記ウィンドウが前記エッジ近傍に存在する場合に、前記ウィンドウが縮小されて前記注目画素が属する領域以外の領域を前記ウィンドウが避けることを特徴とするムラ検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載のムラ検査装置であって、
前記ウィンドウが矩形であることを特徴とするムラ検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載のムラ検査装置であって、
前記ウィンドウが正方形であって、前記ハイパスフィルタ部が、前記注目画素と前記エッジ中の各画素との間の行方向および列方向の距離のうちの大きい方の値を求め、前記エッジ中の全画素に関する前記大きい方の値の最小値の２倍より１画素だけ小さい値を、前記ウィンドウの各辺の長さとすることを特徴とするムラ検査装置。
【請求項５】
請求項１に記載のムラ検査装置であって、
前記ハイパスフィルタ部によるハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とする固定された大きさのウィンドウ内の画素のうち、前記注目画素が属する領域の画素の画素値のみに基づいて行われることを特徴とするムラ検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載のムラ検査装置であって、
前記ウィンドウが矩形であることを特徴とするムラ検査装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のムラ検査装置であって、
前記処理済画像に基づいて演算処理により前記対象物の濃淡ムラの程度を示す値を求めるムラ検出部をさらに備えることを特徴とするムラ検査装置。
【請求項８】
対象物から得られた対象画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラを検査するムラ検査方法であって、
対象画像において互いに異なる濃度の領域の境界であるエッジを検出する工程と、
前記対象画像にハイパスフィルタ処理を行う工程と、
前記ハイパスフィルタ処理が行われた後の前記対象画像のコントラストを強調して処理済画像を生成する工程と、
前記処理済画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラを検出する工程と、
を備え、
前記ハイパスフィルタ処理を行う工程において、前記処理済画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、前記対象画像中において演算に利用される画素群が実質的に前記注目画素が属する領域の画素に制限されることを特徴とするムラ検査方法。
【請求項９】
請求項８に記載のムラ検査方法であって、
前記ハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とするウィンドウ内の全ての画素の画素値に基づいて行われ、前記ウィンドウが前記エッジ近傍に存在する場合に、前記ウィンドウが縮小されて前記注目画素が属する領域以外の領域を前記ウィンドウが避けることを特徴とするムラ検査方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のムラ検査方法であって、
前記ウィンドウが矩形であることを特徴とするムラ検査方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のムラ検査方法であって、
前記ウィンドウが正方形であって、前記ハイパスフィルタ処理を行う工程において、前記注目画素と前記エッジ中の各画素との間の行方向および列方向の距離のうちの大きい方の値が求められ、前記エッジ中の全画素に関する前記大きい方の値の最小値の２倍より１画素だけ小さい値が、前記ウィンドウの各辺の長さとされることを特徴とするムラ検査方法。
【請求項１２】
請求項８に記載のムラ検査方法であって、
前記ハイパスフィルタ処理が、前記注目画素をほぼ中心とする固定された大きさのウィンドウ内の画素のうち、前記注目画素が属する領域の画素の画素値のみに基づいて行われることを特徴とするムラ検査方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のムラ検査方法であって、
前記ウィンドウが矩形であることを特徴とするムラ検査方法。
【請求項１４】
対象物から得られた対象画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラをコンピュータに検査させるプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、
対象画像において互いに異なる濃度の領域の境界であるエッジを検出する工程と、
前記対象画像にハイパスフィルタ処理を行う工程と、
前記ハイパスフィルタ処理が行われた後の前記対象画像のコントラストを強調して処理済画像を生成する工程と、
前記処理済画像に基づいて前記対象物の濃淡ムラを検出する工程と、
を実行させ、
前記ハイパスフィルタ処理を行う工程において、前記処理済画像中の一の注目画素の画素値を求める際に、前記対象画像中において演算に利用される画素群が実質的に前記注目画素が属する領域の画素に制限されることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−１０５８８４（Ｐ２００６−１０５８８４Ａ）
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２９５６７２（Ｐ２００４−２９５６７２）
【出願日】平成１６年１０月８日（２００４．１０．８）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月８日（２００４．１０．８）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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