欠陥検出方法および欠陥検出装置
【課題】被検査物が複雑な形状である場合でも、精度よく欠陥を検出することができる欠陥検出方法および欠陥検出装置を提供する。
【解決手段】欠陥検出方法は、撮像工程により被検査物を撮像し、エッジ検出工程により得られた画像データに基づいてエッジを検出し、追跡方向設定工程により、検出されたエッジに対して、始点および終点を設定し、エッジに沿って始点から終点に向かうエッジ追跡方向を設定する。この後、角度変化算出工程により、エッジ上の各画素位置における角度変化量を算出し、総和算出工程により、始点から所定画素位置までの角度変化量の総和を、各画素位置に対して算出する。そして、欠陥検出工程により、被検査物に対して算出される前記角度変化量の総和と、所定の基準パターンに対して算出される角度変化量の総和とを比較して、欠陥を検出する。
【解決手段】欠陥検出方法は、撮像工程により被検査物を撮像し、エッジ検出工程により得られた画像データに基づいてエッジを検出し、追跡方向設定工程により、検出されたエッジに対して、始点および終点を設定し、エッジに沿って始点から終点に向かうエッジ追跡方向を設定する。この後、角度変化算出工程により、エッジ上の各画素位置における角度変化量を算出し、総和算出工程により、始点から所定画素位置までの角度変化量の総和を、各画素位置に対して算出する。そして、欠陥検出工程により、被検査物に対して算出される前記角度変化量の総和と、所定の基準パターンに対して算出される角度変化量の総和とを比較して、欠陥を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置を使用し構造面を撮像して、その撮像画像より欠陥を検出する欠陥検出方法および欠陥検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エリアカメラなどの撮像装置を用いて構造面を撮影し、その撮像画像上にある構造の形状欠陥、あるいは構造に接する異物を検出する方法として、予め用意してあった良品パターンと被検査物とを重ね合わせることで欠陥を検出するパターンマッチング法が知られている。しかしながら、被検査物の形状が例えば温度などにより変化する場合など、被検査物の形状が一意に定まらない場合には、パターンに合致しない形状を全て欠陥として検出してしまうおそれがあり、誤検出の原因となる。
これに対して、被検査物のエッジを追跡し、欠陥を検出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載の欠陥検出方法では、被検査物を撮像し、その撮像画像を所定輝度値に対して２値化した二値化画像を生成する。そして、この二値化画像に対してエッジ追跡を行い。エッジの座標３点のなす角を特徴量として算出し、その特徴量から欠陥を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平７−４３３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の欠陥検出方法では、被検査物の形状が複雑な場合、例えば、直線部と曲線部とが混在するような外周形状を有する場合、曲線部において、３点間のなす角が大きくなる場合があり、曲線部を欠陥として誤検出するおそれがあるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、被検査物が複雑な形状である場合でも、精度よく欠陥を検出することができる欠陥検出方法および欠陥検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の欠陥検出方法は、被検査物を撮像し、その撮像画像データに基づいて、欠陥を検出する欠陥検出方法であって、前記被検査物を撮像し、前記撮像画像データを取得する撮像工程と、前記撮像画像データに基づいて、前記被検査物の外周形状であるエッジを検出するエッジ検出工程と、前記エッジ上に始点および終点を設定し、前記始点から前記終点までの前記エッジに沿うエッジ追跡方向を設定する追跡方向設定工程と、前記エッジ上の所定の第一検査点、および前記エッジ上で前記第一検査点から所定画素離れた第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾斜角度を、前記エッジ追跡方向に沿って前記第一検査点および前記第二検査点を予め設定された画素数ずつ移動させて順次算出するとともに、互いに隣接する前記傾斜直線の傾斜角度の差分値である角度変化量を前記エッジ追跡方向に沿って算出する角度変化量算出工程と、前記始点から所定の前記第一検査点までの区間に対して設定された各傾斜直線の角度変化量の総和を算出する総和算出工程と、前記総和算出工程において算出される、前記被検査物における前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、基準パターンにおける前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、に基づいて、前記エッジ上の欠陥点を検出する欠陥検出工程と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、撮像工程によって被検査物を撮像し、エッジ検出工程で得られた撮像画像データに基づいてエッジを検出している。追跡方向設定工程では、検出されたエッジに対して、始点および終点を設定し、エッジに沿って始点から終点に向かうエッジ追跡方向を設定する。この後、角度変化算出工程において、エッジ上の所定の第一検査点と、第一検査点から所定画素離れた第二検査点とを結ぶ傾斜直線の傾斜角度を、所定画素ずつ移動させて順次算出し、互いに隣接する傾斜直線の傾斜角度の差分値である角度変化量をエッジ追跡方向に沿って検出する。さらに、総和算出工程において、始点から所定の第一検査点まで区画に設定された前記傾斜直線の角度変化量の総和を算出し、欠陥検出工程では、被検査物に対して算出される角度変化量の総和と、所定の基準パターンに対して算出される角度変化量の総和とを比較することで、欠陥を検出している。
ここで、例えば直線部と曲線部とにより形成される複雑な形状の被検査物に対してエッジ追跡方向を設定し、このエッジ追跡方向に沿って欠陥検出を実施する場合、従来のように、エッジ方向に沿う３点間の為す角を検出した場合では、曲線部分が頂点でない角度変化部分として、欠陥として誤検出されてしまう場合があり、精度のよい欠陥検出を実施することができない。これに対して、本発明では、角度変化量の総和を、エッジ追跡方向に沿って算出していくことで、基準パターンと被検査物とにおいて、形状に違いがある場所で算出される角度変化量の総和に差が生じる。したがって、この差を検出することで、基準パターンと被検査物とにおける形状の違いである欠陥点を検出することができる。すなわち、曲線部分においても精度よく欠陥部分を検出することができ、欠陥検出精度の向上を図ることができる。
【０００９】
本発明の欠陥検出方法では、前記エッジ検出工程は、前記撮像画像データの各画素の輝度を、所定閾値に対して二値化し、各画素を低輝度画素および高輝度画素のいずれか一方に設定した二値化画像を生成するとともに、この二値化画像において、前記低輝度画素および前記高輝度画素の境界部をエッジとして検出することが好ましい。
【００１０】
この発明によれば、エッジ検出工程において、撮像画像の各画素の輝度を予め決められた所定閾値に対して二値化した二値化画像を作成する。ここで、撮像手段により被検査物を撮像する場合、被検査物の外周部と台座部との間に段差が生じるため、この段差が低輝度部分として撮像される。したがって、この低輝度部分が検出可能な閾値を設定し、二値化画像を生成することで、高輝度画素と低輝度画素との境界部を検出することで、容易に、かつ精度よくエッジを検出することができる。
【００１１】
本発明の欠陥検出方法では、前記エッジ検出工程は、前記二値化画像に対して、基準となるパターン画像を重畳させ、前記パターン画像のエッジから所定画素以内に存在する前記低輝度画素および前記高輝度画素の境界部をエッジとして検出することが好ましい。
【００１２】
この発明によれば、エッジ検出工程において二値化画像に対して、予め設定されたパターン画像を重畳させ、このパターン画像のエッジから所定画素範囲内にエッジを検出している。すなわち、二値化画像において、エッジとは関係ない部分に高輝度画素および低輝度画素の境界部が現れることも多く、この場合、誤った位置をエッジとして検出される場合がある。これに対して、良品パターンとして予め設定されたパターン画像を用い、このパターン画像を二値化画像に重畳させることで、二値化画像のどの位置に被検査物のエッジが来るかを大凡見当をつけることができる。したがって、このパターン画像のエッジから所定画素内に存在する高輝度画素および低輝度画素の境界部で、パターン画像のエッジの周部に沿う線を検出することで、より精度よく被検査物のエッジを検出することができる。
【００１３】
本発明の欠陥検出方法では、前記パターン画像は、前記始点および前記終点に関するデータを備え、前記追跡方向設定工程は、前記パターン画像に記憶される前記始点および前記終点に基づいて、前記エッジの前記始点および前記終点を設定することが好ましい。
【００１４】
ここで、パターン画像に記録される始点および終点に関するデータとしては、例えば、パターン画像の画像端部とパターン画像のエッジとの交点を始点および終点としてもよく、始点および終点の座標位置が記録されているものであってもよい。このようなパターン画像を用いることで、検出されたエッジに対して、容易に始点および終点を設定することができ、始点から終点に向かうエッジ追跡方向も容易に設定することができる。
【００１５】
本発明の欠陥検出方法では、前記角度変化量算出工程は、前記始点から前記終点までの前記エッジ上で、前記第一検査点および前記第二検査点を前記エッジ追跡方向に沿って１画素ずつずらして、第一検査点および第二検査点を結ぶ各傾斜直線に対してそれぞれ設定される角度変化量を算出することが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、エッジ上の始点から終点において第一検査点および第二検査点を１画素ずつずらして各傾斜直線に対する傾斜角度、および互いに隣接する傾斜直線の角度差から角度変化を算出している。このように、始点から、終点まで１画素ずつずらして角度変化量を算出していくことでエッジ上の全ての画素に対する傾斜直線から角度変化量を算出することができ、精度良く欠陥検出処理を実施することができる。
【００１７】
本発明の欠陥検出方法では、前記欠陥検出工程は、前記エッジ追跡方向に沿って、前記始点から所定の第一欠陥検査点までの区画に対して設定された前記傾斜直線の前記角度変化量の総和と、前記始点から、前記第一欠陥検出点から前記エッジ追跡方向に沿って所定画素離れた位置の第二欠陥検査点までの区画に対して設定された前記傾斜直線の前記角度変化量の総和との差分値である角度総和変化量を、前記始点から前記終点までの前記エッジ上の各点に対して算出するとともに、前記被検査物および前記基準パターンにおける前記角度総和変化量の差に基づいて前記欠陥点を検出する
ことが好ましい。
【００１８】
この発明によれば、被検査物と基準パターンとに対して、それぞれ角度総和変化量を算出する。これらの角度総和変化量は、エッジ追跡方向に沿って走査した際の角度変化点を示す。すなわち、頂点や欠陥、付着物などがエッジ上に存在する場合、これらが強調されて値として検出される。したがって、被検査物と基準パターンとにおいて、この角度総和変化量が検出される位置およびその値を比較することで、容易に、かつ迅速に欠陥点を検出することができる。
【００１９】
この時、本発明の欠陥検出方法では、前記欠陥検出工程は、前記角度総和変化量が、所定の閾値を越える画素位置の角度変化範囲を検出するとともに、各角度変化範囲において、前記角度総和変化量のピーク点の画素位置およびその角度総和変化量を検出し、前記被検査物における前記ピーク点の画素位置およびその角度総和変化量と、前記基準パターンの前記ピーク点の画素位置およびその角度総和変化量とに基づいて、前記欠陥点を検出することが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、エッジ追跡方向に沿って閾値を越える範囲内で最大となる点をピーク点とし、この画素位置、角度総和変化量を検出する。これにより、被検査物が直線部および曲線部を有する複雑な形状を有する場合でも、閾値を適切に設定することで、所定曲率の曲線部の角度総和変化の無視することができる。すなわち、被検査物は温度などの検査環境の違いにより膨張縮小などの変形が生じる場合があり、基準パターンと被検査物とにおいて、始点から所定距離に存在する曲線部において、それぞれ曲率が異なる場合がある。このような場合でも、本発明では、上述のように、閾値を設定して、角度総和変化量が閾値以上となる点を検出するため、上記のように曲率が異なる画素位置があったとしても、これらの曲線部を除外して欠陥検出を実施することができる。したがって、角度総和変化量に基づいて、頂点および欠陥点を精度良く検出することができ、基準パターンおよび被検査物の角度総和変化量を比較することで、上記頂点および欠陥点のうち、欠陥点のみを精度良く検出することができる。
【００２１】
本発明の欠陥検出方法は、前記欠陥検出工程は、前記エッジ追跡方向に沿って、前記ピーク点の画素位置の間隔であるピーク間隔を検出し、前記被検査物の前記ピーク間隔および前記基準パターンの前記ピーク間隔を比較し、前記被検査物の前記ピーク間隔が前記基準パターンの前記ピーク間隔を中心値としたマージン許容範囲の範囲外の値である場合、前記被検査物の前記ピーク点を欠陥点として検出することが好ましい。
【００２２】
この発明によれば、被検査物の角度総和変化量に対して、ピーク間隔に一定のマージン許容範囲を設けている。被検査物は、室温、湿度の変化に伴い、形状寸法に変化が生じる場合があり、このような場合、基準パターンと被検査物の角度総和変化量の推移を比較すると、始点から所定の画素位置（例えば頂点）までの距離が異なり、異なる位置に角度総和変化量のピーク点が現れる。ここで、ピーク間隔に一定のマージンを許容しない場合、このような頂点まで欠陥点として誤検出してしまい、検査精度が落ちてしまう。この場合、予め、尺度が異なる基準パターンを複数準備しておいたり、基準パターンの縮尺を変化させたりして、複数の基準パターンの角度総和変化量と被検査物の角度総和変化量とを比較させる方法があるが、このような方法では、複数の基準パターンと被検査物との角度総和変化量を比較する必要があり、検査時間が長くなり、処理負荷も大きくなってしまう。
これに対して、本発明では、被検査物のピーク間隔に、一定のマージン許容範囲を持たせることにより、被検査物の形状寸法の変化の影響を受けることなく、高速で、かつ高精度な欠陥検出を実施することができる。
【００２３】
本発明の欠陥検出装置は、被検査物を撮像し、その撮像画像データに基づいて、欠陥を検出する欠陥検出装置であって、前記被検査物を撮像し、前記撮像画像データを取得する撮像手段と、前記撮像画像データに基づいて、前記被検査物の外周形状であるエッジを検出するエッジ検出手段と、前記エッジ上に始点および終点を設定し、前記始点から前記終点までの前記エッジに沿うエッジ追跡方向を設定する追跡方向設定手段と、前記エッジ上の所定の第一検査点、および前記エッジ上で前記第一検査点から所定画素離れた第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾斜角度を、前記エッジ追跡方向に沿って前記第一検査点および前記第二検査点を予め設定された画素数ずつ移動させて順次算出するとともに、互いに隣接する前記傾斜直線の傾斜角度の差分値である角度変化量を前記エッジ追跡方向に沿って算出する角度変化量算出手段と、前記始点から所定の前記第一検査点までの区間に対して設定された各傾斜直線の角度変化量の総和を算出する総和算出手段と、前記総和算出工程において算出される、前記被検査物における前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、基準パターンにおける前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、に基づいて、前記エッジ上の欠陥点を検出する欠陥検出手段と、を具備したことを特徴とする。
【００２４】
この発明では、上述した欠陥検出方法と同様に、角度変化量の総和を、エッジ追跡方向に沿って算出し、基準パターンと被検査物とでこの角度変化量の総和の差を検出することで、被検査物の曲線部分においても精度よく欠陥部分を検出することができ、欠陥検出精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態による欠陥検出装置の構成図。
【図２】ＣＣＤカメラによる撮像により得られる画像データの一例を示す図。
【図３】図２の撮像画像データを二値化した二値化画像を示す図。
【図４】エッジ検出工程により用いられるパターン画像の一例を示す図。
【図５】エッジ検出工程によるエッジ検出処理を示す図。
【図６】エッジ検出工程により図２の撮像画像データのエッジを強調したエッジ画像を示す図。
【図７】本実施の形態の欠陥検出装置１０の動作における欠陥検出処理を説明するためのフローチャート。
【図８】エッジ１２の一部を画素単位で拡大した図。
【図９】各画素位置における総和算出手段により算出される角度変化量の総和Ｐｎを表すグラフ。
【図１０】欠陥検出処理における欠陥検出工程の動作を示すフローチャート。
【図１１】基準パターンの各画素位置に対する基準角度総和変化量を示すグラフ。
【図１２】被検査物に対して算出された各画素位置に対する角度総和変化量を示すグラフ。
【図１３】基準パターンの各画素位置に対する基準角度総和変化量を示すグラフ。
【図１４】被検査物に対して算出された各画素位置に対する角度総和変化量を示すグラフ。
【図１５】基準パターンの各画素位置に対する基準角度総和変化量を示すグラフ。
【図１６】被検査物に対して算出された各画素位置に対する角度総和変化量を示すグラフ。
【図１７】基準パターンの各画素位置に対する基準角度総和変化量を示すグラフ。
【図１８】被検査物に対して算出された各画素位置に対する角度総和変化量を示すグラフ。
【図１９】欠陥検出画像の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る一実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態による欠陥検出装置の構成図である。
本実施の形態の欠陥検出装置１０は、フレキシブル基板や、液晶パネル（ＴＦＴパネル）、半導体ウエハーなどの被検査物１の欠陥や、付着した異物などを検出するものである。被検査物１は、ＸＹステージ２上に載置され、平面的に移動可能に構成されている。ここで、被検査物１は、直線のみで構成される簡単な形状の単純形状部１Ａ（図２参照）と、円弧や直線で形成される複雑な形状で構成される複雑形状部１Ｂ（図２参照）とから構成されているものとし、本実施形態では、複雑形状部１Ｂに対する欠陥検出について説明する。
この欠陥検出装置１０は、顕微鏡３、ＣＣＤカメラ４、検査制御装置５、および表示装置６を備えている。
【００２７】
顕微鏡３は、被検査物１を拡大してＣＣＤカメラ４で撮影するために設けられており、被検査物１の欠陥を検出するために十分な倍率を有するものが用いられている。
ＣＣＤカメラ４は、顕微鏡３を介して被検査物１を撮像する撮像手段である。
検査制御装置５は、ＣＣＤカメラ４を制御し、被検査物１を検出する画像処理手段である。表示装置６は、検査制御装置５に接続された液晶ディスプレイなどの表示装置である。
【００２８】
検査制御装置５は、画像入力手段５０と、エッジ検出手段５１と、始点終点設定手段５２と、エッジ追跡方向設定手段５３と、角度変化量算出手段５４と、総和算出手段５５と、欠陥検出手段５６とから構成されている。ここで、始点終点設定手段５２およびエッジ追跡方向設定手段５３により、本発明の追跡方向設定手段が構成される。
【００２９】
画像入力手段５０には、図２に示すようなＣＣＤカメラ４により生成される画像データ７が入力される。ここで、図２は、ＣＣＤカメラ４により撮像された撮像画像データの一例を示す図である。画像入力手段５０は、この入力された画像データを、図示しない記憶手段に記憶する。すなわち、画像入力手段５０によってＣＣＤカメラ４を用いて検査対象と撮像する撮像工程が実施される。
【００３０】
エッジ検出手段５１は、画像入力手段５０に入力された画像データ７に基づいて、被検査物１の外周形状であるエッジ１２を検出する処理を実施する。
具体的には、エッジ検出手段５１は、図３に示されるように撮像画像の画像データ７の各画素における輝度値を検出し、予め設定された閾値に対して二値化処理を実施し、二値化画像８を生成する。本実施の形態では、前記閾値以上の輝度値を有する画素の輝度値を例えば２５５（白色）の高輝度画素に設定し、前記閾値未満の輝度値を有する画素の輝度値を例えば０（黒色）の低輝度画素に設定した二値化画像８を生成する。
【００３１】
また、エッジ検出手段５１は、生成した二値化画像８にパターンマッチング処理を実施し、エッジ１２を検出する。
図４は、基準となるパターン画像を示す図である。エッジ検出手段５１は、二値化画像８から、複雑形状部１Ｂの端辺８Ａを検出し、この端辺８Ａに、図４に示すようなパターン画像の端辺を合わせ、二値化画像８にパターン画像９を重畳させる。そして、エッジ検出手段５１は、図５に示すように、パターン画像９の外周部である基準エッジ９２から所定画素範囲内で、この基準エッジ９２に略沿う方向に形成される高輝度画素と低輝度画素との境界部分を被検査物のエッジ１２として検出する。
【００３２】
始点終点設定手段５２は、検出されたエッジ１２の始点１３と終点１４とを設定する処理を行う。
図６は、検出されたエッジ１２上に設定される始点１３、終点１４、およびエッジ追跡方向を示す図である。
具体的には、始点終点設定手段５２は、図４に示すパターン画像９を用いて、始点１３および終点１４を設定する。すなわち、図４において、パターン画像９は、外周枠９１と、基準エッジ９２とを備え、基準エッジ９２は、一端部が外周枠９１に交差して形成される。始点終点設定手段５２は、図６に示すように、エッジ検出手段５１により検出されたエッジ１２上で、基準エッジ９２と外周枠９１との交点９３に対応する点を検出し、これらのうち一方を始点１３として設定し、他方を終点１４として設定する。
【００３３】
エッジ追跡方向設定手段５３は、エッジ１２を追跡する方向を設定する処理を行う。すなわち、始点終点設定手段５２により設定される始点１３および終点１４を認識し、図６に示すように、始点１３から終点１４に向かうエッジ１２に沿った方向をエッジ追跡方向として設定する。
【００３４】
角度変化量算出手段５４は、図６に示される追跡方向に沿ってに追跡し、エッジ１２上の各点における角度変化量を算出する。
ここで、角度変化量算出手段５４は、エッジ１２上の所定画素を第一検査点とし、この第一検査点から一定距離ｄだけ離れた第二検査点と、これら第一検査点および第二検査点の座標位置を検出する。そして、第一検査点および第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾き（傾斜角度）を演算する。角度変化量算出手段５４は、始点１３から終点１４まで、前記第一検査点および第二検査点を、エッジ追跡方向に沿って１画素ずつずらして順次傾斜直線の傾斜角度を算出する。そして、角度変化量算出手段５４は、互いに隣接する傾斜直線の傾斜角度の差分、すなわち角度変化量を算出する。
具体的な例を用いて説明すると、角度変化量算出手段５４は、始点１３からｉ画素目の点Ｐ（ｉ）（第一検査点）、この第一検査点から距離ｄだけ離れた点Ｐ（ｉ＋ｄ）（第二検査点）を結ぶ傾斜直線と、この傾斜直線に隣接する点Ｐ（ｉ＋１）（第一検査点）と点Ｐ（ｉ＋ｄ＋１）（第二検査点）の傾斜直線との傾斜角度の差分を次式（１）により演算し、これを点Ｐ（ｉ）での角度変化量θｉとして設定する。
【００３５】
【数１】
【００３６】
総和算出手段５５は、角度変化量算出手段５４で求められた角度変化の総和を算出する処理を行う。すなわち、総和算出手段５５は、始点１３（ｉ＝０）から所定の画素位置（ｉ＝ｎ）までの角度変化量θｉの総和を次式（２）に基づいて算出する。
【００３７】
【数２】
【００３８】
欠陥検出手段５６は、総和算出手段５５により算出された総和から欠陥点を検出する欠陥検出処理を行う。なお、詳細については後述する。
【００３９】
〔欠陥検出装置の動作〕
次に、本発明の欠陥検出装置１０の動作について図面に基づいて説明する。
図７は、本実施の形態の欠陥検出装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。図７に示す動作は、検査制御装置５上で実行されるプログラムにより実行されている。
【００４０】
まず、被検査物１がＸＹステージ２にセットされると、検査制御装置５の画像入力手段５０は、被検査物１の画像をＣＣＤカメラ４で撮影し、図２に示すような画像データ７を取り込む撮像工程を実施する（ステップＳＴ１）。このとき画像データ７は、図示しないＡ／Ｄ変換器により、例えば、４０９６階調（１２ビット）のデジタルデータとして、検査制御装置５に取り込まれる。
【００４１】
次に、エッジ検出手段５１は、取得された画像データ７に基づいて、二値化画像８を生成し、この二値化画像８に、予め用意されているパターン画像９を重畳させて、パターンマッチング処理によりエッジ１２を検出するエッジ検出工程を実施する（ステップＳＴ２）。具体的には、このエッジ検出工程では、エッジ検出手段５１は、画像データ７の各画素の輝度値を検出し、これらの輝度値が閾値以上であれば「１」、閾値未満であれば「０」を設定する。そして、エッジ検出手段５１は、「１」が設定された画素の輝度を高輝度画素（例えば２５５）に設定し、「０」が設定された画素の輝度を低輝度画素（例えば０）に設定した二値化画像８を生成する。そして、エッジ検出手段５１は、この二値化画像８の一端辺（図５における線８Ａ）と、パターン画像９の端辺とを一致させてパターン画像９を重畳させる。そして、エッジ検出手段５１は、パターン画像９のエッジ１２である基準エッジ９２から所定画素範囲内に存在する高輝度画素および低輝度画素の境界部で、基準エッジ９２に略沿う（並行する）線部をエッジ１２として検出する。
【００４２】
次に、始点終点設定手段５２は、検出されたエッジ１２に対して始点１３および終点１４を設定する始点終点設定工程を実施する（ステップＳＴ３）。始点終点設定手段５２は、ステップＳＴ２において、パターン画像９を二値化画像８に重畳させた際に、パターン画像９の外周枠９１と基準エッジ９２との交点９３に対応して設定されるエッジ１２上の点を検出し、この検出された点を、始点１３および終点１４として設定する。
次に、エッジ追跡方向設定手段５３は、エッジ追跡方向を設定する処理を実施する（ステップＳＴ４：エッジ追跡方向設定工程）。具体的には、図６の矢印に示されるようにエッジ１２上の始点１３から終点１４に向かう方向をエッジ追跡方向として設定する。なお、ステップＳＴ３およびステップＳＴ４により本発明の追跡方向設定工程が実施される。
【００４３】
この後、角度変化量算出手段５４は、エッジ追跡方向に沿ってエッジ１２上の各点に第一検査点および第二検査点を設定し、これらの第一検査点および第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾斜角度を演算し、さらに、隣接する傾斜直線の傾斜角度の差分値を演算することで、所定の画素位置での角度変化量を算出する（ステップＳＴ５：角度変化量算出工程）。
図８は、エッジ１２の一部を画素単位で拡大した図である。具体的には、角度変化量算出手段５４は、図８に示すように、エッジ１２上の第一検査点Ｐ（ｉ）と、この第一検査点Ｐ（ｉ）から所定距離ｄだけ離れた第二検査点Ｐ（ｉ＋ｄ）と、を認識し、これら第一検査点Ｐ（ｉ）と、第二検査点Ｐ（ｉ−ｄ）を結ぶ傾斜直線の傾きを算出する。次に、角度変化算出手段５４は、第一検査点Ｐ（ｉ）および第二検査点Ｐ（ｉ＋ｄ）を１画素だけずらし、すなわち点Ｐ（ｉ＋１）と点Ｐ（ｉ＋ｄ＋１）の傾斜直線の傾斜角度を算出する。そして角度変化量算出手段５４は、これらの傾斜角度から上述した式（１）に基づいて、傾斜角度の差分値を算出し、これを第一検査点Ｐ（ｉ）の角度変化量θｉとして設定する。
角度変化量算出手段５４は、式（１）による角度変化量θｉの算出を、始点１３（ｉ＝０）から点（ｉ＝ｉｍａｘ−ｄ−１）までのエッジ１２上の各画素に対して実施する。なお、ｉｍａｘは、終点１４の画素位置を示し、第一検査点Ｐ（ｉ）が（ｉｍａｘ−ｄ）＜ｉ＜ｉｍａｘの範囲では、隣接する傾斜直線の第二検査点が点Ｐ（ｉｍａｘ＋１）となり、終点１４を越えるため、算出されない。
【００４４】
総和算出手段５５は、ステップＳＴ５で算出される始点１３（ｉ＝０）から所定の画素位置Ｐ（ｉ＝ｎ）までの角度変化量θｉの総和Ｐｎを上記式（２）に基づいて算出する総和算出工程を実施する（ステップＳＴ６）。
【００４５】
次に、ステップＳＴ６の演算結果に基づいて、欠陥検出手段５６は、エッジ１２上の欠陥点を検出する欠陥検出工程を実施する（ステップＳＴ７）。
ここで、図９に、各画素位置における総和算出手段５５により算出される角度変化量の総和Ｐｎを表すグラフを示す。図９において、「ポイント」とは、各点における始点１３からの距離を示す画素位置であり、例えば始点１３では、画素位置ｉ＝０である。
また、図１０は、図７における欠陥検出工程を説明するフローチャートである。
【００４６】
このステップＳＴ７の欠陥検出工程では、まず、エッジ１２上の所定の画素である点Ｐｉまでの角度変化量の総和Ｓｉと、この点Ｐｉから所定画素分エッジ追跡方向に沿って移動した点Ｐ（ｉ＋ｄ）までの角度変化量の総和Ｓｉとの差分値を次式（３）に基づいて演算し、点Ｐｉにおける角度総和変化量Ｔｉとして設定する。また、欠陥検出手段５６は、始点１３から終点１４までの各画素に対して、上記角度総和変化量Ｔｉを算出する。
【００４７】
【数３】
【００４８】
次に、欠陥検出手段５６は、被検査物１の画像データ７に基づいて、上述のように算出される角度総和変化量Ｔｉと、良品（基準パターン）の基準角度総和変化量Ｔｇｉとを比較し、欠陥点を検出する。ここで、基準角度総和変化量Ｔｇｉは、良品である基準パターンに対して、上述したステップＳＴ１〜ステップＳＴ６、およびステップＳ１１を実施することで、予め検査および演算された基準となる角度総和変化量であり、予め図示しない記憶手段に記憶され、ステップＳＴ７における欠陥検出工程において、適宜読み出されるデータである。
ここで、図１１、図１３、図１５、図１７は、基準パターンの各画素位置に対する基準角度総和変化量を示すグラフである。また、図１２、図１４、図１６、図１８は、被検査物に対して算出された各画素位置に対する角度総和変化量を示すグラフである。
【００４９】
欠陥検出工程では、欠陥検出手段５６は、まず、頂点および欠陥点を検出するために、閾値Ｄ１を設定し、基準角度総和変化量Ｔｇｉおよび角度総和変化量Ｔｉが閾値Ｄ１以上となるピーク範囲を検出する（ステップＳＴ１２）。
【００５０】
そして、欠陥検出手段５６は、始点１３（画素位置ｉ＝０）から順にエッジ追跡方向に沿って検査を実施し、最初のピーク範囲が現れる画素位置を検出する。また、欠陥検出手段５６は、このピーク範囲内で最も基準角度総和変化量Ｔｇｉおよび角度総和変化量Ｔｉが大きくなるピーク点を検出する（ステップＳＴ１３）。
例えば、図１３〜図１８の例では、欠陥検出手段５６は、図１３、図１５、図１７に示すように、基準パターンのエッジ１２に対して、最初に現れるピーク範囲点ｐｉ〜ｐｊ、ピーク点ｐｋ、ピーク点ｐｋでの基準角度総和変化量Ｔｇｋを検出する。また、欠陥検出手段５６は、図１４、図１６、図１８に示すように、被検査物１のエッジ１２に対して、最初に現れるピーク範囲が点ｑｘ〜ｑｙであり、ピーク点がｑｚであり、ピーク点ｑｚでの角度総和変化量がＴｋであるとする。
【００５１】
そして、欠陥検出手段５６は、基準パターンのエッジ１２および、被検査物１のエッジ１２に対して、画素位置ｉ＝０からピーク点ｐｋ、ｑｚまでのピーク間隔ｍｇ、ｍを算出する(ステップＳＴ１４)。
ここで、被検査物１のエッジ１２に対するピーク間隔ｍが、基準パターンのエッジ１２に対するピーク間隔ｍｇの最低マージン許容係数（Ｃｍｉｎ：例えば本実施の形態では、Ｃｍｉｎ＝０．８）倍から最大マージン許容係数（Ｃｍａｘ：例えば本実施の形態では、Ｃｍａｘ＝１．２）倍までの間（マージン許容範囲）であるか否か（０．８×ｍｇ＜ｍ＜１．２×ｍ）を判定する（ステップＳＴ１５）。
このステップＳＴ１５において、被検査物１のエッジ１２に対して算出されるピーク間隔ｍがマージン許容範囲外である場合、欠陥検出手段５６は、そのピーク点ｑｚを欠陥点であるとして検出する（ステップＳＴ１６）。
また、例えば、図１７および図１８に示すように、基準パターンのエッジ１２にないピーク点ｑｚが、被検査物１のエッジ１２に対して存在する場合も、欠陥検出手段５６は、このピーク点ｑｚを欠陥点として検出する。
【００５２】
一方、ステップＳＴ１５において、被検査物１のエッジ１２に対して算出されるピーク間隔ｍがマージン許容範囲内であると判定された場合、欠陥検出手段５６は、基準パターンのエッジ１２におけるピーク点ｐｋのピーク値Ｔｇｋと、被検査物１のエッジ１２におけるピーク点ｑｚのピーク値Ｔｚとの差分値を演算し、この差分値が所定の閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳＴ１７）。
このステップＳＴ１７において、被検査物１のエッジ１２に対して検出されたピーク点ｑｚのピーク値Ｔｚと、基準パターンのエッジ１２に対するピーク点ｐｋのピーク値Ｔｇｋとの差分値が閾値より大きいと判定された場合、欠陥検出手段５６は、ステップＳＴ１６の処理を実施し、そのピーク点ｑｚを欠陥点であるとして検出する。
【００５３】
一方、ステップＳＴ１７において、被検査物１のエッジ１２に対して検出されたピーク点ｑｚのピーク値Ｔｚと、基準パターンのエッジ１２に対するピーク点ｐｋのピーク値Ｔｇｋとの差分値が閾値以下である場合、次の欠陥点を検出する処理を実施する。
すなわち、欠陥検出手段５６は、エッジ追跡方向に沿って、ピーク範囲の有無を検査する(ステップＳＴ１８)。
このステップＳＴ１８において、終点１４までの間にピーク範囲が検出されない場合は、ステップＳＴ７の欠陥検出工程を終了させ、一連の欠陥検出処理を終了させる。
【００５４】
一方、ステップＳＴ１８において、エッジ追跡方向に沿って走査した際に、ピーク範囲がまだ残存している場合、例えば図１５、図１６に示すように、ステップＳＴ１３にて検出したピーク点ｐｋ、ｑｚを始点１３（ｐｋ＝ｐ０、ｑｚ＝ｑ０）として設定する（ステップＳＴ１８）。そして、欠陥検出手段５６は、ステップＳＴ１３の処理に戻り、同様の欠陥検出工程を繰り返し、始点１３から終点１４までのエッジ１２上の全画素に対して、ピーク点が欠陥であるか否かを判定する処理を実施する。
【００５５】
また、欠陥検出手段５６は、検出した欠陥を適宜読み出し可能に図示されない記憶部に記憶する。なお、欠陥検出手段５６は、上記のように検出された欠陥を、例えば、図１９のように表示した欠陥位置表示画像を生成してもよい。
【００５６】
〔本実施の形態の効果〕
上述のように、上記実施の形態の欠陥検出装置１０では、ＣＣＤカメラ４により被検査物１を撮像して、画像データ７を取得する撮像工程を実施し、エッジ検出手段５１により取得した画像データ７から、被検査物１の外周形状であるエッジ１２を検出するエッジ検出工程を実施する。また、始点終点設定手段５２およびエッジ追跡方向設定手段５３は、検出されたエッジ１２上で始点１３および終点１４を設定し、始点１３から終点１４に向かうエッジ追跡方向を設定する。そして、角度変化量算出手段５４は、このエッジ１２上の所定の第一検査点、および第一検査点から所定画素離れた第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾斜角度を算出するとともに、第一検査点および第二検査点をエッジ追跡方向に１画素ずつ移動させ、互いに隣接する傾斜直線の傾斜角度の差分を演算し、これを第一検査点における角度変化量として設定する角度変化量算出工程そ実施する。この後、総和算出手段５５は、始点１３から所定の画素位置までの角度変化量の総和Ｐｎを算出して、各画素位置での角度変化量の総和Ｐｎを設定する総和算出工程を実施し、欠陥検出手段５６は、各画素位置での角度変化量の総和Ｐｎを、基準パターンと被検査物とで比較して、欠陥点を検出する欠陥検出工程を実施する。
このため、被検査物１の外周形状が曲線部分と直線部分とが混在する複雑形状部１Ｂであっても、曲線部分を欠陥として検出することもなく、基準パターンと被検査物１とで形状に違いがある箇所を欠陥点として適切に抽出することができる。したがって、被検査物１の欠陥点を精度よく検出することができ、欠陥検出精度の向上を図ることができる。
【００５７】
また、エッジ検出工程では、エッジ検出手段５１は、撮像により得られる画像データ７を所定閾値に対して二値化した二値化画像８を生成して、二値化画像８に基づいてエッジ１２を検出している。
ここで、画像データ７において、被検査物１とＸＹステージ２との輝度差があまり生じない場合でも、被検査物１をＸＹステージ２上に載置することで、被検査物１の外周部において段差が生じる。ここで、画像データ７を二値化画像８に変換することで、この段差により生じる輝度変化が明確に現れる。したがって、エッジ検出工程において、二値化画像８を用いることで、被検査物１のエッジ１２を良好に検出することができる。
【００５８】
このエッジ検出工程において、エッジ検出手段５１は、パターン画像９を二値化画像８に重畳させ、パターン画像９の基準エッジ９２から所定画素範囲内で、エッジ１２を検出している。
このため、二値化画像８において、高輝度画素と低輝度画素との境界部分が多い場合にこれらの境界部分が全てエッジ１２と検出されるおそれがあり、この場合、正確なエッジ１２が検出されない場合がある。これに対して、本実施の形態では、パターン画像９に基準エッジ９２に沿ったエッジ１２を検出するため、被検査物１の外周形状をより精度よくエッジ１２として検出することができる。
【００５９】
そして、始点終点設定手段５２およびエッジ追跡方向設定手段５３により実施される追跡方向設定工程では、前記エッジ検出工程において、パターン画像９の外周枠９１と基準エッジ９２との交点９３に対応する点を検出し、この点を始点１３および終点１４として設定して、始点１３から終点１４に向かうエッジ１２をエッジ追跡方向として設定する。
このため、パターン画像９を用いて始点１３および終点１４を容易に設定することができ、エッジ追跡方向の設定が容易になる。したがって、より迅速な欠陥検出を実施することができる。
【００６０】
また、角度変化量算出手段５４により実施される角度変化量算出工程では、第一検査点および第二検査点を１画素ずつエッジ追跡方向に移動させた複数の傾斜直線に対してそれぞれ傾斜角度を算出し、これらの傾斜直線において、互いに隣接する傾斜直線の傾斜角度の差分値を算出して、各画素に対する角度変化量を設定する。
このため、エッジ１２上の各画素に対して角度変化量を設定することができるため、より詳細に欠陥検出を実施することができ、欠陥検出処理の精度を向上させることができる。
【００６１】
そして、本実施の形態の欠陥検出処理では、総和算出手段５５により算出される各画素位置での角度変化量の総和Ｐｎを用い、上記式（３）に基づいて、角度総和変化量Ｔｉを算出し、被検査物１のエッジ１２上の各画素に対して算出される角度総和変化量Ｔｉと、基準パターンのエッジ１２上の各画素に対して予め算出され、記憶手段に予め記憶される基準角度総和変化量Ｔｇｉとを比較し、欠陥点を検出する。
ここで、角度変化量の総和Ｐｎの推移を被検査物１と基準パターンとで比較する方法を採ってもよいが、この場合、頂点位置や欠陥点の位置が特定しにくく、十分な欠陥検出精度が得られない場合がある。これに対して、本実施の形態では、上記のような角度総和変化量Ｔｉおよび基準角度総和変化量Ｔｇｉを用いることで、各頂点や欠陥点を強調することができ、そのピーク位置により頂点や欠陥点の位置を精度よく検出することができる。したがって、欠陥検出精度をより向上させることができる。
【００６２】
また、欠陥検出手段５６は、基準角度総和変化量Ｔｇｉおよび角度総和変化量Ｔｉが所定の閾値Ｄ１を越えるピーク範囲を検出し、このピーク範囲におけるピーク点の画素位置およびピーク値を検出する。
ここで、閾値Ｄ１を調整することで、複雑形状部１Ｂの曲線部分の曲率の変化による基準角度総和変化量Ｔｇｉおよび角度総和変化量Ｔｉをカットし、頂点および欠陥点のみをピーク範囲により検出することができる。すなわち、被検査物１は、温度や湿度などの検査環境の違いにより、変形する場合があり、基準パターンと被検査物１とで、曲線部分の曲率も異なる場合がある。ここで、閾値Ｄ１を設けない場合、これら曲線部分の曲率が異なる場合でも、基準角度総和変化量Ｔｇｉと角度総和変化量Ｔｉとの値に差が生じ、これらを欠陥点として検出してしまう場合があり、誤検出の原因となる。これに対して、本実施の形態のように閾値Ｄ１を設けることで、曲率の差を欠陥として検出することがなく、欠陥点のみを精度よく検出することができる。
【００６３】
そして、欠陥検出手段５６は、走査始点（ｐ０、ｑｚ）から、検出されたピーク点（ｐｋ、ｑｚ）の画素位置までのピーク間隔ｍｇ、ｍを検出する。そして、被検査物１のピーク間隔ｍが、基準パターンのピーク間隔ｍｇに対して、０．８×ｍｇ＜ｍ＜１．２×ｍｇのマージン許容範囲外である場合に、被検査物１のピーク点ｑｚを欠陥点として検出する。
このため、被検査物１の欠陥検出において、マージン許容範囲を設けているため、被検査物１が温度や湿度などの検査環境の変化により変形した場合でも、変形分の変化量を許容して欠陥検出を実施することができる。したがって、検査環境に基づいた形状変化により、正常な画素位置が欠陥点として誤検出される不都合を回避でき、欠陥検出処理の精度をより向上させることができる。
【００６４】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は、以上説明した実施の形態に限定されず、本発明の目的を達せられる範囲で種々の改良、変形が可能である。
【００６５】
例えば、上記実施の形態は、エッジ検出工程において、パターン画像９を用いたパターンマッチング処理により、エッジ１２を検出する構成としたが、これに限定されない。例えば、二値化画像８において、高輝度画素および低輝度画素の境界部により被検査物１のエッジ１２のみが精度よく検出可能な場合では、特にパターン画像９を用いたエッジ検出を実施する必要がなく、この場合、検査工程数を低減させることができ、より迅速な欠陥検出処理を実施することができる。
【００６６】
また、上記実施の形態では、エッジ検出工程において、被検査物１の所定位置に対して１つのパターン画像９を用いるとしたが、例えば、このパターン画像９に対して、拡大縮小などの変形処理を実施した複数のパターン画像９を用い、エッジ検出を実施してもよい。この場合、例えば、被検査物１を両端辺または、上下左右の４辺を検出し、この４辺とパターン画像９とを一致させるようにパターン画像９を二値化画像８に重畳させることで、エッジ検出の精度を向上させることができる。
【００６７】
また、本実施の形態では角度総和変化量Ｔｉおよび基準角度総和変化量Ｔｇｉにおけるピーク点およびピーク値に所定閾値以上の差がある場合に欠陥点として検出したが、これに限定されない。例えば、角度変化量の総和Ｐｎに基づいて、基準パターンと被検査物１とにおいて、角度変化量の総和Ｐｎが異なる画素位置を欠陥点として検出する構成としてもよい、
【００６８】
以上、本発明を実施するための最良の構成について具体的に説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および、目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施の形態に対し、当業者が様々な変形および改良を加えることができるものである。
【符号の説明】
【００６９】
１…被検査物、７…画像データ、８…二値化画像、９…パターン画像、１０…欠陥検出装置、１３…始点、１４…終点、５０…画像入力手段、５１…エッジ検出手段、５２…始点終点設定手段、５３…追跡方向設定手段、５４…角度変化量算出手段、５５…総和算出手段、５６…欠陥検出手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置を使用し構造面を撮像して、その撮像画像より欠陥を検出する欠陥検出方法および欠陥検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エリアカメラなどの撮像装置を用いて構造面を撮影し、その撮像画像上にある構造の形状欠陥、あるいは構造に接する異物を検出する方法として、予め用意してあった良品パターンと被検査物とを重ね合わせることで欠陥を検出するパターンマッチング法が知られている。しかしながら、被検査物の形状が例えば温度などにより変化する場合など、被検査物の形状が一意に定まらない場合には、パターンに合致しない形状を全て欠陥として検出してしまうおそれがあり、誤検出の原因となる。
これに対して、被検査物のエッジを追跡し、欠陥を検出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載の欠陥検出方法では、被検査物を撮像し、その撮像画像を所定輝度値に対して２値化した二値化画像を生成する。そして、この二値化画像に対してエッジ追跡を行い。エッジの座標３点のなす角を特徴量として算出し、その特徴量から欠陥を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平７−４３３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の欠陥検出方法では、被検査物の形状が複雑な場合、例えば、直線部と曲線部とが混在するような外周形状を有する場合、曲線部において、３点間のなす角が大きくなる場合があり、曲線部を欠陥として誤検出するおそれがあるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、被検査物が複雑な形状である場合でも、精度よく欠陥を検出することができる欠陥検出方法および欠陥検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の欠陥検出方法は、被検査物を撮像し、その撮像画像データに基づいて、欠陥を検出する欠陥検出方法であって、前記被検査物を撮像し、前記撮像画像データを取得する撮像工程と、前記撮像画像データに基づいて、前記被検査物の外周形状であるエッジを検出するエッジ検出工程と、前記エッジ上に始点および終点を設定し、前記始点から前記終点までの前記エッジに沿うエッジ追跡方向を設定する追跡方向設定工程と、前記エッジ上の所定の第一検査点、および前記エッジ上で前記第一検査点から所定画素離れた第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾斜角度を、前記エッジ追跡方向に沿って前記第一検査点および前記第二検査点を予め設定された画素数ずつ移動させて順次算出するとともに、互いに隣接する前記傾斜直線の傾斜角度の差分値である角度変化量を前記エッジ追跡方向に沿って算出する角度変化量算出工程と、前記始点から所定の前記第一検査点までの区間に対して設定された各傾斜直線の角度変化量の総和を算出する総和算出工程と、前記総和算出工程において算出される、前記被検査物における前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、基準パターンにおける前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、に基づいて、前記エッジ上の欠陥点を検出する欠陥検出工程と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、撮像工程によって被検査物を撮像し、エッジ検出工程で得られた撮像画像データに基づいてエッジを検出している。追跡方向設定工程では、検出されたエッジに対して、始点および終点を設定し、エッジに沿って始点から終点に向かうエッジ追跡方向を設定する。この後、角度変化算出工程において、エッジ上の所定の第一検査点と、第一検査点から所定画素離れた第二検査点とを結ぶ傾斜直線の傾斜角度を、所定画素ずつ移動させて順次算出し、互いに隣接する傾斜直線の傾斜角度の差分値である角度変化量をエッジ追跡方向に沿って検出する。さらに、総和算出工程において、始点から所定の第一検査点まで区画に設定された前記傾斜直線の角度変化量の総和を算出し、欠陥検出工程では、被検査物に対して算出される角度変化量の総和と、所定の基準パターンに対して算出される角度変化量の総和とを比較することで、欠陥を検出している。
ここで、例えば直線部と曲線部とにより形成される複雑な形状の被検査物に対してエッジ追跡方向を設定し、このエッジ追跡方向に沿って欠陥検出を実施する場合、従来のように、エッジ方向に沿う３点間の為す角を検出した場合では、曲線部分が頂点でない角度変化部分として、欠陥として誤検出されてしまう場合があり、精度のよい欠陥検出を実施することができない。これに対して、本発明では、角度変化量の総和を、エッジ追跡方向に沿って算出していくことで、基準パターンと被検査物とにおいて、形状に違いがある場所で算出される角度変化量の総和に差が生じる。したがって、この差を検出することで、基準パターンと被検査物とにおける形状の違いである欠陥点を検出することができる。すなわち、曲線部分においても精度よく欠陥部分を検出することができ、欠陥検出精度の向上を図ることができる。
【０００９】
本発明の欠陥検出方法では、前記エッジ検出工程は、前記撮像画像データの各画素の輝度を、所定閾値に対して二値化し、各画素を低輝度画素および高輝度画素のいずれか一方に設定した二値化画像を生成するとともに、この二値化画像において、前記低輝度画素および前記高輝度画素の境界部をエッジとして検出することが好ましい。
【００１０】
この発明によれば、エッジ検出工程において、撮像画像の各画素の輝度を予め決められた所定閾値に対して二値化した二値化画像を作成する。ここで、撮像手段により被検査物を撮像する場合、被検査物の外周部と台座部との間に段差が生じるため、この段差が低輝度部分として撮像される。したがって、この低輝度部分が検出可能な閾値を設定し、二値化画像を生成することで、高輝度画素と低輝度画素との境界部を検出することで、容易に、かつ精度よくエッジを検出することができる。
【００１１】
本発明の欠陥検出方法では、前記エッジ検出工程は、前記二値化画像に対して、基準となるパターン画像を重畳させ、前記パターン画像のエッジから所定画素以内に存在する前記低輝度画素および前記高輝度画素の境界部をエッジとして検出することが好ましい。
【００１２】
この発明によれば、エッジ検出工程において二値化画像に対して、予め設定されたパターン画像を重畳させ、このパターン画像のエッジから所定画素範囲内にエッジを検出している。すなわち、二値化画像において、エッジとは関係ない部分に高輝度画素および低輝度画素の境界部が現れることも多く、この場合、誤った位置をエッジとして検出される場合がある。これに対して、良品パターンとして予め設定されたパターン画像を用い、このパターン画像を二値化画像に重畳させることで、二値化画像のどの位置に被検査物のエッジが来るかを大凡見当をつけることができる。したがって、このパターン画像のエッジから所定画素内に存在する高輝度画素および低輝度画素の境界部で、パターン画像のエッジの周部に沿う線を検出することで、より精度よく被検査物のエッジを検出することができる。
【００１３】
本発明の欠陥検出方法では、前記パターン画像は、前記始点および前記終点に関するデータを備え、前記追跡方向設定工程は、前記パターン画像に記憶される前記始点および前記終点に基づいて、前記エッジの前記始点および前記終点を設定することが好ましい。
【００１４】
ここで、パターン画像に記録される始点および終点に関するデータとしては、例えば、パターン画像の画像端部とパターン画像のエッジとの交点を始点および終点としてもよく、始点および終点の座標位置が記録されているものであってもよい。このようなパターン画像を用いることで、検出されたエッジに対して、容易に始点および終点を設定することができ、始点から終点に向かうエッジ追跡方向も容易に設定することができる。
【００１５】
本発明の欠陥検出方法では、前記角度変化量算出工程は、前記始点から前記終点までの前記エッジ上で、前記第一検査点および前記第二検査点を前記エッジ追跡方向に沿って１画素ずつずらして、第一検査点および第二検査点を結ぶ各傾斜直線に対してそれぞれ設定される角度変化量を算出することが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、エッジ上の始点から終点において第一検査点および第二検査点を１画素ずつずらして各傾斜直線に対する傾斜角度、および互いに隣接する傾斜直線の角度差から角度変化を算出している。このように、始点から、終点まで１画素ずつずらして角度変化量を算出していくことでエッジ上の全ての画素に対する傾斜直線から角度変化量を算出することができ、精度良く欠陥検出処理を実施することができる。
【００１７】
本発明の欠陥検出方法では、前記欠陥検出工程は、前記エッジ追跡方向に沿って、前記始点から所定の第一欠陥検査点までの区画に対して設定された前記傾斜直線の前記角度変化量の総和と、前記始点から、前記第一欠陥検出点から前記エッジ追跡方向に沿って所定画素離れた位置の第二欠陥検査点までの区画に対して設定された前記傾斜直線の前記角度変化量の総和との差分値である角度総和変化量を、前記始点から前記終点までの前記エッジ上の各点に対して算出するとともに、前記被検査物および前記基準パターンにおける前記角度総和変化量の差に基づいて前記欠陥点を検出する
ことが好ましい。
【００１８】
この発明によれば、被検査物と基準パターンとに対して、それぞれ角度総和変化量を算出する。これらの角度総和変化量は、エッジ追跡方向に沿って走査した際の角度変化点を示す。すなわち、頂点や欠陥、付着物などがエッジ上に存在する場合、これらが強調されて値として検出される。したがって、被検査物と基準パターンとにおいて、この角度総和変化量が検出される位置およびその値を比較することで、容易に、かつ迅速に欠陥点を検出することができる。
【００１９】
この時、本発明の欠陥検出方法では、前記欠陥検出工程は、前記角度総和変化量が、所定の閾値を越える画素位置の角度変化範囲を検出するとともに、各角度変化範囲において、前記角度総和変化量のピーク点の画素位置およびその角度総和変化量を検出し、前記被検査物における前記ピーク点の画素位置およびその角度総和変化量と、前記基準パターンの前記ピーク点の画素位置およびその角度総和変化量とに基づいて、前記欠陥点を検出することが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、エッジ追跡方向に沿って閾値を越える範囲内で最大となる点をピーク点とし、この画素位置、角度総和変化量を検出する。これにより、被検査物が直線部および曲線部を有する複雑な形状を有する場合でも、閾値を適切に設定することで、所定曲率の曲線部の角度総和変化の無視することができる。すなわち、被検査物は温度などの検査環境の違いにより膨張縮小などの変形が生じる場合があり、基準パターンと被検査物とにおいて、始点から所定距離に存在する曲線部において、それぞれ曲率が異なる場合がある。このような場合でも、本発明では、上述のように、閾値を設定して、角度総和変化量が閾値以上となる点を検出するため、上記のように曲率が異なる画素位置があったとしても、これらの曲線部を除外して欠陥検出を実施することができる。したがって、角度総和変化量に基づいて、頂点および欠陥点を精度良く検出することができ、基準パターンおよび被検査物の角度総和変化量を比較することで、上記頂点および欠陥点のうち、欠陥点のみを精度良く検出することができる。
【００２１】
本発明の欠陥検出方法は、前記欠陥検出工程は、前記エッジ追跡方向に沿って、前記ピーク点の画素位置の間隔であるピーク間隔を検出し、前記被検査物の前記ピーク間隔および前記基準パターンの前記ピーク間隔を比較し、前記被検査物の前記ピーク間隔が前記基準パターンの前記ピーク間隔を中心値としたマージン許容範囲の範囲外の値である場合、前記被検査物の前記ピーク点を欠陥点として検出することが好ましい。
【００２２】
この発明によれば、被検査物の角度総和変化量に対して、ピーク間隔に一定のマージン許容範囲を設けている。被検査物は、室温、湿度の変化に伴い、形状寸法に変化が生じる場合があり、このような場合、基準パターンと被検査物の角度総和変化量の推移を比較すると、始点から所定の画素位置（例えば頂点）までの距離が異なり、異なる位置に角度総和変化量のピーク点が現れる。ここで、ピーク間隔に一定のマージンを許容しない場合、このような頂点まで欠陥点として誤検出してしまい、検査精度が落ちてしまう。この場合、予め、尺度が異なる基準パターンを複数準備しておいたり、基準パターンの縮尺を変化させたりして、複数の基準パターンの角度総和変化量と被検査物の角度総和変化量とを比較させる方法があるが、このような方法では、複数の基準パターンと被検査物との角度総和変化量を比較する必要があり、検査時間が長くなり、処理負荷も大きくなってしまう。
これに対して、本発明では、被検査物のピーク間隔に、一定のマージン許容範囲を持たせることにより、被検査物の形状寸法の変化の影響を受けることなく、高速で、かつ高精度な欠陥検出を実施することができる。
【００２３】
本発明の欠陥検出装置は、被検査物を撮像し、その撮像画像データに基づいて、欠陥を検出する欠陥検出装置であって、前記被検査物を撮像し、前記撮像画像データを取得する撮像手段と、前記撮像画像データに基づいて、前記被検査物の外周形状であるエッジを検出するエッジ検出手段と、前記エッジ上に始点および終点を設定し、前記始点から前記終点までの前記エッジに沿うエッジ追跡方向を設定する追跡方向設定手段と、前記エッジ上の所定の第一検査点、および前記エッジ上で前記第一検査点から所定画素離れた第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾斜角度を、前記エッジ追跡方向に沿って前記第一検査点および前記第二検査点を予め設定された画素数ずつ移動させて順次算出するとともに、互いに隣接する前記傾斜直線の傾斜角度の差分値である角度変化量を前記エッジ追跡方向に沿って算出する角度変化量算出手段と、前記始点から所定の前記第一検査点までの区間に対して設定された各傾斜直線の角度変化量の総和を算出する総和算出手段と、前記総和算出工程において算出される、前記被検査物における前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、基準パターンにおける前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、に基づいて、前記エッジ上の欠陥点を検出する欠陥検出手段と、を具備したことを特徴とする。
【００２４】
この発明では、上述した欠陥検出方法と同様に、角度変化量の総和を、エッジ追跡方向に沿って算出し、基準パターンと被検査物とでこの角度変化量の総和の差を検出することで、被検査物の曲線部分においても精度よく欠陥部分を検出することができ、欠陥検出精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態による欠陥検出装置の構成図。
【図２】ＣＣＤカメラによる撮像により得られる画像データの一例を示す図。
【図３】図２の撮像画像データを二値化した二値化画像を示す図。
【図４】エッジ検出工程により用いられるパターン画像の一例を示す図。
【図５】エッジ検出工程によるエッジ検出処理を示す図。
【図６】エッジ検出工程により図２の撮像画像データのエッジを強調したエッジ画像を示す図。
【図７】本実施の形態の欠陥検出装置１０の動作における欠陥検出処理を説明するためのフローチャート。
【図８】エッジ１２の一部を画素単位で拡大した図。
【図９】各画素位置における総和算出手段により算出される角度変化量の総和Ｐｎを表すグラフ。
【図１０】欠陥検出処理における欠陥検出工程の動作を示すフローチャート。
【図１１】基準パターンの各画素位置に対する基準角度総和変化量を示すグラフ。
【図１２】被検査物に対して算出された各画素位置に対する角度総和変化量を示すグラフ。
【図１３】基準パターンの各画素位置に対する基準角度総和変化量を示すグラフ。
【図１４】被検査物に対して算出された各画素位置に対する角度総和変化量を示すグラフ。
【図１５】基準パターンの各画素位置に対する基準角度総和変化量を示すグラフ。
【図１６】被検査物に対して算出された各画素位置に対する角度総和変化量を示すグラフ。
【図１７】基準パターンの各画素位置に対する基準角度総和変化量を示すグラフ。
【図１８】被検査物に対して算出された各画素位置に対する角度総和変化量を示すグラフ。
【図１９】欠陥検出画像の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る一実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態による欠陥検出装置の構成図である。
本実施の形態の欠陥検出装置１０は、フレキシブル基板や、液晶パネル（ＴＦＴパネル）、半導体ウエハーなどの被検査物１の欠陥や、付着した異物などを検出するものである。被検査物１は、ＸＹステージ２上に載置され、平面的に移動可能に構成されている。ここで、被検査物１は、直線のみで構成される簡単な形状の単純形状部１Ａ（図２参照）と、円弧や直線で形成される複雑な形状で構成される複雑形状部１Ｂ（図２参照）とから構成されているものとし、本実施形態では、複雑形状部１Ｂに対する欠陥検出について説明する。
この欠陥検出装置１０は、顕微鏡３、ＣＣＤカメラ４、検査制御装置５、および表示装置６を備えている。
【００２７】
顕微鏡３は、被検査物１を拡大してＣＣＤカメラ４で撮影するために設けられており、被検査物１の欠陥を検出するために十分な倍率を有するものが用いられている。
ＣＣＤカメラ４は、顕微鏡３を介して被検査物１を撮像する撮像手段である。
検査制御装置５は、ＣＣＤカメラ４を制御し、被検査物１を検出する画像処理手段である。表示装置６は、検査制御装置５に接続された液晶ディスプレイなどの表示装置である。
【００２８】
検査制御装置５は、画像入力手段５０と、エッジ検出手段５１と、始点終点設定手段５２と、エッジ追跡方向設定手段５３と、角度変化量算出手段５４と、総和算出手段５５と、欠陥検出手段５６とから構成されている。ここで、始点終点設定手段５２およびエッジ追跡方向設定手段５３により、本発明の追跡方向設定手段が構成される。
【００２９】
画像入力手段５０には、図２に示すようなＣＣＤカメラ４により生成される画像データ７が入力される。ここで、図２は、ＣＣＤカメラ４により撮像された撮像画像データの一例を示す図である。画像入力手段５０は、この入力された画像データを、図示しない記憶手段に記憶する。すなわち、画像入力手段５０によってＣＣＤカメラ４を用いて検査対象と撮像する撮像工程が実施される。
【００３０】
エッジ検出手段５１は、画像入力手段５０に入力された画像データ７に基づいて、被検査物１の外周形状であるエッジ１２を検出する処理を実施する。
具体的には、エッジ検出手段５１は、図３に示されるように撮像画像の画像データ７の各画素における輝度値を検出し、予め設定された閾値に対して二値化処理を実施し、二値化画像８を生成する。本実施の形態では、前記閾値以上の輝度値を有する画素の輝度値を例えば２５５（白色）の高輝度画素に設定し、前記閾値未満の輝度値を有する画素の輝度値を例えば０（黒色）の低輝度画素に設定した二値化画像８を生成する。
【００３１】
また、エッジ検出手段５１は、生成した二値化画像８にパターンマッチング処理を実施し、エッジ１２を検出する。
図４は、基準となるパターン画像を示す図である。エッジ検出手段５１は、二値化画像８から、複雑形状部１Ｂの端辺８Ａを検出し、この端辺８Ａに、図４に示すようなパターン画像の端辺を合わせ、二値化画像８にパターン画像９を重畳させる。そして、エッジ検出手段５１は、図５に示すように、パターン画像９の外周部である基準エッジ９２から所定画素範囲内で、この基準エッジ９２に略沿う方向に形成される高輝度画素と低輝度画素との境界部分を被検査物のエッジ１２として検出する。
【００３２】
始点終点設定手段５２は、検出されたエッジ１２の始点１３と終点１４とを設定する処理を行う。
図６は、検出されたエッジ１２上に設定される始点１３、終点１４、およびエッジ追跡方向を示す図である。
具体的には、始点終点設定手段５２は、図４に示すパターン画像９を用いて、始点１３および終点１４を設定する。すなわち、図４において、パターン画像９は、外周枠９１と、基準エッジ９２とを備え、基準エッジ９２は、一端部が外周枠９１に交差して形成される。始点終点設定手段５２は、図６に示すように、エッジ検出手段５１により検出されたエッジ１２上で、基準エッジ９２と外周枠９１との交点９３に対応する点を検出し、これらのうち一方を始点１３として設定し、他方を終点１４として設定する。
【００３３】
エッジ追跡方向設定手段５３は、エッジ１２を追跡する方向を設定する処理を行う。すなわち、始点終点設定手段５２により設定される始点１３および終点１４を認識し、図６に示すように、始点１３から終点１４に向かうエッジ１２に沿った方向をエッジ追跡方向として設定する。
【００３４】
角度変化量算出手段５４は、図６に示される追跡方向に沿ってに追跡し、エッジ１２上の各点における角度変化量を算出する。
ここで、角度変化量算出手段５４は、エッジ１２上の所定画素を第一検査点とし、この第一検査点から一定距離ｄだけ離れた第二検査点と、これら第一検査点および第二検査点の座標位置を検出する。そして、第一検査点および第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾き（傾斜角度）を演算する。角度変化量算出手段５４は、始点１３から終点１４まで、前記第一検査点および第二検査点を、エッジ追跡方向に沿って１画素ずつずらして順次傾斜直線の傾斜角度を算出する。そして、角度変化量算出手段５４は、互いに隣接する傾斜直線の傾斜角度の差分、すなわち角度変化量を算出する。
具体的な例を用いて説明すると、角度変化量算出手段５４は、始点１３からｉ画素目の点Ｐ（ｉ）（第一検査点）、この第一検査点から距離ｄだけ離れた点Ｐ（ｉ＋ｄ）（第二検査点）を結ぶ傾斜直線と、この傾斜直線に隣接する点Ｐ（ｉ＋１）（第一検査点）と点Ｐ（ｉ＋ｄ＋１）（第二検査点）の傾斜直線との傾斜角度の差分を次式（１）により演算し、これを点Ｐ（ｉ）での角度変化量θｉとして設定する。
【００３５】
【数１】
【００３６】
総和算出手段５５は、角度変化量算出手段５４で求められた角度変化の総和を算出する処理を行う。すなわち、総和算出手段５５は、始点１３（ｉ＝０）から所定の画素位置（ｉ＝ｎ）までの角度変化量θｉの総和を次式（２）に基づいて算出する。
【００３７】
【数２】
【００３８】
欠陥検出手段５６は、総和算出手段５５により算出された総和から欠陥点を検出する欠陥検出処理を行う。なお、詳細については後述する。
【００３９】
〔欠陥検出装置の動作〕
次に、本発明の欠陥検出装置１０の動作について図面に基づいて説明する。
図７は、本実施の形態の欠陥検出装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。図７に示す動作は、検査制御装置５上で実行されるプログラムにより実行されている。
【００４０】
まず、被検査物１がＸＹステージ２にセットされると、検査制御装置５の画像入力手段５０は、被検査物１の画像をＣＣＤカメラ４で撮影し、図２に示すような画像データ７を取り込む撮像工程を実施する（ステップＳＴ１）。このとき画像データ７は、図示しないＡ／Ｄ変換器により、例えば、４０９６階調（１２ビット）のデジタルデータとして、検査制御装置５に取り込まれる。
【００４１】
次に、エッジ検出手段５１は、取得された画像データ７に基づいて、二値化画像８を生成し、この二値化画像８に、予め用意されているパターン画像９を重畳させて、パターンマッチング処理によりエッジ１２を検出するエッジ検出工程を実施する（ステップＳＴ２）。具体的には、このエッジ検出工程では、エッジ検出手段５１は、画像データ７の各画素の輝度値を検出し、これらの輝度値が閾値以上であれば「１」、閾値未満であれば「０」を設定する。そして、エッジ検出手段５１は、「１」が設定された画素の輝度を高輝度画素（例えば２５５）に設定し、「０」が設定された画素の輝度を低輝度画素（例えば０）に設定した二値化画像８を生成する。そして、エッジ検出手段５１は、この二値化画像８の一端辺（図５における線８Ａ）と、パターン画像９の端辺とを一致させてパターン画像９を重畳させる。そして、エッジ検出手段５１は、パターン画像９のエッジ１２である基準エッジ９２から所定画素範囲内に存在する高輝度画素および低輝度画素の境界部で、基準エッジ９２に略沿う（並行する）線部をエッジ１２として検出する。
【００４２】
次に、始点終点設定手段５２は、検出されたエッジ１２に対して始点１３および終点１４を設定する始点終点設定工程を実施する（ステップＳＴ３）。始点終点設定手段５２は、ステップＳＴ２において、パターン画像９を二値化画像８に重畳させた際に、パターン画像９の外周枠９１と基準エッジ９２との交点９３に対応して設定されるエッジ１２上の点を検出し、この検出された点を、始点１３および終点１４として設定する。
次に、エッジ追跡方向設定手段５３は、エッジ追跡方向を設定する処理を実施する（ステップＳＴ４：エッジ追跡方向設定工程）。具体的には、図６の矢印に示されるようにエッジ１２上の始点１３から終点１４に向かう方向をエッジ追跡方向として設定する。なお、ステップＳＴ３およびステップＳＴ４により本発明の追跡方向設定工程が実施される。
【００４３】
この後、角度変化量算出手段５４は、エッジ追跡方向に沿ってエッジ１２上の各点に第一検査点および第二検査点を設定し、これらの第一検査点および第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾斜角度を演算し、さらに、隣接する傾斜直線の傾斜角度の差分値を演算することで、所定の画素位置での角度変化量を算出する（ステップＳＴ５：角度変化量算出工程）。
図８は、エッジ１２の一部を画素単位で拡大した図である。具体的には、角度変化量算出手段５４は、図８に示すように、エッジ１２上の第一検査点Ｐ（ｉ）と、この第一検査点Ｐ（ｉ）から所定距離ｄだけ離れた第二検査点Ｐ（ｉ＋ｄ）と、を認識し、これら第一検査点Ｐ（ｉ）と、第二検査点Ｐ（ｉ−ｄ）を結ぶ傾斜直線の傾きを算出する。次に、角度変化算出手段５４は、第一検査点Ｐ（ｉ）および第二検査点Ｐ（ｉ＋ｄ）を１画素だけずらし、すなわち点Ｐ（ｉ＋１）と点Ｐ（ｉ＋ｄ＋１）の傾斜直線の傾斜角度を算出する。そして角度変化量算出手段５４は、これらの傾斜角度から上述した式（１）に基づいて、傾斜角度の差分値を算出し、これを第一検査点Ｐ（ｉ）の角度変化量θｉとして設定する。
角度変化量算出手段５４は、式（１）による角度変化量θｉの算出を、始点１３（ｉ＝０）から点（ｉ＝ｉｍａｘ−ｄ−１）までのエッジ１２上の各画素に対して実施する。なお、ｉｍａｘは、終点１４の画素位置を示し、第一検査点Ｐ（ｉ）が（ｉｍａｘ−ｄ）＜ｉ＜ｉｍａｘの範囲では、隣接する傾斜直線の第二検査点が点Ｐ（ｉｍａｘ＋１）となり、終点１４を越えるため、算出されない。
【００４４】
総和算出手段５５は、ステップＳＴ５で算出される始点１３（ｉ＝０）から所定の画素位置Ｐ（ｉ＝ｎ）までの角度変化量θｉの総和Ｐｎを上記式（２）に基づいて算出する総和算出工程を実施する（ステップＳＴ６）。
【００４５】
次に、ステップＳＴ６の演算結果に基づいて、欠陥検出手段５６は、エッジ１２上の欠陥点を検出する欠陥検出工程を実施する（ステップＳＴ７）。
ここで、図９に、各画素位置における総和算出手段５５により算出される角度変化量の総和Ｐｎを表すグラフを示す。図９において、「ポイント」とは、各点における始点１３からの距離を示す画素位置であり、例えば始点１３では、画素位置ｉ＝０である。
また、図１０は、図７における欠陥検出工程を説明するフローチャートである。
【００４６】
このステップＳＴ７の欠陥検出工程では、まず、エッジ１２上の所定の画素である点Ｐｉまでの角度変化量の総和Ｓｉと、この点Ｐｉから所定画素分エッジ追跡方向に沿って移動した点Ｐ（ｉ＋ｄ）までの角度変化量の総和Ｓｉとの差分値を次式（３）に基づいて演算し、点Ｐｉにおける角度総和変化量Ｔｉとして設定する。また、欠陥検出手段５６は、始点１３から終点１４までの各画素に対して、上記角度総和変化量Ｔｉを算出する。
【００４７】
【数３】
【００４８】
次に、欠陥検出手段５６は、被検査物１の画像データ７に基づいて、上述のように算出される角度総和変化量Ｔｉと、良品（基準パターン）の基準角度総和変化量Ｔｇｉとを比較し、欠陥点を検出する。ここで、基準角度総和変化量Ｔｇｉは、良品である基準パターンに対して、上述したステップＳＴ１〜ステップＳＴ６、およびステップＳ１１を実施することで、予め検査および演算された基準となる角度総和変化量であり、予め図示しない記憶手段に記憶され、ステップＳＴ７における欠陥検出工程において、適宜読み出されるデータである。
ここで、図１１、図１３、図１５、図１７は、基準パターンの各画素位置に対する基準角度総和変化量を示すグラフである。また、図１２、図１４、図１６、図１８は、被検査物に対して算出された各画素位置に対する角度総和変化量を示すグラフである。
【００４９】
欠陥検出工程では、欠陥検出手段５６は、まず、頂点および欠陥点を検出するために、閾値Ｄ１を設定し、基準角度総和変化量Ｔｇｉおよび角度総和変化量Ｔｉが閾値Ｄ１以上となるピーク範囲を検出する（ステップＳＴ１２）。
【００５０】
そして、欠陥検出手段５６は、始点１３（画素位置ｉ＝０）から順にエッジ追跡方向に沿って検査を実施し、最初のピーク範囲が現れる画素位置を検出する。また、欠陥検出手段５６は、このピーク範囲内で最も基準角度総和変化量Ｔｇｉおよび角度総和変化量Ｔｉが大きくなるピーク点を検出する（ステップＳＴ１３）。
例えば、図１３〜図１８の例では、欠陥検出手段５６は、図１３、図１５、図１７に示すように、基準パターンのエッジ１２に対して、最初に現れるピーク範囲点ｐｉ〜ｐｊ、ピーク点ｐｋ、ピーク点ｐｋでの基準角度総和変化量Ｔｇｋを検出する。また、欠陥検出手段５６は、図１４、図１６、図１８に示すように、被検査物１のエッジ１２に対して、最初に現れるピーク範囲が点ｑｘ〜ｑｙであり、ピーク点がｑｚであり、ピーク点ｑｚでの角度総和変化量がＴｋであるとする。
【００５１】
そして、欠陥検出手段５６は、基準パターンのエッジ１２および、被検査物１のエッジ１２に対して、画素位置ｉ＝０からピーク点ｐｋ、ｑｚまでのピーク間隔ｍｇ、ｍを算出する(ステップＳＴ１４)。
ここで、被検査物１のエッジ１２に対するピーク間隔ｍが、基準パターンのエッジ１２に対するピーク間隔ｍｇの最低マージン許容係数（Ｃｍｉｎ：例えば本実施の形態では、Ｃｍｉｎ＝０．８）倍から最大マージン許容係数（Ｃｍａｘ：例えば本実施の形態では、Ｃｍａｘ＝１．２）倍までの間（マージン許容範囲）であるか否か（０．８×ｍｇ＜ｍ＜１．２×ｍ）を判定する（ステップＳＴ１５）。
このステップＳＴ１５において、被検査物１のエッジ１２に対して算出されるピーク間隔ｍがマージン許容範囲外である場合、欠陥検出手段５６は、そのピーク点ｑｚを欠陥点であるとして検出する（ステップＳＴ１６）。
また、例えば、図１７および図１８に示すように、基準パターンのエッジ１２にないピーク点ｑｚが、被検査物１のエッジ１２に対して存在する場合も、欠陥検出手段５６は、このピーク点ｑｚを欠陥点として検出する。
【００５２】
一方、ステップＳＴ１５において、被検査物１のエッジ１２に対して算出されるピーク間隔ｍがマージン許容範囲内であると判定された場合、欠陥検出手段５６は、基準パターンのエッジ１２におけるピーク点ｐｋのピーク値Ｔｇｋと、被検査物１のエッジ１２におけるピーク点ｑｚのピーク値Ｔｚとの差分値を演算し、この差分値が所定の閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳＴ１７）。
このステップＳＴ１７において、被検査物１のエッジ１２に対して検出されたピーク点ｑｚのピーク値Ｔｚと、基準パターンのエッジ１２に対するピーク点ｐｋのピーク値Ｔｇｋとの差分値が閾値より大きいと判定された場合、欠陥検出手段５６は、ステップＳＴ１６の処理を実施し、そのピーク点ｑｚを欠陥点であるとして検出する。
【００５３】
一方、ステップＳＴ１７において、被検査物１のエッジ１２に対して検出されたピーク点ｑｚのピーク値Ｔｚと、基準パターンのエッジ１２に対するピーク点ｐｋのピーク値Ｔｇｋとの差分値が閾値以下である場合、次の欠陥点を検出する処理を実施する。
すなわち、欠陥検出手段５６は、エッジ追跡方向に沿って、ピーク範囲の有無を検査する(ステップＳＴ１８)。
このステップＳＴ１８において、終点１４までの間にピーク範囲が検出されない場合は、ステップＳＴ７の欠陥検出工程を終了させ、一連の欠陥検出処理を終了させる。
【００５４】
一方、ステップＳＴ１８において、エッジ追跡方向に沿って走査した際に、ピーク範囲がまだ残存している場合、例えば図１５、図１６に示すように、ステップＳＴ１３にて検出したピーク点ｐｋ、ｑｚを始点１３（ｐｋ＝ｐ０、ｑｚ＝ｑ０）として設定する（ステップＳＴ１８）。そして、欠陥検出手段５６は、ステップＳＴ１３の処理に戻り、同様の欠陥検出工程を繰り返し、始点１３から終点１４までのエッジ１２上の全画素に対して、ピーク点が欠陥であるか否かを判定する処理を実施する。
【００５５】
また、欠陥検出手段５６は、検出した欠陥を適宜読み出し可能に図示されない記憶部に記憶する。なお、欠陥検出手段５６は、上記のように検出された欠陥を、例えば、図１９のように表示した欠陥位置表示画像を生成してもよい。
【００５６】
〔本実施の形態の効果〕
上述のように、上記実施の形態の欠陥検出装置１０では、ＣＣＤカメラ４により被検査物１を撮像して、画像データ７を取得する撮像工程を実施し、エッジ検出手段５１により取得した画像データ７から、被検査物１の外周形状であるエッジ１２を検出するエッジ検出工程を実施する。また、始点終点設定手段５２およびエッジ追跡方向設定手段５３は、検出されたエッジ１２上で始点１３および終点１４を設定し、始点１３から終点１４に向かうエッジ追跡方向を設定する。そして、角度変化量算出手段５４は、このエッジ１２上の所定の第一検査点、および第一検査点から所定画素離れた第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾斜角度を算出するとともに、第一検査点および第二検査点をエッジ追跡方向に１画素ずつ移動させ、互いに隣接する傾斜直線の傾斜角度の差分を演算し、これを第一検査点における角度変化量として設定する角度変化量算出工程そ実施する。この後、総和算出手段５５は、始点１３から所定の画素位置までの角度変化量の総和Ｐｎを算出して、各画素位置での角度変化量の総和Ｐｎを設定する総和算出工程を実施し、欠陥検出手段５６は、各画素位置での角度変化量の総和Ｐｎを、基準パターンと被検査物とで比較して、欠陥点を検出する欠陥検出工程を実施する。
このため、被検査物１の外周形状が曲線部分と直線部分とが混在する複雑形状部１Ｂであっても、曲線部分を欠陥として検出することもなく、基準パターンと被検査物１とで形状に違いがある箇所を欠陥点として適切に抽出することができる。したがって、被検査物１の欠陥点を精度よく検出することができ、欠陥検出精度の向上を図ることができる。
【００５７】
また、エッジ検出工程では、エッジ検出手段５１は、撮像により得られる画像データ７を所定閾値に対して二値化した二値化画像８を生成して、二値化画像８に基づいてエッジ１２を検出している。
ここで、画像データ７において、被検査物１とＸＹステージ２との輝度差があまり生じない場合でも、被検査物１をＸＹステージ２上に載置することで、被検査物１の外周部において段差が生じる。ここで、画像データ７を二値化画像８に変換することで、この段差により生じる輝度変化が明確に現れる。したがって、エッジ検出工程において、二値化画像８を用いることで、被検査物１のエッジ１２を良好に検出することができる。
【００５８】
このエッジ検出工程において、エッジ検出手段５１は、パターン画像９を二値化画像８に重畳させ、パターン画像９の基準エッジ９２から所定画素範囲内で、エッジ１２を検出している。
このため、二値化画像８において、高輝度画素と低輝度画素との境界部分が多い場合にこれらの境界部分が全てエッジ１２と検出されるおそれがあり、この場合、正確なエッジ１２が検出されない場合がある。これに対して、本実施の形態では、パターン画像９に基準エッジ９２に沿ったエッジ１２を検出するため、被検査物１の外周形状をより精度よくエッジ１２として検出することができる。
【００５９】
そして、始点終点設定手段５２およびエッジ追跡方向設定手段５３により実施される追跡方向設定工程では、前記エッジ検出工程において、パターン画像９の外周枠９１と基準エッジ９２との交点９３に対応する点を検出し、この点を始点１３および終点１４として設定して、始点１３から終点１４に向かうエッジ１２をエッジ追跡方向として設定する。
このため、パターン画像９を用いて始点１３および終点１４を容易に設定することができ、エッジ追跡方向の設定が容易になる。したがって、より迅速な欠陥検出を実施することができる。
【００６０】
また、角度変化量算出手段５４により実施される角度変化量算出工程では、第一検査点および第二検査点を１画素ずつエッジ追跡方向に移動させた複数の傾斜直線に対してそれぞれ傾斜角度を算出し、これらの傾斜直線において、互いに隣接する傾斜直線の傾斜角度の差分値を算出して、各画素に対する角度変化量を設定する。
このため、エッジ１２上の各画素に対して角度変化量を設定することができるため、より詳細に欠陥検出を実施することができ、欠陥検出処理の精度を向上させることができる。
【００６１】
そして、本実施の形態の欠陥検出処理では、総和算出手段５５により算出される各画素位置での角度変化量の総和Ｐｎを用い、上記式（３）に基づいて、角度総和変化量Ｔｉを算出し、被検査物１のエッジ１２上の各画素に対して算出される角度総和変化量Ｔｉと、基準パターンのエッジ１２上の各画素に対して予め算出され、記憶手段に予め記憶される基準角度総和変化量Ｔｇｉとを比較し、欠陥点を検出する。
ここで、角度変化量の総和Ｐｎの推移を被検査物１と基準パターンとで比較する方法を採ってもよいが、この場合、頂点位置や欠陥点の位置が特定しにくく、十分な欠陥検出精度が得られない場合がある。これに対して、本実施の形態では、上記のような角度総和変化量Ｔｉおよび基準角度総和変化量Ｔｇｉを用いることで、各頂点や欠陥点を強調することができ、そのピーク位置により頂点や欠陥点の位置を精度よく検出することができる。したがって、欠陥検出精度をより向上させることができる。
【００６２】
また、欠陥検出手段５６は、基準角度総和変化量Ｔｇｉおよび角度総和変化量Ｔｉが所定の閾値Ｄ１を越えるピーク範囲を検出し、このピーク範囲におけるピーク点の画素位置およびピーク値を検出する。
ここで、閾値Ｄ１を調整することで、複雑形状部１Ｂの曲線部分の曲率の変化による基準角度総和変化量Ｔｇｉおよび角度総和変化量Ｔｉをカットし、頂点および欠陥点のみをピーク範囲により検出することができる。すなわち、被検査物１は、温度や湿度などの検査環境の違いにより、変形する場合があり、基準パターンと被検査物１とで、曲線部分の曲率も異なる場合がある。ここで、閾値Ｄ１を設けない場合、これら曲線部分の曲率が異なる場合でも、基準角度総和変化量Ｔｇｉと角度総和変化量Ｔｉとの値に差が生じ、これらを欠陥点として検出してしまう場合があり、誤検出の原因となる。これに対して、本実施の形態のように閾値Ｄ１を設けることで、曲率の差を欠陥として検出することがなく、欠陥点のみを精度よく検出することができる。
【００６３】
そして、欠陥検出手段５６は、走査始点（ｐ０、ｑｚ）から、検出されたピーク点（ｐｋ、ｑｚ）の画素位置までのピーク間隔ｍｇ、ｍを検出する。そして、被検査物１のピーク間隔ｍが、基準パターンのピーク間隔ｍｇに対して、０．８×ｍｇ＜ｍ＜１．２×ｍｇのマージン許容範囲外である場合に、被検査物１のピーク点ｑｚを欠陥点として検出する。
このため、被検査物１の欠陥検出において、マージン許容範囲を設けているため、被検査物１が温度や湿度などの検査環境の変化により変形した場合でも、変形分の変化量を許容して欠陥検出を実施することができる。したがって、検査環境に基づいた形状変化により、正常な画素位置が欠陥点として誤検出される不都合を回避でき、欠陥検出処理の精度をより向上させることができる。
【００６４】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は、以上説明した実施の形態に限定されず、本発明の目的を達せられる範囲で種々の改良、変形が可能である。
【００６５】
例えば、上記実施の形態は、エッジ検出工程において、パターン画像９を用いたパターンマッチング処理により、エッジ１２を検出する構成としたが、これに限定されない。例えば、二値化画像８において、高輝度画素および低輝度画素の境界部により被検査物１のエッジ１２のみが精度よく検出可能な場合では、特にパターン画像９を用いたエッジ検出を実施する必要がなく、この場合、検査工程数を低減させることができ、より迅速な欠陥検出処理を実施することができる。
【００６６】
また、上記実施の形態では、エッジ検出工程において、被検査物１の所定位置に対して１つのパターン画像９を用いるとしたが、例えば、このパターン画像９に対して、拡大縮小などの変形処理を実施した複数のパターン画像９を用い、エッジ検出を実施してもよい。この場合、例えば、被検査物１を両端辺または、上下左右の４辺を検出し、この４辺とパターン画像９とを一致させるようにパターン画像９を二値化画像８に重畳させることで、エッジ検出の精度を向上させることができる。
【００６７】
また、本実施の形態では角度総和変化量Ｔｉおよび基準角度総和変化量Ｔｇｉにおけるピーク点およびピーク値に所定閾値以上の差がある場合に欠陥点として検出したが、これに限定されない。例えば、角度変化量の総和Ｐｎに基づいて、基準パターンと被検査物１とにおいて、角度変化量の総和Ｐｎが異なる画素位置を欠陥点として検出する構成としてもよい、
【００６８】
以上、本発明を実施するための最良の構成について具体的に説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および、目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施の形態に対し、当業者が様々な変形および改良を加えることができるものである。
【符号の説明】
【００６９】
１…被検査物、７…画像データ、８…二値化画像、９…パターン画像、１０…欠陥検出装置、１３…始点、１４…終点、５０…画像入力手段、５１…エッジ検出手段、５２…始点終点設定手段、５３…追跡方向設定手段、５４…角度変化量算出手段、５５…総和算出手段、５６…欠陥検出手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物を撮像し、その撮像画像データに基づいて、欠陥を検出する欠陥検出方法であって、
前記被検査物を撮像し、前記撮像画像データを取得する撮像工程と、
前記撮像画像データに基づいて、被検査物の外周形状であるエッジを検出するエッジ検出工程と、
前記エッジ上に始点および終点を設定し、前記始点から前記終点までの前記エッジに沿うエッジ追跡方向を設定する追跡方向設定工程と、
前記エッジ上の所定の第一検査点、および前記エッジ上で前記第一検査点から所定画素離れた第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾斜角度を、前記エッジ追跡方向に沿って前記第一検査点および前記第二検査点を予め設定された画素数ずつ移動させて順次算出するとともに、互いに隣接する前記傾斜直線の傾斜角度の差分値である角度変化量を前記エッジ追跡方向に沿って算出する角度変化量算出工程と、
前記始点から所定の前記第一検査点までの区間に対して設定された各傾斜直線の角度変化量の総和を算出する総和算出工程と、
前記総和算出工程において算出される、前記被検査物における前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、基準パターンにおける前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、に基づいて、前記エッジ上の欠陥点を検出する欠陥検出工程と、
を具備したことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の欠陥検出方法であって、
前記エッジ検出工程は、前記撮像画像データの各画素の輝度を、所定閾値に対して二値化し、各画素を低輝度画素および高輝度画素のいずれか一方に設定した二値化画像を生成するとともに、この二値化画像において、前記低輝度画素および前記高輝度画素の境界部をエッジとして検出する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項３】
請求項２に記載の欠陥検出方法であって、
前記エッジ検出工程は、前記二値化画像に対して、基準となるパターン画像を重畳させ、前記パターン画像のエッジから所定画素以内に存在する前記低輝度画素および前記高輝度画素の境界部をエッジとして検出する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項４】
請求項３に記載の欠陥検出方法であって、
前記パターン画像は、前記始点および前記終点に関するデータを備え、
前記追跡方向設定工程は、前記パターン画像に記憶される前記始点および前記終点に基づいて、前記エッジの前記始点および前記終点を設定する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の欠陥検出方法であって、
前記角度変化量算出工程は、前記始点から前記終点までの前記エッジ上で、前記第一検査点および前記第二検査点を前記エッジ追跡方向に沿って１画素ずつずらして、第一検査点および第二検査点を結ぶ各傾斜直線に対してそれぞれ設定される角度変化量を算出する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の欠陥検出方法であって、
前記欠陥検出工程は、前記エッジ追跡方向に沿って、前記始点から所定の第一欠陥検査点までの区画に対して設定された前記傾斜直線の前記角度変化量の総和と、前記始点から、前記第一欠陥検出点から前記エッジ追跡方向に沿って所定画素離れた位置の第二欠陥検査点までの区画に対して設定された前記傾斜直線の前記角度変化量の総和との差分値である角度総和変化量を、前記始点から前記終点までの前記エッジ上の各点に対して算出するとともに、前記被検査物および前記基準パターンにおける前記角度総和変化量の差に基づいて前記欠陥点を検出する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項７】
請求項６に記載の欠陥検出方法であって、
前記欠陥検出工程は、前記角度総和変化量が、所定の閾値を越える画素位置の角度変化範囲を検出するとともに、各角度変化範囲において、前記角度総和変化量のピーク点の画素位置およびその角度総和変化量を検出し、前記被検査物における前記ピーク点の画素位置およびその角度総和変化量と、前記基準パターンの前記ピーク点の画素位置およびその角度総和変化量とに基づいて、前記欠陥点を検出する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項８】
請求項７に記載の欠陥検出方法であって、
前記欠陥検出工程は、前記エッジ追跡方向に沿って、前記ピーク点の画素位置の間隔であるピーク間隔を検出し、前記被検査物の前記ピーク間隔および前記基準パターンの前記ピーク間隔を比較し、前記被検査物の前記ピーク間隔が前記基準パターンの前記ピーク間隔を中心値としたマージン許容範囲の範囲外の値である場合、前記被検査物の前記ピーク点を欠陥点として検出する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項９】
被検査物を撮像し、その撮像画像データに基づいて、欠陥を検出する欠陥検出装置であって、
前記被検査物を撮像し、前記撮像画像データを取得する撮像手段と、
前記撮像画像データに基づいて、被検査物の外周形状であるエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ上に始点および終点を設定し、前記始点から前記終点までの前記エッジに沿うエッジ追跡方向を設定する追跡方向設定手段と、
前記エッジ上の所定の第一検査点、および前記エッジ上で前記第一検査点から所定画素離れた第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾斜角度を、前記エッジ追跡方向に沿って前記第一検査点および前記第二検査点を予め設定された画素数ずつ移動させて順次算出するとともに、互いに隣接する前記傾斜直線の傾斜角度の差分値である角度変化量を前記エッジ追跡方向に沿って算出する角度変化量算出手段と、
前記始点から所定の前記第一検査点までの区間に対して設定された各傾斜直線の角度変化量の総和を算出する総和算出手段と、
前記総和算出工程において算出される、前記被検査物における前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、基準パターンにおける前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、に基づいて、前記エッジ上の欠陥点を検出する欠陥検出手段と、
を具備したことを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項１】
被検査物を撮像し、その撮像画像データに基づいて、欠陥を検出する欠陥検出方法であって、
前記被検査物を撮像し、前記撮像画像データを取得する撮像工程と、
前記撮像画像データに基づいて、被検査物の外周形状であるエッジを検出するエッジ検出工程と、
前記エッジ上に始点および終点を設定し、前記始点から前記終点までの前記エッジに沿うエッジ追跡方向を設定する追跡方向設定工程と、
前記エッジ上の所定の第一検査点、および前記エッジ上で前記第一検査点から所定画素離れた第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾斜角度を、前記エッジ追跡方向に沿って前記第一検査点および前記第二検査点を予め設定された画素数ずつ移動させて順次算出するとともに、互いに隣接する前記傾斜直線の傾斜角度の差分値である角度変化量を前記エッジ追跡方向に沿って算出する角度変化量算出工程と、
前記始点から所定の前記第一検査点までの区間に対して設定された各傾斜直線の角度変化量の総和を算出する総和算出工程と、
前記総和算出工程において算出される、前記被検査物における前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、基準パターンにおける前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、に基づいて、前記エッジ上の欠陥点を検出する欠陥検出工程と、
を具備したことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の欠陥検出方法であって、
前記エッジ検出工程は、前記撮像画像データの各画素の輝度を、所定閾値に対して二値化し、各画素を低輝度画素および高輝度画素のいずれか一方に設定した二値化画像を生成するとともに、この二値化画像において、前記低輝度画素および前記高輝度画素の境界部をエッジとして検出する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項３】
請求項２に記載の欠陥検出方法であって、
前記エッジ検出工程は、前記二値化画像に対して、基準となるパターン画像を重畳させ、前記パターン画像のエッジから所定画素以内に存在する前記低輝度画素および前記高輝度画素の境界部をエッジとして検出する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項４】
請求項３に記載の欠陥検出方法であって、
前記パターン画像は、前記始点および前記終点に関するデータを備え、
前記追跡方向設定工程は、前記パターン画像に記憶される前記始点および前記終点に基づいて、前記エッジの前記始点および前記終点を設定する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の欠陥検出方法であって、
前記角度変化量算出工程は、前記始点から前記終点までの前記エッジ上で、前記第一検査点および前記第二検査点を前記エッジ追跡方向に沿って１画素ずつずらして、第一検査点および第二検査点を結ぶ各傾斜直線に対してそれぞれ設定される角度変化量を算出する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の欠陥検出方法であって、
前記欠陥検出工程は、前記エッジ追跡方向に沿って、前記始点から所定の第一欠陥検査点までの区画に対して設定された前記傾斜直線の前記角度変化量の総和と、前記始点から、前記第一欠陥検出点から前記エッジ追跡方向に沿って所定画素離れた位置の第二欠陥検査点までの区画に対して設定された前記傾斜直線の前記角度変化量の総和との差分値である角度総和変化量を、前記始点から前記終点までの前記エッジ上の各点に対して算出するとともに、前記被検査物および前記基準パターンにおける前記角度総和変化量の差に基づいて前記欠陥点を検出する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項７】
請求項６に記載の欠陥検出方法であって、
前記欠陥検出工程は、前記角度総和変化量が、所定の閾値を越える画素位置の角度変化範囲を検出するとともに、各角度変化範囲において、前記角度総和変化量のピーク点の画素位置およびその角度総和変化量を検出し、前記被検査物における前記ピーク点の画素位置およびその角度総和変化量と、前記基準パターンの前記ピーク点の画素位置およびその角度総和変化量とに基づいて、前記欠陥点を検出する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項８】
請求項７に記載の欠陥検出方法であって、
前記欠陥検出工程は、前記エッジ追跡方向に沿って、前記ピーク点の画素位置の間隔であるピーク間隔を検出し、前記被検査物の前記ピーク間隔および前記基準パターンの前記ピーク間隔を比較し、前記被検査物の前記ピーク間隔が前記基準パターンの前記ピーク間隔を中心値としたマージン許容範囲の範囲外の値である場合、前記被検査物の前記ピーク点を欠陥点として検出する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項９】
被検査物を撮像し、その撮像画像データに基づいて、欠陥を検出する欠陥検出装置であって、
前記被検査物を撮像し、前記撮像画像データを取得する撮像手段と、
前記撮像画像データに基づいて、被検査物の外周形状であるエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ上に始点および終点を設定し、前記始点から前記終点までの前記エッジに沿うエッジ追跡方向を設定する追跡方向設定手段と、
前記エッジ上の所定の第一検査点、および前記エッジ上で前記第一検査点から所定画素離れた第二検査点を結ぶ傾斜直線の傾斜角度を、前記エッジ追跡方向に沿って前記第一検査点および前記第二検査点を予め設定された画素数ずつ移動させて順次算出するとともに、互いに隣接する前記傾斜直線の傾斜角度の差分値である角度変化量を前記エッジ追跡方向に沿って算出する角度変化量算出手段と、
前記始点から所定の前記第一検査点までの区間に対して設定された各傾斜直線の角度変化量の総和を算出する総和算出手段と、
前記総和算出工程において算出される、前記被検査物における前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、基準パターンにおける前記始点から所定の前記第一検査点までの区画に対する前記角度変化量の総和と、に基づいて、前記エッジ上の欠陥点を検出する欠陥検出手段と、
を具備したことを特徴とする欠陥検出装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−２４３２４２（Ｐ２０１０−２４３２４２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９０１１８（Ｐ２００９−９０１１８）
【出願日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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