JP2003242511A - 類似周期パターン検査装置および検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】基準パターンや判定用しきい値パターンの準備
を不要にする。 【解決手段】撮像装置２と撮像装置２のデータが入力さ
れる画像処理装置３と搬送位置検出信号ＰＧを出力する
位置検出装置４とを有し、画像処理装置３が、画像メモ
リ３１と、データを画像メモリ３１に格納させる画像メ
モリ書込制御回路３２と、画像メモリ３１のデータを小
ブロックに分割して格納する小ブロックメモリ３４と、
中ブロックを格納する中ブロックメモリ３５と、中ブロ
ックの標準偏差最大値及び最小値の差をＮで除算して求
められるＮ値化のしきい値で中ブロックメモリ３５をＮ
値化して格納する中ブロックＮ値化メモリ３６Ａと、Ｎ
値化の走査方向上に同一位置の中ブロックの合計値を格
納する中ブロック搬送方向投影メモリ３６Ｂと、走査方
向上に同一位置の中ブロックの中央部分を３つに分割
し、走査方向上の合計値を格納する走査方向投影メモリ
３７と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、類似周期パターン
を有する被検査物例えば、半導体ウェハ、液晶ディスプ
レイパネル、印刷パターンの検査を行う類似周期パター
ン検査装置および検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の装置として特開平０５−
１７２５４２に示される印刷パターン検査装置がある。
しかしながら、この装置における第１の課題は予め完全
品の濃淡画像を取り込んでおき、かつ完全品の微分処理
画像と２値化処理画像を作成することが必要であり、各
種の印刷パターンを検査する場合に事前処理が必要とな
る問題が生じていた。また、第２の課題としては、検査
対象パターンの搬送速度変動や画像取込によって生じる
画像サイズの変動によって誤判定を生じるという問題が
あった。

【０００３】前記装置で生じていた、予め完全品パター
ンを使用しない方法として特開２００１−２０９７９８
に示される外観検査装置がある。この装置は繰り返しパ
ターン部の関心領域を設定し、撮像画像から画像処理
（平滑化）した基準画像を作成し、次に得られる撮像画
像と画像比較を行い、急峻な濃淡変化部を２値化し、不
良部の有無を判定するとともに、繰り返し部の標準偏差
値を求め２値化しきい値を得ている。しかしながら、こ
の装置においても繰り返しパターン部の関心領域は事前
設定が必要であり、かつ検査対象パターンの搬送速度変
動や画像取込によって生じる画像サイズの変動によって
誤判定が生じ、また繰り返し部の標準偏差を求める方法
では欠点が含まれる画像部では２値化しきい値が適切に
得られないことが生じると共に、複雑な画像の場合は標
準偏差値が大きくなり、この場合も２値化しきい値が適
切に得られないことによって誤判定が生じることがあ
る。

【０００４】各種パターンが存在しても、パターン欠陥
検査が可能な装置として特開平０４−３３２８０９に示
されるパターン欠陥検査装置がある。この装置ではチッ
プ間の同一位置パターンを同一電子線で走査し、得られ
た画像信号を２値化回路部及びエッジ個数計数部で計測
・記憶し、次に他のチップの同一領域を走査し異なる部
位が検出された時に一方のチップのパターン位置、パタ
ーン長、回転等の画像処理を施すことにより、描画誤差
による疑似欠陥を除去しチップ内全領域での高精度の位
置合わせを行っている。この装置ではパターン位置、パ
ターン長、回転等の画像処理を施すことによる処理時間
の遅延が問題になると共にチップ間の同一位置パターン
を走査するためには搬送速度及び走査速度を同一に保た
なければならないという問題が生じる。

【０００５】パターンの検出及び判定方法として特開平
０３−０７４８５５に示されるチップサイズ及びチップ
ピッチ検出方法がある。この方法は一定面積の画像デー
タをサンプリングし、当該領域の濃淡値のヒストグラム
を作成した後、ヒストグラムの特徴からサンプリング領
域の粗密を判定する。この処理を２次方向に隣接した領
域に繰り返して行い、全領域の粗密から、チップサイズ
及びチップピッチを判定し、得られたチップサイズ及び
チップピッチから隣接したチップ領域の同一箇所から得
られた画像データと基準データを比較判定する方法であ
る。この方法は半導体のチップのようにパターン形状が
四角形でかつパターン領域外が全て無地の領域がある場
合でないとチップサイズが判定出来ないという問題があ
る。また、判定のための基準データを作成しなければな
らないという問題が生じる。

【０００６】パターンの配列変動があり、品種毎に手間
がかかることがない装置として特開２００１−０５９６
５に示される疑似周期パターンの欠陥検査方法がある。
この方法は検査対象画像データを所定の配列ピッチ、配
列方向に対応した、各配列要素の占める画素領域として
の配列要素画素領域を決め、その配列要素画素領域に対
応する各画素の値を足し込み、配列要素毎に積算値を得
る積算処理と、積算処理結果から配列要素画素領域毎の
積算値の差異を強調するための微分処理等の画像処理を
行い、画像処理結果から得られた結果に対して、所定の
スライスレベルと比較して欠陥候補を抽出する処理を必
要に応じ複数回繰り返して得られた抽出結果から欠陥部
を抽出する装置である。この装置の問題点は欠陥候補抽
出のため、微分処理を行うことにより濃淡差が少ない欠
点が抽出できないことがある。また、配列要素画素領域
を決定するために予め欠点サンプルから条件出し処理と
疑似周期パターンの区域を設定することが必要となる問
題が生じていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上記載したように、
既存のパターン検査装置における第１の課題は、検査対
象物の良否を判定するための基準パターンもしくは判定
用しきい値パターンを準備することが必要であり、特に
詳細な検査を行うことが必要になるほどその準備に時間
がかかることである。

【０００８】第２の課題は、検査対象となる領域を予め
設定もしくは検査対象物に一定の制限を設けて特徴抽出
することが必要となっていることである。これは検査対
象となる検査対象物の搬送速度変動あるいは検査対象物
の微少な変形等が生じることで更に問題となっていた。

【０００９】本発明の目的は、ごく簡単な設定のみで各
種類似周期パターンの検査を自動的に行うことを可能と
した、類似周期パターンの検査装置および検査方法を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に係わる類似周期パターン検査装置の発
明は、搬送方向に搬送される類似なパターンを持つ検査
対象物を走査方向に撮像する撮像装置からのデータを小
ブロックに分割し、前記小ブロックの明度値の平均値お
よび標準偏差値を格納する小ブロックメモリと、前記小
ブロックで構成した中ブロックの明度値の標準偏差値を
格納する中ブロックメモリと、前記中ブロックの標準偏
差最大値および標準偏差最小値の差をＮ（Ｎは、正の整
数）で除算して求められるＮ値化のしきい値によって、
前記中ブロックメモリの内容をＮ値化して格納する中ブ
ロックＮ値化メモリと、前記Ｎ値化の走査方向上に同一
位置の前記中ブロックの合計値を格納する中ブロック搬
送方向投影メモリと、前記走査方向上に同一位置の前記
中ブロックの中央部分を３つに分割し、それぞれの走査
方向上の合計値を格納する走査方向投影メモリと、を備
え、前記小ブロックおよび前記中ブロックから前記パタ
ーンの始端及び終端を検出し、前記パターンのサイズを
正規化し、前記パターン相互の差を演算し、前記中ブロ
ックから判定用しきい値を算出し、前記判定用しきい値
を用いて前記パターン相互の差を２値化して欠点候補箇
所の連続性を判定して欠点を出力することを特徴とす
る。

【００１１】また、請求項２に係わる類似周期パターン
検査装置の発明は、類似なパターンを持つ検査対象物を
走査方向に撮像する撮像装置と、前記撮像装置からのデ
ータが入力される画像処理装置と、前記検査対象物を搬
送方向に搬送する搬送装置の搬送位置検出信号を出力す
る位置検出装置と、を有し、前記画像処理装置が、前記
撮像装置からのデータを格納する画像メモリと、前記搬
送位置検出信号に基づいて前記撮像装置からのデータを
前記画像メモリに格納させる画像メモリ書込制御回路
と、前記画像メモリに格納されたデータを小ブロックに
分割し、前記小ブロックの明度値の平均値および標準偏
差値を格納する小ブロックメモリと、前記小ブロックで
構成される中ブロックに分割し、前記中ブロックの明度
値の標準偏差値を格納する中ブロックメモリと、前記中
ブロックの標準偏差最大値および標準偏差最小値の差を
Ｎ（Ｎは、正の整数）で除算して求められるＮ値化のし
きい値によって、前記中ブロックメモリの内容をＮ値化
して格納する中ブロックＮ値化メモリと、前記Ｎ値化の
前記走査方向上に同一位置の前記中ブロックの合計値を
格納する中ブロック搬送方向投影メモリと、前記走査方
向上に同一位置の前記中ブロックの中央部分を３つに分
割し、それぞれの前記走査方向上の合計値を格納する走
査方向投影メモリと、前記パターンの初期設定値を入力
し前記画像処理装置内の処理を行うＣＰＵと、前記中ブ
ロックＮ値化メモリの内容に基づいて算出される判定用
しきい値を格納するしきい値メモリと、前記パターンの
相互の差を格納する差分メモリと、を備えることを特徴
とする。

【００１２】さらに、請求項３に係わる類似周期パター
ン検査装置の発明は、前記請求項１または請求項２に記
載の前記小ブロックが、前記検査対象物の前記搬送方向
及び前記走査方向に１画素以上オーバラップするように
構成されることを特徴とする。

【００１３】さらに、請求項４に係わる類似周期パター
ン検査装置の発明は、前記請求項１または請求項２に記
載の前記小ブロックメモリが、前記小ブロックの明度値
の平均値を格納する小ブロック平均値メモリと、各小ブ
ロック毎に小ブロック内の明度値の標準偏差値を格納す
る小ブロック偏差値メモリと、前記小ブロックの明度値
の標準偏差値の最大値を格納する小ブロック標準偏差最
大値メモリと、前記小ブロックの明度値の標準偏差値の
最小値を格納する小ブロック標準偏差最大値メモリと、
を備え、前記中ブロックメモリが、各中ブロック毎に中
ブロック内の明度値の標準偏差値を格納する中ブロック
標準偏差値メモリと、前記中ブロックの明度値の標準偏
差値の最大値を格納する中ブロック標準偏差最大値メモ
リと、前記中ブロックの明度値の標準偏差値の最小値を
格納する中ブロック標準偏差最大値メモリと、を備え、
前記走査方向投影メモリが、前記走査方向上に同一位置
の前記中ブロックの中央部分を３つに分割し、それぞれ
の前記走査方向上の合計値を格納する走査方向始端投影
メモリ、走査方向中央投影メモリ、走査方向終端投影メ
モリを備えることを特徴とする。

【００１４】さらに、請求項５に係わる類似周期パター
ン検査装置の発明は、前記請求項２に記載の前記搬送位
置検出信号のパルス数を計測し、前記搬送方向の分解能
だけ前記検査対象物の検査対象面が移動した時のみ次の
データを前記画像メモリに書き込むことを特徴とする。

【００１５】さらに、請求項６に係わる類似周期パター
ン検査装置の発明は、前記請求項２に記載の前記搬送装
置が、一定速度で前記検査対象物の検査対象面を搬送す
る場合には、前記画像メモリ書込制御回路で前記画像メ
モリへの書込制御を行わずに前記画像メモリは前記撮像
装置からのデータを全て格納することを特徴とする。

【００１６】さらに、請求項７に係わる類似周期パター
ン検査装置の発明は、前記請求項２に記載の前記搬送装
置が、一定速度以上になった場合のみ検査を行うことが
必要であれば、前記搬送位置検出信号のパルスの周期か
ら前記搬送装置の搬送速度を演算して、指定された搬送
速度以上になった場合のみ、前記画像メモリが、データ
を記憶するように前記画像メモリ書込制御回路を構成す
ることを特徴とする。

【００１７】さらに、請求項８に係わる類似周期パター
ン検査装置の発明は、前記請求項２に記載の前記搬送装
置が、前記パターンの検査を開始する検査開始信号を出
力し、前記検査開始信号に同期させて、前記画像メモリ
書込制御回路を動作させることを特徴とする。

【００１８】さらに、請求項９に係わる類似周期パター
ン検査方法の発明は、類似なパターンを持つ検査対象物
を撮像したデータを画像メモリに格納する画像メモリ格
納工程と、前記画像メモリのデータを小ブロックに分割
して明度値の平均値および標準偏差値を算出する小ブロ
ック分割工程と、前記小ブロックで構成される中ブロッ
クに分割して明度値の標準偏差値を算出する中ブロック
分割工程と、前記中ブロックの標準偏差値からしきい値
を求め前記中ブロックのデータをＮ値化（Ｎは、正の整
数）するＮ値化工程と、前記Ｎ値化したデータを投影し
て検出した前記中ブロックの中の前記小ブロックにおい
て前記パターンの始端及び終端検出を行うパターン検出
工程と、前記パターンのサイズを正規化し、前記パター
ン相互の差を演算して差分メモリに格納する差分メモリ
格納工程と、前記中ブロックから判定用しきい値を算出
する判定用しきい値算出工程と、前記判定用しきい値を
用いて前記差分メモリのデータを２値化し、欠点候補箇
所の連続性を判定して欠点を出力する欠点出力工程と、
を備えることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】《発明の概要》本発明は、同一検
査面内の搬送方向上に複数の類似パターンを有する検査
対象物の類似パターン相互を比較することにより、良否
を判定する類似周期パターン検査装置において、予め基
準判定レベル及び検査領域を設定することなくかつ搬送
速度変動があっても検査を自動的に行えることを特徴と
している。

【００２０】図１は、本発明のブロック図である。図１
において、検査対象面１を走査する固体撮像装置２から
得られたディジタル画像データ信号ＶＤを画像処理装置
３に入力する。一方、検査対象面１は図１には記載して
いない搬送装置によって搬送されるが、その搬送位置検
出信号ＰＧは位置検出装置４によって得られ、画像処理
装置３に入力する。

【００２１】図２は、画像処理装置３のブロック図であ
る。固体撮像装置２は、走査方向Ｂに沿って、検査対象
面１を撮像する。画像メモリ書込制御回路３２は固体撮
像装置２によって得られたディジタル画像データ信号Ｖ
Ｄを、位置検出装置４によって得られた搬送位置検出信
号ＰＧに基づいて画像メモリ３１に格納する。（画像メ
モリ格納工程） 画像メモリ３１に格納されたデータは検査対象となる欠
点サイズと画像分解能等との関係から得られる小ブロッ
ク領域に分割し、個々の小ブロック毎に明度値の平均値
を算出し、小ブロックメモリ３４の小ブロック平均値メ
モリ３４Ａに格納すると共に、各小ブロック毎に小ブロ
ック内の明度値の標準偏差値を算出し、小ブロックメモ
リ３４の小ブロック標準偏差値メモリ３４Ｂに格納す
る。（小ブロック分割工程）なお、個々の小ブロック領
域は搬送方向及び走査方向に１画素以上オーバラップす
るように構成する。小ブロック平均値メモリ３４Ａに格
納された小ブロックを中ブロック走査方向小ブロック数
ＭＢＸ、中ブロック搬送方向小ブロック数ＭＢＹの中ブ
ロック領域に分割し、中ブロック毎の明度値の標準偏差
値を算出する。得られた標準偏差値を中ブロックメモリ
３５の中ブロック標準偏差値メモリ３５Ａに格納すると
共に、中ブロックの標準偏差値の最大値及び最小値をそ
れぞれ中ブロックメモリ３５の中ブロック標準偏差最大
値メモリ３５Ｂ及び中ブロック標準偏差最小値メモリ３
５Ｃに格納する。（中ブロック分割工程） 格納されたデータ量が一定値以上もしくは外部信号によ
って検査開始が指示されたら、中ブロック標準偏差最大
値メモリ３５Ｂ、中ブロック標準偏差最小値メモリ３５
Ｃによって得られるしきい値に基づいて中ブロック標準
偏差値メモリ３５ＡのデータをＮ値化する（Ｎは、正の
整数）。（Ｎ値化工程）得られたＮ値化データを搬送方
向パターンサイズＰＹＳ及び搬送方向パターン数ＰＹ
Ｎ、走査方向パターンサイズＰＸＳ及び走査方向パター
ン数ＰＸＮによって得られる領域に分割して投影し、無
地領域部から絵柄領域部への変化点の中ブロックを検出
し、更に中ブロックの中の最大偏差値を有する小ブロッ
クにおいて絵柄変化部を抽出する事により、各パターン
の始端及び終端検出処理を行う。（パターン検出工程） 搬送方向及び走査方向のパターンサイズが確定したら、
次にパターンサイズの正規化を行った後、パターン相互
の差を演算し、差分メモリ３９に格納する。（差分メモ
リ格納工程）この差分メモリ３９に格納されているデー
タから欠点候補画素を得るための判定用しきい値Ｓが必
要である。判定用しきい値Ｓは、比較対象となった画素
が含まれる中ブロックＮ値化メモリ３６Ａの内容に基づ
いて算出する。（判定用しきい値算出工程）比較対象と
なる２つの画素が含まれる中ブロックＮ値化メモリ３６
Ａの内容の最大値、最小値の組み合わせによって固定し
きい値係数Ｋ８あるいは比較対象となる画素の隣接５×
５画素＋固定しきい値係数Ｋ８あるいは３×３画素の最
大差＋固定しきい値係数Ｋ８のいずれかが選択されるよ
うにする。ここで、選択されたものが判定用しきい値Ｓ
となる。判定用しきい値Ｓを用いて差分メモリ３９の画
像データの２値化が終了したら、得られた欠点候補箇所
の連続性を判定し水平・垂直方向の連続性が一定以上あ
ったとき欠点信号Ｅを出力する。（欠点出力工程） このようにして、本願発明では、搬送速度が変動あるい
は類似パターンであってもパターンの領域を自動的に判
定し、判定レベルも自動的に作成しているので、極めて
簡単な初期設定で、パターンに依存しない検査を自動的
に行うことができる。

【００２２】《第１の実施形態の構成》第１の実施形態
の構成について、図１、図２を用いて説明する。

【００２３】図１において、検査対象面１を走査する固
体撮像装置２から得られたディジタル画像データ信号Ｖ
Ｄを画像処理装置３に入力する。一方、検査対象面１は
本図には記載していない搬送装置によって搬送される
が、その搬送位置検出信号ＰＧは位置検出装置４によっ
て得られ、画像処理装置３に入力される。なお、検査対
象面１は図中の搬送方向Ａ方向に搬送されるものとし、
固体撮像装置２は図中の走査方向Ｂ方向に走査を行う。
ここで、搬送方向Ａへの搬送が停止している場合、搬送
方向Ａと走査方向Ｂとは、直交する関係になっている。

【００２４】図２において、画像処理装置３はディジタ
ル画像データを格納する画像メモリ３１、搬送位置に基
づいて画像データを画像メモリ３１に格納するための画
像メモリ書込制御回路３２、各種処理を実行及び初期設
定値を入力するＣＰＵ３３、画像メモリ３１に格納され
たデータが小ブロック領域に分割され、この小ブロック
のデータを格納する小ブロックメモリ３４（小ブロック
の明度値の平均値を格納する小ブロック平均値メモリ３
４Ａ、小ブロックの明度値の標準偏差値を格納する小ブ
ロック標準偏差値メモリ３４Ｂ、小ブロックの明度値の
標準偏差値の最大値を格納する小ブロック標準偏差最大
値メモリ３４Ｃ、小ブロックの明度値の標準偏差値の最
小値を格納する小ブロック標準偏差最小値メモリ３４Ｄ
で成る）により構成され、小ブロックを複数個集合させ
て構成された中ブロックのデータを格納する中ブロック
メモリ３５（中ブロック標準偏差値メモリ３５Ａ、中ブ
ロック標準偏差最大値メモリ３５Ｂ、中ブロック標準偏
差最小値メモリ３５Ｃで成る）が接続される。

【００２５】また、パターン照合処理を行うための、中
ブロックＮ値化メモリ３６Ａ、中ブロック搬送方向投影
メモリ３６Ｂ、走査方向投影メモリ３７（走査方向始端
投影メモリ３７Ａ、走査方向中央投影メモリ３７Ｂ、走
査方向終端投影メモリ３７Ｃ）、中ブロックＮ値化メモ
リ３６Ａの内容に基づいて算出される判定用しきい値Ｓ
を格納するしきい値メモリ３８、比較対象となるパター
ン同士の差を格納する差分メモリ３９によって構成す
る。なお、これらの構成は処理時間上の制限がなければ
全てＣＰＵ３３で実現するようにしても問題ないのは当
然である。

【００２６】以上詳細に実施例の構成を述べたが、図１
の固体撮像装置２は、当業者にとってよく知られてお
り、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構
成は省略する。

【００２７】なお、固体撮像装置２として本願では一次
元カメラで構成しているが、駆動周波数及び視野領域の
問題がなければ２次元カメラを使用しても良いのは当然
である。

【００２８】同様に図１の位置検出装置４はロータリエ
ンコーダ（パルスを出力）等を使用すればよく、本発明
と直接関係しないので詳細な構成は省略する。

【００２９】更に、上記実施例では、照明部は記入して
いないが、印刷物の絵柄等を検査する場合は反射光を使
用し、穴空き等を検査する場合は透過光を使用すれば良
く、必要に応じ両者を適宜選択組み合わせて使用するの
は当然である。

【００３０】また、搬送装置及び検査結果によって検査
対象物をどのように仕分けるかについても本願とは直接
関係しないので詳細な構成は省略する 《第１の実施形態の動作》次に、本発明の動作について
図面を参照して詳細に説明する。検査前に事前に設定す
る項目として、搬送方向パターン数ＰＹＮ、搬送方向パ
ターンサイズＰＹＳ、走査方向パターン数ＰＸＮ及び走
査方向パターンサイズＰＸＳをそれぞれＣＰＵ３３に入
力しておくものとする。なお、搬送方向パターンサイズ
ＰＹＳは検査対象が複数ある場合は複数種設定しても良
いし、範囲値として設定しても良い。また、走査方向パ
ターン数ＰＸＮが１の場合については検査範囲確定のた
め走査方向始端側位置ＳＳＰ、走査方向終端側位置ＳＥ
Ｐもしくは走査方向始端無地領域ＳＳＷ、走査方向終端
無地領域ＳＥＷのいずれかの設定が必要となる。

【００３１】検査の動作を説明する前に各装置の具体的
数値の一例を以下に記載する。検査対象面１の走査方向
パターンサイズＰＸＳを８０ｍｍとすると、固体撮像装
置２の視野ＷＳはＷＳ＞Ｋ１・ＰＸＳとすることが必要
である。この係数Ｋ１は検査対象パターンの走査方向位
置ズレ、固体撮像装置２のレンズ系シェーディング等を
考慮して適宜設定すれば良いがここではＫ１＝１．２と
すると、ＷＳ＞１．２ＰＸＳから、視野ＷＳは９６ｍｍ
以上となるので、ここでは簡便のため視野ＷＳを１００
ｍｍとする。

【００３２】次に要求される欠点検出サイズＥＳを仮に
１ｍｍとすると、固体撮像装置２の走査方向分解能ＷＢ
はＫ２・ＷＢ＝ＥＳとすることが必要で、より安定して
検査させるため走査方向分解係数Ｋ２を設定する。走査
方向分解係数Ｋ２は１以上とし、より高精度に検査させ
る程大きくすれば良いが、逆に大きすぎると検査処理時
間等の点で不利となるので、一般的には２〜２０程度が
望ましい。なお、ここでは走査方向分解係数Ｋ２を１０
として設定すると、走査方向分解能ＷＢ＝ＥＳ／Ｋ２＝
０．１ｍｍとなる。この結果、固体撮像装置２の素子数
ＬＢはＬＢ＝ＷＳ／ＷＢから１，０００となるが、市販
されている素子数を考慮し、ここでは固体撮像装置２の
素子数ＬＢを１，０２４とする。

【００３３】他方、検査対象面１が搬送される最大搬送
速度ＳＭＡＸが１，０００ｍｍ／Ｓとし、固体撮像装置
２の搬送方向分解能ＨＢが走査方向分解能ＷＢと同一と
すると、ＨＢ＝ＷＢ＝０．１ｍｍとなる。搬送方向Ａで
の検査漏れを無くすため、少なくとも検査対象面１が搬
送方向Ａへ搬送方向分解能ＨＢだけ移動する間に次の走
査を開始しなければならないことから、固体撮像装置２
の駆動周波数ＦはＦ＝（ＬＢ＋ＢＢ）／ＨＢ×ＳＭＡＸ
より求める。なお、ここで走査方向ブランクビット数Ｂ
Ｂは固体撮像装置２の仕様等によって決定される値でこ
こでは仮に１００とする。駆動周波数Ｆは以上のことか
ら最低１１．２ＭＨｚとなる。

【００３４】図１の位置検出装置４は、例えばロータリ
エンコーダ等の位置同期パルスを出力する機器を搬送装
置の駆動部等にスリップ等の位置誤差が生じない部分に
設ける。位置検出装置４の位置分解能ＰＷは検出すべき
欠点サイズＥＳ及び搬送方向分解能ＨＢ及び搬送方向分
解係数Ｋ３により決定する。搬送方向分解係数Ｋ３も走
査方向分解係数Ｋ２と同様２〜２０程度が望ましいがこ
こではＫ３＝１０として設定すると、ＰＷ＝ＨＢ／Ｋ２
＝０．０１ｍｍとなる。

【００３５】以上述べた具体的数値を交えながら、各部
動作を詳細に説明する。なお、当然ながら以上述べた数
値は動作をより具体的に説明するために、記載したもの
であり本願範囲を拘束するものではないのは当然であ
る。

【００３６】図１において、検査対象面１を固体撮像装
置２が走査したときに得られるディジタル画像データ信
号ＶＤは画像処理装置３に送られる。また、検査対象物
１は図１には記載していない搬送装置によって搬送さ
れ、搬送装置駆動部等に取り付けられた位置検出装置４
の搬送位置検出信号ＰＧも画像処理装置３に送られる。

【００３７】図２は、画像処理装置３のブロック図であ
り、以下、画像処理装置３の各部動作を説明する。画像
処理装置３に入力されたディジタル画像データ信号ＶＤ
は順次画像メモリ３１に記憶（格納）される。ここで固
体撮像装置２は常に一定の駆動周波数で動作しているの
に対し、搬送装置は駆動・停止及び速度変動が生じるの
で、得られたディジタル画像データ信号ＶＤを単純に全
て記憶させるのは記憶容量及び処理時間の点で非効率と
なるので画像メモリ書込制御回路３２で画像メモリ書込
制御を行う。この制御方法は位置検出装置４から得られ
た搬送位置検出信号ＰＧのパルス数を計測し、搬送方向
分解能ＨＢだけ検査対象面１が移動した時のみ次の走査
線のディジタル画像データ信号ＶＤを書き込む（格納す
る）か、あるいは検査対象面１が一定距離以上移動する
までは同一記憶部分に上書きすることにより実行でき
る。なお実際には位置検出装置４のパルス間隔誤差が生
じるので搬送方向分解能ＨＢより小さくすることが必要
となる。

【００３８】画像メモリ３１に記憶された画像データを
小ブロック領域に分割する。この小ブロック化は画像デ
ータの平滑処理による微少欠点の影響を防止すると共に
パターンの変化点抽出及び判定用しきい値Ｓの算出処理
を行うために用いる。なお、これらの小ブロックは走査
方向Ｂ及び搬送方向Ａに少なくとも１画素以上ずつオー
バーラップさせるように構成する。小ブロックサイズは
微少欠点除去サイズ及び処理時間を勘案して設定すれば
良いが、小ブロック走査方向画素数ＳＢＸは２以上か
つ、走査方向分解係数Ｋ２以下が望ましいので、ここで
は小ブロック走査方向画素数ＳＢＸ＝５とする。同様に
小ブロック搬送方向画素数ＳＢＹも２以上、かつ搬送方
向分解係数Ｋ３以下が望ましいので、ここでは小ブロッ
ク搬送方向画素数ＳＢＹ＝５とする。なお、オーバラッ
プ量は走査方向、搬送方向共に１画素とする。これらの
小ブロックの領域構成を図３に示す。図３は、画素、小
ブロック、パターンの関係を表している。

【００３９】各小ブロック毎に小ブロック内の画像デー
タの明度値の平均値を算出し、小ブロック平均値メモリ
３４Ａに格納すると共に、各小ブロック毎に小ブロック
内の画像データの明度値の標準偏差値を算出する。得ら
れた標準偏差値を小ブロック標準偏差値メモリ３４Ｂに
格納すると共に、小ブロックの標準偏差値の最大値及び
最小値をそれぞれ小ブロック標準偏差最大値メモリ３４
Ｃ、小ブロック標準偏差最小値メモリ３４Ｄに格納す
る。

【００４０】小ブロック平均値メモリ３４Ａに格納され
た小ブロックを中ブロック走査方向小ブロック数ＭＢ
Ｘ、中ブロック搬送方向小ブロック数ＭＢＹの中ブロッ
ク領域に分割する。この中ブロックのサイズは画像デー
タの複雑度と処理時間を勘案して決定すれば良いが、こ
こでは中ブロック走査方向小ブロック数ＭＢＸ＝５、中
ブロック搬送方向小ブロック数ＭＢＹ＝５とする。従っ
て、中ブロック１個を構成する小ブロックは、２５個と
なる。この中ブロック毎の画像データの明度値の標準偏
差値を算出し、得られた標準偏差値を中ブロック標準偏
差値メモリ３５Ａに格納すると共に、中ブロックの標準
偏差値の最大値及び最小値をそれぞれ中ブロック標準偏
差最大値メモリ３５Ｂ、中ブロック標準偏差最小値メモ
リ３５Ｃに格納する。

【００４１】以上の処理は、画像メモリ３１に小ブロッ
ク及び中ブロックが構成されるデータ数が格納される度
に行っても良いし、外部から検査信号が得られるのであ
ればその信号に基づいて行っても良い。中ブロック数が
搬送方向パターンサイズＰＹＳ以上になったときもしく
は外部信号に基づいて、パターン照合前処理を開始す
る。

【００４２】予め設定された搬送方向パターンサイズＰ
ＹＳが３０ｍｍとすると、搬送方向分解能ＨＢが０．１
ｍｍであることから、搬送方向画素数ＧＸＮはＧＸＮ＝
ＰＹＳ／ＨＢから３００となる。従って搬送方向小ブロ
ック数ＣＹＳはＣＹＳ＝１＋（ＧＸＮ−ＳＢＹ）／（Ｓ
ＢＹ−１）から７４となる。搬送方向中ブロック数ＣＹ
ＭはＣＹＭ＝ＣＹＳ／ＭＢＹから１４となる。搬送方向
の中ブロック数ＣＹＭが計算値のＫ４（Ｋ４は係数）以
上になったときから順次パターン照合前処理を開始す
る。この係数Ｋ４は０．５から１の範囲内で搬送装置の
速度変動等を考慮して設定すれば良いがここではＫ４＝
０．７とする。従って、搬送方向中ブロック数ＣＹＭが
１０以上になった時からパターン照合前処理を行う。

【００４３】なお、固体撮像装置２の素子数（本実施例
では走査方向画素数）ＬＢが１，０２４、小ブロック走
査方向画素数ＳＢＸ＝５、中ブロック走査方向小ブロッ
ク数ＭＢＸ＝５であるから、走査方向小ブロック数ＣＸ
Ｓは２０４、走査方向中ブロック数ＣＹＭは４０とな
る。なお、補足であるがこれらの残余の画素数は始端側
あるいは終端側に均等に分割しても良いし、あるいは簡
便のためどちらか片方に寄せても良い。

【００４４】パターン照合前処理は、まず中ブロック標
準偏差値メモリ３５ＡのデータをＮ値化する。このＮ値
化のしきい値は、中ブロック標準偏差最大値メモリ３５
Ｂ、中ブロック標準偏差最小値メモリ３５Ｃの差をＮで
除算して求める。例えば、中ブロック標準偏差最大値メ
モリ３５Ｂの値が１０５で中ブロック標準偏差最小値メ
モリ３５Ｃの値が０であった場合はその差は１０５でＮ
を３とするとしきい値は３５と７０となる。この得られ
たしきい値により、中ブロック標準偏差値メモリ３５Ａ
の内容をＮ値化し、中ブロックＮ値化メモリ３６Ａに格
納すると共に中ブロック搬送方向投影メモリ３６ＢにＮ
値化の走査方向上同一位置の中ブロックの合計値を格納
する。

【００４５】同様に走査方向始端投影メモリ３７Ａ、走
査方向中央投影メモリ３７Ｂ、走査方向終端投影メモリ
３７Ｃに走査方向上に、同一位置の中ブロックの中央部
分を３つに分割し、それぞれの走査方向上の合計値を格
納する。走査方向の投影を３つに分割しているのは、欠
点データによって、後述する搬送方向パターン検出が出
来なくなるのを防止するためである。なお当然ながら走
査方向上の始端から終端までの全ての合計値を３分割す
ると、検査対象以外の視野領域部分が含まれてしまうた
め、始端及び終端側の特定領域を除いた部分を３分割す
る。本実施例では走査方向パターンサイズＰＸＳが８０
ｍｍで視野ＷＳが１００ｍｍであることから、その差２
０ｍｍが走査方向始端側及び終端側いずれにあっても、
確実にパターンが存在する２０〜８０ｍｍの部分を３つ
に分割する。即ち走査方向２０〜４０ｍｍを走査方向始
端投影メモリ３７Ａに、走査方向４０〜６０ｍｍを走査
方向中央投影メモリ３７Ｂに、走査方向６０〜８０ｍｍ
を走査方向終端投影メモリ３７Ｃに格納する。

【００４６】搬送方向上のパターン検出処理は、走査方
向始端投影メモリ３７Ａ、走査方向中央投影メモリ３７
Ｂ及び走査方向終端投影メモリ３７Ｃのいずれか一つの
合計値が０から係数Ｋ５以上になったとき開始する。こ
の係数Ｋ５は絵柄と無地部の濃淡変化が大きいほどかつ
走査方向パターン数ＰＸＮが大きくなるほど大きくすれ
ば良い。当然ながら実際の検査対象面１が固体撮像装置
２の視野にかかる前はランダムな画像データや搬送装置
のパターンが画像データとして記憶処理され走査方向始
端投影メモリ３７Ａに格納されているので、この係数Ｋ
５だけではパターンを特定出来ないのは当然である。こ
の係数Ｋ５は搬送方向処理のトリガとして設定したもの
である。この係数Ｋ５以前のデータは原則として使用し
ないので無駄な記憶容量を使用せずに済むという効果も
ある。但し、実際には搬送方向Ａの無地領域サイズ分は
使用する可能性があるので、暫定的に多くの画像データ
を保存しておくことが必要である。

【００４７】走査方向始端投影メモリ３７Ａ、走査方向
中央投影メモリ３７Ｂ、走査方向終端投影メモリ３７Ｃ
のいずれか一つの合計値が０から係数Ｋ５以上になった
画像データ点を第１パターンの仮搬送方向開始点ＹＤＳ
Ｐ１とする。第２パターンの搬送方向開始点ＹＤＳＰ２
をＹＤＳＰ１＋ＰＹＳ−Ｋ６（ＰＹＳ：搬送方向パター
ンサイズ）とし、搬送方向パターン比較を行う。係数Ｋ
６は搬送速度のばらつき等が大きい程、大きくすれば良
い。なお、ここでは搬送方向画素数ＧＸＮを基準に算出
したが、位置検出装置４の位置分解能ＰＷは０．０１ｍ
ｍであるのでＹＤＳＰ１を起点に位置検出装置４のパル
ス数を計測し、搬送方向パターンサイズＰＹＳ−Ｋ６に
到達したら処理を実施するようにしても良い。

【００４８】搬送方向パターン比較は、まず第２パター
ンの搬送方向開始点ＹＤＳＰ２を抽出するため、走査方
向始端投影メモリ３７Ａの合計値が０から係数Ｋ５以上
になる部分を抽出する。抽出できたらそれぞれの地点を
開始地点とし、そこから搬送方向パターンサイズＰＹＳ
−Ｋ７（係数Ｋ７は、０〜０．５ＰＹＳの範囲とし、こ
こでは０を設定する）の範囲を照合範囲として、走査方
向始端投影メモリ３７Ａに含まれる中ブロックのＮ値化
データの分布を第１パターンと第２パターンの比較を行
う。この比較はＮ値化パターンの全てについては行わ
ず、Ｎ値化の最大値と最小値についてのみ行い、残りは
比較対象外とする。もし、Ｎ値化データの分布が合致し
ない場合は走査方向中央投影メモリ３７Ｂ、走査方向終
端投影メモリ３７Ｃについて同様の処理を行い、第１パ
ターンと第２パターンの分布が合わなければ第１パター
ンの仮搬送方向開始点ＹＤＳＰ１を破棄して、次の開始
点を検索し処理を行う。

【００４９】第１パターンと第２パターンが合致した場
合、搬送方向絵柄開始及び終了点を算出する。まず第１
パターンの仮開始点の同一走査線上の中ブロックの中で
最も大きな偏差値を有する小ブロックを抽出し、小ブロ
ックが特定出来たら、その小ブロック内で走査方向に投
影処理を行い、無地領域部から絵柄領域部に変化した部
分を第１パターンの搬送方向始端位置とする。次に、第
２パターンの仮開始点から走査方向始端投影メモリ３７
Ａ、走査方向中央投影メモリ３７Ｂ、走査方向終端投影
メモリ３７Ｃのいずれか一つの合計値が０から係数Ｋ５
以上になった画像データ点を第２パターンの仮搬送方向
開始点ＹＤＳＰ２とし、第２パターンの仮開始点の同一
走査線上の中ブロックの中で最も大きな偏差値を有する
小ブロックを抽出し、小ブロックが特定出来たら、その
小ブロック内で走査方向Ｂに投影処理を行い、無地領域
部から絵柄領域部に変化した部分を第２パターンの搬送
方向始端位置とする。

【００５０】第２パターンの開始点が特定出来たら、搬
送方向上に前の中ブロックから原点側に向かって始端、
中央及び終端の合計値が０から係数Ｋ５以上になった画
像データ点を抽出し、小ブロックが特定出来たら、その
小ブロック内で走査方向Ｂに投影処理を行い、無地領域
部から絵柄領域部に変化した部分を第１パターンの搬送
方向終端位置とする。以下、搬送方向パターン数ＰＹＮ
−１までは以上の処理を繰り返し実施する。

【００５１】最終パターンについては、前のパターンの
搬送方向終端位置点＋ＰＹＳ＋Ｋ７（ＰＹＳ：搬送方向
パターンサイズ）地点から搬送方向上に前の中ブロック
から原点側に向かって始端、中央及び終端の合計値が０
から係数Ｋ５以上になった画像データ点を抽出し、小ブ
ロックが特定出来たら、その小ブロック内で走査方向Ｂ
に投影処理を行い、無地領域部から絵柄領域部に変化し
た部分を最終パターンの搬送方向終端位置とする。

【００５２】走査方向パターン数ＰＸＮが１の場合は、
走査方向始端検出処理は予め入力されている走査方向始
端側位置ＳＳＰ、走査方向終端側位置ＳＥＰによる固定
切り出しで行うか、走査方向始端側無地領域ＳＳＷ、走
査方向終端側無地領域ＳＥＷが入力されている場合は走
査方向始端側と走査方向終端側から変化点検出処理を行
い始端及び終端切り出しを行う。例えば走査方向始端側
無地領域ＳＳＷ及び走査方向終端側無地領域ＳＥＷが共
に５ｍｍと指定されている場合は走査方向分解能ＷＢが
０．１ｍｍで、小ブロック走査方向画素数ＳＢＸ＝５、
中ブロック走査方向小ブロック数ＭＢＸ＝５であること
から少なくとも中ブロック数１個以上の領域は無地の領
域があるはずであるので、走査方向始端側から中ブロッ
ク搬送方向投影メモリ３６Ｂを走査し、投影値が０から
増加した部分を始端中ブロック境界部とする。同様に終
端側も終端中ブロック境界部を算出する。なお、ここで
は走査方向始端側無地領域ＳＳＷ及び走査方向終端側無
地領域ＳＥＷが共に５ｍｍとしたが仮にこの値が２ｍｍ
以下の場合は中ブロック処理では境界部が検出出来ない
可能性も生じるので小ブロックで処理を行うかあるい
は、小ブロック走査方向画素数ＳＢＸ＝５、中ブロック
走査方向小ブロック数ＭＢＸ＝５を小さくして、少なく
とも中ブロック数１個以上の無地領域が得られるように
設定することが必要である。

【００５３】始端中ブロック境界部が判明したら、次に
走査方向始端位置検出を行う。走査方向始端位置検出は
始端中ブロック境界部の次の中ブロック（中ブロック搬
送方向投影メモリ３６Ｂの値が１以上の部分）の中で最
も大きな偏差値を有する中ブロックを選出する。なお同
一値が有る場合は中央部に近いほうを選択する。最も大
きな偏差値を有する中ブロックが選択できたら、当該中
ブロックに含まれる全ての小ブロックの中の最大偏差値
を有する小ブロックを選択する。小ブロックが特定出来
たら、その小ブロック内で搬送方向Ａに投影処理を行
い、無地領域部から絵柄領域部に変化した部分を走査方
向始端位置とする。同様に終端側についても処理を行い
走査方向終端位置を判定する。

【００５４】走査方向パターン数ＰＸＮが２以上の場合
は、走査方向類似パターン検出処理を行った後、各パタ
ーン毎に走査方向始端及び終端検出を行う。走査方向パ
ターン数ＰＸＮが２の場合は中ブロック搬送方向投影メ
モリ３６Ｂを走査方向パターン数ＰＸＮに１を加えた値
で分割し、最後の中ブロック搬送方向投影メモリ３６Ｂ
のパターンを基準に類似パターンを検出する。本実施例
では走査方向画素数（固体撮像装置２の素子数ＬＢと同
一）は１，０２４、小ブロック走査方向画素数ＳＢＸ＝
５、中ブロック走査方向小ブロック数ＭＢＸ＝５から走
査方向Ｂの中ブロック数ＣＸＭはＣＸＭ＝（（ＬＢ−Ｓ
ＢＸ）／（ＳＢＸ−１）＋１）／ＭＢＸから５１とな
る。ここで走査方向パターン数ＰＸＮが２であるから中
ブロックの３４番目以降に２つめのパターンの終端が、
１６番目以前に１つめのパターンの終端が含まれる筈で
あるので、２つめのパターンの終端を以下により検出す
る。中ブロック搬送方向投影メモリ３６Ｂの最後側（５
１番目）から３４番目の中で最も小さい値を有し、かつ
それ以降に中ブロック搬送方向投影メモリ３６Ｂの値が
大きくならない部分を抽出し、この投影メモリ値が大き
くなった部分の中の最も大きな偏差値を有する中ブロッ
クを選択し、当該中ブロックに含まれる全ての小ブロッ
クの中の最大偏差値を有する小ブロックを選択する。小
ブロックが特定出来たら、その小ブロック内で搬送方向
Ａに投影処理を行い、無地領域部から絵柄領域部に変化
した部分を第２パターンの走査方向終端位置とする。

【００５５】同様に１つ目のパターンの始端は中ブロッ
ク搬送方向投影メモリ３６Ｂのブロックの０から１６番
目の中に含まれるので、中ブロック搬送方向投影メモリ
３６Ｂの最初側（０番目）から１６番目の中で最も小さ
い値を有し、かつそれ以降に中ブロック搬送方向投影メ
モリ３６Ｂの値が大きくならない部分を抽出し、この投
影メモリ値が大きくなった部分の中の最も大きな偏差値
を有する中ブロックを選択し、当該中ブロックに含まれ
る全ての小ブロックの中の最大偏差値を有する小ブロッ
クを選択する。小ブロックが特定出来たら、その小ブロ
ック内で搬送方向に投影処理を行い、無地領域部から絵
柄領域部に変化した部分を第１パターンの走査方向始端
位置とする。

【００５６】次に、第１パターンの始端と第２パターン
の終端位置から第１パターンと第２パターンの境界部分
を求める。第１パターンの始端位置と第２パターンの終
端の合計の１／２の位置付近に境界があるはずであるの
で、第１パターンの始端位置と第２パターンの終端の合
計の１／２の位置が含まれる中ブロック−１のブロック
の投影メモリを起点として走査方向終端側に第２パター
ンの始端検出を行う。この始端検出も起点中ブロックの
投影メモリ値より小さな値でかつそれ以降に投影メモリ
値が大きくならない部分を抽出し、この投影メモリ値が
大きくなった部分の中の最も大きな偏差値を有する中ブ
ロックを選択し、当該中ブロックに含まれる全ての小ブ
ロックの中の最大偏差値を有する小ブロックを選択す
る。小ブロックが特定出来たら、その小ブロック内で搬
送方向に投影処理を行い、無地領域部から絵柄領域部に
変化した部分を第２パターンの走査方向始端位置とす
る。

【００５７】次に、第１パターンの走査方向終端位置検
出を行う。第２パターン始端と同様に第１パターンの始
端位置と第２パターンの終端位置の合計の１／２の位置
付近に境界があるはずであるので、第１パターンの始端
位置と第２パターンの終端の合計の１／２の位置が含ま
れる中ブロック＋１のブロックの投影メモリを起点とし
て走査方向始端側に第１パターンの終端検出を行う。こ
の終端検出も起点中ブロックの投影メモリ値より小さな
値でかつそれ以降に投影メモリ値が大きくならない部分
を抽出し、この投影メモリ値が大きくなった部分の中の
最も大きな偏差値を有する中ブロックを選択し、当該中
ブロックに含まれる全ての小ブロックの中の最大偏差値
を有する小ブロックを選択する。小ブロックが特定出来
たら、その小ブロック内で搬送方向Ａに投影処理を行
い、無地領域部から絵柄領域部に変化した部分を第１パ
ターンの走査方向終端位置とする。

【００５８】以上で、２つのパターンの走査方向のそれ
ぞれの始端、終端位置が得られる。なお、得られた２つ
のパターンの幅が大きく異なる場合はパターン検出サイ
ズ異常として終了する。なお、得られた始端、終端位置
は正確には絵柄の始端及び終端であり、無地部を含めた
２つのパターンの領域は２つのパターンの始端間隔もし
くは２つのパターンの終端間隔がそれぞれのパターンサ
イズとなるので、第１パターン（絵柄）終端位置と第２
パターン（絵柄）始端位置の中間地点を境界点として２
つの走査方向パターン位置及びサイズを最終確定する。

【００５９】搬送方向Ａ及び走査方向Ｂのパターンサイ
ズが確定したら、次にパターンサイズの正規化を行う。
正規化は比較対象となるパターンサイズを大きいサイズ
に統一する。統一する方法としては単純挿入あるいは平
均値挿入等々、種々の方法があるのでいずれを用いても
良い。パターンサイズが一致したらパターン相互の差
（画像データ相互の差分）を演算し、差分メモリ３９に
格納する。

【００６０】次に、判定用しきい値Ｓを算出する。判定
用しきい値Ｓは比較対象となった画素が含まれる中ブロ
ックＮ値化メモリ３６Ａの内容に基づいて算出する。比
較対象となる２つの画素をそれぞれＭ、Ｎとし、それぞ
れの画素が含まれる中ブロックＮ値化メモリ３６Ａの内
容の最大値がいずれか片方でも最大値（＝２）である場
合は、「比較対象画素を中心として隣接する周辺画素５
×５画素の最大値＋固定しきい値係数Ｋ８」を判定用し
きい値Ｓとする。比較対象となる２つの画素が含まれる
中ブロックＮ値化メモリ３６Ａの内容の最大値が共に最
小値（＝０）の場合は、「固定しきい値係数Ｋ８」を判
定用しきい値Ｓとし、いずれにもあてはまらない場合は
「比較対象画素を中心として隣接する周辺画素３×３画
素の最大値＋固定しきい値係数Ｋ８」を判定用しきい値
Ｓとする。

【００６１】以上の処理によって得られた判定用しきい
値Ｓで差分メモリ３９の内容を２値化する。なお、固定
しきい値係数Ｋ８は中ブロックＮ値化メモリ３６Ａの内
容が最小値（＝０）のブロックの標準偏差値の最大値を
適用しても良いし、単純に画素レベルの最大値の１／１
０程度を適用しても良い。

【００６２】画像データ（つまり、差分メモリ３９の内
容）の２値化が終了したら、得られた欠点候補箇所（差
分メモリ３９に格納されている差分が判定用しきい値Ｓ
より大きい部分で、差分メモリ３９の内容を２値化する
ときに得られる）の連続性を判定し、搬送方向Ａもしく
は走査方向Ｂに少なくともＫ９画素以上連続していたら
欠点として判定出力する。この判定出力は、欠点信号Ｅ
を出力することでもよい。この判定係数Ｋ９は、検出す
べき欠点サイズＥＳ及び搬送方向分解能ＨＢ及び搬送方
向分解係数Ｋ３により決定される。即ち本実施例では搬
送方向分解係数Ｋ３と走査方向分解係数Ｋ２が共に１０
であるので単純に１０と設定しても良いし、しきい値決
定時に最大周辺７×７画素の欠点候補部分が消去された
可能性があるので、７×７処理を実施した部分は３、５
×５処理を実施した部分は５、残りは１０としきい値処
理が異なる部分毎に変えても良い。

【００６３】《第２の実施形態》以下に本願発明の第２
の実施形態を示す。搬送装置が常に一定速度で検査対象
面１を搬送する場合には、図２に於ける画像メモリ書込
制御回路３２で画像メモリ書込制御を行うことは必要で
なくなるので、順次固体撮像装置２からのディジタル画
像データ信号ＶＤを全て記憶（格納）させれば良い。

【００６４】《第３の実施形態》以下に本願発明の第３
の実施形態を示す。搬送装置が一定速度以上になった場
合のみ検査を行うことが必要であれば、搬送位置検出信
号ＰＧの周期から搬送装置の搬送速度を演算して、指定
された搬送速度以上になった場合のみディジタル画像デ
ータ信号ＶＤを記憶（格納）させるように画像メモリ書
込制御回路３２を構成すれば良い。

【００６５】第３の実施形態では、画像メモリ書込制御
回路３２は、搬送位置検出信号ＰＧの周期から搬送装置
の搬送速度を演算する搬送速度演算部、この搬送速度演
算部からの搬送速度と指定搬送速度とを比較し、指定搬
送速度が大きい場合に書込制御信号を出力する搬送速度
比較部を備えるように構成している。

【００６６】《第４の実施形態》以下に本願発明の第４
の実施形態を示す。第４の実施形態では、搬送装置に検
査開始信号を発生する検査開始信号部を備えるか、検査
対象面１の近傍に検査開始信号を発生する検査開始信号
装置を備える。従って、搬送装置等から検査開始信号を
得ることが可能となり、画像メモリ書込制御回路３２を
この検査開始信号に同期させて、動作させる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、以下に記載するような効果を奏する。第１の効果
は、判定処理が検査対象パターンに依存していないの
で、多種少量の検査が容易に可能となったことである。
更には複数種の検査対象物が入り交じった状態で供給さ
れても検査が可能となることである。

【００６８】第２の効果は、搬送装置側に起因する速度
変動やパターンの変形等があっても誤欠点信号を生じる
ことなく検査が可能となることである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブロック図である。

【図２】画像処理装置のブロック図である。

【図３】小ブロックの領域構成である。

【符号の説明】

１ 検査対象面 ２ 固体撮像装置 ３ 画像処理装置 ４ 位置検出装置 ３１ 画像メモリ ３２ 画像メモリ書込制御回路 ３３ ＣＰＵ ３４ 小ブロックメモリ ３４Ａ 小ブロック平均値メモリ ３４Ｂ 小ブロック標準偏差値メモリ ３４Ｃ 小ブロック標準偏差最大値メモリ ３４Ｄ 小ブロック標準偏差最小値メモリ ３５ 中ブロックメモリ ３５Ａ 中ブロック標準偏差値メモリ ３５Ｂ 中ブロック標準偏差最大値メモリ ３５Ｃ 中ブロック標準偏差最小値メモリ ３６Ａ 中ブロックＮ値化メモリ ３６Ｂ 中ブロック搬送方向投影メモリ ３７ 走査方向投影メモリ ３７Ａ 走査方向始端投影メモリ ３７Ｂ 走査方向中央投影メモリ ３７Ｃ 走査方向終端投影メモリ ３８ しきい値メモリ ３９ 差分メモリ ＰＹＮ 搬送方向パターン数 ＰＹＳ 搬送方向パターンサイズ ＰＸＮ 走査方向パターン数 ＰＸＳ 走査方向パターンサイズ ＳＢＸ 小ブロック走査方向画素数 ＳＢＹ 小ブロック搬送方向画素数 ＭＢＸ 中ブロック走査方向小ブロック数 ＭＢＹ 中ブロック搬送方向小ブロック数 ＶＤ ディジタル画像データ信号 ＰＧ 搬送位置検出信号 ＨＢ 搬送方向分解能 ＷＢ 走査方向分解能 ＰＷ 位置分解能 Ｋ１ 係数 Ｋ２ 走査方向分解係数 Ｋ３ 搬送方向分解係数 Ｋ４〜Ｋ７ 係数 Ｋ８ 固定しきい値係数 Ｋ９ 判定係数

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA49 AA56 BB02 BB18 CC02 CC19 DD06 FF04 FF17 FF67 JJ02 JJ03 JJ25 JJ26 MM03 PP12 QQ24 QQ25 QQ31 RR09 UU05 2G051 AA51 AB02 CA04 DA06 EA08 EA11 EA12 EA14 EA16 EB01 EB02 EC01 ED04 ED08 ED22 4M106 AA01 AA02 CA39 DB04 DJ11 5B057 AA03 CA08 CA12 CA16 CC02 CD05 CE09 CE12 CH11 DA03 DB02 DB09 DC07 DC22 DC32 5L096 AA06 BA03 CA02 EA13 EA35 FA13 FA32 FA33 GA08 GA19 HA07 LA05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送方向に搬送される類似なパターンを
   持つ検査対象物を走査方向に撮像する撮像装置からのデ
   ータを小ブロックに分割し、前記小ブロックの明度値の
   平均値および標準偏差値を格納する小ブロックメモリ
   と、前記小ブロックで構成した中ブロックの明度値の標
   準偏差値を格納する中ブロックメモリと、前記中ブロッ
   クの標準偏差最大値および標準偏差最小値の差をＮ（Ｎ
   は、正の整数）で除算して求められるＮ値化のしきい値
   によって、前記中ブロックメモリの内容をＮ値化して格
   納する中ブロックＮ値化メモリと、前記Ｎ値化の走査方
   向上に同一位置の前記中ブロックの合計値を格納する中
   ブロック搬送方向投影メモリと、前記走査方向上に同一
   位置の前記中ブロックの中央部分を３つに分割し、それ
   ぞれの走査方向上の合計値を格納する走査方向投影メモ
   リと、を備え、前記小ブロックおよび前記中ブロックか
   ら前記パターンの始端及び終端を検出し、前記パターン
   のサイズを正規化し、前記パターン相互の差を演算し、
   前記中ブロックから判定用しきい値を算出し、前記判定
   用しきい値を用いて前記パターン相互の差を２値化して
   欠点候補箇所の連続性を判定して欠点を出力することを
   特徴とする類似周期パターン検査装置。
2. 【請求項２】 類似なパターンを持つ検査対象物を走査
   方向に撮像する撮像装置と、前記撮像装置からのデータ
   が入力される画像処理装置と、前記検査対象物を搬送方
   向に搬送する搬送装置の搬送位置検出信号を出力する位
   置検出装置と、を有し、前記画像処理装置が、前記撮像
   装置からのデータを格納する画像メモリと、前記搬送位
   置検出信号に基づいて前記撮像装置からのデータを前記
   画像メモリに格納させる画像メモリ書込制御回路と、前
   記画像メモリに格納されたデータを小ブロックに分割
   し、前記小ブロックの明度値の平均値および標準偏差値
   を格納する小ブロックメモリと、前記小ブロックで構成
   される中ブロックに分割し、前記中ブロックの明度値の
   標準偏差値を格納する中ブロックメモリと、前記中ブロ
   ックの標準偏差最大値および標準偏差最小値の差をＮ
   （Ｎは、正の整数）で除算して求められるＮ値化のしき
   い値によって、前記中ブロックメモリの内容をＮ値化し
   て格納する中ブロックＮ値化メモリと、前記Ｎ値化の前
   記走査方向上に同一位置の前記中ブロックの合計値を格
   納する中ブロック搬送方向投影メモリと、前記走査方向
   上に同一位置の前記中ブロックの中央部分を３つに分割
   し、それぞれの前記走査方向上の合計値を格納する走査
   方向投影メモリと、前記パターンの初期設定値を入力し
   前記画像処理装置内の処理を行うＣＰＵと、前記中ブロ
   ックＮ値化メモリの内容に基づいて算出される判定用し
   きい値を格納するしきい値メモリと、前記パターンの相
   互の差を格納する差分メモリと、を備えることを特徴と
   する類似周期パターン検査装置。
3. 【請求項３】 前記小ブロックが、前記検査対象物の前
   記搬送方向及び前記走査方向に１画素以上オーバラップ
   するように構成されることを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の類似周期パターン検査装置。
4. 【請求項４】 前記小ブロックメモリが、前記小ブロッ
   クの明度値の平均値を格納する小ブロック平均値メモリ
   と、各小ブロック毎に小ブロック内の明度値の標準偏差
   値を格納する小ブロック偏差値メモリと、前記小ブロッ
   クの明度値の標準偏差値の最大値を格納する小ブロック
   標準偏差最大値メモリと、前記小ブロックの明度値の標
   準偏差値の最小値を格納する小ブロック標準偏差最大値
   メモリと、を備え、前記中ブロックメモリが、各中ブロ
   ック毎に中ブロック内の明度値の標準偏差値を格納する
   中ブロック標準偏差値メモリと、前記中ブロックの明度
   値の標準偏差値の最大値を格納する中ブロック標準偏差
   最大値メモリと、前記中ブロックの明度値の標準偏差値
   の最小値を格納する中ブロック標準偏差最大値メモリ
   と、を備え、前記走査方向投影メモリが、前記走査方向
   上に同一位置の前記中ブロックの中央部分を３つに分割
   し、それぞれの前記走査方向上の合計値を格納する走査
   方向始端投影メモリ、走査方向中央投影メモリ、走査方
   向終端投影メモリを備えることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２に記載の類似周期パターン検査装置。
5. 【請求項５】 前記搬送位置検出信号のパルス数を計測
   し、前記搬送方向の分解能だけ前記検査対象物の検査対
   象面が移動した時のみ次のデータを前記画像メモリに書
   き込むことを特徴とする請求項２に記載の類似周期パタ
   ーン検査装置。
6. 【請求項６】 前記搬送装置が、一定速度で前記検査対
   象物の検査対象面を搬送する場合には、前記画像メモリ
   書込制御回路で前記画像メモリへの書込制御を行わずに
   前記画像メモリは前記撮像装置からのデータを全て格納
   することを特徴とする請求項２に記載の類似周期パター
   ン検査装置。
7. 【請求項７】 前記搬送装置が、一定速度以上になった
   場合のみ検査を行うことが必要であれば、前記搬送位置
   検出信号のパルスの周期から前記搬送装置の搬送速度を
   演算して、指定された搬送速度以上になった場合のみ、
   前記画像メモリが、データを記憶するように前記画像メ
   モリ書込制御回路を構成することを特徴とする請求項２
   に記載の類似周期パターン検査装置。
8. 【請求項８】 前記搬送装置が、前記パターンの検査を
   開始する検査開始信号を出力し、前記検査開始信号に同
   期させて、前記画像メモリ書込制御回路を動作させるこ
   とを特徴とする請求項２に記載の類似周期パターン検査
   装置。
9. 【請求項９】 類似なパターンを持つ検査対象物を撮像
   したデータを画像メモリに格納する画像メモリ格納工程
   と、前記画像メモリのデータを小ブロックに分割して明
   度値の平均値および標準偏差値を算出する小ブロック分
   割工程と、前記小ブロックで構成される中ブロックに分
   割して明度値の標準偏差値を算出する中ブロック分割工
   程と、前記中ブロックの標準偏差値からしきい値を求め
   前記中ブロックのデータをＮ値化（Ｎは、正の整数）す
   るＮ値化工程と、前記Ｎ値化したデータを投影して検出
   した前記中ブロックの中の前記小ブロックにおいて前記
   パターンの始端及び終端検出を行うパターン検出工程
   と、前記パターンのサイズを正規化し、前記パターン相
   互の差を演算して差分メモリに格納する差分メモリ格納
   工程と、前記中ブロックから判定用しきい値を算出する
   判定用しきい値算出工程と、前記判定用しきい値を用い
   て前記差分メモリのデータを２値化し、欠点候補箇所の
   連続性を判定して欠点を出力する欠点出力工程と、を備
   えることを特徴とする類似周期パターン検査方法。