JPH0477511B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はイメージセンサ中に欠陥画素があるか
否かを検査するイメージセンサ検査方法及び装置
に関する。

（従来の技術） イメージセンサ中に欠陥画素があるか否かを検
査するために隣接する画素の信号振幅差を求める
隣接差分処理が提案されている。この隣接差分処
理を第２図、第３図を用いて説明する。画面１上
の例えば水平ライン方向に並んだある画素列２を
検査する場合を例として説明する。この画素列２
中には第２図に示すように出力信号が小さすぎる
黒欠陥画素３と出力信号が大きすぎる白欠陥画素
４があるものとする。

これら黒欠陥画素３と白欠陥画素４を含む画素
列２の一部の画素An、画素An＋１、画素An＋
２、…（第３図ａ）について考える。画素An、
画素An＋１、画素An＋２、…の出力信号振幅は
第３図ｂに示すような信号振幅Pn、信号振幅Pn
＋１、信号振幅Pn＋２、…となる。即ち、信号
振幅Pn、信号振幅Pn＋３、信号振幅Pn＋５、信
号振幅Pn＋６の値に比較し、画素An＋１の信号
振幅Pn＋１は小さい値を示し、画素An＋４の信
号振幅Pn＋４は大きい値を示している。これら
信号振幅Pn、信号振幅Pn＋１、信号振幅Pn＋
２、…についての隣接差分処理を施すと第３図ｃ
に示すような信号振幅差Qn、信号振幅差Qn＋
１、信号振幅差Qn＋２、…が求まる。

Qn ＝信号振幅Pn −信号振幅Pn＋１ Qn＋１＝信号振幅Pn＋１−信号振幅Pn＋２ Qn＋２＝信号振幅Pn＋２−信号振幅Pn＋３ Qn＋３＝信号振幅Pn＋３−信号振幅Pn＋４ Qn＋４＝信号振幅Pn＋４−信号振幅Pn＋５ Qn＋５＝信号振幅Pn＋５−信号振幅Pn＋６ Qn＋６＝信号振幅Pn＋６−信号振幅Pn＋７ 〓 これら差分処理を画面１中の全ての画素につい
て行なう。これら隣接差分処理結果は、信号振幅
差Qn、信号振幅幅差Qn＋１、信号振幅幅差Qn＋
２、…を各要素とする差分画像として記憶してお
く。

次にこのようにして得られた差分画像の各要素
である信号振幅差の絶対値が所定の閾値をこえた
か否か判断する。即ち、閾値をこえた画素は欠陥
画素と、閾値をこえなかつた画素は正常画素と判
断する。そしてこのようにして得られた欠陥画素
の合計個数によりイメージセンサの良／不良を判
断する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような隣接差分処理によつ
ては欠陥画素を正確に検出できないという問題点
があつた。例えばイメージセンサ中のある領域に
欠陥があるような場合、その欠陥領域の周縁部で
は偽欠陥画素を含む２つの欠陥画素が検出されて
しまい、それが白欠陥画素か黒欠陥画素かの区別
もつかない。また、白欠陥画素か黒欠陥画素かを
判断するための閾値は通常異なるほうが判断が正
確であるのにもかかわらず、異なる閾値を用いる
ことはできず、欠陥画素であるのに検出できなか
つたり、正常画素であるのに欠陥として検出され
たりしてしまつた。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、
精度よくイメージセンサ中の欠陥画素を検査する
ことができるイメージセンサ検査装置及び方法を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的は、複数の画素を有するイメージセン
サ中に欠陥画素があるか否かを検査するイメージ
センサ検査方法において、イメージセンサの各画
素の出力振幅を記憶する第１の過程と、近接する
２つの画素中の一方の画素の信号振幅を被減数と
し他方の画素の信号振幅を減数とする減算をして
信号振幅差を求める第１の差分処理を、イメージ
センサの各画素に対して行ない、各画素に対する
信号振幅差を各要素とする第１の差分画像を形成
する第２の過程と、近接する２つの画素中の他方
の画素の信号振幅を被減数とし一方の画素の信号
振幅を減数とする減算をして信号振幅差を求める
第２の差分処理を、イメージセンサの各画素に対
して行ない、各画素の信号振幅差を各要素とする
第２の差分画像を形成する第３の過程と、第１の
差分画像及び第２の差分画像に基づいて、イメー
ジセンサ中の欠陥画素を検出する第４の過程とを
有することを特徴とするイメージセンサ検査方法
によつて達成される。

また上記目的は、複数の画素を有するイメージ
センサ中に欠陥画素があるか否かを検査するイメ
ージセンサ検査装置において、イメージセンサの
各画素の出力信号読出す読出手段と、読出手段に
より読出された各画素の出力信号振幅を記憶する
画素記憶手段と、近接する２つの画素中の一方の
画素の信号振幅を被減数とし他方の画素の信号振
幅を減数とする減算をして信号振幅差を求める第
１の差分処理を、前記イメージセンサの各画素に
対して行なう第１の差分処理手段と、第１の差分
処理手段により求められた信号振幅差を各要素と
して記憶する第１の差分画像記憶手段と、近接す
る２つの画素中の他方の画素の信号振幅を被減数
とし一方の画素の信号振幅を減数とする減算をし
て信号振幅差を求める第２の差分処理を、イメー
ジセンサの各画素に対して行う第２の差分処理手
段と、第２の差分処理手段により求められた信号
振幅差を各要素として記憶する第２の差分画像記
憶手段と、第１の差分画像及び第２の差分画像に
基づいて、イメージセンサ中の欠陥画素を検出す
る欠陥画素検出手段とを備えたことを特徴とする
イメージセンサ検査装置によつて達成される。

（作用） 本発明は以上のように構成されているので、イ
メージセンサ中のある方向に並んだ画素列の各画
素いついての差分処理を被減数と減数を逆にして
少なくとも２回行なつているので、少なくとも２
つの差分画像が得られ、これら２つの差分画像か
ら欠陥画素か否かを判断するようにしている。

（実施例） 本発明の一実施例によるイメージセンサ検査装
置を第１図に示す。

検査すべきイメージセンサ１０上には、均一な
光によりこのイメージセンサ１０に照射するため
の光源１１が設けられている。CCD駆動部１２
は光源１１を駆動するためのものである。アナロ
グ信号処理部１３は、イメージセンサ１０の各画
素の検出信号である出力信号振幅Pnを読出して
増幅するとともに次の段のＡ／Ｄ変換部１４に適
した電圧にするためのものである。Ａ／Ｄ変換部
１４はアナログ信号処理部１３からアナログ信号
を量子化して所定のビツト数のデジタル信号に変
換する。Ａ／Ｄ変換部１４により変換されたデジ
タル信号である各画素の信号振幅Pnは各要素毎
に原画像メモリ１５に格納される。従つて、原画
像メモリ１５にはイメージセンサ１０の各画素の
信号振幅値が格納されることになる。これら
CCD駆動部１２、アナログ信号処理部１３、
Ａ／Ｄ変換部１４、原画像メモリ１５は、この装
置全体を制御する制御部３０により、信号出力タ
イミング等が制御される。

第１の隣接差分処理部１６及び第２の隣接差分
処理部１８は、原画像メモリ１５に格納された各
画素の信号振幅Pnを用いて隣接差分処理を行う。
第１の隣接差分処理部１６は、信号振幅Pnから
次の一般式で示される隣接差分処理を行ない、信
号振幅差Qnを求める。

信号振幅差Qn＝信号振幅Pn−信号振幅Pn＋１ また第２の隣接差分処理部１８は、信号振幅
Pnから次の一般式で示される隣接差分処理を行
ない、信号振幅差Rnを求める 信号振幅差Rn＝信号振幅Pn−信号振幅Pn−１ このように、第１の隣接差分処理部１６と第２
の隣接差分処理部１８とは互いに逆方向の隣接差
分処理を行なうことになる。即ち、第１の隣接差
分処理部１６の隣接差分処理では画素列２で画素
Anの信号振幅Pnが被減数となると、この画素An
の右側に隣接している画素An＋１の信号振幅Pn
＋１が減数となる。第２の隣接差分処理部１８の
隣接差分処理では画素列２で画素Anの信号振幅
Pnが被減数となると、この画素Anの左側に隣接
している画素An−１の信号振幅Pn−１が減数と
なる。従つて、信号振幅Pnが第３図ｂに示すよ
うであると、信号振幅差Qnは第３図ｃのように
なり、信号振幅差Rnは第３図ｄのようになる。
第１の隣接差分処理部１６により求められた信号
振幅差Qnは各画素毎に第１の差分画像メモリ１
７に格納され、第２の隣接差分処理部１８により
求められた信号振幅差Rnは各画素毎に第２の差
分画像メモリ１９に格納される。

黒欠陥検出部２０は第１の差分画像メモリ１７
及び第２の差分画像メモリ１９の信号振幅差から
黒欠陥画素を検出する。黒欠陥閾値設定部２１に
はこの黒欠陥検出ための閾値を予め格納してお
く。黒欠陥検出部２０による黒欠陥画素の検出
は、第１の差分画像メモリ１７及び第２の差分画
像メモリ１９の信号振幅差Qn、信号振幅差Rnに
符号を反対にしたものが閾値Sbより大きいか否
かで判断する。即ち、−信号振幅差Qn≧閾値Sbで
あれば黒欠陥画素とし、−信号振幅差Rn≧閾値Sb
であれば黒欠陥画素とする。黒欠陥検出部２０の
検出結果は第１黒欠陥画像メモリ２２及び第２黒
欠陥画像メモリ２３に格納される。本実施例で
は、黒欠陥画素と判断された画素の対応する第１
黒欠陥画像メモリ２２及び第２黒欠陥画像メモリ
２３の記憶位置に「１」を格納し、正常画素と判
断された画素の対応する第１黒欠陥画像メモリ２
２及び第２黒欠陥画像メモリ２３の記憶位置に
「０」を格納する。

従つて、本実施例では第３図ｅ，ｆに示すよう
に、第１黒欠陥画像メモリ２２には画素An〜画
素An＋６に対応して「０、１、０、１、０、０、
０」が格納され、第２黒欠陥画像メモリ２３には
画素An〜画素An＋６に対応して「０、１、０、
０、０、１、０」が格納される。

白欠陥検出部２４は第１の差分画像メモリ１７
及び第２の差分画像メモリ１９の信号振幅差から
白欠陥画素を検出する。白欠陥閾値設定部２５に
はこの白欠陥検出ための閾値Swを予め格納して
おく。白欠陥検出部２４による白欠陥画素の検出
は、第１の差分画像メモリ１７及び第２の差分画
像メモリ１９の信号振幅差Qn、信号振幅差Rnが
閾値Swより大きいか否かで判断する。即ち、信
号振幅差Qn≧閾値Swであれば白欠陥画素とし、
信号振幅差Rn≧閾値Swであれば白欠陥画素とす
る。白欠陥検出部２４の検出結果は第１白欠陥画
像メモリ２６及び第２白欠陥画像メモリ２７に格
納される。本実施例では、白欠陥画素と判断され
た画素の対応する第１白欠陥画像メモリ２６及び
第２白欠陥画像メモリ２７の記憶位置に「１」を
格納し、正常画素と判断された画素の対応する第
１白欠陥画像メモリ２６及び第２白欠陥画像メモ
リ２７の記憶位置に「０」を格納する。

従つて、本実施例では第３図ｈ，ｉに示すよう
に、第１白欠陥画像メモリ２６には画素An〜画
素An＋６に対応して「１、０、０、０、１、０、
０」が格納され、第２白欠陥画像メモリ２７には
画素An〜画素An＋６に対応して「０、０、１、
０、１、０、０」が格納される。

ANDゲート２８は第１黒欠陥画像メモリ２２
と第２黒欠陥画像メモリ２３から真の欠陥画素を
求めるためのものである。第１黒欠陥画像メモリ
２２と第１黒欠陥画像メモリ２２の内容をそれぞ
れ対応する画素の検出結果をANDゲート２８に
より論理積して真の欠陥画素を求め、その結果を
再び第１黒欠陥画像メモリ２２に格納する。本実
施例では、第３図ｅとｆの論理積は第３図ｇのよ
うに「０、１、０、０、０、０、０」となり、画
素An＋１が黒欠陥画素であることがわかる。

ANDゲート２９は第１白欠陥画像メモリ２６
と第２白欠陥画像メモリ２７から真の欠陥画素を
求めるためのものである。第１白欠陥画像メモリ
２６と第２白欠陥画像メモリ２７の内容をそれぞ
れ対応する画素の検出結果をANDゲート２９に
より論論理積して真の欠陥画素を求め、その結果
を再び第１白欠陥画像メモリ２６に格納する。本
実施例では、第３図ｈとｉの論理積は第３図ｊの
ように「０、０、０、０、１、０、０」となり、
画素An＋４が白欠陥画素であることがわかる。

次に本発明の動作について第４図のフローチヤ
ートを用いて説明する。

先ず検査すべきイメージセンサ１０を設置し、
光源１１からこのイメージセンサ１０に均一な光
を照射する。次にイメージセンサ１０をCCD駆
動部１２により駆動し（ステツプ51）、アナログ
信号処理１３によりイメージセンサ１０から信号
振幅Pnを読出す（ステツプ51）。アナログ信号処
理部１３から出力されるアナログ信号の信号振幅
PnをＡ／Ｄ変換部１４によりＡ／Ｄ変換し（ス
テツプ52）、Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号の信
号振幅Pnは順次原画像メモリ１５に格納される
（ステツプ53）。

次に原画像メモリ１５に格納された各画素の信
号振幅Pnに対して第１の隣接差分処理部１６に
より上述の隣接差分処理が行なわれる。（ステツ
プ54）。第１の隣接差分処理部１６による隣接差
分処理の結果である信号振幅差Qnは第１の差分
画像メモリ１７に格納される（ステツプ55）。こ
の隣接差分処理は原画像メモリ１５に格納された
全ての画素について終了するまで繰返し行われる
（ステツプ56）。同様にして、原画像メモリ１５に
格納された各画素の信号振幅Pnに対して第２の
隣接差分処理部１８により上述の隣接差分処理が
行なわれる（ステツプ57）。第２の隣接差分処理
部１８による隣接差分処理の結果である信号振幅
差Rnは第２の差分画像メモリ１９に格納される
（ステツプ58）。この隣接差分処理は原画像メモリ
１５に格納された全ての画素について終了するま
で繰り返し行われる（ステツプ59）。

次に黒欠陥検出部２０が第１の差分画像メモリ
１７に格納された信号振幅差Qnに対して、黒欠
陥閾値設定部２１に設定された閾値Sbを用いて
黒欠陥検出を行なう（ステツプ60）。各画素に対
する黒検出結果は第１黒欠陥画像メモリ２２に格
納される。全ての画素に対する黒欠陥検出が終了
すると、黒欠陥検出部２０は第２の差分画像メモ
リ１９に格納された信号振幅差Rnに対して、黒
欠陥閾値設定部２１に設定された閾値Sbを用い
て黒欠陥検出を行なう（ステツプ61）。各画素に
対する黒検出結果は第２黒欠陥画像メモリ２３に
格納される。全ての画素に対する黒欠陥検出が終
了すると、真の黒欠陥画素を検出するために、
ANDゲート２８により、第１黒欠陥画像メモリ
２２に格納された黒欠陥検出結果と、第２黒欠陥
画像メモリ２３に格納された黒欠陥検出結果との
論理積をとり、その結果を第１黒欠陥画像メモリ
２２に格納する（ステツプ62）。全ての画素に対
してこの処理が終了すると、第１黒欠陥画像メモ
リ２２には真の黒欠陥画素か否かの情報が格納さ
れていることになる。

次に白欠陥検出部２４が第１の差分画像メモリ
１７に格納された信号振幅差Qnに対して、白欠
陥閾値設定部２５に設定された閾値Swを用いて
白欠陥検出を行なう（ステツプ63）。各画素に対
する白検出結果は第１白欠陥画像メモリ２６に格
納される。全ての画素に対する白欠陥検出が終了
すると、白欠陥検出部２４は第２の差分画像メモ
リ１９に格納された信号振幅差Rnに対して、白
欠陥閾値設定部２５に設定された閾値Swを用い
て白欠陥検出を行なう（ステツプ64）。各画素に
対する白検出結果は第２白欠陥画像メモリ２７に
格納される。全ての画素に対する白欠陥検出が終
了すると、真の白欠陥画素を検出するために、
ANDゲート２９により、第１白欠陥画像メモリ
２６に格納された白欠陥検出結果と、第２白欠陥
画像メモリ２７に格納された白欠陥検出結果との
論理積をとり、その結果を第１白欠陥画像メモリ
２６に格納する（ステツプ65）。全ての画素に対
してこの処理が終了すると、第２白欠陥画像メモ
リ２７には真の白欠陥画素か否かの情報が格納さ
れていることになる。

最後に第１黒欠陥画像メモリ２２に格納された
真の黒欠陥画素に関する情報と第１白欠陥画像メ
モリ２６に格納された真の白欠陥画素に関する情
報から、検査しているイメージセンサ１０が良品
か否かを決定する（ステツプ66）。例えば、黒欠
陥画素と白欠陥画素の合計値が所定の値に達しな
ければ良品であるとする。欠陥画素の分布状態を
考慮してもよい。

このように本実施例によれば、隣接差分処理で
あるため正確に欠陥が検出できる、例えば従来、
画素の信号振幅Pnの平均値を求め、各画素の信
号振幅Pnがこの平均値からどの位ずれているか
により欠陥の有無を判断する方法があつたが、こ
の方法では平均値を求める際に欠陥画素の信号振
幅Pnが影響を及ぼしてしまうとしう問題があつ
たが、本実施例では隣接差分処理であるためかか
る問題はない。また本実施例では方向が反対の２
種の隣接差分処理を行なつているため、正常な画
素を欠陥画素と誤ることがない。また黒欠陥画素
検出のための閾値と白欠陥画素検出ための閾値と
を異ならせることができ、より正確な欠陥画素検
出が可能である。

本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能
である。例えば、上記実施例では差分処理におい
て隣接する画素の信号振幅Pnの信号振幅差Qn、
Rnから欠陥を検出していたが、直接隣接してい
なくとも、１つおいて隣の画素と差分処理を行な
うとか、２つおいて隣の差分処理を行なうとか、
必ずしも直接隣でなくとも近接した画素同士につ
いて差分処理を行なうものであればよい。また、
真の欠陥画素についてのメモリを黒欠陥画素メモ
リと別に設けてもよい。逆に欠陥画素を計数する
カウンタを設け真の欠陥画素についてはあらため
てメモリに記憶することなくこのカウンタにより
計算するようにしてもよい。更に検査されるイメ
ージセンサは２次元イメージセンサに限らず１次
元イメージセンサでもよく、カラーイメージセン
サでもよい。

［発明の効果］ 以上のとうり本発明によれば、精度よく欠陥画
素を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるイメージセン
サ検査装置のブロツク図、第２図、第３図は同イ
メージセンサ検査装置の検査原理を説明するため
の図、第４図は同イメージセンサ検査装置の動作
を示すフローチヤートである。 １０……イメージセンサ、１１……光源、１２
……CCD駆動部、１３……アナログ信号処理部、
１４……Ａ／Ｄ変換部、１５……原画像メモリ、
１６……第１の隣接差分処理部、１７……第１の
差分画像メモリ、１８……第２の隣接差分処理
部、１９……第２の差分画像メモリ、２０……黒
欠陥検出部、２１……黒欠陥閾値設定部、２２…
…第１黒欠陥画像メモリ、２３……第２黒欠陥画
像メモリ、２４……白欠陥検出部、２５……白欠
陥閾値設定部、２６……第１白欠陥画像メモリ、
２７……第２白欠陥画像メモリ、２８……AND
ゲート、２９……ANDゲート、３０……制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の画素を有するイメージセンサ中に欠陥
   画素があるか否かを検査するイメージセンサ検査
   方法において、 前記イメージセンサの各画素の出力信号振幅を
   記憶する第１の過程と、 近接する２つの画素中の一方の画素の信号振幅
   を被減数とし他方の画素の信号振幅を減数とする
   減算をして信号振幅差を求める第１の差分処理
   を、前記イメージセンサの各画素に対して行な
   い、各画素に対する信号振幅差を各要素とする第
   １の差分画像を形成する第２の過程と、 近接する２つの画素中の前記他方の画素の信号
   振幅を被減数とし前記一方の画素の信号振幅を減
   数とする減算をして信号振幅差を求める第２の差
   分処理を、前記イメージセンサの各画素に対して
   行ない、各画素の信号振幅差を各要素とする第２
   の差分画像を形成する第３の過程と、 前記第１の差分画像及び第２の差分画像に基づ
   いて、前記イメージセンサ中の欠陥画素を検出す
   る第４の過程と を有することを特徴とするイメージセンサ検査
   方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のイメージセンサ
   検査方法において、 前記第４の過程は、 前記第１の差分画像の要素である各信号振幅差
   を第１の閾値と比較して第１の欠陥画素を求め、
   前記第２の差分画像の要素である各信号振幅差を
   第１の閾値と比較して第２の欠陥画素を求め、前
   記第１の欠陥画素と前記第２の欠陥画素の共通部
   分を真の欠陥画素として検出し、 前記第１の差分画像の要素である各信号振幅差
   を第２の閾値と比較して第３の欠陥画素を求め、
   前記第２の差分画像の要素である各信号振幅差を
   第２の閾値と比較して第４の欠陥画素を求め、前
   記第３の欠陥画素と前記第４の欠陥画素の共通部
   分を真の欠陥画素として検出する ことを特徴とするイメージセンサ検査方法。 ３ 複数の画素を有するイメージセンサ中に欠陥
   画素があるか否かを検査するイメージセンサ検査
   装置において、 前記イメージセンサの各画素の出力信号を読出
   す読出手段と、 前記読出手段により読出された各画素の出力信
   号振幅を記憶する画素記憶手段と、 近接する２つの画素中の一方の画素の信号振幅
   を被減数とし他方の画素の信号振幅を減数とする
   減算をして信号振幅差を求める第１の差分処理
   を、前記イメージセンサの各画素に対して行なう
   第１の差分処理手段と、 前記第１の差分処理手段により求められた信号
   振幅差を各要素として記憶する第１の差分画像記
   憶手段と、 近接する２つの画素中の前記他方の画素の信号
   振幅を被減数とし前記一方の画素の信号振幅を減
   数とする減算をして信号振幅差を求める第２の差
   分処理を、前記イメージセンサの各画素に対して
   行う第２の差分処理手段と、 前記第２の差分処理手段により求められた信号
   振幅差を各要素として記憶する第２の差分画像記
   憶手段と、 前記第１の差分画像及び第２の差分画像に基づ
   いて、前記イメージセンサ中の欠陥画素を検出す
   る欠陥画素検出手段と を備えたことを特徴とするイメージセンサ検査
   装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載のイメージセンサ
   検査装置において、 前記欠陥画素検出手段は、 前記第１の差分画像の要素である各信号振幅差
   を第１の閾値と比較して第１の欠陥画素を検出
   し、前記第２の差分画像の要素である各信号振幅
   差を第１の閾値と比較して第２の欠陥画素を検出
   する第１の比較手段と、前記第１の欠陥画素と前
   記第２の欠陥画素の共通部分を真の欠陥画素とし
   て検出する第１の欠陥検出手段と、 前記第１の差分画像の要素である各信号振幅差
   を第２の閾値と比較して第３の欠陥画素を検出
   し、前記第２の差分画像の要素である各信号振幅
   差を第２の閾値と比較して第４の欠陥画素を検出
   する第２の比較手段と、前記第３の欠陥画素と前
   記第４の欠陥画素の共通部分を真の欠陥画素とし
   て検出する第２の欠陥検出手段とを有する ことを特徴とするイメージセンサ検査装置。