JPH05149888A - 傷検査装置 - Google Patents

傷検査装置

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JPH05149888A
JPH05149888A JP3046314A JP4631491A JPH05149888A JP H05149888 A JPH05149888 A JP H05149888A JP 3046314 A JP3046314 A JP 3046314A JP 4631491 A JP4631491 A JP 4631491A JP H05149888 A JPH05149888 A JP H05149888A
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JP
Japan
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circuit
data
conversion circuit
value
inspection
Prior art date
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JP3046314A
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English (en)
Inventor
Miki Fukushima
幹 福島
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NEC Corp
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NEC Corp
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Publication date
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  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】太陽電池パネルのような大面積かつ被検査物の
位置決めが困難な検査対象の傷検査を高速・高精度に行
なう。 【構成】光走査機構10による走査光の被検査面からの
反射光を光電変換回路12で受光し画像データとして入
力する。画像データを3値化回路14で一度3値化す
る。データ変換回路16で3値化したデータの最大値を
最小値に置換えて2値化する。この2値化した画像デー
タの中の端点および交点を検出することで傷を検出す
る。また別の検出法として、3値化したデータの最大値
に隣接部分を最大値に置換え拡大し、最大値を最小値に
置換え2値化する。中間値から傷を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は傷検査装置、特に人工衛
星用の太陽電池パネル表面の傷検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術として例えば、特開昭61−
198374号公報に示されるような2次元画像比較検
査装置がある。この2次元画像比較検査装置は、二つの
検査対象の2次元画像を撮像する撮像装置と、撮像され
た2次元画像のそれぞれをサンプリングし2値化ビデオ
信号として記憶する記憶回路と、その記憶内容を比較し
一致しないとき欠陥ありと判定する欠陥判定回路と、2
次元画像相互の位置ずれ量を算出する位置ずれ検出回路
と、次回の撮像のために二つの検査対象の位置を前記位
置ずれ分について補正する機構とを含んで構成される。
【0003】次に上述の2次元画像比較検査装置につい
て、図面を参照して詳細に説明する。図6は上述の2次
元画像比較検査装置の一例を示す斜視図である。図6に
示す2次元画像比較検査装置は、XYテーブル31とX
Yテーブル駆動モータ32,33とX微調テーブル34
とY微調テーブル35と微調テーブル駆動モータ36,
37と二つの撮像装置38,39と二つの撮像装置3
8,39の出力をそれぞれ入力しある閾値にて2値化す
る2値化回路40,41と2値化回路40,41の出力
をそれぞれ入力し記憶する記憶装置42,43と記憶装
置42,43の出力を入力し欠陥の有無を判定する比較
判定回路44と2値化回路40,41の出力を入力し互
いの位置ずれ量を計算する位置ずれ検出回路45と位置
ずれ検出回路45の出力を入力しずれ量分を補正する方
向に微調テーブル駆動モータ36,37を制御するコン
トローラ46とを含んでいる。
【0004】粗く位置決めされた二つの被検査物47,
48は、撮像装置38,39によって画像入力される。
入力された二つの画像は2値化回路40,41によって
それぞれ2値化され、記憶装置42,43にそれぞれ出
力されるとともに、位置ずれ検出回路45に出力され
る。位置ずれ検出回路45では入力された二つの画像情
報を互いに各方向に0〜数ビット移動させ、このときの
不一致ビット数を積算して、その積算値から二つの画像
相互の位置ずれ量を計算する。この位置ずれ量は記憶装
置42に出力され、二つの画像相互の位置ずれを補正す
るとともにコントローラ46にも出力され、位置ずれを
補正する分だけ微調テーブル駆動モータ36,37を駆
動する。一画像分の処理終了後にXYテーブル駆動モー
タ32,33を駆動して次の画像を入力する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の2次元
画像検査装置は、入力した画像の位置ずれを補正するた
め、入力した画像全体を0〜数ビット移動させて不一致
ビット数を計算するので、計算量が大く時間がかかり、
入力した画像の一部で不一致ビット数を計算する場合
に、その画像部分に欠陥があると誤差が大きいという欠
点がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の傷検査装置は、
被検査物の検査面を光によって走査する光走査機構と、
この光走査機構による走査光の検査面からの反射光を受
光し電気信号に変換する光電変換回路と、この光電変換
回路からの出力信号を予め設定した二つの閾値によって
3値化する3値化回路と、この3値化回路からの出力信
号を記憶する画像メモリ回路と、この画像メモリ回路に
記憶された3値信号のうちの最大値と最小値との信号の
何れかの信号を一方の値に置換えて2値信号に変換する
データ変換回路と、このデータ変換回路の出力をラスタ
スキャンすることにより中間値の信号の端点および交点
を検出する端点・交点検出回路と、この端点・交点検出
回路の端点および交点検出から傷を判定する判定回路と
を有することにより構成され、また被検査物の検査面を
光によって走査する光走査機構と、この光走査機構によ
る走査光の検査面からの反射光を受光し電気信号に変換
する光電変換回路と、この光電変換回路からの出力信号
を予め設定した二つの閾値によって3値化する3値化回
路と、この3値化回路からの出力信号を記憶する画像メ
モリ回路と、この画像メモリ回路の記憶データのうちの
最大値のデータ域を2次元内の4方向に予め設定した幅
分だけ拡大する拡大回路と、この拡大回路によって拡大
された前記画像メモリ回路の記憶データのうちの最大値
のデータを最小値に置換える変換回路と、この変換回路
によって置換えられた前記画像メモリ回路の記憶データ
に中間値のデータが存在するか否かによって傷の有無を
判定する判定回路とを有することにより構成される。
【0007】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0008】図1は本発明の一実施例のブロック図であ
る。図1に示す傷検査装置は、被検査物上を光により走
査する光走査機構10と、光走査機構10を光の走査方
向と直角で被検査面と平行な方向に駆動するZステージ
11と、被検査物からの走査光の反射光を受光し、電気
信号に変換する光電変換素子を含む光電変換回路12
と、光電変換回路12の出力を入力しデジタル信号に変
換するA/D変換回路13と、A/D変換回路13の出
力を入力し、ある二つの閾値によって3値化する3値化
回路14と、この3値化回路14の出力を入力し3値化
されたデータを入力順に逐一記憶する画像メモリ回路1
5と、画像メモリ回路15から画像データを取出し、3
値化されたデータのうち最大値のデータを最小値のデー
タに置換えるデータ変換回路16と、データ変換回路1
6の出力を入力し、その画像データ上に円形マスクをラ
スタスキャンすることにより端点および交点を検出し、
これらの情報を記憶する端点・交点検出回路17と、端
点・交点検出回路17で記憶された情報を入力し、端点
および交点が存在すれば傷ありと判定する判定回路18
と含んで構成される。
【0009】光走査機構10による被検査物上での光の
走査をX方向とし、被検査物面と平行でかつX方向と直
角方向へのZステージ11による走査をZ方向とする。
このときX方向とZ方向との走査を同時に行うことによ
り被検査物面の2次元走査ができる。このときの被検査
物面からの走査光の反射光を光電変換回路12で受光す
ることにより、被検査物面の表面状態を電気信号として
得られる。この電気信号をリアルタイムにA/D変換回
路13によりデジタル化し、設定された二つの閾値によ
り3値化する。この閾値は被検査物表面の材質等により
異なる値に設定される。本実施例が対象としている太陽
電池パネルの場合は、材質別に表面を分けると光−電気
変換を行うシリコン部と、変換した電気を集める際の導
電路となる電極である銀めっき部からなる。シリコン部
と銀めっき部とでは光の反射率の比が103 程度あり、
適当に閾値を選べば2値化できる。またシリコン部に傷
が存在すると、シリコン部での反射光の2〜5倍程度の
反射光が得られる。このことから二つの閾値はシリコン
部と傷とを分ける値と、傷と銀めっき部(電極)とを分
ける値の二つを選んで設定する。図3に太陽電池パネル
をX方向に光走査した際に得られる反射光の分布例と設
定する閾値とを示す。このようにして得られる3値デー
タを順次画像メモリ回路15に記憶する。一定量の画像
データとなった時点で、画像メモリ回路15からデータ
変換回路16に出力する。データ変換回路16では3値
化されたデータの最大値(電極およびエッジ部分に相当
する)を最小値(傷のないシリコン部分に相当する)に
置換える。以上の操作により3値化された画像データが
2値化される。この2値に分けられているのは電極,エ
ッジ,および傷のないシリコン部と電極の周囲,エッジ
の内側周囲,および傷のあるシリコン部とである。図4
(a)は3値化された画像データの一例を図面化した
図、図4(b)は図4(a)のデータをデータ変換し2
値化した画像データを図面化した図、図4(c)は図4
(a)に傷がない場合の2値化した画像データを図面化
した図である。
【0010】次に端点・交点検出回路17によって、デ
ータ変換回路16で2値に変換された画像データ上に円
形マスクをラスタスキャンする。この円形マスク内の2
値データの並びを調べる方法によって、電極の周囲,エ
ッジの内側周囲,および傷のあるシリコン部に相当する
値の画像上の並びに端点および交点が存在するか調べ、
存在すればその位置情報を記憶する。判定回路18は端
点・交点検出回路17が記憶している情報を取り出し、
端点および交点が存在すれば傷ありと判定する。図4
(c)に示すように傷がない場合は端点および交点は存
在しない。
【0011】以上の処理をZステージ11を動作させつ
つ繰返す。
【0012】図2は本発明の別の実施例のブロック図で
ある。図2の傷検査装置は、図1の実施例における光走
査機構10から画像メモリ15までは同じであるが、そ
の次に画像メモリ15から画像データを取出し、3値化
されたデータのうち最大値のデータを2次元の各方向に
2ビットずつ拡大する拡大回路21と、拡大回路16の
出力を入力して3値化されたデータのうちの最大値を最
小値に置換えるデータ変換回路16と、データ変換回路
16の出力を入力し、入力したデータに基づいて被検査
面上の傷の有無を判定する判定回路22とを有してい
る。
【0013】従って、画像メモリ回路15に3値データ
が記憶されるまでは図1の実施例の場合と同じである。
画像メモリ回路15に一定量の画像データが記憶された
時点で、画像メモリ回路15は画像データを拡大回路2
1に出力する。拡大回路21では3値化されたデータの
最大値(電極およびエッジ部に相当する)を2次元内の
4方向に2ビットずつ拡大する。拡大は最大値に隣接す
るビットを全て最大値に置換える処理を2回繰返して行
なう。最大値の領域拡大の目的は最大値領域に隣接する
中間値領域の除去である。中間値が示す領域は傷部分の
みであることが望ましいが、現実には光走査機構10か
ら出射する光ビーム径が有限値をとることと、A/D変
換回路13でA/D変換する周期が有限であることとか
ら最大値領域に隣接する部分で中間値領域が生ずる。こ
の傷部分以外で生ずる中間値領域は、この後に傷部分の
みを抽出するために除去することが必要である。拡大回
路21での処理を終了した後に信号はデータ変換回路1
6に入力される。データ変換回路16では最大値のデー
タを最小値のデータに置換える。ここで3値データは傷
部分を示す中間値とその他の全領域を示す最小値との2
値データとなる。図5(a)は3値化された画像データ
の一例を図面化した図、図5(b)は図5(a)のデー
タの最大値領域を拡大した後の画像データを図面化した
図、図5(c)は図5(b)のデータの最大値を最小値
に置換えた後の画像データの図面化した図である。そこ
でデータ変換回路16からのデータを判定回路22に入
力し、中間値のデータが有れば傷が有り、中間値のデー
タが無ければ正常と判断する。
【0014】以上の処理を一定面積ずつ繰返す。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、受光した
被検査面からの反射光を一度3値化した後で、傷検査に
必要のない3値データのうちの最大値の部分を最小値の
データに変換して2値に修正し、端点および交点を検出
することにより、また3値化した後で、傷検査に不要な
最大値の部分とそれに隣接する中間値の部分とを、拡大
回路とデータ変換回路とによって除去して傷部分を検出
することにより、被検査面の位置精度に拘らず高速に傷
検査を行なえるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。
【図2】本発明の別の実施例のブロック図である。
【図3】太陽電池パネルをX方向に光走査した場合の反
射光の分布例と設定する閾値とを示す図である。
【図4】図1の実施例における画像データの一例を図面
化した図である。
【図5】図2の実施例における画像データの一例を図面
化した図である。
【図6】従来の2次元画像検査装置の一例を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
10 光走査機構 11 Zステージ 12 光電変換回路 13 A/D変換回路 14 3値化回路 15 画像メモリ回路 16 データ変換回路 17 端点・交点回路 18,22 判定回路 21 拡大回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査物の検査面を光によって走査する
    光走査機構と、この光走査機構による走査光の検査面か
    らの反射光を受光し電気信号に変換する光電変換回路
    と、この光電変換回路からの出力信号を予め設定した二
    つの閾値によって3値化する3値化回路と、この3値化
    回路からの出力信号を記憶する画像メモリ回路と、この
    画像メモリ回路に記憶された3値信号のうちの最大値と
    最小値との信号の何れかの信号を一方の値に置換えて2
    値信号に変換するデータ変換回路と、このデータ変換回
    路の出力をラスタスキャンすることにより中間値の信号
    の端点および交点を検出する端点・交点検出回路と、こ
    の端点・交点検出回路の端点および交点検出から傷を判
    定する判定回路とを有することを特徴とする傷検査回
    路。
  2. 【請求項2】 被検査物の検査面を光によって走査する
    光走査機構と、この光走査機構による走査光の検査面か
    らの反射光を受光し電気信号に変換する光電変換回路
    と、この光電変換回路からの出力信号を予め設定した二
    つの閾値によって3値化する3値化回路と、この3値化
    回路からの出力信号を記憶する画像メモリ回路と、この
    画像メモリ回路の記憶データのうちの最大値のデータ域
    を2次元内の4方向に予め設定した幅分だけ拡大する拡
    大回路と、この拡大回路によって拡大された前記画像メ
    モリ回路の記憶データのうちの最大値のデータを最小値
    に置換える変換回路と、この変換回路によって置換えら
    れた前記画像メモリ回路の記憶データに中間値のデータ
    が存在するか否かによって傷の有無を判定する判定回路
    とを有することを特徴とする傷検査回路。
JP3046314A 1991-03-12 1991-03-12 傷検査装置 Pending JPH05149888A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008224432A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Japan Aerospace Exploration Agency 太陽電池のフォトルミネセンスによる欠陥検査装置及び方法
JP2009282010A (ja) * 2008-05-21 2009-12-03 Wintec Co Ltd 圧痕検査装置及び方法
WO2010032295A1 (ja) * 2008-09-17 2010-03-25 富士通株式会社 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム

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