(57)【要約】【課題】金属膜の電磁波透過性評価コストを抑制する。【解決手段】電磁波透過性評価方法は、クラックを有する金属膜を撮影した第１画像の少なくとも一部の領域を対象とするフーリエ変換処理によって、複数の空間周波数成分のパワースペクトルデータを生成し、前記パワースペクトルデータにおいて、空間周波数の絶対値が所定値よりも低い範囲に含まれる少なくとも一つの空間周波数成分のパワースペクトルを減じることによって、低周波成分カットデータを生成し、前記低周波成分カットデータを対象とする、前記フーリエ変換処理の逆変換処理に基づき、前記第１画像とは異なる第２画像を生成し、前記第２画像に基づき、前記クラックを検出し、検出された前記クラックの大きさに基づき、電磁波が前記金属膜を透過する際の電磁波透過性を評価する、というのを含む。【選択図】図６
2020016510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラックを有する金属膜を撮影した第１画像の少なくとも一部の領域を対象とするフーリエ変換処理によって、複数の空間周波数成分のパワースペクトルデータを生成し、
前記パワースペクトルデータにおいて、空間周波数の絶対値が所定値よりも低い範囲に含まれる少なくとも一つの空間周波数成分のパワースペクトルを減じることによって、低周波成分カットデータを生成し、
前記低周波成分カットデータを対象とする、前記フーリエ変換処理の逆変換処理に基づき、前記第１画像とは異なる第２画像を生成し、
前記第２画像に基づき、前記クラックを検出し、
検出された前記クラックに基づき、電磁波が前記金属膜を透過する際の電磁波透過性を評価する、
電磁波透過性評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁波透過性評価方法において、
前記低周波成分カットデータが生成される際、前記少なくとも一つの空間周波数成分の前記パワースペクトルは、所定量以上であるとき、減じられる、
電磁波透過性評価方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電磁波透過性評価方法において、
前記パワースペクトルデータを生成した後、前記複数の空間周波数成分のパワースペクトルにそれぞれ対応する強度を有する複数の画素によって構成される第３画像をさらに生成し、
生成された前記第３画像の中心画素は、前記複数の空間周波数成分のうち、前記絶対値が最も低い最低空間周波数成分に対応し、
前記低周波成分カットデータが生成される際、前記少なくとも一つの空間周波数成分は、前記最低空間周波数成分と、前記第３画像において前記中心画素から所定距離以内に位置する複数の画素にそれぞれ対応する空間周波数成分とを含む、
電磁波透過性評価方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電磁波透過性評価方法において、
前記少なくとも一部の領域に含まれる複数の画素の強度値の度数分布が有する極値の数が１つであるか否かをさらに判定し、
前記極値の数が１つであると判定されたとき、前記パワースペクトルデータが生成される、
電磁波透過性評価方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電磁波透過性評価方法において、
前記クラックは、前記第２画像に対する二値化処理に基づいて検出される、
電磁波透過性評価方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の電磁波透過性評価方法において、
前記電磁波透過性は、前記クラックと、前記第１画像の解像度とに基づき、評価される、
電磁波透過性評価方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電磁波透過性評価方法において、
前記電磁波透過性は、前記クラックと、前記解像度と、前記クラックと前記電磁波透過性との関係に関する情報とに基づき、評価される、
電磁波透過性評価方法。
【請求項８】
クラックを有する金属膜を撮影した第１画像の少なくとも一部の領域を対象とするフーリエ変換処理によって、複数の空間周波数成分のパワースペクトルデータを生成するパワースペクトルデータ生成手順と、
前記パワースペクトルデータにおいて、空間周波数の絶対値が所定値よりも低い範囲に含まれる少なくとも一つの空間周波数成分のパワースペクトルを減じることによって、低周波成分カットデータを生成する低周波成分カットデータ生成手順と、
前記低周波成分カットデータを対象とする、前記フーリエ変換処理の逆変換処理に基づき、前記第１画像とは異なる第２画像を生成するクラック検出処理用画像生成手順と、
前記第２画像に基づき、前記クラックを検出するクラック検出手順と、
検出された前記クラックに基づき、電磁波が前記金属膜を透過する際の電磁波透過性を評価する電磁波透過性評価手順と、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記低周波成分カットデータ生成手順により、前記少なくとも一つの空間周波数成分の前記パワースペクトルは、所定量以上であるとき、減じられる、
コンピュータプログラム。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記パワースペクトルデータ生成手順の後、前記複数の空間周波数成分のパワースペクトルにそれぞれ対応する強度を有する複数の画素によって構成される第３画像を生成するフーリエ変換画像生成手順を、コンピュータにさらに実行させ、
前記フーリエ変換画像生成手順により生成された前記第３画像の中心画素は、前記複数の空間周波数成分のうち、前記絶対値が最も低い最低空間周波数成分に対応し、
前記低周波成分カットデータ生成手順で、前記少なくとも一つの空間周波数成分は、前記最低空間周波数成分と、前記第３画像において前記中心画素から所定距離以内に位置する複数の画素にそれぞれ対応する空間周波数成分とを含む、
コンピュータプログラム。
【請求項１１】
請求項８から請求項１０までのいずれか一項に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記少なくとも一部の領域に含まれる複数の画素の強度値の度数分布が有する極値の数が１つであるか否かに基づき、前記パワースペクトルデータを生成するか否かを決定する決定手順を、コンピュータにさらに実行させ、
前記決定手順により前記パワースペクトルデータを生成することが決定されたとき、前記パワースペクトルデータ生成手順が実行される、
コンピュータプログラム。
【請求項１２】
請求項８から請求項１１までのいずれか一項に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記クラック検出手順により、前記クラックは、前記第２画像に対する二値化処理に基づいて検出される、
コンピュータプログラム。
【請求項１３】
請求項８から請求項１２までのいずれか一項に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記電磁波透過性評価手順により、前記電磁波透過性は、前記クラックと、前記第１画像の解像度とに基づき、評価される、
コンピュータプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記電磁波透過性評価手順により、前記電磁波透過性は、前記クラックと、前記解像度と、前記クラックと前記電磁波透過性との関係に関する情報とに基づき、評価される、
コンピュータプログラム。
【請求項１５】
請求項８から請求項１４までのいずれか一項に記載のコンピュータプログラムを記憶するメモリと、
前記コンピュータと、
評価された前記電磁波透過性に基づいて得られる前記金属膜の検査結果を出力する出力装置と、
を備える検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波透過性評価方法、コンピュータプログラム及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンブレム等に用いられる、電磁波を透過する金属膜が知られている（特許文献１参照）。その金属膜の電磁波透過特性の評価は、特定の測定装置を用いて実際の電磁波透過減衰量を測定することによって行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６３９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金属膜の量産において品質検査を行う際に、特許文献１に開示されている特定の測定装置を製造工場に配備し、実際の電磁波透過性を測定することによって全数検査を行うと、検査コストを要し、金属膜の品質検査が量産効率を低下させる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の好ましい態様による電磁波透過性評価方法は、クラックを有する金属膜を撮影した第１画像の少なくとも一部の領域を対象とするフーリエ変換処理によって、複数の空間周波数成分のパワースペクトルデータを生成し、前記パワースペクトルデータにおいて、空間周波数の絶対値が所定値よりも低い範囲に含まれる少なくとも一つの空間周波数成分のパワースペクトルを減じることによって、低周波成分カットデータを生成し、前記低周波成分カットデータを対象とする、前記フーリエ変換処理の逆変換処理に基づき、前記第１画像とは異なる第２画像を生成し、前記第２画像に基づき、前記クラックを検出し、検出された前記クラックに基づき、電磁波が前記金属膜を透過する際の電磁波透過性を評価する、というのを含む。
さらに好ましい態様では、前記低周波成分カットデータが生成される際、前記少なくとも一つの空間周波数成分の前記パワースペクトルは、所定量以上であるとき、減じられる。
さらに好ましい態様では、前記パワースペクトルデータを生成した後、前記複数の空間周波数成分のパワースペクトルにそれぞれ対応する強度を有する複数の画素によって構成される第３画像をさらに生成し、生成された前記第３画像の中心画素は、前記複数の空間周波数成分のうち、前記絶対値が最も低い最低空間周波数成分に対応し、前記低周波成分カットデータが生成される際、前記少なくとも一つの空間周波数成分は、前記最低空間周波数成分と、前記第３画像において前記中心画素から所定距離以内に位置する複数の画素にそれぞれ対応する空間周波数成分とを含む。
さらに好ましい態様では、前記少なくとも一部の領域に含まれる複数の画素の強度値の度数分布が有する極値の数が１つであるか否かをさらに判定し、前記極値の数が１つであると判定されたとき、前記パワースペクトルデータが生成される。
さらに好ましい態様では、前記クラックは、前記第２画像に対する二値化処理に基づいて検出される。
さらに好ましい態様では、前記電磁波透過性は、前記クラックと、前記第１画像の解像度とに基づき、評価される。
さらに好ましい態様では、前記電磁波透過性は、前記クラックと、前記解像度と、前記クラックと前記電磁波透過性との関係に関する情報とに基づき、評価される。
本発明の好ましい態様によるコンピュータプログラムは、クラックを有する金属膜を撮影した第１画像の少なくとも一部の領域を対象とするフーリエ変換処理によって、複数の空間周波数成分のパワースペクトルデータを生成するパワースペクトルデータ生成手順と、前記パワースペクトルデータにおいて、空間周波数の絶対値が所定値よりも低い範囲に含まれる少なくとも一つの空間周波数成分のパワースペクトルを減じることによって、低周波成分カットデータを生成する低周波成分カットデータ生成手順と、前記低周波成分カットデータを対象とする、前記フーリエ変換処理の逆変換処理に基づき、前記第１画像とは異なる第２画像を生成するクラック検出処理用画像生成手順と、前記第２画像に基づき、前記クラックを検出するクラック検出手順と、検出された前記クラックに基づき、電磁波が前記金属膜を透過する際の電磁波透過性を評価する電磁波透過性評価手順と、を含む。
さらに好ましい態様では、前記低周波成分カットデータ生成手順により、前記少なくとも一つの空間周波数成分の前記パワースペクトルは、所定量以上であるとき、減じられる。
さらに好ましい態様によるコンピュータプログラムは、前記パワースペクトルデータ生成手順の後、前記複数の空間周波数成分のパワースペクトルにそれぞれ対応する強度を有する複数の画素によって構成される第３画像を生成するフーリエ変換画像生成手順を、さらに含み、前記フーリエ変換画像生成手順により生成された前記第３画像の中心画素は、前記複数の空間周波数成分のうち、前記絶対値が最も低い最低空間周波数成分に対応し、前記低周波成分カットデータ生成手順で、前記少なくとも一つの空間周波数成分は、前記最低空間周波数成分と、前記第３画像において前記中心画素から所定距離以内に位置する複数の画素にそれぞれ対応する空間周波数成分とを含む。
さらに好ましい態様によるコンピュータプログラムは、前記少なくとも一部の領域に含まれる複数の画素の強度値の度数分布が有する極値の数が１つであるか否かに基づき、前記パワースペクトルデータを生成するか否かを決定する決定手順を、コンピュータにさらに実行させ、前記決定手順により前記パワースペクトルデータを生成することが決定されたとき、前記パワースペクトルデータ生成手順が実行される。
さらに好ましい態様では、前記クラック検出手順により、前記クラックは、前記第２画像に対する二値化処理に基づいて検出される。
さらに好ましい態様では、前記電磁波透過性評価手順により、前記電磁波透過性は、前記クラックと、前記第１画像の解像度とに基づき、評価される。
さらに好ましい態様では、前記電磁波透過性評価手順により、前記電磁波透過性は、前記クラックと、前記解像度と、前記クラックと前記電磁波透過性との関係に関する情報とに基づき、評価される。
本発明の好ましい態様による検査装置は、上述した態様によるコンピュータプログラムを記憶するメモリと、前記コンピュータと、評価された前記電磁波透過性に基づいて得られる前記金属膜の検査結果を出力する出力装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、金属膜の電磁波透過性評価コストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、金属膜の電磁波透過性評価によって金属膜を検査する検査装置の構成、及び金属膜が基板上に積層された電磁波透過構造体の構成を示す図である。
【図２】図２は、クラックを有する金属膜、及び金属膜を透過する電磁波の損失とクラックの長さの総計との関係を測定した一例を示す図である。
【図３】図３は、クラックを有する金属膜を撮影した撮影画像の模式図、及びその撮影画像を構成する画素の強度値の度数分布図の一例である。
【図４】図４は、金属膜の撮影画像に対するフーリエ変換画像の一例、及び低周波成分カット処理方式を示す図である。
【図５】図５は、フーリエ逆変換処理後のクラック検出処理用画像の一例、及びそのクラック検出処理用画像を構成する画素の強度値の度数分布図の一例である。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態における検査装置のコンピュータが実行する電磁波透過性評価処理の手順を例示する図である。
【図７】図７は、検査装置のコンピュータで走行するコンピュータプログラムの製品供給態様を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施の形態における検査装置１の一例を、図１から図７までを用いて説明する。
【０００９】
図１は、金属膜８の電磁波透過性評価によって金属膜８を検査する検査装置１の構成、及び金属膜８が基板６上に積層された電磁波透過構造体５の構成を示す図である。電磁波透過構造体５は、基板６と、基板６の上面に形成される例えば有機膜である下地膜７と、下地膜７の基板６への接触面とは反対側の表面に形成される金属光沢を有する金属膜８とを含む積層構造を有し、電磁波を透過する。電磁波透過構造体５は、衝突防止システムに使用される電磁波を発生する電磁波発生装置を搭載した自動車の装飾用部材等に使用される場合がある。例えば、エンブレム等の金属光沢が要求される自動車の外装部品の一部に、電磁波発生装置のカバー部材として電磁波透過構造体５が使用される。これにより、外装部品の内部に配置された電磁波発生装置から、電磁波として例えばミリ波を外装部品の外部に出力することができる。
【００１０】
後述するように、金属膜８は網目状のクラックを有している。金属膜８は、例えば、スパッタリング法によって形成されるクロム膜である。樹脂や有機膜との線熱膨張係数の差によってクラックが発生しやすく、かつ、金属光沢を有するクロム膜が、金属膜８として好適に使用される。なお、金属膜８としては、クラックが発生する任意の材料を使用可能である。クロム以外にも、例えば、アルミニウム、ニッケル、チタン、銅、タンタル、銀、錫、金、プラチナ、パラジウム、シリコン、コバルト、ニオブ、インジウム、タングステン、及びそれぞれの合金、或いはステンレス合金、カーボン、炭素鋼等から、金属膜８の材料を選択可能である。金属膜８が下地膜７の表面に形成された後、樹脂基板６及び下地膜７を例えば８０℃に加熱することによって、金属膜８の全面に平面視でほぼ均一に分布するようにクラックを発生させる。
【００１１】
基板６の材料には、絶縁性樹脂、セラミックス、紙、ガラス、繊維等が使用される。なお、絶縁性樹脂として、熱可塑性絶縁性樹脂及び熱硬化性絶縁性樹脂のいずれも使用できる。例えば、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン）樹脂、ＡＥＳ（アクリロニトリル‐エチレン‐スチレン）樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂などが、金属膜８との線熱膨張係数の差が大きい材料として好適に使用される。
【００１２】
検査装置１は、コントローラ１１と、カメラ１２と、照明装置１３と、出力装置１４と、コンピュータ１５とを有する。コントローラ１１は、不図示のプロセッサ及びメモリを有し、カメラ１２、照明装置１３、及び出力装置１４の動作を制御し、コンピュータ１５との通信を行う。コンピュータ１５は、プロセッサ１５１とメモリ１５２とを含み、プロセッサ１５１が、メモリ１５２に保存されたコンピュータプログラムを実行することによって、電磁波透過構造体５の電磁波透過性を評価することができる。
【００１３】
照明装置１３がクラックを有する金属膜８の一部または全部に照明光を照射した状態で、その照明光が照射された金属膜８の一部または全部をカメラ１２が撮影することによって、金属膜８の撮影画像がコントローラ１１によって取得される。カメラ１２として、例えば、ＣＣＤカメラ、或いはＣＭＯＳカメラが用いられる。
【００１４】
コントローラ１１は、取得した金属膜８の撮影画像を、通信を介してコンピュータ１５へ転送する。コンピュータ１５のプロセッサ１５１は、コントローラ１１から取得した金属膜８の撮影画像に基づき、メモリ１５２に保存されたコンピュータプログラムを実行することによって、電磁波透過構造体５の電磁波透過性評価処理を行う。電磁波透過性評価処理の詳細については、後述する。
【００１５】
コントローラ１１は、コンピュータ１５による電磁波透過構造体５の電磁波透過性評価処理結果を取得し、その処理結果に基づき、電磁波透過構造体５の電磁波透過性に関する情報を出力装置１４に出力させる。出力装置１４は、例えばモニタ画面出力を行うことができる。出力装置１４に代えて、或いは出力装置１４とともに、記憶装置を検査装置１に設け、電磁波透過構造体５の電磁波透過性に関する情報を電子ファイルとしてその記憶装置に保存することとしてもよい。
【００１６】
図２は、クラック２０１を有する金属膜８、及び金属膜８を透過する電磁波の損失とクラック２０１の長さの総計との関係を測定した一例を示す図である。図２（ａ）には、金属膜８の全面に平面視でほぼ均一に分布するように、筋状のクラック２０１が発生している様子が一例として示されている。金属膜８における平面視でクラック２０に周囲を囲まれた島状の領域を、金属粒２０２と呼ぶ。
【００１７】
図２（ｂ）に測定例を示すように、クラック２０１の長さの総計と電磁波損失には相関関係がある。すなわち、クラック２０１の長さの総計が長いほど、電磁波損失が小さい。これは、クラック２０１の長さの総計が長いほどクラック２０１が細かく、クラック２０１が細かいほど金属膜８の電磁波透過性が高いためである。金属膜８におけるクラック２０１の細かさは、クラック２０１の長さの総計のほか、単位面積当たりの金属粒２０２の個数、金属粒２０２の平均面積等に基づいて定められる。本実施の形態では、金属膜８のクラック２０１の長さの総計に基づき、電磁波透過構造体５の電磁波透過性を評価する。
【００１８】
図３は、クラック２０１を有する金属膜８を撮影した撮影画像３００の模式図、及びその撮影画像３００を構成する画素の強度値の度数分布図３５０の一例である。図３（ａ）に示す金属膜８の撮影画像３００は、水平方向ｘ及び垂直方向ｙで規定される２次元画像である。撮影画像３００には、金属膜８のクラック２０１を写したクラック像３０１と、金属膜８の金属粒２０２を写した背景像３０２とが示されている。しかし、撮影画像３００において、クラック像３０１を構成する画素の強度値と背景像３０２を構成する画素の強度値との差が小さいため、クラック像３０１が背景像３０２に比して淡く表示されている様子を、破線で示している。このクラック像３０１を撮影画像３００の中から適切に抽出することによって精度良くクラック検出をすることができれば、電磁波透過構造体５の電磁波透過性を評価することができる。
【００１９】
図３（ａ）に示す金属膜８の撮影画像３００は、例えば８ビットグレースケールで表現されているとすると、この撮影画像３００を構成する画素の強度値（０から２５５までのいずれかの整数値に該当する）の度数分布３５０を描くことができる。上述したように、図３（ａ）に示す撮影画像３００において、クラック像３０１を構成する画素の強度値と背景像３０２を構成する画素の強度値との差が小さいため、例えば図３（ｂ）に示されるように、度数分布３５０は１つの極値３５１以外に極値を有さない場合がある。こうした場合において、撮影画像３００の中からクラック像３０１を構成する画素を、どのような処理で精度良く識別できることとなるかが問題となる。
【００２０】
従来より、撮影画像３００を構成する画素の強度値の二値化処理を行うことによって、撮影画像３００の中からクラック像３０１を構成する画素を識別する、という方法が用いられている。その際、例えば以下の二値化処理が行われる。
【００２１】
撮影画像３００を構成する画素の強度値ｉ（０≦ｉ≦２５５）の度数Ｈ（ｉ）を集計する。強度値の仮閾値ｎの初期設定値を２とし、仮閾値ｎ未満の強度値を持つ画素群の平均強度値ｍ１と、仮閾値ｋ以上の強度値を持つ画素群の平均強度値ｍ２との平均値Ｋ（Ｋ＝（ｍ１＋ｍ２）／２）を算出する。第１条件ｋ≦Ｋが満たされるとき、平均値Ｋを仮閾値ｋに設定して得られる新たな仮閾値ｋを用いて上述した演算を再度行い、新たな平均値Ｋを算出する。第１条件ｋ≦Ｋが満たされる間、上述した演算を繰り返し行い、第１条件ｋ≦Ｋを満たさない仮閾値ｋが得られたとき、すなわち初めて第２条件ｋ＞Ｋが満たされると、このときの仮閾値ｋが二値化処理用閾値Ｔとして決定される。撮影画像３００を構成する各画素の強度値が、こうして決定された二値化処理用閾値Ｔ未満であるときは強度値を０に設定し、二値化処理用閾値Ｔ以上であるときは強度値を２５５に設定することによって、二値化処理を行うことができる。この二値化処理によって、例えば強度値２５５を持つ画素群が、撮影画像３００中でクラック像３０１を構成する画素として識別される。
【００２２】
上述した二値化処理の例も含め、従来の二値化処理により撮影画像３００においてクラック像３０１を構成する画素群が精度良く識別されるためには、クラック像３０１を構成する画素群と背景像３０２を構成する画素群との強度差が大きいことが好ましい。しかし、その強度差が大きくないことに起因して、撮影画像３００を構成する画素の強度値が、図３（ｂ）に示すように極値を１つしか持たない度数分布３５０で表されるような場合が生じ得る。そのような場合においては、二値化処理用閾値Ｔが必ずしも精度良く決定されず、撮影画像３００を用いたクラック検出精度は低下するおそれがある。
【００２３】
本実施の形態における検査装置１においては、精度良くクラックを検出するため、撮影画像３００に対してクラック検出処理の前処理を行うことによってクラック検出処理用画像が生成される。クラック検出処理用画像の生成方法について、以下で説明する。
【００２４】
検査装置１のコンピュータ１５のプロセッサ１５１は、コントローラ１１から取得した金属膜８の撮影画像３００を対象とするフーリエ変換処理を行い、複数の空間周波数成分のパワースペクトルデータを生成する。撮影画像３００において、背景像３０２はクラック像３０１に比べて画素の強度変化が小さいため、背景像３０２の空間周波数はクラック像３０１の空間周波数よりも低いため、低周波成分のパワースペクトルデータは背景像３０２に対応すると考えられる。この生成されたパワースペクトルデータに基づき、プロセッサ１５１は、フーリエ変換画像を生成する。
【００２５】
図４は、金属膜８の撮影画像３００に対するフーリエ変換画像４００の一例、及び低周波成分カット処理方式を示す図である。図４（ａ）に示すフーリエ変換画像４００は、水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙで規定される２次元画像である。フーリエ変換画像４００を構成する各画素は複数の空間周波数成分の各々に対応し、各画素の強度は各空間周波数成分のパワースペクトルに対応する。詳細に述べると、各空間周波数成分のパワースペクトルは複素数ａ±ｂｉで表され、例えば、そのパワースペクトルの絶対値｜ａ±ｂｉ｜＝√（ａ２＋ｂ２）、或いはその絶対値の２乗値の対数値ｌｏｇ（ａ２＋ｂ２）を、０から２５５までの範囲に正規化し、さらに整数値に量子化することによって得られるパワースペクトルデータに基づき、各空間周波数成分に対応する各画素の強度が決定される。図４（ａ）には、フーリエ変換画像４００の中心を通って水平に伸びるｕ軸と垂直に伸びるｖ軸とが示されており、ｕ軸とｖ軸とが交差するフーリエ変換画像４００の中心画素の画素位置は、空間周波数成分の絶対値が最も低い最低空間周波数成分に対応し、その中心画素から離れるにしたがって空間周波数成分の絶対値が高くなる。
【００２６】
上述したように、低周波成分のパワースペクトルデータは背景像３０２に対応すると考えられる。そのため、低周波成分をカットすることによって、撮影画像３００中で背景像３０２を構成する画素の強度値を、クラック像３０１を構成する画素の強度値よりも十分に小さい値へ、シフトさせることが可能となる。その結果、クラック像３０１を構成する画素群と背景像３０２を構成する画素群との強度差が大きくなり、精度良くクラックを検出することが可能となる。
【００２７】
図４（ａ）に示すフーリエ変換画像４００において、上述した低周波成分が位置するのは、例えば、中心画素の画素位置を含んでその中心画素から所定距離以内に位置するハッチングを付した第１範囲４０１に含まれる画素の画素位置である。第１範囲４０１は、プロセッサ１５１によって生成されたパワースペクトルデータにおいて、空間周波数の絶対値が所定値よりも低い範囲である。フーリエ変換画像４００において、第１範囲４０１以外の範囲を第２範囲４０２とする。低周波成分のパワースペクトルデータに対応する第１範囲４０１は概ね背景像３０２に対応し、それ以外のパワースペクトルデータに対応する第２範囲４０２は概ねクラック像３０１に対応すると考えられる。
【００２８】
図４（ｂ）は低周波成分カット処理方式を説明するための図であり、上述した第１範囲４０１を構成する画素の一例を表す。図４（ｂ）に示す例では、フーリエ変換画像４００の中心画素Ｐ０とそれを囲む４ｎ個の画素とからなる合計４ｎ＋１個の画素が第１範囲４０１を構成する。但し整数ｎは０以上の値を取る。例えばｎ＝０の場合、フーリエ変換画像４００の中心画素Ｐ０のみが第１範囲４０１を構成する。ｎ＝１の場合、中心画素Ｐ０と、中心画素Ｐ０に最も近い距離に位置する４個の画素Ｐ１とが第１範囲４０１を構成する。ｎ＝２の場合、中心画素Ｐ０と、中心画素Ｐ０に最も近い距離に位置する４個の画素Ｐ１と、画素Ｐ１に次いで中心画素Ｐ０に近い距離に位置する４個の画素Ｐ２とが第１範囲４０１を構成する。ｎ＝３の場合、中心画素Ｐ０と、中心画素Ｐ０に最も近い距離に位置する４個の画素Ｐ１と、画素Ｐ１に次いで中心画素Ｐ０に近い距離に位置する４個の画素Ｐ２と、画素Ｐ２に次いで中心画素Ｐ０に近い距離に位置する４個の画素Ｐ３とが第１範囲４０１を構成する。整数ｎの値は、例えば、検査装置１による金属膜８の検査実績に基づいて、或いは検査装置１のオペレータによる主観評価に基づいて定められる。
【００２９】
第１範囲４０１を構成する画素の強度値を例えば０に減じることによって、プロセッサ１５１が生成したパワースペクトルデータにおいて、空間周波数の絶対値が所定値よりも低い第１範囲４０１に含まれる空間周波数成分のパワースペクトルが例えば０に減じられる。このようにして、低周波成分カットデータが生成される。例えばｎ＝０の場合、空間周波数の絶対値が所定値よりも低い第１範囲４０１に含まれる空間周波数成分は上述した最低空間周波数成分のみであり、その最低空間周波数成分のパワースペクトルを減じることによって、低周波成分カットデータが生成される。例えばｎ＞０の場合、空間周波数の絶対値が所定値よりも低い第１範囲４０１に含まれる空間周波数成分は上述した最低空間周波数成分を含む複数の低周波成分であり、それらの低周波成分のパワースペクトルを減じることによって、低周波成分カットデータが生成される。
【００３０】
図５は、フーリエ逆変換処理後のクラック検出処理用画像５００の一例、及びそのクラック検出処理用画像５００を構成する画素の強度値の度数分布図の一例である。プロセッサ１５１は、上述した低周波成分カットデータに対して上述したフーリエ変換の逆変換処理を行い、撮影画像３００とは異なるクラック検出処理用画像５００を生成する。図５（ａ）に示すように、水平方向ｘ及び垂直方向ｙで規定される２次元画像であるクラック検出処理用画像５００には、クラック像５０１と背景像５０２とが含まれる。クラック検出処理用画像５００におけるクラック像５０１を構成する画素群と背景像５０２を構成する画素群との強度差は、撮影画像３００におけるクラック像３０１を構成する画素群と背景像３０２を構成する画素群との強度差に比べて大きくなる。上述したように図３（ａ）では破線で示したクラック３０１に対し、図５（ａ）ではクラック５０１を実線で示すことにより、クラック像５０１と背景像５０２との強度差が大きくなっていることが模式的に示されている。
【００３１】
クラック検出処理用画像５００が生成される際、クラック検出処理用画像５００の中で強度値の大きい画素については、それらの画素の強度値が２５５或いは２５５に近い値となるように強度値の補正を行うこととしてもよい。図５（ｂ）は、強度値の補正が行われたクラック検出処理用画像５００を構成する画素の強度値の度数分布図の一例を示している。クラック検出処理用画像５００の中で強度値の大きい画素の多くはクラック像５０１を構成すると考えられる。すなわち、図５（ｂ）に示される度数分布５５０の右端に位置する２５５或いは２５５に近い強度値を持つ画素が、クラック検出処理用画像５００中のクラック像５０１を構成すると考えられる。
【００３２】
上述したように、低周波成分カット処理によって、撮影画像３００中で背景像３０２を構成する画素の強度値を、クラック像３０１を構成する画素の強度値よりも十分に小さい値へ、シフトさせることが可能となる。すなわち、図５（ｂ）に示される度数分布５５０の左端に位置する０或いは０に近い強度値を持つ画素が、クラック検出処理用画像５００中の背景像５０２を構成すると考えられる。度数分布５５０は、極値を複数有し、すなわち強度値０近傍におけるピークと、強度値２５５近傍におけるピークと、それらの２つのピークの間の強度値において低い度数を示す区間とを持つ。そのため、上述した二値化処理をクラック検出処理用画像５００に対して行うことによって、クラック検出処理用画像５００中でクラック像５０１を構成する画素を精度良く識別してクラック２０１を検出することが可能となる。
【００３３】
このようにしてクラック２０１を検出することができれば、そのクラック２０１の細かさ、特に上述したように電磁波損失と相関関係を有するクラック２０１の長さの総計に基づいて、電磁波が電磁波透過構造体５の金属膜８を透過する際の電磁波透過性を評価することができる。具体的には、まず、検出されたクラック２０１の長さの総計を、撮影画像３００の解像度の情報を用いてクラック２０１の実際の長さの総計に換算する。撮影画像３００の解像度の情報は、コンピュータ１５のプロセッサ１５１によって、コントローラ１１から撮影画像３００とともに取得されることとしてもよい。撮影画像３００の解像度の情報の代わりにクラック検出処理用画像５００の解像度の情報が用いられることとしてもよい。
【００３４】
次に、図２（ｂ）に例示した金属膜８を透過する電磁波の損失とクラック２０１の長さの総計との関係を予め測定した結果、もしくはその代わりとなる近似計算式等に基づいて、電磁波透過性が評価される。金属膜８を透過する電磁波の損失とクラック２０１の長さの総計との関係を予め測定した結果、もしくはその代わりとなる近似計算式等の情報は、検査装置１またはコンピュータ１５の内部または外部に設けられる不図示の記憶装置に記憶され、電磁波透過性評価処理の際に、コンピュータ１５のプロセッサ１５１によって取得される。
【００３５】
なお、クラック検出処理用画像５００を生成することなしに撮影画像３００に基づいてクラック検出が可能ならば、その撮影画像３００に基づいて検出されたクラックの大きさに基づいて、同様の電磁波透過性評価処理が行われることとしてもよい。
【００３６】
図６は、本実施の形態における検査装置１のコンピュータ１５が実行する電磁波透過性評価処理の手順を例示する図である。コンピュータ１５のプロセッサ１５１は、メモリ１５２に保存されているコンピュータプログラムを起動することによって、図６に示す処理内容を実行する。
【００３７】
ステップＳ６１０において、プロセッサ１５１は、電磁波透過構造体５のクラックを有する金属膜８を検査装置１のカメラ１２が撮影した撮影画像３００を、検査装置１のコントローラ１１から取得する。
【００３８】
ステップＳ６２０において、プロセッサ１５１は、ステップＳ６１０で取得された撮影画像３００を対象とするフーリエ変換処理を行うことによって複数の空間周波数成分のパワースペクトルデータを生成するか否かを判定する。この判定においては、例えば、プロセッサ１５１によって、撮影画像３００に含まれる複数の画素の強度値の度数分布３５０が有する極値の数が１つであるか否かが判定され、極値の数が１つであると判定されたとき、ステップＳ６２０において肯定判定がなされる。或いは、検査装置１のオペレータによる命令入力に基づいて、ステップＳ６２０における判定が行われることとしてもよい。
【００３９】
ステップＳ６２０において否定判定がなされると、後述するステップＳ６７０におけるクラック検出処理が行われる。ステップＳ６２０において肯定判定がなされると、ステップＳ６３０において、プロセッサ１５１は、撮影画像３００を対象とするフーリエ変換処理を行うことによって、複数の空間周波数成分のパワースペクトルデータを生成する。
【００４０】
ステップＳ６４０において、プロセッサ１５１は、ステップＳ６３０で生成されたパワースペクトルデータに基づき、複数の空間周波数成分のパワースペクトルにそれぞれ対応する強度を有する複数の画素によって構成されるフーリエ変換画像４００を生成する。
【００４１】
ステップＳ６５０において、プロセッサ１５１は、空間周波数の絶対値が所定値よりも低い第１範囲４０１に含まれる空間周波数成分のパワースペクトルを例えば０に減じることによって、低周波成分カットデータを生成する。第１範囲４０１に含まれる空間周波数成分は、少なくとも、ステップＳ６４０で生成されたフーリエ変換画像４００の中心画素Ｐ０に対応する最低空間周波数成分を含む。さらには、最低空間周波数成分に加え、図４（ｂ）に例示するように整数ｎに応じて中心画素Ｐ０から所定距離以内に位置する複数の画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・，Ｐｎにそれぞれ対応する空間周波数成分を含んでもよい。
【００４２】
ステップＳ６６０において、プロセッサ１５１は、ステップＳ６５０で生成された低周波成分カットデータに対して上述したフーリエ変換処理の逆変換処理を行い、撮影画像３００とは異なるクラック検出処理用画像５００を生成する。
【００４３】
ステップＳ６７０において、プロセッサ１５１は、ステップＳ６６０でクラック検出処理用画像５００が生成されている場合は、そのクラック検出処理用画像５００に対して例えば二値化処理を行う。これにより、クラック２０１が検出される。詳細に述べると、二値化処理によってクラック像５０１が検出され、検出されたクラック像５０１に基づき、クラック２０１の長さの総計が算出される。ステップＳ６２０において否定判定がなされた場合は、ステップＳ６６０でクラック検出処理用画像５００が生成されていないので、プロセッサ１５１は、ステップＳ６１０で取得された撮影画像３００に対して例えば二値化処理を行う。これによりクラック２０１が検出される。
【００４４】
ステップＳ６８０において、プロセッサ１５１は、ステップＳ６７０で検出されたクラック、特に、算出されたクラック２０１の長さの総計に基づいて、電磁波が電磁波透過構造体５の金属膜８を透過する際の電磁波透過性を評価する。プロセッサ１５１は、電磁波透過構造体５の電磁波透過性評価処理結果を検査装置１のコントローラ１１へ転送する。上述したように、コントローラ１１は、取得したその処理結果に基づき、電磁波透過構造体５の電磁波透過性に関する情報を出力装置１４に出力させる。ステップＳ６８０の処理が完了すると、電磁波透過性評価処理の手順は終了する。
【００４５】
なお、上述した検査装置１のコンピュータ１５で実行されるコンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやＵＳＢメモリ等の記録媒体４０や、インターネット等の通信ネットワーク３０を流れるデータ信号を通じて検査装置１のコンピュータ１５へ提供することができる。図７は、その様子を示す図であり、すなわち検査装置１のコンピュータ１５で実行されるコンピュータプログラムの製品供給態様を例示する図である。
【００４６】
検査装置１のコンピュータ１５は、記録媒体４０を介してコンピュータプログラムの提供を受ける。或いは、検査装置１のコンピュータ１５は不図示の通信モジュールを介して通信ネットワーク３０との接続機能を有する。コンピュータプログラム提供サーバ２０は、上記コンピュータプログラムを提供するサーバコンピュータであり、ハードディスク等の記録媒体にコンピュータプログラムを格納する。通信ネットワーク３０は、インターネット、無線ＬＡＮ、電話網、或いは専用線等である。コンピュータプログラム提供サーバ２０は記録媒体からコンピュータプログラムを読み出し、通信ネットワーク３０を介してコンピュータプログラムを検査装置１のコンピュータ１５に送信する。すなわち、コンピュータプログラムをデータ信号として搬送波に載せ、通信ネットワーク３０を介して送信する。このように、コンピュータプログラムは、記録媒体やデータ信号（搬送波）などの種々の形態のコンピュータ読み込み可能なコンピュータプログラム製品として供給できる。
【００４７】
本実施の形態における検査装置１によれば、次の作用効果が得られる。
【００４８】
（１）検査装置１のコンピュータ１５のプロセッサ１５１は、（１ａ）クラック２０１を有する金属膜８を撮影した撮影画像３００を対象とするフーリエ変換処理によって、複数の空間周波数成分のパワースペクトルデータを生成し、（１ｂ）パワースペクトルデータにおいて、空間周波数の絶対値が所定値よりも低い第１範囲４０１に含まれる空間周波数成分のパワースペクトルを減じることによって、低周波成分カットデータを生成し、（１ｃ）低周波成分カットデータを対象とする、フーリエ変換処理の逆変換処理に基づき、撮影画像３００とは異なるクラック検出処理用画像５００を生成し、クラック検出処理用画像５００に基づき、クラック２０１を検出し、（１ｄ）検出されたクラック２０１の長さの総計に基づき、電磁波が金属膜８を透過する際の電磁波透過性を評価する、という電磁波透過性評価処理を行う。これにより、金属膜８の電磁波透過性評価コストを、実際の電磁波透過性を測定するのに比べて抑制することができる。
【００４９】
（２）プロセッサ１５１は、パワースペクトルデータを生成した後、複数の空間周波数成分のパワースペクトルにそれぞれ対応する強度を有する複数の画素によって構成されるフーリエ変換画像４００をさらに生成する。生成されたフーリエ変換画像４００の中心画素Ｐ０は、複数の空間周波数成分のうち、絶対値が最も低い最低空間周波数成分に対応する。低周波成分カットデータが生成される際、第１範囲４０１に含まれる空間周波数成分は、最低空間周波数成分を含む。さらに、フーリエ変換画像４００において中心画素Ｐ０から所定距離以内に位置する複数の画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・，Ｐｎにそれぞれ対応する空間周波数成分とを含んでもよい。これにより、撮影画像３００中の背景像３０２が一様でない場合であっても、より精度良くクラックを検出することが可能となる。
【００５０】
（３）プロセッサ１５１は、撮影画像３００に含まれる複数の画素の強度値の度数分布３５０が有する極値の数が１つであるか否かをさらに判定する。極値の数が１つであると判定されたとき、パワースペクトルデータが生成される。撮影画像３００に応じて適切なクラック検出処理を行うことができる。
【００５１】
（４）プロセッサ１５１によるクラック検出は、クラック検出処理用画像５００に対する二値化処理に基づいて行われる。これにより、自動的にかつ簡便にクラック２０１を検出することができる。
【００５２】
（５）プロセッサ１５１による電磁波透過性評価は、クラック２０１の大きさと、撮影画像３００の解像度とに基づき、行われる。クラック２０１の長さの総計と電磁波透過性との関係に関する情報を参照することが可能な場合は、この情報を参照することとしてもよい。これにより、精度良くクラック２０１を検出することができる。
【００５３】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述した実施の形態と組み合わせることも可能である。
【００５４】
（変形例１）上述した実施の形態においては、プロセッサ１５１によって低周波成分カットデータが生成される際、第１範囲４０１に含まれる空間周波数成分のパワースペクトルは、その量に関わらず、減じられる。例えば、図４（ｂ）において、ｎ＝３の場合、第１範囲４０１を構成する複数の画素Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・，Ｐｎに対応する空間周波数成分のパワースペクトルがすべて減じられる（例えば０になる）。しかし、プロセッサ１５１によって低周波成分カットデータが生成される際、第１範囲４０１に含まれる空間周波数成分のパワースペクトルは、所定量以上であるとき、減じられることとしてもよい。すなわち、例えば、図４（ｂ）において、ｎ＝３の場合、第１範囲４０１を構成する複数の画素Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・，Ｐｎの強度値が所定値（例えば１９１）以上である画素に対応する空間周波数成分のパワースペクトルが減じられる（例えば０になる）こととしてもよい。その場合、微細なクラックの消失を防止することができる。
【００５５】
（変形例２）二値化処理は、上述した実施の形態における検査装置１の説明で例示した方法以外の方法が用いられることとしてもよい。例えば、判別分析法（大津の手法）を用いて二値化処理が行われることとしてもよい。
【００５６】
（変形例３）上述した実施の形態においては、撮影画像３００の全領域を対象としてクラック検出処理用画像５００が生成される。しかし、撮影画像３００の一部の領域を対象としてクラック検出処理用画像５００が生成されることとしてもよい。その場合、撮影画像３００の一部の領域に含まれるクラックは、クラック検出処理用画像５００を用いて検出され、撮影画像３００の他の領域に含まれるクラック２０１は、撮影画像３００を用いて検出される。
【００５７】
（変形例４）上述した実施の形態においては、コンピュータ１５は、検査装置１に含まれる装置として説明したが、検査装置１とは別に設けられる検査装置１から独立した装置であってもよい。その場合、コンピュータ１５のプロセッサ１５１は、電磁波透過構造体５の金属膜８の撮影画像３００を、通信または記録媒体を介して取得し、電磁波透過構造体５の電磁波透過性評価処理結果を、コンピュータ１５に設けられた不図示の出力装置及び／または記憶装置に出力する。
【００５８】
上記では、種々の実施の形態及び変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。例えば、検査装置１のコンピュータ１５のプロセッサ１５１は、クラック２０１を有する金属膜８を撮影した撮影画像３００に基づいて、二値化処理によるクラック２０１に対応するクラック像５０１と金属粒２０２に対応する背景像５０２との強度差を有するクラック検出処理用画像５００を生成し、クラック検出処理用画像５００に基づき、電磁波が金属膜８を透過する際の電磁波透過性を評価する、という電磁波透過性評価処理を行うこととしてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  検査装置、５  電磁波透過構造体、６  基板、７  下地膜、８  金属膜、１１  コントローラ、１２  カメラ、１３  照明装置、１４  出力装置、１５  コンピュータ、２０  コンピュータプログラム提供サーバ、４０  通信ネットワーク、４０  記録媒体、１５１  プロセッサ、１５２  メモリ、２０１  クラック、２０２  金属粒、３００  撮影画像、３０１  クラック像、３０２  背景像、３５０  度数分布、３５１  極値、４００  フーリエ変換画像、４０１  第１範囲、４０２  第２範囲、５００  クラック検出処理用画像、５０１  クラック像、５０２  背景像、５５０  度数分布
【図１】
2020016510.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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