(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の画像を撮像して画像データを生成する撮像部と、
前記画像データに含まれる信号値を空間的に平滑化した基準値を含む基準値データを生成する平滑化部と、
前記基準値データを含む基準値と予め定めた上限値の比率を乗じて得られた上限値又は予め定めた下限値の比率を乗じて得られた下限値に基づいて、前記信号値が前記上限値よりも大きい又は前記信号値が前記下限値よりも小さい領域である第１の欠陥部を検出する第１の欠陥情報生成部と、
前記撮像部から入力された画像データに含まれる画素毎の２次元座標と対応付けて記憶する画像情報記憶部と、
前記平滑化部が生成した基準値データのうち、前記検査対象物の進行方向と逆方向の座標毎に予め定めた個数の画素毎の基準値信号と各画素の座標値を対応付けて記憶する基準値記憶部と、
前記第１の欠陥部の画像を含む欠陥包含画像データと、前記第１の欠陥部を検出するために用いられた基準値データとを含む欠陥包含画像情報を生成する欠陥包含画像生成部と、
前記基準値データと操作入力部からの上限値の比率を乗じて得られた上限値又は前記操作入力部からの下限値の比率を乗じて得られた下限値に基づいて、前記欠陥包含画像データに含まれる第１の欠陥部の画像を示す信号値が前記上限値よりも大きい又は前記信号値が前記下限値よりも小さい領域である第２の欠陥部を検出する第２の欠陥情報生成部を備え、
前記平滑化部が前記信号値を平滑化する平滑化領域の大きさが所定の欠陥部の大きさよりも大きい
ことを特徴とする欠陥検査システム。
【請求項２】
前記欠陥包含画像生成部は、
前記第１の欠陥部を検出するために用いた基準値データとして、前記基準値記憶部から前記逆方向に最も近接する座標に係る基準値データを読み出すこと
を特徴とする請求項１に記載の欠陥検査システム。
【請求項３】
検査対象物の画像を撮像して画像データを生成する撮像部と、第１の欠陥部の画像を含む欠陥包含画像データ及び基準値データを対応付けて記憶する画像情報記憶部とを備える欠陥検査システムにおける欠陥検査方法であって、
前記欠陥検査システムは、前記画像データに含まれる信号値を空間的に平滑化した基準値を含む基準値データを生成する第１の過程と、
前記欠陥検査システムは、前記基準値データを含む基準値と予め定めた上限値の比率を乗じて得られた上限値又は予め定めた下限値の比率を乗じて得られた下限値に基づいて、前記信号値が前記上限値よりも大きい又は前記信号値が前記下限値よりも小さい領域である第１の欠陥部を検出する第２の過程と、
前記欠陥検査システムは、前記撮像部から入力された画像データに含まれる画素毎の２次元座標と対応付けて画像情報記憶部に記憶する第３の過程と、
前記欠陥検査システムは、前記第１の過程で生成された基準値データのうち、前記検査対象物の進行方向と逆方向の座標毎に予め定めた個数の画素毎の基準値信号と各画素の座標値を対応付けて基準値記憶部に記憶する第４の過程と、
前記欠陥検査システムは、前記第１の欠陥部の画像を含む欠陥包含画像データと、前記第１の欠陥部を検出するために用いられた基準値データとを含む欠陥包含画像情報を生成する第５の過程と、
前記欠陥検査システムは、前記基準値データと操作入力部からの上限値の比率を乗じて得られた上限値又は前記操作入力部からの下限値の比率を乗じて得られた下限値に基づいて、前記欠陥包含画像データに含まれる第１の欠陥部の画像を示す信号値が前記上限値よりも大きい又は前記信号値が前記下限値よりも小さい領域である第２の欠陥部を検出する第６の過程とを有し、
前記第１の過程において前記信号値を平滑化する平滑化領域の大きさが所定の欠陥部の大きさよりも大きい
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項４】
前記第５の過程は、
前記第１の欠陥部を検出するために用いた基準値データとして、前記基準値記憶部から前記逆方向に最も近接する座標に係る基準値データを読み出すこと
を特徴とする請求項３に記載の欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥検査システム及び欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検査対象物上に付着した異物、汚れ、傷等の欠陥を検出する欠陥検査装置が提案されてきた。欠陥検査装置には、例えば、検査対象物を移動させ、移動している検査対象物の表面を走査するラインセンサを備え、ラインセンサからの信号を処理して欠陥を検出するものがある。欠陥検査装置には、欠陥を検出する際に、ラインセンサからの信号が表す画像を２値化する２値化処理を行うものがある。
例えば、特許文献１に記載の欠陥検査装置は、欠陥として検出された画像のうち、予め設定された閾値設定領域における信号値に対する比率で２値化のための閾値を設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の欠陥検査装置において、例えば、閾値設定領域に欠陥部が含まれるか否か、閾値設定領域に含まれる欠陥部の大きさや形状、正常部における画素レベルの変動などにより、閾値が変動する。従って、閾値が適正に設定されないことにより、欠陥部が誤検出されることがある。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、欠陥部を正確に検出できる欠陥検査システム及び欠陥検査方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、検査対象物の画像を撮像して画像データを生成する撮像部と、前記画像データに含まれる信号値を空間的に平滑化した基準値を含む基準値データを生成する平滑化部と、前記基準値データを含む基準値と予め定めた上限値の比率を乗じて得られた上限値又は予め定めた下限値の比率を乗じて得られた下限値に基づいて、前記信号値が前記上限値よりも大きい又は前記信号値が前記下限値よりも小さい領域である第１の欠陥部を検出する第１の欠陥情報生成部と、前記撮像部から入力された画像データに含まれる画素毎の２次元座標と対応付けて記憶する画像情報記憶部と、前記平滑化部が生成した基準値データのうち、前記検査対象物の進行方向と逆方向の座標毎に予め定めた個数の画素毎の基準値信号と各画素の座標値を対応付けて記憶する基準値記憶部と、前記第１の欠陥部の画像を含む欠陥包含画像データと、前記第１の欠陥部を検出するために用いられた基準値データとを含む欠陥包含画像情報を生成する欠陥包含画像生成部と、前記基準値データと操作入力部からの上限値の比率を乗じて得られた上限値又は前記操作入力部からの下限値の比率を乗じて得られた下限値に基づいて、前記欠陥包含画像データに含まれる第１の欠陥部の画像を示す信号値が前記上限値よりも大きい又は前記信号値が前記下限値よりも小さい領域である第２の欠陥部を検出する第２の欠陥情報生成部を備え、前記平滑化部が前記信号値を平滑化する平滑化領域の大きさが所定の欠陥部の大きさよりも大きいことを特徴とする欠陥検査システムである。
【０００７】
（２）本発明のその他の態様は、上述の欠陥検査システムであって、前記欠陥包含画像生成部は、前記第１の欠陥部を検出するために用いた基準値データとして、前記基準値記憶部から前記逆方向に最も近接する座標に係る基準値データを読み出すことを特徴とする。
【０００８】
（３）本発明のその他の態様は、検査対象物の画像を撮像して画像データを生成する撮像部と、第１の欠陥部の画像を含む欠陥包含画像データ及び基準値データを対応付けて記憶する画像情報記憶部とを備える欠陥検査システムにおける欠陥検査方法であって、前記欠陥検査システムは、前記画像データに含まれる信号値を空間的に平滑化した基準値を含む基準値データを生成する第１の過程と、前記欠陥検査システムは、前記基準値データを含む基準値と予め定めた上限値の比率を乗じて得られた上限値又は予め定めた下限値の比率を乗じて得られた下限値に基づいて、前記信号値が前記上限値よりも大きい又は前記信号値が前記下限値よりも小さい領域である第１の欠陥部を検出する第２の過程と、前記欠陥検査システムは、前記撮像部から入力された画像データに含まれる画素毎の２次元座標と対応付けて画像情報記憶部に記憶する第３の過程と、前記欠陥検査システムは、前記第１の過程で生成された基準値データのうち、前記検査対象物の進行方向と逆方向の座標毎に予め定めた個数の画素毎の基準値信号と各画素の座標値を対応付けて基準値記憶部に記憶する第４の過程と、前記欠陥検査システムは、前記第１の欠陥部の画像を含む欠陥包含画像データと、前記第１の欠陥部を検出するために用いられた基準値データとを含む欠陥包含画像情報を生成する第５の過程と、前記欠陥検査システムは、前記基準値データと操作入力部からの上限値の比率を乗じて得られた上限値又は前記操作入力部からの下限値の比率を乗じて得られた下限値に基づいて、前記欠陥包含画像データに含まれる第１の欠陥部の画像を示す信号値が前記上限値よりも大きい又は前記信号値が前記下限値よりも小さい領域である第２の欠陥部を検出する第６の過程とを有し、前記第１の過程において前記信号値を平滑化する平滑化領域の大きさが所定の欠陥部の大きさよりも大きいことを特徴とする欠陥検査方法である。
【０００９】
（４）本発明のその他の態様は、上述の欠陥検査方法であって、前記第５の過程は、前記第１の欠陥部を検出するために用いた基準値データとして、前記基準値記憶部から前記逆方向に最も近接する座標に係る基準値データを読み出すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、欠陥部を正しく検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る欠陥検査システムの構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係る駆動部の構成を表す概念図である。
【図３】本実施形態に係る第１欠陥検出部の構成を表す概略図である。
【図４】基準値の一例を表す図である。
【図５】本実施形態に係る基準値記憶部が記憶する基準値データの一例を表す図である。
【図６】上限値及び下限値の一例を表す図である。
【図７】明欠陥データの一例を表す概念図である。
【図８】明欠陥データのその他の例を表す概念図である。
【図９】欠陥包含画像情報の一例を表す概念図である。
【図１０】本実施形態に係る第１欠陥検出部が実行する欠陥検出処理を表すフローチャートである。
【図１１】本実施形態に係る第２欠陥検出部の構成を表す概略図である。
【図１２】本実施形態に係る第２欠陥検出部が実行する欠陥検出処理を表すフローチャートである。
【図１３】本実施形態に係る出力表示部が表示する欠陥情報及び欠陥画像データの一例を表す図である。
【図１４】従来の欠陥検査装置に係る閾値設定領域と欠陥部の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る欠陥検査システム１の構成を示す概略図である。
欠陥検査システム１は、撮像部１１、照明部１２、駆動部１３、第１欠陥検出部１４、第２欠陥検出部１５及び出力表示部１６を含んで構成される。ここで、欠陥検査装置１０は、撮像部１１、照明部１２、駆動部１３及び第１欠陥検出部１４を含んで構成される。
【００１３】
撮像部１１は、一定速度（例えば、３０ｍ／分）で一定の方向に移動する検査対象物の表面の画像を撮像する。撮像部１１は、検査対象物の進行方向とは垂直な方向に一定の空間間隔（例えば、０．１ｍｍ）で配列された撮像素子（画素）を複数（例えば、６１４４）個備える。撮像部１１は、例えば、ラインセンサである。撮像部１１は、各画素が受信した検査対象物の画像を表す信号を一列毎に順次取得（走査）する。ここで、撮像部１１は、信号を取得する画素を、例えば一端の画素から一定時間間隔で順次隣接する画素に変更し、他端の画素に達した後、一端の画素に戻す。これにより、撮像部１１は、一列の信号を走査する。撮像部１１が、１列の信号を走査する時間（走査周期）は、検査対象物が画素間間隔と等しい距離だけ移動する時間である。取得した信号は、画素毎の明暗を表す信号値を示す。この信号値は、例えば、最大値が２５５であり、最小値が０である８ビットの整数である。また、信号値が大きいほど明るい画像を示す。撮像部１１は、取得した信号を含む画像データを第１欠陥検出部１４に出力する。なお、撮像部１１は、画素の配列方向に配列したラインセンサを複数台（例えば、４台）備え、各ラインセンサから取得した画像データをそれぞれ第１欠陥検出部１４に出力してもよい。
【００１４】
照明部１２は、検査対象物に光線を照射する。照明部１２は、例えば、照明長２０００ｍｍの石英ロッド照明である。検査対象物の材質により光線の反射率が異なるが、反射光を示す信号値の範囲が最大値及び最小値の間に収まるように、照明部１２が照射する光線の照度を調整できるようにしてもよい。これにより、検査対象物の表面の状態が、画像の明暗に基づいて判別できるようにする。
駆動部１３は、検査対象物を一定速度で一定の方向に移動させる。これにより、検査対象物が撮影される領域を、撮像部１１における走査周期内に画素間間隔だけ進行する速度で順次移動させる。駆動部１３の構成例については、撮像部１１及び照明部１２の配置例とともに後述する。
【００１５】
第１欠陥検出部（画像処理装置）１４は、撮像部１１から入力された画像データに含まれる信号値に基づいて基準値データを生成する。第１欠陥検出部１４は、生成した基準値データと予め定めた第１の検出条件の一部として閾値の上限値（もしくは当該上限値の比率）及び下限値（もしくは当該下限値の比率）に基づいて、上限値よりも信号値が大きい明欠陥部もしくは下限値よりも信号値が小さい暗欠陥部、又は両者（第１の欠陥部）を検出する。以下の説明では、明欠陥部と暗欠陥部を総称して、欠陥部と呼ぶことがある。第１欠陥検出部１４は、検出した欠陥部の特徴量を表す第１の欠陥情報を生成する。  
第１の検出条件の他の部分（フィルタリング条件）として、その他、面積、幅、長さ、面積率、縦横比、ピーク濃度、平均濃度、等の欠陥部の特徴を表す特徴量パラメータの範囲を表す情報が含まれる。第１欠陥検出部１４は、検出した欠陥部に係る第１の欠陥情報が、フィルタリング条件を満たすか否か判断する。第１欠陥検出部１４がフィルタリング条件を満たすと判断した欠陥部の画像を含む画像データを抽出し、欠陥部の検出に用いた閾値や特徴量パラメータの範囲を表す第１検出条件情報、及び基準値データを対応付けて欠陥包含画像情報として生成する。第１欠陥検出部１４は、生成した欠陥包含画像データと第１の欠陥情報を第２欠陥検出部１５に出力する。第1欠陥検出部１４の構成例、フィルタリング条件情報を構成する特徴量パラメータについては、後述する。
【００１６】
第２欠陥検出部１５は、第１欠陥検出部１４から入力された欠陥包含画像情報から第２検出条件情報に基づいて第２の欠陥情報を生成する。第２欠陥検出部１５は、欠陥包含画像情報に含まれる基準値データと、指定された第２の検出条件に含まれる閾値の上限値もしくは下限値のいずれか、又は両者に基づいて、欠陥部（第２の欠陥部）を検出する。第２欠陥検出部１５は、検出した欠陥部の特徴量を表す第２の欠陥情報を生成する。
第２の検出条件にも、第１の検出条件と同種の特徴量パラメータの範囲を表す情報が含まれる。第２欠陥検出部１５は、生成した第２の欠陥情報、欠陥部を表す欠陥画像データを出力表示部１６に出力する。また、第２欠陥検出部１５は、第１欠陥検出部１４から入力された第１の欠陥情報を出力表示部１６に出力する。
【００１７】
第２欠陥検出部（ホストコンピュータ）１５は、第１欠陥検出部１４を備える欠陥検査装置１０と一体化されていなくともよく、着脱可能な別個の装置、例えばパーソナルコンピュータであってもよい。従って、第２欠陥検出部１５は、第１欠陥検出部１４から予め入力された欠陥画像データに基づいて第２の欠陥情報を生成、出力してもよく、欠陥画像データの入力と同時に第２の欠陥情報を生成、出力しなくともよい。第２欠陥検出部１５の構成例については、後述する。
【００１８】
出力表示部（出力装置）１６は、第２欠陥検出部１５から入力された第１の欠陥情報、第２の欠陥情報、欠陥部を表す画像データを画像として表示する。出力表示部１６は、例えばディスプレイである。なお、第２欠陥検出部１５から第１の欠陥情報又は第２の欠陥情報が入力された場合、出力表示部１６は、欠陥が発生したことを表す警告情報を利用者が知覚できる形態で表示してもよい。警告情報の形態は、例えば画像データ（警告画像）でも、音声データ（警告音）であってもよい。これにより、利用者は欠陥が発生したことについて注意が喚起される。出力表示部１６が表示する欠陥情報及び欠陥画像データの例については後述する。
【００１９】
次に、本実施形態に係る駆動部１３の構成例について説明する。
図２は、本実施形態に係る駆動部１３の構成を表す概念図である。
駆動部１３は、モータ１３１、巻取ローラ１３２及び送りローラ１３３を含んで構成される。図２において、巻取ローラ１３２から送りローラ１３３の方向の座標軸をＹ軸とし、Ｙ軸に垂直で水平面に平行な座標軸をＸ軸とする。検査対象物は、例えば、樹脂シート、フィルム、布地、紙、のように薄く可塑性がある物体であり、予め送りローラ１３３に巻き取られている。
モータ１３１は、巻取ローラ１３２に動力を伝達する回転子を備える。
巻取ローラ１３２はＸ軸に平行な回転軸を備える。巻取ローラ１３２は、モータ１３１から伝達された動力により回転軸を中心に回転し検査対象物の一端を巻き取る。このとき、検査対象物の残りの部分は、巻取ローラ１３２が回転する方向に進行し、送りローラ１３３の表面に接している部分を回転させる。これにより、検査対象物は、送りローラ１３３から巻取ローラ１３２の方向、即ちＹ軸の負方向に移動する。
送りローラ１３３は、Ｘ軸と並行な方向に回転軸を備え、回転と同時に検査対象物を巻取ローラ１３２の方向に送り出す。
【００２０】
ここで、撮像部１１は、Ｘ軸方向に平行に配列した画素を備え、巻取ローラ１３２に巻き取られている検査対象物の表面の画像データを撮像する。撮像部１１は、一定時間間隔毎に各画素が受信した信号を一列毎に順次走査し、走査した信号を画像データとして第１欠陥検出部１４に出力する。検査対象物は、Ｙ軸の負方向（逆方向）に一定速度で移動するため、撮影領域は、時間経過とともにＹ軸方向（正方向）に移動する。このようにして、検査対象物の表面全体の画像データが取得される。
照明部１２は、検査対象物の表面に光線を照射する。光線を照射する領域は、少なくとも撮像部１１が画像を撮像する領域を含む。照明部１２は、例えば、長手方向がＸ軸方向に平行な光源を備える。
【００２１】
次に、本実施形態に係る第１欠陥検出部１４の構成について説明する。
図３は、本実施形態に係る第１欠陥検出部１４の構成を表す概略図である。
第１欠陥検出部１４は、平滑化部１４１、基準値記憶部１４２、閾値算出部１４３、差分強調部１４４、二値化部１４５、境界検出部１４６、第１欠陥情報生成部１４７、画像情報記憶部１４８及び欠陥包含画像生成部１４９を含んで構成される。
【００２２】
平滑化部１４１（スムージング処理部）は、撮像部１１から入力された画像データに含まれる画素毎の信号値を空間的に平滑化し、画素毎の基準値信号を含む基準値データを生成する。平滑化部１４１は、例えば、注目画素（ｉ，ｊ）を含む領域であって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向ともに複数の画素からなる２次元の領域（平滑化領域）に含まれる画素毎の信号値を平滑化する２次元フィルタである。ｉ、ｊは、ｘ方向の画素のインデックス、ｙ方向の画素のインデックスを表す整数である。平滑化部１４１は、平滑化領域に属する画素毎の重み係数を用いて対応する画素毎の信号値を重み付け加算して、注目画素に対する平滑化した信号値を算出する。各画素の重み係数は、いずれもゼロよりも大きい実数である。平滑化領域の大きさは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向各々の予め定めた画素数（例えば、Ｘ軸方向３３個、Ｙ軸方向３３個）で特定され、検出対象となる欠陥部の典型的な大きさよりも大きくしてもよい。平滑化部１４１は、生成した基準値データと各基準値信号に対応する画素の座標を基準値記憶部１４２に記憶する。
【００２３】
基準値記憶部（基準値設定部）１４２は、平滑化部１４１が記憶させた基準値データのうち、予め定めた個数（例えば、６１４４個）のＹ軸方向の座標（Ｙ座標）毎に画素毎の基準値信号を、各画素の座標値と対応付けて記憶する。基準値記憶部１４２は、例えば、記憶させた基準値信号を予め定めた個数だけ保持する。基準値記憶部１４２は、保持した基準値信号のうち最も旧い基準値信号を消去し、新たな基準値信号を記憶する。基準値記憶部１４２は、例えばリングバッファを用いて構成されていてもよい。
【００２４】
閾値算出部（閾値処理部）１４３は、基準値記憶部１４２に記憶された最新の基準値信号を画素毎に読み出し、読み出した基準値信号に基づいて上限値及び下限値を算出する。基準値に対する上限値の比率及び下限値の比率を表す第１の検出条件情報が予め設定されている場合、閾値算出部１４３は、例えば、基準値に上限値の比率（例えば、１２０％）を乗じて上限値を算出する。閾値算出部１４３は、基準値に下限値の比率（例えば、８０％）を乗じて下限値を算出する。なお、上限値が信号値としてとりうる最大値（例えば、８ビットの場合２５５）を上回る場合には、閾値算出部１４３は、その最大値−１を上限値と設定する。下限値が信号値としてとりうる最小値（例えば、８ビットの場合、０）を下回る場合には、閾値算出部１４３は、その最小値＋１を下限値と設定する。仮に、上限値を最大値と設定し、下限値を最小値と設定した場合、信号値が最大値又は最小値である領域においても、後述する二値化において欠陥が検出されないからである。なお、本実施形態では、画像データに含まれる信号値が最大値又は最小値となる領域を、欠陥を検出しない領域（検査領域外）として取り扱うようにしてもよい。閾値算出部１４３は、画素毎の上限値を含む上限データと画素毎の下限値を含む下限データを二値化部１４５に出力する。閾値算出部１４３は、上限データを算出した上限値の比率及び下限データを算出した下限値の比率を表す情報を第１の検出条件情報の一部として欠陥包含画像生成部１４９に出力する。
【００２５】
差分強調部（フィルタ処理部）１４４は、撮像部１１から入力された画像データに含まれる画素毎の信号値の空間的変動を強調するように検査対象物が進行する方向と逆方向であるＹ軸方向についてフィルタ処理を行う。差分強調部１４４は、例えば、差分フィルタ、又はＳｏｂｅｌフィルタを用いてフィルタ処理を行う。差分フィルタは、Ｙ軸方向に注目画素と隣接した座標における画素の信号値から、Ｙ軸の負方向に注目画素と隣接した座標における画素の信号値の差をとるフィルタである。Ｓｏｂｅｌフィルタは、差分フィルタに対して、Ｘ軸において同一の座標の画素の重みを強調したフィルタである。差分強調部１４４は、フィルタ処理によって算出した信号値を含む差分強調データを生成し、生成した差分強調データを二値化部１４５に出力する。
【００２６】
二値化部１４５は、差分強調部１４４から入力された差分強調データと閾値算出部１４３から入力された上限データに基づいて、画素毎の明欠陥信号値を含む明欠陥データを生成する。明欠陥信号値は、１又は０の値をとる。ここで、差分強調データに含まれる画素毎の信号値が、その画素とＸ座標が等しく、上限データに含まれる上限値を超える画素について、二値化部１４５は、明欠陥信号値を１とする。差分強調データに含まれる画素毎の信号値が、その画素とＸ座標が等しく、上限データに含まれる上限値と等しい、又は上限値よりも小さい画素について、二値化部１４５は、明欠陥信号値を０とする。即ち、明欠陥信号値が１である画素を占める領域は、基準値よりも明るい画像を与える明欠陥の領域である。二値化部１４５は、生成した明欠陥データを境界検出部１４６に出力する。
【００２７】
二値化部１４５は、差分強調部１４４から入力された差分強調データと閾値算出部１４３から入力された下限データに基づいて、画素毎の暗欠陥信号値を含む暗欠陥データを生成する。暗欠陥信号値も、１又は０の値をとる。ここで、差分強調データに含まれる画素毎の信号値が、その画素とＸ座標が等しく、下限データに含まれる下限値を下回る画素について、二値化部１４５は、暗欠陥信号値を１とする。差分強調データに含まれる画素毎の信号値が、その画素とＸ座標が等しく、下限データに含まれる下限値と等しい、又は下限値よりも大きい画素について、二値化部１４５は、暗欠陥信号値を０とする。即ち、暗欠陥信号値が１である画素を占める領域は、基準値よりも暗い画像を与える暗欠陥の領域である。二値化部１４５は、生成した暗欠陥データを境界検出部１４６に出力する。
【００２８】
境界検出部（ランレングス符号化部）１４６は、二値化部１４５から入力された明欠陥データについて、Ｙ座標毎に明欠陥が占める領域（明欠陥部）の境界の画素（境界画素）を表す明境界データを生成する。境界検出部１４６は、二値化部１４５から入力された暗欠陥データについて、Ｙ座標毎に暗欠陥が占める領域（暗欠陥部）の境界画素を表す暗境界データを生成する。境界検出部１４６は、信号値が１であってＸ軸方向又はＸ軸の負方向に隣接する画素の信号値が０である画素を、この境界画素と定める。境界検出部１４６は、生成した明境界データ及び暗境界データを第１欠陥情報生成部１４７に出力する。境界検出部１４６における処理の一例については後述する。
【００２９】
第１欠陥情報生成部（連続性処理部）１４７は、境界検出部１４６から入力された明境界データに基づいて、空間的に連続する同一の明欠陥部（第１の欠陥部）を検出する。ここで、第１欠陥情報生成部１４７は、明境界データが表す明欠陥部に基づいて、Ｙ座標毎に明欠陥部に属す画素のＸ座標と、それぞれ負方向に隣接するＹ座標における明欠陥部に属す画素のＸ座標が同一である画素がある場合、これらの明欠陥部は同一の明欠陥部であると判断する。第１欠陥情報生成部１４７は、負方向に隣接するＹ座標との間で、そのような画素がない場合、明欠陥部が隣接するＹ座標において終端したと判断する。このようにして第１欠陥情報生成部１４７は、空間的に連続した同一の明欠陥部を特定する。
第１欠陥情報生成部１４７は、境界検出部１４６から入力された暗境界データに基づいて、空間的に連続する暗欠陥部（第１の欠陥部）を検出する。第１欠陥情報生成部１４７は、明欠陥部と同様にして、空間的に連続した同一の暗欠陥部を特定する。
第１欠陥情報生成部１４７において空間的に連続した同一の欠陥部を特定する処理の一例については後述する。
【００３０】
第１欠陥情報生成部１４７は、特定した欠陥部毎に、特徴量として、例えば中心座標（重心）、面積、幅、長さ、面積率、縦横比、ピーク濃度、平均濃度、を算出する。ここで、面積とは、１個の欠陥部に属する画素の数である。幅とは、その欠陥部に属する画素におけるＸ軸座標の最大値から最小値の差に１を加えた値である。長さとは、その欠陥部に属する画素におけるＹ軸座標の最大値から最小値の差に１を加えた値である。幅、長さは、それぞれ水平フェレ径、垂直フェレ径とも呼ばれる。また、Ｘ軸座標の最大値と最小値、Ｙ軸座標の最大値と最小値に囲まれる四角形（長方形）の領域を欠陥検出領域と呼ぶ。つまり、欠陥検出領域は、欠陥部に外接する四角形の領域である。
面積率とは、その欠陥部が占める面積を幅と長さの積で正規化した値、即ち、欠陥検出領域において欠陥部が占める面積の割合である。例えば、欠陥部の形状が長方形である場合、面積率は、最大値１となる。即ち、面積率は、欠陥部の形状を表す特徴量の１つである。縦横比とは、その欠陥部の幅を長さで除算した値である。縦横比も、欠陥部の形状を表す特徴量である。ピーク濃度は、その欠陥部に属する画素における信号値を基準値で規格化した値（基準値が１００％）のうち最大値である。平均濃度は、その欠陥部に属する画素における信号値の平均値である。
【００３１】
なお、第１欠陥情報生成部１４７は、特定した欠陥部毎の特徴量が、予め定められたフィルタリング条件を満たすか否か判断する。フィルタリング条件は、特徴量毎の欠陥部としてとりうる値の範囲を表す情報を含む。フィルタリング条件に含まれる情報は、例えば、面積、幅、長さ、面積率、縦横比、ピーク濃度、平均濃度、各々の上限値、下限値である。第１欠陥情報生成部１４７は、特徴量が、予め定められたフィルタリング条件を満たさないと判断した欠陥部に関するデータ、例えば、対応する明境界データもしくは暗境界データ、算出した特徴量の情報を消去する。
【００３２】
予め定められたフィルタリング条件を満たすと判断された欠陥部については、第１欠陥情報生成部１４７は、算出した中心座標を表す中心座標情報を欠陥包含画像生成部１４９に出力し、算出した特徴量を表す第１の欠陥情報を第２欠陥検出部１５に出力する。また、第１欠陥情報生成部１４７は、フィルタリング条件を表す情報を第１の検出条件情報の他の部分として欠陥包含画像生成部１４９に出力する。
【００３３】
画像情報記憶部（フレームメモリ）１４８は、撮像部１１から入力された画像データに含まれる画素毎の信号値を、画素毎の２次元座標（Ｘ座標、Ｙ座標）と対応付けて記憶する。
欠陥包含画像生成部（欠陥画像取得部）１４９は、第１欠陥情報生成部１４７から入力された中心座標情報が表す中心座標を中心として予め定めた範囲に属す画素毎の信号値からなる画像データを画像情報記憶部１４８から読み出す。予め定めた範囲とは、例えば、Ｘ軸方向に１２８画素、Ｙ軸方向に１２８画素の四角形の範囲である。欠陥包含画像生成部１４９は、中心座標のＹ座標よりも小さいＹ座標であって、最大となる（最も欠陥部の中心座標に近い）Ｙ座標に対応する基準値データを基準値記憶部１４２から読み出す。読み出される基準値データは、中心座標を算出した欠陥情報を生成するために用いられた基準値データ、即ち欠陥情報を生成する直前に記憶された基準値データである。欠陥包含画像生成部１４９は、閾値算出部１４３から欠陥情報を生成するために用いられた第１の検出条件情報の一部が入力され、第１欠陥情報生成部１４７から第１の欠陥情報を生成するために用いられた第１の検出条件情報の他の部分（フィルタリング情報）が入力される。
欠陥包含画像生成部１４９は、読み出した画像データ、基準値データ、及び第１の検出条件情報を含む欠陥包含画像情報を生成する。欠陥包含画像生成部１４９は、生成した欠陥包含画像情報を第２欠陥検出部１５に出力する。欠陥包含画像情報の一例については後述する。
【００３４】
次に、本実施形態に係る平滑化部１４１が算出した基準値の一例について説明する。
図４は、基準値の一例を表す図である。
図４において、横軸はＸ座標を表し、縦軸は、信号値を表す。Ｘ座標の最小値は１、最大値は６１４４である。Ｙ座標の最小値は０、最大値は２５５である。図４において、実線は、画素毎の信号値を表し、破線は画素毎の基準値を表す。信号値は、全体的にＸ座標に対して凸であるが、Ｘ座標３０４０の場合に極小値０をとる。即ち、Ｘ座標が３０４０の付近が欠陥を表す領域である。これに対し、基準値も全体的にＸ座標に対して凸であるがＸ座標３０４０の場合の極小値は１１６である。この極小値は、極大値１３０から１６だけ低いに過ぎない。また、極小値又はその付近を除いた領域では、信号値と基準値の概形は、ほぼ一致しており、信号値は基準値を中心に空間的に微細に変動している。従って、基準値は、信号値の大局的な変化を表し、欠陥部の有無による影響を受けにくい。
【００３５】
次に、本実施形態に係る基準値記憶部１４２に記憶された基準値データの一例について説明する。
図５は、本実施形態に係る基準値記憶部が記憶する基準値データの一例を表す図である。
図５において、最左列はＹ座標を表し、第２列よりも右側の各列は、Ｙ座標に対応した基準値データを表す。図５は、過去の基準値データとしてＹ座標１０００、２０００、３０００、４０００、５０００のそれぞれに対応する基準値データと、最新の基準値データとしてＹ座標６０００に対応する基準値データが記憶されていることを表す。
最上行から第２行の各列に示されている数値１、２…、６１４４は、画素毎のＸ座標を表す。Ｙ座標毎の基準値データとして、画素毎の基準値がその画素の座標と対応付けられて記憶されていることを表す。
【００３６】
次に、本実施形態に係る閾値算出部１４３が算出した上限値及び下限値の一例について説明する。
図６は、上限値及び下限値の一例を表す図である。
図６において、横軸はＸ座標を表し、縦軸は、信号値を表す。Ｘ座標の最小値は１、最大値は６１４４である。Ｙ座標の最小値は０、最大値は２５５である。図６において、実線は、画素毎の信号値を表し、破線は画素毎の下限値を表し、一点破線は画素毎の上限値を表す。図６が表す下限値は、基準値の８０％の値である。図６が表す上限値は、基準値１２０％の値である。図６において、Ｘ座標が３３から６１１２までの領域は閾値算出領域である。閾値算出領域とは、上限値及び下限値を算出するＸ座標の範囲である。この領域において、後段の二値化部１４５は、明欠陥及び暗欠陥を検出し、明欠陥データ及び暗欠陥データを生成する。これに対して、Ｘ座標が１から３２まで、及び６１１３から６１４４までの領域は、検査領域外である。従って、閾値算出部１４３は、上限値及び下限値を算出せず、上限値を最大値２５５、下限値を最小値０と定めてもよい。
【００３７】
次に、本実施形態に係る境界検出部１４６及び第１欠陥情報生成部１４７における処理の一例について説明する。
図７は、明欠陥データの一例を表す概念図である。
図７において、Ｘ軸方向を左右方向に示し、Ｙ軸方向を上下方向に示す。図７に示される四角形の各々は画素を表す。画素のうち塗りつぶした四角形で表される画素は、明欠陥信号値が１の画素である。塗りつぶされていない四角形で表される画素は、明欠陥信号値が０の画素である  図７において、各画素のＸ座標は、左から右へ順に１、２、３、４、５、６、７、８である。各画素のＹ座標は、上から下へ順に１、２、３、４、５、６、７、８である。
図７において、Ｙ座標４についての境界画素の座標は（４、４）である。境界検出部１４６は、そのＸ座標を表す明境界データを４と定める。Ｙ座標５について、境界画素の座標は（３、５）、（５、５）であるから、境界検出部１４６は、そのＸ座標を表す明境界データを３、５と定める。Ｙ座標６について、境界画素の座標は（６、６）であるから、境界検出部１４６は、Ｘ座標を表す明境界データを６と定める。
Ｙ座標５における明欠陥部の画素のうち座標（４、５）の画素について、隣接するＹ座標４にＸ座標が同一である座標（４、４）において明欠陥部の画素が存在する。従って、第１欠陥情報生成部１４７は、座標（４、４）、（３、５）、（４、５）、（５、５）が同一の明欠陥部Ｃに属すと判断する。
Ｙ座標６における明欠陥部の画素のうち座標（６、６）の画素について、隣接するＹ座標５においてＸ座標が同一である座標（６、５）に明欠陥部の画素は存在しない。従って、第１欠陥情報生成部１４７は、明欠陥部ＣはＹ座標５において終端し、座標（６、６）の画素を含まないと判断する。即ち、第１欠陥情報生成部１４７は、座標（６、６）の画素は、明欠陥部Ｃとは別個の明欠陥部に属すと判断する。
【００３８】
次に、本実施形態に係る境界検出部１４６及び第１欠陥情報生成部１４７における処理のその他の例について説明する。
図８は、明欠陥データのその他の例を表す概念図である。
図８において、Ｘ軸、Ｙ軸、画素の配置は、図７と同様である。
画素のうち濃く塗りつぶした四角形で表される画素は、境界検出部１４６が二値化部１４５から入力された明欠陥データが表す明欠陥信号値が１の画素である。
境界検出部１４６は、明欠陥信号値が１の画素からＸ軸方向、Ｙ軸方向にそれぞれ隣接する予め定めた個数（例えば、１個）の画素、及びＸ軸方向、Ｙ軸方向に斜めに隣接する予め定めた個数（例えば、１個）の画素に対しても明欠陥信号値が１をとるように明欠陥部を拡大（膨張）させてもよい。図８において、明欠陥部を拡大した結果、新たに明欠陥信号値が１となった画素を薄く塗りつぶした四角形で表す。
【００３９】
膨張させた結果、新たに明欠陥信号値が１となった画素は、（５、４）、（６、５）、（３、６）、（４、６）、（５、６）、（７、６）、（６、７）、（７、７）である。
境界検出部１４６は、拡大された明欠陥部について明境界データを定める。図８に示す例において、Ｙ座標４について、境界検出部１４６は、明境界データを４、５と定める。Ｙ座標５について、境界検出部１４６は、明境界データを３、６と定める。Ｙ座標６について、境界検出部１４６は、明境界データを３、７と定める。Ｙ座標７について、境界検出部１４６は、明境界データを６、７と定める。
【００４０】
図８において、Ｙ座標５における明欠陥部の画素のうち座標（４、５）、（５、５）の画素について、隣接するＹ座標４においてＸ座標が同一である座標（４、４）、（５、４）において明欠陥部の画素が存在する。従って、第１欠陥情報生成部１４７は、座標（４、４）、（５、４）、（３、５）、（４、４）、（５、５）、（６、５）が同一の明欠陥部Ｄに属すと判断する。
Ｙ座標６における明欠陥部の画素のうち座標（３、６）、（４、６）、（５、６）、（６、６）の画素について、隣接するＹ座標５においてＸ座標が同一である座標（３、５）、（４、５）、（５、５）、（６、５）に明欠陥部の画素が存在する。従って、第１欠陥情報生成部１４７は、座標（３、６）、（４、６）、（５、６）、（６、６）も、座標（３、５）、（４、５）、（５、５）、（６、５）と同一の明欠陥部Ｄに属すと判断する。
【００４１】
Ｙ座標７における明欠陥部の画素のうち座標（６、７）、（７、７）の画素について、隣接するＹ座標６においてＸ座標が同一である（６、６）、（７、６）に明欠陥部の画素が存在する。従って、第１欠陥情報生成部１４７は、座標（６、７）、（７、７）も、座標（６、６）、（７、６）と同一の明欠陥部Ｄに属すと判断する。なお、Ｙ座標８において明欠陥部の画素は存在しないため、第１欠陥情報生成部１４７は、明欠陥部ＤはＹ座標７において終端したと判断する。
【００４２】
境界検出部１４６は、上述のように拡大処理を施すため、図８に示されるように明欠陥部の界面が平滑化される。第１欠陥情報生成部１４７は、もとの明欠陥部を拡大することで微細な明欠陥部の間隙を埋没させるため、明欠陥部を極端に細分化することが回避される。これにより、画素値でのみ判定された明欠陥部を目視によって判断された明欠陥部に近似するように補正することが可能になる。なお、上述では明欠陥部を例にとって説明したが、本実施形態によれば、暗欠陥部についても同様に空間的に連続した暗欠陥部を判断することができる。
【００４３】
次に、欠陥包含画像情報の一例について説明する。
図９は、欠陥包含画像情報の一例を表す概念図である。
欠陥包含画像生成部１４９が生成する欠陥包含画像情報３０１は、検出条件情報３０２、画像データ３０３、基準値データ３０４を含んで構成される。検出条件情報３０２は、上述の第１の検出条件情報である。基準値データ３０４は、第２欠陥検出部１５において、画像データ３０３から第２の検出条件情報に基づいて欠陥情報を生成するために用いられる。
【００４４】
次に、第１欠陥検出部１４が実行する欠陥検出処理について説明する。
図１０は、本実施形態に係る第１欠陥検出部１４が実行する欠陥検出処理を表すフローチャートである。
（ステップＳ１０１）撮像部１１は、一定速度で一定方向、例えばＹ軸の負方向に移動する検査対象物の表面の画像を撮像し、撮像した画像を表す画像データを平滑化部１４１及び差分強調部１４４に出力する。その後、ステップＳ１０２、Ｓ１０４に進む。
（ステップＳ１０２）平滑化部１４１は、撮像部１１から入力された画像データに含まれる画素毎の信号値を空間的に平滑化し、画素毎の基準値信号を含む基準値データを生成する。平滑化部１４１は、生成した基準値データと各基準値信号に対応する画素の座標（例えば、Ｙ座標値）を基準値記憶部１４２（例えば、図５参照）に記憶する。その後、ステップＳ１０３に進む。
【００４５】
（ステップＳ１０３）閾値算出部１４３は、基準値記憶部１４２に記憶された最新の基準値信号を画素毎に読み出す。閾値算出部１４３は、予め設定された第１の検出条件情報が表す上限値の比率及び下限値の比率を、読み出した基準値信号に各々乗じて上限値及び下限値を算出する。閾値算出部１４３は、画素毎の上限値を含む上限データと座標毎の下限値を含む下限データを二値化部１４５に出力する。閾値算出部１４３は、上限データを算出した上限値の比率及び下限データを算出した下限値の比率を表す情報を第１の検出条件情報の一部として欠陥包含画像生成部１４９に出力する。その後、ステップＳ１０５に進む。
【００４６】
（ステップＳ１０４）差分強調部１４４は、撮像部１１から入力された画像データに含まれる画素毎の信号値の空間的変動を強調するようにフィルタ処理を行う。差分強調部１４４は、フィルタ処理によって算出した信号値を含む差分強調データを生成し、生成した差分強調データを二値化部１４５に出力する。その後、ステップＳ１０５に進む。
【００４７】
（ステップＳ１０５）二値化部１４５は、差分強調部１４４から入力された差分強調データと閾値算出部１４３から入力された上限データに基づいて、画素毎の明欠陥信号値を含む明欠陥データを生成する。二値化部１４５は、差分強調部１４４から入力された差分強調データと閾値算出部１４３から入力された下限データに基づいて、画素毎の暗欠陥信号値を含む暗欠陥データを生成する。二値化部１４５は、生成した明欠陥データ及び暗欠陥データを境界検出部１４６に出力する。その後、ステップＳ１０６に進む。
【００４８】
（ステップＳ１０６）境界検出部１４６は、二値化部１４５から入力された明欠陥データに基づいて明境界データを生成し、二値化部１４５から入力された暗欠陥データに基づいて暗境界データを生成する。境界検出部１４６は、生成した明境界データ及び暗境界データを第１欠陥情報生成部１４７に出力する。その後、ステップＳ１０７に進む。
【００４９】
（ステップＳ１０７）第１欠陥情報生成部１４７は、境界検出部１４６から入力された明境界データ及び暗境界データに基づいて、空間的に連続する同一の欠陥部を検出する。第１欠陥情報生成部１４７は、検出した欠陥部毎に中心座標と、特徴量を算出する。第１欠陥情報生成部１４７は、特定した欠陥部毎の特徴量が、予め定められたフィルタリング条件を満たすと判断した欠陥部について、算出した中心座標を表す中心座標情報を欠陥包含画像生成部１４９に出力する。第１欠陥情報生成部１４７は、フィルタリング条件を第１の検出条件情報の他の部分として欠陥包含画像生成部１４９に出力し、算出した特徴量を表す第１の欠陥情報を第２欠陥検出部１５に出力する。その後、ステップＳ１０８に進む。
【００５０】
（ステップＳ１０８）欠陥包含画像生成部１４９は、第１欠陥情報生成部１４７から入力された中心座標情報が表す中心座標を中心として予め定めた範囲に属す画素毎の信号値からなる画像データを画像情報記憶部１４８から読み出す。欠陥包含画像生成部１４９は、最も欠陥部の中心座標に近いＹ座標に対応する基準値データを基準値記憶部１４２から読み出す。欠陥包含画像生成部１４９は、閾値算出部１４３から欠陥情報を生成するために用いられた第１の検出条件情報の一部が入力され、第１欠陥情報生成部１４７から第１の欠陥情報を生成するために用いられた第１の検出条件情報の他の部分（フィルタリング情報）が入力される。欠陥包含画像生成部１４９は、読み出した画像データ、基準値データ、及び入力された第１の検出条件情報を含む欠陥包含画像情報を生成する。欠陥包含画像生成部１４９は、生成した欠陥包含画像情報を第２欠陥検出部１５に出力する。その後、処理を終了する。
【００５１】
次に、本実施形態に係る第２欠陥検出部１５の構成について説明する。
図１１は、本実施形態に係る第２欠陥検出部１５の構成を表す概略図である。
第２欠陥検出部１５は、画像情報記憶部１５１、差分強調部１５２、閾値算出部１５３、二値化部１５４、境界検出部１５５、第２欠陥情報生成部１５６、操作入力部１５７及び欠陥情報出力部１５８を含んで構成される。
【００５２】
画像情報記憶部１５１は、第１欠陥検出部１４の欠陥包含画像生成部１４９から入力された欠陥部毎の欠陥包含画像情報を記憶する。
差分強調部１５２は、操作入力部１５７から第２の欠陥情報の生成を指示する欠陥情報生成指示信号が入力されたとき、画像情報記憶部１５１から欠陥包含画像情報を読み出す。差分強調部１５２は、読み出した欠陥包含画像情報から画像データを抽出する。差分強調部１５２は、抽出した画像データに含まれる画素毎の信号値の空間的変動を強調するようにフィルタ処理を行う。差分強調部１５２が行うフィルタ処理は、差分強調部１４４と同様の処理であってよい。差分強調部１５２は、フィルタ処理によって算出した信号値を含む差分強調データを生成し、生成した差分強調データを二値化部１５４に出力する。
【００５３】
閾値算出部１５３は、操作入力部１５７から欠陥情報生成指示信号が入力されたとき、画像情報記憶部１５１から欠陥包含画像情報を読み出す。閾値算出部１５３は、読み出した欠陥包含画像情報から基準値データを抽出する。閾値算出部１５３は、操作入力部１５７から基準値に対する上限値の比率及び下限値の比率を表す情報を含む第２の検出条件情報が入力される。
閾値算出部１５３は、読み出した基準値データに含まれる画素毎の基準値信号と入力された上限値の比率を乗じて上限値を算出し、その基準値信号と下限値の比率を乗じて下限値を算出する。閾値算出部１５３は、座標毎の上限値を含む上限データと座標毎の下限値を含む下限データを二値化部１５４に出力する。
【００５４】
二値化部１５４は、差分強調部１５２から入力された差分強調データと閾値算出部１５３から入力された上限データに基づいて、画素毎の明欠陥信号値を含む明欠陥データを生成する。二値化部１５４は、差分強調部１５２から入力された差分強調データと閾値算出部１５３から入力された下限データに基づいて、画素毎の暗欠陥信号値を含む暗欠陥データを生成する。二値化部１５４が行う処理は、二値化部１４５が行う処理と同様であってよい。二値化部１５４は、生成した明欠陥データと暗欠陥データを境界検出部１５５に出力する。
【００５５】
境界検出部１５５は、二値化部１５４から入力された明欠陥データに基づいて明境界データを生成する。境界検出部１５５は、二値化部１５４から入力された暗欠陥データに基づいて暗境界データを生成する。境界検出部１５５が明境界データ及び暗境界データを生成する処理は、境界検出部１４６と同様であってよい。境界検出部１５５は、生成した明境界データ及び暗境界データを第２欠陥情報生成部１５６に出力する。
【００５６】
第２欠陥情報生成部１５６は、境界検出部１５５から入力された明境界データ及び暗境界データに基づいて、空間的に連続する同一の欠陥部（第２の欠陥部）を検出する。第２欠陥情報生成部１５６は、検出した欠陥部毎の特徴量を算出する。第２欠陥情報生成部１５６が第２の欠陥画像データを生成する処理は、第１欠陥情報生成部１４７が空間的に連続する同一の欠陥部を検出する処理と同様であってよい。第２欠陥情報生成部１５６が算出する特徴量の種類は、第１欠陥情報生成部１４７が算出する特徴量と同種類であってよい。
第２欠陥情報生成部１５６は、算出した特徴量を表す第２の欠陥情報を欠陥情報出力部１５８に出力する。
【００５７】
操作入力部１５７は、利用者による操作入力を受けつけたとき、操作入力信号を生成する。操作入力部１５７は、例えば、キーボードや、マウス等の入力デバイスである。操作入力信号には、例えば、欠陥情報生成指示信号、第２の検出条件情報の他、第１欠陥検出部１４から入力された第１の欠陥情報を表示することを指示する欠陥情報表示指示信号、がある。操作入力部１５７は、欠陥情報生成指示信号を生成した場合、生成した欠陥情報生成指示信号を差分強調部１５２、閾値算出部１５３及び欠陥情報出力部１５８に出力する。操作入力部１５７は、第２の検出条件情報を生成した場合、生成した第２の検出条件情報を閾値算出部１５３に出力する。操作入力部１５７は、欠陥情報表示指示信号を生成した場合、生成した欠陥情報表示指示信号を欠陥情報出力部１５８に出力する。
【００５８】
欠陥情報出力部１５８は、操作入力部１５７から欠陥情報生成指示信号が入力された場合、画像情報記憶部１５１から欠陥包含画像情報に含まれる画像データを抽出し、抽出した画像データと第２欠陥情報生成部１５６から入力された第２の欠陥情報を出力表示部１６に出力する。
欠陥情報出力部１５８は、操作入力部１５７から欠陥情報表示指示信号が入力された場合、第１欠陥検出部１４の第１欠陥情報生成部１４７から入力された第１の欠陥情報を出力表示部１６に出力する。また、第１欠陥検出部１４の欠陥包含画像生成部１４９から入力された欠陥包含画像情報から抽出された画像データを出力表示部１６に出力する。
【００５９】
次に、本実施形態に係る第２欠陥検出部１５が実行する欠陥検出処理について説明する。図１２は、本実施形態に係る第２欠陥検出部１５が実行する欠陥検出処理を表すフローチャートである。
（ステップＳ２０１）画像情報記憶部１５１は、第１欠陥検出部１４の欠陥包含画像生成部１４９から入力された欠陥部毎の欠陥包含画像情報を記憶する。その後、ステップＳ２０２、Ｓ２０３に進む。
（ステップＳ２０２）差分強調部１５２は、操作入力部１５７から欠陥情報生成指示信号が入力されたとき、画像情報記憶部１５１から欠陥包含画像情報を読み出す。差分強調部１５２は、読み出した欠陥包含画像情報から画像データを抽出する。差分強調部１５２は、抽出した画像データに含まれる画素毎の信号値の空間的変動を強調するようにフィルタ処理を行う。差分強調部１５２は、フィルタ処理によって算出した信号値を含む差分強調データを生成し、生成した差分強調データを二値化部１５４に出力する。その後、ステップＳ２０４に進む。
【００６０】
（ステップＳ２０３）閾値算出部１５３は、操作入力部１５７から欠陥情報生成指示信号が入力されたとき、画像情報記憶部１５１から欠陥包含画像情報を読み出す。閾値算出部１５３は、読み出した欠陥包含画像情報から基準値データを抽出する。閾値算出部１５３は、操作入力部１５７から第２の検出条件情報が入力される。閾値算出部１５３は、読み出した基準値データに含まれる画素毎の基準値信号と第２の検出条件情報が表す上限値の比率を乗じて上限値を算出し、その基準値信号と第２の検出条件情報が表す下限値の比率を乗じて下限値を算出する。閾値算出部１５３は、座標毎の上限値を含む上限データと座標毎の下限値を含む下限データを二値化部１５４に出力する。その後、ステップＳ２０４に進む。
【００６１】
（ステップＳ２０４）二値化部１５４は、差分強調部１５２から入力された差分強調データと閾値算出部１５３から入力された上限データに基づいて、画素毎の明欠陥信号値を含む明欠陥データを生成する。二値化部１５４は、差分強調部１５２から入力された差分強調データと閾値算出部１５３から入力された下限データに基づいて、画素毎の暗欠陥信号値を含む暗欠陥データを生成する。二値化部１５４は、生成した明欠陥データと暗欠陥データを境界検出部１５５に出力する。その後、ステップＳ２０５に進む。
【００６２】
（ステップＳ２０５）境界検出部１５５は、二値化部１５４から入力された明欠陥データ及び暗欠陥データに基づいて各々明境界データ及び暗境界データを生成する。境界検出部１５５は、生成した明境界データ及び暗境界データを第２欠陥情報生成部１５６に出力する。その後、ステップＳ２０６に進む。
【００６３】
（ステップＳ２０６）第２欠陥情報生成部１５６は、境界検出部１５５から入力された明境界データ及び暗境界データに基づいて、空間的に連続する同一の欠陥部を表す第２の欠陥部を検出する。第２欠陥情報生成部１５６は、第２の欠陥部毎の特徴量を算出する。
第２欠陥情報生成部１５６は、算出した特徴量を表す第２の欠陥情報を欠陥情報出力部１５８に出力する。その後、ステップＳ２０７に進む。
（ステップＳ２０７）欠陥情報出力部１５８は、操作入力部１５７から欠陥情報生成指示信号が入力された場合、画像情報記憶部１５１から読み出した欠陥包含画像情報から画像データを抽出する。欠陥情報出力部１５８は、抽出した画像データと第２欠陥情報生成部１５６から入力された第２の欠陥情報を出力表示部１６に出力する。その後、処理を終了する。
【００６４】
次に、本実施形態に係る出力表示部１６が表示する欠陥情報及び欠陥画像データの一例について説明する。
図１３は、本実施形態に係る出力表示部１６が表示する欠陥情報及び欠陥画像データの一例を表す図である。
図１３の中央部、左側、右側に、それぞれ欠陥画像データ４０１、欠陥情報４１１、第２の検出条件情報の設定画面４２１を表す。
欠陥画像データ４０１の中心から、右側にずれた位置に重畳表示されている四角形４０３は、欠陥部４０６の中心座標が中心となるように配置されている。この四角形４０３により、利用者は微細な欠陥部４０６を容易に視認できる。
欠陥画像データ４０１の上下に延びる一点破線４０４、左右に延びる一点破線４０５は、それぞれ欠陥画像データ４０１の左右対称軸、上下対象軸を表す線である。
欠陥情報４１１は、欠陥部４０６の特徴量として、その面積、幅、長さ、面積率、ピーク濃度、平均濃度を含む。図１３において、面積、幅、長さの単位は、それぞれｍｍ２、ｍｍ、ｍｍであるが、画素数であってもよい。
設定画面４２１は、利用者によって操作入力を受け付けた情報を表示する。設定画面４２１は、第２の検出条件情報として閾値のうち上限値（明）の比率１２０％が設定されていることを表す。
【００６５】
なお、特許文献１に記載の欠陥検査装置では、欠陥部を判定するために予め定めた閾値設定領域における信号値に基づいて閾値を用いていた。ここで、閾値設定領域と欠陥部の位置関係の例について述べる。
図１４は、従来の欠陥検査装置における閾値設定領域と欠陥部の例を示す図である。
例えば、正常領域における信号値の変動が大きい場合や、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように閾値設定領域に欠陥部が含まれる場合には、閾値設定領域の選択により閾値が大きく変動していた。また、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、欠陥部の大きさ、形状及び分布は、検出対象物の位置によって大きく変化する。そのため、特許文献１に記載の欠陥検査装置では、欠陥部を正確に検出できなかった。
【００６６】
これに対し、本実施形態は、検査対象物の画像を撮像した画像データに含まれる信号値を空間的に平滑化して基準値データを生成し、基準値データと予め定めた第１の検出条件に基づいて、画像データから第１の欠陥部を検出する。また、本実施形態は、検出した第１の欠陥部の画像を含む欠陥包含画像データから第１の欠陥部を検出するために用いた基準値データと第２の検出条件に基づいて、第２の欠陥部を検出する。
これにより、欠陥部の状態によらず基準値に基づき欠陥部を検出するための閾値を適切に定めることができるため、欠陥部を正確に検出することができる。また、検出条件を変更することにより、利用者が検出された欠陥部を観察しながら適正な検出条件を定めることができる。
【００６７】
なお、上述した実施形態における欠陥検査システム１の一部、例えば、第１欠陥検出部１４及び第２欠陥検出部１５をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、第１欠陥検出部１４又は第２欠陥検出部１５に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態における第１欠陥検出部１４及び第２欠陥検出部１５の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現しても良い。第１欠陥検出部１４及び第２欠陥検出部１５の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
【００６８】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１…欠陥検査システム、１０…欠陥検査装置、
１１…撮像部、１２…照明部、１３…駆動部、
１３１…モータ、１３２…巻取ローラ、１３３…送りローラ
１４…第１欠陥検出部、１４１…平滑化部、１４２…基準値記憶部、
１４３…閾値算出部、１４４…差分強調部、１４５…二値化部、１４６…境界検出部、
１４７…第１欠陥情報生成部、１４８…画像情報記憶部、１４９…欠陥包含画像生成部
１５…第２欠陥検出部、１５１…画像情報記憶部、１５２…差分強調部、
１５３…閾値算出部、１５４…二値化部、１５５…境界検出部、
１５６…第２欠陥情報生成部、１５７…操作入力部、１５８…欠陥情報出力部、
１６…出力表示部
【図１】
0005851269.tif 000002
【図２】
0005851269.tif 000003
【図３】
0005851269.tif 000004
【図４】
0005851269.tif 000005
【図５】
0005851269.tif 000006
【図６】
0005851269.tif 000007
【図７】
0005851269.tif 000008
【図８】
0005851269.tif 000009
【図９】
0005851269.tif 000010
【図１０】
0005851269.tif 000011
【図１１】
0005851269.tif 000012
【図１２】
0005851269.tif 000013
【図１３】
0005851269.tif 000014
【図１４】
0005851269.tif 000015