(57)【要約】【課題】複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体の画像であって、ファイル容量が小さく、モアレが存在しない画像を作成する画像処理方法を提供する。【解決手段】複数の絵素が周期的に配列された液晶パネルの表示領域を、複数の撮像素子が周期的に配列されたＣＣＤカメラにより、各絵素に複数の撮像素子を割り当てて撮像して、撮像画像を取得する。そして、この撮像画像において、１つの絵素像Ｅと重なる画素Ｐの輝度値Ｖａに、画素の面積Ｓａに対するこの画素Ｐが絵素像Ｅと重なる部分Ｔの面積Ｓｂの比（Ｓｂ／Ｓａ）を乗じた部分輝度値Ｖｂ｛＝Ｖａ×（Ｓｂ／Ｓａ）｝を、この絵素像Ｅに重なる全ての画素Ｐについて合算し、合算した値を１個の画素の輝度値として縮小画像を作成する。これにより、１個の画素が液晶パネルの１つの絵素に対応する縮小画像を作成する。【選択図】図７
2009037339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体を、複数の撮像素子が周期的に配列された撮像装置により、各前記単位構造素子に複数の前記撮像素子を割り当てて撮像することにより取得された撮像画像から、一の画素が一の前記単位構造素子に対応する縮小画像を作成する画像処理方法であって、
前記撮像画像において、一の前記単位構造素子の像と重なる画素の輝度値に前記画素の面積に対する前記画素が前記一の前記単位構造素子の像と重なる部分の面積の比を乗じた部分輝度値を、前記一の前記単位構造素子の像に重なる全ての画素について合算し、合算した値を一の画素の輝度値として前記縮小画像を作成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記撮像画像の画素の形状及び前記像の形状が共に矩形であり、
前記一の単位構造素子の像に重なる複数の画素を、
全体が前記像に重なる画素からなる第１の組と、
前記画素の４つの角部のうち第１の角部のみを含む部分が前記像に重なる画素からなる第２の組と、
第２の角部のみを含む部分が前記像に重なる画素からなる第３の組と、
第３の角部のみを含む部分が前記像に重なる画素からなる第４の組と、
第４の角部のみを含む部分が前記像に重なる画素からなる第５の組と、
前記第５の組に属する画素と前記第２の組に属する画素との間に配置された画素からなる第６の組と、
前記第２の組に属する画素と前記第３の組に属する画素との間に配置された画素からなる第７の組と、
前記第３の組に属する画素と前記第４の組に属する画素との間に配置された画素からなる第８の組と、
前記第４の組に属する画素と前記第５の組に属する画素との間に配置された画素からなる第９の組と、
に分け、
各組について前記部分輝度値を算出することを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記周期構造体は液晶パネルの表示領域であり、前記単位構造素子は前記液晶パネルの絵素であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理方法。
【請求項４】
複数の撮像素子が周期的に配列された撮像装置により複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体を撮像して画像を作成する周期構造体の画像作成方法であって、
各前記単位構造素子に複数の前記撮像素子を割り当てて、前記撮像装置により前記周期構造体を撮像することにより、撮像画像を取得する撮像工程と、
前記撮像画像から、一の画素が一の前記単位構造素子に対応する縮小画像を作成する画像処理工程と、
を備え、
前記画像処理工程は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法によって行うことを特徴とする周期構造体の画像作成方法。
【請求項５】
複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体の検査方法であって、
前記周期構造体を撮像して画像を作成する工程と、
前記画像に基づいて前記周期構造体における欠陥の有無を評価する工程と、
を備え、
前記画像を作成する工程は、請求項４記載の方法によって行うことを特徴とする周期構造体の検査方法。
【請求項６】
複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体を、複数の撮像素子が周期的に配列された撮像装置により、各前記単位構造素子に複数の前記撮像素子を割り当てて撮像することにより取得された撮像画像から、一の画素が一の前記単位構造素子に対応する縮小画像を作成する画像処理装置であって、
前記撮像画像において、一の前記単位構造素子の像と重なる画素の輝度値に前記画素の面積に対する前記画素が前記一の前記単位構造素子の像と重なる部分の面積の比を乗じた部分輝度値を、前記一の前記単位構造素子の像に重なる全ての画素について合算し、合算した値を一の画素の輝度値として前記縮小画像を作成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
前記撮像画像の画素の形状及び前記像の形状が共に矩形であり、
前記一の単位構造素子の像に重なる複数の画素を、
全体が前記像に重なる画素からなる第１の組と、
前記画素の４つの角部のうち第１の角部のみを含む部分が前記像に重なる画素からなる第２の組と、
第２の角部のみを含む部分が前記像に重なる画素からなる第３の組と、
第３の角部のみを含む部分が前記像に重なる画素からなる第４の組と、
第４の角部のみを含む部分が前記像に重なる画素からなる第５の組と、
前記第５の組に属する画素と前記第２の組に属する画素との間に配置された画素からなる第６の組と、
前記第２の組に属する画素と前記第３の組に属する画素との間に配置された画素からなる第７の組と、
前記第３の組に属する画素と前記第４の組に属する画素との間に配置された画素からなる第８の組と、
前記第４の組に属する画素と前記第５の組に属する画素との間に配置された画素からなる第９の組と、
に分け、
各組について前記部分輝度値を算出することを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記周期構造体は液晶パネルであり、前記単位構造素子は前記液晶パネルの絵素であることを特徴とする請求項６または７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体を撮像して画像を作成する周期構造体の画像作成装置であって、
複数の撮像素子が周期的に配列され、各前記単位構造素子に複数の前記撮像素子を割り当てて、前記撮像装置により前記周期構造体を撮像することにより、撮像画像を取得する撮像装置と、
前記撮像画像から、一の画素が一の前記単位構造素子に対応する縮小画像を作成する請求項６〜８のいずれか１つに記載の画像処理装置と、
を備えたことを特徴とする周期構造体の画像作成装置。
【請求項１０】
複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体の検査装置であって、
前記周期構造体を撮像して画像を作成する請求項９記載の画像作成装置と、
前記画像に基づいて前記周期構造体における欠陥の有無を評価する評価装置と、
を備えたことを特徴とする周期構造体の検査装置。
【請求項１１】
複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体を、複数の撮像素子が周期的に配列された撮像装置により、各前記単位構造素子に複数の前記撮像素子を割り当てて撮像することにより取得された撮像画像から、一の画素が一の前記単位構造素子に対応する縮小画像を作成する画像処理プログラムであって、
コンピューターに、
前記撮像画像において、一の前記単位構造素子の像と重なる画素の輝度値に前記画素の面積に対する前記画素が前記一の前記単位構造素子の像と重なる部分の面積の比を乗じた部分輝度値を、前記一の前記単位構造素子の像に重なる全ての画素について合算し、合算した値を一の画素の輝度値として前記縮小画像を作成する手順を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１２】
前記撮像画像の画素の形状及び前記像の形状が共に矩形であり、
前記コンピューターに、
前記一の単位構造素子の像に重なる複数の画素を、
全体が前記像に重なる画素からなる第１の組と、
前記画素の４つの角部のうち第１の角部のみを含む部分が前記像に重なる画素からなる第２の組と、
第２の角部のみを含む部分が前記像に重なる画素からなる第３の組と、
第３の角部のみを含む部分が前記像に重なる画素からなる第４の組と、
第４の角部のみを含む部分が前記像に重なる画素からなる第５の組と、
前記第５の組に属する画素と前記第２の組に属する画素との間に配置された画素からなる第６の組と、
前記第２の組に属する画素と前記第３の組に属する画素との間に配置された画素からなる第７の組と、
前記第３の組に属する画素と前記第４の組に属する画素との間に配置された画素からなる第８の組と、
前記第４の組に属する画素と前記第５の組に属する画素との間に配置された画素からなる第９の組と、
に分けさせ、
各組について前記部分輝度値を算出させることを特徴とする請求項１１記載の画像処理プログラム。
【請求項１３】
前記周期構造体は液晶パネルの表示領域であり、前記単位構造素子は前記液晶パネルの絵素であり、液晶パネルの検査用画像の作成に使用されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法、周期構造体の画像作成方法、周期構造体の検査方法、画像処理装置、周期構造体の画像作成装置、周期構造体の検査装置及び画像処理プログラムに関し、特に、複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体を複数の撮像素子が周期的に配列された撮像装置により撮像することにより取得された撮像画像から、一の画素が一の前記単位構造素子に対応する縮小画像を作成する画像処理方法、周期構造体の画像作成方法、周期構造体の検査方法、画像処理装置、周期構造体の画像作成装置、周期構造体の検査装置及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの製造プロセスにおいては、組み立てたパネルの検査を行っている。この検査は、従来は検査員による官能検査によって行われてきたが、近年は画像処理による自動検査も行われている。このような自動検査は、検査台上に液晶パネルを載置し、この液晶パネルをＣＣＤ（Charge-Coupled Device：電荷結合素子）カメラなどの撮像装置によって撮像して画像を取得し、この画像を画像処理することによって行われている。
【０００３】
このとき、ＣＣＤカメラにおいては、撮像素子である電荷結合素子が周期的に配列されている。また、被撮像物である液晶パネルにおいても、複数の絵素が周期的に配列されている。なお、本明細書において「絵素」とは、液晶パネル等の平面表示パネルにおける表示素子をいう。「絵素」は１組の発光素子から構成されており、例えば、各１個の赤色素子、緑色素子及び青色素子から構成されている。このため、ＣＣＤカメラによって液晶パネルを撮像すると、ＣＣＤカメラにおける撮像素子の配列周期と液晶パネルにおける絵素の配列周期とが干渉し、取得された画像にモアレが発生することがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ＣＣＤカメラの撮像素子の数を液晶パネルの絵素の数よりも十分に多くして、複数の撮像素子により１個の絵素を撮像し、サンプリング定理を満たすようにすれば、モアレは発生しなくなる。しかし、このような高精細画像には、液晶パネルの各絵素の微細構造まで写り込んでしまうため、液晶パネルの表示ムラ等のマクロ的な欠陥の検出には不向きである。また、このような高精細画像はファイル容量が大きいため処理に時間がかかり、取り扱いが不便である。
【０００５】
そこで、一旦、高精細画像を取得した後、画像を圧縮して、一の画素が一の絵素に対応するような縮小画像を作成する技術が知られている。しかし、この場合は、高精細画像にはモアレが発生していなくても、圧縮すると、圧縮後の画素の配列周期と絵素の配列周期とが干渉し、モアレが発生してしまうという問題がある。なお、本明細書において「画素」とは、画像の表示素子をいう。「画素」は１組の色領域から構成されており、例えば、各１個の赤色領域、緑色領域及び青色領域から構成されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１４７６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体の画像であって、ファイル容量が小さく、モアレが存在しない画像を作成する画像処理方法、周期構造体の画像作成方法、周期構造体の検査方法、画像処理装置、周期構造体の画像作成装置、周期構造体の検査装置及び画像処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体を、複数の撮像素子が周期的に配列された撮像装置により、各前記単位構造素子に複数の前記撮像素子を割り当てて撮像することにより取得された撮像画像から、一の画素が一の前記単位構造素子に対応する縮小画像を作成する画像処理方法であって、前記撮像画像において、一の前記単位構造素子の像と重なる画素の輝度値に前記画素の面積に対する前記画素が前記一の前記単位構造素子の像と重なる部分の面積の比を乗じた部分輝度値を、前記一の前記単位構造素子の像に重なる全ての画素について合算し、合算した値を一の画素の輝度値として前記縮小画像を作成することを特徴とする画像処理方法が提供される。
【０００９】
本発明の他の一態様によれば、複数の撮像素子が周期的に配列された撮像装置により複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体を撮像して画像を作成する周期構造体の画像作成方法であって、各前記単位構造素子に複数の前記撮像素子を割り当てて、前記撮像装置により前記周期構造体を撮像することにより、撮像画像を取得する撮像工程と、前記撮像画像から、一の画素が一の前記単位構造素子に対応する縮小画像を作成する画像処理工程と、を備え、前記画像処理工程は、前述の画像処理方法によって行うことを特徴とする周期構造体の画像作成方法が提供される。
【００１０】
本発明の更に他の一態様によれば、複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体の検査方法であって、前記周期構造体を撮像して画像を作成する工程と、前記画像に基づいて前記周期構造体における欠陥の有無を評価する工程と、を備え、前記画像を作成する工程は、前述の画像作成方法によって行うことを特徴とする周期構造体の検査方法が提供される。
【００１１】
本発明の更に他の一態様によれば、複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体を、複数の撮像素子が周期的に配列された撮像装置により、各前記単位構造素子に複数の前記撮像素子を割り当てて撮像することにより取得された撮像画像から、一の画素が一の前記単位構造素子に対応する縮小画像を作成する画像処理装置であって、前記撮像画像において、一の前記単位構造素子の像と重なる画素の輝度値に前記画素の面積に対する前記画素が前記一の前記単位構造素子の像と重なる部分の面積の比を乗じた部分輝度値を、前記一の前記単位構造素子の像に重なる全ての画素について合算し、合算した値を一の画素の輝度値として前記縮小画像を作成することを特徴とする画像処理装置が提供される。
【００１２】
本発明の更に他の一態様によれば、複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体を撮像して画像を作成する周期構造体の画像作成装置であって、複数の撮像素子が周期的に配列され、各前記単位構造素子に複数の前記撮像素子を割り当てて、前記撮像装置により前記周期構造体を撮像することにより、撮像画像を取得する撮像装置と、前記撮像画像から、一の画素が一の前記単位構造素子に対応する縮小画像を作成する前記画像処理装置と、を備えたことを特徴とする周期構造体の画像作成装置が提供される。
【００１３】
本発明の更に他の一態様によれば、複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体の検査装置であって、前記周期構造体を撮像して画像を作成する前記画像作成装置と、前記画像に基づいて前記周期構造体における欠陥の有無を評価する評価装置と、を備えたことを特徴とする周期構造体の検査装置が提供される。
【００１４】
本発明の更に他の一態様によれば、複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体を、複数の撮像素子が周期的に配列された撮像装置により、各前記単位構造素子に複数の前記撮像素子を割り当てて撮像することにより取得された撮像画像から、一の画素が一の前記単位構造素子に対応する縮小画像を作成する画像処理プログラムであって、コンピューターに、前記撮像画像において、一の前記単位構造素子の像と重なる画素の輝度値に前記画素の面積に対する前記画素が前記一の前記単位構造素子の像と重なる部分の面積の比を乗じた部分輝度値を、前記一の前記単位構造素子の像に重なる全ての画素について合算し、合算した値を一の画素の輝度値として前記縮小画像を作成する手順を実行させることを特徴とする画像処理プログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体の画像であって、ファイル容量が小さく、モアレが存在しない画像を作成する画像処理方法、周期構造体の画像作成方法、周期構造体の検査方法、画像処理装置、周期構造体の画像作成装置、周期構造体の検査装置及び画像処理プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。  
図１は、本実施形態に係る液晶パネルの検査装置を例示する斜視図である。  
図１に示すように、本実施形態に係る液晶パネルの検査装置１は、液晶パネルＬの検査を行う装置である。液晶パネルＬの表示領域においては、複数の絵素が周期的にマトリクス状に配列されている。すなわち、液晶パネルＬの表示領域は、単位構造素子としての絵素が周期的に配列された周期構造体である。上述の如く、「絵素」とは、液晶パネルＬの表示素子をいい、各絵素は１組の発光素子、例えば、赤色素子、緑色素子及び青色素子から構成されている。液晶パネルＬは、例えば、携帯電話機用の表示パネルである。
【００１７】
検査装置１においては、上方に向けて平面的に光を出射するバックライト２が設けられている。バックライト２は、その上に検査対象物である液晶パネルＬが載置され、この液晶パネルＬに対して光を照射するものである。
【００１８】
また、バックライト２の上方には、撮像装置としてのＣＣＤカメラ３が設けられている。ＣＣＤカメラ３は、レンズが下向きになるように設置されており、バックライト２上に載置された液晶パネルＬを撮像することができる。ＣＣＤカメラ３においては、撮像素子として複数の電荷結合素子が周期的にマトリクス状に配列されており、撮像面を形成している。ＣＣＤカメラ３の撮像素子（電荷結合素子）の数は、液晶パネルＬの絵素の数よりも多く、これにより、ＣＣＤカメラ３は、液晶パネルＬの各絵素に複数の撮像素子を割り当てて液晶パネルＬを撮像し、複数の画素により１つの絵素の像が形成された高精細な撮像画像を取得することができる。なお、上述の如く、「画素」とは、画像における表示素子をいい、１組の色領域からなる。
【００１９】
更に、検査装置１には、画像処理装置４が設けられている。画像処理装置４は、ＣＣＤカメラ３が取得した高精細な撮像画像が入力され、この撮像画像から、１つの画素が液晶パネルＬの１つの絵素に対応する縮小画像を作成する。画像処理装置４は、例えば、パーソナルコンピューターに所定の画像処理プログラムが格納されて構成されている。画像処理プログラムの内容については後述する。ＣＣＤカメラ３及び画像処理装置４によって、検査装置１の画像作成装置が構成されている。
【００２０】
更にまた、検査装置１には、評価装置５が設けられている。評価装置５は、画像処理装置４から縮小画像が入力されるようになっており、この縮小画像に基づいて、液晶パネルＬにおける欠陥の有無を評価するものである。評価装置５は、例えば、パーソナルコンピューターに所定の評価プログラムが格納されて構成されている。なお、画像処理装置４及び評価装置５は、画像処理プログラム及び評価プログラムの双方が格納された１台のパーソナルコンピューターによって構成されていてもよい。
【００２１】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る検査装置の動作、すなわち、本実施形態に係る液晶パネルの検査方法について説明する。  
図２は、本実施形態に係る検査方法を例示するフローチャート図であり、  
図３は、ＣＣＤカメラにより取得された液晶パネルの撮像画像を例示する図であり、  
図４は、図３に示す撮像画像の一部拡大図であり、  
図５は、本実施形態に係る画像処理方法を例示するフローチャート図であり、  
図６は、撮像画像におけるパネル領域の座標を例示する図であり、  
図７は、絵素像に部分的に重なっている画素の部分輝度値の計算方法を例示する図であり、  
図８は、撮像画像における絵素像及び画素の座標を例示する図であり、  
図９は、絵素像に重なっている画素の輝度値の合算方法を例示するフローチャート図であり、  
図１０は、絵素像に重なっている画素の輝度値の合算方法を例示する図であり、  
図１１は、画素を各組に分類する際の条件及び各組の部分輝度値の計算方法を例示する図である。
【００２２】
先ず、図２のステップＳ１及び図１に示すように、液晶パネルＬをバックライト２上に載置する。これにより、ＣＣＤカメラ３の撮像位置に液晶パネルＬを位置させる。そして、バックライト２を点灯させ、液晶パネルＬの少なくとも一部を透過状態にした状態で、ＣＣＤカメラ３により液晶パネルＬを撮像する。このとき、ＣＣＤカメラ３は、液晶パネルＬの各絵素に複数の撮像素子を割り当てて撮像する。これにより、ＣＣＤカメラ３は、図３に示す撮像画像Ａを取得し、画像処理装置４に対して出力する。
【００２３】
図３に示すように、撮像画像Ａにおいては、液晶パネルＬの表示領域に相当する領域（以下、「パネル領域」という）Ｒが形成されており、パネル領域Ｒにおいては、液晶パネルＬの絵素に相当する領域（以下、「絵素像」という）Ｅがマトリクス状に周期的に配列されている。そして、図４に示すように、１つの絵素像Ｅは、複数個の画素Ｐにより構成されている。各画素Ｐは、ＣＣＤカメラ３の各撮像素子に対応するものである。撮像画像Ａにおいて、画素Ｐ及び絵素像Ｅの形状は共に矩形であり、例えば、正方形であり、１つの絵素像Ｅは、例えば、９行９列にマトリクス状に配列された８１個の画素Ｐに対応しているが、画素Ｐの端縁と絵素像Ｅの端縁とは、必ずしも一致していない。
【００２４】
撮像画像Ａにおいてはサンプリング定理が満たされているため、モアレは発生していない。しかし、撮像画像Ａには、液晶パネルＬの各絵素の微細構造（図示せず）まで写り込んでいるため、液晶パネルＬにおけるムラ等のマクロ的な欠陥の検出には不向きである。また、撮像画像Ａはファイル容量が大きいため、検査のための画像処理に時間がかかる上、各装置のメモリを圧迫してしまい、取り扱いが不便である。
【００２５】
このため、図２のステップＳ２に示すように、撮像画像Ａを縮小して縮小画像を作成する。このとき、縮小画像の１個の画素が液晶パネルの１つの絵素に対応するようにする。しかし、上述の如く、撮像画像Ａにおいて、画素Ｐの端縁と絵素像Ｅの端縁とは必ずしも一致していないため、単純に圧縮画像を形成すると、圧縮後の縮小画像にモアレが発生してしまう。例えば、撮像画像Ａを９行９列に配列された８１個の画素Ｐが配列された領域毎に分割し、これらの領域毎に、例えば、８１個の画素Ｐの輝度値の平均値をとり、この平均値を１個の画素の画素値として圧縮画像を作成すると、各領域と絵素像Ｅとの間にずれがあり、このずれ量が空間周期性を有するため、圧縮後の縮小画像にモアレが発生してしまう。
【００２６】
そこで、本実施形態においては、図５に示す方法により、撮像画像Ａを圧縮する。図５は、図２に示すステップＳ２の内容を詳細に示す図である。  
先ず、図５のステップＳ２１に示すように、撮像画像Ａにおけるパネル領域Ｒ（図３参照）の角部の座標を算出する。なお、撮像画像Ａにおける座標軸が延びる方向、すなわち、図３及び図４に示すＸ方向及びＹ方向は、画素Ｐの配列方向とする。また、座標軸上の距離の単位は、画素Ｐの配列周期、すなわち、画素Ｐの幅とする。
【００２７】
パネル領域Ｒの角部の座標は、例えば、以下のような方法で算出する。すなわち、撮像画像Ａにおけるパネル領域Ｒの角部を含む領域において、各画素の輝度値をＹ方向及びＸ方向にそれぞれ積算し、Ｘ方向及びＹ方向の輝度プロファイルを求める。そして、この輝度プロファイルの極小点又は極大点の座標を求め、これらの座標に基づいて、パネル領域Ｒの角部の座標を算出する。例えば、極小点の座標を基準にする場合には、最も外側に位置する極小点の位置から、更に外側に向けて極小点の１周期分の距離だけ離隔した位置の座標を、角部の座標とする。これにより、撮像画像Ａにおけるパネル領域Ｒの角部の座標を算出する。図６に示すように、パネル領域Ｒの角部の座標を、（ｘａ，ｙａ）、（ｘｂ，ｙｂ）、（ｘｃ，ｙｃ）、（ｘｄ，ｙｄ）とする。但し、ｘａ＜ｘｂ、ｘｄ＜ｘｃ、ｙａ＜ｙｄ、ｙｂ＜ｙｃである。
【００２８】
次に、ステップＳ２２に示すように、２ヶ所の角部の座標の差をこの２ヶ所の角部の間に配列された絵素像Ｅの数で除すことにより、絵素像Ｅの幅を算出する。すなわち、図６において、Ｘ方向及びＹ方向に配列された絵素像Ｅの数をそれぞれＮｘ及びＮｙとすると、Ｘ方向における絵素像Ｅの幅は｛（ｘｂ−ｘａ）／Ｎｘ｝となり、Ｙ方向における絵素像Ｅの幅は｛（ｙｄ−ｙａ）／Ｎｙ｝となる。
【００２９】
次に、ステップＳ２３に示すように、ステップＳ２１において求めたパネル領域Ｒの角部の座標、及びステップＳ２２において求めた絵素像Ｅの幅に基づいて、絵素像Ｅの座標を算出する。すなわち、ある絵素像Ｅの座標を、この絵素像Ｅの４つの角部のうち、Ｘ座標及びＹ座標が共に小さい値をとる角部の座標と定義するとき、パネル領域Ｒの角部（ｘａ，ｙａ）から、Ｘ方向にｍ番目、Ｙ方向にｎ番目の絵素像Ｅの座標（ｘ１，ｙ１）は、下記数式１及び２によって与えられる。また、絵素像Ｅの面積は、下記数式３によって与えられる。
【００３０】
【数１】
2009037339.tif 000003
【００３１】
【数２】
2009037339.tif 000004
【００３２】
【数３】
2009037339.tif 000005
【００３３】
次に、ステップＳ２４に示すように、撮像画像Ａにおいて、各絵素像Ｅと重なる複数の画素Ｐを特定する。この画素Ｐの特定は、上記数式１及び数式２を用いて各絵素像Ｅの座標を特定することによって行う。
【００３４】
次に、ステップＳ２５に示すように、各絵素像Ｅに重なる画素Ｐの輝度値の合算値を算出して、新たな画像を作成する。  
先ず、本実施形態における輝度値の合算方法の基本的な考え方について説明する。  
なお、以下の説明では、１つの絵素像Ｅ（以下、「対象絵素像」という）についてのみ、輝度値の合算方法を説明するが、実際には全ての絵素像Ｅについて合算値を算出する。
【００３５】
対象絵素像Ｅと重なる複数の画素Ｐのうち、全体が対象絵素像Ｅと重なっている画素Ｐについては、その画素の輝度値をそのまま合算する。一方、一部のみが対象絵素像Ｅと重なっている画素Ｐについては、その画素の輝度値に、重なっている部分の面積比を乗じた値を合算する。すなわち、図７に示すように、１個の画素Ｐの面積をＳａとし、この画素Ｐにおける対象絵素像Ｅとの重複部分Ｔの面積をＳｂとし、この画素Ｐの輝度値をＶａとするとき、この画素Ｐの輝度値のうち、対象絵素像Ｅの輝度値として合算する部分輝度値Ｖｂを、Ｖｂ＝Ｖａ×（Ｓｂ／Ｓａ）とする。このようにして、撮像画像Ａにおいて、対象絵素像Ｅに重なる複数の画素Ｐのそれぞれについて、画素Ｐの輝度値Ｖａに画素Ｐの面積Ｓａに対する画素Ｐが絵素像Ｅと重なる部分Ｔの面積Ｓｂの比（Ｓｂ／Ｓａ）を乗じた部分輝度値Ｖｂを算出し、この部分輝度値Ｖｂを対象絵素像Ｅに重なる全ての画素Ｐについて合算する。
【００３６】
次に、上述の輝度値の合算をコンピューターに実行させる際の具体的な計算手順について、図８〜図１１を参照して説明する。なお、図９は、図５に示すステップＳ２５の内容を詳細に示す図である。また、図８及び図１０においては、便宜上、画素の数を少なく示している。
【００３７】
先ず、図８に示すように、以下の計算に使用する座標を設定する。すなわち、対象絵素像Ｅの座標を（ｘ１，ｙ１）とし、この対象絵素像Ｅの角部のうち、座標が（ｘ１，ｙ１）である角部Ｃ１の対角にある角部Ｃ２の座標を（ｘ２，ｙ２）とし、角部Ｃ１が属する画素Ｐの角部のうち、Ｘ座標及びＹ座標が共に小さい角部の座標（以下、単に「画素の座標」という）を（ｓｘ，ｓｙ）とし、角部Ｃ２が属する画素Ｐの座標を（ｅｘ，ｅｙ）とし、座標が（ｉ，ｊ）である画素Ｐの輝度値をｐｉｘ（ｉ，ｊ）とし、各画素Ｐの幅を１とする。
【００３８】
そして、図９のステップＳ２５１及び図１０に示すように、対象絵素像Ｅと重なる複数の画素Ｐを、絵素像Ｅと重なる部分に応じて、９個の組Ｑ１〜Ｑ９に分類する。このとき、組Ｑ１は、全体が対象絵素像Ｅに重なる画素からなり、組Ｑ２は、画素Ｐの４つの角部のうち第１の角部のみを含む部分が対象絵素像Ｅに重なる画素からなり、組Ｑ３は、第２の角部のみを含む部分が対象絵素像Ｅに重なる画素からなり、組Ｑ４は、第３の角部のみを含む部分が対象絵素像Ｅに重なる画素からなり、組Ｑ５は、第４の角部のみを含む部分が対象絵素像Ｅに重なる画素からなり、組Ｑ６は、組Ｑ５に属する画素と組Ｑ２に属する画素との間に配置された画素からなり、組Ｑ７は、組Ｑ２に属する画素と組Ｑ３に属する画素との間に配置された画素からなり、組Ｑ８は、組Ｑ３に属する画素と組Ｑ４に属する画素との間に配置された画素からなり、組Ｑ９は、組Ｑ４に属する画素と組Ｑ５に属する画素との間に配置された画素からなるものとする。
【００３９】
次に、図９のステップＳ２５２に示すように、各組の部分輝度値を計算する。具体的には、ある画素Ｐの座標（ｉ，ｊ）が図１１に示す「条件」の欄に記載された範囲にあるとき、この画素Ｐは、図１１に示す「組」の欄に記載された組に属すると判断する。そして、図１１に示す「部分輝度値」の欄に記載された数式に従って、各組の部分輝度値を計算する。このようにして、各組Ｑ１〜Ｑ９について、部分輝度値Ｖ１〜Ｖ９をそれぞれ算出する。
【００４０】
次に、図９のステップＳ２５３に示すように、下記数式４に従って、上述の部分輝度値Ｖ１〜Ｖ９を合算して、対象絵素像Ｅの全体の輝度値Ｖを算出する。これにより、この絵素像Ｅと重なる全ての画素Ｐの部分輝度値を合算し、対象絵素像Ｅの全体の輝度値Ｖを算出したことになる。
【００４１】
【数４】
2009037339.tif 000006
【００４２】
次に、図９のステップＳ２５４に示すように、合算した輝度値Ｖを１個の画素の輝度値とする新たな画像を作成する。これにより、１個の画素が１つの絵素像Ｅを表わす縮小画像が作成される。この縮小画像においては、各画素が撮像画像Ａの各絵素像Ｅと完全に対応しているため、画素と絵素像とのずれに起因してモアレが発生することがない。また、縮小画像には液晶パネルＬの微細構造が写り込んでいない。更に、ファイル容量が小さいため、取り扱いが容易である。従って、この縮小画像は、検査対象として適した画像になっている。そこで、画像処理装置４（図１参照）は、この縮小画像を検査用画像として、評価装置５に対して出力する。
【００４３】
次に、図２のステップＳ３に示すように、評価装置５が、この縮小画像を検査用画像として用いて、液晶パネルＬの欠陥を検出する。例えば、縮小画像において、輝度値が他の領域の輝度値と大きく異なる領域を抽出し、これを欠陥と判定する。又は、縮小画像において、輝度値の変化率が他の領域よりも大きい領域を抽出し、これを欠陥と判定する。これにより、液晶パネルＬの検査を終了する。
【００４４】
なお、本実施形態においては、上述の図２のステップＳ２に示す画像の縮小を、画像処理装置４に格納された画像処理プログラムを実行することにより、画像処理装置４を構成するコンピューターによって行っている。この画像処理プログラムは、複数の絵素が周期的に配列された液晶パネルの表示領域を、複数の撮像素子が周期的に配列されたＣＣＤカメラにより、各絵素に複数の撮像素子を割り当てて撮像することにより取得された撮像画像から、一の画素が一の絵素に対応する縮小画像を作成する画像処理プログラムである。
【００４５】
そして、この画像処理プログラムは、画像処理装置４を構成するコンピューターに、撮像画像Ａにおいて、１つの対象絵素像Ｅと重なる画素Ｐの輝度値に画素Ｐの面積Ｓａに対するこの画素Ｐが対象絵素像Ｅと重なる部分Ｔの面積Ｓｂの比（Ｓｂ／Ｓａ）を乗じた部分輝度値Ｖｂ｛＝Ｖａ×（Ｓｂ／Ｓａ）｝を、対象絵素像Ｅに重なる全ての画素Ｐについて合算し、合算した値を１個の画素の輝度値として縮小画像を作成する手順を実行させる。また、この手順においては、対象絵素像Ｅに重なる複数の画素Ｐを、上述の組Ｑ１〜Ｑ９に分け、各組について部分輝度値Ｖｂを算出させる。すなわち、この画像処理プログラムは、上述の図５及び図９に示す手順に従って、図１１に示す数式及び数式１〜数式４に示す演算を行い、縮小画像を作成する。
【００４６】
次に、本実施形態の効果について説明する。  
本実施形態においては、撮像画像Ａにおける画素Ｐと絵素像Ｅとの位置関係を画素の配列周期未満の精度で検出し、この検出結果に基づいて、各絵素像Ｅに起因する輝度値を正確に算出し、この輝度値を各画素の輝度値とした縮小画像を作成している。このため、画素と絵素像とのずれに起因してモアレが発生することがない。
【００４７】
そして、本実施形態においては、この縮小画像を利用して液晶パネルの検査を行っているため、モアレがなく、１個の画素が液晶パネルの１つの絵素に対応する縮小画像を使用して、欠陥の有無を評価することができる。この結果、液晶パネルの検査を精度よく且つ効率的に行うことができる。
【００４８】
また、本実施形態においては、図５のステップＳ２５に示す工程において、各絵素像Ｅと重なる複数の画素Ｐの部分輝度値を画素毎に計算するのではなく、これらの画素Ｐを９個の組Ｑ１〜Ｑ９に組分けし、各組毎に輝度値をまとめて計算している。これにより、例えば、１つの絵素像Ｅが９行９列に配列された８１個の画素に対応している場合は、画素毎に輝度値を計算すると８１回の計算が必要になるが、９個の組に分けて組毎に計算すれば、９回の計算で完了する。この結果、計算を効率化し、合算の計算速度を向上させることができる。
【００４９】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は工程の追加、削除若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。例えば、前述の実施形態においては、撮像対象物が液晶パネルである例を示したが、本発明はこれに限定されず、複数の単位構造素子が周期的に配列された周期構造体であれば適用可能である。また、前述の実施形態においては、撮像装置としてＣＣＤカメラを例示したが、本発明はこれに限定されず、複数の撮像素子が周期的に配列された撮像装置であればよく、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）センサーであってもよい。この場合は、各ＣＭＯＳが撮像素子となる。更に、前述の実施形態においては、画像の縮小をプログラムによってソフトウェア的に実施する例を示したが、専用のハードウェアを使用して実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶パネルの検査装置を例示する斜視図である。
【図２】本実施形態に係る検査方法を例示するフローチャート図である。
【図３】ＣＣＤカメラにより取得された液晶パネルの撮像画像を例示する図である。
【図４】図３に示す撮像画像の一部拡大図である。
【図５】本実施形態に係る画像処理方法を例示するフローチャート図である。
【図６】撮像画像におけるパネル領域の座標を例示する図である。
【図７】絵素像に部分的に重なっている画素の部分輝度値の計算方法を例示する図である。
【図８】撮像画像における絵素像及び画素の座標を例示する図である。
【図９】絵素像に重なっている画素の輝度値の合算方法を例示するフローチャート図である。
【図１０】絵素像に重なっている画素の輝度値の合算方法を例示する図である。
【図１１】画素を各組に分類する際の条件及び各組の部分輝度値の計算方法を例示する図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  検査装置、２  バックライト、３  ＣＣＤカメラ、４  画像処理装置、５  評価装置、Ａ  撮像画像、Ｅ  絵素像、Ｌ  液晶パネル、Ｒ  パネル領域
【図１】
2009037339.tif 000007
【図２】
2009037339.tif 000008
【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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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１０】
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