JP5716278B2 - Foreign object detection device and foreign object detection method - Google Patents
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Description
本発明は、ワーク上の異物を検出する異物検出装置および異物検出方法に関する。 The present invention relates to a foreign object detection device and a foreign object detection method for detecting foreign objects on a workpiece.
従来、ウェハー等のワークの欠陥を検出する方法として、ワークの表面に照明を照射し、ワークからの反射光をCCDカメラで撮像し、この撮像した画像における輝度に対して二値化処理を行うことで欠陥部分(異物)を検出する方法がある(例えば、特許文献1参照)。
照明は、光源素子の劣化や使用環境の影響によりその光源輝度が変動するため、安定した検査を実施できない場合がある。特許文献1では、二値化閾値を動的に設定することにより照明の光源輝度の変動に対応し、より安定した検査を実施している。
Conventionally, as a method for detecting a defect of a workpiece such as a wafer, illumination is applied to the surface of the workpiece, reflected light from the workpiece is captured by a CCD camera, and binarization processing is performed on the luminance in the captured image. Thus, there is a method for detecting a defective portion (foreign matter) (for example, see Patent Document 1).
Since the light source brightness varies due to the deterioration of the light source element and the influence of the usage environment, there is a case where stable inspection cannot be performed. In Patent Document 1, a binarization threshold value is dynamically set to cope with fluctuations in light source luminance of illumination, and more stable inspection is performed.
しかしながら、撮像した画像中に含まれる異物とその背景との輝度差が小さい場合は、異物の輝度と背景の輝度とを区別する閾値を設定することが困難であり、誤検出が発生するおそれがある。また、ウェハーはその用途に応じて立体的に形成されているために、照明の照射によりウェハー上に影が発生する。撮像画像における影の部分とその影内にある異物との輝度差は小さいため、影内にある異物の検出が困難となる。このように、検査対象物の立体構造により撮像した画像で得られる輝度にばらつきが生じ、安定して異物を検出することができない。 However, when the brightness difference between the foreign object contained in the captured image and its background is small, it is difficult to set a threshold value for distinguishing between the brightness of the foreign object and the background brightness, and erroneous detection may occur. is there. In addition, since the wafer is three-dimensionally formed according to its use, a shadow is generated on the wafer by illumination. Since the difference in luminance between the shadow portion in the captured image and the foreign matter in the shadow is small, it is difficult to detect the foreign matter in the shadow. As described above, the luminance obtained from the image captured by the three-dimensional structure of the inspection object varies, and foreign objects cannot be detected stably.
本発明の目的は、照明の輝度変化および検査対象物の構造による輝度変化による誤検出を低減し、安定して異物を検出可能な異物検出装置および異物検出方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a foreign object detection device and a foreign object detection method capable of reducing foreign detection due to a change in luminance of an illumination and a change in luminance due to the structure of an inspection object and stably detecting a foreign object.
本発明の異物検出装置は、検査対象を撮像した撮像画像に対して各画素の輝度を検出し、この輝度に基づいて全画素から対象画素を抽出する対象画素抽出手段と、前記対象画素と前記対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素との輝度差を検出する輝度差検出手段と、前記輝度差に基づいて異物の有無を判定する異物判定手段と、を備え、前記対象画素抽出手段は、選択画素を選択し、前記選択画素の輝度と比較画素の輝度との差分に基づいて前記対象画素を抽出することを特徴とする。
また、上記の本発明に係る異物検出装置は、検査対象を撮像した撮像画像に対して各画素の輝度を検出し、この輝度に基づいて全画素から対象画素を抽出する対象画素抽出手段と、前記対象画素と前記対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素との輝度差を検出する輝度差検出手段と、前記輝度差に基づいて異物の有無を判定する異物判定手段と、を備えたことを特徴とする。
The foreign object detection device of the present invention detects the luminance of each pixel with respect to a captured image obtained by imaging an inspection target, extracts target pixels from all pixels based on the luminance, the target pixels, and the target pixels A luminance difference detecting means for detecting a luminance difference with a plurality of peripheral pixels located around the target pixel; and a foreign substance determining means for determining the presence or absence of a foreign substance based on the luminance difference, wherein the target pixel extracting means is The selected pixel is selected, and the target pixel is extracted based on the difference between the luminance of the selected pixel and the luminance of the comparison pixel.
Further, the foreign object detection device according to the present invention described above, the target pixel extraction means for detecting the luminance of each pixel with respect to the captured image obtained by imaging the inspection target, and extracting the target pixel from all the pixels based on the luminance, A luminance difference detection unit that detects a luminance difference between the target pixel and a plurality of peripheral pixels located around the target pixel; and a foreign matter determination unit that determines the presence or absence of a foreign matter based on the luminance difference. It is characterized by.
検査対象の構造により、その検査対象を撮像した撮像画像には、明るい領域と影になる暗い領域とが生じる。明るい領域にある異物は、異物とその背景である明るい領域との輝度差が大きいため閾値の設定が容易で、簡単に異物を検出することができる。一方、暗い領域にある異物は、異物とその背景である暗い領域との輝度差が小さいため閾値を設定することが難しい。 Depending on the structure of the inspection object, a captured image obtained by imaging the inspection object includes a bright area and a dark area that becomes a shadow. A foreign object in a bright area has a large luminance difference between the foreign object and the bright area that is the background of the foreign object, so that the threshold value can be easily set and the foreign object can be easily detected. On the other hand, it is difficult to set a threshold value for a foreign object in a dark area because the brightness difference between the foreign object and the dark area that is the background is small.
この発明では、対象画素抽出手段により撮像画像中の全画素のうち処理対象(例えば、暗い領域)となる画素を対象画素として抽出し、輝度差検出手段により抽出された対象画素に対して周辺画素との輝度差を検出するという2段階の処理を行い、その輝度差に基づいて異物を検出する。すなわち、抽出された対象画素のみに対して輝度差検出手段による処理を実行するものである。 In the present invention, a pixel to be processed (for example, a dark region) is extracted as a target pixel from all the pixels in the captured image by the target pixel extracting unit, and the peripheral pixel is compared with the target pixel extracted by the luminance difference detecting unit. A two-stage process of detecting a difference in brightness is performed, and a foreign object is detected based on the brightness difference. That is, the process by the luminance difference detection means is executed only for the extracted target pixel.
これによれば、撮像画像の輝度に基づいた上述の2段階の処理を行うことで、照明の輝度のばらつきや、検査対象に生じる影(暗い領域)等による輝度のばらつきによる誤検出を低減し、安定して異物を検出することができる。特に、対象画素抽出手段で暗い領域を処理対象として抽出する場合は、輝度差検出手段が暗い領域のみを処理対象とするため、暗い領域とそこに存在する異物との輝度差が小さい場合であっても容易に閾値を設定することができ、異物の判定がしやすい。すなわち、より精度高く異物の判定を行うことができる。
また、撮像画像中の暗い領域に対してのみ輝度差検出手段による上述の処理を実行するので、処理の高速化を図ることができる。
According to this, by performing the above-described two-stage processing based on the brightness of the captured image, it is possible to reduce false detection due to variations in illumination brightness and brightness variations due to shadows (dark areas) that occur in the inspection target. , Can stably detect foreign matter. In particular, when a dark region is extracted as a processing target by the target pixel extraction unit, the luminance difference detection unit only processes a dark region, so that the luminance difference between the dark region and a foreign object existing there is small. However, the threshold value can be easily set, and foreign matter can be easily determined. That is, foreign matter can be determined with higher accuracy.
In addition, since the above-described processing by the luminance difference detection unit is performed only on a dark region in the captured image, the processing speed can be increased.
本発明の異物検出装置において、前記輝度差検出手段は、前記対象画素に対して所定距離だけ離れた左右および上下の4箇所に配置された画素を前記周辺画素として設定し、前記対象画素と前記4つの周辺画素との輝度差をそれぞれ算出し、これらの輝度差のうち絶対値の最小値をフィルター出力値として算出し、前記異物判定手段は、前記フィルター出力値に基づいて異物の有無を判定することが好ましい。 In the foreign matter detection device of the present invention, the luminance difference detection means sets, as the peripheral pixels, pixels that are arranged at four locations on the left and right and top and bottom that are separated from the target pixel by a predetermined distance. The brightness difference between the four surrounding pixels is calculated, and the absolute value of the brightness differences is calculated as a filter output value. The foreign matter determination means determines the presence or absence of foreign matter based on the filter output value. It is preferable to do.
この発明では、輝度差検出手段により、撮像画像中の抽出された対象画素、例えば暗い領域の画素に対していわゆるフィルター処理を行う。すなわち、対象画素から所定距離だけ離れた左右および上下の4箇所に配置された周辺画素と対象画素との輝度差に基づいてフィルター出力値を算出し、このフィルター出力値に基づいて異物の有無を判定する。ここで、対象画素と周辺画素との距離は、異物をより正確に検出できるように適宜調整すればよい。
これによれば、対象画素とその四方に位置する周辺画素との比較により、暗い領域に存在する異物のように輝度差が小さい場合であっても精度高く異物を検出することができる。
In this invention, the so-called filter processing is performed on the target pixel extracted from the captured image, for example, a pixel in a dark region, by the luminance difference detection means. That is, the filter output value is calculated based on the luminance difference between the target pixel and the peripheral pixels arranged at the left and right and upper and lower four positions that are separated from the target pixel by a predetermined distance, and the presence or absence of foreign matter is determined based on the filter output value. judge. Here, the distance between the target pixel and the surrounding pixels may be adjusted as appropriate so that the foreign object can be detected more accurately.
According to this, the foreign object can be detected with high accuracy even when the luminance difference is small as in the case of the foreign object existing in the dark region, by comparing the target pixel with the peripheral pixels located in the four directions.
本発明の異物検出装置において、前記輝度差検出手段は、前記撮像画像の全画素に対して処理対象の有無が予め設定されたマスクパターンに応じて、処理対象となる周辺画素のみの前記輝度差を算出することが好ましい。 In the foreign matter detection apparatus of the present invention, the luminance difference detection means may detect the luminance difference only in the peripheral pixels to be processed according to a mask pattern in which presence / absence of the processing target is preset for all the pixels of the captured image. Is preferably calculated.
この発明では、輝度差検出手段は、処理対象の有無が設定されたマスクパターンを備え、4つの周辺画素においてマスクパターンで処理対象であると設定されている周辺画素と対象画素との輝度差を算出する。
ここで、検査対象には、異物検出の検査を行う必要がない箇所がある場合がある。例えば、検査対象のエッジ等は撮像画像では暗い領域として撮像されるため上述の輝度差検出手段の処理対象となり得るが、このようなエッジ等は異物の検査を行う必要がない。
そこで、撮像画像に対応するマスクを用いる。マスクは、上述のフィルターと同じサイズの画素数を有し、各画素にマスク値(例えば、処理対象である場合0、処理対象外である場合は1を設定する)が設定されたマスクパターンを有する。輝度差検出手段は、マスクとフィルターとを照合して周辺画素に対応するマスク値に基づいて処理を行う。これによれば、計算量を低減させることができ、処理の高速化を図ることができる。
In the present invention, the luminance difference detection means includes a mask pattern in which presence / absence of a processing target is set, and the luminance difference between the peripheral pixel set as a processing target in the mask pattern in four peripheral pixels and the target pixel. calculate.
Here, there is a case where the inspection target does not need to be inspected for foreign object detection. For example, since an edge to be inspected is picked up as a dark region in the captured image, it can be a processing target of the above-described luminance difference detection means, but such an edge or the like does not need to be inspected for foreign matter.
Therefore, a mask corresponding to the captured image is used. The mask has the same number of pixels as the above-described filter, and a mask pattern in which a mask value (for example, 0 is set for a processing target and 1 is set for a non-processing target) is set for each pixel. Have. The brightness difference detecting means collates the mask and the filter and performs processing based on the mask value corresponding to the peripheral pixels. According to this, the amount of calculation can be reduced, and the processing speed can be increased.
本発明の異物検出装置において、前記フィルター出力値を二値化処理し、二値化処理されたデータに対してブロブ処理を行う画像処理手段をさらに備え、前記異物判定手段は、サイズが所定以上のブロブを検出した場合は異物ありと判定することが好ましい。 The foreign matter detection apparatus of the present invention further includes image processing means for binarizing the filter output value and performing blob processing on the binarized data, and the foreign matter determination means has a size equal to or larger than a predetermined size. When the blob is detected, it is preferable to determine that there is a foreign object.
この発明では、上述のフィルター処理により算出されたフィルター出力値に対して、予め設定された閾値を用いて二値化処理を行い、さらに二値化されたデータに対してブロブ処理を行う。ブロブ処理は、画像内で特定の値をもつピクセルのかたまり(ブロブ)の検出を行うものである。ブロブ処理により検出されたブロブにより、画像として異物を検出することができる。これによれば、画像による判定が可能であるため、容易に異物を検出することができる。
また、ブロブ処理により形成されたブロブのサイズに応じて異物の有無を判定している。ブロブ処理で形成されたブロブには微小なものもあり、全てが異物というわけではない。したがって、所定のサイズ以上のブロブを異物として検出する。これによれば、異物の誤検出を低減することができる。
In the present invention, the binarization process is performed on the filter output value calculated by the above-described filter process using a preset threshold value, and the blob process is further performed on the binarized data. Blob processing is to detect a block of pixels (blob) having a specific value in an image. A foreign object can be detected as an image by the blob detected by the blob process. According to this, since the determination by the image is possible, the foreign object can be easily detected.
Also, the presence or absence of foreign matter is determined according to the size of the blob formed by the blob process. Some blobs formed by blob processing are very small, and not all are foreign matters. Therefore, a blob having a predetermined size or more is detected as a foreign object. According to this, it is possible to reduce erroneous detection of foreign matters.
本発明の異物検出装置において、前記対象画素抽出手段は、前記撮像画像の全画素に対して、各画素の輝度と各画素を中心として点対称となる位置に所定距離だけ離れた2つの比較画素の輝度とを検出し、前記2つの比較画素のうち小さい輝度と前記各画素の輝度との差分値を抽出用フィルター出力値とし、前記抽出用フィルター出力値が所定閾値以上となる画素を対象画素として抽出することが好ましい。 In the foreign matter detection device of the present invention, the target pixel extraction means includes two comparison pixels that are separated from each other by a predetermined distance at a point symmetric with respect to the luminance of each pixel and the center of each pixel with respect to all the pixels of the captured image. The difference value between the small luminance of the two comparison pixels and the luminance of each pixel is used as an extraction filter output value, and a pixel whose extraction filter output value is equal to or greater than a predetermined threshold is determined as a target pixel. It is preferable to extract as
この発明では、対象画素抽出手段は、撮像画像中の全画素に対していわゆるフィルター処理を行う。すなわち、ここで処理対象として選択された画素(選択画素)を中心として点対称となる位置に所定距離だけ離れた2つの比較画素と、選択画素と、の輝度差に基づいてフィルター出力値を算出し、このフィルター出力値に基づいて前述の輝度差検出手段で処理対象となる対象画素を抽出する。ここで、選択画素と比較画素との距離は、検査対象における抽出したい領域(例えば、影などの暗い領域)が対象画素として抽出されるように、この領域の幅寸法や延長方向に応じて適宜調整する。例えば、上述の輝度差検出手段のフィルター処理における対象画素と周辺画素との距離の10倍程度の大きさに設定する。
これによれば、撮像画像内で処理対象となる領域(例えば、暗い領域)を容易に抽出することができる。また、選択画素に対する比較画素は2つしかないので計算量も少なく、処理の高速化を図ることができる。
In the present invention, the target pixel extraction means performs so-called filter processing on all the pixels in the captured image. That is, the filter output value is calculated based on the luminance difference between two comparison pixels that are separated from each other by a predetermined distance to a position that is point-symmetric with respect to the pixel (selected pixel) selected as the processing target here. Then, based on this filter output value, the above-described luminance difference detecting means extracts the target pixel to be processed. Here, the distance between the selected pixel and the comparison pixel is appropriately determined according to the width dimension and the extension direction of the region so that a region to be extracted (for example, a dark region such as a shadow) in the inspection target is extracted as the target pixel. adjust. For example, the size is set to about 10 times the distance between the target pixel and the peripheral pixels in the filter processing of the luminance difference detecting means described above.
According to this, it is possible to easily extract a region to be processed (for example, a dark region) in the captured image. Also, since there are only two comparison pixels for the selected pixel, the amount of calculation is small, and the processing speed can be increased.
本発明の異物検出装置において、前記対象画素抽出手段は、前記各画素の輝度に対して二値化処理を行うことにより対象画素を抽出することが好ましい。 In the foreign matter detection apparatus of the present invention, it is preferable that the target pixel extraction unit extracts a target pixel by performing binarization processing on the luminance of each pixel.
この発明では、対象画素抽出手段は、撮像画像中の全画素の輝度を検出し、所定の閾値に基づいて二値化処理を行い、処理対象となる対象画素を抽出する。例えば、撮像画像中の明るい領域と暗い領域とを区別するための閾値は容易に設定可能であるため、暗い領域のみを容易に抽出することができる。
これによれば、全画素の輝度を検出して閾値と比較するだけでよいので計算量が少なく、処理の高速化を図ることができる。
In this invention, the target pixel extraction means detects the luminance of all the pixels in the captured image, performs binarization processing based on a predetermined threshold value, and extracts target pixels to be processed. For example, since a threshold value for distinguishing between a bright area and a dark area in a captured image can be easily set, only a dark area can be easily extracted.
According to this, since it is only necessary to detect the luminance of all pixels and compare it with the threshold value, the amount of calculation is small, and the processing speed can be increased.
本発明の異物検出方法は、検査対象を撮像した撮像画像に対して各画素の輝度を検出し、この輝度に基づいて全画素から対象画素を抽出する対象画素抽出工程と、前記対象画素と前記対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素との輝度差を検出する輝度差検出工程と、前記輝度差に基づいて異物の有無を判定する異物判定工程と、を備えたことを特徴とする。 The foreign object detection method of the present invention detects a luminance of each pixel with respect to a captured image obtained by imaging an inspection target, extracts a target pixel from all pixels based on the luminance, the target pixel, and the target pixel A luminance difference detecting step for detecting a luminance difference with a plurality of peripheral pixels located around the target pixel, and a foreign substance determining step for determining the presence or absence of a foreign substance based on the luminance difference are provided.
この発明によれば、対象画素抽出手段により対象画素抽出工程、輝度差検出手段により輝度差検出工程、異物判定手段により異物判定工程を実施できる。したがって、上述の発明と同様に、検査対象から抽出された対象画素のみに対して輝度差検出手段による複雑な処理を実行するものである。
これによれば、撮像画像の輝度に基づいた上述の2段階の処理を行うことで、照明の輝度のばらつきや、検査対象物に生じる影(暗い領域)等による輝度のばらつきによる誤検出を低減し、安定して異物を検出することができる。特に、対象画素抽出工程で暗い領域を処理対象として抽出する場合、暗い領域とそこに存在する異物との輝度差を正確に検出することができる。
また、撮像画像中の暗い領域に対してのみ輝度差検出工程の複雑な処理を実行するので、処理の高速化を図ることができる。
According to this invention, the target pixel extraction step can be performed by the target pixel extraction unit, the luminance difference detection step by the luminance difference detection unit, and the foreign matter determination step by the foreign matter determination unit. Therefore, similarly to the above-described invention, complicated processing by the luminance difference detection means is executed only on the target pixel extracted from the inspection target.
According to this, by performing the above-described two-stage processing based on the luminance of the captured image, it is possible to reduce false detection due to variations in illumination luminance and luminance variations due to shadows (dark areas) generated on the inspection object. In addition, foreign objects can be detected stably. In particular, when a dark region is extracted as a processing target in the target pixel extraction step, it is possible to accurately detect a luminance difference between the dark region and a foreign object existing there.
Further, since the complex process of the luminance difference detection process is executed only for the dark region in the captured image, the process can be speeded up.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[1.異物検出装置の構成]
異物検出装置1は、半導体ウェハー2に形成されたインクジェットプリンターヘッド上に異物が付着しているか否かを検出するものである。
異物検出装置1は、図1に示すように、半導体ウェハー2を支持するXYステージ3と、半導体ウェハー2を撮像するCCDカメラ4と、CCDカメラ4を設置するZステージ5と、XYステージ3、CCDカメラ4、及びZステージ5に接続される制御装置6とを備えて構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1. Configuration of foreign object detection device]
The foreign matter detection apparatus 1 detects whether or not foreign matter has adhered to the ink jet printer head formed on the
As shown in FIG. 1, the foreign object detection apparatus 1 includes an
XYステージ3は、XY方向への移動が可能であり、Zステージ5は、Z方向への移動が可能であり、CCDカメラ4のフォーカスを調整可能に構成されている。したがって、半導体ウェハー2、及びCCDカメラ4の位置を相対的にXYZ方向に移動させることが可能である。
The
CCDカメラ4には、対物レンズ7と、対物レンズ7を保持する鏡筒8とが設けられている。従って、CCDカメラ4は、対物レンズ7を通して半導体ウェハー2を撮影可能に構成されている。
The
制御装置6は、XYステージ3、CCDカメラ4、及びZステージ5を動作させ、半導体ウェハー2の検査領域を撮像して撮像画像を作成する撮像画像作成手段61と、撮像画像作成手段61により作成される撮像画像に基づいて異物を検出する異物検出手段62とを備えて構成される。
異物検出手段62は、図2に示すように、対象画素抽出手段621、輝度差検出手段としてのフィルター処理手段622、画像処理手段623、異物判定手段624を備える。
The control device 6 operates the
As shown in FIG. 2, the foreign
対象画素抽出手段621は、第1のフィルター処理により撮像画像中の全画素のうちフィルター処理手段622で処理対象となる画素を対象画素として抽出する。ここで、処理対象となるのは撮像画像中の比較的暗い(輝度の低い)領域である。
具体的には、対象画素抽出手段621は、撮像画像中の全画素を順次選択し、各画素に対して第1のフィルター処理を適用する。第1のフィルター処理では、図3に示すフィルター25を撮像画像に適用する。全画素中から1つの画素を選択し(以降、選択画素ということもある。)、この選択画素をフィルター25に設定された画素Aの位置に合わせ、対応する2つの比較画素の輝度を検出し、これらの輝度のうち最小値と選択画素の輝度との差分をフィルター出力値とする。そして、フィルター出力値が所定の閾値以上である画素を対象画素として抽出する。このようにして、比較的暗い領域を抽出することができる。
The target
Specifically, the target
フィルター処理手段622は、画素選択手段6221、輝度検出手段6222、フィルター出力値算出手段6223を備える。
画素選択手段6221は、対象画素抽出手段621で抽出された対象画素のうち1つの画素を選択する。選択された対象画素は以下の輝度検出手段6222およびフィルター出力値算出手段6223により処理され、1つの画素に対する処理が終了すると、画素選択手段6221は次の対象画素を選択する。画素選択手段6221は、全ての対象画素の処理が終了するまで順次選択する。
The
The
輝度検出手段6222は、選択された画素の輝度を検出する。
フィルター出力値算出手段6223は、選択された画素(以降、選択画素ということもある。)に対して第2のフィルター処理を行い、フィルター出力値を算出する。第2のフィルター処理では、図4に示すフィルター26を撮像画像に適用する。フィルター26に設定された画素Aと選択画素とを合わせ、対応する4つの周辺画素の輝度を検出し、これらの周辺画素と選択画素との輝度差をそれぞれ算出し、これらの輝度差の絶対値の最小値をフィルター出力値とする。
また、フィルター出力値算出手段6223は、図5に示すマスクパターンに応じて周辺画素の輝度を検出する。マスクパターンには、処理対象領域と処理対象領域外を示すマスク値が予め設定されており、これらのマスク値により周辺画素が処理対象であるか否かを判断する。図5では、処理対象領域にマスク値「0」、処理対象領域外にマスク値「1」が設定されている。そして、処理対象領域である周辺画素についてのみ輝度差を算出する処理を行う。
The
The filter output
Further, the filter output value calculation means 6223 detects the luminance of the peripheral pixels according to the mask pattern shown in FIG. In the mask pattern, mask values indicating the processing target area and the outside of the processing target area are set in advance, and it is determined based on these mask values whether or not surrounding pixels are the processing target. In FIG. 5, the mask value “0” is set in the processing target area, and the mask value “1” is set outside the processing target area. Then, the process of calculating the luminance difference is performed only for the peripheral pixels that are the processing target area.
画像処理手段623は、全ての対象画素に対して算出されたフィルター出力値に対し、所定の閾値を用いて二値化処理を行い、二値化されたデータに対してブロブ処理を行う。ブロブ処理は、画像内で特定の値をもつピクセルのかたまり(ブロブ)の検出を行うものである。ブロブ処理により、特定の値をもつピクセルがかたまり(ブロブ)となって画像に表示される。すなわち、このブロブを異物として画像で認識することができる。
異物判定手段624は、画像処理手段623により生成された画像に基づいて異物の有無を判定する。画像にブロブとして表現された異物は容易に判定可能である。また、ブロブのサイズが所定以上である場合は異物ありと判定し、ブロブのサイズが所定未満(微小)である場合は異物なしと判定する。
The
The foreign
[2.半導体ウェハーの構成]
本実施形態において検査対象となる半導体ウェハー2は、インクジェットプリンターのプリンターヘッドを構成するものであり、異方性エッチングなどによってインクや空気などを流通させる様々な流路などが形成されている。図6に示すように、半導体ウェハー2は、流路形成基板21と、流路形成基板21の一方の開口面に接着剤や熱溶着フィルムなどを介して固着されたノズルプレート22と、を備えている。
流路形成基板21には、隔壁211によって区画された複数の圧力発生室(キャビティ)212が並設されている。また、圧力発生室212の長手方向外側には、各圧力発生室212の共通のインク室となるリザーバーの一部を構成する連通部213が形成され、この連通部213は各圧力発生室212の長手方向一端部とそれぞれインク供給路214を介して連通されている。すなわち、隔壁211の一部は他の部分に比べて肉厚に形成された供給口形成部215が設けられている。そして、この供給口形成部215と他の隔壁211との間には、各圧力発生室212の一端に連通する各インク供給路214が形成されている。したがって、インク供給路214の断面積よりも小さく形成されており、圧力発生室212に流通するインクの流路抵抗を一定に保持している。
[2. Semiconductor wafer configuration]
The
A plurality of pressure generation chambers (cavities) 212 partitioned by
このような半導体ウェハー2に照明を照射した状態で流路部分を上から撮像すると、図7に示す撮像画像のように、隔壁211の上面部分および圧力発生室212の底面部分のうち照射光を正反射する部分は明るく撮影され、圧力発生室212の供給口形成部215により流路が狭くなった部分に影が発生し暗く撮影される。すなわち、撮像画像においては、輝度値が高い明部と、明部に比べて輝度値の低い影部23が形成される。
When the flow path portion is imaged from above with the
ここで、隔壁211の上面(明部)に異物が付着している場合、異物の形状は一定ではないため、異物にあたった光は乱反射する。したがって、撮像画像において、異物は、隔壁211の上面に比べて暗くなり、周囲の隔壁211の上面部分が明るい中に異物の暗い部分が存在することになる。このような場合には、撮像画像において、異物部分と周囲の輝度差が大きいため、画像処理によって比較的容易に異物を検出することができる。一方、図7に示すように、影部23に異物24が付着していると、異物24と周囲(特に暗部231)との輝度差が小さいため、これらの判別が難しく、通常の画像処理で検出することが困難となる場合がある。
本実施形態の異物検出装置1は、このように異物部分と周囲の輝度差が小さいような場合、すなわち影部23に付着した異物24を検出することができるように構成されている。
Here, when a foreign substance adheres to the upper surface (bright part) of the
The foreign object detection device 1 of the present embodiment is configured to detect the
[3.検査工程]
次に、制御装置6で実行される異物検査工程について説明する。
異物検査工程は、図8に示すように、撮像画像作成工程S1、異物検出工程S2を備える。
[3. Inspection process]
Next, the foreign substance inspection process executed by the control device 6 will be described.
As shown in FIG. 8, the foreign matter inspection step includes a captured image creation step S1 and a foreign matter detection step S2.
(1.撮像画像作成工程S1)
制御装置6は、検査工程が開始されると、撮像画像作成手段61を作動する。撮像画像作成手段61は、XYステージ3、及びZステージ5を動作させ、CCDカメラ4を半導体ウェハー2の検査領域に相対的に移動して撮像することにより、撮像画像を作成する(S1)。
(1. Captured image creation step S1)
When the inspection process is started, the control device 6 operates the captured image creation means 61. The captured image creating means 61 creates a captured image by operating the
(2.異物検出工程S2)
撮像画像が作成されると、制御装置6は異物検出手段62を作動し、異物検出工程を実行する(S2)。
以下に、異物検出工程S2の詳細について図9のフローチャートに基づいて説明する。
異物検出工程S2は、第1の画素選択工程S21、第1のフィルター出力値算出工程S22、第1の終了判定工程S23、第2の画素選択工程S24、第2のフィルター出力値算出工程S25、第2の終了判定工程S26、画像処理工程S27、異物判定工程S28を備える。
ここで、第1の画素選択工程S21、第1のフィルター出力値算出工程S22、第1の終了判定工程S23は第1のフィルター処理であり、本発明の対象画素抽出工程として機能する。また、第2の画素選択工程S24、第2のフィルター出力値算出工程S25、第2の終了判定工程S26は第2のフィルター処理であり、本発明の輝度差検出工程として機能する。
(2. Foreign matter detection step S2)
When the captured image is created, the control device 6 operates the foreign matter detection means 62 and executes a foreign matter detection step (S2).
Below, the detail of foreign material detection process S2 is demonstrated based on the flowchart of FIG.
The foreign matter detection step S2 includes a first pixel selection step S21, a first filter output value calculation step S22, a first end determination step S23, a second pixel selection step S24, a second filter output value calculation step S25, A second end determination step S26, an image processing step S27, and a foreign matter determination step S28 are provided.
Here, the first pixel selection step S21, the first filter output value calculation step S22, and the first end determination step S23 are the first filter processing and function as the target pixel extraction step of the present invention. The second pixel selection step S24, the second filter output value calculation step S25, and the second end determination step S26 are second filter processes, and function as a luminance difference detection step of the present invention.
(2−1.対象画素抽出工程)
制御装置6は、対象画素抽出手段621によって撮像画像中の全画素のうち処理対象となる画素を対象画素として抽出する。
ここで、図7には半導体ウェハー2の撮像画像が示されている。影部23は、比較的影の濃い(輝度が低い)暗部231と暗部231に比べて影の薄い(輝度が高い)弱暗部232とを有している。対象画素抽出工程では、比較的輝度の低い領域を処理対象の領域として抽出する。本実施形態で処理対象となるのは暗部231および異物24である。
(2-1. Target pixel extraction process)
In the control device 6, the target
Here, FIG. 7 shows a captured image of the
本実施形態では、第1のフィルター処理により暗部231および異物24に存在する画素を対象画素として抽出する。以下に第1のフィルター処理を詳述する。
対象画素抽出手段621は、まず、撮像画像中の全画素のうち処理を行う1つの画素を選択する(S21)。選択する順番は特に限られず、例えば、撮像画像における全画素のうち撮像画像の左上から右下に向かって1ピクセル(画素)ごとに選択する。
In the present embodiment, the pixels existing in the
First, the target
次に、対象画素抽出手段621は、図3に示すフィルター25を適用して第1のフィルター出力値を算出する(S22)。フィルター25は、縦および横の画素数(ピクセル数)が設定されており、本実施形態では81×81ピクセルが設定されている。フィルター25は、選択画素の位置を合わせる画素Aと、この画素Aの左右に所定距離(フィルター25では40画素分)だけ離れた比較画素X1、X2を備えている。
Next, the target
対象画素抽出手段621は、選択画素と対応する比較画素X1、X2の輝度を測定し、比較画素X1およびX2のうち小さい輝度を有する比較画素と選択画素との輝度の差分を第1のフィルター出力値として算出する。
The target
対象画素抽出手段621は、さらに第1のフィルター出力値を所定の閾値と比較し、第1のフィルター出力値が閾値以上となる場合は当該画素を対象画素とする。
例えば、選択画素(画素A)の輝度が50、比較画素X1の輝度が180、比較画素X2の輝度が175である場合は、フィルター出力値は、min(180、175)−50=125となる。所定の閾値を100とした場合、この選択画素は対象画素となる。
The target
For example, when the luminance of the selected pixel (pixel A) is 50, the luminance of the comparison pixel X1 is 180, and the luminance of the comparison pixel X2 is 175, the filter output value is min (180, 175) −50 = 125. . When the predetermined threshold is 100, the selected pixel is a target pixel.
次に、対象画素抽出手段621は、撮像画像中の全画素に対してS21〜S22の処理が行われたかを判定する(S23)。そして、全画素に対する判定が行われていない場合には、第1の画素選択工程S21に戻り、次の画素を選択してS21〜S22の処理を繰り返し行う。一方、全画素に対する判定が終了している場合には、次の処理へ進む。このようにして、全画素のうち次工程で処理対象となる対象画素が抽出される。
Next, the target
例えば、図10(A)に示す撮像画像に対して上述の処理により第1のフィルター出力値を算出し、この第1のフィルター出力値に画像処理を施すと、図10(B)に示す画像が得られる。すなわち、図10(B)に示すように、上述の第1のフィルター処理により、比較的輝度の低い暗部231および異物24の領域の画素が対象画素として抽出される。
For example, when the first filter output value is calculated by the above-described processing on the captured image shown in FIG. 10A and image processing is performed on the first filter output value, the image shown in FIG. Is obtained. That is, as shown in FIG. 10B, pixels in the area of the
(2−2.輝度差検出工程)
制御装置6は、対象画素が抽出されると、フィルター処理手段622を作動し、抽出された全ての対象画素に対して以下に示す第2のフィルター処理を行う。
画素選択手段6221は、対象画素の中から処理対象となる画素を1つ選択する(S24)。選択する順番は特に限られず、例えば、撮像画像における対象画素のうち、撮像画像の左上から右下に向かって1ピクセル(画素)ごとに選択する。
(2-2. Luminance difference detection step)
When the target pixel is extracted, the control device 6 operates the
The
次に、フィルター出力値算出手段6223は、図4に示すフィルター26を適用して第2のフィルター出力値を算出する(S25)する。フィルター26は、縦および横の画素数が設定されており、本実施形態では5×5ピクセルが設定されている。フィルター26は、選択画素の位置を合わせる画素Aと、この画素Aの左右に所定距離(フィルター26では2画素分)だけ離れた周辺画素X1,X2と、対象画素(画素A)の上下に所定距離(フィルタ−26では2画素分)だけ離れた周辺画素Y1,Y2とを備えている。
そして、フィルター出力値算出手段6223は、輝度検出手段6222により検出された選択画素および4点の周辺画素の輝度を用いて周辺画素X1、X2、Y1、Y2と選択画素との輝度差をそれぞれ算出し、これらの輝度差の絶対値の最小値を第2のフィルター出力値とする。
Next, the filter output value calculation means 6223 calculates the second filter output value by applying the
Then, the filter output
このとき、フィルター出力値算出手段6223は、処理対象領域外となる周辺画素については上記演算を行わない。撮像画像において、半導体ウェハー2の構造により、異物を検出する必要がない領域(例えば、半導体ウェハー2のエッジ等)がある。そこで、このような領域の画素に対して第2のフィルター処理を行わないようにマスクを設定する。具体的には、図5に示すように、フィルター26と同じサイズ(5×5ピクセル)の画素数が設定されたマスクの各画素に対してマスク値を設定する。例えば、処理対象領域である場合は「0」、処理対象領域外である場合は「1」を設定する。図5(A)は全画素が処理対象領域内となっており、図5(B)は最下行の1列がマスクされた処理対象領域外となっている。したがって、フィルター出力値算出手段6223は、各周辺画素に対応するマスク値を参照し、処理対象領域内の画素についてのみ演算を行い、第2のフィルター出力値を算出する。
At this time, the filter output
ここで、具体的な演算方法について説明する。選択画素(画素A)の輝度が30、周辺画素X1の画素が60、周辺画素X2の画素が75、周辺画素Y1の画素が65、周辺画素Y2の画素が55であるとする。
図5(A)に示すマスクパターンによれば全画素が処理対象領域内であるため、全ての周辺画素について輝度差を算出する。したがって、フィルター出力値は、min(|30−60|、|30−75|、|30−65|、|30−55|)=25となる。
一方、図5(B)に示すマスクパターンによれば周辺画素Y2のみが処理対象領域外であるため、周辺画素Y2については処理を行わない。したがって、フィルター出力値は、min(|30−60|、|30−75|、|30−65|)=30となる。
Here, a specific calculation method will be described. It is assumed that the luminance of the selected pixel (pixel A) is 30, the pixel of the peripheral pixel X1 is 60, the pixel of the peripheral pixel X2 is 75, the pixel of the peripheral pixel Y1 is 65, and the pixel of the peripheral pixel Y2 is 55.
According to the mask pattern shown in FIG. 5A, since all the pixels are within the processing target area, the luminance difference is calculated for all the peripheral pixels. Therefore, the filter output value is min (| 30-60 |, | 30-75 |, | 30-65 |, | 30-55 |) = 25.
On the other hand, according to the mask pattern shown in FIG. 5B, since only the peripheral pixel Y2 is outside the processing target region, the peripheral pixel Y2 is not processed. Therefore, the filter output value is min (| 30-60 |, | 30-75 |, | 30-65 |) = 30.
次に、フィルター出力値算出手段6223は、対象画素抽出工程で抽出された全ての対象画素に対してS24〜S25の処理が行われたかを判定する(S26)。全ての対象画素の判定が行われていない場合には、第2の画素選択工程S24に戻り、次の対象画素を選択してS24〜S25の処理を繰り返し行う。一方、全ての対象画素の判定が終了している場合には、次の工程へ進む。
(2−3.画像処理工程)
次に、制御装置6は、画像処理手段623を作動し、画像処理工程S27を実施する。画像処理工程S27では、対象画素毎に算出されたフィルター出力値を所定の閾値を用いて二値化処理し、二値化されたデータに対してブロブ処理を行う。ブロブ処理された画像は、図10(C)に示すように、異物24の輪郭がリング状のブロブとして表示され、異物24を認識可能な状態となる。
Next, the filter output
(2-3. Image processing step)
Next, the control device 6 operates the image processing means 623 and performs the image processing step S27. In the image processing step S27, the filter output value calculated for each target pixel is binarized using a predetermined threshold, and the blob processing is performed on the binarized data. In the blob-processed image, as shown in FIG. 10C, the outline of the
(2−4.異物判定工程)
次に、制御装置6は、異物判定手段624を作動し、異物判定工程S28を実施する。異物判定工程S28では、画像処理工程S27で処理された画像中のブロブを認識し、このブロブが所定サイズ以上である場合に異物ありと判定し、所定サイズ未満である場合に異物なしと判定する。
具体的には、図10(C)に示すように、異物24の輪郭に沿ってリング状のブロブが表示されるので、異物24を容易に認識することができる。
(2-4. Foreign object determination step)
Next, the control device 6 operates the foreign matter determination means 624 to perform the foreign matter determination step S28. In the foreign matter determination step S28, the blob in the image processed in the image processing step S27 is recognized. If the blob is larger than a predetermined size, it is determined that there is a foreign matter, and if it is less than the predetermined size, it is determined that there is no foreign matter. .
Specifically, as shown in FIG. 10C, a ring-shaped blob is displayed along the contour of the
そして、制御装置6は、図8の判定工程S3において半導体ウェハー2の全面の検査が終了したかを判定する。判定工程S3において、検査が終了していないと判定された場合には、制御装置6は、撮像画像作成工程S1、異物検出工程S2を繰り返す。一方、判定工程S3において、半導体ウェハー2の全面の検査が終了したと判定された場合には、制御装置6は、検査工程を終了する。
And the control apparatus 6 determines whether the test | inspection of the whole surface of the
なお、本実施形態では、撮像画像作成手段61は、異物検出手段62で処理が行われている間に、XYステージ3を動作させ、CCDカメラ4を半導体ウェハー2の次の検査領域に相対的に移動して撮像し、撮像画像を作成する(S1)。これにより、撮像画像作成工程S1と異物検出工程S2とをほぼ平行して実行でき、半導体ウェハー2全面の検査時間を短縮できる。
In the present embodiment, the captured image creation means 61 operates the
[4.本実施形態の作用効果]
以上の実施形態にかかる異物検出装置1によれば、以下の作用効果を奏することができる。
(1)対象画素抽出手段621により処理対象となる暗部231および異物24の領域の画素を対象画素として抽出し、フィルター処理手段622はこの対象画素のみに対して周辺画素との輝度差に基づいたフィルター出力値により異物の有無を判定している。すなわち、複雑な処理を行うフィルター処理手段622は、撮像画像の全画素に対して処理を行う必要がない。このため、全体の計算量を低減することができ、処理の高速化を図ることができる。
[4. Effects of this embodiment]
According to the foreign substance detection device 1 according to the above embodiment, the following operational effects can be achieved.
(1) The target
(2)対象画素抽出手段621およびフィルター処理手段622の2段階のフィルター処理を行うので、照明の輝度のばらつきや検査対象である半導体ウェハー2に生じる暗い領域(影部23)による輝度のばらつきによる誤検出を低減することができる。
特に、半導体ウェハー2の暗部231に存在する異物24は、暗部231と異物24との輝度差が小さいために判別が困難であるが、第2のフィルター処理では暗部231と異物24の比較的暗い領域内を処理対象とし、その対象画素とその4つの周辺画素との輝度差に基づいて異物24の有無を判定する。このように、暗部231と異物24の暗い領域内での比較になるため、閾値の設定がより簡単となり、誤検出を低減することができる。
(2) Since two-stage filter processing is performed by the target
In particular, the
(3)フィルター処理手段622は、第2のフィルター処理で用いるフィルター26と同じ画素数のマスクパターンに応じて、対象画素と周辺画素との輝度差を算出している。すなわち、マスク値が「1」の場合はその周辺画素は処理対象領域外であるので輝度差を算出せず、他の処理対象領域内の周辺画素の輝度差を用いてフィルター出力値を算出している。
半導体ウェハー2には、異物を検出する必要のない領域が存在するため、このような領域を処理対象領域外としてマスクパターンに予め設定しておくことにより、計算量を低減させることができ、処理の高速化を図ることができる。
(3) The
Since there is an area in the
(4)画像処理手段623は、各対象画素について算出されたフィルター出力値に対して二値化処理およびブロブ処理を実行する。このため、暗部231と区別された異物24を画像として認識することができ、異物の有無を容易に判定することができる。
(4) The
[5.変形例]
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上述の実施形態では、対象画素抽出工程(S21〜S23)において、第1のフィルター処理を用いて対象画素を抽出したが、対象画素を抽出する方法はこれに限られない。撮像画像全体における影の部分を広い領域で抽出できればよいので、例えば、撮像画像中の全画素の輝度を検出し、この輝度に対して二値化処理を行ってもよい。この場合、所定の閾値以下の輝度を有する画素を対象画素として抽出する。これによれば、簡単な計算で処理を行うことができるので、処理の高速化を図ることができる。
[5. Modified example]
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The deformation | transformation in the range which can achieve the objective of this invention, improvement, etc. are included in this invention.
For example, in the above-described embodiment, the target pixel is extracted using the first filter process in the target pixel extraction step (S21 to S23), but the method of extracting the target pixel is not limited to this. Since it is sufficient that the shadow portion in the entire captured image can be extracted in a wide area, for example, the luminance of all pixels in the captured image may be detected, and binarization processing may be performed on this luminance. In this case, a pixel having a luminance equal to or lower than a predetermined threshold is extracted as a target pixel. According to this, since processing can be performed with simple calculation, the processing speed can be increased.
また、上述の実施形態では、対象画素抽出工程(S21〜S23)の第1のフィルター処理では、フィルター25の画素Aから40ピクセル離れた画素を比較画素X1またはX2としたが、画素Aと比較画素X1またはX2との距離はこれに限られない。撮像画像のサイズ等に応じて適宜変更することができる。
同様に、フィルター処理工程の第2のフィルター処理では、フィルター26の画素Aから2ピクセル離れた画素を周辺画素としたが、画素Aと周辺画素との距離はこれに限られない。異物のサイズ等に応じて適宜変更することができる。
In the above-described embodiment, in the first filter process of the target pixel extraction step (S21 to S23), the pixel 40 pixels away from the pixel A of the filter 25 is set as the comparison pixel X1 or X2. The distance to the pixel X1 or X2 is not limited to this. It can change suitably according to the size etc. of a captured image.
Similarly, in the second filtering process of the filtering process, a pixel that is two pixels away from the pixel A of the
そして、上述の実施形態では、第2のフィルター処理においてマスクを用いて周辺画素が処理対象であるか否かの判定を行ったが、この処理を省略してもよい。 In the above-described embodiment, in the second filter process, it is determined whether or not the peripheral pixel is a processing target using a mask, but this process may be omitted.
また、上述の実施形態では、フィルター25は、画素Aの左右方向に比較画素X1、X2が位置しているが、これに限られず、検出する領域の幅寸法や延長方向に応じて適宜位置を調整すればよい。上述の実施形態では、図7に示す撮像画像において、暗部231が図の上下方向に延びて形成されている。したがって、この暗部231を検出するためには、フィルター25のように中心となる画素Aに対して左右方向に比較画素があることにより輝度差が大きくなり、暗部231を検出することができる。一方、画素Aに対して上下方向に比較画素が配置されたフィルターを用いた場合はその輝度差がほとんどないため、暗部231を検出できない場合がある。したがって、検出したい領域の幅寸法や延長方向に応じてフィルターの向きや距離を設定することが好ましい。
In the above-described embodiment, the comparison pixels X1 and X2 are positioned in the left-right direction of the pixel A. Adjust it. In the above-described embodiment, in the captured image shown in FIG. 7, the
1…異物検出装置、2…半導体ウェハー、21…流路形成基板、22…ノズルプレート、23…影部、231…暗部、232…弱暗部、24…異物、25…第1のフィルター、26…第2のフィルター、3…XYステージ、5…Zステージ、6…制御装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Foreign object detection apparatus, 2 ... Semiconductor wafer, 21 ... Flow path formation board | substrate, 22 ... Nozzle plate, 23 ... Shadow part, 231 ... Dark part, 232 ... Lightly dark part, 24 ... Foreign object, 25 ... 1st filter, 26 ... Second filter, 3... XY stage, 5... Z stage, 6.
Claims (10)
前記対象画素と前記対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素との輝度差を検出する輝度差検出手段と、
前記輝度差に基づいて異物の有無を判定する異物判定手段と、
を備え、
前記対象画素抽出手段は、選択画素を選択し、前記選択画素の輝度と比較画素の輝度との差分に基づいて前記対象画素を抽出することを特徴とする異物検出装置。 Target pixel extraction means for detecting the luminance of each pixel with respect to a captured image obtained by imaging the inspection target, and extracting the target pixel from all the pixels based on the luminance;
A luminance difference detecting means for detecting a luminance difference between the target pixel and a plurality of peripheral pixels located around the target pixel;
Foreign matter determination means for determining the presence or absence of foreign matter based on the luminance difference;
Equipped with a,
The foreign object detection apparatus, wherein the target pixel extracting unit selects a selected pixel and extracts the target pixel based on a difference between a luminance of the selected pixel and a luminance of a comparison pixel .
前記対象画素抽出手段は、前記画素の輝度が所定の閾値または所定の比較画素の輝度と比較して低い画素を前記対象画素として抽出することを特徴とする異物検出装置。 The foreign object detection device according to claim 1,
The foreign object detection apparatus, wherein the target pixel extraction unit extracts a pixel having a lower luminance than the predetermined threshold value or a predetermined comparison pixel as the target pixel.
前記対象画素抽出手段と前記輝度差検出手段とでは、異なる演算処理を行うことを特徴とする異物検出装置。 The foreign object detection device according to claim 1 or 2,
The foreign object detection device, wherein the target pixel extraction unit and the luminance difference detection unit perform different arithmetic processing.
前記輝度差検出手段で前記対象画素との輝度差を検出する前記周辺画素は前記対象画素の範囲に含まれる画素であることを特徴とする異物検出装置。 In the foreign material detection apparatus in any one of Claims 1-3,
The foreign object detection apparatus, wherein the luminance difference detection unit detects a luminance difference from the target pixel, and the peripheral pixel is a pixel included in the range of the target pixel.
前記輝度差検出手段は、
前記対象画素に対して所定距離だけ離れた左右および上下の4箇所に配置された画素を前記周辺画素として設定し、前記対象画素と前記4つの周辺画素との輝度差をそれぞれ算出し、これらの輝度差のうち絶対値の最小値をフィルター出力値として算出し、
前記異物判定手段は、
前記フィルター出力値に基づいて異物の有無を判定することを特徴とする異物検出装置。 In the foreign matter detection device according to any one of claims 1 to 4,
The brightness difference detecting means includes
Pixels arranged at four locations on the left and right and top and bottom that are separated by a predetermined distance from the target pixel are set as the peripheral pixels, and a luminance difference between the target pixel and the four peripheral pixels is calculated, respectively. Calculate the absolute value of the luminance difference as the filter output value,
The foreign matter determining means includes
A foreign object detection device that determines the presence or absence of a foreign object based on the filter output value.
前記輝度差検出手段は、
前記撮像画像の全画素に対して処理対象の有無が予め設定されたマスクパターンに応じて、処理対象となる周辺画素のみの前記輝度差を算出することを特徴とする異物検出装置。 The foreign object detection device according to claim 5,
The brightness difference detecting means includes
A foreign object detection device that calculates the luminance difference of only peripheral pixels to be processed according to a mask pattern in which presence / absence of a processing target is set in advance for all pixels of the captured image.
前記フィルター出力値を二値化処理し、二値化処理されたデータに対してブロブ処理を行う画像処理手段をさらに備え、
前記異物判定手段は、
サイズが所定以上のブロブを検出した場合は異物ありと判定することを特徴とする異物検出装置。 The foreign object detection device according to any one of claims 1 to 6,
Image processing means for binarizing the filter output value and performing blob processing on the binarized data;
The foreign matter determining means includes
A foreign object detection device that determines that there is a foreign object when a blob having a size larger than a predetermined size is detected.
前記対象画素抽出手段は、
前記撮像画像の全画素に対して、各画素の輝度と各画素を中心として点対称となる位置に所定距離だけ離れた2つの比較画素の輝度とを検出し、前記2つの比較画素のうち小さい輝度と前記各画素の輝度との差分値を抽出用フィルター出力値とし、前記抽出用フィルター出力値が所定閾値以上となる画素を対象画素として抽出することを特徴とする異物検出装置。 In the foreign substance detection device according to any one of claims 1 to 7,
The target pixel extracting means includes
For all the pixels of the captured image, the brightness of each pixel and the brightness of two comparison pixels that are separated by a predetermined distance at a point symmetric with respect to each pixel are detected, and the smaller of the two comparison pixels A foreign object detection device, wherein a difference value between luminance and luminance of each pixel is used as an extraction filter output value, and a pixel having the extraction filter output value equal to or greater than a predetermined threshold is extracted as a target pixel.
前記対象画素抽出手段は、前記各画素の輝度に対して二値化処理を行うことにより対象画素を抽出することを特徴とする異物検出装置。 In the foreign substance detection device according to any one of claims 1 to 7,
The foreign object detection apparatus, wherein the target pixel extraction unit extracts a target pixel by performing a binarization process on the luminance of each pixel.
前記対象画素と前記対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素との輝度差を検出する輝度差検出工程と、
前記輝度差に基づいて異物の有無を判定する異物判定工程手段と、を備え、
前記対象画素抽出工程は、選択画素を選択し、前記選択画素の輝度と比較画素の輝度との差分に基づいて前記対象画素を抽出することを特徴とする異物検出方法。 A target pixel extraction step of detecting the luminance of each pixel with respect to a captured image obtained by imaging the inspection target, and extracting the target pixel from all the pixels based on the luminance;
A luminance difference detection step of detecting a luminance difference between the target pixel and a plurality of peripheral pixels located around the target pixel;
Foreign matter determination step means for determining the presence or absence of foreign matter based on the luminance difference ,
The foreign object detection method, wherein the target pixel extraction step selects a selected pixel and extracts the target pixel based on a difference between a luminance of the selected pixel and a luminance of a comparison pixel .
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