图像缺陷检查装置和图像缺陷检查方法制造方法及图纸

本发明专利技术的图像缺陷检查装置包括：模板图像产生部，用于根据参考图像数据产生模板图像；对应图像提取部，用于从用于检查的扫描图像的数字数据中提取位于与模板图像对应的位置处的预定图像；数据嵌入部，用于把希望的相同图形数据嵌入模板图像和由对应图像提取部提取的图像；正规化相关值计算处理单元，用于根据被嵌入了图形数据的模板图像和所提取图像来获得一个正规化相关系数；和缺陷判断部，用于通过把由正规化相关值计算处理单元获得的正规化相关系数与预定阈值进行比较以获得二者之间的大小关系，来判断是否存在缺陷。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像检查装置和图像检查方法，具体涉及在用于输出基于图像数据记录了图像的图像记录介质的图像输出装置中使用的图像检查装置及其图像检查方法。
技术介绍
在传统上，作为用于检查一个输出图像中包含的缺陷的方法，已经提出了一种基于正规化相关方法的缺陷检查方法。这种缺陷检查方法的一个优点是，甚至当由于照明条件的变化使得用于检查的扫描图像的对比度与一个参考图像的对比度不同时，也能以正确方式进行缺陷检查。根据以下公式1计算从参考图像数据产生的具有N×M像素的模板图像T(i，j)与从用于检查的扫描图像提取的图像I(i，j)之间的正规化相关值CC=Σi=1NΣj=1M{I(i,j)-μI}·{T(i,j)-μT}Σi=1NΣj=1M{I(i,j)-μI}2·Σi=1NΣj=1M{T(i,j)-μT}2]]>μI=1NM·Σi=1NΣj=1MI(i,j)]]>μT=1NM·Σi=1NΣj=1MT(i,j)...........(1)]]>当模板图像与从用于检查的扫描图像提取的图像完全一致时，正规化相关值C变为1。另一方面，当模板图像与从用于检查的扫描图像提取的图像完全不一致时(当模板图像和所提取的图像代表明暗彼此反转的图形时)，正规化相关值C变为-1。在实际的缺陷检查装置中，模板图像对应于不包含噪声的理想无缺陷数据，而用于检查的扫描图像对应于以下这种图像数据，即在图像记录介质上记录的、从图像输出装置输出的、从一个图像转换得到的数字数据。因此，由一个用于把图像转换到数字数据的转换单元产生的误差和噪声被混合到用于检查的扫描图像中。结果，甚至当用于检查的扫描图像没有缺陷时，它的正规化相关值也不总是等于1。因此，当正规化相关值大于或等于一个预定阈值时，可以判断出参考图像与用于检查的扫描图像一致，因此检查对象图像没有缺陷。对于该基于正规化相关的缺陷检查方法，在以下现有技术中已经提出几个问题和解决手段。在JP-A-Hei.9-62841中揭示的“图像匹配方法和图像匹配装置”中，当一个图像具有诸如图像背景的低灰度级级值(暗图像部分)时，这种强制找出一个具有较高相关值的部分的基于正规化相关值的缺陷检查方法存在一个问题。在本例中，在计算相关值C时，采用灰度级级值自身的累积值，而不是已经根据平均电平和灰度级级值之间的差校正的灰度级级值后获得的累积值。因此，在不具有灰度级级值的暗背景中可以避免正规化相关值中包含的这种误差。而且，在JP-A-Hei.7-121711中揭示的“图形匹配中的正规化相关的相关值的的相关值校正装置/方法”中指出了以下问题。即，甚至当正规化相关的相关值等于1时，用于检查的扫描图像和参考图像二者也不总是从具有相同反射率分布的对象上捕获的。在本例中，基于参考图像的灰度级级值的平均值、用于检查的扫描图像的灰度级级值的平均值、用于检查的扫描图像的标准偏差、和参考图像的标准偏差来确定校正量，以校正相关值。但是，鉴于缺陷检查是在输出图像的整个区域上执行的，存在一些不能通过从参考图像产生的模板图像来计算正规化相关值的情况。例如，可以是这样一种情况，即，参考图像的模板图像中没有灰度级值变化并且模板图像是在位于写有字符的文件的外围部分处的空白部分或具有均匀灰度级值的部分(例如图像)中产生的。在此情况下，上述公式中定义的模板图像T(i，j)不依赖于i和j；模板图像中的每个灰度级值变为一个平均值(T(i，j)＝μT)，上述公式右侧的分母和分子变为零；因此，正规化相关值C变得不稳定。换句话说，当在用于检查的扫描图像的该部分的一个位置处存在缺陷时，不能进行缺陷检查。根据JP-A-Hei.62841中揭示的该技术，甚至当参考图像的模板图像中没有灰度级值变化时，也可以计算相关值。但是，该技术具有以下严重问题。也就是说，相对于图像匹配装置的正规化相关带来的缺陷检查的优点，即图像灰度级值的偏移变化和照明光量的变化，丧失了该图像匹配装置的较高强健性。而且，在JP-A-Hei.7-121711中揭示的技术中，当参考图像的模板图像中没有灰度级值变化时，无法解决以下一个基本问题，即，该技术不能计算正规化相关值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种图像缺陷检查装置。也就是说，在利用正规化相关方法的图像缺陷检查装置中，甚至当参考图像的模板图像中没有灰度级值变化时，也可以计算正规化相关值，可以以高精度检测缺陷，并且该图像缺陷检查装置可以具有非常宽的应用范围而不受图像对象的任何限制。本专利技术可以实现该目的。换句话说，根据本专利技术的图像缺陷检查装置把参考图像数据与用于检查的扫描图像进行比较以判断该用于检查的扫描图像上是否存在图像缺陷。基于参考图像数据从图像输出装置输出该用于检查的扫描图像。用于检查的扫描图像在图像记录介质上形成。图像缺陷检查装置包括图像获取单元，存储单元，模板图像产生单元，对应图像提取单元，数据嵌入单元，正规化相关值计算单元，和缺陷判断单元。图像获取单元获取从图像输出装置输出的用于检查的扫描图像以把所获取的用于检查的扫描图像转换为数字数据。存储单元存储参考图像数据和由图像获取单元转换的数字数据。模板图像产生单元从参考图像数据产生模板图像。对应图像提取单元从存储单元中存储的数字数据提取位于与模板图像对应的位置处的预定图像。数据嵌入单元把希望的相同图形数据嵌入模板图像和由对应图像提取单元提取的预定图像。正规化相关值计算单元根据已经被数据嵌入单元嵌入了相同图形数据的模板图像和所提取的图像来计算正规化相关系数。缺陷判断单元把由正规化相关值计算单元计算的正规化相关系数与预定阈值进行比较以获得二者之间的大小关系，从而判断该用于检查的扫描图像是否包含缺陷。在根据本专利技术的图像缺陷检查装置中，数据嵌入单元把预定数据图形嵌入参考图像数据和用于检查的扫描图像的数字数据的相同位置。因此，正规化相关值计算单元通过采用已经被嵌入了图形数据的这些图像数据来计算正规化相关系数。结果，甚至当图像数据没有灰度级值变化时，也可以由于嵌入的图形数据而发生灰度级变化，从而可以计算正规化相关系数。附图说明图1是用于解释根据本专利技术一个实施例模式的图像缺陷检查装置的方框图；图2是图像缺陷检查装置的外观图；图3是用于说明图像缺陷检查装置的处理顺序操作的流程图；图4是用于表示通过划分一个参考图像获得一个模板图像的图；图5是用于表示所嵌入数据的布置的图；图6是用于表示在所嵌入数据中以棋盘图形布置多个像素的布置示例的图；图7是用于表示在所嵌入数据中以棋盘图形布置多个像素的另一个布置示例的图；图8是用于表示在所嵌入数据中以行形状布置多个像素的布置示例的图；图9是在采用接触传感器的情况下图像缺陷检查装置的外观图。具体实施例方式现在参考附图对本专利技术的实施例模式进行说明。在该说明中，本专利技术被构造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像缺陷检查装置，用于把参考图像数据与用于检查的扫描图像进行比较以判断用于检查的扫描图像中是否存在缺陷，该检查对象图像是基于参考图像数据从一个图像输出装置中输出的，并且被形成在一个图像记录介质上，该图像缺陷检查装置包括：图像获取单元 ，用于获取从图像输出装置输出的用于检查的扫描图像以把所获取的用于检查的扫描图像转换为数字数据；存储单元，用于存储参考图像数据和由图像获取单元转换的数字数据；模板图像产生单元，用于根据参考图像数据产生模板图像；对应图像提取单元，用 于从存储单元中存储的数字数据中提取位于与模板图像对应的位置处的预定图像；数据嵌入单元，用于把希望的相同图形数据嵌入模板图像和由对应图像提取单元提取的预定图像；正规化相关值计算单元，用于根据被数据嵌入单元嵌入了相同图形数据的模板图像和 所提取图像来计算一个正规化相关系数；和缺陷判断单元，用于把由正规化相关值计算单元计算的正规化相关系数与预定阈值进行比较以获得二者之间的大小关系，从而判断用于检查的扫描图像是否包含缺陷。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安川薰，足立康二，山田纪一，中川英悟，上床弘毅，里永哲一，
申请(专利权)人：富士施乐株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]