数据库评价方法、数据库评价装置与流程

1.本发明涉及数据库评价方法和数据库评价装置。


背景技术：

2.已知有基于对检查对象物进行拍摄而得到的拍摄图像来判定检查对象物有无缺陷的技术。在该技术中，将拍摄图像的各像素的浓淡值与合格品范围进行比较。
3.日本专利特开2010-230452号公报所公开的图像处理装置将判定为合格品的检查对象物的拍摄图像作为设定用图像。求出设定用图像的每个像素的浓淡值的频度分布。根据该频度分布结果再设定合格品范围。
4.例如，在由于合格品范围的上限值高于最佳值而将不良像素误判定为合格品像素的情况下，降低该上限值。例如，在由于合格品范围的下限值低于最佳值而将不良像素误判定为合格品像素的情况下，提高该下限值。
5.在日本专利特开2010-230452号公报中，还设想了将不仅包含合格品还包含不合格品的多个检查对象物的拍摄图像作为设定用图像的情况。在这种情况下，缺陷检查的开始时刻的合格品范围比较宽。随着通过之后进行的缺陷检查而判定为合格品的检查对象物的拍摄图像被追加，合格品范围的可靠性提高。专利文献1：日本专利特开2010-230452号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
6.在日本专利特开2010-230452号公报中，对从设定用图像中获得的合格品范围进行重新设定，不对设定用图像本身的妥当性进行判断。按照从旧到新的顺序删除设定用图像，不因设定用图像不恰当而将其删除。
7.在本发明中，提供一种对针对每个像素来进行设定的阈值所基于的数据库进行评价的技术。解决技术问题所采用的技术方案
8.本发明所涉及的数据库评价方法包括第一步骤、第二步骤、第三步骤、第四步骤。第一步骤对n个像素的每一个，使用基于数据库来进行设定的阈值，判断包含与每个所述像素相对应的n个像素数据在内的采样数据是否满足规定的条件，n为2以上的整数。第二步骤在判断为所述采样数据满足所述规定条件时，作为与由所述采样数据所包含的k个所述像素数据所表示的k个像素有关的图像来进行显示，k为2以上n以下的整数。第三步骤从所述第二步骤中所显示的k个所述像素数据中选择性地显示l个所述像素数据，l为2以上k以下的整数。第四步骤显示在所述第三步骤中显示的l个所述像素数据中所包含的一个所述像素数据、以及基于所述数据库来对与所述一个所述像素数据相对应的一个所述像素进行设定的分布。
9.本发明所涉及的数据库评价装置，包括：第一输入电路，该第一输入电路输入采样
数据，所述采样数据包含与n个像素的每一个相对应的n个像素数据，n为2以上的整数；判断电路，该判断电路使用针对所述像素的每一个基于数据库来进行设定的阈值，来判断所述采样数据是否满足规定条件；第二输入电路，该第二输入电路输入第一操作指令、第二操作指令；以及显示器，该显示器在判断为所述采样数据满足所述规定条件时，作为与由所述采样数据所包含的k个所述像素数据所表示的k个像素有关的图像来进行显示，k为2以上n以下的整数，所述显示器基于所述第一操作指令，从所述k个所述像素数据中选择性地显示l个所述像素数据，l为2以上k以下的整数，所述显示器基于所述第二操作指令，来显示所述l个所述像素数据中所包含的一个所述像素数据、以及基于所述数据库来对与所述一个所述像素数据相对应的一个所述像素进行设定的分布。发明效果
10.根据本发明所涉及的数据库评价方法，在采样数据与不合格品相对应时，第二步骤、第三步骤有助于操作者确定不合格部位。在采样数据与合格品相对应时，第二步骤、第三步骤有助于操作者确定判断为不合格部位的部位。第四步骤有助于操作者掌握所确定的不合格部位的特性在规定分布中的位置。
11.本发明所涉及的数据库评价装置有助于执行本发明所涉及的数据库评价方法。
附图说明
12.图1是例示出实现本发明的实施方式的结构的框图。图2是例示出数据库的结构的示意图。图3是例示出显示器的第一方式的显示的图。图4是示出与作为分析对象的范围相当的像素数据的图。图5是例示出显示器的第二方式的显示的图。图6是示出与作为分析对象的部位相当的像素及其像素数据的图。图7是例示出显示器的第三方式的显示的图。图8是例示出显示器的第四方式的显示的图。图9是例示出显示器的第五方式的显示的图。图10是例示出显示器的第六方式的显示的图。图11是将评价装置的动作与操作者的操作一起示出的流程图。
具体实施方式
13.图1是例示出实现本发明的实施方式的结构的框图。评价装置2具有输入电路201、206、判断电路203和显示器205。
14.输入电路201被输入采样数据1。采样数据1包含n个像素数据d(1)，
……
，d(i)，
……
，d(n)(n代表2以上的整数，i代表2以上且n以下的整数)。从这样的观点出发，在图1中将输入电路201标记为"像素数据输入电路"。
15.采样数据1是对预先判断为合格品的检查对象物进行拍摄而得到的。或者，采样数据1是对预先判断为不合格品的检查对象物进行拍摄而得到的。
16.向输入电路206输入后述的操作指令z1、z2。从这样的观点出发，在图1中将输入电路206标记为"操作输入电路"。
17.判断电路203使用阈值t(i)判断采样数据1是否满足规定条件。
18.图2是例示出设定阈值t(i)的数据库22的结构的示意图。数据库22具有m个图像数据s(1)、
……
、s(j)、
……
、s(m)(m代表2以上的整数，j代表2以上m以下的整数)。图像数据s(j)分别包含与n个像素p(i)分别对应的n个像素数据b(i，j)。像素数据b(i，j)示出例如图像数据s(j)中的像素p(i)的灰度等级度。
19.在图2中示出了基于图像数据s(1)的图像的例子，除此以外的基于图像数据s(j)、s(m)的图像被省略。
20.像素数据d(i)与像素p(i)对应，例如示出像素p(i)的灰度等级度。像素数据b(i，j)、d(i)示出关于它们共同的像素p(i)的特征，在上述的例子中示出灰度等级度。例如对于同一规格的多个检查对象物，同一部位对应于同一像素。
21.为每个像素p(i)设置阈值t(i)。阈值t(i)基于m个图像数据s(1)，
……
，s(m)设定。例如，基于m个像素数据b(i，1)，
……
，b(i，m)来设定阈值t(i)。该阈值t(i)的设定通过被称为所谓合格品学习的公知的学习型算法来实现。
22.例如，评价装置2还具备存储装置202和阈值设定部204。存储装置202存储数据库22。阈值设定部204根据数据库22设定阈值t(i)。
23.显示器205进行后述的各种显示。显示器205使用公知的机构、例如液晶显示装置来实现。
24.首先，例示出对已知为不合格品的检查对象物进行拍摄而得到采样数据1的情况。在通过判断电路203判断为采样数据1满足规定条件的情况下，通过显示器205显示采样数据1的信息。在此，规定条件是指(对作为不合格品的检查对象物进行拍摄而得到的)采样数据1被判断为示出检查对象物为合格品。
25.显示器205将采样数据1的信息作为关于k个(k是2以上n以下的整数)像素p(r)～p(r k-1)的图像(r是2以上(n-k 1)以下的整数)进行显示。该图像由采样数据1中包含的k个像素数据d(r)～d(r k-1)示出。这种显示被临时称为根据第一方式的显示。例如，r＝1，k＝n，在这种情况下，由采样数据1示出的整个图像由显示器205显示。
26.图3是例示出显示器205的第一方式的显示的图。评价装置2的操作者(以下简称为"操作者")目视确认第一方式的显示，对输入电路206输入操作指令z1。例如，操作指令z1指定作为分析对象的范围。例如，该范围是与在第一方式的显示的目视确认中操作者判断为显示有示出缺陷的图像的位置所对应的像素的集合。
27.图4是示出与作为分析对象的范围相当的l个(l是2以上k以下的整数)像素数据d(s)～d(s l-1)的图(s是r以上(r k-l)以下的整数)。操作指令z1相当于像素p(s)～p(s l-1)的指定。
28.显示器205基于操作指令z1，选择性地显示像素数据d(r)～d(r k-1)至像素数据d(s)～d(s l-1)。这种显示临时称为根据第二方式的显示。
29.图5是例示出显示器205的第二方式的显示的图。横轴采用像素，纵轴采用灰度等级度。像素数据d(s)～d(s l-1)示出灰度等级度，在图5中显示为折线。
30.例如在第二方式的显示中，还一并显示关于灰度等级度的上限usl、下限lsl、平均ave。例如在阈值t(s)～t(s l-1)中共同采用灰度等级度的上限usl。例如在阈值t(s)～t(s l-1)中共同采用灰度等级度的下限lsl。
31.将判断为采样数据1是对合格品的检查对象物进行拍摄而得到的图像数据作为规定条件，假设满足该规定条件的情况，因此像素数据d(s)～d(s l-1)所示出的灰度等级度全部为下限lsl以上且为上限usl以下。但是，在上述例子中，可以看到存在示出接近上限usl的灰度等级度的像素。
32.操作者目视确认第二方式的显示，对输入电路206输入操作指令z2。例如，操作指令z2指定与示出接近上限usl的灰度等级度的像素数据对应的像素作为成为分析对象的部位。
33.图6是使用黑圈示出与作为分析对象的部位相当的像素p(t)(t是s以上(s l-1)以下的整数)及其像素数据d(t)的图。操作指令z2相当于像素p(t)的指定。显示器205例如在接收到操作指令z2之后，与第二方式的显示一起显示该黑圈。
34.显示器205基于操作指令z2显示像素数据d(t)和与对应于像素数据d(t)的像素p(t)对应的分布h(t)。分布h(t)基于数据库22。例如，分布h(t)示出关于像素数据b(t，1)～b(t，m)的灰度等级度的频度分布。这种显示临时称为根据第三方式的显示。像素数据b(t，1)～b(t，m)由于相对于像素p(t)与像素数据d(t)对应，所以以下也称为对应像素数据。
35.图7是例示出显示器205的第三方式的显示的图。横轴采用灰度等级度，纵轴采用频度。例如在第三方式的显示中，还一并显示作为对像素p(t)设定的阈值的上限usl和下限lsl。例如在第三方式的显示中，关于与像素数据d(t)对应的灰度等级度的频度也使用黑圈一并显示。
36.操作者能够目视确认基于第三方式的显示，掌握成为满足规定条件的判断的根据的灰度等级度。这有助于操作者考虑数据库22中的哪些图像数据应当被去除。
37.显示器205还基于分布h(t)与像素数据d(t)的比较结果，显示包含对应像素数据中的特定像素数据的图像数据的信息。该图像数据例如包含具有与像素数据d(t)对应的灰度等级度以上的灰度等级度的对应像素数据。这种显示临时称为根据第四方式的显示。
38.在像素数据d(t)具有接近下限lsl的灰度等级度时，显示包含具有与像素数据d(t)对应的灰度等级度以下的灰度等级度的对应像素数据的图像数据的信息。
39.图8是例示出显示器205的第四方式的显示的图。在该显示中，显示用于指定图像数据s(q1)、s(q2)、
……
的数据编号q1、q2。对应像素数据b(t，q1)、b(t，q2)、
……
具有与像素数据d(t)对应的灰度等级度以上的灰度等级度。
40.例如在第四方式的显示中，与数据编号q1、q2、
……
一起，还一并显示对应像素数据b(t，q1)、b(t，q2)、
……
所具有的灰度等级度。
41.操作者目视确认第四方式的显示，能够掌握成为满足规定条件的判断的依据的图像数据。这有助于操作者考虑数据库22中的哪些图像数据要被去除，并因此导致对数据库22的评估。
42.图9是例示出显示器205的第五方式的显示的图。在基于第五方式的显示中，显示用于确定多个图像数据的信息，该多个图像数据包含通过异常值检验而被判断为异常值的对应像素数据。数据编号b1、b2、
……
指定图像数据s(b1)、s(b2)、
……
。图像数据s(b1)包含通过针对分布h(t)的异常值检验而被判断为异常值的对应像素数据b(t，b1)。这同样适用于图像数据s(b2)
……
，在异常值检验中例如采用smirnov-grubbs检验。
43.操作者根据第五方式的显示，能够掌握成为满足规定条件的判断的依据的图像数
据。这有助于操作者考虑数据库22中的哪些图像数据应当被去除。
44.图10是例示出显示器205的第六方式的显示的图。在第六方式的显示中，针对数据库22中的像素p(1)～p(n)的每一个，显示数据库22中的工序能力。
45.操作者根据第六方式的显示，有助于掌握由操作指令z1指定的像素的范围、或由操作指令z2指定的像素的范围。在这方面，根据第六方式的显示例如与根据第一方式的显示一起进行，或者与根据第二方式的显示一起进行，或者在根据第一方式的显示和根据第二方式的显示之间进行。
46.如上所述，为每个像素p(i)设置的阈值t(i)所基于的数据库22被评估。
47.对预先判断为合格品的检查对象物进行拍摄，在得到采样数据1的情况下，也同样地评价数据库22。在这种情况下，规定条件是指(通过对作为合格品的检查对象物进行成像而获得的)采样数据1被判断为示出检查对象物是不合格品。在这种情况下，第一方式的显示和第二方式的显示都有助于操作者确定被判断为不良部位的部位。
48.图11是与操作者的操作一起示出评价装置2的动作的流程图。在步骤301中，评估设备2基于数据库22检查采样数据1。
49.例如，判断电路203使用阈值t(i)检查采样数据1的像素数据d(i)，并判断采样数据1是示出合格品还是示出不合格品。
50.在步骤302中，评价装置2判断采样数据1是否满足规定条件。无论在对已知为不合格品的检查对象物进行拍摄而得到采样数据1的情况下，还是在对已知为合格品的检查对象物进行拍摄而得到采样数据1的情况下，对于满足规定条件，都能够得到与已知的合格与否相反的判断。
51.为了进行这样的判断，例如预先向判断电路203提供关于采样数据1是通过拍摄被判断为不合格品的检查对象物而得到的、还是采样数据1是通过拍摄被判断为合格品的检查对象物而得到的信息。该信息也可以经由输入电路206从评价装置2的外部提供给判断电路203。
52.如果步骤302中的判断结果是否定的，则数据库22是适当的，因为对采样数据1的检查结果是妥当的。由此，能够进行其他的采样数据1的检查。该处理的流程由从步骤302返回到步骤301的箭头示出。
53.如果步骤302中的判断结果是否定的，则对采样数据1的测试结果是不妥当的。在这种情况下，执行步骤303以后的处理。步骤303以后到步骤308为止的处理有助于操作者判断是否需要更新数据库22。
54.在步骤303中，显示器205进行第一方式的显示。例如，显示采样数据1的图像(参见图3)。
55.在执行了步骤303之后，执行步骤404。在步骤404中，操作者目视确认第一方式的显示，将操作指令z1输入到评价装置2，具体而言输入到输入电路206。具体而言，操作指令z1指定作为分析对象的像素的范围。在上述例子中，指定l个像素p(s)～p(s l-1)(参照图4)。
56.在执行了步骤404之后，执行步骤305。在步骤305中，显示器205进行第二方式的显示。在步骤305中，显示由操作指令z1指定的范围的像素数据。在上述的例子中，像素数据d(s)～d(s l-1)作为折线显示(参照图5)。
57.在执行了步骤305之后，执行步骤406。在步骤406中，操作者目视确认第二方式的显示，将操作指令z2输入到评价装置2，具体而言输入到输入电路206。具体而言，操作指令z2指定作为分析对象的像素。在上述例子中，指定像素p(t)(参照图6)。
58.在执行了步骤406之后，执行步骤307。在步骤307中，显示器205进行第三方式的显示。在上述的例子中，在步骤307中，显示作为由操作指令z2指定的像素数据d(t)以及像素p(t)的对应像素数据b(t，1)～b(t，m)的频度分布的分布h(t)(参照图7)。
59.在执行了步骤307之后，执行步骤308。在步骤308中，显示器205进行第四方式的显示。例如，根据像素数据d(t)与分布h(t)的比较，作为关于包含特定的对应像素数据b(t，q1)、b(t，q2)、
……
的图像数据s(q1)、s(q2)、
……
的信息，显示指定它们的数据编号q1、q2(参照图8)。
60.特定的对应像素数据b(t，q1)、b(t，q2)、
……
具有例如与像素数据d(t)对应的灰度等级度以上的灰度等级度(参照图7)。或者，特定的对应像素数据b(t，q1)、b(t，q2)、
……
具有例如与像素数据d(t)对应的灰度等级度以下的灰度等级度。
61.在对被判断为合格品的检查对象物进行拍摄而得到采样数据1的情况下，在执行步骤307时，与像素数据d(t)对应的灰度等级度脱离分布h(t)。对应像素数据b(t，1)～b(t，m)全部具有与像素数据d(t)对应的灰度等级度以上的灰度等级度，或者全部具有与像素数据d(t)对应的灰度等级度以下的灰度等级度。从该观点出发，也可以省略步骤308，省略第四方式的显示。
62.在执行步骤308之后(如果省略了步骤308，则在执行步骤307之后)，执行步骤409。步骤409由操作者目视确认第四方式的显示(在省略步骤308的情况下为第三方式的显示)来进行。在步骤409中，操作者判断是否需要变更构筑数据库22的图像数据。在判断为需要进行该变更时，操作者执行步骤410。
63.在步骤410中，执行图像数据的添加和去除。在对被判断为不合格品的检查对象物进行拍摄而得到采样数据1的情况下，从数据库22中去除图像数据。对于该去除，例如操作者参考第四方式的显示，经由输入电路206从存储装置202中删除图像数据。
64.在对被判断为合格品的检查对象物进行拍摄而得到采样数据1的情况下，对数据库22追加由采样数据1构成的图像数据。例如，操作者参考第三方式的显示，经由输入电路206从输入电路201向存储装置202追加采样数据1(在图1中从输入电路201朝向存储装置202的箭头示出该追加)。
65.在执行了步骤410之后，在步骤311中进行规定条件的重新设定。具体地说，根据变更后的数据库22的内容重新设定阈值t(i)。通过这样的再设定，提高了对采样数据1的判断精度。
66.在执行步骤311之后，可以进行另一采样数据1的检查。该处理的流程由从步骤311返回到步骤301的箭头示出。
67.从上述流程图中可以理解，至少步骤302、303、305、307被视为用于评估数据库22的评估方法。或者还包含步骤308来构成评价方法。或者还包含步骤404、406、409来构成评价方法。
68.在图1中，从功能的观点出发，将构成评价装置2的各个要素示例为模块。例如，存储装置202既可以采用半导体存储器，也可以采用硬盘驱动器。例如，判断电路203可以构成
为使用了对像素数据d(i)和阈值t(i)进行比较的比较器的硬件，也可以使用通过程序的执行而实现判断电路203的功能的通用的处理器来实现。
69.阈值设定部204例如也可以使用通过合格品学习用的程序的执行而实现阈值设定部204的功能的通用的处理器来实现。
70.判断电路203以及阈值设定部204也可以分别通过单独的处理器来实现。作为该处理器的例子，可以举出在制造后能够变更电路结构的可编程逻辑器件(programmable logic device：pld)、为了执行特定的功能而设计制造的集成电路(application specific integrated circuit：asic)。
71.判断电路203的功能和阈值设定部204的功能两者也可以通过通用的同一处理器中的各种程序的执行来实现。例如，该处理器统一控制评价装置2。工业上的实用性
72.本发明例如能够利用于同一规格的多个检查对象物的同一部位与同一像素对应的摄像。标号说明
73.1 采样数据2 评价装置22 数据库201 输入电路(第一输入电路)202 存储装置203 判断电路204 阈值设定部205 显示器206 输入电路(第二输入电路)301,302,303,305,307,308,311,404,406,409,410步骤b(t，j)对应像素数据b(i，j)像素数据d(i)像素数据h(t)分布p(i)像素s(j)图像数据t(i)阈值z1、z2操作指令