CN103765200A - 使用整个原始图像进行缺陷检测的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于识别具有周期性特征的电子电路的缺陷的装置。本发明装置包括：至少一个照相机，其用于获取电子电路图像；以及图像处理系统。图像处理系统接收来自照相机的电子电路图像，通过至少一个电子电路周期性特征的对角线尺寸对接收的电子电路图像进行对角线转变以生成电子电路的转换图像，运用电子电路的图像和转换图像来识别候选缺陷，利用至少一个在识别出的候选缺陷附近没有缺陷的选中图像区域来计算一个或多个电子电路区域局部无缺陷参考（金色）图像，以及利用一个或多个计算的电子电路的局部金色图像和电子电路的图像来确定电子电路的缺陷。

Description

使用整个原始图像进行缺陷检测的系统和方法

相关应用的相互对照

本申请涉及并公开了提交于2011年6月7日的美国第13/155,186号专利申请的优先权。

对于美国的指定，本申请是上述美国第13/155,186号专利申请的续本。

发明背景

发明领域

本发明总体涉及电子器件的电力测定领域，尤其涉及液晶和有机电致发光二极管显示器（OLED），用于测定和缺陷监测的系统以及用于在此系统中处理图像的技术。

相关技术说明

液晶显示器面板包含表现电场依赖光调制特性的液晶。这些液晶显示器面板常用于各种设备如从传真机，手机，平板电脑和笔记本电脑到大屏幕高清电视机等等以显示图像和其他信息。有源矩阵液晶面板是复杂分层结构，其由以下几种功能层组成：偏光膜的一层或多层；薄膜晶体管TFT基底，其包括薄膜晶体管，存储电容器，像素电极并与滤光片玻璃基底通过布线相互连接，其中，滤光片玻璃基底包括黑色矩阵，滤光片矩阵及透明的公共电极；由聚酰亚胺制成的定向膜；以及实际液晶材料，其包括塑料或玻璃间隔器，以保持合适的液晶显示屏的盒厚度。

在高度受控的条件下，液晶显示屏面板在干净的室内环境中制成以将产量最大化。尽管如此，一些液晶显示器还可能不得不因为组装产品的制造缺陷而被丢弃。

为了提高液晶显示面板的产品合格率，在整个液晶显示面板制造过程中进行多步检查和修复步骤。其中，最关键步骤之一是阵列检查并在薄膜晶体管阵列制造过程末尾进行电力检测。

在目前的市场中，存在几种液晶显示器制造商可以用的传统阵列检查技术，其中，最普遍采用如上所述的利用光电传感器（调制器）的液晶显示电力检验，例如，包含在此全面作为参考的美国第4,983,911号专利。商业上普遍用的此类典型的液晶检验设备是来自位于美国加利福尼亚州圣何塞的奥宝公司即光子动力学有限公司的阵列检查器。特别是，上述的阵列检查器检测系统采用一种叫“电压映像”的方法，此方法采用反射的基于液晶的调制器，其中，此调制器被构造以测量个体薄膜晶体管阵列像素的电压。在由阵列检查器进行薄膜晶体管阵检测时，驱动电压模式被用到受验薄膜晶体管面板，生成的面板像素电压是通过定位离受检薄膜晶体管阵列很近（典型为大约50微米）的上述光电调制器测的，并服从高压方波电压模式。例如，用于调制器的电压方波模式的幅值是300伏，频率是60赫兹。电势是穿过检测系统的光电调制器靠带有驱动电压的受检薄膜晶体管的邻近像素形成并促使调制器中的液晶以改变它们的电场从属空间定向和局部改变它们穿过调制器的透光率。换句话说，调制器的透光率成为邻近阵列像素电压的代表。为了获得变化的调制器透光率，调制器由光脉冲照亮。具有面板电压的调制器反射的光被电压成像光学子系统照相机成像，这样获得和数字化成果图像。所述的光脉冲持续时间可为1毫秒。美国第7,212,024号专利公开了把原电压图像转换成液晶像素图并运用此图进行缺陷检测的示例系统和方法，可查阅全文以引用。

目前基于电压成像的缺陷检测方法采用所谓的电压图，其为由所述的光电调制器和电压成像光学子系统照相机生成的源图像的一个缩减采样版本。缩减采样通常基于面板液晶像素的大小，位置和几何图而进行。成果缺陷检测的精确度主要受检测系统光学校准的不准确以及其他错误如玻璃旋转错误，系统阶段漂移等等的影响。

发明内容

本发明方法针对在实质上消除一个或多个上述的及其他与电子电路如印刷电路板，半导体电路如在晶片上的半导体电路以及特别是液晶显示器和有机发光二极管薄膜晶体管阵列的传统检测技术相关的问题的方法和系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于识别具有周期性特征的电子电路的缺陷的装置。本发明装置包括：照相机，其用于获取电子电路图像；和图像处理系统，其包括处理单元和存储器。图像处理系统被构造成接收来自照相机的电子电路图像，通过至少一个电子电路周期性特征的对角线尺寸对接收的电子电路图像进行对角线转变以生成电子电路的转换图像，运用电子电路的图像和转换图像来识别候选缺陷，利用至少一个在识别出的候选缺陷附近没有缺陷的选中图像区域来计算一个或多个电子电路区域局部无缺陷参考（金色）图像，及利用计算的电子电路的金色图像和包含候选缺陷的电子电路的图像区域来确定电子电路中缺陷的存在。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于识别具有周期性特征的电子电路的缺陷的方法。本发明方法包括以下步骤：利用照相机获取电子电路的图像，通过至少一个电子电路周期性特征的对角线尺寸对获取电子电路图像进行对角线转变以生成电子电路的转换图像，运用电子电路的图像和转换图像来识别候选缺陷，利用至少一个最接近识别出的候选缺陷没有缺陷的选中图像区域来计算一个或多个电子电路区域局部无缺陷参考（金色）图像并利用计算的电子电路的金色图像和包含候选缺陷的电子电路的图像区域来确定电子电路中缺陷的存在。以上后三个步骤由包括一个或多个处理单元和存储器的图像处理系统进行。

根据本发明的再一个方面，提供了一种体现一个指令集的计算机可读介质，哪一个、什么时候被一个或多个图像处理系统处理单元执行使一个或多个处理单元进行一种用于识别具有周期性特征的电子电路的缺陷的方法。本发明方法包括以下步骤：利用照相机获取电子电路的图像，通过至少一个电子电路周期性特征的对角线尺寸对获取电子电路图像进行对角线转变以生成电子电路的转换图像，运用电子电路的图像和转换图像来识别候选缺陷，利用至少一个最接近识别出的候选缺陷没有缺陷的选中图像区域来计算一个或多个电子电路区域局部无缺陷参考（金色）图像并利用计算的一个或多个电子电路的金色图像和包含候选缺陷的电子电路的图像区域来确定电子电路中缺陷的存在。以上后三个步骤由包括一个或多个处理单元和存储器的图像处理系统进行。

本装置可能包括一个位于电子电路附近的光电传感器，其中，电子电路的电压图像是通过将光电传感器成像到照相机获得。

进一步改进可能包括定位成像路径的缺陷并反复检查已定位的成像路径缺陷以针对在电压图像确定的缺陷以致电压图像中对应成像路径缺陷的区域从电子电路缺陷检测中排除。

进一步改进可能包括卷积定位成像路径缺陷，利用低通滤波器比如高斯滤波器和调制器的校准图像获得卷积的校准图像，通过计算校准图像和卷积校准图像中间的绝对差获得差值图像并阈值处理差值图像。

进一步改进可能包括将电子电路图像和电子电路的对角线转换图像相减以识别候选缺陷并阈值处理成果差值图像。

进一步改进可能包括在阈值处理之前，利用低通滤波器如高斯滤波器来卷积成果差值图像并在卷积的差值图像上执行阈值处理操作。

进一步改进可能包括利用一个或者多个电子电路区域的已计算的局部无缺陷参考（金色）图像来阈值处理关于候选缺陷感兴趣的图像区域以确定电子电路的缺陷。

进一步改进可能包括对比关于候选缺陷感兴趣的图像区域和已计算的具有阈值电子电路区域的局部金色图像之间的差值以确定电子电路的缺陷。

进一步改进可能包括对比具有包括最小密度值的第一计算金色图像和包括最大密度值的第二计算金色图像的关于候选缺陷感兴趣的图像区域来确定电子电路的缺陷，其中，最小和最大确定超过金色图像的多重实例。

与本发明相关的附加方面将在后续说明书部分和将在说明书中明显的部分阐述或者在本发明实践中学习。本发明的各方面可能会依靠元件和各种元件的组合以及在后续详细说明书和附加权利要求书中特别指出的方面来实现和达到。

应理解为，前述的和后续的说明书仅仅只是典范和解释而没有打算以任何方式限制要求保护的发明和申请。

附图说明

附图包含于本说明书中并组成本说明书的一部分，其用于阐述本发明的实施例，并与说明书一起阐述和描述本发明的技术原理。具体为：

根据本发明的一个或多个实施例，图1揭示了原电压图像缺陷检测算法的流程图。

根据本发明的一个或多个实施例，图2提供了候选缺陷检测的示意图。

根据本发明的一个或多个实施例，图3提供了最终缺陷检测和特征提取的示意图。

图4描绘了可以实施本发明图像处理方法的计算机图像处理系统。

实施方式

在以下的详细说明中，将参照一个或多个附图，在该一个或多个附图中，相同功能元件由相同编号表示。所述附图是用以解释本发明而不是用以限制与本发明原理一致的实施例和实施。以下将详细阐述该实施方式，以使本领域技术人员能够实践本发明，且应理解到在不违背本发明范围和宗旨条件下，可利用其它实施方式并可对各种元件做出结构改变及／或替代。后续详细说明不应被视为具有限制之意。此外，本发明的各种实施例可以软件形式在电脑上实现，也可以由硬件形式或者软件与硬件的结合形式来实现。

本发明各个方面所提供的用于在液晶面板中检测缺陷的系统及相关的方法不受检查系统光学校准的不精确以及其他误差（例如玻璃旋转误差，系统级偏差等）因素的影响。因此，根据本发明的各个实施例，本发明的检查系统及方法将提供相较对应基于电压图的传统方法更好的缺陷检测性能。

根据本发明的一个或多个实施例，缺陷检测由原电压成像光学子系统照相机的图像来执行，其包含校准图像，测量图像及电压图像。电压图像从校准图像及测量图像计算出来，而不将其换算成液晶系统的坐标（如上述美国第7,212,024号专利中所述传统缺陷检测方法）。校准图像中代表调制器的损坏区域的区域由任何已知的图像不均匀性检测方法所识别，须从液晶缺陷检测中排除该区域。

本发明各个方面提供了以下系统及方法。该方法利用高斯滤波器或其他低通滤波器对原始校准图像与该图像卷积的结果间的差值的绝对值进行阈值处理。根据本发明的一个或多个实施例，在电压成像光学子系统照相机图像中的可能的液晶缺陷的区域（其包含但不限于如点，点集，线，色差缺陷等图像特点）通过利用一个或多个以下发明步骤而被识别及分类，该发明步骤将结合图1加以阐述，图一用于描述根据本发明一个或多个实施例的电压图像检测算法的流程图100。

根据本发明的一个或多个实施例，在步骤104中，由检查装置的一个可重复元件的对角线尺寸对电压成像光学子系统照相机所生成的电压图像进行对角线位移，该对角线位移相当于上述可重复元件分别在宽度和高度上的水平和垂直位移的组合。根据本发明的一个或多个实施例，在步骤103中，由原始校准图像101来正规化（分割）原始测量图像102以确定电压图像。

在本发明的一个或多个实施例中，依靠正检测的电子装置的结构，上述的可重复元件可为单个液晶像素或一组液晶像素，倘若电性及、或几何重复单位大于该单个元素。应注意到，本发明并不限制于检查具有液晶元素的电子装置，因此，所述的可重复元件可能为任何该受检电子装置的依靠类型及特性而定的可重复结构。同样地，本发明并不仅限制于使该电压图像由一个可重复元件的对角线尺寸执行对角线位移。在一个或多个实施例中，该图像可由第一数目的可重复元件执行水平位移，并由第二数目的可重复单元执行垂直位移，其中，可重复元件的第一和第二数目可为任意整数（包括零）。因此，本发明上下文中所用的术语对角线旨涵盖所有此种位移。同样，上述位移可以由一次对角线运动或以连续水平运动及垂直运动而造成，该水平运动及垂直运动可按任何顺序执行。

应注意到的是，在大多数电压图像检查系统中，由电压成像光学子系统照相机生成的电压图像中的成像液晶像素之间的间距不为电压成像光学子系统照相机传感器的像素尺寸的整数倍（此电压成像光学子系统照相机传感器用于产生上述电压图像）。因此，在本发明一个或多个实施例中，本发明中所述对角线图像位移应由子像素精确度来执行，此使用方法被此领域技术人员所熟知。

根据本发明一个或多个实施例，在图1所示的步骤105中，从原始电压图像中减去已位移复本。本领域技术人员可理解到上述自原始电压图像减去已对焦线位移的电压图像的减法运算将有效地从所得到的图像中移除由该电压图像的重复（周期性）特征（例如液晶像素及与其相连接的驱动线及定址线（数据线及栅极线））所生成的信号，进而留下起因于非周期性缺陷的强信号。本领域技术人员可理解到由于通过恰好一个周期性元件的对角线尺寸执行图像位移，检查装置的周期性特征将在原始电压图像与已移位电压图像的实质上相同的位置形成实质上相同的信号。由于实质上相同的周期性信号在上述两个图像中相交叠，对上述两个图像执行减法运算以将周期性信号抵消。相反，非周期性特征（例如缺陷）将不会因位移及减法运算而被抵消，并将在所得的图像中形成极性相反的两个假像。来自非周期性特征的上述两个假像（候选缺陷斑点及其复本）以向量代表图像位移，彼此相对替换，如图2中的编号4所示，此图2提供了本发明候选缺陷检测技术的实施例的示意图。在该图中，大矩形1代表所测试面板的液晶像素，小正方形2代表电压成像光学子系统照相机的像素，线4连接所得图像的相同像素。区域3描绘了候选缺陷斑点及其已对角线位移的复本。

同样要注意到，根据本发明一个或多个实施例，该对角线图像位移允许以单个位移来检测电压图像中所有可能缺陷（包括垂直）水平线缺陷区域，假如仅执行垂直（水平）图像位移，则该区域将不会被检测出来。

根据本发明的一个或多个实施例，在对上述图像执行减法运算之后，在图1所示的步骤106中，根据本领域技术人员所常用技术利用高斯滤波器或其他低通滤波器对差值图像执行卷积运算，使所得的差值图像平稳。

根据本发明的一个或多个实施例，在对图像执行卷积运算之后，在步骤107中，由该步骤106中所取得的已卷积/滤波图像的绝对值执行临界值限定，检测出对应于可能缺陷的像素斑点（候选缺陷斑点108）。应注意到，根据本发明的一个或多个实施例，实验性地选择用于计算临界值，以确保候选缺陷检测的选择性和专一性。在另一个实施例中，可利用迭代运算法自动地确定该临界值。本领域技术人员可理解到，一般而言，该临界值将取决于所述检测电子装置的设计，特性以及客户要求。

根据本发明的一个或多个实施例，本发明技术的下一阶段涉及最终缺陷检测及特征提取以进行分类。具体而言，在图1所示的步骤109中，对于代表真实缺陷及其已对角线位移复本的每一对候选斑点，将形成包含此对斑点的感兴趣区域（以下简称ROI）。图3描绘实例性ROI，其在该图中由编号7表示。根据本发明的一个或多个实施例，ROI的尺寸为本发明所述电压成像光学子系统照相机像素尺寸的整数倍。

此外，根据本发明的一个或多个实施例，上述步骤109涉及形成一个或多个局部无缺陷参考图像，其在本发明中将被称为金色图像。为此目的，本发明系统将定位原始电压图像的一个或多个区域（贴片），该一个或多个区域无任何候选缺陷斑点并最接近包含欲被分析的候选缺陷斑点的ROI。根据本发明的一个或多个实施例，利用原始电压图像的一个或多个无缺陷区域（贴片）形成一个或多个局部金色图像，且该一个或多个局部金色图像位于最可能接近所分析的缺陷处。图3描绘原始图像的用于金色图像结构的实例性区域（贴片），其在该图中由编号5表示。

换而言之，为构造金色图像，本发明系统挑选结构及尺寸与包含欲被分析的候选缺陷斑点的ROI（贴片）相同的无失真（无缺陷）局部等效图像区域（贴片）。根据本发明的各个实施例，选择总共为9个，25个或其他数目的贴片用于构造金色图像。如图3所示，在一个实例性构造中，本发明系统的一个或多个在包含候选缺陷的贴片附近形成一个由PxS个邻近贴片形成的矩阵，并在X方向及Y方向上，分别以K*N*PitchX及L*MPitchY距离相对于该候选缺陷贴片执行位移，其中K为1到P的整数，L为1到S的整数，其中M和N分别为候选缺陷贴片沿X方向及Y方向覆盖的液晶像素的数目，PitchX和PitchY分别为检查电子电路的机构在X方向和Y方向上的周期。根据本发明各种实施例，矩阵的尺寸可为3X3或5X5。然而，本领域技术人员可理解为，本发明并不限制与上述或任何其他矩阵尺寸。实际上，本发明系统可利用任何适宜数目的邻近贴片。

此外，根据本发明的一个或多个实施例，为了形成尺寸与缺陷贴片相同的邻近贴片的精确复本，本发明系统以子像素精确度来复制贴片图像。每一已形成贴片中的每一传感器像素都代表周期性液晶结构中与缺陷贴片中像素相同的局部坐标。根据本发明的一个或多个实施例，最终局部金色图像被计算为已识别的PxS个贴片图像的平均值。本领域技术人员可理解为，所计算出的金色图像代表来自候选缺陷贴片附近的平均无缺陷贴片特征的图像信号。此种来自平均无缺陷贴片特征的图像信号构造成用于在候选缺陷贴片中进行缺陷检测及分类的背景信号。应注意的是，用于构造金色图像的候选贴片应选自候选缺陷贴片的附近，以实质上消除缓慢（逐渐）变化的影响（例如照明的不均匀性，光学失真等等）。

根据本发明的一个或多个实施例，在图1所示的步骤110中，利用所生成的金色图像精确地检测缺陷斑点及计算所检测缺陷的特征。根据本发明的一个或多个实施例，计算代表包含候选缺陷的贴片图像与金色图像的相对差异并将该差异与临界值相比较，以确定缺陷斑点。具体而言，在一个实施方式中，若候选缺陷贴片中具有坐标（I，j）的像素强度与由对应的金色图像贴片像素强度所规定的金色图像贴片间的差异的绝对值大于预定临界值，则判断该候选缺陷贴片具有该坐标的电压成像光学子系统照相机像素并属于实际缺陷斑点。否则，像素（I，j）被视为无缺陷的。

应注意到，根据本发明的一个或多个实施例，实验性地选择用于此运算的上述临界值以确保候选缺陷检测的选择性和特异性。在另一个实施例中，可利用迭代算法自动地确定该临界值。本领域技术人员通常可理解为，一般而言，该临界值将取决于所检查电子装置的设计和特性及客户要求。

根据本发明的供选择的一个或多个实施例，按照以下方法来实际检测缺陷斑点。应注意到的是，由于液晶像素的结构设计特征，不同液晶像素图像中相同电压成像光学子系统传感器的强度在各个液晶像素图像之间可以相差很大。因此，基于上述与所选择的PxS个无缺陷（背景）贴片相对应的每一个电压成像光学子系统照相机像素的强度的PxS样本的矩阵，本发明系统用以形成两个金色贴片图像。其中，一个形成的金色图像包括每个电压成像光学子系统传感器像素强度的最小值。另一方面，另一个所述形成的图像包含每个电压成像光学子系统传感器像素强度的最大值。本发明系统利用上述两个生产的金色图像作为用于检测缺陷贴片的临界值限定间隔。

根据本发明的一个或多个实施例，利用一下算法来得到临界值限定。具体而言，若DefectTileIntensity(i,j)　IntensityMax(i,j)*(1+ThresholdHigh)或DefectTileIntensity(i,j)　IntensityMin(i,j)*(1-ThresholdLow)，则判断候选缺陷贴片中具有像素（i,j）的电压成像光学子系统照相机像素属于实际缺陷斑点。否则，像素（I,j）被视为是无缺陷的。在上述公式中，DefectTileIntensity(i,j)为候选缺陷贴片的电压成像光学子系统照相机像素（i,j）的强度，且IntensityMax(i,j)及IntensityMin(i,j)对应于电压成像光学子系统照相机像素（i,j）在上述两个生产的金色图像中的强度。根据本发明的一个或多个实施例，上临界值与下临界值（即ThresholdHigh与ThresholdLow）是不同的。在替代实施例中，上述临界值是相同的。

同样，应注意到的是，根据本发明的一个或多个实施例，实验性地选择用于此运算法的上述临界值以确保候选缺陷检测的选择性及特异性。在另一个实施例中，可利用一迭代运算法自动地确定该临界值。本领域技术人员通常可理解到，一般而言，该临界值将取决于所检测电子装置的设计和特性及客户要求。

应注意到是，在电压图像强度显示出显著的不均匀性（例如在对应于栅极线或数据线的领域中）的情况下，根据本发明的一个或多个实施例，用于检测缺陷斑点的第二实例性方法具有更好的效果，此种显著的不均匀性可引起电压成像光学子系统照相机像素在各液晶领域之间的较大变化。

根据本发明的一个实施例，图3提供最终缺陷检测及特征提取的示意图。所选择的贴片5代表所选择的9个贴片，该9个贴片邻近候选缺陷贴片7，候选缺陷贴片7包含具有由编号8表示的缺陷斑点的缺陷像素。黑线6连接具有相同起点的图像画素。所选择的贴片5可用于根据本发明中所述的技术来构造金色图像。

根据本发明的一个或多个实施例，为消除由光电调制器，传感器及光学系统的瑕疵以及用于安放检查基板的卡盘的凹凸不平（将此等瑕疵统称为成像路径缺陷）而被误检测的缺陷，在步骤112至115中处理原始校准图像101以识别出并隔离此瑕疵。具体而言，在图1所示的步骤112中，根据本领域的技术人员所熟知的技术，利用高斯滤波器或低通滤波器对校准图像执行卷积运算，而使原始校准图像101平稳。在步骤113中，计算原始校准图像和已滤波校准图像之间的绝对差异。在步骤114中，将比较此差异和预定临界值。根据此比较，在步骤115中辨认成像路径缺陷。最后，由于其可能源于成像路径中的瑕疵，在步骤111中，交叉检查根据本发明所述的电压图像缺陷检测方法而辨认出的缺陷和已隔离的成像路径缺陷区域，并忽略包含在此区域中的缺陷。

根据本发明的一个或多个实例性实施例，上述用于定位成像路径缺陷的过程以及用于检测液晶面板缺陷的过程都由本发明系统的图像分析电路以平行方式执行，以生成更快的处理速度。

同样应注意到，用于检测电子装置缺陷的本发明方法并不仅限于利用上述电压成像技术而取得图像。可利用任何其他适当的图像生成办法而取得的图像与本发明所述教示内容相结合以用于识别和分类缺陷。

图4描绘了可用于实施本发明图像处理方法的计算机图像处理系统400的实施例的示意图.计算机图像系统400包含控制器401及周边装置402。

控制器401可包含数据总线404或其他通讯机构以及与数据总线404相耦合的处理器405。数据总线404用于在控制器401的各个部件之间传送数据，处理器405用于处理数据及执行其他计算任务，图像处理任务及控制任务，例如图像位移及减法运算，临界值限定或利用上述低通（例如高斯）滤波器的卷积运算.控制器401也包括耦合到数据总线404的挥发性记忆器406（例如随机存取记忆器RAM）或其他动态存储装置，以用于储存各种数据（包含图像）以及将被处理器405执行的指令.挥发性记忆器406也可以用于在处理器405执行指令期间存储临时变数或其他中间数据.控制器401还可包含耦合到数据总线404的只读记忆器（ROM或EPROM）407或其他静态存储装置，以用于存储静态数据及处理器405的指令（例如基本输入输出系统）以及各种系统配置参数。提供了持久性存储装置408（例如磁碟，光碟或固态快闪记忆器装置）并将其耦合到数据总线404，以用于存储数据和指令。

控制器401可通过数据总线404耦合到显示器409（例如阴极射线管CRT），等离子显示器或液晶显示器LCD，以用于向系统管理者或控制器401的使用者显示数据.输入装置410（包含字母数字减及其他键）耦合到数据总线404，以用于传送数据及命令选择到处理器405.另一类型的使用者输入装置为游标控制装置411（例如鼠标，轨迹球或游标方向键），以用于传送方向数据及命令选择到处理器405并用于控制游标在显示器409上的移动.此种输入装置通常在两个轴线（第一轴线（例如x）及第二轴线（例如y））上具有两个自由度，此容许该装置在平面中指定位置。

外部存储装置412可通过数据总线404耦合到控制器401，以提供控制器401的额外或可移除的储存容量。在计算机图像处理系统400的实施例中，可使用外部可移除存储装置412来实现与其他计算机电脑系统进行数据交换。

本发明涉及计算机图像处理系统400实施本发明所述的技术的用途。在一个实施例中，本发明系统可常驻于机器（例如控制器401）上。根据本发明的一个实施例，本发明的技术由计算机图像处理系统400对应于处理器405执行，该计算机图像处理系统400执行挥发性记忆器406的一个或多个指令的一个或多个序列。上述指令可被另一计算机可读取记录介质（例如持久性储存装置408）读取到挥发性记忆器406中。执行包含于挥发性记忆器406中的指令序列可使处理器405执行本发明所述的处理步骤。在替代实施例中，可使用硬接线电路代替软体指令或与软体指令相结合来实施本发明。因此，本发明的实施例并不限于硬件电路与软件的任何特定组合。

本发明所用术语（计算机可读取记录介质）参与提供指令到处理器405以供执行的任何介质。计算机可读取记录介质仅为机器可读取记录介质的实施例。机器可读取记录介质可载送用于执行任何本发明所述的方法及/或技术指令。此介质可采用许多形式，包含但不限于非挥发性介质及挥发性介质。非挥发性介质包含例如光碟或磁碟（例如持久性储存装置408）。

计算机可读取记录介质的常见形式包含例如：软磁碟，软性磁碟，硬磁碟，磁带或任意其他磁性介质；CD-ROM，DVD，Blu-Ray Disk，任何其他光学介质；穿孔卡片，纸带，任何其他具有圆孔图案的实体介质；RAM，PROM，EPROM，FLASH-EPROM，快闪驱动装置，记忆卡，任何其他记忆体晶片或盒式磁盘；或计算机可读取的任何其他介质。

各种形式的计算机可读取记录介质可参与载送一个或多个指令的一个或多个序列到处理器405以供执行。比如，该指令最初可由远端计算机载送到磁碟上。或者，远端计算机可将该指令载入其动态记忆体中并使用数据器通过电话线来发送该指令。计算机系统的数据器可接受电话线上的数据并利用红外发射器将该数据转换成红外信号。红外检测器可接收载送于红外信号中的数据，适当的电路可将该数据置于数据总线404上。数据总线404将该数据载送到挥发性记忆器406，处理器405从该挥发性记忆器406截取并执行该指令。挥发性记忆器406所接收的指令可根据需要由处理器405执行之前或之后存储于持久性储存装置408上。也可利用此技术中所公知的各种网络数据通讯协议通过国际网络将该指令下载到控制器401中。控制器401也可包含通讯界面，例如电压成像光学子系统照相机界面413，该电压成像光学子系统照相机界面413耦合到数据总线404并被设计成用于从电压成像光学子系统照相机（图中未显示）接收图像数据。

最后，应理解为，本发明所述的处理程序及技术并非固有地相关于任何特定装置，且可由任何适当的组件组合来实施。此外，可根据本发明所述的教示内容，以各种类型的通用装置来实施本发明。也可证明制造专用装置来实施本发明的方法步骤是有利的。本发明已在前述的实施例中具体阐述，且该等实施例在所有方面均为描述性的，而非限制性的。本领域技术人员可理解本发明能由硬件，软件及固件的许多不同的组合加以实现。比如，前述的软件能够以各种各样的程序语言或脚本语言（例如Assembler，C/C++，perl，shell，PHP，Java等）来实现。

此外，本领域技术人员在阅读本说明书及实践本说明书所述发明后，将会一目了然本发明的其他实施方式。在检测系统中可单个地或以任何组合来利用所述各实施例的各种动态及/或组件。旨在将本说明书及各实施例仅视为实例性的，本发明的真正范围及主旨由以下权利要求书表示。

Claims (20)

1.一种用于识别具有周期性特征的电子电路缺陷的装置，该装置包括：

a.照相机，用于取得该电子电路的图像；以及

b.图像处理系统，包含处理单元及记忆器，该图像处理系统用以：

i.从该照相机接收该电子电路的图像；

ii.由该电子电路的周期性特征的至少一对角线尺寸对所接收的该电子电路的该图像执行对角线位移，进而形成该电子电路的已位移图像；

iii.利用该电子电路的图像以及该电子电路的已位移图像来识别候选缺陷；

iv.利用位于已识别的候选缺陷附近的已选择的至少一个不包含缺陷的图像区域来计算该电子电路区域的一个或多个局部无缺陷参考图像；以及

v.利用已计算的电子电路的无缺陷参考图像及电子电路的图像确定该电子电路中的缺陷。

2.根据权利要求1所述的装置，包含位于该电子电路附近的光电转换器，其中，由该照相机所形成的电子电路的电压图像是靠光电转换器成像而获得。

3.根据权利要求2所述的装置，其中该图像处理系统更用于定位成像路径中的缺陷，并对已定位的该成像路径的缺陷与电压图像中的已确定的缺陷进行交叉检查，以从电子电路缺陷检测中排除位于电压图像中且对应于调制器缺陷的区域。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，成像路径的缺陷由以下方式来定位：利用低通滤波器对该调制器的校准图像执行卷积运算以获得已卷积校准图像，计算校准图像与卷积校准图像之间的绝对差异以获得差异图像，并以临界值限定该差异图像。

5.根据权利要求1所述的装置，其中该图像处理系统由以下方式来识别候选缺陷：对电子电路的图像与电子电路的已位移图像执行减法运算，并对所得到的差异图像进行临界值限定。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，在执行临界值限定之前，使用低通滤波器对所得到的差异图像执行卷积运算，并对已卷积的差异图像执行临界值限定。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，电子电路的图像中的感兴趣区域从候选缺陷附近选出。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，图像处理系统由以下方式确定电子电路中的缺陷：利用电子电路的区域的已计算一个或多个局部无缺陷参考图像，对该候选缺陷附近的感兴趣图像区域执行临界值限定。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，该图像处理系统用于通过将候选缺陷附近的感兴趣图像区域与电子电路的区域的已计算的局部无缺陷参考图像之间的差异与临界值相比较，以确定电子电路的缺陷。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，图像处理系统用于通过将候选缺陷附近的感兴趣图像区域与已计算的第一无缺陷参考图像及计算的第二无缺陷参考图像相比较来确定电子电路的缺陷，以计算的第一无缺陷参考图像包含复数最小强度值，已计算的第二无缺陷参考图像包含复数最大强度值，最小强度值是由针对无缺陷参考图像的复数执行体而计算出，且最大强度值也是由针对无缺陷参考图像的复数执行体而计算出。

11.一种用于识别具有周期性特征的电子电路缺陷的方法，该方法包含下列步骤：

a.利用照相机获得电子电路的图像；

b.由电子电路周期性特征的至少一个对角线尺寸对所取得的电子电路图像执行对角线位移，进而形成电子电路的已位移图像；

c.利用电子电路的图像以及电子电路的已位移图像来识别候选缺陷；

d.利用最可能接近已识别的候选缺陷的已选择的至少一个图像区域来计算电子电路区域的一个或多个局部无缺陷参考图像；以及

e.利用电子电路的已计算的无缺陷参考图像及电子电路图像来确定电子电路的缺陷，其中，步骤b至d由包含一处理单元及一记忆器的图像处理系统执行。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，由照相机所形成的电子电路的图像是由对光电转换器成像而获得。

13.根据权利要求11所述的方法，更包含下列步骤：定位成像路径中的缺陷；以及对已定位的成像路径中的缺陷与电压图像中的已确定的缺陷进行交叉检查，以从电子电路中的缺陷检测中排除位于电压图像中且对应于调制器的缺陷的区域。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，该方法由以下步骤来定位成像路径的缺陷：利用低通滤波器对该调制器的校准图像执行卷积运算以获得已卷积校准图像，计算校准图像与卷积校准图像间的绝对差异以获得差异图像，并以临界值限定该差异图像。

15.根据权利要求11的方法，其中，该方法更由以下步骤来识别候选缺陷：对电子电路图像与电子电路已位移图像执行减法运算，并对所得到的差异图像执行临界值限定。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，在执行临界值限定之前，使用一低通滤波器所得到的差异图像执行卷积运算，并对已卷积的差异图像执行临界值限定。

17.根据权利要求11所述的方法，更包括由以下方式确定电子电路缺陷：利用电子电路区域已计算的无缺陷参考图像对候选缺陷附近的感兴趣图像区域执行临界值限定。

18.根据权利要求11所述的方法，更包括通过将候选缺陷附近的感兴趣区域与电子电路区域的已计算的无缺陷参考图像间的差异与临界值相比较，以确定电子电路的缺陷。

19.根据权利要求11所述的方法，更包括通过将候选缺陷附近的感兴趣图像区域与已计算的第一无缺陷参考图像及计算的第二无缺陷参考图像相比较来确定电子电路的缺陷，以计算的第一无缺陷参考图像包含复数最小强度值，已计算的第二无缺陷参考图像包含复数最大强度值，最小强度值是由针对无缺陷参考图像的复数执行体而计算出，且最大强度值也是由针对无缺陷参考图像的复数执行体而计算出。

20.一种实现一组指令的计算机可读取记录介质，该组指令在由图像处理系统的一个或多个处理单元执行时，使一个或多个处理单元执行一种用于识别具有周期性特征的电子电路的缺陷的方法，该方法包括：

a.利用照相机获得电子电路的图像；

b.由电子电路周期性特征的至少一个对角线尺寸对所取得的电子电路图像执行对角线位移，进而形成电子电路的已位移图像；

c.利用电子电路的图像以及电子电路的已位移图像来识别候选缺陷；

d.利用最可能接近已识别的候选缺陷的已选择的至少一个图像区域来计算电子电路区域的一个或多个局部无缺陷参考图像；以及

e.利用电子电路的已计算的无缺陷参考图像及电子电路图像来确定电子电路的缺陷，其中，步骤b至d由包含一处理单元及一记忆器的图像处理系统执行。

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