JPH02153480A - パターン認識装置及びパターン認識方法 - Google Patents
パターン認識装置及びパターン認識方法Info
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- JPH02153480A JPH02153480A JP63308252A JP30825288A JPH02153480A JP H02153480 A JPH02153480 A JP H02153480A JP 63308252 A JP63308252 A JP 63308252A JP 30825288 A JP30825288 A JP 30825288A JP H02153480 A JPH02153480 A JP H02153480A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、パターン３２ｍ装置に関する。
例えば半導体の製造プロセスにおいて、被処理物、例え
ば半導体ウェーハの所定の部位に付されたパターンを撮
像し、その撮は出力をパターン認識し、その認識情報に
基づいてその被処理物の品種確認や処理装置との位置合
わせを行なうようにすることがある。 この場合に用いられるパターン認識装置は、被認識体例
えば半導体ウェーハのレーザ等により刻設された品種番
号等のパターン刻設部分を照射する光源と、照射された
パターン刻設部分を撮像する撮像装置と、その撮像出力
をパターン認識する認識手段とからなる。 認識手段では、撮像データが、例えば２値化され、この
２値化されたパターン情報と、予め記憶されているパタ
ーン情報とが比較され、両者のパターンの一致をもって
撮像パターンの認識結果とする。 この場合に、撮像データの２値化のためスレッショール
ド値は、従来は、被パターン認識領域全体について、定
められた所定値とされている。
ば半導体ウェーハの所定の部位に付されたパターンを撮
像し、その撮は出力をパターン認識し、その認識情報に
基づいてその被処理物の品種確認や処理装置との位置合
わせを行なうようにすることがある。 この場合に用いられるパターン認識装置は、被認識体例
えば半導体ウェーハのレーザ等により刻設された品種番
号等のパターン刻設部分を照射する光源と、照射された
パターン刻設部分を撮像する撮像装置と、その撮像出力
をパターン認識する認識手段とからなる。 認識手段では、撮像データが、例えば２値化され、この
２値化されたパターン情報と、予め記憶されているパタ
ーン情報とが比較され、両者のパターンの一致をもって
撮像パターンの認識結果とする。 この場合に、撮像データの２値化のためスレッショール
ド値は、従来は、被パターン認識領域全体について、定
められた所定値とされている。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光源から被認識体の被パターン認識領域に測
定光を照射したとき、この被パターン認識領域の全体に
わたって均一に光を照射することは殆どできない。 このため、撮像データには、光照射位置により異なるオ
フセット値が含まれることになる。 被パターン認識領域の全体に渡って撮像データに対する
２値化のためのスレッショールド値が一定であると、こ
の光照射位置により異なるオフセット値のために、最適
な２値化スレツシヨールド値の設定が錐しく、この結果
、認識率の低下を招くという欠点がある。 しかも、例えば半導体ウェーハのように、被認識体に拡
散反射性の薄膜例えばＡβ膜などが形成されている場合
には、素地とパターンとのシェーディングが異なるため
、この２値化スレツシヨールド値の選定がさらに困難に
なり、これも認識率の低下の原因となる。この現象は、
肉眼でも、照明光の角度を特定の狭い領域に設定しない
と判読困雛な程度にコントラストがない。 さらに、２値化スレツシヨールド値を適性に定めること
ができても、例えばＡｆｌ膜が形成される前の半導体ウ
ェーハとＡｆｌ膜形成後の半導体つ工−ハのように被認
識体が異なる種類のものに変わったときには、被認識体
の認識領域内での照度条件が変わるため、やはり認識率
の低下を招くことになる。 この発明は、以上の点に鑑み、コントラストの無い情報
でも認識率の向上を計ることができるパターン認識装置
を提供しようとするものである。
定光を照射したとき、この被パターン認識領域の全体に
わたって均一に光を照射することは殆どできない。 このため、撮像データには、光照射位置により異なるオ
フセット値が含まれることになる。 被パターン認識領域の全体に渡って撮像データに対する
２値化のためのスレッショールド値が一定であると、こ
の光照射位置により異なるオフセット値のために、最適
な２値化スレツシヨールド値の設定が錐しく、この結果
、認識率の低下を招くという欠点がある。 しかも、例えば半導体ウェーハのように、被認識体に拡
散反射性の薄膜例えばＡβ膜などが形成されている場合
には、素地とパターンとのシェーディングが異なるため
、この２値化スレツシヨールド値の選定がさらに困難に
なり、これも認識率の低下の原因となる。この現象は、
肉眼でも、照明光の角度を特定の狭い領域に設定しない
と判読困雛な程度にコントラストがない。 さらに、２値化スレツシヨールド値を適性に定めること
ができても、例えばＡｆｌ膜が形成される前の半導体ウ
ェーハとＡｆｌ膜形成後の半導体つ工−ハのように被認
識体が異なる種類のものに変わったときには、被認識体
の認識領域内での照度条件が変わるため、やはり認識率
の低下を招くことになる。 この発明は、以上の点に鑑み、コントラストの無い情報
でも認識率の向上を計ることができるパターン認識装置
を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段）
゛請求項（１）記載の発明においては、被認識体を照明
する光源と、照明された被認識体を撮像する撮像装置と
、この撮像装置からの撮像データに基づいてパターン認
識を行なう認識部を備えるパターン認識装置において、 上記被認識体の被パターン認識領域を複数の分割領域に
分割し、各分割領域からの撮像データに対し、その分割
領域に応じた補正データを予め設定しておき、この設定
された補正データに基づいて上記撮像データが補正され
、この補正されたデータが上記認識部に供給される。 請求項（２）記載の発明においては、 被認識体上での照度を可変する照度可変手段が設けられ
、被認識体を変えるごとに、この被認識体のパターンが
認識可能な照度の最大値と最少値とから上記照度が定め
られる。 請求項（３）記載の発明においては、 被認識体上での照度を可変する照度可変手段が設けられ
、同一の被認識体について上記照度を変えて認識を行な
ったときの各認識結果を重ね合わせて、被認識体に対す
る認識結果を得るようにする。 【作用】 請求項（１）の発明においては、被パターン認識領域の
各分割領域ごとに定められた補正データに基づいてその
分割領域からの撮像データが補正される。照度は分割領
域内ではばらつきが小さいので、分割領域内のデータに
対しては適切な補正がなされる。したがって、認識領域
全体で見たときには部分部分で照度のばらつきがあって
も、分割領域ごとにその分割領域に応じた補正がなされ
るから、認識率が向上する。 請求項（２）の発明においては、被認識体が変わって照
度条件が変わっても、各被認識体に応じた照度になるの
で、認識率の向上が期待できる。 請求項（３）の発明においては、認識結果を重ね合わせ
るので、ある照度では認識できなかったパターンがあっ
ても、別の照度で認識できれば、全体として全てのパタ
ーンの認識が可能になるものである。
する光源と、照明された被認識体を撮像する撮像装置と
、この撮像装置からの撮像データに基づいてパターン認
識を行なう認識部を備えるパターン認識装置において、 上記被認識体の被パターン認識領域を複数の分割領域に
分割し、各分割領域からの撮像データに対し、その分割
領域に応じた補正データを予め設定しておき、この設定
された補正データに基づいて上記撮像データが補正され
、この補正されたデータが上記認識部に供給される。 請求項（２）記載の発明においては、 被認識体上での照度を可変する照度可変手段が設けられ
、被認識体を変えるごとに、この被認識体のパターンが
認識可能な照度の最大値と最少値とから上記照度が定め
られる。 請求項（３）記載の発明においては、 被認識体上での照度を可変する照度可変手段が設けられ
、同一の被認識体について上記照度を変えて認識を行な
ったときの各認識結果を重ね合わせて、被認識体に対す
る認識結果を得るようにする。 【作用】 請求項（１）の発明においては、被パターン認識領域の
各分割領域ごとに定められた補正データに基づいてその
分割領域からの撮像データが補正される。照度は分割領
域内ではばらつきが小さいので、分割領域内のデータに
対しては適切な補正がなされる。したがって、認識領域
全体で見たときには部分部分で照度のばらつきがあって
も、分割領域ごとにその分割領域に応じた補正がなされ
るから、認識率が向上する。 請求項（２）の発明においては、被認識体が変わって照
度条件が変わっても、各被認識体に応じた照度になるの
で、認識率の向上が期待できる。 請求項（３）の発明においては、認識結果を重ね合わせ
るので、ある照度では認識できなかったパターンがあっ
ても、別の照度で認識できれば、全体として全てのパタ
ーンの認識が可能になるものである。
以下、この発明の一実施例を図を参照しながら説明しよ
う。 第１図において、１０は被認識体の一例としての半導体
ウェーハで、この半導体ウェーハ１０のオリエンテーシ
ョンフラットの近傍の領域１１には、第２図に示すよう
に、レーザ光により刻印された文字パターンが形成され
ている。 １２は光源で、これからの平行光あるいは弱集束光から
なる測定光が半導体ウェーハ１０の領域１１に照射され
る。 １３は撮像装置、例えばＣＯＤカメラである。この場合
、このＣＣＤカメラ１３は、光源１２から半導体ウェー
ハ１０の領域１１に照射された測定光の正反射光の光軸
方向ａよりも若干ずれた反射光軸す方向に配置されてい
る。このように配置すれば被認識体く半導体ウェーハ１
０）表面の拡散性乱反射が多い場合でも、コントラスト
の良好な映像が得られる（本出願人の出願に係る特ＩＦ
Ｊ昭６３−７９０６２号及び昭和６３年７月１９日特許
願（２）参照）。 ＣＣＤカメラ１３からの撮像出力信号はアンプ１４を介
してＡ／Ｄコンバータ１５に供給され、例えば８ビット
程度のデジタルデータに交換される。このデジタルデー
タはフィリタリング回路１６に供給される。このフィリ
タリング回路１６にはフィルタ係数テーブル１７からの
フィルタ係数が供給され、撮像データに対し、ぼかし、
収縮、ノイズ除去などのフィルタリング処理がなされる
。この場合、フィルタ係数テーブル１７には、半導体ウ
ェーハ１０の表面のパターン認識すべき領域１１を２次
元平面と考えたときの各撮像位置座標に応じた係数が書
き込まれている。 フィリタリング回路１６の出力は２値化回路１８に供給
される。この２値化回路１８には、しきい値テーブル１
９から２値化スレツシヨールド値が供給される。この例
の場合、このしきい値テーブル１９には、パターン認識
すべき領域１１を第２図に示すように複数に分割し、各
分割領域毎に、その分割領域での明るさ（照度）に応じ
て適正値に設定されたスレッショールド値Ｔｉｊ（ｉ、
ｊ＝１．２，３゜４）が予め書き込まれる。例えば領域
１１を１６分割したときには、Ｔ１１〜Ｔ４４までの１
６分ｖＪ領域にそれぞれ対応した１６個の、それぞれ適
正なスレッショールド値が書き込まれる。このしきい値
テーブル１９は、同一種類の半導体ウェーハの場合には
同じものが用いられ、被認識体としての半導体ウェーハ
の種類が変えられたときは、その新たな半導体ウェーハ
の被認識領域１１の各分割領域に応じたスレッショール
ド値に書き替えられる。勿論、同一種類の半導体ウェー
ハでもロットが変更し、変更が望まれる場合は、当然、
変更することが望ましい、この場合において、各分割領
域の境目で補正値としてのスレッショールド値が急に大
きく変わることがないように、各分割領域の境目近傍の
スレッショールド値は隣の分割領域のスレッショールド
値に徐々に近くなるように平滑化処理される。この処理
は、デジタルフィルタを用いて行なうことができる。 なお、２値化スレツシヨールド値を変える代わりに、２
値化前のデータに、各分割領域の明るさ（照度）に応じ
たオフセット値を加えてもよい。 このオフセット値は、フィルタ係数・に含止せることが
できるので、オフセット値を加えるときは、フィルタ係
数テーブル１７のフィルタ係数に各分ｌｑ領域に応じた
オフセット値を含ませるようにすればよい。この場合に
も、分割領域の境目における補正値のいわゆるスムージ
ング処理は前述と同様に行われる。 ２値化回路１８からのデータは文字切り出し回路２０に
供給される。この文字切り出し回路２０がらは、パター
ン認識すべき単位毎のパターンデータが順次得られ、こ
れがパターンマツチング回路２１に供給されて、パター
ンメモリ２２に記憶されている文字パターンデータと比
較され、その比較結果に応じた認識出力が認識出力回路
２３より得られ、出力端子２４に導出される。 以上のようにして、この発明では、被パターン認識領域
を複数に分割し、その分割領域毎に設定した２値化スレ
ツシヨールド値や撮像データに対するオフセット値によ
って撮像データの補正を行なうものであり、被パターン
認識領域全体についてみれば部分部分で明るさのばらつ
きがあっても分割領域内では明るさのばらつきは少なく
なることから、認識率の向上を図ることができる。 この例では、半導体ウェーハ１０の被パターン認識領域
１１における照度（領域１１全体での積分値）が適当な
ものとなるように、光源１２がらの光の光量が制御でき
るようにされている。この光量は一般に被認識体である
半導体ウェーハが同一種のものでは、同じ値とされ、半
導体ウェーハの種類が変えられる毎に適正値に変更され
るようにされている。 このなめ、この例では光源１２は光量可変の光源とされ
るとともに光量コントロール手段２５が設けられ、被認
識体である半導体ウェーハの種類が変えられたときに、
光量が一定ステップ幅で変更されるスキャンニングが行
われ、その結果に基づいて適正値が設定されるようにさ
れている。 この光量コントロール手段２５を含めて、この例ではＡ
／Ｄ変換後のデータ処理をマイクロコンピュータで構成
できる。光量コントロール処理を第３図のフローチャー
トを参照しながら以下説明する。 この例においては、定められた最小光量５Ｈｉｎからス
キャンニングを開始し、定められた光量変更ステップ５
Ｓｃａで光量を順次変更し、定められた最大光量５Ｈａ
ｘでスキャンニングを終了する。 まず、光源１２の現在の光量［■を、スキャンニング幅
の最小光量５Ｈｉｎにする（ステップ１０１）、この光
量で半導体ウェーハ１０の領域１１のパターンの読取り
がなされ（ステップ１０２ ） 、読取り状態の判別が
なされる（ステップ１０３ ） 、このステップ１０３
で、全パターンの読取りが可能であると判別されたとき
は、ステップ１０４に進み、その全パターンの読取りが
可能になったのが初めてか否かが判別される。初めてで
あれば、ステップ１０５に進み、全パターン読取り可能
最小光量ＬＩＨｉｎ及び全パターン読取り可能最大光量
ＬＩＨａｘをその時の現在光量［■とする。初めてでな
ければ、ステップ１０６に進み、全パターン読取り最大
光量ＬＩＨａｘをその時の現在光量にする。 ステップ１０３での判別の結果、全パターンの読取りは
できなかったが、文字パターンの切り出しは可能であっ
たときは、ステップ１０７に進み、その切り出しか可能
になったのが初めてか否かが判別される。初めてであれ
ば、ステップ１０８に進み、切り出し可能最小光量［２
旧ｎ及び切り出し可能最大光量Ｌ２Ｈａｘをその時の現
在光量ＬＴとする。また、初めてでなければ、ステップ
１０９に進み、切り出し可能最大光量Ｌ２Ｍａｘをその
時の現在光量にする。 ステップ１０５．１０６．１０８又は１０９の後はステ
ップ１１１に進む。 また、ステップ１０３で、全く読取りも切り出しもでき
なかったときは、ステップ１１０に進み、全パターン読
取り可能光量［１又は切り出し可能光量［２のどちらか
有効なものがあるが否が判別され、どちらも有効でない
と判別されたときは、ステップ１１１に進む。 ステップ１１１では、現在光量ＬＴが光量変更ステップ
５Ｓｃａ分だけ大きくされる。次に、ステップ１１２に
進み、その大きくされた現在光ｉＬＴが、スキャンニン
グ幅の最大光量５Ｈａｘよりも大きいが否が判別される
０判別の結果、現在光量［■が最大光量５ＨａＸよりも
小さいときはステップ１０２に戻り、以上の動作が繰り
返される。現在光量［■が最大光量５Ｈａｘよりも大き
くなったときは、スキャンニングが停止し、ステップ１
１３に進む。 以上の動作により、スキャンニングが停止したときは、
スキャンニング幅内で、全パターン読取り可能最小光量
［１旧ｎ、全パターン読取り可能最大光量ＬＩＨａｘ
、切り出し可能最小光量Ｌ２Ｈｉｎ 、切り出し可能最
大光量Ｌ２Ｈａｘが決定されることになる。 また、ステップ１１０で、読取り及び切り出しができな
いが、全パターン読取り可能光量［１又は切り出し可能
光量Ｅ２のどちらか有効なものがあると判別されたとき
も、このステップ１１３に進む。 このステップ１１３では、全パターン読取り可能光量［
１が有効であるか否か判別される。有効であれば、ステ
ップ１１４に進み、 （ＬＩＨａｘ ＋ ＬＩＨｉｎ ） ’−２＝ ｃｐｉ
もしくは、 ｍ＋ｎ （ｍ、ｎは予め定められる内分比） なる光量Ｌｐｌが求められ、現在光ＪｉＬＴがこの光量
Ｌｐｌとされ、プログラム終了となる。 ステップ１１３で、全パターン読取り可能光量Ｌ１が有
効ではないと判別されたときは、ステップ１１５に進み
、切り出し可能光量［２が有効であるか否か判別される
。そして、有効であると判別されたときは、ステップ１
１６に進み、 （Ｌ２Ｈａｘ 十Ｌ２Ｈｉｎ ）−２＝ Ｌｐ２もしく
は、 ｍ＋ｎ （ｍ、ｎは予め定められる内分比） なる光量１１１２が求められ、現在光量［■がこの光量
Ｌｐ２とされ、プログラム終了となる。 ステップ１１５で、切り出し可能光量［２が有効でない
と判別されたときは、エラーであるとされる（ステップ
１１７ ） 。 以上により、光源１２の光量［■は、半導体ウェーハの
種類毎に適′切な光量とされる。 このように、光源１２の光量を適切にし、被パターン認
識領域を複数に分割し、各分割領域ごとに！ｉ像データ
の補正を行なったとしても、被パターン認識領域の一部
のパターンの読取りができない場合を考慮して、この例
では、さらに、次のようにする。 すなわち、光源１２の光量を、上記のように設定した光
ｆｆ１ＬＴを中心に所定のスキャン幅±Ｓｌｄ内で、所
定の光量変更ピッチ５Ｐｉｔで変更し、各光量における
認識結果を重ね合わせることにより、被パターン認識領
域の全部のパターンの読取りができるようにする。 その自動読取りのアルゴリズムを、第４図のフローチャ
ートを参照しながら以下説明しよう。 第４図の説明において、ｌＯは光源１２の初期光量、ρ
は現在光量、Ｉ Ｈｉｎ＝ｊ！ ０−５１４ｉｄ、 ｊ
！ Ｈａ×＝ＲＯ＋５Ｗｉｄである６、ｔな、ｓ ｉｇ
ｈはサインビットで、これが＋１のときは、現在光量β
を初期光量ｌＯよりも大きい方向に、これが−１のとき
は、現在光量ｌを初期光量１０よりも小さい方向にスキ
ャンする。 また、Ｈｌｏｋは大方向のスキャンが可能か否かを示す
識別ビットで、Ｈｉｏｋ＝１のときスキャン可能を意味
する。ＬＯＯｋは小方向のスキャンが可能か否かを示す
識別ビットで、ＬＯｏｋ＝１のときスキャン可能を意味
する。 まず、ステップ２０１で、初期化される。このとき、例
えばサインビットｓｉｇｈ、識別ビット旧Ｏｋ、［００
には＋１とされる６次にステップ２０２においてサイン
ビットｓｉｇｈの状態が判別される。ｓｉｇｈ＝１であ
れば、大方向のスキャンのステップ３０１〜３０９に進
み、ｓｉｇｈ＝ｏであれば、小方向のスキャンのステッ
プ４０１〜４０８に進む。 大方向のスキャンにおいては、まず、ステップ３０１で
光量変更回数ｎか１増加される。次に、ステップ３０２
で識別ビットｔｌｌｏｋが１であるか否か判別される。 識別ビット旧Ｏｋか１でなければ、ステップ３１１に進
み、識別ビット［００ｋが１であるか否か判別され、１
であれば、小方向のスキャンのステップ４０２に進み、
識別ビット［００ｋが１でなければ、誤りであるとして
終了する。 ステップ３０２で、識別ビット旧Ｏｋが１であると判別
されれば、ステップ３０３に進み、光量ｌが初期光量ｌ
Ｏよりも５Ｐｉｔｘ ｎだけ増加される。 次に、ステップ３０４で、その光量ｌが最大光量ｊ！
Ｈａｘを越えていないかどうか判別される。越えていれ
ば、ステップ３１０に進み、識別ビット旧ｇｈ・０とさ
れた後、ステップ３１１に進み、大方向のスキャンは停
止となる。越えていなければ、ステップ３０５に進み、
パターン認識すべき文字列の読取りがなされる。 そして、ステップ３０６に進み、文字の切り出しが可能
であるか否か判別され、可能であればステップ３０７に
進み、その前に読み取られた文字列と重ね合わされ、ス
テップ３０８で文字列が完成したか、つまり全て認識さ
れたか否か判別され、文字列が完成していなければ、ス
テップ３０９で、サインビットｓｉｇｈ＝−１とされた
後、ステップ２０２に戻る。ステップ３０８で、文字列
が完成していると判別されたときは、プログラム終了と
なる。 次に、小方向のスキャンにおいては、まず、ステップ４
０１で識別ビット１００ｋが１であるか否か判別される
。識別ビットＬｏｏｋが１でなければ、ステップ４１０
に進み、識別ビット旧ｏｋが１であるか否か判別され、
１であれば、大方向のスキャンのステップ３０２に進み
、識別ビット旧Ｏｋが１でなければ、誤りであるとして
終了する。 ステップ４０１で、識別とット［００ｋが１であると判
別されれば、ステップ４０２に進み、光量ｌが初期光量
１０よりも５Ｐｉｔｘ ｎだけ減少される。 次に、ステップ４０３で、その光ｉｌが最小光量ｊ！
Ｍｉｎ以上であるかどうか判別される。最少光量ｊ！
Ｍｉｎ以下であれば、ステップ４０９に進み、識別ビッ
トＬＯｏｋ＝Ｏとされた後、ステップ４１０に進み、小
方向のスキャンは停止となる。ｆｉ少光量ｊ！ Ｈｅｎ
以上であれば、ステップ４０４に進み、パターン認識す
べき文字列の読取りがなされる。そして、ステップ４０
５に進み、文字の切り出しが可能であるか否か判別され
、可能であればステ、ツブ４０６に進み、その前に読み
取られた文字列と重ね合され、ステップ４０７で文字列
が完成したか、つまり全て認識されたか否か判別され、
文字列が完成していなければ、ステップ４０８で、サイ
ンビットｓｉｇｈ＝１とされた後、ステップ２０２に戻
る。ステップ４０７で、文字列が完成していると判別さ
れたときは、プログラム終了となる。 なお、以上の例では、被認識体の認識領域の照度を変更
する手段として、光源１２の光量を変えるようにしたが
、光源１２と被認識体との間の距離を変えるようにして
も照度の変更を行なうことができる。 また、以上の例は、半導体ウェーハに刻設された文字パ
ターンを認識する場合であるが、この発明は、被認識体
に光、照射し、これを撮像するものであれば、被認識体
はどの様なものであってもよい。例えば、ＦＡの部品、
工具、さらには紙面に記載された文字など、いずれにも
適用できることは説明するまでもないことである。 また、文字パターンだけでなく、図形パターンやその他
の種々のパターン認識にこの発明は適用可能である。 【発明の効果］ 被認識体のパターン認識領域全体で見たどきには、照度
のばらつきが大きくても、この認識領域を分割した各分
割領域内では、ばらつきは小さくなる。この発明によれ
ば、このばらつきの小さい各分割領域ごとに撮像データ
に対する補正データを設定して分割領域ごとに撮像デー
タの補正を行なうものであるので、分割領域内のデータ
に対しては適切な補正がなされる。したがって、認識領
域全体で見たときには部分部分でばらつきがあっても、
分割領域ごとにその分割領域に応じた補正がなされるの
で、認識率が向上する。 しかも、被認識体が変わるごとに被認識体の照度を適切
な値に変更することができるので、これも認識率の向上
に寄与する。 さらに、この発明においては、照度を変え、その各照度
における認識結果を重ね合わせて全体としての認識結果
を得るようにできるので、ある照度では認識できなかっ
たパターンが有っても、別の照度で認識できれば、全体
として全てのパターンの認識ができるものである。
う。 第１図において、１０は被認識体の一例としての半導体
ウェーハで、この半導体ウェーハ１０のオリエンテーシ
ョンフラットの近傍の領域１１には、第２図に示すよう
に、レーザ光により刻印された文字パターンが形成され
ている。 １２は光源で、これからの平行光あるいは弱集束光から
なる測定光が半導体ウェーハ１０の領域１１に照射され
る。 １３は撮像装置、例えばＣＯＤカメラである。この場合
、このＣＣＤカメラ１３は、光源１２から半導体ウェー
ハ１０の領域１１に照射された測定光の正反射光の光軸
方向ａよりも若干ずれた反射光軸す方向に配置されてい
る。このように配置すれば被認識体く半導体ウェーハ１
０）表面の拡散性乱反射が多い場合でも、コントラスト
の良好な映像が得られる（本出願人の出願に係る特ＩＦ
Ｊ昭６３−７９０６２号及び昭和６３年７月１９日特許
願（２）参照）。 ＣＣＤカメラ１３からの撮像出力信号はアンプ１４を介
してＡ／Ｄコンバータ１５に供給され、例えば８ビット
程度のデジタルデータに交換される。このデジタルデー
タはフィリタリング回路１６に供給される。このフィリ
タリング回路１６にはフィルタ係数テーブル１７からの
フィルタ係数が供給され、撮像データに対し、ぼかし、
収縮、ノイズ除去などのフィルタリング処理がなされる
。この場合、フィルタ係数テーブル１７には、半導体ウ
ェーハ１０の表面のパターン認識すべき領域１１を２次
元平面と考えたときの各撮像位置座標に応じた係数が書
き込まれている。 フィリタリング回路１６の出力は２値化回路１８に供給
される。この２値化回路１８には、しきい値テーブル１
９から２値化スレツシヨールド値が供給される。この例
の場合、このしきい値テーブル１９には、パターン認識
すべき領域１１を第２図に示すように複数に分割し、各
分割領域毎に、その分割領域での明るさ（照度）に応じ
て適正値に設定されたスレッショールド値Ｔｉｊ（ｉ、
ｊ＝１．２，３゜４）が予め書き込まれる。例えば領域
１１を１６分割したときには、Ｔ１１〜Ｔ４４までの１
６分ｖＪ領域にそれぞれ対応した１６個の、それぞれ適
正なスレッショールド値が書き込まれる。このしきい値
テーブル１９は、同一種類の半導体ウェーハの場合には
同じものが用いられ、被認識体としての半導体ウェーハ
の種類が変えられたときは、その新たな半導体ウェーハ
の被認識領域１１の各分割領域に応じたスレッショール
ド値に書き替えられる。勿論、同一種類の半導体ウェー
ハでもロットが変更し、変更が望まれる場合は、当然、
変更することが望ましい、この場合において、各分割領
域の境目で補正値としてのスレッショールド値が急に大
きく変わることがないように、各分割領域の境目近傍の
スレッショールド値は隣の分割領域のスレッショールド
値に徐々に近くなるように平滑化処理される。この処理
は、デジタルフィルタを用いて行なうことができる。 なお、２値化スレツシヨールド値を変える代わりに、２
値化前のデータに、各分割領域の明るさ（照度）に応じ
たオフセット値を加えてもよい。 このオフセット値は、フィルタ係数・に含止せることが
できるので、オフセット値を加えるときは、フィルタ係
数テーブル１７のフィルタ係数に各分ｌｑ領域に応じた
オフセット値を含ませるようにすればよい。この場合に
も、分割領域の境目における補正値のいわゆるスムージ
ング処理は前述と同様に行われる。 ２値化回路１８からのデータは文字切り出し回路２０に
供給される。この文字切り出し回路２０がらは、パター
ン認識すべき単位毎のパターンデータが順次得られ、こ
れがパターンマツチング回路２１に供給されて、パター
ンメモリ２２に記憶されている文字パターンデータと比
較され、その比較結果に応じた認識出力が認識出力回路
２３より得られ、出力端子２４に導出される。 以上のようにして、この発明では、被パターン認識領域
を複数に分割し、その分割領域毎に設定した２値化スレ
ツシヨールド値や撮像データに対するオフセット値によ
って撮像データの補正を行なうものであり、被パターン
認識領域全体についてみれば部分部分で明るさのばらつ
きがあっても分割領域内では明るさのばらつきは少なく
なることから、認識率の向上を図ることができる。 この例では、半導体ウェーハ１０の被パターン認識領域
１１における照度（領域１１全体での積分値）が適当な
ものとなるように、光源１２がらの光の光量が制御でき
るようにされている。この光量は一般に被認識体である
半導体ウェーハが同一種のものでは、同じ値とされ、半
導体ウェーハの種類が変えられる毎に適正値に変更され
るようにされている。 このなめ、この例では光源１２は光量可変の光源とされ
るとともに光量コントロール手段２５が設けられ、被認
識体である半導体ウェーハの種類が変えられたときに、
光量が一定ステップ幅で変更されるスキャンニングが行
われ、その結果に基づいて適正値が設定されるようにさ
れている。 この光量コントロール手段２５を含めて、この例ではＡ
／Ｄ変換後のデータ処理をマイクロコンピュータで構成
できる。光量コントロール処理を第３図のフローチャー
トを参照しながら以下説明する。 この例においては、定められた最小光量５Ｈｉｎからス
キャンニングを開始し、定められた光量変更ステップ５
Ｓｃａで光量を順次変更し、定められた最大光量５Ｈａ
ｘでスキャンニングを終了する。 まず、光源１２の現在の光量［■を、スキャンニング幅
の最小光量５Ｈｉｎにする（ステップ１０１）、この光
量で半導体ウェーハ１０の領域１１のパターンの読取り
がなされ（ステップ１０２ ） 、読取り状態の判別が
なされる（ステップ１０３ ） 、このステップ１０３
で、全パターンの読取りが可能であると判別されたとき
は、ステップ１０４に進み、その全パターンの読取りが
可能になったのが初めてか否かが判別される。初めてで
あれば、ステップ１０５に進み、全パターン読取り可能
最小光量ＬＩＨｉｎ及び全パターン読取り可能最大光量
ＬＩＨａｘをその時の現在光量［■とする。初めてでな
ければ、ステップ１０６に進み、全パターン読取り最大
光量ＬＩＨａｘをその時の現在光量にする。 ステップ１０３での判別の結果、全パターンの読取りは
できなかったが、文字パターンの切り出しは可能であっ
たときは、ステップ１０７に進み、その切り出しか可能
になったのが初めてか否かが判別される。初めてであれ
ば、ステップ１０８に進み、切り出し可能最小光量［２
旧ｎ及び切り出し可能最大光量Ｌ２Ｈａｘをその時の現
在光量ＬＴとする。また、初めてでなければ、ステップ
１０９に進み、切り出し可能最大光量Ｌ２Ｍａｘをその
時の現在光量にする。 ステップ１０５．１０６．１０８又は１０９の後はステ
ップ１１１に進む。 また、ステップ１０３で、全く読取りも切り出しもでき
なかったときは、ステップ１１０に進み、全パターン読
取り可能光量［１又は切り出し可能光量［２のどちらか
有効なものがあるが否が判別され、どちらも有効でない
と判別されたときは、ステップ１１１に進む。 ステップ１１１では、現在光量ＬＴが光量変更ステップ
５Ｓｃａ分だけ大きくされる。次に、ステップ１１２に
進み、その大きくされた現在光ｉＬＴが、スキャンニン
グ幅の最大光量５Ｈａｘよりも大きいが否が判別される
０判別の結果、現在光量［■が最大光量５ＨａＸよりも
小さいときはステップ１０２に戻り、以上の動作が繰り
返される。現在光量［■が最大光量５Ｈａｘよりも大き
くなったときは、スキャンニングが停止し、ステップ１
１３に進む。 以上の動作により、スキャンニングが停止したときは、
スキャンニング幅内で、全パターン読取り可能最小光量
［１旧ｎ、全パターン読取り可能最大光量ＬＩＨａｘ
、切り出し可能最小光量Ｌ２Ｈｉｎ 、切り出し可能最
大光量Ｌ２Ｈａｘが決定されることになる。 また、ステップ１１０で、読取り及び切り出しができな
いが、全パターン読取り可能光量［１又は切り出し可能
光量Ｅ２のどちらか有効なものがあると判別されたとき
も、このステップ１１３に進む。 このステップ１１３では、全パターン読取り可能光量［
１が有効であるか否か判別される。有効であれば、ステ
ップ１１４に進み、 （ＬＩＨａｘ ＋ ＬＩＨｉｎ ） ’−２＝ ｃｐｉ
もしくは、 ｍ＋ｎ （ｍ、ｎは予め定められる内分比） なる光量Ｌｐｌが求められ、現在光ＪｉＬＴがこの光量
Ｌｐｌとされ、プログラム終了となる。 ステップ１１３で、全パターン読取り可能光量Ｌ１が有
効ではないと判別されたときは、ステップ１１５に進み
、切り出し可能光量［２が有効であるか否か判別される
。そして、有効であると判別されたときは、ステップ１
１６に進み、 （Ｌ２Ｈａｘ 十Ｌ２Ｈｉｎ ）−２＝ Ｌｐ２もしく
は、 ｍ＋ｎ （ｍ、ｎは予め定められる内分比） なる光量１１１２が求められ、現在光量［■がこの光量
Ｌｐ２とされ、プログラム終了となる。 ステップ１１５で、切り出し可能光量［２が有効でない
と判別されたときは、エラーであるとされる（ステップ
１１７ ） 。 以上により、光源１２の光量［■は、半導体ウェーハの
種類毎に適′切な光量とされる。 このように、光源１２の光量を適切にし、被パターン認
識領域を複数に分割し、各分割領域ごとに！ｉ像データ
の補正を行なったとしても、被パターン認識領域の一部
のパターンの読取りができない場合を考慮して、この例
では、さらに、次のようにする。 すなわち、光源１２の光量を、上記のように設定した光
ｆｆ１ＬＴを中心に所定のスキャン幅±Ｓｌｄ内で、所
定の光量変更ピッチ５Ｐｉｔで変更し、各光量における
認識結果を重ね合わせることにより、被パターン認識領
域の全部のパターンの読取りができるようにする。 その自動読取りのアルゴリズムを、第４図のフローチャ
ートを参照しながら以下説明しよう。 第４図の説明において、ｌＯは光源１２の初期光量、ρ
は現在光量、Ｉ Ｈｉｎ＝ｊ！ ０−５１４ｉｄ、 ｊ
！ Ｈａ×＝ＲＯ＋５Ｗｉｄである６、ｔな、ｓ ｉｇ
ｈはサインビットで、これが＋１のときは、現在光量β
を初期光量ｌＯよりも大きい方向に、これが−１のとき
は、現在光量ｌを初期光量１０よりも小さい方向にスキ
ャンする。 また、Ｈｌｏｋは大方向のスキャンが可能か否かを示す
識別ビットで、Ｈｉｏｋ＝１のときスキャン可能を意味
する。ＬＯＯｋは小方向のスキャンが可能か否かを示す
識別ビットで、ＬＯｏｋ＝１のときスキャン可能を意味
する。 まず、ステップ２０１で、初期化される。このとき、例
えばサインビットｓｉｇｈ、識別ビット旧Ｏｋ、［００
には＋１とされる６次にステップ２０２においてサイン
ビットｓｉｇｈの状態が判別される。ｓｉｇｈ＝１であ
れば、大方向のスキャンのステップ３０１〜３０９に進
み、ｓｉｇｈ＝ｏであれば、小方向のスキャンのステッ
プ４０１〜４０８に進む。 大方向のスキャンにおいては、まず、ステップ３０１で
光量変更回数ｎか１増加される。次に、ステップ３０２
で識別ビットｔｌｌｏｋが１であるか否か判別される。 識別ビット旧Ｏｋか１でなければ、ステップ３１１に進
み、識別ビット［００ｋが１であるか否か判別され、１
であれば、小方向のスキャンのステップ４０２に進み、
識別ビット［００ｋが１でなければ、誤りであるとして
終了する。 ステップ３０２で、識別ビット旧Ｏｋが１であると判別
されれば、ステップ３０３に進み、光量ｌが初期光量ｌ
Ｏよりも５Ｐｉｔｘ ｎだけ増加される。 次に、ステップ３０４で、その光量ｌが最大光量ｊ！
Ｈａｘを越えていないかどうか判別される。越えていれ
ば、ステップ３１０に進み、識別ビット旧ｇｈ・０とさ
れた後、ステップ３１１に進み、大方向のスキャンは停
止となる。越えていなければ、ステップ３０５に進み、
パターン認識すべき文字列の読取りがなされる。 そして、ステップ３０６に進み、文字の切り出しが可能
であるか否か判別され、可能であればステップ３０７に
進み、その前に読み取られた文字列と重ね合わされ、ス
テップ３０８で文字列が完成したか、つまり全て認識さ
れたか否か判別され、文字列が完成していなければ、ス
テップ３０９で、サインビットｓｉｇｈ＝−１とされた
後、ステップ２０２に戻る。ステップ３０８で、文字列
が完成していると判別されたときは、プログラム終了と
なる。 次に、小方向のスキャンにおいては、まず、ステップ４
０１で識別ビット１００ｋが１であるか否か判別される
。識別ビットＬｏｏｋが１でなければ、ステップ４１０
に進み、識別ビット旧ｏｋが１であるか否か判別され、
１であれば、大方向のスキャンのステップ３０２に進み
、識別ビット旧Ｏｋが１でなければ、誤りであるとして
終了する。 ステップ４０１で、識別とット［００ｋが１であると判
別されれば、ステップ４０２に進み、光量ｌが初期光量
１０よりも５Ｐｉｔｘ ｎだけ減少される。 次に、ステップ４０３で、その光ｉｌが最小光量ｊ！
Ｍｉｎ以上であるかどうか判別される。最少光量ｊ！
Ｍｉｎ以下であれば、ステップ４０９に進み、識別ビッ
トＬＯｏｋ＝Ｏとされた後、ステップ４１０に進み、小
方向のスキャンは停止となる。ｆｉ少光量ｊ！ Ｈｅｎ
以上であれば、ステップ４０４に進み、パターン認識す
べき文字列の読取りがなされる。そして、ステップ４０
５に進み、文字の切り出しが可能であるか否か判別され
、可能であればステ、ツブ４０６に進み、その前に読み
取られた文字列と重ね合され、ステップ４０７で文字列
が完成したか、つまり全て認識されたか否か判別され、
文字列が完成していなければ、ステップ４０８で、サイ
ンビットｓｉｇｈ＝１とされた後、ステップ２０２に戻
る。ステップ４０７で、文字列が完成していると判別さ
れたときは、プログラム終了となる。 なお、以上の例では、被認識体の認識領域の照度を変更
する手段として、光源１２の光量を変えるようにしたが
、光源１２と被認識体との間の距離を変えるようにして
も照度の変更を行なうことができる。 また、以上の例は、半導体ウェーハに刻設された文字パ
ターンを認識する場合であるが、この発明は、被認識体
に光、照射し、これを撮像するものであれば、被認識体
はどの様なものであってもよい。例えば、ＦＡの部品、
工具、さらには紙面に記載された文字など、いずれにも
適用できることは説明するまでもないことである。 また、文字パターンだけでなく、図形パターンやその他
の種々のパターン認識にこの発明は適用可能である。 【発明の効果］ 被認識体のパターン認識領域全体で見たどきには、照度
のばらつきが大きくても、この認識領域を分割した各分
割領域内では、ばらつきは小さくなる。この発明によれ
ば、このばらつきの小さい各分割領域ごとに撮像データ
に対する補正データを設定して分割領域ごとに撮像デー
タの補正を行なうものであるので、分割領域内のデータ
に対しては適切な補正がなされる。したがって、認識領
域全体で見たときには部分部分でばらつきがあっても、
分割領域ごとにその分割領域に応じた補正がなされるの
で、認識率が向上する。 しかも、被認識体が変わるごとに被認識体の照度を適切
な値に変更することができるので、これも認識率の向上
に寄与する。 さらに、この発明においては、照度を変え、その各照度
における認識結果を重ね合わせて全体としての認識結果
を得るようにできるので、ある照度では認識できなかっ
たパターンが有っても、別の照度で認識できれば、全体
として全てのパターンの認識ができるものである。
第１図は、この発明の一実施例のブロック図、第２図は
、被認識体の一例を示す図、第３図及び第４図は、それ
ぞれこの発明の詳細な説明のためのフローチャートであ
る。 被認識体の例としての半導体ウェーハ 被認識領域 光源 撮像装置 Ａ／Ｄコンバータ ２値化回路 しきい値テーブル 光量可変手段
、被認識体の一例を示す図、第３図及び第４図は、それ
ぞれこの発明の詳細な説明のためのフローチャートであ
る。 被認識体の例としての半導体ウェーハ 被認識領域 光源 撮像装置 Ａ／Ｄコンバータ ２値化回路 しきい値テーブル 光量可変手段
Claims (3)
- （１）被認識体を照明する光源と、照明された被認識体
を撮像する撮像装置と、この撮像装置からの撮像データ
に基づいてパターン認識を行なう認識部を備えるパター
ン認識装置において、 上記被認識体の被パターン認識領域を複数の分割領域に
分割し、各分割領域からの撮像データに対し、その分割
領域に応じた補正データを予め設定しておき、この設定
された補正データに基づいて上記撮像データが補正され
、この補正されたデータが上記認識部に供給されるよう
にしたパターン認識装置。 - （２）被認識体を照明する光源と、照明された被認識体
を撮像する撮像装置と、この撮像装置からの撮像データ
に基づいてパターン認識を行なう認識部を備えるパター
ン認識装置において、 上記被認識体上での照度を可変する照度可変手段が設け
られ、上記被認識体を変えるごとに、この被認識体のパ
ターンが認識可能な照度の最大値と最少値とから上記照
度が定められるようにされたパターン認識装置。 - （３）被認識体を照明する光源と、照明された被認識体
を撮像する撮像装置と、この撮像装置からの撮像データ
に基づいてパターン認識を行なう認識部を備えるパター
ン認識装置において、 上記被認識体上での照度を可変する照度可変手段が設け
られ、同一の被認識体について上記照度を変えて認識を
行なったときの各認識結果を重ね合わせて、上記被認識
体に対する認識結果を得るようにしたパターン認識装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63308252A JP2775448B2 (ja) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | パターン認識装置及びパターン認識方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63308252A JP2775448B2 (ja) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | パターン認識装置及びパターン認識方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02153480A true JPH02153480A (ja) | 1990-06-13 |
| JP2775448B2 JP2775448B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=17978772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63308252A Expired - Fee Related JP2775448B2 (ja) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | パターン認識装置及びパターン認識方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2775448B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04215452A (ja) * | 1990-12-14 | 1992-08-06 | N M B Semiconductor:Kk | ウエハのロットナンバー自動読取装置 |
| JPH04346186A (ja) * | 1991-05-24 | 1992-12-02 | Nec Corp | ウェハー識別文字認識装置 |
| JP2008282288A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Honda Motor Co Ltd | 文字認識方法 |
| JP2011235656A (ja) * | 2011-08-30 | 2011-11-24 | Sigumakkusu Kk | 射出成形機監視装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120135058A (zh) * | 2018-05-24 | 2025-06-13 | 索尼公司 | 信息处理装置、信息处理方法、拍摄装置和移动体 |
Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPS51140477A (en) * | 1975-05-30 | 1976-12-03 | Hitachi Ltd | Method of fabricating semiconductor device |
| JPS55164981A (en) * | 1979-06-07 | 1980-12-23 | Kowa Co | Read-in unit |
| JPS5890271A (ja) * | 1981-11-25 | 1983-05-28 | Hitachi Ltd | 光学文字読取装置 |
| JPS63186387A (ja) * | 1987-01-29 | 1988-08-01 | Hitachi Ltd | ２値化回路 |
| JPS63229588A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-26 | Fujitsu Ltd | 投票券払戻装置 |
-
1988
- 1988-12-06 JP JP63308252A patent/JP2775448B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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| JP2011235656A (ja) * | 2011-08-30 | 2011-11-24 | Sigumakkusu Kk | 射出成形機監視装置 |
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|---|---|
| JP2775448B2 (ja) | 1998-07-16 |
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