JPS5840683B2 - パタ−ン検査装置 - Google Patents
パタ−ン検査装置Info
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- JPS5840683B2 JPS5840683B2 JP13843377A JP13843377A JPS5840683B2 JP S5840683 B2 JPS5840683 B2 JP S5840683B2 JP 13843377 A JP13843377 A JP 13843377A JP 13843377 A JP13843377 A JP 13843377A JP S5840683 B2 JPS5840683 B2 JP S5840683B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、位置決め不要のパターン検査装置に関し、特
に検査対象の二次元パターンを大きさの異なる複数個の
円パターンにより走査してパ汐−ンの粗さの程度をヒス
トグラム化し、このヒストグラムを当該ハ汐−ンの特微
量としてパターン検査を行なう検査装置に関するもので
ある。
に検査対象の二次元パターンを大きさの異なる複数個の
円パターンにより走査してパ汐−ンの粗さの程度をヒス
トグラム化し、このヒストグラムを当該ハ汐−ンの特微
量としてパターン検査を行なう検査装置に関するもので
ある。
従来、位置決め不要のパターン検査装置として、パター
ン面積を測定する方式があった。
ン面積を測定する方式があった。
例えば第1図に示すように、対象パ汐−ン1をテレビジ
ョンカメラ2により撮偉して得た画像信号を2値化回路
3により2値化して黒色パターンと白色パターンとに分
離する。
ョンカメラ2により撮偉して得た画像信号を2値化回路
3により2値化して黒色パターンと白色パターンとに分
離する。
白色又は黒色領域なカウンタ回路4により積算してその
パターンのパターン姿勢に無関係な特微量となし、他方
、標準メモリー5には予じめ標準パターンの特微量を標
準量として設定しておく。
パターンのパターン姿勢に無関係な特微量となし、他方
、標準メモリー5には予じめ標準パターンの特微量を標
準量として設定しておく。
カウンタ回路4からのパターン特微量及び標準メモリー
5から読み出した標準量を判定回路6に加えて、両入力
の合致度合、すなわち被検査パターンの標準パ汐−ンに
対する類似度を判定してその判定出力を以後のパターン
検査に供する。
5から読み出した標準量を判定回路6に加えて、両入力
の合致度合、すなわち被検査パターンの標準パ汐−ンに
対する類似度を判定してその判定出力を以後のパターン
検査に供する。
符号7はテレビジョンカメラ2からの画像信号を受信し
て判定中のパターンを映出するモニターである。
て判定中のパターンを映出するモニターである。
この場合、第2図に示すようにパターン11に欠げ12
や汚れ13があると、上記特微量は面積の相違により変
化する。
や汚れ13があると、上記特微量は面積の相違により変
化する。
この変化が大きい場合には特微量の差異は十分に検出で
きるが、欠げ12や汚れ13が小さいときには特微量の
差異は検出されない。
きるが、欠げ12や汚れ13が小さいときには特微量の
差異は検出されない。
その理由は、テレビジョンカメラの幾何学的歪が大きい
こと、及び2値化回路3の検出精度などに起因して、同
じ対象パターンであっても画面の位置によって特微量に
差がでたり、ばらつきを生じることを前層して、標準量
に対しである程度の許容量をもつことが必要となり、上
述した小さな欠けや汚れはかかる特微量の許容量内に入
ってしまい、検出されなくなるからである。
こと、及び2値化回路3の検出精度などに起因して、同
じ対象パターンであっても画面の位置によって特微量に
差がでたり、ばらつきを生じることを前層して、標準量
に対しである程度の許容量をもつことが必要となり、上
述した小さな欠けや汚れはかかる特微量の許容量内に入
ってしまい、検出されなくなるからである。
本発明の目的は、上述した欠点を解決し、きすの如き微
小なパターン変化をより大きく検出して高精度で安定し
たパターン認識を行なうパターン検査装置を提供するこ
とにある。
小なパターン変化をより大きく検出して高精度で安定し
たパターン認識を行なうパターン検査装置を提供するこ
とにある。
本発明は、被検査二次元パターンを第一方向に走査する
と共に第二方向にも走査して、第一方向走査毎に連続し
た画像信号を第二方向走査に伴って順次に形成していく
逐次走査形二次元撮像手段と、 前記画像信号を所定画素単位で分割しつつ2値化画像信
号を形成する分割2値化手段と、前記第一方向の1走査
により得られる前記2値化画像信号の各画素情報を前記
第一方向の走査に応動して順次にシフトしながら蓄積す
る複数個の画素記憶単位を有する蓄積手段を所定個数有
し、これら蓄積手段な縦続に接続し、各蓄積手段中の所
定個数の画素記憶単位から順次出力を取り出し、これら
順次出力を前記第一方向の走査の連続した一部分に対応
させ、かつ前記所定個数の蓄積手段の各々からの順次出
力の集まりを順次に前記第二方向における第一方向走査
に対応させ、以て前記第一方向走査による順次出力の集
まりを第二方向に配列して画素の局部的二次元領域を形
成した二次元局部メモリーと、 前記二次元領域の中心画素を中心点として複数個の同心
円に対応する前記二次元領域に含まれるすべての画素記
憶単位の出力をそれぞれ取り出し、これら出力の論理積
を各同心円に対する空間周波数以下の低域通過出力とし
て取り出すようにした前記複数個の同心円についてのデ
ジタル低域通過フィルタを有するフィルタ手段と、 前記各デジタル通過フィルタの出力を受信し、各フィル
タに関する所定空間周波数域におけるフィルタ出力の発
生回数を計数していき、前記被検査二次元パターンを1
回全面走査する度毎に前記各フィルタの出力の発生回数
を積算した結果を取り出す積算手段と、 該積算手段からの積算結果を、予じめ定めた標準二次元
ハ汐−ンについての同様の積算結果と比較照合する手段
とを具備したことを特徴とするものである。
と共に第二方向にも走査して、第一方向走査毎に連続し
た画像信号を第二方向走査に伴って順次に形成していく
逐次走査形二次元撮像手段と、 前記画像信号を所定画素単位で分割しつつ2値化画像信
号を形成する分割2値化手段と、前記第一方向の1走査
により得られる前記2値化画像信号の各画素情報を前記
第一方向の走査に応動して順次にシフトしながら蓄積す
る複数個の画素記憶単位を有する蓄積手段を所定個数有
し、これら蓄積手段な縦続に接続し、各蓄積手段中の所
定個数の画素記憶単位から順次出力を取り出し、これら
順次出力を前記第一方向の走査の連続した一部分に対応
させ、かつ前記所定個数の蓄積手段の各々からの順次出
力の集まりを順次に前記第二方向における第一方向走査
に対応させ、以て前記第一方向走査による順次出力の集
まりを第二方向に配列して画素の局部的二次元領域を形
成した二次元局部メモリーと、 前記二次元領域の中心画素を中心点として複数個の同心
円に対応する前記二次元領域に含まれるすべての画素記
憶単位の出力をそれぞれ取り出し、これら出力の論理積
を各同心円に対する空間周波数以下の低域通過出力とし
て取り出すようにした前記複数個の同心円についてのデ
ジタル低域通過フィルタを有するフィルタ手段と、 前記各デジタル通過フィルタの出力を受信し、各フィル
タに関する所定空間周波数域におけるフィルタ出力の発
生回数を計数していき、前記被検査二次元パターンを1
回全面走査する度毎に前記各フィルタの出力の発生回数
を積算した結果を取り出す積算手段と、 該積算手段からの積算結果を、予じめ定めた標準二次元
ハ汐−ンについての同様の積算結果と比較照合する手段
とを具備したことを特徴とするものである。
本発明は、複数個の標準二次元パターンについての前記
各フィルタ出力なパJ−ンの1画面にわたって積算した
値を各パJ−ン毎に記憶しておき、被検査パターンにつ
いての積算結果を前記複数個の標準二次元パターンにつ
いての積算結果と比較して、当該被検査パターンがいず
れる標準二次元パターンに属するかを判定することによ
りパターン認識な行なうように構成することもできる。
各フィルタ出力なパJ−ンの1画面にわたって積算した
値を各パJ−ン毎に記憶しておき、被検査パターンにつ
いての積算結果を前記複数個の標準二次元パターンにつ
いての積算結果と比較して、当該被検査パターンがいず
れる標準二次元パターンに属するかを判定することによ
りパターン認識な行なうように構成することもできる。
以下に図面を参照して本発明を説明する。
まず最初に本発明の原理について述べる。
第3図に示すように、すべてのパターンは大きさの異な
る複数個の円パターンに分解できる。
る複数個の円パターンに分解できる。
ここで、電気的周波数に対応して円パ汐−ンの大きさを
空間的周波数で表現すると、電気信号についてのフーリ
エ変換をかかる円ハ汐−ンの集合たる二次元パ汐−ンに
も適用できる。
空間的周波数で表現すると、電気信号についてのフーリ
エ変換をかかる円ハ汐−ンの集合たる二次元パ汐−ンに
も適用できる。
換言すると、小さい円パJ−ン要素はど空間的周波数が
高いと云い、大きい円パJ−ン要素はど空間的周波数が
低いと云うことができ、すべての二次元パターンは周波
数の異なる多数の空間的周波数に分解でき、これらの各
周波数の係数は対象となるパターンによって大幅に異な
る。
高いと云い、大きい円パJ−ン要素はど空間的周波数が
低いと云うことができ、すべての二次元パターンは周波
数の異なる多数の空間的周波数に分解でき、これらの各
周波数の係数は対象となるパターンによって大幅に異な
る。
本発明はかかる原理に基いてなしたものであり、本発明
パターン検査装置の構成の一例を第4図に示す。
パターン検査装置の構成の一例を第4図に示す。
第4図において、符号21は逐次走査形二次元撮像素子
、例えばテレビジョンカメラな示し、このテレビジョン
カメラ21の出力たる画体信号を2値化分割回路22に
供給して増幅した後に2値化し、適当な分解能をもつメ
ツシュ状に画像分割する。
、例えばテレビジョンカメラな示し、このテレビジョン
カメラ21の出力たる画体信号を2値化分割回路22に
供給して増幅した後に2値化し、適当な分解能をもつメ
ツシュ状に画像分割する。
このようにして画像分割された2値化画像信号な多層シ
フトレジス汐で構成した二次元局部メモリー23に局部
的かつ二次元的に逐次書き込み、また読み出せるらうに
する。
フトレジス汐で構成した二次元局部メモリー23に局部
的かつ二次元的に逐次書き込み、また読み出せるらうに
する。
このメモリー23の具体例については第5図につき後述
する。
する。
二次元局部メモリー23から読み出した出力を第1〜第
6デジタル低域通過フィルタ24〜29に供給する。
6デジタル低域通過フィルタ24〜29に供給する。
これらフィルタ24〜29の遮断周波数はそれぞれ相異
なり、二次元局部メモリー23から読み出した二次元パ
ターンについての2値化画像信号の、相異なる空間周波
数に対応する周波数成分をそれぞれ通過させる。
なり、二次元局部メモリー23から読み出した二次元パ
ターンについての2値化画像信号の、相異なる空間周波
数に対応する周波数成分をそれぞれ通過させる。
ここで、第1デジタル低域通過フィルタ24の遮断周波
数が最も高く、換言すると、最も小さな円パターンに対
応する信号成分が得られ、第2.第3.第4.第5゜第
6フイル汐となるにつれて遮断周波数が低くなっていき
、第6フイルタ29の遮断周波数が最も低く、すなわち
最も大きな円パ汐−ンに対応する信号成分までの信号成
分が取り出される。
数が最も高く、換言すると、最も小さな円パターンに対
応する信号成分が得られ、第2.第3.第4.第5゜第
6フイル汐となるにつれて遮断周波数が低くなっていき
、第6フイルタ29の遮断周波数が最も低く、すなわち
最も大きな円パ汐−ンに対応する信号成分までの信号成
分が取り出される。
付言すると、第2フイルタ25を通過した信号は第1フ
イルタ24をも通過し、以下同様にして、第6フイルタ
29を通過した信号は第1〜第5フイルタ24〜28を
も通過する。
イルタ24をも通過し、以下同様にして、第6フイルタ
29を通過した信号は第1〜第5フイルタ24〜28を
も通過する。
次に、上記第1フイルタ24及び第2フイルタ25の出
力を第1排他的論理和素子30に供給し、第2フイルタ
25及び第3フイルタ26の出力を第2排他的論理和素
子31に供給し、第3フイルJ26及び第4フイルタ2
7の出力を第3排他的論理和素子32に供給し、第4フ
イルタ27及び第5フイルタ28の出力を第4排他的論
理和素子33に供給し、第5フイル汐28及び第6フイ
ル汐29の出力を第5排他的論理和素子34に供給する
。
力を第1排他的論理和素子30に供給し、第2フイルタ
25及び第3フイルタ26の出力を第2排他的論理和素
子31に供給し、第3フイルJ26及び第4フイルタ2
7の出力を第3排他的論理和素子32に供給し、第4フ
イルタ27及び第5フイルタ28の出力を第4排他的論
理和素子33に供給し、第5フイル汐28及び第6フイ
ル汐29の出力を第5排他的論理和素子34に供給する
。
これによれば、第1排他的論理和素子30からは第1フ
イルタ24の遮断周波数と第2フイルタ25の遮断周波
数との間の周波数成分が取り出され、次の第2排他的論
理和素子31からは第2フイルタ25の遮断周波数と第
3フイルタ26の遮断周波数との間の周波数成分が得ら
れ、同様に、第3排他的論理和素子32からは第3フイ
ルタ26の遮断周波数と第4フイルタ27の遮断周波数
との間の周波数成分、第4排他的論理和素子33からは
第4フイルタ21の遮断周波数と第5フイルタ28の遮
断周波数との間の周波数成分、第5排他的論理和素子3
4からは第5フイルタ28の遮断周波数と第6フイルタ
29の遮断周波数との間の周波数成分及び第6フイル汐
29からは直接にこの第6フイルタ29の遮断周波数以
下の周波数成分がそれぞれ取り出される。
イルタ24の遮断周波数と第2フイルタ25の遮断周波
数との間の周波数成分が取り出され、次の第2排他的論
理和素子31からは第2フイルタ25の遮断周波数と第
3フイルタ26の遮断周波数との間の周波数成分が得ら
れ、同様に、第3排他的論理和素子32からは第3フイ
ルタ26の遮断周波数と第4フイルタ27の遮断周波数
との間の周波数成分、第4排他的論理和素子33からは
第4フイルタ21の遮断周波数と第5フイルタ28の遮
断周波数との間の周波数成分、第5排他的論理和素子3
4からは第5フイルタ28の遮断周波数と第6フイルタ
29の遮断周波数との間の周波数成分及び第6フイル汐
29からは直接にこの第6フイルタ29の遮断周波数以
下の周波数成分がそれぞれ取り出される。
例えば、第5フイルタ28を通過した出力は、第1〜第
4フイルタ24〜27をも通過しており、この場合、第
1〜第4排他的論理和素子30〜33の各出力は零、第
5排他的論理和素子34からは第5フイル汐28を通過
した信号成分が取り出される。
4フイルタ24〜27をも通過しており、この場合、第
1〜第4排他的論理和素子30〜33の各出力は零、第
5排他的論理和素子34からは第5フイル汐28を通過
した信号成分が取り出される。
なお、この例では第6フイル汐29の出力は零である。
上記第1〜第5排他的論理和素子30〜34の各出力を
それぞれ第1〜第5カウンタ35〜39に供給し、上記
第6デジタル低域通過フィルタ29の出力を第6カウン
メ40に供給し、各フィルタ24〜29の遮断周波数に
対する通過頻度、すなわち各局、波数についての係数を
積算する。
それぞれ第1〜第5カウンタ35〜39に供給し、上記
第6デジタル低域通過フィルタ29の出力を第6カウン
メ40に供給し、各フィルタ24〜29の遮断周波数に
対する通過頻度、すなわち各局、波数についての係数を
積算する。
第1カウンタ35は第1フイルタ24の遮断周波数未満
で第2フイルタ25の遮断周波数以上の空間周波数に対
する係数を積算し、第2カウンタ36は第2フイルタ2
5の遮断周波数未満で第3フイルメ26の遮断周波数以
上の空間周波数に対する係数を積算し、同様に第3.第
4及び第5カウンJ37.38及び39も各対応する空
間周波数範囲に対する係数を積算し、更に第6カウンタ
40は第6フイルタ29の遮断周波数未満の空間周波数
成分についての係数を積算する。
で第2フイルタ25の遮断周波数以上の空間周波数に対
する係数を積算し、第2カウンタ36は第2フイルタ2
5の遮断周波数未満で第3フイルメ26の遮断周波数以
上の空間周波数に対する係数を積算し、同様に第3.第
4及び第5カウンJ37.38及び39も各対応する空
間周波数範囲に対する係数を積算し、更に第6カウンタ
40は第6フイルタ29の遮断周波数未満の空間周波数
成分についての係数を積算する。
上記第1〜第6カウンタ35〜40の出力を比較器によ
る判定回路41に供給する。
る判定回路41に供給する。
この判定回路41では、テレビジョンカメラ21で画面
の走査が終了した段階で第1〜第6カウンタ35〜40
の各積算値を設定値42と比較し、パ汐−ン判定を行な
う。
の走査が終了した段階で第1〜第6カウンタ35〜40
の各積算値を設定値42と比較し、パ汐−ン判定を行な
う。
符号43は制御回路を示し、この回路より水平及び垂直
同期信号を発生し、これら同期信号をテレビジョンカメ
ラ21,2値化分割回路22及び二次元局部メモリー2
3の各々に供給し、各動作汐イミングを制御する。
同期信号を発生し、これら同期信号をテレビジョンカメ
ラ21,2値化分割回路22及び二次元局部メモリー2
3の各々に供給し、各動作汐イミングを制御する。
更にこの制御回路43にパターン判定開始人力44を加
え、この入力信号44と垂直同期信号とによりカウンタ
ー35〜40のすべてをリセットする。
え、この入力信号44と垂直同期信号とによりカウンタ
ー35〜40のすべてをリセットする。
テレビジョンカメラ21において第1水平走査が開始さ
れると共に、2値化分割回路22は画像信号の2値化及
び画像分割を開始する。
れると共に、2値化分割回路22は画像信号の2値化及
び画像分割を開始する。
ここで、画像分割は垂直方向の分割と等しい分解能で行
なうものとする。
なうものとする。
上述した二次元局部メモリー23の詳細を第5図に示す
。
。
本例のメモリー23の二次元寸法は記憶素子単位で縦が
11、横11とする。
11、横11とする。
図中、符号51〜61は、それぞれ、1個の入力端子と
1個の出力端子とを有する多ビツトシフトレジスタ、6
2〜72は1個の入力端子と各シフト段より取り出した
11個の出力端子を有するシフトレジスタであり、第5
図に示すようにシフトレジスタ51.62.52.63
.53.64.54゜65.55.66.56.67.
57.68゜58.69.59.70.60.71.6
1及び72をこの順序で縦続接続し、シフトレジスタ6
2〜72の各11個の出力端子よりメモリー出力を取り
出す。
1個の出力端子とを有する多ビツトシフトレジスタ、6
2〜72は1個の入力端子と各シフト段より取り出した
11個の出力端子を有するシフトレジスタであり、第5
図に示すようにシフトレジスタ51.62.52.63
.53.64.54゜65.55.66.56.67.
57.68゜58.69.59.70.60.71.6
1及び72をこの順序で縦続接続し、シフトレジスタ6
2〜72の各11個の出力端子よりメモリー出力を取り
出す。
これらメモリー出力を二次元形態で示すと、第6図Aの
ように、i行j列(1=j11)のマトリクスパ汐−ン
で示される。
ように、i行j列(1=j11)のマトリクスパ汐−ン
で示される。
ここに、レジスタ62の出力は第1列目(j=1)の第
1行〜第11行目(i=1〜11)の各記憶単位から読
み出した読出し出力に相当する。
1行〜第11行目(i=1〜11)の各記憶単位から読
み出した読出し出力に相当する。
同様にレジスタ63の出力はj=2.i=1〜11に対
応し、レジスタ64の出力はj=3.i=1〜11に対
応し、順次同様にしてレジスタ72の出力はj=11.
j”1〜11にそれぞれ対応する。
応し、レジスタ64の出力はj=3.i=1〜11に対
応し、順次同様にしてレジスタ72の出力はj=11.
j”1〜11にそれぞれ対応する。
上述したデジタル低域通過フィルタ24〜26の構成の
一例を第6図A、第7図A及び第8図Aにそれぞれ示す
。
一例を第6図A、第7図A及び第8図Aにそれぞれ示す
。
ここで、局部メモリー23はi=1〜11.j=1〜1
1であるから、i=6゜j二6なる中心点を中心とする
互いに半径の異なる6個の同心円を第6図A、第7図A
又は第8図Aに示すような二次元局部メモリー23上に
仮定し、これら同心円をそれぞれ第6図B、第7図B又
は第8図Bに示すようにメモリー23の記憶単位の組合
せで同心円(同図中に点線で示す円)を近似させ、この
組合せの記憶単位のすべてからメモリー読出し出力が得
られるときに当該同心円以下の同心円についての出力、
すなわち当該同心円に対応する空間周波数以上で記憶単
位1個に対する空間周波数より低い帯域のフィルタ出力
を得る。
1であるから、i=6゜j二6なる中心点を中心とする
互いに半径の異なる6個の同心円を第6図A、第7図A
又は第8図Aに示すような二次元局部メモリー23上に
仮定し、これら同心円をそれぞれ第6図B、第7図B又
は第8図Bに示すようにメモリー23の記憶単位の組合
せで同心円(同図中に点線で示す円)を近似させ、この
組合せの記憶単位のすべてからメモリー読出し出力が得
られるときに当該同心円以下の同心円についての出力、
すなわち当該同心円に対応する空間周波数以上で記憶単
位1個に対する空間周波数より低い帯域のフィルタ出力
を得る。
ここで、上記組合せの記憶単位のすべてから出力が得ら
れるか否かは、当該記憶単位のすべての読出し出力の論
理積をとることで決定できる。
れるか否かは、当該記憶単位のすべての読出し出力の論
理積をとることで決定できる。
そこで、本発明では多入力論理積素子を所定同心円に対
応する記憶単位の読出し出力端子に接続することで、フ
ィルタ出力を取り出す。
応する記憶単位の読出し出力端子に接続することで、フ
ィルタ出力を取り出す。
但し、その例外として、第1フイルタ24は、上記メモ
リー23の中心点i=6.j=6の位置の記憶単位の読
出し出力を取り出す1本の導線75で構成する。
リー23の中心点i=6.j=6の位置の記憶単位の読
出し出力を取り出す1本の導線75で構成する。
次に、第2フイルタ25は、第7図Aに示すように、i
”5e j=6 ; i=6.j=5〜7及びi=7゜
j=6の5個の記憶単位の出力を論理積素子76に加え
、その論理積出力を得ることで構成する。
”5e j=6 ; i=6.j=5〜7及びi=7゜
j=6の5個の記憶単位の出力を論理積素子76に加え
、その論理積出力を得ることで構成する。
第3フイルタ26は、第8図Aに示すように、i =
4 e j−6; i = 5 、 j = 5〜
7 ; i=6*j=4〜8 ; i=7.j==5〜
7及びi−8゜j=6の13個の記憶単位の出力を論理
積素子77に加え、その論理積出力を得ることで構成し
、順次同様にして第6フイルター29まで構成する。
4 e j−6; i = 5 、 j = 5〜
7 ; i=6*j=4〜8 ; i=7.j==5〜
7及びi−8゜j=6の13個の記憶単位の出力を論理
積素子77に加え、その論理積出力を得ることで構成し
、順次同様にして第6フイルター29まで構成する。
第4図示の本発明パターン検査装置において、あるハ汐
−ンをテレビジョンカメラ21で撮像しているものとす
る。
−ンをテレビジョンカメラ21で撮像しているものとす
る。
パターン判定開始人力44が制御回路に加わると、すべ
てのカウンタ−35〜40がリセットされ、画像分割さ
れた2値化画像信号が二次元局部メモリー23に書き込
まれる。
てのカウンタ−35〜40がリセットされ、画像分割さ
れた2値化画像信号が二次元局部メモリー23に書き込
まれる。
メモリー23においては、画像分割される度毎に2値化
画像信号が第5図示のシフトレジスタ−51〜72を順
次にシフトされつつ蓄積される。
画像信号が第5図示のシフトレジスタ−51〜72を順
次にシフトされつつ蓄積される。
ここで、第1水平走査終了時にシフトレジスタ62の最
終ビット段に第1水平走査の最初に行なった画像分割の
画素情報が蓄積されるようにシフトレジスタ51と62
の各ビット数を決める。
終ビット段に第1水平走査の最初に行なった画像分割の
画素情報が蓄積されるようにシフトレジスタ51と62
の各ビット数を決める。
すなわち、第5図示のシフトレジスタ51と62.52
と63.53と64.54と65.55と66.56と
67.57と68.58と69.59と70.60と7
1及び61と72の各組合せにそれぞれ1水平走査によ
り得られる全画素情報を収容する。
と63.53と64.54と65.55と66.56と
67.57と68.58と69.59と70.60と7
1及び61と72の各組合せにそれぞれ1水平走査によ
り得られる全画素情報を収容する。
本例ではシフトレジス+62が11ビツトなので、水平
走査方向における画像の分割個数なmとすると、シフト
レジスタ51は(m−11)ビットとする。
走査方向における画像の分割個数なmとすると、シフト
レジスタ51は(m−11)ビットとする。
なお、(m−11)ビットのシフトレジスタがない場合
にはダミービットを挿入し、そのビット分だけ第1水平
走査の画像分割が終了した段階で二次元局部メモリー2
3にクロックをダ3−ビットの個数に対応するだけ余分
に加えればよい。
にはダミービットを挿入し、そのビット分だけ第1水平
走査の画像分割が終了した段階で二次元局部メモリー2
3にクロックをダ3−ビットの個数に対応するだけ余分
に加えればよい。
同様にして第11水平走査まで終了し、第12水平走査
が開始されるときには、シフトレジスタ62〜72には
第1〜第11水平走査の各最初の11画素についての情
報が収容されている。
が開始されるときには、シフトレジスタ62〜72には
第1〜第11水平走査の各最初の11画素についての情
報が収容されている。
すなわち、シフトレジスタ62〜72では、第6図A、
第7図A又は第8図Aに示すようなi=1〜11かつj
=1〜11の局部的二次元領域に、ある時刻における画
itの一部分が提示されパターン判定に供されることに
なる。
第7図A又は第8図Aに示すようなi=1〜11かつj
=1〜11の局部的二次元領域に、ある時刻における画
itの一部分が提示されパターン判定に供されることに
なる。
この時刻までカウンタ入力は制御回路43により禁止さ
れているものとし、11列分の水平走査が終了したとき
にカウンタ35〜40へ排他的論理和素子30〜34の
出力及び第6フイルタ出力を供給し、それぞれ該当周波
数域の空間周波数の係数を積算していき、局部二次元パ
ターンに関する空間周波フーリエ変換を行なう。
れているものとし、11列分の水平走査が終了したとき
にカウンタ35〜40へ排他的論理和素子30〜34の
出力及び第6フイルタ出力を供給し、それぞれ該当周波
数域の空間周波数の係数を積算していき、局部二次元パ
ターンに関する空間周波フーリエ変換を行なう。
次いで、第12夕1泪の水平走査を行ない、その画像分
割2値化画像信号を多ビツトシフトレジスタ51に加え
て蓄積する。
割2値化画像信号を多ビツトシフトレジスタ51に加え
て蓄積する。
それに伴って局部メモリー23は全体に1画素分だけシ
フトする。
フトする。
このようにして上述したところと同様の過程で第2回目
の局s/リーンについてのフーリエ変換を実施し、かか
る第12水平走査が終了するまでに(m−11)回のフ
ーリエ変換を行なう。
の局s/リーンについてのフーリエ変換を実施し、かか
る第12水平走査が終了するまでに(m−11)回のフ
ーリエ変換を行なう。
この間はカウンタ35〜40への入力は上述したように
禁止されており、第12水平走査の開始前にこの禁止が
解除され当該第12水平走査における各フーリエ係数を
カウンタ35〜40に入力する。
禁止されており、第12水平走査の開始前にこの禁止が
解除され当該第12水平走査における各フーリエ係数を
カウンタ35〜40に入力する。
以下、同様にして全画面に対するフーリエ変換を行ない
、テレビジョン走査における最後の有効水平走査が終了
した時点でカウンタ35〜40への人力を完全に禁止す
る。
、テレビジョン走査における最後の有効水平走査が終了
した時点でカウンタ35〜40への人力を完全に禁止す
る。
この段階では、カウンタ35〜40に1画面における各
空間周波数帯域の係数が積算され記憶されている。
空間周波数帯域の係数が積算され記憶されている。
これらカウンタ35〜40の各計数出力を判定回路41
に供給し、予じめ定めた設定値42と比較し、その比較
結果がある許容範囲内にあるか否かの判定を行ない、そ
の判定結果を出力する。
に供給し、予じめ定めた設定値42と比較し、その比較
結果がある許容範囲内にあるか否かの判定を行ない、そ
の判定結果を出力する。
なお、各カウンタ35〜40の計数値の総和は今問題に
しているパターンの面積にほぼ等しくなる。
しているパターンの面積にほぼ等しくなる。
本発明パターン検査装置により微小なパ汐−ン欠けや汚
れ等を検出できる理由を、第9図A、 B及びCに示す
それぞれ直径が1.3及び5の各等何円パターンに対応
する正方形パi−ン以上のパターンを通過させる3個の
デジタル低域通過フィルタがある場合について説明する
。
れ等を検出できる理由を、第9図A、 B及びCに示す
それぞれ直径が1.3及び5の各等何円パターンに対応
する正方形パi−ン以上のパターンを通過させる3個の
デジタル低域通過フィルタがある場合について説明する
。
第10図に斜線部以外の部分で示す正常状態の多角形パ
ターンについての2値化画像信号を上記3つのフィルタ
に通すと、各画素部分は当該画素部分に記入した数字の
等何円パターンに含まれ、第10図に示したような等例
日パターン分布をとる。
ターンについての2値化画像信号を上記3つのフィルタ
に通すと、各画素部分は当該画素部分に記入した数字の
等何円パターンに含まれ、第10図に示したような等例
日パターン分布をとる。
かかる円パターン分布についてのヒストグラムをとると
第11図のようになる。
第11図のようになる。
ここで横軸は等何円パターンの直径、縦軸は頻度数を示
す。
す。
次に、第10図示のパターンと同じパターンに第12図
に示スようにパターンの欠げ81がある場合を考えてみ
る。
に示スようにパターンの欠げ81がある場合を考えてみ
る。
その場合の円パターン分布を同様に第12図のパターン
の各画素部分に記入しである。
の各画素部分に記入しである。
この円パターン分布のヒストグラムを第13図に示す。
第11図及び第13図のヒストグラムの各頻度数が上述
したカウンタ35〜40の計数出力に対応し、ここで第
11図の正常パターンについてのヒストグラムを第13
図の異常パターンについてのヒストグラムと比較すると
、両者が明らかに大きく相違していることがわかる。
したカウンタ35〜40の計数出力に対応し、ここで第
11図の正常パターンについてのヒストグラムを第13
図の異常パターンについてのヒストグラムと比較すると
、両者が明らかに大きく相違していることがわかる。
この違いが判定回路41より判定出力として取り出され
る訳であり、この判定出力によりハ汐−ンを検査するこ
とができる。
る訳であり、この判定出力によりハ汐−ンを検査するこ
とができる。
なお、以上では簡単のために1個の標準パターンの場合
について説明してきたが、複数個の標準パターンに対す
る各フィル汐成分の標準値を記憶ジテオき、未知パl−
ンがどの標準パi−ンrtc属するかを認識するように
本発明パターン検査装置を構成することも勿論できる。
について説明してきたが、複数個の標準パターンに対す
る各フィル汐成分の標準値を記憶ジテオき、未知パl−
ンがどの標準パi−ンrtc属するかを認識するように
本発明パターン検査装置を構成することも勿論できる。
上述したところから明らかなように、本発明では、対象
パターンが複数個の種々の大きさの円の集まりにより構
成されているという認識の下に、かかる円の大きさを空
間周波数量として取扱い、パターンをこれら空間周波数
のフーリエ係数の形態で表現できるという事実を基にし
てなしたものであり、被検査パターンを多数の円パター
ンに分解し、円パターンの大きさ毎にその円パターンに
含まれる度数を1画面にわたって積算し、そのヒストグ
ラムを用いてパターン検査を行なうので、従来は高精度
で検出することができなかった微小なパターン欠けや汚
れ等を確実に検出することができる。
パターンが複数個の種々の大きさの円の集まりにより構
成されているという認識の下に、かかる円の大きさを空
間周波数量として取扱い、パターンをこれら空間周波数
のフーリエ係数の形態で表現できるという事実を基にし
てなしたものであり、被検査パターンを多数の円パター
ンに分解し、円パターンの大きさ毎にその円パターンに
含まれる度数を1画面にわたって積算し、そのヒストグ
ラムを用いてパターン検査を行なうので、従来は高精度
で検出することができなかった微小なパターン欠けや汚
れ等を確実に検出することができる。
しかも、本発明では円パ汐−ンへのハブ−ン分解がパ汐
−ンの姿勢とは全く無関係に行なわれるので、パターン
検査とは全く係わりのない/l−ン検査が可能である。
−ンの姿勢とは全く無関係に行なわれるので、パターン
検査とは全く係わりのない/l−ン検査が可能である。
第1図は従来のパターン検査装置の一例の構成を示すブ
ロック線図、第2図は欠けや汚れのあるパJ−ンを示す
線図、第3図はパターンヲ円パターンに分解することの
説明図、第4図は本発明パターン検査装置の構成の一例
を示すブロック線図、第5図はその二次元局部メモリー
の一例を示すブロック線図、第6図A、第1図A及び第
8図Aはそれぞれ第4図示の第1.第2及び第3フイル
タの構成の一例を示す線図、第6図B、第1図B及び第
8図Bはそれぞれ第1.第2及び第3フイルタより取り
出される円パターン出力と二次元局部メモリーの記憶単
位との対応を示す線図、第9図A、 B及びCはそれぞ
れ直径が1.3及び50等価円パターンに対応する正方
形パ4−ンを示す線図、第10図及び第12図はそれぞ
れ正常パターン及び異常ハ汐−ンの一例な各円パターン
分布と共に示す線図、及び第11図及び第13図はそれ
ぞれ第10図及び第12図の円パターン分布についての
ヒストグラム図である。 21・・・テレビジョンカメラ、22・・・2値化分割
回路、23・・・二次元局部メモIJ−124〜29・
・・デジタル低域通過フィル汐、30〜34・・・排他
的論理和素子、35〜40・・・カウンタ、41・・・
判定回路、42・・・設定値、43・・・制御回路、4
4・・・パターン判定開始入力、51〜72・・・シフ
トレジスタ、75・・・出力導線、76.77・・・多
入力論理積素子、81・・・パターンの欠け。
ロック線図、第2図は欠けや汚れのあるパJ−ンを示す
線図、第3図はパターンヲ円パターンに分解することの
説明図、第4図は本発明パターン検査装置の構成の一例
を示すブロック線図、第5図はその二次元局部メモリー
の一例を示すブロック線図、第6図A、第1図A及び第
8図Aはそれぞれ第4図示の第1.第2及び第3フイル
タの構成の一例を示す線図、第6図B、第1図B及び第
8図Bはそれぞれ第1.第2及び第3フイルタより取り
出される円パターン出力と二次元局部メモリーの記憶単
位との対応を示す線図、第9図A、 B及びCはそれぞ
れ直径が1.3及び50等価円パターンに対応する正方
形パ4−ンを示す線図、第10図及び第12図はそれぞ
れ正常パターン及び異常ハ汐−ンの一例な各円パターン
分布と共に示す線図、及び第11図及び第13図はそれ
ぞれ第10図及び第12図の円パターン分布についての
ヒストグラム図である。 21・・・テレビジョンカメラ、22・・・2値化分割
回路、23・・・二次元局部メモIJ−124〜29・
・・デジタル低域通過フィル汐、30〜34・・・排他
的論理和素子、35〜40・・・カウンタ、41・・・
判定回路、42・・・設定値、43・・・制御回路、4
4・・・パターン判定開始入力、51〜72・・・シフ
トレジスタ、75・・・出力導線、76.77・・・多
入力論理積素子、81・・・パターンの欠け。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 被検査二次元パターンを第一方向に走査すると共に
第二方向にも走査して、第一方向走査毎に連続した画像
信号を第二方向走査に伴って順次に形成していく遂次走
査形二次元撮像手段と、前記画像信号を所定画素単位で
分割しつつ2値化画像信号を形成する分割2値化手段と
、前記第一方向の1走査により得られる前記2値化画悸
信号の各画素情報を前記第一方向の走査に応動して順次
にシフトしながら蓄積する複数個の画素記憶単位を有す
る蓄積手段を所定個数有し、これら蓄積手段を縦続に接
続し、各蓄積手段中の所定個数の画素記憶単位から順次
出力を取り出し、これら順次出力を前記第一方向の走査
の連続した一部分に対応させ、かつ前記所定個数の蓄積
手段の各々から順次出力の集まりを順次に前記第二方向
における第一方向走査に対応させ、以て前記第一方向走
査による順次出力の集まりを第二方向に配列して画素の
局部的二次元領域を形成した二次元局部メモリーと、 前記二次元領域の中心画素を中心点として複数個の同心
円に対応する前記二次元領域に含まれるすべての画素記
憶単位の出力をそれぞれ取り出し、これら出力の論理積
を各同心円に対する空間周波数以下の低域通過出力とし
て取り出すようにした前記複数個の同心円についてのデ
ジノル低域通過フィルタを有するフィルタ手段と、 前記各デジタル通過フィルタの出力な受信し、各フィル
タに関する所定空間周波数域におけるフィルl出力の発
生回数を計数していき、前記被検査二次元パターンを1
回全面走査する度毎に前記各フィルタの出力の発生回数
を積算した結果を取り出す積算手段と、 該積算手段からの積算結果を、予じめ定めた標準二次元
パ汐−ンについての同様の積算結果と比較照合する手段
とを具備したことを特徴とするパターン検査装置。 2、特許請求の範囲第1項記載のパターン検査装置にお
いて、前記蓄積手段を多層溝底のシフトレジスタで構成
したことを特徴とするパターン検査装置。 3 特許請求の範囲第1項又は2項記載のパターン検査
装置において、前記フィルタ手段を論理積素子で構成し
たことを特徴とするパターン検査装置。 4 特許請求の範囲1項ないし3項のいずれかに記載の
パターン検査装置において、前記積算手段は前記フィル
タのうち最低次フィルタ以外の各フィルタあてに設けた
排他的論理和素子及びこれら排他的論理和素子の出力を
受信するカウンタ及び前記最低次フィルタの出力を受信
するカウンタを有することを特徴とするパターン検査装
置。 5 特許請求の範囲1項なL・し4項のいずれかに記載
のパターン検査装置において、複数個の標準二次元ハ汐
−ンについての前記各フィルタ出力なパ汐−ンの1画面
にわたって積算した値を各パ汐−ン毎に記憶しておき、
被検査パターンについての積算結果を前記複数個の標準
二次元パターンについての積算結果と比較して、当該被
検査パターンがいずれの標準二次元パ3−ンに属するか
を判定することによりパターン認識を行なうことを特徴
とするパターン検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13843377A JPS5840683B2 (ja) | 1977-11-19 | 1977-11-19 | パタ−ン検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13843377A JPS5840683B2 (ja) | 1977-11-19 | 1977-11-19 | パタ−ン検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5472077A JPS5472077A (en) | 1979-06-09 |
| JPS5840683B2 true JPS5840683B2 (ja) | 1983-09-07 |
Family
ID=15221851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13843377A Expired JPS5840683B2 (ja) | 1977-11-19 | 1977-11-19 | パタ−ン検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5840683B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57188823A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-19 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Inspecting device for pattern |
-
1977
- 1977-11-19 JP JP13843377A patent/JPS5840683B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5472077A (en) | 1979-06-09 |
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