JPS5984522A - 画像信号2値化閾値設定方式 - Google Patents
画像信号2値化閾値設定方式Info
- Publication number
- JPS5984522A JPS5984522A JP57194773A JP19477382A JPS5984522A JP S5984522 A JPS5984522 A JP S5984522A JP 57194773 A JP57194773 A JP 57194773A JP 19477382 A JP19477382 A JP 19477382A JP S5984522 A JPS5984522 A JP S5984522A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- sampling
- image signal
- mask
- alignment mark
- Prior art date
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- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
Landscapes
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Image Input (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体集積回路用のウエノ・と、これに対応
するマスクとの相対的位置関係の整合をするマスクアラ
インメント装置において、マスク。
するマスクとの相対的位置関係の整合をするマスクアラ
インメント装置において、マスク。
ウェハに設けられた位置合せ用マークの検出用の画像信
号に対する2値化閾値を設定するための画像信号2値化
閾値設定方式に関するものである。
号に対する2値化閾値を設定するための画像信号2値化
閾値設定方式に関するものである。
まず、図面に従って従来例の説明をする。
第1図は、一般的なマスクアラインメント装置の光学系
44成図、第2図は、そのマスク・ウェハの位置合せ用
マークの検出原理を示す画像信号波形図である。
44成図、第2図は、そのマスク・ウェハの位置合せ用
マークの検出原理を示す画像信号波形図である。
マスク10.ウェハ11に設けられた位置合せ用マーク
1’2.13に対して検出光15をハーフミラ−17で
反射・照射し、その反射光を対物レンズ16で拡大して
当該光学像18′(il−得て、これをイメージセンサ
等の光電索子19で走査・検出して画像信号に変換する
。
1’2.13に対して検出光15をハーフミラ−17で
反射・照射し、その反射光を対物レンズ16で拡大して
当該光学像18′(il−得て、これをイメージセンサ
等の光電索子19で走査・検出して画像信号に変換する
。
ここで、例えば、マスク10の位置合せ用マーク1l1
2A、12B(間隔t)の中央にウェハ11の位置合せ
用マーク像13Aが来るようにテーブル14を移動し、
マスク10.ウェハ11の相対位置整合を行うようにす
る。
2A、12B(間隔t)の中央にウェハ11の位置合せ
用マーク像13Aが来るようにテーブル14を移動し、
マスク10.ウェハ11の相対位置整合を行うようにす
る。
この場合、上記光学像の画像信号(光電素子19の出力
)波形から各位置合せ用マーク12゜130位置情報を
得るには、それらの谷位置合せ用マーク像12A、12
Bおよび13Aの位置検出信号P、、P3およびP2と
、これらを検出するための閾値レベルとの交点を求めな
ければならない。
)波形から各位置合せ用マーク12゜130位置情報を
得るには、それらの谷位置合せ用マーク像12A、12
Bおよび13Aの位置検出信号P、、P3およびP2と
、これらを検出するための閾値レベルとの交点を求めな
ければならない。
しかしながら、一般に上記画像信号は、検出照明の照度
むら等のために波形が全体にわたって[うねLl (ベ
ースラインのレベル変動)ヲもつ傾向にある。
むら等のために波形が全体にわたって[うねLl (ベ
ースラインのレベル変動)ヲもつ傾向にある。
したがって、第2図(a)に示すように、画像信号J(
ベースラインK)に対して水平(一定値)の閾値レベル
Hを設定すると、その周辺部で交点A。
ベースラインK)に対して水平(一定値)の閾値レベル
Hを設定すると、その周辺部で交点A。
B’にもち、これに干渉されて位置検出信号PinP2
’、P3f、正確にとらえることができない。
’、P3f、正確にとらえることができない。
そのため、第2図(b)に示すように、ベースラインK
に追従する各閾値レベルIの設定により、位置検出信号
Pi 、P2 、Ps kとらえなければならない。
に追従する各閾値レベルIの設定により、位置検出信号
Pi 、P2 、Ps kとらえなければならない。
これに対して、従来方式は、−例として、上記画像信号
Jについて所定のサンプリングを行い、その所定のサン
プリング個数ごとに区IJJって、各[4間内において
、サンプリング値の平均値2分散値イ演算し、分散匝の
小さい区間は、その平均値そのものを当該区間の閾値と
し、また、分散値の大きい区間は、その区間を挾む分散
値の小さい両区間の平均値に基づいて直線補正を行って
閾値を求めるというようにしていた。
Jについて所定のサンプリングを行い、その所定のサン
プリング個数ごとに区IJJって、各[4間内において
、サンプリング値の平均値2分散値イ演算し、分散匝の
小さい区間は、その平均値そのものを当該区間の閾値と
し、また、分散値の大きい区間は、その区間を挾む分散
値の小さい両区間の平均値に基づいて直線補正を行って
閾値を求めるというようにしていた。
この従来方式は、上記分散値の大小判定について、経験
、実験等から得た定数を用いなければならないので、例
えば、種々の工程におけるウェハの面の平滑度に合せて
、その都度、設定すべき定数を変更しなければならず、
煩雑で効率的でなく、また、信頼性も充分でなかった。
、実験等から得た定数を用いなければならないので、例
えば、種々の工程におけるウェハの面の平滑度に合せて
、その都度、設定すべき定数を変更しなければならず、
煩雑で効率的でなく、また、信頼性も充分でなかった。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、画
豚信号のベースラインにレベル変動があっても、その2
値化を確実にすることができる効率的な画像信号2値化
閾値設定方式を提供することにある。
豚信号のベースラインにレベル変動があっても、その2
値化を確実にすることができる効率的な画像信号2値化
閾値設定方式を提供することにある。
本発明に係る画像信号2値化閾値設定方式の構成は、半
導体集積回路用のウェハと、これに対応するマスクとに
設けられた各位置合せ用マークを走査して得た画家信号
のベースラインに追従するように設定した2値化閾値に
よって各位置合せ用マークを識別し、上記ウェハ・マス
ク間の相対的位置関係を整合する機能を有するマスクア
ラインメント装置において、ウェハおよびマスクに設け
られた各位置合せ用マークの画像信号を所定周期でサン
プリングし、そのサンプリング値を当該連区 続所定個数ごとに順次に闇値単をとして区切シ、その谷
閾値単位区間内の各サンプリング値について平均値およ
び分散値を求め、上記各位置合せ用マークの画像信号が
存在しない閾値単位区間のサンプリング分散値のうち最
大値を基準とし、これを超えるサンプリング分散値の1
または複数の連続した閾値単位区間について、それを挾
む両閾値単位区間のサンプリング平均値から当該各サン
プリング平均値を補間・修正し、これを用いたサンプリ
ング平均値の系列に基づき、筆記画像信号のベースライ
ンに追従した2値化閾値を設定するようにしたものであ
る。
導体集積回路用のウェハと、これに対応するマスクとに
設けられた各位置合せ用マークを走査して得た画家信号
のベースラインに追従するように設定した2値化閾値に
よって各位置合せ用マークを識別し、上記ウェハ・マス
ク間の相対的位置関係を整合する機能を有するマスクア
ラインメント装置において、ウェハおよびマスクに設け
られた各位置合せ用マークの画像信号を所定周期でサン
プリングし、そのサンプリング値を当該連区 続所定個数ごとに順次に闇値単をとして区切シ、その谷
閾値単位区間内の各サンプリング値について平均値およ
び分散値を求め、上記各位置合せ用マークの画像信号が
存在しない閾値単位区間のサンプリング分散値のうち最
大値を基準とし、これを超えるサンプリング分散値の1
または複数の連続した閾値単位区間について、それを挾
む両閾値単位区間のサンプリング平均値から当該各サン
プリング平均値を補間・修正し、これを用いたサンプリ
ング平均値の系列に基づき、筆記画像信号のベースライ
ンに追従した2値化閾値を設定するようにしたものであ
る。
なお、上記各位置合せ用マークの画像信号が存在しない
闇値単位区間のサンプリング分散値の最大値は、上記各
位置合せ用マークの画像信号を包含しうる最小数の閾値
単位区間で全画像区間を分割し、その各分割区間につい
てサンプリング分散値の平均値を求め、その平均値が最
小となる分割区間中で最大のサンプリング分散値をもっ
て充当するようにしたものである。
闇値単位区間のサンプリング分散値の最大値は、上記各
位置合せ用マークの画像信号を包含しうる最小数の閾値
単位区間で全画像区間を分割し、その各分割区間につい
てサンプリング分散値の平均値を求め、その平均値が最
小となる分割区間中で最大のサンプリング分散値をもっ
て充当するようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第3図は、本発明に係る画像信号2値化閾値設定方式に
よるマスクアラインメント装置の2値化−値設定部の一
実施例のブロック図、第4図は、その主要部波形図であ
る。
よるマスクアラインメント装置の2値化−値設定部の一
実施例のブロック図、第4図は、その主要部波形図であ
る。
ここで、1は画像信号の発生に係る光電素子(COD)
、2はサンプルホールド回路< s ii >、3はク
ロック発生器(CLOCK)、4はタイミング回路(T
IMING)、5はA/D変換器(A/D)、6は処理
回路(COMP)、7はレジスタ(R,EG)、8はD
/A変換器(D/A)、9は出力端子(OUT)である
。
、2はサンプルホールド回路< s ii >、3はク
ロック発生器(CLOCK)、4はタイミング回路(T
IMING)、5はA/D変換器(A/D)、6は処理
回路(COMP)、7はレジスタ(R,EG)、8はD
/A変換器(D/A)、9は出力端子(OUT)である
。
光電素子1は、その光入力に応じて画像信号Vを出力す
る。その波形の一例を第4図(a)に示す。
る。その波形の一例を第4図(a)に示す。
サンプルホールド回路2は、クロック発生器3からのサ
ンプリングクロックのタイミングにより、逐次、上記画
像信号■のサンプルホールドet−し、各サンプリング
値V I(i、=1.2.・・・・・・)を得る。その
波形の一例を第4図(b)に示す。
ンプリングクロックのタイミングにより、逐次、上記画
像信号■のサンプルホールドet−し、各サンプリング
値V I(i、=1.2.・・・・・・)を得る。その
波形の一例を第4図(b)に示す。
ここで、サンプリングクロックの周期τは、これによる
サンプリング値vIで画像信号vを実用上支障がない程
度に近似しうるもの以下であればよい。
サンプリング値vIで画像信号vを実用上支障がない程
度に近似しうるもの以下であればよい。
一方、タイミング回路4は、サンプリングクロックに同
期したタイミングパルスを発生し、これでA/D変換器
5を起動する。
期したタイミングパルスを発生し、これでA/D変換器
5を起動する。
これにより、A/D変換器5は、前記サンプリング値V
tk取シ込んで対応するディジタル値V(i)に変換し
、順次、それを処理回路6に入力・8己1意せしめる。
tk取シ込んで対応するディジタル値V(i)に変換し
、順次、それを処理回路6に入力・8己1意せしめる。
処理回路6は、上記ディジタル値V(i)について、そ
の記憶順序で連続した所定数Nに対する期間Nτごとに
、その平均値V(j)9分散値w<Dw次式%式%) これらの演算結果の一例を第4図(C)、 (d)に示
す。
の記憶順序で連続した所定数Nに対する期間Nτごとに
、その平均値V(j)9分散値w<Dw次式%式%) これらの演算結果の一例を第4図(C)、 (d)に示
す。
ここで、上記ディジタル値V(i)の所定数Nに対する
期間Nτは、以後、これt単位として2値化閾値に関す
る各種の演算処理が行われるので、閾値単位区間と称す
ることとする。この闇値単位区間Nτの長さは、それに
対応して設定される2値化1刷値が当該区間中で一定の
ものであっても、前記位置合せ用マークの画像信号を識
別しうる程度の長さ以下のものでめればよい。
期間Nτは、以後、これt単位として2値化閾値に関す
る各種の演算処理が行われるので、閾値単位区間と称す
ることとする。この闇値単位区間Nτの長さは、それに
対応して設定される2値化1刷値が当該区間中で一定の
ものであっても、前記位置合せ用マークの画像信号を識
別しうる程度の長さ以下のものでめればよい。
次に、処理回路6は、画像信号V上でのマスクの位置合
せ用マークの間隔tを包含しうる最小数の閾値単位間で
全閾値単位区間(全画像信号区間)を区間Ll、L2.
L3.L4.・・・・・・に分割し、その各サンプリン
グ分散値E(j)の平均値を演算し、その最小値を示す
区間(例えば、Ll)を判定し、その区間Ll内でのサ
ンプリング分散値E(j)の最大値Eを求める。
せ用マークの間隔tを包含しうる最小数の閾値単位間で
全閾値単位区間(全画像信号区間)を区間Ll、L2.
L3.L4.・・・・・・に分割し、その各サンプリン
グ分散値E(j)の平均値を演算し、その最小値を示す
区間(例えば、Ll)を判定し、その区間Ll内でのサ
ンプリング分散値E(j)の最大値Eを求める。
この値Eは、位置合せ用マークの検出信号を含まない区
間(例えば、Ll)におけるサンプリング分散値E(j
)の最大値を示すもので、各サンプリング分散値E(j
)の大小を判定する基準値となるものである。すなわち
、位置合せ用マークの検出信号を含まない閾値単位区間
のうち、サンプリング分散値E(j)の最大値を基準と
するものである。
間(例えば、Ll)におけるサンプリング分散値E(j
)の最大値を示すもので、各サンプリング分散値E(j
)の大小を判定する基準値となるものである。すなわち
、位置合せ用マークの検出信号を含まない閾値単位区間
のうち、サンプリング分散値E(j)の最大値を基準と
するものである。
各サンプリング分散値E(j)について、上記基準値E
との比較をし、これを超える閾値単位区間(例えば、第
4図(d)の区間L2.L3におけるもの)に対して以
下に示すような補間・修正をする。
との比較をし、これを超える閾値単位区間(例えば、第
4図(d)の区間L2.L3におけるもの)に対して以
下に示すような補間・修正をする。
例えば、閾値単位区間?(p十m−1)のm個の区間に
おいては、各サンプリング分散値E (p)〜E(p+
m−1)が連続して上記基準値Eを超えているときは、
この連続区間を挾む両閾値単位区間(p−1)、(p+
m)のサンプリング平均値V (p−1) 、 V (
p+m) τ基準とし、その間のサンプリング平均値
v (p)〜v (p十m−i )”1次式によって階
段状に補間して当該各修正値Wp)〜w(p十m−1)
を求める。
おいては、各サンプリング分散値E (p)〜E(p+
m−1)が連続して上記基準値Eを超えているときは、
この連続区間を挾む両閾値単位区間(p−1)、(p+
m)のサンプリング平均値V (p−1) 、 V (
p+m) τ基準とし、その間のサンプリング平均値
v (p)〜v (p十m−i )”1次式によって階
段状に補間して当該各修正値Wp)〜w(p十m−1)
を求める。
W(1)+n−1)
−V(p−t)+(V(p+m) −v(p−1))n
/(m+1) ・(3)(n=1.2.・・・・・・
、m) ただし、例外として上記連続区間の始端が全画像信号区
間の始端と一致し、または同様に終端同士が一致したと
きは、その連続区間のサンプリング平均値の修正値は、
すべて、当該連続区間が終了した最初の閾値単位区間ま
たは当該連続区間が開始する直前の閾値単位区間のサン
プリング平均値に置き換えるように補間・修正をする。
/(m+1) ・(3)(n=1.2.・・・・・・
、m) ただし、例外として上記連続区間の始端が全画像信号区
間の始端と一致し、または同様に終端同士が一致したと
きは、その連続区間のサンプリング平均値の修正値は、
すべて、当該連続区間が終了した最初の閾値単位区間ま
たは当該連続区間が開始する直前の閾値単位区間のサン
プリング平均値に置き換えるように補間・修正をする。
このような補間・修正を施すと、サンプリング平均値V
U)の系列は、第3図(e)に示すように、修正値W(
j)の系列となシ、これは正に画像信号Vのベースライ
ンに追従したものとなる。
U)の系列は、第3図(e)に示すように、修正値W(
j)の系列となシ、これは正に画像信号Vのベースライ
ンに追従したものとなる。
したがって、第4図(b)に示すように、それに対して
所定のレベル差を設けて画像信号に対する2値化用の閾
値T(j)全設定することにより、すでに記憶されてい
るサンプリング値V+と、マスクに設けられた位置合せ
用マークの検出信号との交点CI、C2およびC5,C
6、ならびにウェハに設けられた位置合せ用マークの検
出信号との交点C3,C4’i検出し、その2値化信号
w’2得ることができる。
所定のレベル差を設けて画像信号に対する2値化用の閾
値T(j)全設定することにより、すでに記憶されてい
るサンプリング値V+と、マスクに設けられた位置合せ
用マークの検出信号との交点CI、C2およびC5,C
6、ならびにウェハに設けられた位置合せ用マークの検
出信号との交点C3,C4’i検出し、その2値化信号
w’2得ることができる。
なお、上記修正値W(j)の系列をアナログ信号として
出力する必要があるときは、処理回路6の記憶データを
クロック発生器3からのクロックに同期してj幀次にレ
ジスタ7にセットし、これ’tD/A変換器7でアナロ
グ化して出力端子9からアナログ化閾値信号を送出する
ようにすればよい。
出力する必要があるときは、処理回路6の記憶データを
クロック発生器3からのクロックに同期してj幀次にレ
ジスタ7にセットし、これ’tD/A変換器7でアナロ
グ化して出力端子9からアナログ化閾値信号を送出する
ようにすればよい。
このように、常に画像信号のベースラインに追従して適
切な2値化閾値を設定することができるので、検出光の
照度むら、各種ウエノ・の反射率その他の変動条件にも
かかわらず、位置合せ用マークの画像信号を正確に識別
した2値化信号全得ることができる。なお、CODイメ
ージセンナからの画像信号のように、離散的(階段状)
信号を扱う場合には、サンプリングを行う必要をなくす
ることもできるので、装置の経済的実現が可能となる。
切な2値化閾値を設定することができるので、検出光の
照度むら、各種ウエノ・の反射率その他の変動条件にも
かかわらず、位置合せ用マークの画像信号を正確に識別
した2値化信号全得ることができる。なお、CODイメ
ージセンナからの画像信号のように、離散的(階段状)
信号を扱う場合には、サンプリングを行う必要をなくす
ることもできるので、装置の経済的実現が可能となる。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、画1家
信号のベースラインにレベル変動があっても、定数設定
変更等の特別の処理を必要とぜす、その2値化を確実に
することができるので、マスクアラインメント装置の効
率向上、信頼性向−にに顕著な効果が得られる。
信号のベースラインにレベル変動があっても、定数設定
変更等の特別の処理を必要とぜす、その2値化を確実に
することができるので、マスクアラインメント装置の効
率向上、信頼性向−にに顕著な効果が得られる。
第1図は、一般的なマスクアラインメント装置の光学系
構成図、第2図は、そのマスク・ウエノ・の位置合せ用
マークの検出原理を示す画像信号波形図、第3図は、本
発明に係る画像信号2値化閾値設定方式によるマスクア
ラインメント装置の2値化閾値設定部の一実施例のブロ
ック図、第4図は、その主要部波形図である。 1・・・光電素子、2・・・サンプルホールド回路、3
・・・クロック発生器、4・・・タイミング回路、5・
・・A/D変侠器、6・・・処理回路、7・・・レジス
タ、8・・・D茶 1図 茅2 目 (久)
構成図、第2図は、そのマスク・ウエノ・の位置合せ用
マークの検出原理を示す画像信号波形図、第3図は、本
発明に係る画像信号2値化閾値設定方式によるマスクア
ラインメント装置の2値化閾値設定部の一実施例のブロ
ック図、第4図は、その主要部波形図である。 1・・・光電素子、2・・・サンプルホールド回路、3
・・・クロック発生器、4・・・タイミング回路、5・
・・A/D変侠器、6・・・処理回路、7・・・レジス
タ、8・・・D茶 1図 茅2 目 (久)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半導体集積回路用のウェハと、これに対応するマス
クとに設けられた各位置合せ用マークを走査して得た画
像信号のベースラインに追従するように設定した2値化
闇値によって上記各位置合せ用マークを識別し、上記ウ
ェハ・マスク間の相対的位置関係を整合する機能を有す
るマスクアラインメント装置において、ウェハおよびマ
スクに設けられた各位置合せ用マークの画像信号を所定
周期でサンプリングし、そのサンプリング値を当該連続
所定個数ごとに順次に閾値単位区部として区切9、その
各閾値単位区間内の各サンプリング値について平均値お
よび分散値を求め、上記各位置合せ用マークの検出信号
が存在しない閾値単位区間のサンプリング分散値のうち
最大値を基準とし、これを超えるサンプリング分散値の
1または複数の連続した閾値単位区間について、それを
挾む両閾値単位区間のサンプリング平均値から当該各サ
ンプリング平均値を補間・修正し、これ?用いたサンプ
リング平均値の系列に基づき、上記画像信号のベースラ
インに追従しfcZ値化閾値を設定するようにすること
を特徴とする画像信号2値化閾値設定方式。 2、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、各位置
合せ用マークの検出信号が存在しない閾値単位区間のサ
ンプリング分散値の最大値は、上記各位置合せ用マーク
の画像信号を包含しうる最小数の闇値単位区間で全画像
区間全分割し、その各分割区間についてサンプリング分
散値の平均値を求め、その平均値が最小となる分割区間
中で最大のサンプリング分散値をもって充当するように
した画像信号2値化閾値設定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57194773A JPS5984522A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 画像信号2値化閾値設定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57194773A JPS5984522A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 画像信号2値化閾値設定方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5984522A true JPS5984522A (ja) | 1984-05-16 |
| JPS6327749B2 JPS6327749B2 (ja) | 1988-06-06 |
Family
ID=16330000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57194773A Granted JPS5984522A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 画像信号2値化閾値設定方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5984522A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6224133A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-02-02 | Toshiba Corp | 樹脂封止型半導体装置の外観検査方法 |
| US5302814A (en) * | 1990-06-18 | 1994-04-12 | Fujitsu Limited | Bar code reading apparatus |
-
1982
- 1982-11-08 JP JP57194773A patent/JPS5984522A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6224133A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-02-02 | Toshiba Corp | 樹脂封止型半導体装置の外観検査方法 |
| US5302814A (en) * | 1990-06-18 | 1994-04-12 | Fujitsu Limited | Bar code reading apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6327749B2 (ja) | 1988-06-06 |
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