專利名稱：周期結(jié)構(gòu)的光學(xué)檢測方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過光學(xué)圖1象記錄器檢測周期結(jié)構(gòu)的方法和系統(tǒng)，該 光學(xué)圖像記錄器具有像素結(jié)構(gòu)，并且其記錄的圖像借助本身已知的圖像評(píng) 估方法特別與周期結(jié)構(gòu)的無瑕瘋基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，以例如確定所記錄圖 像周期結(jié)構(gòu)中的瑕疵。
背景技術(shù)：
本發(fā)明可用于檢測周期比待檢測表面總面積小得多的非常精細(xì)的周期結(jié)構(gòu)。其一個(gè)實(shí)例為檢測LCD屏幕的彩色濾光片，其中紅色、黃色和綠 色濾光片元件以相互相鄰的周期設(shè)置，通過對(duì)其選擇性背光照射而對(duì)觀看 者產(chǎn)生彩色圖像。在制造過程中這樣的結(jié)構(gòu)還經(jīng)常被檢測以找到缺陷。關(guān)于此的已知方 法包括記錄待檢測結(jié)構(gòu)和通過合適的圖像處理與這些結(jié)構(gòu)的無瑕瘋基準(zhǔn)圖 像比較。用于圖像記錄的光學(xué)圖像記錄器，例如CCD照相機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)， 本身具有周期像素結(jié)構(gòu)，在其上待記錄的圖傳4皮以周期結(jié)構(gòu)成像并被劃分 為像素和數(shù)字化。只要和光學(xué)圖像記錄器的像素分辨率相比待記錄的周期 結(jié)構(gòu)足夠大，則可容易在記錄圖像中識(shí)別周期結(jié)構(gòu)的變化，這是因?yàn)樵诖?記錄在圖4象記錄器大量4象素上的結(jié)構(gòu)周期內(nèi)對(duì)同樣出現(xiàn)在記錄中的區(qū)域成 像，以及周期結(jié)構(gòu)的變化與其相比發(fā)生在少量像素內(nèi)。因此，以高分辨率 記錄周期結(jié)構(gòu)。但是如果待記錄的是大區(qū)域，并且所述區(qū)域具有與其尺寸相比較小的 周期結(jié)構(gòu)，則僅僅可以以非常昂貴的技術(shù)設(shè)備獲得最佳圖像評(píng)估所需要的光學(xué)圖像記錄器的高分辨率，其成本在大多數(shù)情況下與期望的檢測任務(wù)不 相符合。因此，實(shí)際上，為檢測具有大區(qū)域和小周期結(jié)構(gòu)的圖形，通常采用具 有小分辨率的光學(xué)記錄裝置，從而借助一個(gè)記錄裝置可一次記錄待檢測的 大部分圖形。但是這一點(diǎn)使得在記錄裝置的相似數(shù)量的像素上對(duì)待檢測周 期結(jié)構(gòu)的一個(gè)結(jié)構(gòu)元件進(jìn)^f于成〗象，例如在三至四個(gè)〗象素上成1象一個(gè)結(jié)構(gòu)元 件。如果待檢測周期結(jié)構(gòu)和像素結(jié)構(gòu)的周期比恰好不是整數(shù)以及該相位角 恰好不是常數(shù)，則通過將待檢測結(jié)構(gòu)與同樣的周期像素結(jié)構(gòu)進(jìn)行疊加，因此由子像素偏移在記錄圖像上產(chǎn)生偽影(artefact)。因?yàn)檫@樣的狀況在實(shí) 際中幾乎不能實(shí)現(xiàn)或者以大量花費(fèi)才能實(shí)現(xiàn)，所以記錄圖像的像素值高度 取決于記錄相位角，從而與基準(zhǔn)圖像的直接比較不能得出在待檢測周期結(jié) 構(gòu)中是否存在瑕疵的足夠精確的結(jié)論。從DE 101 61 737 Cl已知一種用于檢測周期表面結(jié)構(gòu)中的瑕瘋，其中 周期的至少一個(gè)當(dāng)前部分的測量原始值與待檢測結(jié)構(gòu)的各個(gè)其它周期的部 分的至少兩個(gè)另外檢測的原始值相比較。因此，在圖像再現(xiàn)中確定和使用 所分析原始值的中值作為對(duì)應(yīng)當(dāng)前部分的周期結(jié)構(gòu)部分的值。從而，通過 比較圖像的部分，產(chǎn)生基本上對(duì)應(yīng)理想周期結(jié)構(gòu)的周期結(jié)構(gòu)的再現(xiàn)，因?yàn)?通過以對(duì)應(yīng)于無瑕瘋結(jié)構(gòu)的部分替換包括瑕瘋的部分，掩蓋了潛在的瑕瘋。 從如此產(chǎn)生的理想圖像和記錄圖像的原始值可產(chǎn)生差分圖像以識(shí)別結(jié)構(gòu)中 的瑕瘋。通過形成中值，部分避免了確定相位角所引起的問題。僅僅因?yàn)橛涗洉r(shí)周期結(jié)構(gòu)和#~素結(jié)構(gòu)之間的相的關(guān)系，在實(shí)際上識(shí)別然而是假定的在實(shí) 際結(jié)構(gòu)中不存在的瑕瘋。在US 5,513,275A中描述了為比較記錄的圖像與基準(zhǔn)圖像，不采用通過光學(xué)記錄裝置記錄的基準(zhǔn)圖像，而是在檢測圖形后數(shù)學(xué)確定其周期結(jié)構(gòu)。但是，這一點(diǎn)需要非常高的計(jì)算成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目標(biāo)在于通過可可靠檢測周期結(jié)構(gòu)中的瑕瘋提供一種檢測大 區(qū)域上小周期結(jié)構(gòu)的簡單而廉價(jià)的選擇。通過根據(jù)權(quán)利要求1和11的方法和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。在根據(jù)本發(fā)明的 方法中，提供了在基準(zhǔn)圖像中，在至少一個(gè)或者優(yōu)選更多位置上相對(duì)于光 學(xué)圖像記錄器的像素結(jié)構(gòu)確定基準(zhǔn)圖像中所成像的周期結(jié)構(gòu)的相位角，并 且優(yōu)選將相位角與基準(zhǔn)圖像一起保存。待檢測表面的記錄圖像然后被分為 檢測區(qū)域。對(duì)于每個(gè)檢測區(qū)域，確定在檢測區(qū)域所成像的周期結(jié)構(gòu)相對(duì)于 圖像記錄器的像素結(jié)構(gòu)的相位角，通過此也可特別在可比較的結(jié)構(gòu)中記錄 基準(zhǔn)圖像。對(duì)于檢測區(qū)域與基準(zhǔn)圖像的比較，則選擇相位角對(duì)應(yīng)于檢測區(qū) 域相位角的相應(yīng)基準(zhǔn)圖像。優(yōu)選將基準(zhǔn)圖像區(qū)域的尺寸調(diào)整至檢測區(qū)域的 尺寸。通過確定在檢測區(qū)域成像的周期結(jié)構(gòu)相對(duì)于光學(xué)圖像記錄器像素結(jié)構(gòu) 的相位角，可選擇基準(zhǔn)圖像內(nèi)具有相同或者至少非常相似相位角的基準(zhǔn)圖 像區(qū)域，所述對(duì)相位角的確定可借助本領(lǐng)域已知的方法進(jìn)行確定。從而在 比較所記錄圖像和基準(zhǔn)圖像時(shí)可簡單地并且沒有過高花費(fèi)地消除像素結(jié)構(gòu) 和待檢測周期結(jié)構(gòu)之間不同相位角的影響，從而可非?？煽康貦z測瑕瘋。為實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選，對(duì)于選擇基準(zhǔn)圖像區(qū)域，選擇相位 角與檢測區(qū)域的相位角相位差最小的基準(zhǔn)圖像位置。從而，根據(jù)待檢測結(jié) 構(gòu)的狀態(tài)，特別是如果在對(duì)像素評(píng)估有較大影響的相位方向上存在銳利輪廓，則可對(duì)不同的相位方向例如X方向和Y方向分配不同的權(quán)重。但A^、 則上，也可對(duì)不同的相位方向分配相同的^l重。如果檢測區(qū)域和基準(zhǔn)圖像區(qū)域在基準(zhǔn)圖像中確定周期結(jié)構(gòu)相位角的每 個(gè)位置總是具有相同的尺寸，則可保存作為圖像和/或圖像中位置的相應(yīng)的 基準(zhǔn)圖像區(qū)域以及相應(yīng)的相位角。如果在存儲(chǔ)器中可獲得該信息，則可減 小比較所需要的時(shí)間并因此提高檢測速度。對(duì)于存儲(chǔ)基準(zhǔn)圖像區(qū)域和相位角，特別有利的是存儲(chǔ)表格，其中保存 基準(zhǔn)圖像區(qū)域的指定點(diǎn)，例如指定角，在不同相位方向上的相位角和位置。 可以對(duì)表格進(jìn)行優(yōu)化搜索，從而可以在最短的檢索時(shí)間內(nèi)完成對(duì)在不同相位方向例如X和Y方向上相位差最小的表格條目的檢索。這樣的離M格 可非?？斓叵驒z測區(qū)域分配合適的基準(zhǔn)圖像區(qū)域。特別有利的是，在周期結(jié)構(gòu)的每個(gè)重復(fù)周期內(nèi)確定基準(zhǔn)圖像內(nèi)周期結(jié) 構(gòu)相對(duì)于像素結(jié)構(gòu)的相位角。從而覆蓋整個(gè)基準(zhǔn)圖像以可確定幾乎所有實(shí)際出現(xiàn)的相位角以及獲得基準(zhǔn)圖像區(qū)域和檢測區(qū)域之間非常好的相位角相 關(guān)性?；旧希谝淮未_定基準(zhǔn)圖像內(nèi)的相位角之后，還可計(jì)算周期結(jié)構(gòu) 每個(gè)周期內(nèi)的相位角。但是因?yàn)閷?shí)際上另外還存在例如可由傳送系統(tǒng)在圖 像獲取期間的不精確產(chǎn)生的非周期相位變化，所以有利的是分別在每個(gè)周 期內(nèi)確定相位角。例如為盡量減小光學(xué)圖像記錄器的圖像瑕瘋，可采用用于與檢測區(qū)域 比較的基準(zhǔn)圖像區(qū)域，其特別是相對(duì)于圖像記錄器所記錄的整個(gè)圖像的圖 像部分位于接近于檢測區(qū)域的空間。如果對(duì)檢測區(qū)域可獲得相位角非常好 的多個(gè)基準(zhǔn)圖l象區(qū)域，則該選擇優(yōu)選具有效果。根據(jù)本發(fā)明，為了有益于 相位精度，對(duì)基準(zhǔn)圖像區(qū)域和檢測區(qū)域在整個(gè)圖像中優(yōu)選空間鄰近的在原 則上有利的要求給予較低的權(quán)重?？赏ㄟ^定義質(zhì)量函數(shù)，對(duì)將要比較的空 間利用空間相鄰性的次級(jí)權(quán)重聯(lián)合評(píng)估相位相關(guān)性。原則上有利的是，如果檢測區(qū)域不覆蓋整個(gè)記錄的圖像而是選擇一部 分記錄的圖4象，則因?yàn)樵谳^小的圖像區(qū)域內(nèi)，圖像記錄器的光學(xué)圖像瑕瘋 或例如由于傳送系統(tǒng)的不精確所引起的非周期相移沒有較大影響，所以可 對(duì)這些檢測區(qū)域假定恒定的狀況。如果根據(jù)本發(fā)明選擇比記錄圖像區(qū)域小得多的檢測區(qū)域，則基準(zhǔn)圖像 區(qū)域和檢測區(qū)域可來自相同的記錄圖像。為保證基準(zhǔn)圖<象區(qū)域內(nèi)無瑕瘋，根據(jù)本發(fā)明可通過指定的方法與其它 參考圖像區(qū)域比較而檢測基準(zhǔn)圖像區(qū)域以不包含瑕瘋。這一點(diǎn)特別有利， 因?yàn)橥ㄟ^上述方法，記錄的基準(zhǔn)圖像還必須無本地瑕瘋。例如可執(zhí)行檢測 以使在借助所保存的基準(zhǔn)圖像區(qū)域產(chǎn)生基準(zhǔn)相位表之后，和常規(guī)檢測類似 地自檢測每個(gè)基準(zhǔn)圖像。對(duì)于本地缺陷而言，在進(jìn)一步比較時(shí)可確定本地 缺陷的精確位置，因此可從基準(zhǔn)相位表格刪除包括本地缺陷的基準(zhǔn)圖像部分。這樣可獲得無缺陷的所用的基準(zhǔn)圖像區(qū)域。為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理基準(zhǔn)圖像區(qū)域，根據(jù)本發(fā)明，被檢測為無瑕瘋的檢 測區(qū)域可隨后被用作基準(zhǔn)圖像區(qū)域，并且可特別與例如保存在基準(zhǔn)相位表 格中的相位角一起保存。為了優(yōu)選使用當(dāng)前的基準(zhǔn)圖像區(qū)域以進(jìn)行比較， 可以以先入先出存儲(chǔ)器的形式組織管理，從而可在進(jìn)行檢測過程中在編檔 保存的同時(shí)連續(xù)擦除相應(yīng)的較早基準(zhǔn)圖像區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明，動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)圖 像管理還可僅僅以少量保存的基準(zhǔn)圖像區(qū)域和自知系統(tǒng)啟動(dòng)檢測系統(tǒng)。除了記錄基準(zhǔn)圖像以外，可選擇地，還可從多個(gè)特別是所記錄的基準(zhǔn) 圖像區(qū)域計(jì)算基準(zhǔn)圖像?？蓤?zhí)行此，從而從分別具有變化的相位角的多個(gè) 記錄的基準(zhǔn)圖像和基準(zhǔn)圖像區(qū)域，計(jì)算相位角和相應(yīng)圖像之間相關(guān)性的數(shù) 學(xué)模型。然后對(duì)于每個(gè)實(shí)際產(chǎn)生的相位角，可在檢測期間計(jì)算基準(zhǔn)圖像以 獲得基準(zhǔn)圖像區(qū)域和檢測區(qū)域之間可比較的相位角。這種情況下，在基準(zhǔn) 圖像中，因此可通過計(jì)算而確定光學(xué)結(jié)構(gòu)相對(duì)于光學(xué)圖像記錄器在某位置 上的像素結(jié)構(gòu)的相位角并將其用于和檢測區(qū)域進(jìn)行比較。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選通過減去或者分割相位角相關(guān)的大小相等的區(qū)域而實(shí) 現(xiàn)檢測區(qū)域與基準(zhǔn)圖像區(qū)域之間的真實(shí)圖像比較。然后，該結(jié)果為具有相 同強(qiáng)度的圖像，該圖像示出了僅僅在存在本地缺陷的情況下的偏差，并且 可通過已知的圖^Jt理方法容易進(jìn)行檢測和處理。根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明還涉及一種檢測周期結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，包括光學(xué)圖 像記錄器，其具有記錄周期結(jié)構(gòu)圖像的像素結(jié)構(gòu)；和圖像處理裝置，其具 有存儲(chǔ)器。根據(jù)本發(fā)明以如下方式進(jìn)行圖像處理，即特別是在記錄的基準(zhǔn) 圖^^中在至少一個(gè)或多個(gè)位置確定光學(xué)結(jié)構(gòu)相對(duì)于光學(xué)記錄器^4:結(jié)構(gòu)的 相位角，記錄圖#^皮分為檢測區(qū)域并且對(duì)于每個(gè)檢測區(qū)域確定周期結(jié)構(gòu)相 對(duì)于光學(xué)圖像記錄器像素結(jié)構(gòu)的相位角，以及對(duì)于檢測區(qū)域和基準(zhǔn)圖像的 比較，選擇基準(zhǔn)圖像區(qū)域，其相位角對(duì)應(yīng)于檢測區(qū)域的相位角。根據(jù)本發(fā) 明，當(dāng)然可以在圖像處理中執(zhí)行上述方法的其它方法步驟和選擇。此外，圖像處理可包括現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，其中計(jì)算各個(gè) 方法步驟?；鶞?zhǔn)圖像和/或基準(zhǔn)圖像區(qū)域然后例如被編檔保存于和現(xiàn)場可編程門陣列直接相連的存儲(chǔ)器中。因?yàn)榭s短了整體訪問時(shí)間，所以由于具有 相關(guān)相位角的基準(zhǔn)圖像和/或基準(zhǔn)圖像區(qū)域被保存在現(xiàn)場可編程門陣列自 身中而提高了處理速度。從而如果僅僅一次準(zhǔn)確保存基準(zhǔn)圖像的圖像數(shù)據(jù)，
并且通過與基準(zhǔn)圖像中像素相關(guān)的位置(X, Y)的表示保存基準(zhǔn)圖像區(qū)域， 則特別節(jié)省空間。從該區(qū)域的位置(X, Y)和期望的尺寸，然后可在保存 的基準(zhǔn)圖像中容易選擇基準(zhǔn)圖像區(qū)域。
因此本發(fā)明的特別優(yōu)點(diǎn)在于通過記錄檢測區(qū)域和基準(zhǔn)圖像區(qū)域之間的 比較考慮待檢測周期結(jié)構(gòu)和圖像記錄器的像素結(jié)構(gòu)之間的相位角從而基準(zhǔn) 圖像區(qū)域和檢測區(qū)域內(nèi)的不同相位角不再會(huì)產(chǎn)生偽影，偽影會(huì)錯(cuò)誤地表示 周期結(jié)構(gòu)中假定的缺陷。
從對(duì)優(yōu)選實(shí)施例和附圖的下面描述可知本發(fā)明的其它特征、優(yōu)點(diǎn)和應(yīng) 用的可能性。從而所有所獨(dú)自或者聯(lián)合描述和/或示出的特征組成本發(fā)明的 主題內(nèi)容，而與其在權(quán)利要求書或者其關(guān)系中的組合無關(guān)。


圖1示出了待檢測的周期結(jié)構(gòu)的圖像和光學(xué)圖像記錄器相應(yīng)的圖像
線；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的基準(zhǔn)圖像，其中確定待檢測的周期結(jié)構(gòu)和圖
像記錄器像素結(jié)構(gòu)之間的相位角；
圖3a和3b示出了在記錄圖像中基準(zhǔn)圖像區(qū)域向檢測區(qū)域的分配，其 中在圖3a和3b中連接具有相同字母a、 b、 c、 d、 e的線；以及
圖4示出了已知評(píng)估方法和本發(fā)明的評(píng)估方法比較的周期結(jié)構(gòu)的記錄 圖像線。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出了待由光學(xué)圖像記錄器檢測的周期結(jié)構(gòu)1。在水平方向 上，周期結(jié)構(gòu)包括和待檢測的具有周期結(jié)構(gòu)1的圖形的總面積相比較小的 周期Pl至Pn。用于記錄周期結(jié)構(gòu)1的光學(xué)圖像記錄器在其部件上包括對(duì)應(yīng)于其分辨率的像素結(jié)構(gòu)2。通過像素結(jié)構(gòu)2的入口 (entry)寬度限定像 素。所示出的像素結(jié)構(gòu)2對(duì)應(yīng)于周期結(jié)構(gòu)1中的水平像素線3。
周期結(jié)構(gòu)1包括三個(gè)相連的區(qū)域B1、 B2和B3，其具有不同的亮度并 以周期Pi重復(fù)，i-l至n。這些區(qū)域B1、 B2和B3在所示像素結(jié)構(gòu)中表 現(xiàn)為通過不同高度的基本上周期性重復(fù)的峰值的強(qiáng)度。
檢測該結(jié)構(gòu)1的已知傳統(tǒng)方法為與保存的名義圖形比較。但是，這在 在較大的1至2m2的區(qū)域上施加尺寸例如為幾p m的精細(xì)結(jié)構(gòu)的情況下很 難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@需要保存大量的數(shù)據(jù)。因此開發(fā)了周期結(jié)構(gòu)的方法，其中 相鄰的結(jié)構(gòu)元件凈皮用作待檢測的結(jié)構(gòu)元件的圖形，從而不必將整個(gè)圖形保 存為基準(zhǔn)圖像。
該檢測的傳統(tǒng)算法為，將每個(gè)單獨(dú)像素與分別對(duì)應(yīng)前面和后續(xù)周期的 周期距離P的兩個(gè)像素的中值進(jìn)行比較。從而，例如如果待檢測像素偏離 該中值過多，則認(rèn)為出現(xiàn)瑕瘋。更近地觀察圖1中的像素結(jié)構(gòu)2，可注意 到在單獨(dú)周期Pl至Pn中存在對(duì)應(yīng)區(qū)域Bl、 B2和B3的峰結(jié)構(gòu)之差。這 是由于待檢測的周期結(jié)構(gòu)Pl和像素結(jié)構(gòu)2的相位角在每個(gè)周期Pl至Pn 中不同。由光學(xué)圖^象記錄器的分辨率確定^(象素結(jié)構(gòu)2，可通過強(qiáng)度分布的 最小水平入口長度在像素結(jié)構(gòu)2中讀取該分辨率。
像素從區(qū)域B1轉(zhuǎn)移至區(qū)域B2時(shí)的強(qiáng)度取決于像素結(jié)構(gòu)2的一個(gè)像素 還可分配給各個(gè)區(qū)域的范圍或者已經(jīng)位于中間區(qū)域的范圍。如果將相位校 正記錄的圖像作為基準(zhǔn)圖像或者進(jìn)行至正確的相位角的轉(zhuǎn)變，則可在基準(zhǔn) 圖像和記錄圖像之間進(jìn)行簡單比較而實(shí)現(xiàn)該檢測。分別由本發(fā)明所提出的 方法和相應(yīng)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，并通過圖2和3在下面進(jìn)行描述。
在圖2中，示出了具有周期結(jié)構(gòu)l的基準(zhǔn)圖像4，對(duì)于其，相對(duì)于光 學(xué)圖像記錄器的像素結(jié)構(gòu)2在多個(gè)位置X、 Y確定周期結(jié)構(gòu)1的相位角相 位X、 Y。可由本領(lǐng)域^t術(shù)人員借助本身已知的當(dāng)前方法確定圖^N目對(duì)于 圖像結(jié)構(gòu)的相位角從而不必對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。從而選擇位置X、 Y,使 得在每個(gè)周期P1、 P2、 P3…沿X方向確定周期結(jié)構(gòu)1的相位角。這對(duì)于 Y方向上的相位角同樣有效。所確定的值被輸入基準(zhǔn)相位表格5，該表格包括基準(zhǔn)圖像4中的位置 X、 Y以及相關(guān)的X、 Y方向上的相位X、 Y，從而在每個(gè)周期Pi上檢測 基準(zhǔn)圖像4的在X、 Y方向上實(shí)際發(fā)生的子像素相移。所有確定的相移被 保存在基準(zhǔn)相位表格中，從而借助另外存儲(chǔ)在圖像處理存儲(chǔ)器中的基準(zhǔn)圖 像4，在表格中所列出的位置X和Y可從具有已知相位角的基準(zhǔn)圖像4提 取任何尺寸的基準(zhǔn)圖像區(qū)域。
如圖3所示，其用于實(shí)際檢測周期結(jié)構(gòu)1。在圖3中，示出了具有待 檢測的周期結(jié)構(gòu)1的記錄圖像6。在所記錄的圖像6中，以每個(gè)分別被檢 測的一個(gè)接一個(gè)的小的重復(fù)限定檢測區(qū)域7。從而調(diào)整檢測區(qū)域7的尺寸， 使得對(duì)于檢測區(qū)域7的尺寸可期望恒定的光學(xué)環(huán)境。
在進(jìn)行檢測時(shí)，首先對(duì)于每個(gè)檢測區(qū)域7，相對(duì)于光學(xué)圖像記錄器的 像素結(jié)構(gòu)2確定在檢測區(qū)域7中成像的周期結(jié)構(gòu)1的相位角(相位X、相 位Y)。根據(jù)該相位角，對(duì)于檢測區(qū)域7和基準(zhǔn)圖像4的比較，從基準(zhǔn)相 位表格5中選擇基準(zhǔn)圖像區(qū)域8，其具有和檢測區(qū)域7相同的尺寸并且其 相位角對(duì)應(yīng)檢測區(qū)域7的相位角。為此，從基準(zhǔn)相位表格5中選擇一對(duì)相 位X、 Y，其和檢測區(qū)域7的相位角相位X、相位Y的相位差最小。在圖 3中示出了將各個(gè)基準(zhǔn)圖像區(qū)域8向相應(yīng)檢測區(qū)域7的分配。
為檢測周期結(jié)構(gòu)，將檢測區(qū)域7和基準(zhǔn)圖像區(qū)域8彼此相減。由于兩 個(gè)區(qū)域7、 8幾乎相同的相位角，出現(xiàn)強(qiáng)度幾乎恒定的比較圖像，其中容易 識(shí)別單獨(dú)的瑕瘋。
在圖4中示出了上述方法和其中將像素值與前面相位P (i-1)和后 續(xù)相位P (i + l)的相應(yīng)像素的平均值簡單比較的方法相比的優(yōu)點(diǎn)。
圖4a示出了圖1中沿圖像線3的像素結(jié)構(gòu)2部分。在第30號(hào)像素區(qū) 域標(biāo)出了瑕瘋(缺陷)。
圖4b示出了差分圖像，其中從圖像再現(xiàn)中減去了圖4a的圖像，其中 相應(yīng)地輸入前面和后續(xù)周期像素的平均值。因?yàn)樵谥芷诮Y(jié)構(gòu)l相應(yīng)的區(qū)域 Bl、 B2、 B3變化時(shí)，由于不同的相位角，在記錄圖像6和基準(zhǔn)圖像4之 間發(fā)生強(qiáng)度變化，所以幾乎不能識(shí)別第30號(hào)像素上的瑕瘋。
ii與此相比，在圖4c中所示出的強(qiáng)度分布中清楚看到了第30號(hào)像素上 的缺陷。
通過對(duì)記錄圖像6和基準(zhǔn)圖像4的相減以精確相位比較檢測周期結(jié)構(gòu)， 產(chǎn)生了強(qiáng)度分布。因此，借助本發(fā)明，可可靠地檢測周期結(jié)構(gòu)以找到瑕瘋。
附圖標(biāo)記列表 1周期結(jié)構(gòu) 2像素結(jié)構(gòu) 3 圖像線 4基準(zhǔn)圖像 5基準(zhǔn)相位表 6記錄圖像 7檢測區(qū)域 8基準(zhǔn)圖像區(qū)域 Pl至Pn 周期 Bl、 B2、 B3 區(qū)域 X、 Y 位置
權(quán)利要求
1.一種通過光學(xué)圖像記錄器檢測周期結(jié)構(gòu)(1)的方法，所述光學(xué)圖像記錄器具有像素結(jié)構(gòu)(2)并且其記錄的圖像(6)與所述周期結(jié)構(gòu)(1)的無瑕疵基準(zhǔn)圖像(4)比較，其特征在于在所述基準(zhǔn)圖像(4)中，在至少一個(gè)位置(X，Y)上，確定所述周期結(jié)構(gòu)(1)相對(duì)于所述光學(xué)圖像記錄器的像素結(jié)構(gòu)(2)的相位角(相位X，相位Y)，所述記錄的圖像(6)被分為檢測區(qū)域(7)，并且，對(duì)于每個(gè)檢測區(qū)域(7)，確定所述周期結(jié)構(gòu)(1)相對(duì)于所述光學(xué)圖像記錄器的像素結(jié)構(gòu)(2)的相位角(相位X，相位Y)，以及對(duì)于所述檢測區(qū)域(7)與所述基準(zhǔn)圖像(4)的比較，選擇基準(zhǔn)圖像區(qū)域(8)，所述基準(zhǔn)圖像區(qū)域(8)的相位角(相位X，相位Y)對(duì)應(yīng)于所述檢測區(qū)域(7)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，對(duì)于選擇所述基準(zhǔn)圖像區(qū) 域(8)，選擇所述基準(zhǔn)圖像(4)的位置(X, Y)，所述位置(X， Y) 的相位角(相位X,相位Y)與所述檢測區(qū)域(7)的相位角(相位X，相 位Y)之間的相位差最小。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于在每個(gè)在所述基準(zhǔn)圖像 (4)中確定相位角(相位X,相位Y)的位置(X， Y)，保存基準(zhǔn)圖像區(qū)域(8)和相位角(相位X，相位Y)。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于在所述周期結(jié)構(gòu)(1) 的每個(gè)周期(P)確定周期結(jié)構(gòu)(1)相對(duì)于像素結(jié)構(gòu)(2)的相位角(相 位X,相位Y)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于，對(duì)于與所述檢測 區(qū)域(7)的比較，使用與所述檢測區(qū)域(7)空間相鄰的基準(zhǔn)圖像區(qū)域(8 )。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述基準(zhǔn)圖像區(qū)域 (8)為所述記錄的圖像(6)的部分，并且與所述檢測區(qū)域(8)不同。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于通過與其它基準(zhǔn)圖 像區(qū)域(8)比較而檢測基準(zhǔn)圖像區(qū)域(8)以不包含瑕疵。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于被檢測為無瑕瘋的 檢測區(qū)域(7)被用作基準(zhǔn)圖像區(qū)域(8)。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于從多個(gè)基準(zhǔn)區(qū)域(8 ) 計(jì)算基準(zhǔn)圖像(4)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于通過減去或者分割 相同尺寸的區(qū)域(7， 8)比較檢測區(qū)域(7)和基準(zhǔn)區(qū)域(8)。
11. 一種檢測周期結(jié)構(gòu)(1)的系統(tǒng)，包括光學(xué)圖像記錄器，其具 有用于記錄周期結(jié)構(gòu)(1)的圖像的像素結(jié)構(gòu)(2);和具有存儲(chǔ)器的圖像 處理裝置，其特征在于設(shè)置所述圖像處理裝置，使得在基準(zhǔn)圖像(4)中， 在至少一個(gè)位置(X， Y)上，確定所述周期結(jié)構(gòu)(1)相對(duì)于所述光學(xué)圖 像記錄器的像素結(jié)構(gòu)(2)的相位角(相位X，相位Y)，記錄的圖像(6) 被分為檢測區(qū)域(7)，并且對(duì)于每個(gè)所述檢測區(qū)域(7)，確定所述周期 結(jié)構(gòu)(1)相對(duì)于光學(xué)圖像記錄器的像素結(jié)構(gòu)(2)的相位角(相位X，相 位Y)，以及對(duì)于所述檢測區(qū)域(7)與所述基準(zhǔn)圖4象(4)的比較，選擇 基準(zhǔn)圖像區(qū)域(8)，所述基準(zhǔn)圖像區(qū)域(8)的相位角(相位X，相位Y) 對(duì)應(yīng)于所述檢測區(qū)域(7)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其特征在于所述圖像處理裝置包括現(xiàn) 場可編程門陣列，在其中計(jì)算各個(gè)方法步驟。
13. 才艮據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其特征在于具有相關(guān)相位角(相位X， 相位Y)的基準(zhǔn)圖像(4)和/或基準(zhǔn)圖像區(qū)域(8)被存儲(chǔ)在所述現(xiàn)場可編 程門陣列中。
全文摘要
公開了一種通過光學(xué)圖像記錄器檢測周期結(jié)構(gòu)(1)的方法和系統(tǒng)，該光學(xué)圖像記錄器具有像素結(jié)構(gòu)(2)并且其記錄的圖像(6)與周期結(jié)構(gòu)(1)的無瑕疵基準(zhǔn)圖像(4)進(jìn)行比較。為了能夠以簡單裝置可靠檢測瑕疵，在基準(zhǔn)圖像(4)的至少一個(gè)位置(X，Y)內(nèi)確定周期結(jié)構(gòu)(1)相對(duì)光學(xué)圖像記錄器的像素結(jié)構(gòu)(2)的相位角(相位X，相位Y)。記錄圖像(6)被分為檢測區(qū)域(7)，并對(duì)每個(gè)檢測區(qū)域(7)確定周期結(jié)構(gòu)(1)相對(duì)圖像記錄器的像素結(jié)構(gòu)(2)的相位角(相位X，相位Y)。為比較檢測區(qū)域(7)和基準(zhǔn)圖像(4)，然后選擇相位角(相位X，相位Y)對(duì)應(yīng)于檢測區(qū)域(7)的基準(zhǔn)圖像區(qū)域(8)。
文檔編號(hào)G06T7/00GK101405766SQ200680050442
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月7日
發(fā)明者E·埃舒, W·勞克斯 申請(qǐng)人:伊斯拉視像系統(tǒng)股份公司