專利名稱：圖案匹配方法、圖案匹配程序、電子計算機、電子設(shè)備檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用于電子設(shè)備的電路圖案檢查的、用于搜索檢查點的圖案匹配方法、其程序、執(zhí)行其方法的電子計算機、以及具備該電子計算機的電子設(shè)備檢查裝置。
背景技術(shù)：
近年，以半導體設(shè)備的性能提升或制造成本降低為目的的半導體設(shè)備的高密度集成化不斷發(fā)展。為了進行這樣的半導體設(shè)備的檢查，利用了對光學顯微鏡或電子顯微鏡進行了活用的半導體檢查裝置或半導體測量裝置。在這些裝置中，作為正確地拍攝電子設(shè)備上的檢查點的機構(gòu)，搭載有從電子設(shè)備的拍攝圖像中搜索檢查目的的圖案、或用于確定檢查點的圖案的圖案匹配機構(gòu)。在圖案匹配手法中存在各種手法。針對電子設(shè)備的檢查，一般利用了在檢查階段通過圖像處理來從電子設(shè)備的拍攝圖像中搜索與模板一致的圖案的方法。在此情況下，需要預先將檢查前所拍攝的用于確定檢查點的圖案的拍攝圖像、或與其圖案對應的設(shè)計數(shù)據(jù)來準備為模板。作為在電子設(shè)備的檢查點的確定中所利用的圖案，例如利用以硅晶片的劃線交叉的區(qū)域的中心、或印刷基板的基板標記(十字形狀)等，以某點為中心而成為點對稱的圖案所存在的點。作為將這樣的點對稱圖案作為搜索對象的圖案匹配的實現(xiàn)手法，存在以下那樣的公知技術(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特公平8-12050號公報專利文獻2 日本特開2001-291106號公報發(fā)明的概要發(fā)明要解決的課題在上述專利文獻1所公開的手法中，作為成為搜索檢查點的基準的模板或基準圖像，必須預先設(shè)定包含點對稱圖案的圖像。因此，在其設(shè)定不適當?shù)那闆r下，正確地搜索檢查點變難。在上述專利文獻2所公開的手法中，在成為搜索檢查點的基準的點對稱圖案的一部分存在于拍攝畫面的范圍外的情況下，設(shè)定搜索的基準困難，因此正確地搜索檢查點變難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于上述課題而提出，其目的在于，提供能簡化事先的設(shè)定的工序且正確地搜索檢查點的圖案匹配手法。
用于解決課題的手段在本發(fā)明所涉及的圖案匹配方法中，提取拍攝圖像的一部分的圖像區(qū)域，并將其圖像區(qū)域的分割圖像設(shè)定為模板圖像，并一邊使模板圖像旋轉(zhuǎn)一邊進行圖案匹配。另外，通過該圖案匹配來判定在圖像區(qū)域內(nèi)是否存在點對稱圖案。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明所涉及的圖案匹配方法，檢查者能簡化事先設(shè)定適當?shù)哪０宓鹊氖孪鹊脑O(shè)定操作且能正確地搜索檢查點。本發(fā)明的其他目的、特征以及優(yōu)點根據(jù)與附圖相關(guān)的以下的本發(fā)明的實施例的記載而明確。


圖1是說明實施方式1所涉及的圖案匹配方法的順序的流程圖。圖2是表示用顯微鏡拍攝了檢查對象的電子設(shè)備中的形成有細微的電路圖案的硅晶片部分的圖像的圖。圖3是說明用于進行拍攝圖像的圖案匹配的評價窗口的圖。圖4是說明評價窗口 301內(nèi)的模板的圖。圖5是說明使用模板圖像來算出評價窗口 301內(nèi)的匹配得分的過程的圖。圖6是將針對圖2 圖3所示的拍攝圖像執(zhí)行了本實施方式1所涉及的圖案匹配方法而得到的結(jié)果表示為得分圖的圖。圖7是說明實施方式2所涉及的圖案匹配方法的順序的流程圖。圖8A是表示在水平方向上掃描拍攝圖像的樣子的圖。圖8B是表示在垂直方向上掃描拍攝圖像的樣子的圖。圖9是表示遮掩(mask)非劃線部分而得到的遮掩圖像的例子的圖。圖10是說明實施方式3所涉及的圖案匹配方法的順序的流程圖。圖IlA是表示在由檢查者設(shè)定臨時評價窗口時的畫面形象的圖。圖IlB是表示在由檢查者放大臨時評價窗口時的畫面形象的圖。圖12是說明在一定程度上判明了在評價窗口 301內(nèi)存在點對稱圖案的部分的情況下的動作例的圖。圖13A是表示拍攝倍率的差異所帶來的劃線的間隔差的圖。圖13B同樣是表示拍攝倍率的差異所帶來的劃線的間隔差的圖。圖14是使用在實施方式1 6中所說明的圖案匹配方法來檢查電子設(shè)備的電子設(shè)備檢查裝置1000的構(gòu)成圖。
具體實施例方式實施方式1.圖1是說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的圖案匹配方法的順序的流程圖。圖1的流程圖所示的順序示出了用光學顯微鏡等拍攝裝置來拍攝電子設(shè)備、且使用其拍攝圖像來對檢查點進行檢查所使用的的圖案匹配的手法。該過程中，能接受上述拍攝圖像并由執(zhí)行同順序的電子計算機等來執(zhí)行。以下的實施方式也同樣。
在此所謂的電子設(shè)備是指成為檢查對象的半導體設(shè)備等的裝置。該電子計算機具備運算裝置、拍攝圖像輸入部、圖像顯示部、操作輸入部。運算裝置由CPU (Central Processing Unit)或微機等構(gòu)成，并執(zhí)行圖1的流程圖所示的圖案匹配方法。拍攝圖像輸入部接受上述拍攝圖像。圖像顯示部由用于對圖案匹配的結(jié)果等進行畫面顯示的顯示器等的裝置構(gòu)成。操作輸入部是用于由操作者進行操作輸入的機構(gòu)。以下，說明圖1的各步驟。(圖1 步驟 S101)上述電子計算機的運算裝置(以下，僅稱為運算裝置)經(jīng)由拍攝圖像輸入部來取得拍攝電子設(shè)備的檢查對象部分而得到的上述拍攝圖像。該拍攝圖像如在后述的圖2中另外說明的那樣，包含劃線交叉的交叉點。(圖1 步驟 S102)運算裝置不僅設(shè)定后述的圖3中所說明的評價窗口 301，還將其評價窗口 301內(nèi)的一部分設(shè)定為模板。該模板在判定是否在該評價窗口 301內(nèi)存在點對稱圖案時使用。細節(jié)在圖3中另外說明。(圖1 步驟 S103)運算裝置如在后述的圖4 圖5中另外說明那樣，使在步驟S102中設(shè)定的模板旋轉(zhuǎn)來生成模板旋轉(zhuǎn)圖像。(圖1 步驟 S104)運算裝置如在后述的圖5中另外說明那樣，在各模板旋轉(zhuǎn)圖像與相當于旋轉(zhuǎn)模板后的位置的評價窗口 301內(nèi)的各部分圖像之間進行圖案匹配。另外，算出以給定的運算式等評價了其匹配結(jié)果而得到的匹配得分，并使用針對各模板旋轉(zhuǎn)圖像的匹配得分，來算出該評價窗口 301整體的總和匹配得分。(圖1 步驟 S105)運算裝置如在后述的圖3以及圖5中另外說明那樣，在拍攝圖像內(nèi)一邊使評價窗口移動一邊掃描拍攝圖像，并算出該拍攝圖像的全區(qū)域的上述匹配得分。(圖1 步驟 S106)運算裝置判定是否使用評價窗口 301來掃描了該拍攝圖像的全區(qū)域。若完成全區(qū)域的掃描，則前進到步驟S107，若未完成，則回到步驟S102重復同樣的處理。(圖1 步驟 S107)運算裝置如在后述的圖6中另外說明那樣，基于在步驟S102 S105中算出的匹配得分，來判定是否在該拍攝圖像內(nèi)存在點對稱圖案。以上，說明了本實施方式1所涉及的圖案匹配方法的流程圖。接著，使用圖2 圖6來說明各步驟的細節(jié)。圖2是表示用顯微鏡拍攝了檢查對象的電子設(shè)備中的形成有細微的電路圖案的硅晶片部分的圖像的圖。圖2中，在硅晶片的拍攝圖像200內(nèi)存在芯片201、成為芯片的邊界的硅晶片的劃線203。劃線203交叉的部分的中心202(交叉點20 成為圖案匹配的搜索對象。這是由于認為以該交叉點202為中心存在點對稱圖案。此外，圖2中所示的十字標記是為了明示地說明交叉點202而賦予到圖中的，在實際的劃線203上并不存在該十字標記。圖3是說明用于進行拍攝圖像的圖案匹配的評價窗口的圖。運算裝置選擇拍攝圖像中的一部分的圖像區(qū)域，并將其設(shè)定為評價窗口 301。該評價窗口 301是從拍攝圖像中分離出一部分正方形區(qū)域而得到的。評價窗口 301的形狀不必非是正方形，只要能使用后述的模板旋轉(zhuǎn)圖像來執(zhí)行圖案匹配即可。評價窗口 301還能是用于判定是否存在點對稱圖案的評價單位。S卩，運算裝置不是將拍攝圖像整體評價一次來判定是否存在點對稱圖案，而是將拍攝圖像的一部分作為評價窗口 301分離出來來評價是否在其內(nèi)部存在點對稱圖案。運算裝置一邊使評價窗口 301 的位置移動，一邊以評價窗口 301為單位來掃描拍攝圖像。運算裝置最終針對拍攝圖像的整體來使用評價窗口 301進行掃描，評價是否在該拍攝圖像內(nèi)存在點對稱圖案。將評價窗口 301的初期位置例如設(shè)為該拍攝圖像的左上的頂點。運算裝置首先使評價窗口 301向右邊方向1個像素1個像素地移動，來掃描該拍攝圖像。在掃描位置到達了右端的時間點，使掃描位置向下移動1像素，并從拍攝圖像的左端起再次進行掃描。運算裝置以后重復同樣的順序。此外，在僅對拍攝圖像的一部分進行圖案匹配即可的情況下，不必非針對拍攝圖像的全部的部分來使用評價窗口 301進行掃描。圖4是說明評價窗口 301內(nèi)的模板的圖。本實施方式1中，運算裝置將評價窗口 301內(nèi)的一部分的區(qū)域設(shè)定為用于判定是否在該評價窗口 301內(nèi)存在點對稱圖案的模板圖像。在此，盡管示出了以評價窗口 301的中央為中心來分割成4個正方形區(qū)域且將任意一個分割圖像用作模板圖像的例子，但評價窗口 301的分割手法不限于此。S卩，只要能以評價窗口 301的中心點為基準使模板圖像旋轉(zhuǎn)來檢測點對稱圖案， 則分割手法可以為任意。圖5是說明使用模板圖像來算出評價窗口 301內(nèi)的匹配得分的順序的圖。在此， 盡管示出了將在圖4中說明的左上部分的分割圖像用作模板圖像的例子，但將哪一個分割圖像設(shè)定為模板圖像不限于此。運算裝置在將圖4的左上部分的分割圖像設(shè)定為模板圖像后，將模板圖像分別順時針旋轉(zhuǎn)90度、180度、以及270度來生成3個圖像。將這3個圖像稱為模板旋轉(zhuǎn)圖像。運算裝置在上述3個模板旋轉(zhuǎn)圖像與評價窗口 301的右上部分、右下部分、以及左下部分各自之間進行圖案匹配。此時所進行的圖案匹配相當于在模板旋轉(zhuǎn)圖像、與相當于使模板旋轉(zhuǎn)圖像旋轉(zhuǎn)后的各自的旋轉(zhuǎn)后的位置的分割圖像之間進行圖案匹配。這是基于，在以評價窗口 301的中心為基準的點對稱圖案存在于該評價窗口 301 內(nèi)的情況下，模板旋轉(zhuǎn)圖像和與其旋轉(zhuǎn)后的位置對應的分割圖像相互匹配的可能性高。此外，針對此時的評價窗口 301內(nèi)的圖案匹配手法，能使用任意的公知技術(shù)。例如，能使用在產(chǎn)業(yè)界一般利用的圖像相關(guān)法。利用與該圖案匹配手法相應的評價関數(shù)等來得到經(jīng)圖案匹配的結(jié)果作為匹配得分。在此，匹配得分越高，兩者的吻合度越高。運算裝置求取在各模板旋轉(zhuǎn)圖像和與其旋轉(zhuǎn)后的位置對應的分割圖像之間進行圖案匹配所得到的匹配得分的總和。將該總和設(shè)為該評價窗口 301的總和匹配得分。此外，還能取代各匹配得分的總和，而將各匹配得分的方差值、平均值等的統(tǒng)計上的指標值設(shè)為該評價窗口 301的總和匹配得分。在評價窗口 301的中心是交叉點的情況下，各模板旋轉(zhuǎn)圖像與評價窗口 301的右上部分(區(qū)域A401)、右下部分(區(qū)域B402)、以及左下部分(區(qū)域C403)的各自的分割圖像之間相互吻合的程度變高。在此情況下，其評價窗口 301的總和匹配得分變高。圖6是表示將針對圖2 圖3所示的拍攝圖像執(zhí)行本實施方式1所涉及的圖案匹配方法而得到的結(jié)果表示為得分圖的圖。在此，示出了按照使用評價窗口 301進行掃描的順序來用顏色表現(xiàn)評價窗口 301 的總和匹配得分的例子?？偤推ヅ涞梅指叩牟糠钟冒咨憩F(xiàn)，總和匹配得分低的部分用黑色表現(xiàn)。在圖6所示的例子中可知，在相當于交叉點202的位置601上，總和匹配得分最
尚ο運算裝置判定在總和匹配得分高的部分是否存在點對稱圖案。例如，可以在總和匹配得分為給定的閾值以上的部分判定在該部分是否存在點對稱圖案，也可以僅在總和匹配得分最高的部分判定是否存在點對稱圖案。以上，說明了本實施方式1所涉及的圖案匹配方法的細節(jié)。如上所述，根據(jù)本實施方式1，運算裝置一邊使評價窗口 301移動，一邊對拍攝檢查對象的電子設(shè)備而得到的拍攝圖像進行掃描，來判定是否在該拍攝圖像內(nèi)存在點對稱圖案。另外，運算裝置將對評價窗口 301的一部分進行分割而得到的分割圖像的其中之一設(shè)為在判定是否在評價窗口 301內(nèi)存在點對稱圖案時所使用的模板圖像。由此，檢查者不需要預先設(shè)定模板圖像，從而能簡化圖案匹配的順序。另外，根據(jù)本實施方式1，運算裝置使模板圖像分別旋轉(zhuǎn)90度、180度、以及270度來生成3個模板旋轉(zhuǎn)圖像，并在各個模板旋轉(zhuǎn)圖像與評價窗口 301的右上(區(qū)域A401)、右下(區(qū)域B402)、左下(區(qū)域C403)的分割圖像之間進行圖案匹配。由此，能精度良好地判定以評價窗口 301的中心為基準的點對稱圖案是否存在于該評價窗口 301內(nèi)。實施方式2.在本發(fā)明的實施方式2中，排除對圖案匹配的匹配得分造成不良影響的要素，來說明提高圖案匹配的效果的手法。此外，在本實施方式2中說明的手法可以與在實施方式 1中說明的手法并用也可以單獨執(zhí)行。作為包含對圖案匹配的匹配得分造成不良影響的要素的拍攝圖像的例子，可列舉實施方式1所示出的圖2的拍攝圖像。在該圖像中除了劃線203以外，還存在矩形的圖案。這樣的劃線以外的圖案在通過圖案匹配來搜索點對稱圖案時會對匹配得分造成影響，因此若能去除則優(yōu)選去除。以下，針對在從拍攝圖像中去除這樣的對匹配得分造成影響的圖案的基礎(chǔ)上來搜索點對稱圖案的手法進行說明。此外，在本實施方式2中，將以下的(條件1) (條件3)作為前提。(條件1)處于搜索對稱的點對稱圖案像劃線那樣，跨拍攝圖像的上下左右而存在。(條件2)其圖案由直線構(gòu)成。(條件3)非點對稱圖案(劃線以外的圖案)處于與上述那樣的點對稱圖案不同的狀態(tài)。圖7是說明本實施方式2所涉及的圖案匹配方法的順序的流程圖。圖7的流程圖所示的順序能由具備與實施方式1中說明的構(gòu)成同樣的構(gòu)成的電子計算機等執(zhí)行。以下， 說明圖7的各步驟。(圖7:步驟S701)運算裝置經(jīng)由拍攝圖像輸入部來取得拍攝電子設(shè)備的檢查對象部分而得到的上述拍攝圖像。該拍攝圖像與實施方式1同樣，包含交叉點。(圖7:步驟S7O2)運算裝置如在后述的圖8中另外說明那樣，在水平方向上掃描拍攝圖像，并按每條掃描線來算出掃描線上的像素的亮度方差值。(圖7:步驟S703)運算裝置如在后述的圖8中另外說明那樣，在步驟S702中算出的亮度方差值為后述的亮度方差閾值以上的情況下，判定為掃描了非劃線的部分。接下來，運算裝置對非劃線的部分進行遮掩，來生成水平線遮掩圖像。在此所謂的遮掩是指按照使非劃線的部分不在圖像上表現(xiàn)的方式，來刪除該部分、或者變更色彩或亮度來校正拍攝圖像。(圖7:步驟S704)運算裝置如在后述的圖8中另外說明那樣，在垂直方向上掃描拍攝圖像，并按每條掃描線來算出掃描線上的像素的亮度方差值。(圖7:步驟S705)運算裝置如在后述的圖8中另外說明那樣，在步驟S704中算出的亮度方差值為后述的亮度方差閾值以上的情況下，判定為掃描了非劃線的部分。接下來，運算裝置對非劃線的部分進行遮掩，來生成垂直線遮掩圖像。(圖7:步驟S706)運算裝置參照在步驟S702 S705中生成的水平線遮掩圖像和垂直線遮掩圖像， 在兩者的任意一者中僅提取認為是劃線的掃描線的圖像。接下來，運算裝置將水平掃描線上認為是劃線的部分的圖像、與在垂直掃描線上認為是劃線的圖像進行重合來綜合，從而生成綜合遮掩圖像。由此，成為后述的圖9所示那樣的、僅殘留水平方向和垂直方向各自的劃線的圖像。(圖7:步驟S707)運算裝置將在步驟S706中生成的遮掩圖像保存于存儲器等存儲裝置。(圖7:步驟S708)運算裝置使用在步驟S707中保存的遮掩圖像來執(zhí)行用于搜索檢查點的圖案匹配。此時的圖案匹配手法可以是在實施方式1中說明的手法，也可以使用其他的圖案匹配手法。例如，能使用現(xiàn)有的一般的圖案匹配手法。以上，說明了本實施方式2所涉及的圖案匹配方法的流程圖。接下來，使用圖8A，8B 圖9來說明步驟S703和S705的細節(jié)。圖8A，8B是表示在水平方向以及垂直方向上掃描拍攝圖像的樣子的圖。在圖8A， 8B中按照跨映有拍攝圖像的畫面的上下左右的方式存在劃線。進而，在劃線的周邊存在多個矩形的圖案。圖8A，8B中，將該拍攝圖像在位置Xl以及x2上以垂直方向進行掃描，并將掃描線上的各位置上的像素的亮度作為一維圖表(稱為圖像分布圖)分別表示為圖8A右側(cè)的Xl 以及X2。由于掃描線Xl交叉4個矩形圖案和水平方向的劃線，因此該掃描線Xl上的像素的亮度分布成為離散性的分布。另一方面，由于掃描線x2沿著垂直方向的劃線，因此該掃描線x2上的像素的亮度分布變得均勻。同樣，圖8A，8B中，將該拍攝圖像在位置yl以及y2上以水平方向進行掃描，并將掃描線上的各位置上的像素的亮度作為一維圖表(圖像分布圖)分別表示為圖8B下側(cè)的 Yl以及Y2。由于掃描線yl交叉2個矩形圖案和垂直方向的劃線，因此該掃描線yl上的像素的亮度分布成為離散性的分布。另一方面，由于掃描線12沿著水平方向的劃線，因此該掃描線12上的像素的亮度分布變得均勻。掃描線Xl或yl上那樣的對構(gòu)成非點對稱圖案的部分進行掃描而得到的圖像分布圖，與掃描線x2或y2那樣的對構(gòu)成點對稱圖案的部分進行掃描而得到的圖像分布圖進行比較，亮度的偏差大。即，掃描線x2上或掃描線y2上的像素的亮度的方差值大。運算裝置在圖7的步驟S703和S705中，能利用上述那樣的特征來確定劃線的位置和非劃線的部分的位置，并遮掩非劃線的部分。例如，運算裝置算出各掃描線上的像素的亮度的方差值，在該亮度方差值為給定的亮度方差閾值以上的情況下，判定為該掃描線掃描了非劃線的部分。該亮度方差閾值可以使用對于水平掃描線和垂直掃描線為公共的值，也可以使用個別的值。圖9是表示將不是劃線的部分進行遮掩而得到的遮掩圖像的例子的圖。在如圖9 所示遮掩圖像中可知，將劃線的周邊的矩形圖案進行遮掩，僅殘留劃線。此外，用于使用亮度方差值來進行是否為劃線的判定的亮度方差閾值可以由檢查者等任意地設(shè)定，在得到該電子設(shè)備的設(shè)計數(shù)據(jù)等情況下也可以基于該設(shè)計數(shù)據(jù)等來決定。以上，說明了本實施方式2所涉及的圖案匹配方法的細節(jié)。如上所述，根據(jù)本實施方式2，運算裝置在水平方向和垂直方向上掃描拍攝圖像來求取掃描線上的像素的亮度方差值，在其亮度方差值為給定的亮度方差閾值以上時，能判定其掃描線掃描了非劃線的部分。由此，由于能得到遮掩了非劃線的部分的遮掩圖像，因此能抑制圖案匹配的匹配得分因非劃線的部分而受到的影響，從而能更正確地進行圖案匹配。因此，能更正確地搜索電子設(shè)備的檢查點。
另外，通過在本實施方式2所涉及的圖案匹配方法的基礎(chǔ)上還兼用在實施方式1 中所說明的圖案匹配方法，能享受實施方式1所涉及的圖案匹配方法的優(yōu)點。實施方式3.在本發(fā)明的實施方式3中，說明能由檢查者等自己選擇用于進行圖案匹配的基準圖像的圖案匹配方法。另外，還說明配合所選擇的基準圖像來優(yōu)化在進行圖案匹配時的條件。此外，在本實施方式3中，要作使習慣了現(xiàn)有的圖案匹配手法的檢查者意識不到圖案匹配手法的不同的努力。具體而言，運算裝置在報告圖案匹配結(jié)果時，執(zhí)行配合現(xiàn)有的圖案匹配手法來校正報告形式的處理。細節(jié)將后述。圖10是說明本實施方式3所涉及的圖案匹配方法的順序的流程圖。圖10的流程圖所示的順序能由具備與在實施方式1 2中說明的構(gòu)成同樣的構(gòu)成的電子計算機等執(zhí)行。以下，說明圖10的各步驟。(圖 10 步驟 S1001)運算裝置經(jīng)由拍攝圖像輸入部來取得拍攝電子設(shè)備的檢查對象部分而得到的上述拍攝圖像。該拍攝圖像與實施方式1同樣，包含交叉點。運算裝置使所取得的拍攝圖像畫面顯示于圖像顯示部。(圖10 步驟 S1002)檢查者等的操作者操作計算機的操作輸入部，來指定臨時的評價窗口區(qū)域(指定區(qū)域)。運算裝置接受該區(qū)域指定，并取得該區(qū)域的坐標。本步驟相當于現(xiàn)有的圖案匹配手法中的指定匹配模板的步驟。認為習慣了現(xiàn)有的圖案匹配手法的檢查者會將本步驟中所指定的區(qū)域直接作為匹配模板而用于圖案匹配。實際上，運算裝置在本步驟中接受區(qū)域指定，如在后述的步驟中說明那樣，將該區(qū)域作為臨時的評價窗口對待。(圖 10 步驟 S1003)運算裝置搜索是否在步驟S1002中所指定的臨時評價窗口內(nèi)存在點對稱圖案。具體而言，例如考慮以下那樣的搜索順序。(圖10步驟S1003 搜索順序1)如實施方式1中說明那樣，運算裝置在臨時評價窗口內(nèi)將左上部分作為模板圖像來生成模板旋轉(zhuǎn)圖像，進行圖案匹配。(圖10步驟S1003 搜索順序2)運算裝置一邊變更臨時評價窗口的尺寸或模板圖像的尺寸等的條件，一邊在幾個不同的條件下執(zhí)行上述(搜索順序1)。(圖10步驟S1003 搜索順序3)在上述搜索順序1 2的結(jié)果是發(fā)現(xiàn)了匹配得分成為給定的匹配得分閾值以上的部分的情況下，運算裝置判定為在臨時評價窗口內(nèi)存在點對稱圖案。(圖10 步驟 S1004)在步驟S1003中發(fā)現(xiàn)了點對稱的情況下，前進到步驟S1005，在未發(fā)現(xiàn)的情況下， 前進到步驟S1007。
(圖 10 步驟 SlOO5)在步驟S1003中在臨時評價窗口內(nèi)發(fā)現(xiàn)了點對稱圖案的情況下，運算裝置將此時的臨時評價窗口的尺寸等的條件作為在以后的步驟中進行圖案匹配時所用到的參數(shù)進行提取。(圖10 步驟 S1006)運算裝置使用在步驟S1005中提取出的參數(shù)，執(zhí)行在實施方式1 2中說明的任意一種圖案匹配方法。此時，運算裝置可以直接使用在實施方式1 2中說明的任意一種圖案匹配方法， 也可以僅使用在評價窗口 301內(nèi)生成模板旋轉(zhuǎn)圖像來進行匹配的手法。在使用后者的手法的情況下，運算裝置通過在評價窗口 301內(nèi)生成模板旋轉(zhuǎn)圖像來進行匹配，從而來判定在步驟S1002中設(shè)定的臨時評價窗口的圖像與評價窗口 301的圖像是否吻合。(圖10 步驟 S1007)運算裝置使用在步驟S1002中由檢查者指定的臨時評價窗口，進行基于現(xiàn)有的圖案匹配方法等一般的手法的圖案匹配。在此情況下，運算裝置從拍攝圖像內(nèi)搜索與臨時評價窗口內(nèi)的圖像吻合的部分。以上，說明了本實施方式3所涉及的圖案匹配方法的順序。接下來，說明因圖案匹配手法的不同而帶來的結(jié)果報告的差異。圖11A，IlB是表示在由檢查者設(shè)定臨時評價窗口時的畫面形象的圖。圖IlA是該畫面的畫面形象，圖IlB是將臨時評價窗口放大后的畫面形象。圖11A，IlB中，在評價窗口內(nèi)存在交叉點1102。此時的評價窗口的左上坐標1101
由星形標記表示。在一般所使用的圖案匹配手法中，檢查者在畫面上對要想搜索的圖像圖案進行區(qū)域指定。此時，檢查者一般在畫面上指定該區(qū)域的左上坐標和縱橫尺寸。在拍攝圖像內(nèi)發(fā)現(xiàn)了與由檢查者指定的圖像區(qū)域吻合的圖像圖案的情況下，一般是將包含該處的圖像區(qū)域的左上坐標，即相當于圖11A，IlB的左上坐標1101的坐標作為搜索結(jié)果進行報告。這是為了使上述的指定方法和搜索結(jié)果的報告形式一致。與此相對，在本實施方式3中說明的圖案匹配手法中，將交叉點1102的位置作為圖案匹配結(jié)果進行報告。因此，在評價窗口內(nèi)發(fā)現(xiàn)了交叉點1102的情況下，認為習慣了現(xiàn)有的圖案匹配手法的檢查者會將評價窗口的左上坐標1101作為搜索結(jié)果進行報告。若將交叉點1102的坐標報告為檢查結(jié)果，則還存在檢查者會將交叉點1102誤認為評價窗口的左上坐標的可能性。為此，在本實施方式3中，運算裝置在圖10的步驟S1006中執(zhí)行圖案匹配，在評價窗口內(nèi)發(fā)現(xiàn)了點對稱圖案的情況下，算出其坐標與評價窗口的左上坐標之間的差分(Δχ， Ay)。運算裝置在提示將圖案匹配結(jié)果顯示于計算機的畫面上等時，提示在實際的點對稱圖案(交叉點1102)的中心坐標上加上差分(Δχ，Ay)而得到的坐標。由此，在執(zhí)行圖10的步驟S1006的情況下和在執(zhí)行步驟S1007的情況下，將搜索結(jié)果的報告形式進行統(tǒng)一。因此，檢查者能在未意識到內(nèi)部的圖案匹配手法的不同的情況下，照著現(xiàn)有技術(shù)那樣的報告形式來掌握圖案匹配的結(jié)果。盡管在圖10的步驟S1002中，說明了在畫面上由檢查者指定臨時評價窗口，但也可以取而代之，在得到該電子設(shè)備的設(shè)計數(shù)據(jù)的情況下，在設(shè)計數(shù)據(jù)上指定臨時評價窗口。如上所述，在本實施方式3中，根據(jù)由用戶在拍攝圖像內(nèi)指定的圖像區(qū)域(臨時評價窗口)內(nèi)是否存在點對稱圖案，來變更圖案匹配手法。在存在點對稱圖案的情況下，通過在圖10的步驟S1006中使用實施方式1 2中的任一種圖案匹配手法，能發(fā)揮與這些實施方式同樣的效果。另外，在不存在點對稱圖案的情況下，由于在圖10的步驟S1007中使用現(xiàn)有的一般的圖案匹配手法，因此即使在實施方式1 2的手法均不能使用的情況下，也不需要中斷圖案匹配。另外，本實施方式3中，由用戶在拍攝圖像內(nèi)指定的圖像區(qū)域(臨時評價窗口)內(nèi)是否存在點對稱圖案，能使用與在實施方式1中說明的評價窗口內(nèi)的搜索方法同樣的手法來進行判定。由此，能可靠地判定點對稱圖案的有無。另外，在本實施方式3中，在判定由用戶在拍攝圖像內(nèi)指定的圖像區(qū)域(臨時評價窗口)內(nèi)是否存在點對稱圖案時，一邊變更臨時評價窗口的尺寸等的參數(shù)，一邊多次進行搜索。由此，能配合由用戶指定的臨時評價窗口來優(yōu)化在以后的步驟中進行圖案匹配時的參數(shù)。另外，本實施方式3中，運算裝置在執(zhí)行實施方式1 2中說明的圖案匹配方法而發(fā)現(xiàn)了點對稱圖案的情況下，將在其點對稱圖案的中心位置上加上了上述的(Δχ，Δγ)而得到的位置作為搜索結(jié)果進行提示。由此，習慣了現(xiàn)有的圖案匹配方法的檢查者能在意識不到內(nèi)部所執(zhí)行的圖案匹配方法的情況下，照著現(xiàn)有技術(shù)那樣的報告形式來掌握圖案匹配的結(jié)果。因此，能避免檢查者因圖案匹配手法的差異而引起的、誤認搜索結(jié)果的事態(tài)。實施方式4.在本發(fā)明的實施方式4中，說明對在判定是否在評價窗口內(nèi)存在點對稱圖案時的處理進行簡化的手法。圖12是說明在一定程度上判明了在評價窗口 301內(nèi)有存在點對稱圖案的部分的情況下的動作例的圖。在事先能拿到檢查對象的電子設(shè)備的設(shè)計數(shù)據(jù)的情況下，有時能在一定程度上知道點對稱圖案在拍攝圖像內(nèi)所在的位置。在這樣的情況下，能簡化算出評價窗口 301的總和匹配得分的處理。例如圖12中，在事先知道在評價窗口 301的中央付近存在點對稱圖案的情況下， 僅在評價窗口 301的中央付近進行圖案匹配就已足夠。為此，運算裝置在評價窗口 301內(nèi)設(shè)定部分評價區(qū)域1200，且僅在該內(nèi)部執(zhí)行圖案匹配。由此，由于運算裝置不需要針對評價窗口 301內(nèi)的全部的像素進行匹配，因此能簡化算出評價窗口 301的總和匹配得分的處理，減輕處理負荷。
另外，在評價窗口 301內(nèi)存在非點對稱圖案1201的情況下，通過僅在部分評價區(qū)域1200內(nèi)進行圖案匹配，能抑制匹配得分受這些非點對稱圖案1201的影響。由此，能可靠地判定是否在評價窗口 301內(nèi)存在點對稱圖案。此外，在本實施方式4中說明的手法可以與上述實施方式1 3兼用。例如在實施方式1 2中，在運算裝置在算出評價窗口 301的總和匹配得分時，能使用本實施方式4的手法。在實施方式3中，運算裝置同樣地在算出評價窗口 301的總和匹配得分時，能使用本實施方式4的手法。另外，運算裝置還能在由檢查者選擇出的臨時評價窗口內(nèi)設(shè)定部分評價區(qū)域1200，并一邊變更部分評價區(qū)域1200的位置、形狀、尺寸等，一邊多次執(zhí)行圖案匹配。此時，可以將臨時評價窗口自身的尺寸一起變更，也可以僅將部分評價區(qū)域1200單獨變更。實施方式5.在本發(fā)明的實施方式5中，說明通過計算來求取在實施方式2中說明的亮度方差閾值的手法。圖13A，13B是表示基于拍攝倍率的不同的劃線的間隔差的圖。將圖13A，13B所示的圖像的像素尺寸假設(shè)為512像素X512像素。圖13A例示了拍攝倍率為100倍時的拍攝圖像，圖13B例示了拍攝倍率為200倍時的拍攝圖像。將拍攝倍率為100倍時的劃線的間隔設(shè)為50像素。實施方式2中，在設(shè)定亮度方差閾值時，能使用拍攝倍率來事先預測拍攝圖像上的劃線的間隔，并基于此來預測亮度方差閾值。例如，假設(shè)若根據(jù)電子設(shè)備的設(shè)計數(shù)據(jù)，劃線的間隔為130μπι，以拍攝倍率100倍來拍攝劃線，則能事先判明其間隔為50像素。在實施實施方式2的手法時，若拍攝倍率為200倍，則劃線的間隔在畫面上應該成為100像素。利用該事實，能通過計算來算出該圖像上的亮度方差值。能將通過該計算而得到的值用作在實施方式2中說明的亮度方差閾值。如上所述，根據(jù)本實施方式5，利用檢查對象的電子設(shè)備的設(shè)計數(shù)據(jù)、拍攝圖像的拍攝倍率，能通過計算來求取亮度方差閾值。由此，由于運算裝置能基于電子設(shè)備的設(shè)計數(shù)據(jù)來設(shè)定亮度方差閾值，因此能生成適當?shù)恼谘趫D像。實施方式6.在以上的實施方式1 5中，可以將在其他的實施方式中說明的手法與圖案匹配手法進行組合。例如，實施方式3中，在由檢查者指定的臨時評價窗口內(nèi)包含點對稱圖案的情況下，可以在圖10的步驟S1006中，不僅執(zhí)行實施方式1 2各自說明的手法，還執(zhí)行現(xiàn)有的一般的圖案匹配，并進行對通過各手法而得到的匹配得分取平均等統(tǒng)計處理，來作為最終的匹配結(jié)果?；蛘呖梢允褂盟玫降母髌ヅ涞梅?，由檢查者基于經(jīng)驗來進行判斷。實施方式7.圖14是使用在實施方式1 6中說明的圖案匹配方法來檢查電子設(shè)備的電子設(shè)備檢查裝置1000的構(gòu)成圖。
電子設(shè)備檢查裝置1000具備顯微鏡1100、電子計算機1200。顯微鏡1100拍攝檢查對象的電子設(shè)備，并將其拍攝圖像輸出到電子計算機1200。電子計算機1200具備拍攝圖像輸入部1201、運算裝置1202、操作輸入部1203、 圖像顯示部1204、。拍攝圖像輸入部1201是從顯微鏡1100接受拍攝圖像的接口。接口的規(guī)格使用任意的公知技術(shù)即可。運算裝置1202由CPU或微機等構(gòu)成，并具備ROM (Read Only Memory)等存儲裝置。 在該存儲裝置中容納有對在實施方式1 6的任一個中說明的圖案匹配方法的動作進行了規(guī)定的程序。運算裝置1202依照由該程序規(guī)定的動作，來執(zhí)行在實施方式1 6的任一個中說明的圖案匹配方法。操作輸入部1203是用于由檢查者等對電子計算機1200進行操作輸入的操作接□。圖像顯示部1204由液晶顯示器裝置等構(gòu)成。運算裝置1202將進行圖案匹配而得到的結(jié)果等畫面顯示于圖像顯示部1204。顯微鏡1100相當于實施方式1 6的“拍攝裝置”。拍攝圖像輸入部1201相當于實施方式1 6的“拍攝圖像輸入部”。運算裝置1202相當于實施方式1 6的“運算裝置”。操作輸入部1203相當于實施方式1 6的“操作輸入部”。圖像顯示部1204相當于實施方式1 6的“圖像顯示部”。以上，說明了本實施方式7所涉及的電子設(shè)備檢查裝置1000。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該明確，盡管上述記載是針對實施例而進行的，但本發(fā)明不限于此，在本發(fā)明的主旨和附加的權(quán)利要求的范圍內(nèi)能進行各種變更以及修正。工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明所涉及的圖案匹配方法，能簡化由檢查者事先設(shè)定適當?shù)哪０宓鹊氖孪鹊脑O(shè)定操作，且能正確地檢索檢查點。符號的說明200 電子設(shè)備的拍攝圖像201 芯片202 交叉點203 劃線301 評價窗口400模板區(qū)域401 區(qū)域 A402 區(qū)域 B403 區(qū)域 C601匹配得分數(shù)據(jù)1100 顯微鏡1200 電子計算機
1201拍攝圖像輸入部1202運算裝置1203操作輸入部1204 圖像顯示部
權(quán)利要求
1.一種圖案匹配方法，其特征在于，包括從拍攝電子設(shè)備而取得的拍攝圖像中提取一部分的圖像區(qū)域的步驟；以所述圖像區(qū)域的中心位置為基準來分割該圖像區(qū)域從而取得2個以上的分割圖像的步驟；將所述分割圖像中的1個設(shè)定為模板圖像的步驟；以所述中心位置為基準來使所述模板圖像旋轉(zhuǎn)從而取得2個以上的模板旋轉(zhuǎn)圖像的模板旋轉(zhuǎn)步驟；在所述模板旋轉(zhuǎn)圖像和所述圖像區(qū)域中的與所述模板旋轉(zhuǎn)圖像的旋轉(zhuǎn)后的位置對應的部分的圖像之間進行圖案匹配，并算出其匹配得分的匹配得分算出步驟；使用針對全部的所述模板旋轉(zhuǎn)圖像的所述匹配得分來算出所述圖像區(qū)域內(nèi)的總和匹配得分的總和匹配得分算出步驟；針對所述拍攝圖像的多處取得所述總和匹配得分的步驟；和使用針對所述拍攝圖像的多處的所述總和匹配得分來判定在所述拍攝圖像內(nèi)存在點對稱圖案的部分的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案匹配方法，其特征在于，在所述模板旋轉(zhuǎn)步驟中，使所述模板圖像分別旋轉(zhuǎn)90度、180度、以及270度來取得3個所述模板旋轉(zhuǎn)圖像，在所述匹配得分算出步驟中，在各所述模板旋轉(zhuǎn)圖像和所述圖像區(qū)域中的與在使所述模板旋轉(zhuǎn)圖像旋轉(zhuǎn)90度、180度、以及270度后的各自的位置對應的部分的圖像之間進行圖案匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案匹配方法，其特征在于，在所述總和匹配得分算出步驟中，使用所述圖像區(qū)域內(nèi)的所述匹配得分的統(tǒng)計值作為所述總和匹配。
4.一種圖案匹配方法，其特征在于，包括對拍攝電子設(shè)備而取得的拍攝圖像進行掃描，并算出其掃描線上的像素的亮度方差值的步驟；在所述亮度方差值為給定的亮度方差閾值以上的情況下，將所述掃描線上的像素置換為均勻的步驟；和使用將所述掃描線上的亮度值置換為均勻的值后的所述拍攝圖像來進行圖案匹配的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖案匹配方法，其特征在于，使用所述電子設(shè)備的設(shè)計數(shù)據(jù)來算出所述掃描線上的像素的亮度方差值的預測值的步驟；和將其算出結(jié)果設(shè)定為所述亮度方差閾值的步驟。
6.一種圖案匹配方法，其特征在于，包括對拍攝電子設(shè)備而取得的拍攝圖像中的一部分的指定區(qū)域進行指定的區(qū)域指定步驟；通過圖案匹配來判定是否在所述指定區(qū)域內(nèi)存在點對稱圖案的判定步驟；根據(jù)所述點對稱圖案的有無來決定圖案匹配方法的圖案匹配方法決定步驟；和使用在所述圖案匹配方法決定步驟中所決定的圖案匹配方法來進行所述拍攝圖像的圖案匹配的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖案匹配方法，其特征在于，所述判定步驟包括從所述指定區(qū)域中提取一部分的圖像區(qū)域的步驟；以所述圖像區(qū)域的中心位置為基準來分割該圖像區(qū)域從而取得2個以上的分割圖像的步驟；將所述分割圖像中的1個設(shè)定為模板圖像的步驟；以所述中心位置為基準來使所述模板圖像旋轉(zhuǎn)從而取得2個以上的模板旋轉(zhuǎn)圖像的模板旋轉(zhuǎn)步驟；在所述模板旋轉(zhuǎn)圖像和所述圖像區(qū)域中的與所述模板旋轉(zhuǎn)圖像的旋轉(zhuǎn)后的位置對應的部分的圖像之間進行圖案匹配，并算出其匹配得分的匹配得分算出步驟；和使用針對全部的所述模板旋轉(zhuǎn)圖像的所述匹配得分來算出所述圖像區(qū)域內(nèi)的總和匹配得分的總和匹配得分算出步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖案匹配方法，其特征在于，在所述判定步驟中，一邊變更所述指定區(qū)域的尺寸或所述分割圖像的尺寸，一邊多次進行基于圖案匹配的所述判定，在作為圖案匹配的結(jié)果而得到的最高的匹配得分為給定的匹配得分閾值以上的情況下，判定為在所述指定區(qū)域內(nèi)存在點對稱圖案。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖案匹配方法，其特征在于，在所述判定步驟中判定為在指定區(qū)域內(nèi)存在點對稱圖案的情況下，所述圖案匹配方法包括使用此時的所述指定區(qū)域的尺寸來從所述拍攝圖像中提取一部分的圖像區(qū)域的步驟；以所述圖像區(qū)域的中心位置為基準來分割該圖像區(qū)域從而取得2個以上的分割圖像的步驟；將所述分割圖像中的1個設(shè)定為模板圖像的步驟；以所述中心位置為基準來使所述模板圖像旋轉(zhuǎn)從而取得2個以上的模板旋轉(zhuǎn)圖像的模板旋轉(zhuǎn)步驟；在所述模板旋轉(zhuǎn)圖像和所述圖像區(qū)域中的與所述模板旋轉(zhuǎn)圖像的旋轉(zhuǎn)后的位置對應的部分的圖像之間進行圖案匹配，并算出其匹配得分的匹配得分算出步驟；使用針對全部的所述模板旋轉(zhuǎn)圖像的所述匹配得分來算出所述圖像區(qū)域內(nèi)的總和匹配得分的總和匹配得分算出步驟；針對所述拍攝圖像的多個部分來取得所述總和匹配得分的步驟；和使用針對所述拍攝圖像的多處的所述總和匹配得分來判定在所述拍攝圖像內(nèi)存在點對稱圖案的部分的步驟。
10.一種圖案匹配方法，其特征在于，包括對拍攝電子設(shè)備而取得的拍攝圖像中的一部分的指定區(qū)域進行指定的區(qū)域指定步驟；使用所述圖像區(qū)域來判定在與所述圖像區(qū)域?qū)牟糠质欠翊嬖邳c對稱圖案的判定步驟；和在所述判定步驟中判定為在與所述圖像區(qū)域?qū)牟糠执嬖邳c對稱圖案的情況下，使用2種以上的圖案匹配手法來進行所述拍攝圖像的圖案匹配。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖案匹配方法，其特征在于，在所述圖像區(qū)域內(nèi)存在點對稱圖案的情況下，提示其圖像區(qū)域的左上頂點的坐標來作為搜索結(jié)果。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖案匹配方法，其特征在于，在所述區(qū)域指定步驟中，在接受所述指定區(qū)域的指定時，取代所述拍攝圖像的一部分的區(qū)域的指定而接受所述電子設(shè)備的設(shè)計數(shù)據(jù)的相應區(qū)域的指定。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案匹配方法，其特征在于，僅針對所述圖像區(qū)域中的認為存在點對稱圖案的部分評價區(qū)域進行圖案匹配。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖案匹配方法，其特征在于，在所述判定步驟中，僅針對所述圖像區(qū)域中的認為存在點對稱圖案的部分評價區(qū)域進行圖案匹配，并一邊變更所述部分區(qū)域的尺寸一邊多次進行基于圖案匹配的所述判定，在作為圖案匹配的結(jié)果而得到的最高的匹配得分為給定的匹配得分閾值以上的情況下，判定為在與所述圖像區(qū)域?qū)牟糠执嬖邳c對稱圖案。
15.一種圖案匹配程序，其特征在于，使計算機執(zhí)行權(quán)利要求1所述的圖案匹配方法。
16.一種電子計算機，其特征在于，具備運算裝置，其執(zhí)行權(quán)利要求15所述的圖案匹配程序；和拍攝圖像輸入部，其接受所述拍攝圖像。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子計算機，其特征在于，所述電子計算機具備接受操作輸入部，其接受用于對執(zhí)行所述圖案匹配方法時的條件進行指定的操作輸入；和顯示部，其對所述圖案匹配方法的執(zhí)行結(jié)果進行畫面顯示。
18.一種電子設(shè)備檢查裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求16所述的電子計算機；和拍攝所述電子設(shè)備的圖像的拍攝裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供能簡化事先的設(shè)定的工序且正確地搜索檢查點的圖案匹配手法。提取拍攝圖像的一部分的圖像區(qū)域，將該圖像區(qū)域的分割圖像設(shè)定為模板圖像，并一邊使模板圖像旋轉(zhuǎn)一邊進行圖案匹配。另外，通過該圖案匹配來判定是否在圖像區(qū)域內(nèi)存在點對稱圖案。
文檔編號G06T7/00GK102576462SQ20108004454
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月5日
發(fā)明者豐田康隆, 安部雄一, 池田光二 申請人:株式會社日立高新技術(shù)