本發(fā)明涉及加工處理等的對象物即半導(dǎo)體晶圓等的位置檢測裝置等。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體晶圓的制造等的制造現(xiàn)場，對加工、檢查等的對象物的定位是基本技術(shù)，作為求出該對象物的圖形中心等位置等有關(guān)的參數(shù)的技術(shù)，已知有能夠期待高精度推定的假設(shè)驗(yàn)證型擬合技術(shù)。

例如，在下述專利文獻(xiàn)1中，作為假設(shè)驗(yàn)證型擬合技術(shù)，即在根據(jù)晶圓外周計(jì)算出晶圓中心位置的情況下，避免因晶圓外周位置的誤識別而錯(cuò)誤地算出晶圓中心位置的技術(shù)，公開了：

對晶圓外周的四點(diǎn)以上的位置坐標(biāo)進(jìn)行檢測(四個(gè)以上的檢測點(diǎn)的檢測)，根據(jù)檢測到的外周邊緣的多個(gè)位置坐標(biāo)值，求出三點(diǎn)(三個(gè)選擇點(diǎn))位置坐標(biāo)的所有組合，并對各個(gè)組合算出中心位置(作為計(jì)算值的中心位置)的坐標(biāo)，接著算出所算出的多個(gè)中心位置坐標(biāo)的偏差，如果所算出的偏差在規(guī)定的閾值以內(nèi)，則判斷為正常地識別了邊緣，由此避免因圖像處理誤識別而錯(cuò)誤地算出晶圓中心位置。

專利文獻(xiàn)1：(日本)特開2011－249572號公報(bào)(2011年12月8日公開)

但是，所述現(xiàn)有技術(shù)存在如下問題：在充分確保所述檢測點(diǎn)的數(shù)量而增加了計(jì)算值(假設(shè))的數(shù)量的情況下，驗(yàn)證處理所需的時(shí)間變長，相反，在減少所述檢測點(diǎn)的數(shù)量而減少驗(yàn)證對象(評價(jià)對象)即計(jì)算值的數(shù)量的情況下，推定精度下降。

另外，上述的現(xiàn)有技術(shù)中還存在如下問題：在異常檢測點(diǎn)存在的情況下，基于多個(gè)假設(shè)(算出的多個(gè)中心位置)的推定結(jié)果的偏差增大，處理有可能停止。另外，當(dāng)要減小處理停止的概率時(shí)，不得不容許混入某種程度的偏差(精度差的推定值)，采用所有假設(shè)的平均的現(xiàn)有方法存在最終輸出精度降低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供對測量誤差及周邊的噪聲引起的異常檢測點(diǎn)實(shí)現(xiàn)高的魯棒性(robustness)，且兼得高推定精度和推定處理速度的高速化的假設(shè)驗(yàn)證型的位置檢測裝置、位置檢測系統(tǒng)、位置檢測裝置的控制方法及程序。

為解決上述問題，本發(fā)明一方面提供一種位置檢測裝置，其具備：計(jì)算部，其根據(jù)由有關(guān)二維或三維的圖形的多個(gè)檢測點(diǎn)選擇的選擇點(diǎn)的多個(gè)組合分別算出有關(guān)定義該圖形的參數(shù)的計(jì)算值；提取部，其僅提取所述計(jì)算部算出的多個(gè)所述計(jì)算值中的、通過與基于所述計(jì)算部的所述計(jì)算值的計(jì)算方法不同的方法對定義所述圖形的參數(shù)推定的值或與值的范圍即暫定參數(shù)的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的計(jì)算值；確定部，其由所述提取部所提取的計(jì)算值中確定基于所述多個(gè)檢測點(diǎn)的評價(jià)最高的計(jì)算值作為有關(guān)定義所述圖形的參數(shù)的推定值。

根據(jù)所述的構(gòu)成，所述位置檢測裝置僅對根據(jù)所述選擇點(diǎn)的多個(gè)組合分別算出的多個(gè)計(jì)算值中的、與所述暫定參數(shù)的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的計(jì)算值進(jìn)行基于所述檢測點(diǎn)的評價(jià)(驗(yàn)證)。因此，所述位置檢測裝置通過消除精度降低了的假設(shè)的影響而能夠輸出可根據(jù)檢測點(diǎn)群推定的最佳的結(jié)果，并且能夠維持與對根據(jù)所述選擇點(diǎn)的多個(gè)組合分別算出的所有的計(jì)算值進(jìn)行所述評價(jià)的情況相同的高的推定精度，且與對該所有的計(jì)算值進(jìn)行所述評價(jià)相比，可以使處理高速化。即，所述位置檢測裝置實(shí)現(xiàn)下述效果：實(shí)現(xiàn)相對于測量誤差及周邊的噪聲引起的異常檢測點(diǎn)的高的魯棒性(robustness)，且兼得高的推定精度和推定處理速度的高速化。

優(yōu)選的是，所述圖形為要通過自裝置特定所述參數(shù)的對象物的拍攝圖像及測量值中的至少一方。

根據(jù)所述的構(gòu)成，所述位置檢測裝置實(shí)現(xiàn)下述效果：取得所述對象物的拍攝圖像及測量值中的至少一方作為圖像數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)，通過對所取得的圖像數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)中所含的定義所述圖形的參數(shù)(例如所述圖形的位置的參數(shù))進(jìn)行推定，能夠特定定義所述對象物的參數(shù)(例如所述對象物的位置的參數(shù))。

優(yōu)選的是，在所述位置檢測裝置，所述確定部由所述提取部所提取的計(jì)算值中，使用距根據(jù)該計(jì)算值假定的所述圖形規(guī)定距離內(nèi)的所述檢測點(diǎn)的個(gè)數(shù)、及、根據(jù)該計(jì)算值假定的所述圖形和所述檢測點(diǎn)各自之間的距離的總和中的至少一方，確定所述推定值。

根據(jù)所述的構(gòu)成，所述位置檢測裝置實(shí)現(xiàn)下述效果：由所述計(jì)算值中，例如可以確定距根據(jù)該計(jì)算值假定的所述圖形(作為一例為所述圖形的外周)規(guī)定距離內(nèi)的所述檢測點(diǎn)的個(gè)數(shù)最多的計(jì)算值作為所述推定值，或者可以確定根據(jù)該計(jì)算值假定的所述圖形(作為一例為所述圖形的外周)和所述檢測點(diǎn)各自的距離的總和最小的計(jì)算值作為所述推定值。

優(yōu)選的是，所述位置檢測裝置還具備設(shè)定部，其將根據(jù)用戶作為包含所述圖形的外周的區(qū)域指定的區(qū)域推定的值或值的范圍、及用戶作為定義所述圖形的參數(shù)指定的值或值的范圍中的至少一方設(shè)定為所述暫定參數(shù)。

根據(jù)所述的構(gòu)成，所述位置檢測裝置可以將根據(jù)用戶作為包含所述圖形的外周的區(qū)域指定的區(qū)域推定的值或值的范圍、及用戶作為定義所述圖形的參數(shù)(例如所述圖形的位置的參數(shù))指定的值或值的范圍中的至少一方設(shè)定為所述暫定參數(shù)。例如，所述位置檢測裝置可以使用根據(jù)用戶作為包含所述平面圖形的外周的區(qū)域直觀上指定的區(qū)域所設(shè)定的所述暫定參數(shù)來縮小成為基于所述檢測點(diǎn)的評價(jià)(驗(yàn)證)的對象的計(jì)算值。因此，所述位置檢測裝置實(shí)現(xiàn)下述效果：通過對機(jī)械的(例如幾何學(xué)或代數(shù)學(xué))計(jì)算值的評價(jià)處理加入利用了用戶的直觀的處理，可以實(shí)現(xiàn)相對于測量誤差及周邊的噪聲引起的異常檢測點(diǎn)的高的魯棒性(robustness)，且可以兼得高的推定精度和推定處理速度的高速化。

優(yōu)選的是，所述位置檢測裝置中，在所述計(jì)算部根據(jù)所述選擇點(diǎn)的組合之一算出了多個(gè)計(jì)算值的情況下，所述提取部僅提取該多個(gè)計(jì)算值中的、與所述暫定參數(shù)的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的一個(gè)計(jì)算值。

根據(jù)所述的構(gòu)成，所述位置檢測裝置即使在根據(jù)所述選擇點(diǎn)的組合之一算出了多個(gè)計(jì)算值的情況下，也能夠由該多個(gè)計(jì)算值僅提取最佳的一個(gè)計(jì)算值。因此，所述位置檢測裝置實(shí)現(xiàn)下述效果：通過消除精度降低了的假設(shè)的影響，可以輸出可根據(jù)檢測點(diǎn)群推定的最佳的結(jié)果。

優(yōu)選的是，所述位置檢測裝置中，定義所述圖形的參數(shù)是指大致圓形圖形的中心位置，所述計(jì)算部對所述大致圓形圖形的外周上的兩個(gè)選擇點(diǎn)的多個(gè)組合分別算出以該兩個(gè)選擇點(diǎn)各自為中心的規(guī)定半徑的兩個(gè)圓的交點(diǎn)作為有關(guān)所述中心位置的計(jì)算值，所述提取部在所述計(jì)算部根據(jù)所述兩個(gè)選擇點(diǎn)算出的所述交點(diǎn)有兩個(gè)時(shí)，僅提取該兩個(gè)交點(diǎn)中的、作為所述中心位置的暫定參數(shù)設(shè)定的距暫定中心位置的距離更小的交點(diǎn)、或作為所述中心位置的暫定參數(shù)設(shè)定的包含于暫定中心區(qū)域的交點(diǎn)作為有關(guān)與所述兩個(gè)選擇點(diǎn)相對應(yīng)的所述中心位置的計(jì)算值。

根據(jù)所述的構(gòu)成，所述位置檢測裝置即使在根據(jù)所述兩個(gè)選擇點(diǎn)算出了兩個(gè)計(jì)算值(所述兩個(gè)交點(diǎn))的情況下，也能夠以所述暫定中心位置或所述暫定中心區(qū)域?yàn)榛鶞?zhǔn)僅提取一方的計(jì)算值，并僅將所提取的計(jì)算值作為基于所述檢測點(diǎn)的評價(jià)(驗(yàn)證)的對象。例如，在所述檢測點(diǎn)的個(gè)數(shù)為n的情況下，根據(jù)n個(gè)檢測點(diǎn)選擇兩個(gè)選擇點(diǎn)的組合如nc2。因此，在對如nc2的組合分別算出兩個(gè)計(jì)算值時(shí)未進(jìn)行以所述暫定中心位置或所述暫定中心區(qū)域?yàn)榛鶞?zhǔn)的提取的情況下，需要對2＊nc2個(gè)計(jì)算值進(jìn)行基于所述n個(gè)檢測點(diǎn)的評價(jià)(驗(yàn)證)。與之相對，所述位置檢測裝置通過進(jìn)行以所述暫定中心位置或所述暫定中心區(qū)域?yàn)榛鶞?zhǔn)的提取，可以對未進(jìn)行提取的情況下的一半的nc2個(gè)計(jì)算值進(jìn)行所述評價(jià)，可以確定所述大致圓形圖形的中心位置。即，所述位置檢測裝置實(shí)現(xiàn)下述效果：通過根據(jù)所述暫定中心位置或所述暫定中心區(qū)域提取成為所述評價(jià)的對象的計(jì)算值，可以實(shí)現(xiàn)相對于測量誤差及周邊的噪聲引起的異常檢測點(diǎn)的高的魯棒性(robustness)，且可以兼得高的推定精度和推定處理速度的高速化。

另外，為了解決上述問題，本發(fā)明一方面提供一種位置檢測方法，其包含：根據(jù)由有關(guān)二維或三維的圖形的多個(gè)檢測點(diǎn)選擇的選擇點(diǎn)的多個(gè)組合分別算出有關(guān)定義該圖形的參數(shù)的計(jì)算值的計(jì)算步驟；僅提取在所述計(jì)算步驟算出的多個(gè)所述計(jì)算值中的、通過與基于所述計(jì)算步驟的所述計(jì)算值的計(jì)算方法不同的方法對定義所述圖形的參數(shù)推定的值或與值的范圍即暫定參數(shù)的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的計(jì)算值的提取步驟；由在所述提取步驟提取的計(jì)算值中確定基于所述多個(gè)檢測點(diǎn)的評價(jià)最高的計(jì)算值作為有關(guān)定義所述圖形的參數(shù)的推定值的確定步驟。

根據(jù)所述的構(gòu)成，所述位置檢測方法僅對根據(jù)所述選擇點(diǎn)的多個(gè)組合分別算出的多個(gè)計(jì)算值中的、與所述暫定參數(shù)的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的計(jì)算值進(jìn)行基于所述檢測點(diǎn)的評價(jià)(驗(yàn)證)。因此，所述位置檢測方法通過消除精度降低了的假設(shè)的影響而能夠輸出可根據(jù)檢測點(diǎn)群推定的最佳的結(jié)果，并且能夠維持與對根據(jù)所述選擇點(diǎn)的多個(gè)組合分別算出的所有的計(jì)算值進(jìn)行所述評價(jià)的情況相同的高的推定精度，且與對該所有的計(jì)算值進(jìn)行所述評價(jià)相比，可以使處理高速化。即，所述位置檢測方法實(shí)現(xiàn)下述效果：實(shí)現(xiàn)相對于測量誤差及周邊的噪聲引起的異常檢測點(diǎn)的高的魯棒性(robustness)，且兼得高的推定精度和推定處理速度的高速化。

根據(jù)本發(fā)明的一方式，在假設(shè)驗(yàn)證型位置檢測裝置等中能夠?qū)崿F(xiàn)下述效果：對測量誤差及周邊的噪聲引起的異常檢測點(diǎn)實(shí)現(xiàn)高魯棒性(robustness)，且兼得高推定精度和推定處理速度的高速化。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的位置檢測系統(tǒng)的圖像處理裝置、拍攝裝置及輸入輸出裝置的主要部分結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是對規(guī)定半徑(大致)的圓形圖形說明根據(jù)外周上的兩個(gè)選擇點(diǎn)要算出該(大致)圓形圖形的中心位置時(shí)產(chǎn)生的不定問題的圖。

圖3是說明通過臨時(shí)中心解決圖2所示的不定問題的方法的圖。

圖4是表示用戶指定在設(shè)定臨時(shí)中心時(shí)可利用的包含(大致)圓形圖形的邊緣區(qū)域的區(qū)域的方法的圖。

圖5a是作為臨時(shí)中心的設(shè)定方法的例子表示圖4所示的方法以外的方法例子，即利用設(shè)于(大致)圓形圖形邊緣的切口設(shè)定臨時(shí)中心的例子的圖，圖5b是作為臨時(shí)中心的設(shè)定方法的例子表示圖4所示的方法以外的方法例子，即利用(大致)圓形圖形邊緣法線設(shè)定臨時(shí)中心的例子的圖。

圖6是表示所述圖像處理裝置為了確定圖2的(大致)圓形圖形的中心位置而執(zhí)行的處理流程圖。

圖7是本發(fā)明第二實(shí)施方式的所述圖像處理裝置利用暫定參數(shù)從包含于平面圖形邊緣的二次曲線的兩個(gè)計(jì)算值(假設(shè))僅提取一方計(jì)算值的方法的圖。

圖8是表示所述圖像處理裝置為了確定包含于圖7的平面圖形邊緣的二次曲線而執(zhí)行的處理流程圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

10圖像處理裝置(位置檢測裝置)

12假設(shè)計(jì)算部(計(jì)算部)

13假設(shè)驗(yàn)證部(確定部)

15暫定值設(shè)定部(設(shè)定部)

16假設(shè)提取部(提取部)

i50平面圖形(圖形、大致圓形圖形)

e51外周

d51～dn檢測點(diǎn)

d52選擇點(diǎn)

d54選擇點(diǎn)

i60平面圖形

e61外周

d61～dn檢測點(diǎn)

d62選擇點(diǎn)

d66選擇點(diǎn)

h1計(jì)算值

h2計(jì)算值

pp1臨時(shí)中心(暫定參數(shù))

pp2暫定參數(shù)

r規(guī)定半徑

s53切口

sa1邊緣提取區(qū)域(用戶作為包含所述平面圖形的外周的區(qū)域指定的區(qū)域)

sa2邊緣提取區(qū)域(用戶作為包含所述平面圖形的外周的區(qū)域指定的區(qū)域)

s140計(jì)算步驟

s150及s160提取步驟

s190及s200確定步驟

s340計(jì)算步驟

s350及s360提取步驟

s390及s400確定步驟

具體實(shí)施方式

〔第一實(shí)施方式〕

以下，基于圖1～圖6詳細(xì)說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。第一實(shí)施方式的說明中，特別說明的是圖像處理裝置10推定平面圖形i50的位置有關(guān)的參數(shù)的例子。但是，圖像處理裝置10不限于推定平面圖形i50的“位置有關(guān)的參數(shù)”，如后述的第二實(shí)施方式中所述，圖像處理裝置10也可以推定包含平面圖形i50的“邊緣有關(guān)的參數(shù)”等的定義平面圖形i50的一般參數(shù)。

另外，圖像處理裝置10可處理的圖形不限于平面圖形(二維圖形)，圖像處理裝置10也可以推定定義立體圖形(三維圖形)的參數(shù)。即，圖像處理裝置10可以利用與平面圖形i50的以下處理方法相同的方法來推定定義立體圖形的參數(shù)。

進(jìn)而，圖像處理裝置10的處理對象不限于作為圖像數(shù)據(jù)取得的平面圖形i50。圖像處理裝置10的處理對象例如也可以是對象物(要特定定義圖形的參數(shù)的對象物)的測量值的數(shù)據(jù)。

為了容易理解本發(fā)明一實(shí)施方式的圖像處理裝置10(位置檢測裝置)，以下，首先對位置檢測系統(tǒng)1的概要進(jìn)行整理。需要說明的是，在以下的說明中，“外周”一詞僅作為與“邊緣(edge)”相對應(yīng)的詞使用，不是僅指“圖形的最外部的邊緣”。即，以下的說明中使用的“外周”一詞不是以“不利用內(nèi)部的信息或內(nèi)含的信息”這樣的含義使用的詞。

(位置檢測系統(tǒng)的概要)

圖1是表示位置檢測系統(tǒng)1的圖像處理裝置10、拍攝裝置20及輸入輸出裝置30的主要部分結(jié)構(gòu)的框圖。如圖1所示，位置檢測系統(tǒng)1包括經(jīng)由總線40相互收發(fā)數(shù)據(jù)等的圖像處理裝置10(位置檢測裝置)、拍攝裝置20及輸入輸出裝置30。

拍攝裝置20是對要使用圖像處理裝置10推定位置有關(guān)的參數(shù)(例如，中心位置的坐標(biāo))的對象物進(jìn)行拍攝，并將該拍攝圖像數(shù)據(jù)向圖像處理裝置10及輸入輸出裝置30輸出的裝置。拍攝裝置20將包含所述對象物(例如半導(dǎo)體晶圓等圓盤狀基板)的拍攝圖像的圖像數(shù)據(jù)，即包含該對象物的平面圖形i50的圖像數(shù)據(jù)向圖像處理裝置10及輸入輸出裝置30輸出。拍攝裝置20例如可以是數(shù)碼相機(jī)，也可以是數(shù)碼攝像機(jī)。本實(shí)施方式中，作為所述對象物，說明了半導(dǎo)體晶圓等圓盤狀基板，但所述對象物不限于圓盤狀基板。

在此，“拍攝”是不僅包含照片攝影那種拍攝靜態(tài)圖像的情況，還包含攝像機(jī)進(jìn)行的攝影那種拍攝動(dòng)態(tài)圖像的情況的概念。另外，“拍攝圖像”可以是數(shù)字圖像，也可以是模擬圖像。另外，“拍攝圖像”是不僅包含一個(gè)靜態(tài)圖像，還包含構(gòu)成動(dòng)態(tài)圖像的1幀的圖像等的概念。

拍攝裝置20只要是拍攝半導(dǎo)體晶圓等上述對象物并將所拍攝的圖像(平面圖形i50)提供給圖像處理裝置10的裝置即可，可以是任何裝置。即，拍攝裝置20通過拍攝元件拍攝被攝體而生成拍攝圖像數(shù)據(jù)，并將生成的拍攝圖像數(shù)據(jù)向圖像處理裝置10輸出。拍攝裝置20由例如拍攝透鏡、拍攝元件、幀存儲(chǔ)器、機(jī)械機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、閃光燈等構(gòu)成。另外，作為拍攝元件，可采用ccd(chargecoupleddevice，電荷耦合元件)或cmos(complementarymetaloxidesemiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)等。另外，拍攝裝置20也可以根據(jù)來自圖像處理裝置10的攝影指示進(jìn)行與閃光燈等攝影條件相應(yīng)的攝影，并生成拍攝圖像數(shù)據(jù)。

輸入輸出裝置30是操作者或管理者(用戶)輸入與涉及上述對象物(及上述對象物的拍攝圖像即平面圖形i50)位置的參數(shù)的推定作業(yè)相關(guān)的信息，并且用于確認(rèn)與該作業(yè)相關(guān)的信息的裝置。輸入輸出裝置30將所輸入的信息發(fā)送到圖像處理裝置10及拍攝裝置20中的至少一方，并且，用戶從圖像處理裝置10及拍攝裝置20中的至少一方取得所希望的信息并進(jìn)行顯示。

需要說明的是，輸入輸出裝置30可以設(shè)置在圖像處理裝置10的附近，也可以設(shè)置在圖像處理裝置10的遠(yuǎn)方并經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或無線與系統(tǒng)連接而進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作。

輸入輸出裝置30包括顯示部31和用戶操作接收部32。

顯示部31具有進(jìn)行畫面顯示的顯示區(qū)域，在該顯示區(qū)域，通過畫面顯示對用戶進(jìn)行信息提供。顯示部31基于從圖像處理裝置10或拍攝裝置20接收到的畫面數(shù)據(jù)在顯示畫面上顯示文字或圖像等各種信息，例如顯示拍攝裝置20所拍攝的拍攝圖像。顯示部31例如可通過lcd(liquidcrystaldisplay)、pdp(plasmadisplaypanel)、el(electroluminescence)顯示器等顯示裝置實(shí)現(xiàn)。

用戶操作接收部32從用戶接收各種輸入，例如可以通過分配了各種功能的輸入用按鈕、鍵盤及鼠標(biāo)等實(shí)現(xiàn)。需要說明的是，用戶操作接收部32不限于此，可以通過任意的輸入器件實(shí)現(xiàn)。例如，顯示部31的用戶操作接收部32也可以由觸摸面板構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)觸摸輸入。用戶操作接收部32根據(jù)接收到的用戶的操作生成操作信號或操作數(shù)據(jù)，將所生成的數(shù)據(jù)發(fā)送給圖像處理裝置10。

作為用戶通過用戶操作接收部32輸入的信息，例如為對圖像處理裝置10及拍攝裝置20的作業(yè)類別及處置內(nèi)容等。另外，在顯示部31顯示且用戶確認(rèn)的信息例如是與圖像處理裝置10及拍攝裝置20的處理結(jié)果、及通過圖像處理裝置10推定位置的參數(shù)的對象物(更準(zhǔn)確而言為該對象物的拍攝圖像)相關(guān)的信息等。

使用圖4后述詳情，輸入輸出裝置30將拍攝裝置20所拍攝的上述對象物的拍攝圖像(包含上述對象物的平面圖形i50的拍攝圖像)顯示于顯示部31。用戶為了使用鼠標(biāo)等對顯示于顯示部31的上述拍攝圖像指定上述對象物的平面圖形i50的外周e51(邊緣)而進(jìn)行以下的操作。即，對包含平面圖形i50的拍攝圖像設(shè)定邊緣提取區(qū)域(具有寬度的圓弧區(qū)域)sa1，另外，在邊緣提取區(qū)域sa1內(nèi)設(shè)定掃描邊緣的線(例如圖4中的、掃描線sl1～sl11)的條數(shù)。輸入輸出裝置30如果接收到設(shè)定邊緣提取區(qū)域sa1及上述線(的條數(shù))的用戶操作，則將該用戶操作發(fā)送給圖像處理裝置10。

圖像處理裝置10從拍攝裝置20取得包含特定位置的參數(shù)的對象物(例如半導(dǎo)體晶圓等圓盤狀基板)的拍攝圖像的圖像數(shù)據(jù)、即包含該對象物的平面圖形i50的圖像數(shù)據(jù)。圖像處理裝置10通過對平面圖形i50(對象物的拍攝圖像)進(jìn)行位置檢測處理(即確定位置的參數(shù)的推定值的處理)，特定上述對象物的位置的參數(shù)。

另外，如后述，圖像處理裝置10如果從輸入輸出裝置30取得設(shè)定邊緣提取區(qū)域sa1及上述線(的條數(shù))的用戶操作，則從該用戶操作設(shè)定臨時(shí)中心pp1(暫定參數(shù))。但是，在不利用邊緣提取區(qū)域sa1及上述線(的條數(shù))而設(shè)定臨時(shí)中心pp1的情況下，圖像處理裝置10也可以不從輸入輸出裝置30取得上述用戶操作。即，對于圖像處理裝置10而言，不限于從輸入輸出裝置30取得用戶操作，即位置檢測系統(tǒng)1不限于輸入輸出裝置30。

此外，本實(shí)施方式中，對圖像處理裝置10從拍攝裝置20取得(接收)包含平面圖形i50的拍攝圖像的情況進(jìn)行說明，但圖像處理裝置10也可以包括拍攝裝置20來代替圖像取得部11。即，圖像處理裝置10也可以通過拍攝上述對象物并推定上述對象物的拍攝圖像(平面圖形i50)的位置的參數(shù)，特定上述對象物的位置的參數(shù)。

以上是包括位置檢測系統(tǒng)1的圖像處理裝置10(位置檢測裝置)、拍攝裝置20及輸入輸出裝置30的概要。接著，為了容易理解圖像處理裝置10，對半導(dǎo)體晶圓的制造等的制造現(xiàn)場中用于加工、檢查等的對象物的定位的技術(shù)預(yù)先進(jìn)行整理。

(位置檢測的現(xiàn)有的方法)

在半導(dǎo)體晶圓的制造等中，加工、檢查等對象物的定位需要進(jìn)行“從包含測量誤差的邊緣輸入應(yīng)用任意的圖形，求出該圖形中心”等的處理。即，需要進(jìn)行正確地推定上述對象物的平面圖形的位置的參數(shù)(例如中心位置)的處理，所述位置相關(guān)參數(shù)從上述對象物的拍攝圖像得到。

在此，往往僅得到要應(yīng)用測量數(shù)據(jù)的圖形的一部分，這樣的情況下，在現(xiàn)有技術(shù)中，推定精度的降低顯著。圖像處理裝置10在這樣的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)高推定精度，且能夠使推定處理高速化。

在此，定位所需的技術(shù)被大體分為利用對準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行的定位、和不利用對準(zhǔn)標(biāo)記而進(jìn)行的定位。在沒有對準(zhǔn)標(biāo)記的情況下，為了基于對象物的邊緣進(jìn)行定位，需要根據(jù)直線邊緣及圓邊緣等求出直線及圓的系數(shù)等，利用擬合技術(shù)及幾何學(xué)運(yùn)算等。擬合技術(shù)是將任意的函數(shù)應(yīng)用于對象圖形(對象物的外周)，用于參數(shù)上表現(xiàn)該對象圖形的技術(shù)。另外，作為幾何學(xué)運(yùn)算，有交點(diǎn)·距離·角度運(yùn)算等，是求出擬合的圖形間的關(guān)系所需的運(yùn)算。

圖像處理裝置10是使用擬合技術(shù)中特別是也被稱作“假設(shè)驗(yàn)證型”的擬合技術(shù)進(jìn)行對象物的定位的裝置，為了容易理解圖像處理裝置10，下面說明假設(shè)驗(yàn)證型擬合技術(shù)的概要。此外，假設(shè)驗(yàn)證型擬合技術(shù)還被分類成為了高速化而進(jìn)行隨機(jī)采樣的ransac和全搜索型，圖像處理裝置10也可以應(yīng)用于ransac和全搜索型的任一種。但是，在以下的說明中，對最基本的全搜索型的假設(shè)驗(yàn)證型擬合技術(shù)進(jìn)行說明。

(假設(shè)驗(yàn)證型擬合技術(shù))

假設(shè)驗(yàn)證型擬合技術(shù)基本上包含以下兩個(gè)步驟。即，第一，根據(jù)由平面圖形的外周(邊緣)上的多個(gè)檢測點(diǎn)選出的選擇點(diǎn)的多個(gè)組合中的每一組合算出(假設(shè)設(shè)定)與該平面圖形的位置相關(guān)參數(shù)(例如中心位置)有關(guān)的計(jì)算值(假設(shè))。第二，由算出的多個(gè)計(jì)算值(假設(shè))中將基于上述多個(gè)檢測點(diǎn)的評價(jià)最高的計(jì)算值確定為與上述平面圖形的位置相關(guān)參數(shù)有關(guān)的推定值(假設(shè)評價(jià)、假設(shè)驗(yàn)證)。

在假設(shè)驗(yàn)證型擬合技術(shù)中，也對假設(shè)驗(yàn)證型的圓擬合技術(shù)進(jìn)行了各種探討，例如，上述專利文獻(xiàn)1也是假設(shè)驗(yàn)證型的圓擬合技術(shù)有關(guān)的發(fā)明。如果對假設(shè)驗(yàn)證型的圓擬合技術(shù)的概要進(jìn)行說明，則如下。

即，第一，從圓周上的多個(gè)輸入點(diǎn)(檢測點(diǎn))提取任意的數(shù)點(diǎn)(選擇點(diǎn))，第二，僅使用所提取的數(shù)點(diǎn)(選擇點(diǎn))算出假設(shè)圓。第三，算出其它輸入點(diǎn)(選擇點(diǎn)以外的輸入點(diǎn))距假設(shè)圓的距離，將在一定的距離范圍內(nèi)的輸入點(diǎn)作為支持點(diǎn)(即支持計(jì)算值的點(diǎn)、內(nèi)點(diǎn))。更正確地說，支持點(diǎn)是指“記于基于假設(shè)計(jì)算值的圖形上的點(diǎn)、或?qū)儆诨诩僭O(shè)計(jì)算值的圖形的點(diǎn)(即假設(shè)計(jì)算值上存在的點(diǎn)、內(nèi)點(diǎn))”。第四，將支持點(diǎn)(內(nèi)點(diǎn))多的假設(shè)(計(jì)算值)作為最終的推定值。此外，上述第三及第四工序也可以如下。即，也可以算出其它輸入點(diǎn)距假設(shè)圓的距離，將距離的和等作為評價(jià)值(上述第三工序的變形例)，且將評價(jià)值最小的假設(shè)圓(計(jì)算值)作為最終的推定值(上述第四工序的變形例)。

即，在假設(shè)驗(yàn)證型的圓擬合技術(shù)中，由邊緣(外周)中的n個(gè)檢測點(diǎn)選出m個(gè)選擇點(diǎn)，對于該m個(gè)選擇點(diǎn)的組合算出一個(gè)以上的假設(shè)圓(中心位置的坐標(biāo)有關(guān)的假設(shè)、即中心位置的坐標(biāo)有關(guān)的計(jì)算值)。在此，由n個(gè)檢測點(diǎn)選出m個(gè)選擇點(diǎn)的組合有ncm個(gè)。因此，在假設(shè)驗(yàn)證型的圓擬合技術(shù)中，算出ncm個(gè)以上的假設(shè)圓(計(jì)算值)，使用檢測點(diǎn)對該ncm個(gè)以上的假設(shè)圓分別進(jìn)行評價(jià)，作為最終的推定值選出(確定)一個(gè)假設(shè)圓。使用了檢測點(diǎn)等的評價(jià)例如是指基于上述支持點(diǎn)(內(nèi)點(diǎn))的個(gè)數(shù)、即至假設(shè)圓的距離在規(guī)定值以內(nèi)的檢測點(diǎn)的個(gè)數(shù)的評價(jià)、或使用其它檢測點(diǎn)(選擇點(diǎn)以外的檢測點(diǎn))至假設(shè)圓的距離的總和的評價(jià)。

在假設(shè)驗(yàn)證型的圓擬合技術(shù)中，用于算出ncm個(gè)的假設(shè)圓的處理時(shí)間可以表示為o(n^m)，因此，期望m盡可能小。在半徑不明了的圓的擬合中，已知m＝3為最高速，但在半徑給定的圓的擬合中，可以設(shè)為m＝2。有關(guān)半徑固定(半徑給定)的大致圓形圖形的中心位置的、設(shè)為m＝2的假設(shè)驗(yàn)證型算法如下。

即，第一，由半徑給定的大致圓形圖形的圓周上的多個(gè)檢測點(diǎn)(n個(gè)檢測點(diǎn))選出任意的2點(diǎn)(兩個(gè)選擇點(diǎn))。第二，將距所選出的兩個(gè)選擇點(diǎn)處于等距離(上述給定的半徑)的點(diǎn)作為該大致圓形圖形的中心點(diǎn)的計(jì)算值(中心位置的計(jì)算值)。第三，算出其它檢測點(diǎn)(選擇點(diǎn)以外的檢測點(diǎn))距假設(shè)圓(以上述計(jì)算值為中心的、具有上述給定的半徑的圓)的距離，將處于一定的距離范圍內(nèi)的點(diǎn)作為支持點(diǎn)(內(nèi)點(diǎn))。第四，將支持點(diǎn)(內(nèi)點(diǎn))多的計(jì)算值(假設(shè)圓)作為最終的推定值。

但是，關(guān)于半徑固定的大致圓形圖形，存在根據(jù)從邊緣的n個(gè)輸入點(diǎn)(檢測點(diǎn))選出的兩個(gè)點(diǎn)(2個(gè)選擇點(diǎn))計(jì)算出兩個(gè)假設(shè)圓(即兩個(gè)計(jì)算值)的問題。以下，使用圖2進(jìn)行說明。

此外，首先，如果關(guān)注圖2及圖3中的平面圖形i50和外周e51的關(guān)系等，則如下。平面圖形i50表示“實(shí)際描繪出具有最終要求出的圖形參數(shù)的圖形的圖、正解圖形”。與之相對，外周e51表示“圖形的實(shí)際的觀察方法、邊緣的表現(xiàn)方法”。而且，檢測點(diǎn)d51、d52、···d58表示“提取出外周e51的一部分的點(diǎn)”。由于外周e51受到測量誤差、圖形自身的觀察方法的變形、圖形的缺損及圖形的損傷等影響，所以檢測點(diǎn)d51、d52、···d58通常不與平面圖形i50重合。另外，圖2中，為了便于說明，平面圖形i50和外周e51的偏差比實(shí)際放大描繪。

邊緣提取區(qū)域sa1是“用戶為了通過對外周e51采樣或者直接求出屬于外周e51的多個(gè)點(diǎn)而求出檢測點(diǎn)d51、d52、···d58所定義的邊緣提取區(qū)域”。邊緣通常為連續(xù)線，但將掃描線也同時(shí)進(jìn)行定義，通過求出該掃描線和邊緣的交點(diǎn)，取得檢測點(diǎn)d51、d52、···d58。在作為連續(xù)線提取出邊緣的情況下，雖然沒有掃描線等的概念，但可以認(rèn)為是以最大點(diǎn)數(shù)提取檢測點(diǎn)d51、d52、···d58的狀態(tài)。

此外，關(guān)于檢測點(diǎn)d51、d52、···d58，其密度是任意的，另外，對具有規(guī)定密度的作為檢測點(diǎn)群的檢測點(diǎn)d51、d52、···d58的提取方法也不做特別限定。

圖2是對規(guī)定半徑的大致圓形圖形說明根據(jù)外周上的兩個(gè)選擇點(diǎn)要推定該大致圓形圖形的中心位置時(shí)產(chǎn)生的不定問題(根據(jù)該兩個(gè)選擇點(diǎn)算出兩個(gè)計(jì)算值)的圖。即，圖2是表示在有關(guān)半徑為r的大致圓形圖形即平面圖形i50的中心位置的推定中，根據(jù)從外周e51(邊緣)上的n個(gè)檢測點(diǎn)d51、d52、···dn選出的兩個(gè)選擇點(diǎn)(例如點(diǎn)d52及d54)算出兩個(gè)計(jì)算值(具體而言為h1及h2)的圖[其中，實(shí)際上即使沒有外周e51，也能夠求出檢測點(diǎn)d51、d52、···dn，即，對于檢測點(diǎn)d51、d52、···dn而言不限定于外周e51(邊緣)]。以下，說明詳情。

如圖2所示，首先，從平面圖形i50的外周e51上的n個(gè)檢測點(diǎn)d51、d52、···dn(以下，適宜簡單記載為“d51～dn”)中選出任意的兩個(gè)選擇點(diǎn)(例如點(diǎn)d52及點(diǎn)d54)(其中，如上所述，即使沒有外周e51，也能夠求出檢測點(diǎn)d51、d52、···dn)。而且，如果描繪以選擇點(diǎn)d52為中心的半徑r的圓c(d52、r)、和以選擇點(diǎn)d54為中心的半徑r的圓c(d54、r)，則作為該兩個(gè)圓的交點(diǎn)，得到點(diǎn)h1(d52、d54)及點(diǎn)h2(d52、d54)。即，通過從平面圖形i50的外周e51上的n個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn選出的兩個(gè)選擇點(diǎn)d52及d54算出點(diǎn)h1及點(diǎn)h2作為平面圖形i50的中心位置的計(jì)算值(與平面圖形i50的位置的參數(shù)有關(guān)的計(jì)算值)。

在此，可以對分別以點(diǎn)h1及點(diǎn)h2為中心的半徑r的兩個(gè)假設(shè)圓兩方，基于檢測點(diǎn)d51～dn(特別是選擇點(diǎn)d52及d54以外的檢測點(diǎn)d51～dn)進(jìn)行評價(jià)。例如，圖2中，曲線h1l(d52、d54)表示以點(diǎn)h1(d52、d54)為中心的半徑r的假設(shè)圓的圓周。

即，在現(xiàn)有的假設(shè)驗(yàn)證型的圓擬合技術(shù)中，例如通過距上述兩個(gè)假設(shè)圓各自的距離在規(guī)定值以內(nèi)的檢測點(diǎn)d51～dn(特別是選擇點(diǎn)d52及d54以外的檢測點(diǎn)d51～dn)的個(gè)數(shù)對以上述兩個(gè)假設(shè)圓(以作為計(jì)算值的點(diǎn)h1及點(diǎn)h2分別為中心的半徑r的圓)這兩方進(jìn)行評價(jià)(驗(yàn)證)。具體而言，對于所算出的所有假設(shè)圓(以計(jì)算值為中心的半徑r的圓)分別進(jìn)行“對至假設(shè)圓的距離在規(guī)定值以內(nèi)的選擇點(diǎn)以外的檢測點(diǎn)的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，確定該個(gè)數(shù)最多的假設(shè)圓(計(jì)算值)作為最終的推定值的”評價(jià)(驗(yàn)證)。

或者，現(xiàn)有的假設(shè)驗(yàn)證型的圓擬合技術(shù)中，對上述兩個(gè)假設(shè)圓分別進(jìn)行使用了至選擇點(diǎn)d52及d54以外的檢測點(diǎn)d51～dn的距離的總和的評價(jià)(驗(yàn)證)。具體而言，對算出的所有假設(shè)圓(以計(jì)算值為中心的半徑r的圓)分別進(jìn)行“對選擇點(diǎn)以外的檢測點(diǎn)分別測量至假設(shè)圓的距離，確定該距離的合計(jì)為最小的假設(shè)圓(計(jì)算值)作為最終的推定值的”評價(jià)(驗(yàn)證)。

即，現(xiàn)有的假設(shè)驗(yàn)證型的圓擬合技術(shù)中，根據(jù)由平面圖形i50的外周e51上的n個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn選出的兩個(gè)選擇點(diǎn)的組合分別算出兩個(gè)假設(shè)圓(即兩個(gè)計(jì)算值)，通過使用檢測點(diǎn)d51～dn對算出的2＊nc2個(gè)假設(shè)圓進(jìn)行評價(jià)，選擇一個(gè)假設(shè)圓作為最終的推定值。

但是，如果不對2＊nc2個(gè)所有的假設(shè)圓(所有的計(jì)算值)進(jìn)行使用有檢測點(diǎn)的上述評價(jià)而能夠通過對nc2個(gè)假設(shè)圓(nc2個(gè)計(jì)算值)進(jìn)行上述評價(jià)來選擇最終的推定值，則能夠縮短評價(jià)時(shí)間(計(jì)算時(shí)間)。圖像處理裝置10通過利用臨時(shí)中心pp1(平面圖形i50的中心位置的暫定參數(shù))，不對2＊nc2個(gè)所有的假設(shè)圓而對nc2個(gè)假設(shè)圓進(jìn)行上述評價(jià)，由此，在維持與對2＊nc2個(gè)所有的假設(shè)圓進(jìn)行評價(jià)的情況同樣的高推定精度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)推定處理速度的高速化。以下，使用圖3說明圖像處理裝置10進(jìn)行的、利用了臨時(shí)中心pp1的假設(shè)驗(yàn)證型圓擬合方法。

(本次發(fā)明的假設(shè)驗(yàn)證型擬合技術(shù))

圖3是說明通過臨時(shí)中心pp1解決圖2所示的不定問題(根據(jù)兩個(gè)選擇點(diǎn)算出兩個(gè)計(jì)算值)的方法的圖。如圖3所示，圖像處理裝置10設(shè)定臨時(shí)中心pp1作為平面圖形i50的中心位置的暫定參數(shù)，且僅提取根據(jù)兩個(gè)選擇點(diǎn)d52及d54算出的計(jì)算值即點(diǎn)h1及點(diǎn)h2中的距臨時(shí)中心pp1的距離近的點(diǎn)作為根據(jù)選擇點(diǎn)d52及d54算出的計(jì)算值。即，將從點(diǎn)h1至pp1的距離l(h1、pp1)、和從點(diǎn)h2至pp1的距離l(h2、pp1)進(jìn)行比較，距提取距臨時(shí)中心pp1的距離近的點(diǎn)(例如點(diǎn)h1)作為根據(jù)選擇點(diǎn)d52及d54算出的計(jì)算值。而且，圖像處理裝置10僅將點(diǎn)h1作為基于檢測點(diǎn)d51～dn(特別是選擇點(diǎn)d52及d54以外的檢測點(diǎn)d51～dn)的上述評價(jià)(驗(yàn)證)的對象。此外，圖3中，曲線h1l(d52、d54)表示以點(diǎn)h1(d52、d54)為中心的半徑r的假設(shè)圓的圓周。

即，圖像處理裝置10將根據(jù)由n個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn選擇的兩個(gè)選擇點(diǎn)(例如選擇點(diǎn)d52及d54)的組合分別算出的兩個(gè)計(jì)算值(例如點(diǎn)h1及點(diǎn)h2)中的至少一方通過與臨時(shí)中心pp1的關(guān)系排除在基于檢測點(diǎn)d51～dn的上述評價(jià)的對象之外。即，由根據(jù)從n個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn選擇的兩個(gè)選擇點(diǎn)的組合分別算出的計(jì)2＊nc2個(gè)計(jì)算值僅提取與臨時(shí)中心pp1的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的計(jì)算值，使用檢測點(diǎn)d51～dn僅評價(jià)(驗(yàn)證)所提取的計(jì)算值。

具體而言，對于點(diǎn)h1計(jì)數(shù)距以點(diǎn)h1為中心的半徑r的假設(shè)圓h1l(d52、d54)的距離在規(guī)定值以內(nèi)的選擇點(diǎn)d52及d54以外的檢測點(diǎn)d51～dn(支持點(diǎn)、即內(nèi)點(diǎn))的個(gè)數(shù)，或者對于選擇點(diǎn)d52及d54以外的檢測點(diǎn)d51～dn分別測量至假設(shè)圓h1l(d52、d54)的距離，得到該距離的合計(jì)(合計(jì)背離距離)。同樣，對于根據(jù)“d52及d54”以外的組合(例如d51及d55的組合)算出的計(jì)算值(點(diǎn)hp及hq)中的、與臨時(shí)中心pp1的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的計(jì)算值(點(diǎn)hp)計(jì)數(shù)距以點(diǎn)hp為中心的半徑r的假設(shè)圓的距離在規(guī)定值以內(nèi)的選擇點(diǎn)d51及d55以外的檢測點(diǎn)d51～dn(支持點(diǎn)、即內(nèi)點(diǎn))的個(gè)數(shù)，或者對于選擇點(diǎn)d51及d55以外的檢測點(diǎn)d51～dn分別測量至該假設(shè)圓的距離，得到該距離的合計(jì)(合計(jì)背離距離)。這樣，對于與臨時(shí)中心pp1(暫定參數(shù))的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的計(jì)算值(更正確地說，為以該計(jì)算值為中心的半徑r的假設(shè)圓)分別得到上述支持點(diǎn)(內(nèi)點(diǎn))的個(gè)數(shù)及合計(jì)背離距離中的至少一方。而且，確定上述支持點(diǎn)(內(nèi)點(diǎn))的個(gè)數(shù)最多、或上述合計(jì)背離距離最小的、假設(shè)圓(計(jì)算值)作為最終的推定值。

在此，圖像處理裝置10根據(jù)例如用戶作為包含平面圖形i50的外周e51的區(qū)域制定的區(qū)域(邊緣提取區(qū)域sa1)推定并設(shè)定臨時(shí)中心pp1。使用圖4及圖5說明圖像處理裝置10設(shè)定臨時(shí)中心pp1的設(shè)定方法。

此外，至此所說明的圖像處理裝置10僅提取點(diǎn)h1及點(diǎn)h2中距臨時(shí)中心pp1的距離近的點(diǎn)，將其作為基于檢測點(diǎn)d51～dn的上述評價(jià)(驗(yàn)證)的對象。但是，圖像處理裝置10也可以對點(diǎn)h1及點(diǎn)h2僅提取至臨時(shí)中心pp1的距離在規(guī)定范圍內(nèi)的計(jì)算值。即，圖像處理裝置10可以通過與臨時(shí)中心pp1的關(guān)系將點(diǎn)h1及點(diǎn)h2這兩方作為基于檢測點(diǎn)d51～dn的上述評價(jià)(驗(yàn)證)的對象，另外也可以將兩方排除在基于檢測點(diǎn)d51～dn的上述評價(jià)(驗(yàn)證)的對象之外。圖像處理裝置10只要可以僅將算出的多個(gè)計(jì)算值內(nèi)的、與臨時(shí)中心pp1(暫定參數(shù))的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的計(jì)算值作為基于檢測點(diǎn)d51～dn的上述評價(jià)(驗(yàn)證)的對象即可。

以上說明了概要的圖像處理裝置10可以如下進(jìn)行整理。即，圖像處理裝置10具備：假設(shè)計(jì)算部12(計(jì)算部)，其根據(jù)從(例如作為圖像數(shù)據(jù)取得的)平面圖形i50的多個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn(例如平面圖形i50的外周e51上的多個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn)選出的選擇點(diǎn)的多個(gè)組合中的每一組合(例如點(diǎn)d52及點(diǎn)d54的組合)算出與定義平面圖形i50的參數(shù)(例如平面圖形i50的位置的參數(shù)。具體而言為平面圖形i50的中心位置)有關(guān)的計(jì)算值(例如點(diǎn)h1及點(diǎn)h2)；假設(shè)提取部16(提取部)，其從假設(shè)計(jì)算部12算出的多個(gè)上述計(jì)算值(即點(diǎn)h1及點(diǎn)h2)中僅提取一計(jì)算值(例如僅點(diǎn)h1)，該一計(jì)算值與暫定參數(shù)(例如臨時(shí)中心pp1)的關(guān)系在規(guī)定的范圍內(nèi)，所述暫定參數(shù)是利用與假設(shè)計(jì)算部12對上述計(jì)算值的計(jì)算不同的方法，對定義平面圖形i50的參數(shù)(例如平面圖形i50的位置的參數(shù)。具體而言為平面圖形i50的中心位置)推定的值或值的范圍；假設(shè)驗(yàn)證部13(確定部)，其從假設(shè)提取部16所提取的計(jì)算值中確定基于多個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn的評價(jià)最高的計(jì)算值作為與定義平面圖形i50的參數(shù)有關(guān)的推定值。

根據(jù)上述的構(gòu)成，圖像處理裝置10僅對從根據(jù)上述選擇點(diǎn)的多個(gè)組合中的每一組合(例如d52及d54的組合)算出的多個(gè)計(jì)算值(例如點(diǎn)h1及點(diǎn)h2)中與上述暫定參數(shù)(例如臨時(shí)中心pp1)的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的計(jì)算值(例如僅點(diǎn)h1)進(jìn)行基于上述檢測點(diǎn)的評價(jià)(驗(yàn)證)。因此，圖像處理裝置10通過消除精度降低的假設(shè)的影響，可以輸出可根據(jù)檢測點(diǎn)群推定最佳的結(jié)果，并且，可以維持與對根據(jù)上述選擇點(diǎn)的多個(gè)組合中的每一組合算出的所有計(jì)算值進(jìn)行上述評價(jià)的情況同樣的高推定精度，與對該所有計(jì)算值進(jìn)行上述評價(jià)的情況相比，可以使處理高速化。即，圖像處理裝置10實(shí)現(xiàn)下述效果：可以實(shí)現(xiàn)相對于測量誤差及周邊的噪聲引起的異常檢測點(diǎn)的高的魯棒性(robustness)，且可以兼得高的推定精度和推定處理速度的高速化。

在假設(shè)驗(yàn)證型擬合技術(shù)中，通過抑制“用于算出計(jì)算值的、選擇m個(gè)選擇點(diǎn)的組合”的數(shù)量本身，也能夠提高推定處理的處理速度。例如，通過僅對從ncm個(gè)組合中隨機(jī)采樣的組合算出計(jì)算值，并僅以根據(jù)所提取的組合算出的計(jì)算值為對象進(jìn)行評價(jià)(驗(yàn)證)，可以提高推定處理的處理速度。但是，根據(jù)選擇點(diǎn)的選擇方法，根據(jù)選擇點(diǎn)算出的圖形參數(shù)的計(jì)算值的精度降低，帶來作為整體的精度降低。

因此，圖像處理裝置10中，不減少用于算出計(jì)算值的選擇點(diǎn)(或選擇點(diǎn)的組合)本身而通過規(guī)定的方法設(shè)定暫定參數(shù)(例如臨時(shí)中心)，僅提取與該暫定參數(shù)的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的(例如接近該暫定參數(shù)的)計(jì)算值將其作為評價(jià)(驗(yàn)證)的對象。即，廢棄與上述暫定參數(shù)具有一定以上的誤差的計(jì)算值，僅對使用了上述暫定參數(shù)的以一次選擇基準(zhǔn)殘留的計(jì)算值實(shí)施假設(shè)驗(yàn)證。

此外，圖像處理裝置10也可以例如使用以下的方法，對利用上述暫定參數(shù)提取的多個(gè)計(jì)算值分別進(jìn)行上述評價(jià)(驗(yàn)證)。即，圖像處理裝置10也可以算出基于計(jì)算值定義的圖形、和相對于該圖形“選擇點(diǎn)以外的檢測點(diǎn)”的誤差，并采用使用該(累積)誤差(稱為“再投影誤差”)的方法、及使用誤差在一定范圍內(nèi)的“選擇點(diǎn)以外的檢測點(diǎn)”的個(gè)數(shù)的方法的至少一種方法對上述所提取的多個(gè)計(jì)算值分別進(jìn)行上述評價(jià)(驗(yàn)證)。

圖像處理裝置10進(jìn)行位置檢測處理(即確定位置的參數(shù)的推定值的處理)的對象即平面圖形i50是要通過圖像處理裝置10特定該位置的參數(shù)的對象物(例如半導(dǎo)體晶圓等圓盤狀基板)的拍攝圖像及測量值中的至少一方。本實(shí)施方式中，圖像處理裝置10從拍攝裝置20取得上述對象物的拍攝圖像及測量值中的至少一方。

根據(jù)上述的構(gòu)成，圖像處理裝置10實(shí)現(xiàn)下述效果：通過取得上述對象物的拍攝圖像及測量值中的至少一方(例如包含平面圖形i50的拍攝圖像)作為圖像數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)，并對所取得的圖像數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)中所含的定義平面圖形i50的參數(shù)(例如平面圖形i50的位置的參數(shù))進(jìn)行推定，可以特定定義上述對象物的參數(shù)(例如上述對象物的位置的參數(shù))。

假設(shè)驗(yàn)證部13(確定部)從假設(shè)提取部16(提取部)所提取的計(jì)算值(例如點(diǎn)h1)中，使用距根據(jù)該計(jì)算值假定的平面圖形(具體而言，以點(diǎn)h1為中心的半徑r的假設(shè)圓)[例如距假設(shè)圓h1l(d52、d54)的外周]規(guī)定的距離內(nèi)的檢測點(diǎn)d51～dn的個(gè)數(shù)和、根據(jù)該計(jì)算值假定的平面圖形(具體而言，以點(diǎn)h1為中心的半徑r的假設(shè)圓)和[例如和假設(shè)圓h1l(d52、d54)的外周]各個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn之間的距離的總和中的至少一方，確定上述推定值(即平面圖形i50的中心位置)。

根據(jù)上述的構(gòu)成，圖像處理裝置10實(shí)現(xiàn)下述效果：從上述計(jì)算值中確定例如距根據(jù)該計(jì)算值假定的上述平面圖形的外周規(guī)定的距離內(nèi)的上述檢測點(diǎn)的個(gè)數(shù)最多的計(jì)算值作為上述推定值，或者確定根據(jù)該計(jì)算值假定的上述平面圖形的外周和各個(gè)上述檢測點(diǎn)之間的距離的總和最小的計(jì)算值作為上述推定值。

即，如參照圖3所說明，圖像處理裝置10對于與臨時(shí)中心pp1(暫定參數(shù))的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的計(jì)算值(更正確地說，以該計(jì)算值為中心的半徑r的假設(shè)圓)分別獲得上述支持點(diǎn)(內(nèi)點(diǎn))的個(gè)數(shù)及合計(jì)背離距離中的至少一方。而且，確定上述支持點(diǎn)(內(nèi)點(diǎn))的個(gè)數(shù)最多、或上述合計(jì)背離距離最小的、假設(shè)圓(計(jì)算值)作為最終的推定值。

以上是圖像處理裝置10的概要。接著，使用圖4及圖5對圖像處理裝置10設(shè)定臨時(shí)中心pp1的設(shè)定方法說明詳情。

(臨時(shí)中心的設(shè)定方法)

圖4是表示用戶指定在圖像處理裝置10設(shè)定平面圖形i50的臨時(shí)中心pp1時(shí)可利用的包含平面圖形i50的邊緣e51的區(qū)域即邊緣提取區(qū)域sa1的方法的圖。

如圖4所示，為了指定上述對象物的平面圖形i50的外周e51(邊緣)，用戶使用鼠標(biāo)等對顯示于輸入輸出裝置30的顯示部31的、拍攝裝置20所拍攝的上述對象物的拍攝圖像(包含上述對象物的平面圖形i50的拍攝圖像)進(jìn)行以下的操作。即，用戶對包含平面圖形i50的拍攝圖像指定包含平面圖形i50的外周e51的區(qū)域作為邊緣提取區(qū)域sa1(具有幅度的圓弧區(qū)域)。另外，用戶在邊緣提取區(qū)域sa1內(nèi)設(shè)定掃描邊緣的線的根數(shù)。

此外，邊緣提取區(qū)域sa1是用于圖像處理裝置10容易檢測平面圖形i50的外周e51的n個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn的區(qū)域。邊緣提取區(qū)域sa1的設(shè)定本身由于是用于根據(jù)對象物的拍攝圖像檢測該對象物的平面圖形(特別是其外周)的一般的技術(shù)，所以詳情簡述。另外，在圖4所示的例子中，也可以對包含缺口n52的外周e51設(shè)定邊緣提取區(qū)域sa1，對不含缺口n52的外周e51設(shè)定邊緣提取區(qū)域sa1。

圖像處理裝置10在由輸入輸出裝置30接收設(shè)定邊緣提取區(qū)域sa1及上述線(的根數(shù))的用戶操作時(shí)，解析邊緣提取區(qū)域sa1，檢測平面圖形i50的外周e51的n個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn。

詳細(xì)敘述，在帶寬度的圓弧區(qū)域(例如圖4中的邊緣提取區(qū)域sa1)內(nèi)，設(shè)定穿過該圓弧區(qū)域(圓弧)的中心等間隔地放射狀擴(kuò)展的掃描線(掃描邊緣的線。例如圖4中的、掃描線sl1～sl11)，算出在該掃描線上邊緣強(qiáng)度極大的子像素坐標(biāo)值。

另外，圖像處理裝置10根據(jù)具有寬度的圓弧區(qū)域即邊緣提取區(qū)域sa1及上述線(的根數(shù))，算出該圓弧區(qū)域(邊緣提取區(qū)域sa1)的中心作為臨時(shí)中心pp1。此外，圖像處理裝置10根據(jù)邊緣提取區(qū)域sa1及上述線(的條數(shù))算出臨時(shí)中心pp1的方法不做特別限定，例如可利用根據(jù)圓弧區(qū)域推定該圓弧區(qū)域的中心的現(xiàn)有的方法。但是，圖像處理裝置10根據(jù)邊緣提取區(qū)域sa1及上述線(的根數(shù))算出臨時(shí)中心pp1的方法是與圖像處理裝置10根據(jù)點(diǎn)d52及點(diǎn)d54的組合來計(jì)算點(diǎn)h1及點(diǎn)h2的方法不同的方法。

圖5a是作為臨時(shí)中心的設(shè)定方法的例子表示圖4所示的方法以外的方法例子，即圖像處理裝置10利用設(shè)于平面圖形i50的外周e51(邊緣)的切口s53設(shè)定臨時(shí)中心pp1的例子的圖，圖5b是作為臨時(shí)中心的設(shè)定方法的例子表示圖4所示的方法以外的方法例子，即圖像處理裝置10利用平面圖形i50邊緣法線t54設(shè)定臨時(shí)中心pp1的例子的圖。

如圖5a所示，圖像處理裝置10也可以將從設(shè)于平面圖形i50的外周e51的切口s53沿切入方向進(jìn)入半徑r的部位設(shè)定為臨時(shí)中心pp1。此外，也可以代替切口s53，以設(shè)于平面圖形i50的外周e51的定向平面(orientationflat)和半徑r設(shè)定為臨時(shí)中心pp1。

如圖5b所示，圖像處理裝置10也可以利用平面圖形i50邊緣法線t54設(shè)定臨時(shí)中心pp1。即，在平面圖形i50的邊緣方向(在此，將與邊緣線正交的方向稱作“邊緣方向”)清晰的情況下，也可以將半徑r沿該邊緣方向的正或反方向進(jìn)入的部位設(shè)定為臨時(shí)中心pp1。此外，正反的方向通過對象和背景的輝度的關(guān)系及用于邊緣提取的過濾系數(shù)確定。

進(jìn)而，圖像處理裝置10也可以通過圖4及圖5所示的方法以外的方法設(shè)定平面圖形i50的臨時(shí)中心pp1。即，圖像處理裝置10也可以利用工件上的研究(例如對準(zhǔn)標(biāo)記等)設(shè)定臨時(shí)中心pp1。

圖像處理裝置10也可以將用戶通過目視等相對于顯示于輸入輸出裝置30的顯示部31的、拍攝裝置20所拍攝的上述對象物的拍攝圖像(包含上述對象物的平面圖形i50的拍攝圖像)作為平面圖形i50的中心位置直接指定的位置設(shè)定為臨時(shí)中心pp1。

另外，圖像處理裝置10也可以根據(jù)目視上述對象物的拍攝圖像的用戶作為平面圖形i50的邊緣方向及中心方向中的至少一方直接指定的方向推定平面圖形i50的邊緣方向及中心方向中的至少一方，并根據(jù)所推定的邊緣方向及中心方向中的至少一方和半徑r來設(shè)定臨時(shí)中心pp1。

進(jìn)而，圖像處理裝置10也可以將“畫面上的右上、右下、左上、左下”等選擇項(xiàng)目作為有關(guān)平面圖形i50的中心方向的選擇項(xiàng)與上述對象物的拍攝圖像一同顯示于輸入輸出裝置30的顯示部31，根據(jù)用戶對該選擇項(xiàng)目的選擇來推定平面圖形i50的中心方向，并根據(jù)所推定的中心方向和半徑r來設(shè)定臨時(shí)中心pp1。

即，圖像處理裝置10也可以利用平面圖形i50的位置的參數(shù)、即用戶直接指定的參數(shù)來設(shè)定平面圖形i50的位置的暫定參數(shù)(例如臨時(shí)中心)。

圖像處理裝置10也可以將由自裝置以外的處理裝置(功能)·傳感器等推定的值、根據(jù)裝置構(gòu)成·裝置制約推定的值等設(shè)定為平面圖形i50的位置的暫定參數(shù)(臨時(shí)中心pp1)。圖像處理裝置10也可以將通過與圖像處理裝置10根據(jù)點(diǎn)d52及點(diǎn)d54的組合算出點(diǎn)h1及點(diǎn)h2的方法不同的方法(例如霍夫變換、最小二乗法等、更簡易的位置推定方法)算出的值設(shè)定為暫定參數(shù)(臨時(shí)中心pp1)。

此外，至此說明了圖像處理裝置10僅提取對平面圖形i50的中心位置推定的值即與臨時(shí)中心pp1的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的(例如距臨時(shí)中心pp1的距離在規(guī)定范圍內(nèi)的)計(jì)算值的例子。但是，圖像處理裝置10也可以僅提取對平面圖形i50的中心位置推定的值的范圍即與臨時(shí)中心區(qū)域的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的(例如包含于該臨時(shí)中心區(qū)域內(nèi)的)計(jì)算值。即，圖像處理裝置10為提取通過上述檢測點(diǎn)進(jìn)行評價(jià)(驗(yàn)證)的計(jì)算值而使用的暫定參數(shù)只要是對平面圖形i50的位置的參數(shù)推定的值(臨時(shí)中心pp1)或值的范圍(上述臨時(shí)中心區(qū)域)即可。另外，也可以相對于連結(jié)臨時(shí)中心pp1和檢測點(diǎn)的向量的方向僅提取連結(jié)計(jì)算值和檢測點(diǎn)的向量的方向在一定范圍內(nèi)的計(jì)算值。此外，上述臨時(shí)中心區(qū)域的設(shè)定方法由于與至此所說明的臨時(shí)中心pp1的設(shè)定方法相同，所以詳情簡述。另外，對于使用了上述臨時(shí)中心區(qū)域的計(jì)算值的提取方法，也與使用至此所說明的臨時(shí)中心pp1的計(jì)算值的提取方法相同。即，圖像處理裝置10例如只要僅提取根據(jù)選擇點(diǎn)的組合分別算出的計(jì)算值中的、含于上述臨時(shí)中心區(qū)域內(nèi)的計(jì)算值即可。

圖像處理裝置10設(shè)定暫定參數(shù)(臨時(shí)中心pp1或上述臨時(shí)中心區(qū)域)的方法中、特別是利用平面圖形i50的位置的參數(shù)、即用戶通過規(guī)定的方法指定的參數(shù)設(shè)定暫定參數(shù)的方法可以如下整理。

圖像處理裝置10具備暫定值設(shè)定部15(設(shè)定部)，該暫定值設(shè)定部15(設(shè)定部)將根據(jù)用戶作為包含平面圖形i50的外周e51的區(qū)域指定的邊緣提取區(qū)域sa1推定的值或值的范圍、及作為用戶定義平面圖形i50的參數(shù)(例如平面圖形i50的位置、具體而言，中心位置的參數(shù))指定的值或值的范圍中的至少一方設(shè)定為臨時(shí)中心pp1(暫定參數(shù))。

根據(jù)上述的構(gòu)成，圖像處理裝置10可以將根據(jù)用戶作為包含平面圖形i50的外周e51的區(qū)域指定的邊緣提取區(qū)域sa1推定的值或值的范圍、及、用戶作為平面圖形i50的位置(例如中心位置)的參數(shù)指定的值或值的范圍中的至少一方設(shè)定為臨時(shí)中心pp1(暫定參數(shù))。例如，圖像處理裝置10可以使用根據(jù)用戶作為包含平面圖形i50的外周e51的區(qū)域直觀地指定的邊緣提取區(qū)域sa1所設(shè)定的臨時(shí)中心pp1來縮小成為基于檢測點(diǎn)d51～dn的評價(jià)(驗(yàn)證)的對象的計(jì)算值。因此，圖像處理裝置10實(shí)現(xiàn)下述效果：通過將利用用戶的直觀的處理編入機(jī)械的(例如幾何學(xué)或代數(shù)學(xué))計(jì)算值的評價(jià)處理，，可以實(shí)現(xiàn)相對于測量誤差及周邊的噪聲引起的異常檢測點(diǎn)的高的魯棒性(robustness)，且可以兼得高的推定精度和推定處理速度的高速化。此外，基于檢測點(diǎn)d51～dn的評價(jià)(驗(yàn)證)例如是使用上述支持點(diǎn)(內(nèi)點(diǎn))的個(gè)數(shù)及合計(jì)背離距離中的至少一方的評價(jià)。

如果整理以上的說明，則對半徑r的大致圓形圖形即平面圖形i50的中心位置推定的圖像處理裝置10可以如下表現(xiàn)。

在圖像處理裝置10的假設(shè)計(jì)算部12根據(jù)上述選擇點(diǎn)的組合的一個(gè)組合(例如點(diǎn)d52及點(diǎn)d54的組合)算出了多個(gè)計(jì)算值(例如點(diǎn)h1及點(diǎn)h2)的情況下，假設(shè)提取部16僅提取該多個(gè)計(jì)算值中、與臨時(shí)中心pp1(暫定參數(shù))的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的一個(gè)計(jì)算值(例如點(diǎn)h1)。

根據(jù)上述的構(gòu)成，圖像處理裝置10即使在根據(jù)點(diǎn)d52及點(diǎn)d54的組合算出了點(diǎn)h1及點(diǎn)h2的情況下，也能夠從點(diǎn)h1及點(diǎn)h2僅提取點(diǎn)h1。因此，圖像處理裝置10實(shí)現(xiàn)通過消除精度降低的假設(shè)的影響而能夠輸出可根據(jù)檢測點(diǎn)群推定的最佳的結(jié)果的效果。

本實(shí)施方式中，定義圖像處理裝置10推定的平面圖形i50的參數(shù)是指大致圓形圖形即平面圖形i50的中心位置，對平面圖形i50的外周e51上的兩個(gè)選擇點(diǎn)的多個(gè)組合中的每一組合(例如點(diǎn)d52及點(diǎn)d54的組合)假設(shè)計(jì)算部12分別算出以該兩個(gè)選擇點(diǎn)分別為中心的規(guī)定半徑(即半徑r)的兩個(gè)圓的交點(diǎn)(點(diǎn)h1及點(diǎn)h2)作為有關(guān)上述中心位置的計(jì)算值，在假設(shè)計(jì)算部12根據(jù)上述兩個(gè)選擇點(diǎn)(即點(diǎn)d52及點(diǎn)d54)算出的上述交點(diǎn)(點(diǎn)h1及點(diǎn)h2)有兩個(gè)時(shí)，假設(shè)提取部16僅將該兩個(gè)交點(diǎn)中提取作為上述中心位置的暫定參數(shù)設(shè)定的距臨時(shí)中心pp1(暫定中心位置)的距離更小的交點(diǎn)或者作為上述中心位置的暫定參數(shù)設(shè)定的包含于暫定中心區(qū)域的交點(diǎn)(例如僅點(diǎn)h1)，作為有關(guān)與上述兩個(gè)選擇點(diǎn)相對應(yīng)的上述中心位置的計(jì)算值進(jìn)行提取。

根據(jù)上述的構(gòu)成，圖像處理裝置10即使在根據(jù)上述兩個(gè)選擇點(diǎn)(即點(diǎn)d52及點(diǎn)d54)算出了兩個(gè)計(jì)算值(點(diǎn)h1及點(diǎn)h2)的情況下，也能夠以上述臨時(shí)中心pp1或上述暫定中心區(qū)域?yàn)榛鶞?zhǔn)僅提取一方的計(jì)算值(例如僅點(diǎn)h1)，可以將所提取的計(jì)算值作為基于上述檢測點(diǎn)d51～dn的評價(jià)(驗(yàn)證)的對象。例如，在上述檢測點(diǎn)d51～dn的個(gè)數(shù)為n的情況下，根據(jù)n個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn選擇兩個(gè)選擇點(diǎn)(例如點(diǎn)d52及點(diǎn)d54)的組合如nc2。因此，在對如nc2的組合分別算出兩個(gè)計(jì)算值(例如點(diǎn)h1及點(diǎn)h2)的情況、不進(jìn)行以臨時(shí)中心pp1或上述暫定中心區(qū)域?yàn)榛鶞?zhǔn)的提取的情況下，需要對2＊nc2個(gè)計(jì)算值進(jìn)行基于上述n個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn的評價(jià)(驗(yàn)證)。與之相對，圖像處理裝置10通過進(jìn)行以臨時(shí)中心pp1或上述暫定中心區(qū)域?yàn)榛鶞?zhǔn)的提取，可以對未進(jìn)行提取的情況下的一半的nc2個(gè)計(jì)算值進(jìn)行上述評價(jià)，可以確定平面圖形i50的中心位置。即，圖像處理裝置10實(shí)現(xiàn)如下效果：通過利用臨時(shí)中心pp1或上述暫定中心區(qū)域提取成為上述評價(jià)的對象的計(jì)算值，可以實(shí)現(xiàn)相對于測量誤差及周邊的噪聲引起的異常檢測點(diǎn)的高的魯棒性(robustness)，可以兼得高的推定精度和推定處理速度的高速化。

此外，位置檢測(定位)的對象物的拍攝圖像即平面圖形i50(大致圓形圖形)的規(guī)定半徑的(半徑為r)情況，例如在規(guī)格及設(shè)計(jì)等上假定確定了該對象物的大小的狀況。

(臨時(shí)中心的利用方法)

圖像處理裝置10可以如下利用暫定參數(shù)(臨時(shí)中心pp1或上述臨時(shí)中心區(qū)域)。第一，在根據(jù)選擇點(diǎn)的一個(gè)組合(例如選擇點(diǎn)d52及d54的組合)算出的計(jì)算值有多個(gè)的情況下(例如算出點(diǎn)h1及點(diǎn)h2的情況)，僅將接近臨時(shí)中心pp1的一方的計(jì)算值或僅將含于上述臨時(shí)中心區(qū)域內(nèi)的計(jì)算值作為上述評價(jià)(驗(yàn)證)的對象。第二，將離開臨時(shí)中心pp1規(guī)定值以上的計(jì)算值排除在上述評價(jià)(驗(yàn)證)的對象之外。第三，預(yù)先排除預(yù)測為算出離開臨時(shí)中心pp1規(guī)定值的計(jì)算值的選擇點(diǎn)的組合并提取選擇點(diǎn)的組合。下面，對于如上可利用暫定參數(shù)(臨時(shí)中心pp1或上述臨時(shí)中心區(qū)域)的圖像處理裝置10說明其詳細(xì)構(gòu)成。

(圖像處理裝置的框圖)

圖像處理裝置10具備圖像取得部11、假設(shè)計(jì)算部12、假設(shè)驗(yàn)證部13、用戶操作取得部14、暫定值設(shè)定部15及假設(shè)提取部16。此外，如后所述，現(xiàn)有一般的假設(shè)驗(yàn)證型的位置檢測裝置具備與圖像取得部11、假設(shè)計(jì)算部12、及假設(shè)驗(yàn)證部13分別相同的構(gòu)成。圖像處理裝置10除具備與上述現(xiàn)有一般的假設(shè)驗(yàn)證型的位置檢測裝置的構(gòu)成相同的構(gòu)成外，還具備用戶操作取得部14、暫定值設(shè)定部15、及假設(shè)提取部16。另外，對于圖像處理裝置10而言，不限于具備用戶操作取得部14，在暫定值設(shè)定部15設(shè)定暫定參數(shù)時(shí)不利用用戶操作的情況下，不需要用戶操作取得部14。后述詳情。

圖像取得部11由拍攝裝置20取得包含特定位置的參數(shù)的對象物(例如半導(dǎo)體晶圓等圓盤狀基板)的拍攝圖像的圖像數(shù)據(jù)、即包含該對象物的平面圖形i50的圖像數(shù)據(jù)。圖像取得部11將取得的圖像數(shù)據(jù)通知給假設(shè)計(jì)算部12及暫定值設(shè)定部15。

假設(shè)計(jì)算部12根據(jù)從圖像取得部11作為圖像數(shù)據(jù)取得的平面圖形i50的外周e51上的多個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn選出的選擇點(diǎn)的多個(gè)組合中的每一組合(例如點(diǎn)d52及點(diǎn)d54的組合)算出與平面圖形i50的位置的參數(shù)(例如平面圖形i50的中心位置)有關(guān)的計(jì)算值。

假設(shè)驗(yàn)證部13通過從假設(shè)計(jì)算部12算出的計(jì)算值中確定基于檢測點(diǎn)d51～dn(特別是上述選擇點(diǎn)以外的檢測點(diǎn)d51～dn)的評價(jià)最高的計(jì)算值作為與平面圖形i50的位置的參數(shù)有關(guān)的推定值。假設(shè)驗(yàn)證部13從上述計(jì)算值中確定例如距根據(jù)該計(jì)算值假定的平面圖形i50的外周e51規(guī)定距離內(nèi)的檢測點(diǎn)d51～dn(特別是上述選擇點(diǎn)以外的檢測點(diǎn)d51～dn)的個(gè)數(shù)最多的計(jì)算值作為上述推定值。另外，假設(shè)驗(yàn)證部13也可以從上述計(jì)算值中確定例如根據(jù)該計(jì)算值假定的上述平面圖形(例如上述的假設(shè)圓)的外周和各個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn(特別是上述選擇點(diǎn)以外的檢測點(diǎn)d51～dn)的距離的總和最小的計(jì)算值作為上述推定值。

圖像處理裝置10的假設(shè)驗(yàn)證部13從通過假設(shè)計(jì)算部12算出的計(jì)算值中、特別是假設(shè)提取部16所提取的計(jì)算值中確定基于檢測點(diǎn)d51～dn的評價(jià)最高的計(jì)算值作為與平面圖形i50的位置的參數(shù)相關(guān)的推定值。

此外，取得對象物的拍攝圖像(平面圖形i50)(圖像取得部11的主要的功能)，根據(jù)選擇點(diǎn)的多個(gè)組合分別算出有關(guān)平面圖形i50的位置的參數(shù)的計(jì)算值(假設(shè)計(jì)算部12的主要的功能)，對所算出的計(jì)算值進(jìn)行評價(jià)(驗(yàn)證)(假設(shè)驗(yàn)證部13的主要的功能)這一點(diǎn)為現(xiàn)有的假設(shè)驗(yàn)證型擬合裝置(假設(shè)驗(yàn)證型的位置檢測裝置)也具備的功能。因此，圖像處理裝置10的圖像取得部11、假設(shè)計(jì)算部12、及假設(shè)驗(yàn)證部13也可以分別利用現(xiàn)有的假設(shè)驗(yàn)證型的位置檢測裝置的同樣的構(gòu)成。即，圖像處理裝置10可通過在上述現(xiàn)有的假設(shè)驗(yàn)證型的位置檢測裝置中追加暫定值設(shè)定部15及假設(shè)提取部16(進(jìn)而，根據(jù)需要追加用戶操作取得部14)來實(shí)現(xiàn)。因此，圖像處理裝置10實(shí)現(xiàn)可利用上述現(xiàn)有的假設(shè)驗(yàn)證型的位置檢測裝置抑制制造成本而實(shí)現(xiàn)的效果。

用戶操作取得部14從拍攝裝置20取得用戶對包含平面圖形i50的圖像數(shù)據(jù)的操作(用戶操作)，將所取得的用戶操作(正確地說，根據(jù)用戶操作及該用戶操作推定的、與圖形參數(shù)相關(guān)的信息。例如邊緣提取區(qū)域sa1的中心、半徑等)通知給暫定值設(shè)定部15。用戶操作取得部14例如取得對包含平面圖形i50的拍攝圖像指定邊緣提取區(qū)域sa1的用戶操作，并將所取得的用戶操作通知給暫定值設(shè)定部15。此外，在暫定值設(shè)定部15不利用“平面圖形i50的位置的參數(shù)，即用戶通過規(guī)定的方法指定的參數(shù)”而設(shè)定暫定參數(shù)的情況下，用戶操作取得部14不是必須的。

暫定值設(shè)定部15通過與假設(shè)計(jì)算部12計(jì)算上述計(jì)算值的計(jì)算不同的方法設(shè)定對平面圖形i50的位置的參數(shù)推定的值或值的范圍即暫定參數(shù)(例如臨時(shí)中心pp1)。

暫定值設(shè)定部15例如將根據(jù)用戶作為包含平面圖形i50的外周e51的區(qū)域指定的邊緣提取區(qū)域sa1推定的值或值的范圍、及根據(jù)用戶作為平面圖形i50的位置(例如中心位置)的參數(shù)指定的值或值的范圍中的至少一方設(shè)定為臨時(shí)中心pp1(暫定參數(shù))。

此外，在暫定值設(shè)定部15利用“平面圖形i50的位置的參數(shù)，即用戶以規(guī)定的方法指定的參數(shù)”設(shè)定上述暫定參數(shù)的情況下，暫定值設(shè)定部15由用戶操作取得部14取得“用戶以規(guī)定的方法指定的參數(shù)”。例如，暫定值設(shè)定部15從用戶操作取得部14取得設(shè)定圖4中說明的邊緣提取區(qū)域sa1及上述線(的根數(shù))的用戶操作。

但是，暫定值設(shè)定部15可以不利用“平面圖形i50的位置的參數(shù)，即用戶以規(guī)定的方法指定的參數(shù)”而設(shè)定上述暫定參數(shù)。暫定值設(shè)定部15也可以將根據(jù)圖5所示的方法、利用工件上的研究的方法、及霍夫變換、最小二乗法等更簡易的位置推定方法算出的值設(shè)定為暫定參數(shù)(臨時(shí)中心pp1)。由于對暫定參數(shù)的設(shè)定方法已進(jìn)行了說明，所以在此不再重復(fù)。

假設(shè)提取部16僅提取假設(shè)計(jì)算部12算出的多個(gè)上述計(jì)算值中的、與通過暫定值設(shè)定部15設(shè)定的暫定參數(shù)的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)的計(jì)算值。假設(shè)提取部16僅將所提取的計(jì)算值通知給假設(shè)驗(yàn)證部13。由于利用對暫定參數(shù)(例如臨時(shí)中心pp1)的計(jì)算值的提取方法已進(jìn)行了說明，所以在此不再重復(fù)。

(圖像處理裝置的流程圖)

圖6是表示圖像處理裝置10為了確定平面圖形i50的中心位置而執(zhí)行的處理流程圖。

如圖6所示，如果圖像取得部11接收到包含平面圖形i50的圖像數(shù)據(jù)的輸入(圖像輸入；s110)，則假設(shè)計(jì)算部12沿著平面圖形i50的外周e51(圓形區(qū)域)進(jìn)行檢測點(diǎn)d51～dn(邊緣等點(diǎn)群)的提取(s120)。假設(shè)計(jì)算部12提取選擇點(diǎn)(任意點(diǎn)數(shù))的組合(例如點(diǎn)d52及點(diǎn)d54的組合)(s130)。如果平面圖形i50為半徑固定(半徑已知)的大致圓形圖形，則選擇點(diǎn)也可以為2點(diǎn)，但在半徑不明的情況下，選擇點(diǎn)可以為3點(diǎn)。

假設(shè)計(jì)算部12僅使用所提取(選擇)的選擇點(diǎn)的組合(例如圖3的點(diǎn)d52及點(diǎn)d54的組合)進(jìn)行圓擬合(s140)。即，假設(shè)計(jì)算部12根據(jù)選擇點(diǎn)的組合(例如點(diǎn)d52及點(diǎn)d54的組合)算出與該選擇點(diǎn)的組合相對應(yīng)的計(jì)算值(例如點(diǎn)h1及點(diǎn)h2)。

假設(shè)提取部16算出根據(jù)圓擬合的結(jié)果得到的中心、即假設(shè)計(jì)算部12算出的計(jì)算值(點(diǎn)h1及點(diǎn)h2的各點(diǎn))、和暫定值設(shè)定部15所設(shè)定的臨時(shí)中心pp1(暫定參數(shù))的誤差(s150)。而且，假設(shè)提取部16廢棄與臨時(shí)中心pp1的誤差大的假設(shè)(即作為計(jì)算值的點(diǎn)h2)(s160)。

假設(shè)驗(yàn)證部13計(jì)算以在s160未廢棄的計(jì)算值(點(diǎn)h1)為中心的半徑r的假設(shè)圓[例如圖2及圖3中的假設(shè)圓h1l(d52、d54)]、即通過所選擇的選擇點(diǎn)的組合(例如點(diǎn)d52及點(diǎn)d54的組合)得到的圓、和所選擇的選擇點(diǎn)以外的檢測點(diǎn)d51～dn(輸入點(diǎn))的誤差(s170)。假設(shè)驗(yàn)證部13判定對選擇點(diǎn)的所有組合是否結(jié)束該s130～s170的處理(s180)，如果有s130～s170的處理未結(jié)束的組合(s180中no)，則對該組合執(zhí)行從s130的處理。

假設(shè)驗(yàn)證部13如果判定為對選擇點(diǎn)的所有組合結(jié)束s130～s170的處理(s180中yes)，則選擇將在s170計(jì)算的誤差自身最小化的計(jì)算值(假設(shè))、或該誤差在一定范圍內(nèi)的計(jì)算值(假設(shè))(s190)。而且，假設(shè)驗(yàn)證部13確定通過在s190選擇的假設(shè)得到的中心(及半徑)作為推定值，即作為擬合結(jié)果(s200)。

此外，圖像處理裝置10根據(jù)需要，使用上述擬合結(jié)果的圓和各輸入點(diǎn)(各檢測點(diǎn))的距離來選擇不含噪聲的點(diǎn)群(內(nèi)點(diǎn))(s210)，可以僅使用不含噪聲的點(diǎn)進(jìn)行圓擬合，也可以利用最小二乗法等未除去異常點(diǎn)的擬合方法(s220)。

使用圖6說明的圖像處理裝置10執(zhí)行的位置檢測方法可以如下表現(xiàn)。即，圖像處理裝置10執(zhí)行的位置檢測方法包括：根據(jù)從有關(guān)(例如作為圖像數(shù)據(jù)取得的)平面圖形i50的多個(gè)檢測點(diǎn)d51～dn選出的選擇點(diǎn)的多個(gè)組合中的每一組合(例如d52及d54的組合)算出與第一平面圖形i50的參數(shù)有關(guān)的計(jì)算值(例如點(diǎn)h1及點(diǎn)h2)的計(jì)算步驟(s140)；從上述計(jì)算步驟中算出的多個(gè)上述計(jì)算值(即點(diǎn)h1及點(diǎn)h2)中僅提取一計(jì)算值，該一計(jì)算值與暫定參數(shù)(例如臨時(shí)中心pp1)的關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)，所述暫定參數(shù)是利用與所述計(jì)算步驟中對所述計(jì)算值的計(jì)算不同的方法，對定義所述圖形的參數(shù)推定的值或值的范圍計(jì)算值(例如僅點(diǎn)h1)的提取步驟(s150及s160)；從上述提取步驟中所提取的計(jì)算值中確定基于檢測點(diǎn)d51～dn的評價(jià)最高的計(jì)算值作為與定義平面圖形i50的參數(shù)有關(guān)的推定值的確定步驟(s190及s200)。

〔第二實(shí)施方式〕

以下基于圖7及圖7詳細(xì)說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。至此說明了圖像處理裝置10推定位置的參數(shù)的平面圖形為大致圓形圖形即平面圖形i50，另外所推定的位置的參數(shù)為中心位置的例子。但是，圖像處理裝置10推定位置的參數(shù)的平面圖形不限于大致圓形圖形，另外，推定的位置的參數(shù)不限于中心位置。在以下的實(shí)施方式中，對圖像處理裝置10推定外周(邊緣)含有二次曲線的平面圖形i60的、外周(該二次曲線)的方法進(jìn)行說明。

在此，關(guān)于平面圖形i60的外周，在未考慮旋轉(zhuǎn)的情況下，可以通過以下所示的簡單的二次曲線的方程式：ax²+bx+c+y＝0表現(xiàn)。如果在該方程式中代入兩個(gè)選擇點(diǎn)(x1，y1)及(x2，y2)進(jìn)行整理，則為“(x1²－x2²)a+(x1－x2)b＝y(tǒng)2－y1”，(a,b)位于直線上且無限存在解，即使使用本次的方法(利用暫定參數(shù)的方法)，也不能唯一地篩選(a,b,c)。

與之相對，通過使用三個(gè)選擇點(diǎn)的組合(三個(gè)以上的選擇點(diǎn)的組合)，可以唯一地確定(a,b,c)。但是，如下使用圖7所說明，在3點(diǎn)(3點(diǎn)以上)的選擇點(diǎn)相互接近的情況下，解(a、b及c的特定)的精度變得非常差。對于精度的降低，通?？紤]“作為選擇點(diǎn)不選擇接近的3點(diǎn)”等研究，但在僅得到對象圖形(例，平面圖形i60)的一部分的情況、及即使不近接，噪聲也大的情況下，精度會(huì)降低。因此，在僅得到對象圖形的一部分的情況、及即使不接近，噪聲也大的情況下，通過除去大幅脫離暫定參數(shù)的(與暫定參數(shù)的背離大)假設(shè)，能夠防止與違背用戶的意圖而大幅脫離的結(jié)果擬合。以下，使用圖7說明該點(diǎn)。

此外，圖7中，對通過使用三個(gè)選擇點(diǎn)的組合而唯一地確定(a,b,c)的例子進(jìn)行說明。另外，通過使用圖7應(yīng)用以下說明的方法，在包含更一般的旋轉(zhuǎn)的情況下，也能夠求出平面圖形i60的外周。

圖7是作為本發(fā)明的第二實(shí)施方式，表示圖像處理裝置10利用暫定參數(shù)從包含于平面圖形i60外周e61(邊緣)的二次曲線的兩個(gè)計(jì)算值h1(d63、d68、d70)及h2(d72、d73、d74)僅提取一方計(jì)算值(例如計(jì)算值h1)的方法的圖。此外，正確地說，圖7中作為曲線pp2表示的曲線是通過暫定參數(shù)pp2描繪的曲線。暫定參數(shù)終究是ax²+bx+c+y＝0中的(a,b,c)、或使用(a,b,c)計(jì)算的值(例如焦點(diǎn)位置等)。

如圖7所示，假設(shè)計(jì)算部12根據(jù)由平面圖形i60的外周e61上的多個(gè)檢測點(diǎn)d61、d62、···dn(以下，簡單記載為“d61～dn”)選擇的選擇點(diǎn)的多個(gè)組合分別算出包含于平面圖形i60的外周e61的二次曲線的計(jì)算值h1及h2。此外，圖7中，計(jì)算值h1是根據(jù)三個(gè)選擇點(diǎn)d63、d68、d70的組合算出的計(jì)算值，計(jì)算值h2是根據(jù)三個(gè)選擇點(diǎn)d72、d73、d74的組合算出的計(jì)算值。

如圖7所示，在三個(gè)選擇點(diǎn)彼此接近的情況，例如作為三個(gè)選擇點(diǎn)選擇了相互接近的檢測點(diǎn)d72、d73、d74的情況下，根據(jù)三個(gè)選擇點(diǎn)d72、d73、d74的組合算出的計(jì)算值h2大幅背離平面圖形i60的外周。為了將根據(jù)相互接近的三個(gè)選擇點(diǎn)d72、d73、d74的組合算出的、大幅背離用戶的意圖的假設(shè)(計(jì)算值h2)從基于假設(shè)驗(yàn)證部13的驗(yàn)證的對象除去，圖像處理裝置10利用暫定值設(shè)定部15設(shè)定的暫定參數(shù)pp2。

暫定值設(shè)定部15設(shè)定(算出)暫定參數(shù)pp2作為根據(jù)用戶作為包含平面圖形i60的外周e61的區(qū)域指定的邊緣提取區(qū)域sa2推定的值或值的范圍。即，暫定值設(shè)定部15通過與基于假設(shè)計(jì)算部12的計(jì)算值h1及h2的計(jì)算方法不同的方法算出暫定參數(shù)pp2作為包含于平面圖形i60的外周e61的二次曲線的推定值或推定值的范圍。

在圖7所示的例子中，暫定參數(shù)pp2(更正確地說，通過暫定參數(shù)pp2描繪的曲線)是具有規(guī)定寬度的拋物線即穿過邊緣提取區(qū)域sa2(用戶設(shè)定的區(qū)域)的中心的曲線。此外，圖7中，通過暫定參數(shù)pp2描繪的曲線為作為點(diǎn)劃線表示的曲線。但是，通過暫定參數(shù)pp2描繪的曲線不限于用戶設(shè)定的、具有規(guī)定寬度的拋物線即穿過邊緣提取區(qū)域sa2的中心的曲線。暫定值設(shè)定部15也可以通過其它方法來設(shè)定暫定參數(shù)pp2。例如，暫定值設(shè)定部15也可以預(yù)先算出表示外周e61的二次曲線的焦點(diǎn)，將該焦點(diǎn)作為暫定中心位置(暫定參數(shù)pp2)。即，暫定參數(shù)pp2只要是通過與基于假設(shè)計(jì)算部12的計(jì)算值h1及h2的計(jì)算方法不同的方法作為有關(guān)包含于平面圖形i60的外周e61的二次曲線的推定值或推定值的范圍利用暫定值設(shè)定部15算出的參數(shù)即可。

假設(shè)提取部16從假設(shè)計(jì)算部12算出的計(jì)算值h1及h2中僅提取一計(jì)算值h1，該一計(jì)算值h1與暫定值設(shè)定部15設(shè)定的暫定參數(shù)pp2的關(guān)系在規(guī)定的范圍內(nèi)。具體而言，僅提取計(jì)算值h1及h2中的、與暫定參數(shù)pp2的接近度更大的計(jì)算值h1。

假設(shè)驗(yàn)證部13從假設(shè)提取部16提取的計(jì)算值(例如計(jì)算值h1)中確定基于多個(gè)檢測點(diǎn)d61～dn的評價(jià)最高的計(jì)算值作為與平面圖形i60的位置的參數(shù)相關(guān)的推定值。

(暫定參數(shù)的設(shè)定方法及利用方法)

與第一實(shí)施方式相同，暫定值設(shè)定部15例如通過以下所示的方法來設(shè)定(算出)暫定參數(shù)pp2。即，暫定值設(shè)定部15可以基于直接指定與假設(shè)計(jì)算部12算出的計(jì)算值有關(guān)的位置的參數(shù)的用戶操作來設(shè)定(算出)暫定參數(shù)pp2。

具體而言，在平面圖形i60為大致圓形圖形或大致橢圓形圖形的情況下，對于該大致圓形圖形或該大致橢圓形圖形的中心坐標(biāo)值、半徑(如果為楕圓的情況則為短徑、長徑)等，暫定值設(shè)定部15可以根據(jù)用戶直接輸入的數(shù)值或通過畫面點(diǎn)擊等輸入的值來設(shè)定暫定參數(shù)pp2。另外，暫定值設(shè)定部15也可以通過指定邊緣提取區(qū)域·中心方向等的用戶操作(畫面上的點(diǎn)擊操作等)來推定近似的位置、半徑、及方向并設(shè)定暫定參數(shù)pp2。該情況下，由于上述平面圖形的中心位置有時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離畫面，所以也可以僅由用戶指定的近似的中心位置的方向設(shè)定中心位置的暫定參數(shù)pp2。暫定值設(shè)定部15如上述，也可以基于由畫面上顯示的右上、右下、左上、左下等選擇項(xiàng)目選擇圓中心方向的用戶操作來設(shè)定暫定參數(shù)pp2。暫定值設(shè)定部15也可以根據(jù)直接輸入角度、切片、及該直線通過的點(diǎn)等的用戶操作來設(shè)定有關(guān)包含于平面圖形i60的外周e61的直線的暫定參數(shù)pp2。暫定值設(shè)定部15也可以根據(jù)對于該二次曲線及該拋物線選擇是凸形狀或是凹形狀的用戶操作、選擇或輸入接近該二次曲線及該拋物線的頂點(diǎn)的點(diǎn)的用戶操作等來設(shè)定有關(guān)包含于平面圖形i60的外周e61的二次曲線及拋物線的暫定參數(shù)pp2。暫定值設(shè)定部15在平面圖形i60為矩形等復(fù)合圖形的情況下，也可以根據(jù)用戶直接輸入的坐標(biāo)或畫面點(diǎn)擊等的用戶操作等對該矩形等復(fù)合圖形的對角線的交點(diǎn)附近的點(diǎn)設(shè)定平面圖形i60的位置的暫定參數(shù)pp2。暫定值設(shè)定部15在平面圖形i60的外周e61包含由多項(xiàng)式表示的曲線(直線)的情況下，也可以根據(jù)用戶直接輸入的坐標(biāo)或畫面點(diǎn)擊等的用戶操作等對該多項(xiàng)式穿過的點(diǎn)附近的點(diǎn)設(shè)定平面圖形i60的位置的暫定參數(shù)pp2。

另外，暫定值設(shè)定部15可以基于用戶操作來設(shè)定(算出)暫定參數(shù)pp2，所述用戶操作間接指定與假設(shè)計(jì)算部12算出的計(jì)算值相關(guān)的位置有關(guān)的參數(shù)，使得可根據(jù)邊緣提取區(qū)域sa2設(shè)定暫定參數(shù)pp2。具體而言，為了使圖像處理裝置10識別平面圖形i60的外周e61，可以根據(jù)用戶指定的邊緣提取區(qū)域、特別是該邊緣提取區(qū)域的區(qū)域描畫參數(shù)來設(shè)定暫定參數(shù)pp2。

進(jìn)而，暫定值設(shè)定部15也可以將通過基于其它處理單元(功能)·傳感器的推定等推定的值設(shè)定為平面圖形i60的位置的暫定參數(shù)pp12。暫定值設(shè)定部15可以利用基于其它處理單元(功能)·傳感器的平面圖形i60的大致的圖形提取的結(jié)果、或根據(jù)平面圖形i60的(正確地說，為平面圖形i60的對象物)的裝置設(shè)計(jì)等得到的中心位置等來設(shè)定暫定參數(shù)pp2。另外，圖像處理裝置10也可以將假設(shè)計(jì)算部12通過與根據(jù)點(diǎn)d62及點(diǎn)d66的組合算出計(jì)算值h1及h2的方法不同的方法(例如霍夫變換、最小二乗法等、更簡易的位置推定方法)算出的值設(shè)定為暫定參數(shù)pp2。

圖像處理裝置10可以將通過上述那樣的方法算出的(設(shè)定的)暫定參數(shù)pp2用于以下所示的目的。即，圖像處理裝置10在根據(jù)選擇點(diǎn)的一個(gè)組合算出多個(gè)計(jì)算值的情況下(即不能唯一地確定的情況下)，可以僅采用將接近暫定參數(shù)pp2的一方的計(jì)算值作為與該組合相對應(yīng)的計(jì)算值。另外，圖像處理裝置10也可以廢棄與暫定參數(shù)pp2偏離規(guī)定值以上的計(jì)算值。進(jìn)而，暫定參數(shù)pp2也可以采樣預(yù)先排除了根據(jù)點(diǎn)列的排列等預(yù)測為大幅偏離暫定參數(shù)pp2的選擇點(diǎn)的組合的集合(選擇點(diǎn)的組合)。

此外，為了檢測檢測點(diǎn)d61、d62、···、d74，未必要識別邊緣e61。即，不需要涵蓋圖像中全像素檢測邊緣e61，而通過在邊緣提取區(qū)域sa2設(shè)定掃描線sl61～sl74(未圖示)并僅在掃描線sl61～sl74上搜索最大邊緣等，可以直接取得檢測點(diǎn)d61、d62、···、d74。即，在掃描線sl61、sl62、···、sl74上搜索到邊緣e61的結(jié)果為檢測點(diǎn)d61、d62、···、d74，例如，在掃描線sl61上搜索檢測點(diǎn)d61，在掃描線sl62上搜索檢測點(diǎn)d62。該情況下，不需要識別(圖像識別)邊緣e61。

如果整理至此使用圖7所說明的內(nèi)容，則如下。即，外周(邊緣)包含二次曲線(例如ax²+bx+c+y＝0)的平面圖形i60的、外周(該二次曲線)可以通過使用三個(gè)以上的選擇點(diǎn)(包含旋轉(zhuǎn)的一般的情況下，例如，在對于ax²+by²+cxy+dx+ey+f＝0，a不為“0”的前提下，為五個(gè)選擇點(diǎn))來推定。但是，在選擇點(diǎn)彼此接近的情況下，根據(jù)該選擇點(diǎn)的組合算出的假設(shè)[計(jì)算值，例如(a，b)的組合]的精度降低。

為了由假設(shè)驗(yàn)證部13進(jìn)行的驗(yàn)證的對象除去以接近的3點(diǎn)為選擇點(diǎn)的情況下的假設(shè)(計(jì)算值)，即大幅背離用戶的意圖的假設(shè)(計(jì)算值)，圖像處理裝置10利用暫定參數(shù)。即，圖像處理裝置10通過除去大幅偏離暫定參數(shù)的(背離暫定參數(shù)規(guī)定值以上的)假設(shè)(計(jì)算值)，可以縮小假設(shè)驗(yàn)證部13進(jìn)行的驗(yàn)證的對象。

作為暫定參數(shù)，例如，如圖7所示，可以利用由用戶設(shè)定的、具有規(guī)定寬度的拋物線即邊緣提取區(qū)域sa2。邊緣提取區(qū)域sa2為具有規(guī)定寬度的圓弧狀的區(qū)域，也可以為包含表示外周的二次曲線的頂點(diǎn)的區(qū)域。

另外，圖像處理裝置10例如也可以預(yù)先算出表示外周的二次曲線的焦點(diǎn)，將該焦點(diǎn)作為暫定中心位置(暫定參數(shù))。而且，圖像處理裝置10在求出根據(jù)任意的選擇點(diǎn)(例如三個(gè)選擇點(diǎn))的組合算出的拋物線的焦點(diǎn)(將其設(shè)為“算出中心”)，且暫定中心位置和算出中心的誤差為規(guī)定值以上的情況下，也可以廢棄與該算出中心相對應(yīng)的假設(shè)(根據(jù)該選擇點(diǎn)的組合算出的計(jì)算值即拋物線)。

圖8是表示圖像處理裝置10為了確定包含于圖7的平面圖形邊緣的二次曲線而執(zhí)行的處理流程圖。

如圖8所示，如果圖像取得部11接收到包含平面圖形i60的圖像數(shù)據(jù)的輸入(圖像輸入；s310)，則假設(shè)計(jì)算部12沿著平面圖形i60的外周e61(邊緣區(qū)域)進(jìn)行檢測點(diǎn)d61～dn(邊緣等點(diǎn)群)的提取(s320)。假設(shè)計(jì)算部12提取選擇點(diǎn)(任意點(diǎn)數(shù))的組合(例如點(diǎn)d62及點(diǎn)d66的組合)(s330)。

假設(shè)計(jì)算部12僅使用提取(選擇)的選擇點(diǎn)的組合(例如圖7的點(diǎn)d62及點(diǎn)d66的組合)來進(jìn)行二次曲線擬合(圖形擬合)(s340)。即，假設(shè)計(jì)算部12根據(jù)選擇點(diǎn)的組合(例如點(diǎn)d62及點(diǎn)d66的組合)來算出與該選擇點(diǎn)的組合相對應(yīng)的計(jì)算值[例如計(jì)算值h1(點(diǎn)d62、點(diǎn)d66)及h2(點(diǎn)d62、點(diǎn)d66)]。

假設(shè)提取部16算出根據(jù)二次曲線擬合(圖形擬合)的結(jié)果得出的參數(shù)(例如包含于平面圖形i60的外周e61的二次曲線)、即假設(shè)計(jì)算部12算出的計(jì)算值h1及h2各自與暫定值設(shè)定部15設(shè)定的暫定參數(shù)pp2的誤差(s350)。而且，假設(shè)提取部16廢棄與暫定參數(shù)pp2的誤差大的假設(shè)(即計(jì)算值h2)(s360)。

假設(shè)驗(yàn)證部13計(jì)算(評價(jià))通過s360不能廢棄的計(jì)算值h1、和所選擇的選擇點(diǎn)(點(diǎn)d62及點(diǎn)d66)以外的檢測點(diǎn)d61～dn(輸入點(diǎn))的誤差(s370)。假設(shè)驗(yàn)證部13對選擇點(diǎn)的所有組合是否完成該s330～s370的處理的組合(s380)，如果有s330～s370的處理未完成的組合(s380中no)，則對該組合從s330執(zhí)行處理。

假設(shè)驗(yàn)證部13在判定為對選擇點(diǎn)的所有組合結(jié)束s330～s370的處理時(shí)(s380中yes)，選擇將在s370計(jì)算的誤差本身最小化的計(jì)算值(假設(shè))、或該誤差在一定范圍內(nèi)的計(jì)算值(假設(shè))(s390)。而且，假設(shè)驗(yàn)證部13確定在s390選擇的計(jì)算值作為推定值，即作為擬合結(jié)果(s400)。

此外，圖像處理裝置10也可以根據(jù)需要使用與上述擬合結(jié)果的圖形的距離來選擇不含噪聲的點(diǎn)群(內(nèi)點(diǎn))(s410)，且僅使用不含噪聲的點(diǎn)進(jìn)行擬合，也可以利用最小二乗法等未除去異常點(diǎn)的擬合方法(s420)。

使用圖8所說明的圖像處理裝置10執(zhí)行的位置檢測方法可以如下表現(xiàn)。即，圖像處理裝置10執(zhí)行的位置檢測方法包含：根據(jù)從有關(guān)(例如作為圖像數(shù)據(jù)取得的)平面圖形i60的多個(gè)檢測點(diǎn)d61～dn(例如平面圖形i60的外周e61上的多個(gè)檢測點(diǎn)d61～dn)選出的選擇點(diǎn)的多個(gè)組合中的每一組合(例如d62及d64的組合)算出與定義平面圖形i60的參數(shù)有關(guān)(例如平面圖形i60的位置的參數(shù))的計(jì)算值(例如計(jì)算值h1及h2)的計(jì)算步驟(s340)；從上述計(jì)算步驟中算出的多個(gè)上述計(jì)算值(即計(jì)算值h1及點(diǎn)h2)中僅提取一計(jì)算值(例如僅計(jì)算值h1)，該一計(jì)算值與暫定參數(shù)pp2的關(guān)系在規(guī)定范圍，所述暫定參數(shù)是利用與所述計(jì)算步驟中對所述計(jì)算值的計(jì)算不同的方法，對定義所述圖形的參數(shù)(例如為平面圖形i60的位置的參數(shù)。具體而言為包含于外周e61的二次曲線)推定的值或與值的范圍的提取步驟(s350及s360)；從上述提取步驟中所提取的計(jì)算值中確定基于檢測點(diǎn)d61～dn的評價(jià)最高的計(jì)算值作為與定義平面圖形i60的參數(shù)(例如平面圖形i60的位置的參數(shù))有關(guān)的推定值的確定步驟(s390及s400)。

〔第三實(shí)施方式〕

圖像處理裝置10的控制塊(特別是圖像取得部11、假設(shè)計(jì)算部12、假設(shè)驗(yàn)證部13、用戶操作取得部14、暫定值設(shè)定部15及假設(shè)提取部16)可以通過形成于集成電路(ic芯片)等的邏輯電路(硬件)實(shí)現(xiàn)，也可以使用cpu(centralprocessingunit)通過軟件實(shí)現(xiàn)。

在后者的情況下，圖像處理裝置10具備執(zhí)行實(shí)現(xiàn)各功能的軟件即程序的命令的cpu、由計(jì)算機(jī)(或cpu)可讀取地記錄有上述程序及各種數(shù)據(jù)的rom(readonlymemory)或記錄裝置(將它們稱為“記錄介質(zhì)”)、展開上述程序的ram(randomaccessmemory)等。而且，通過計(jì)算機(jī)(或cpu)從上述記錄介質(zhì)讀取并執(zhí)行上述程序，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。作為上述記錄介質(zhì)，可使用“非暫時(shí)性的有形的介質(zhì)”，例如磁帶、磁盤、卡、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、可編程的邏輯電路等。另外，上述程序也可以經(jīng)由可傳輸該程序的任意的傳輸介質(zhì)(通信網(wǎng)絡(luò)或廣播等)向上述計(jì)算機(jī)供給。此外，本發(fā)明也可以以上述程序通過電子傳輸而實(shí)現(xiàn)的、包絡(luò)在輸送波中的數(shù)據(jù)信號的方式實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明不限于上述的各實(shí)施方式，在權(quán)利要求書所示的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變更，將不同的實(shí)施方式中分別公開的技術(shù)方案適宜組合而得到的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。