DE2256617C3 - Einrichtung zur Analyse einer Vorlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Analyse einer Vorlage gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Bei dieser aus der DE-OS 2053 611 bekannten Einrichtung wird ein Bild abgetastet, in ein elektrisches Videosignal umgesetzt, das Videosignal in ein binärcodiertes Signal übergeführt und eine Abfrage des binärcodierten Signals durchgeführt Diese bekannte Schaltungsanordnung betrifft die Synchronisation der signalverarbeitenden Stufen und hat insbesondere die Aufgabe, sicherzustellen, daß die einzelnen Schaltungsstufen in genauer Synchronisation arbeiten. Dazu weist die bekannte Schaltungsanordnung einen Taktsignalgenerator, der Taktimpulse vorgegebener oder veränderlicher Frequenz erzeugt, eine Abfragestufe, die das binärcodierte Signal in Abhängigkeit von den Taktimpulsen abfragt sowie eine Schaltungsstufe mit bistabilen Schaltungselementen, einem Schieberegister und Verknüpfungsglieder auf, die durch Kombination des eigentlichen Videosignals und eines verzögerten Videosignals zur Synchronisation der Schieberegisteransteuerung und der Arbeitsweise der übrigen Schaltungselemente ein abgeändertes Videosignal erzeugt Bei dieser bekannten Einrichtung wird jedoch keine Vorsorge getroffen, auch kleine und kleinste Fehlstellen in einem komplizierten Muster zuverlässig und sicher festzustellen.

Bis jetzt werden komplizierte Muster, z. B. gedruckte Schaltungen oder auf kleinen Plättchen angeordnete, integrierte Schaltungen durch Personen geprüft, die Fehlstellen durch optische Untersuchung ermitteln. Da die nachzuweisenden Fehlerstellen gewöhnlich Bestandteile des betreffenden, komplizierten Musters sind und sehr kleine Abmessungen aufweisen, werden sie

jedoch häufig übersehen und nicht entdeckt Darüber hinaus nimmt die Prüfung und das Absuchen derartiger komplizierter Muster auch dann eine erhebliche Zeit in Anspruch, wenn die dss Muster prüfende Person geübt ist Außerdem tritt eine ständig zunehmende Ermüdung der Prüfperson ein, wenn solche optische Prüf arbeiten während einer längeren Zeit durchgeführt werden. Um die Produktivität zu steigern und die Lohnkosten zu verringern, wurde bereits eine automatisierte Analyseeinrichtung vorgeschlagen, die es ermöglicht, Fehlste!- len, die einen Bestandteil eines einfachen Musters auf einem ebenen Hintergrund wie Papier, Glas, Stahl od. dgl bilden, nachzuweisen, doch sind bis jetzt keine automatisch arbeitenden Prüfanlagen vorgeschlagen worden, die insbesondere geeignet sind, Fehlstellen, und vor allem mikroskopische Fehlstellen nachzuweisen, die bei einem komplizierten Muster, z. B. einer gedruckten Schaltung oder auf Plättchen angeordneten integrierten Schaltkreisen vorhanden sind. Daher besteht seit langem der Wunsch, eine automatisierte Anarrse- bzw. Prüfeinrichtung zur Verfugung zu haben, bei der mit Videoinformationen gearbeitet wird.

Ferner ist bereits ein Prüfverfahren vorgeschlagen worden, bei dem ein Bezugsbild benutzt wird, das keinerlei Fehlstellen enthält und sich aus Flächen oder Elementen von zwei verschiedenen Arten, z. B. hellen und dunklen Flächen zusammensetzt, und das optisch in Deckung mit einem Bild eines zu prüfenden Erzeugnisses gebracht wird, das Fehlstellen aufweist, so daß es möglich ist, die Fehlstellen nachzuweisen. Das Bezugs- oder Vergleichsbild muß mit sehr hoher Genauigkeit in Deckung mit dem Bild des zu prüfenden Erzeugnisses gebracht werden. Zu diesem Zweck werden ein Bezugsgegenstand bzw. ein .Vergleichsnormal und ein zu prüfendes Erzeugnis oder Bauteil genau in der richtigen Lage festgehalten, und der Bezugsgegenstand wird mit rotem licht beleuchtet, während das zu prüfende Erzeugnis mit grünem licht beleuchtet wird, so daß der Prüfer die so erzeugten Bilder durch einen halbdurchsichtigen Spiegel betrachten kann. Wenn das Vergleichsoriginal genau mit dem zu prüfenden Erzeugnis übereinstimmt, erscheinen die dunklen Flächen in schwarzer Farbe, während die hellen Flächen in weißer Farbe erscheinen, da rotes und grünes licht Komplementärfarben sind. Jedoch erscheint eine in der dunklen Fläche enthaltene helle Fehlstelle in grüner Farbe, während eine in der hellen Fläche enthaltene dunkle Fehlstelle in roter Farbe erscheint, so daß sich beide Arten von Fehlstellen leicht nachweisen lassen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß das Bild des Bezugsgegenstandes mit einer sehr hohen Genauigkeit in Deckung mit dem zu prüfenden Erzeugnis gebracht werden muß, so diiß sich dieses Verfahren nur von einem geübten Prüfer durchführen läßt Wenn ein Deckungsfehler zwischen den beiden Bildern vornan den ist, erscheint der falsch angeordnete Teil in grüner oder roter Farbe, so daß der betreffende Teil irrtümlich als Fehlstelle betrachtet wird. Daher ist dieses Verfahren nicht geeignet, bei einer automatisierten Analyseeinrichtung angewendet zu werden. w>

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine vollautomatisch arbeitende Einrichtung zur Analyse einer Vorlage zu schaffen, mit der komplizierte Muster, beispielsweise gedruckte Schaltungen oder integrierte Halbleiterplättchen schnell und ts zuverlässig auf kleine und kleinste Fehlstellen geprüft werden können.

Diese Aufgabe wird erfiiidungsgemäß durch die im

kennzeHüjv^den Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkma < .·. gciöst

Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Analyseeinrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In einem über das Gesamtraster zu verschiebenden Teilraster werden die eindimensional vorliegenden, binären Videosignale in ein zweidimensional umgeordnetes Videosignal übergeführt und gespeichert In einer nachfolgenden Signalverarbeitungsstufe wird dann daraus ein Signal gewonnen, das einem kleinen, beispielsweise in seiner Helligkeit abgestuften Bereich des zu untersuchenden Musters entspricht, so daß diese kleinen Bereiche oder Fehlstellen des Musters beispielsweise auf einen Schirm sichtbar gemacht werden können.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Analyseeinrichtung bzw. Prüf anlage in einem Blockschaltbild,

F i g. 2,3 und 4 zu prüfende dunkle und helle Muster,

Fig.5 in einem Blockschaltbild eine ähnliche Prüf anlage wie F i g. 1, bei der jedoch ein »schwimmender«, mit einem Schwellwert arbeitender Analog-Digital-Umsetzer vorhanden ist,

Fig.6 ein Beispiel eines Bildes eines zu prüfenden Musters,

F i g. 7 in einem Blockschaltbild eine Prüfanlage, die der in F i g. 1 dargestellten ähnelt mit dem Unterschied, daß eine Einrichtung zum Erzeugen eines zweidimensionalen Bildes vorhanden ist,

F ig. 8 in einem Biockschaubild eine Prüf anlage ähnlich derjenigen nach Fig.7, bei der jedoch eine abgeänderte Ausführungsform einer Einrichtung zum Erzeugen eines zweidimensionalen Bildes vorhanden ist

F i g. 9 in einem Blockschaltbild eine Prüf anlage, die derjenigen nach Fig.7 ähnelt, mit dem Unterschied, daß eine weitere abgeänderte Ajsführungsform einer Einrichtung zum Erzeugen eines zweidimensionalen Bildes vorhanden ist

F i g. 10 Einzelheiten eines Bestandteils der Prüfanlage nach F i g. 9,

F i g. 11 eine Darstellung, die zur Erläuterung der Wirkungsweise der Prüfanlage nach F i g. 9 dient

Fig. 12 bis 15 verschiedene Darstellungen, die dazu dienen, ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Festlegen der Abstände von Begrenzungslinien zu erläutern,

F i g. 16 in einem Blockschaltbild weitere Einzelheiten der Prüf anlage nach F i g. 1,

F i g. 17 schematisch eine Schaltung zum Nachweisen eines mikroskopischen Elements, deren Wirkungsweise auf dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Festlegen der Abstände von Begrenzungslinien beruht,

F i g. 18 in mehreren Darstellungen logische Muster, die dazu dienen, das Verfahren zum Festlegen der Abstände von Begrenzungslinien zu erläutern,

F i g. 19 schematisch weitere Einzelheiten der Schaltung nach F i g. 16 zum Nachweisen von Begrenzungslinien,

F i g. 20 mehrere Darstellungen von logischen Mustern, die zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Nachweisen von Begrenzungslinien dienen,

F i g. 21 ein Ausfühmngsbeispiel für einen bei der Prüf anlage nach F i g. 16 verwendeten Komparator,

Fig.22 bis 27 verschiedene Darstellungen zur Erläuterung des Vergrößerungs-Verkleinerungs-Ver-

fahrens nach der Erfindung,

F i g. 28 in einem Blockschaltbild eine Prüfanlage, die derjenigen nach F i g. 1 ähnelt, mit dem Unterschied, daß eine Einrichtung zum Verarbeiten eines kleinen Ausschnitts vorhanden ist, deren Wirkungsweise auf dem erfindungsgemäßen Vergrößerungs-Verkleinerungs-Verfahren beruht,

Fig.29A und 29B schematisch Einzelheiten einer Schaltung zum Nachweisen eines kleinen Ausschnitts, deren Wirkungsweise auf dem Vergrößerungs-Verkleinerungs-Verfahren beruht,

Fig.30 perspektivisch eine nach dem Vergrößerungs-Verkleinerungs-Verfahren arbeitende optische Verarbeitungseinrichtung,

Fig.31 bis 35 Darstellungen zur Erläuterung des is erfindiingsgemäßen Verfahrens zum Ausmitteln von Begrenzungslinien,

Fig.36 eine Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens zum Nachweisen eines kleinen Ausschnitts,

F i g. 37 in einem Blockschaltbild eine Prüfanlage, die derjenigen nach F i g. 1 ähnelt, abgesehen davon, daß die Wirkungsweise der Einrichtung zum Verarbeiten eines kleinen Ausschnitts auf dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Nachweisen eines kleinen Ausschnitts beruht,

F i g. 38 in mehreren Darstellungen logische Muster, die zur Erläuterung eines Verfahrens zum Nachweisen von Fehlstellen dienen, und

F i g. 39 schematisch eine Einrichtung zum Nachweisen eines mikroskopischen Ausschnitts, deren Wir- kungsweise auf dem Verfahren zum Nachweisen eines kleinen Ausschnitts beruht

Im folgenden wird zunächst auf den Grundgedanken der Erfindur.g eingegangen. Die erfindungsgemäße Prüfanlage dient zum Prüfen eines mehrdimensionalen Musters, das sich aus Elementen zusammensetzt, die zwei verschiedenen Zuständen, z. B. »ein« und »aus« oder »hell« und »dunkel« entsprechen; diese Zustände werden im folgenden als »die binären Zustände« bezeichnet Bei den zu prüfenden Mustern kann es sich um ein eindimensionales Muster, z.B. einen Telegraphenkode, oder um ein zweidimensionales Muster in Form einer Sichtvorlage, sich aus weißen und schwarzen Flächen zusammensetzt, oder um ein dreidimensionales Muster od. dgL handeln.

Bei der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wird ein zweidimensionales Muster behandelt, doch ist zu bemerken, daß sich die Erfindung nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt, sondern sich auch bei beliebigen anderen mehrdimensionalen Mustern anwenden läßt

Ein zweidimensionales binäres Muster wird z.B. durch ein auf weißes Papier gedrucktes schwarzes Schriftzeichen od. dgL gebildet, doch sei bemerkt, daß sich die zweidimensionalen binären Muster nicht auf das weiter oben beschriebene Muster beschränken, das sich im engsten Sinne des Wortes aus den genannten binären Zuständen zusammensetzt Beispielsweise "können die binären Informationen einem mehrfarbigen Plakat mit Hilfe eines optischen Filters entnommen werden, und es ist sogar möglich, einen Gegenstand mit einem komplizierten Profil und einem Oberflächenmuster als zweidimensionales binäres Bild zu behändem, wenn der Gegenstand vor einem geeigneten Hintergrund beleuchtet wird. Im letzteren Fall ist es nicht unbedingt erforderlich, eine binäre Umsetzungsschaltung der weiter unten beschriebenen Art zu benutzen.

Bei einem zweidimensionalen Muster mit zahlreichen

verschiedenen »Pegeln«, bei dem die Tönung schrittweise oder kontinuierlich variiert, um den gewünschten Kontrast zu liefern, kann das Muster in ein zweidimensionales Muster verwandelt werden, wenn man ein mit einem Schwellwert arbeitendes Verfahren anwendet

Die erfindungsgemäßen Prüfanlagen sind geeignet, zweidimensionale Muster der vorstehend beschriebenen Art zu verarbeiten.

Gemäß F i g. 1, die eine grundsätzliche Analyseeinrichtung nach der Erfindung wiedergibt, wird eine Vorlage, ein zu prüfender Gegenstand, beispielsweise ein elektronischer Bauteil U, der geprüft werden soll, mittels einer Stufe zur Gewinnung eines Videosignals, z.B. einer Fernsehkamera 12, abgetastet Erforderlichenfalls kann zwischen dem Bauteil U und der Fernsehkamera 12 ein optisches Filter angeordnet sein. Das Videoausgangssignal der Fernsehkamera 12 wird mittels einer Stufe zur Abfrage des Videosignals, nachfolgend kurz mit Abfrageschaltung 13 bezeichnet, abgefragt, die so ausgebildet sein kann, daß sie die Abtastsignale der Fernsehkamera 12 in vorbestimmte Zeitintervalle unterteilt Das Ausgangssignal der Abfrageschaltung 13, dessen Pegel in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu prüfenden Bauteils 11 variiert, in einer Stufe zur Bewertung und/oder Codierung bzw. einer Quantisierungsschaltung oder eines Analog-Digital-Umsetzers 14 in binäre Signale umgesetzt, die die hellen und dunklen Flächen des Bauteils U repräsentieren. Im vorliegenden Fall wird das Ausgangssignal der Fernsehkamera 12 zuerst abgefragt und dann in die binären Signale verwandelt Es ist jedoch auch möglich, das Ausgangssignal der Fernsehkamera 12 in binäre Signale zu verwandeln und diese Signale dann abzufragen. Die Quantisierungsschaltung 14 kann als analoger Komparator oder ein Analog-Digital-Umsetzer ausgebildet sein, dessen mehrere Pegel aufweisende Ausgangssignale durch einen mit einem Schwellwert arbeitenden Diskriminator in die binären Signale verwandelt werden können. Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren angewendet, bei dem mit einem festen Schwellwert gearbeitet wird. Inn weiteren wird dann noch ein Verfahren beschrieben, bei dem von einem sogenannten »schwimmenden« Schwellwert, also einem veränderbaren bzw. regelbaren Sichwellwert Gebrauch gemacht wird. Das Ausgangssignal der Quantisierungsschaltung 14 wird einer Stufe zur Signalverarbeitung bzw. einer Stufe zum Verarl>eiten eines kleinen Ausschnitts, kurz Verarbeitungsstufe bzw. -einrichtung 16 genannt, zugeführt Bei der Verarbeitungsstufe 16 kann es sich um einen elektronischen Rechner handeln. Anstelle eines kostspieligen Rechners werden bei der vorliegenden Erfindung statt dessen eigens konstruierte, im folgenden im einzelnen beschriebene Einrichtungen benutzt, die es ermöglichen, erstens ein Verfahren zum Festlegen von Begrenzungslinien, zweitens ein Ver grSßcrungs-Verklciscruiigs-Vcrfshrcn, Verfahren zum Ausmitteln eines Umfangs und viertens ein Verfahren zum Nachweiseil eines kleinen Ausschnitts durchzuführen. Die Erfindung beschrankt sich jedoch nicht auf die g dieser vier Verfahren. Gemäß Fig.1 wird eine Warneinrichtung oder ein Farbfernsehempfänger als Anzeige- oder Darsteuungseinrichtung an eine Ausgangsklemme 17 angeschlossen. Zum Nachweisen oder Ermitteln des kleinen Ausschnitts eines mehrdimensionalen Musters kann man von einem simultanen oder parallelen Verarbeitungsverfahren und einem Folge verfahren oder einem seriellen Verfahren Gebrauch machen. Das Simultan-

oder Parallel- Verarbehungsverfahren biet j ι Jen Vorteil, dciß sich die Verarbeitung sehr schnell durchführen läßt, doch hat es den Nachteil, daß sich die Anzahl der benötig'en Bauteile erheblich vergrößert, was zu hohen Herstellungskosten führt Das Folge- ocier Serien-Verarbeitungsverfahren arbeitet nicht so schnell wie das Simultan- oder Parallelverfahren, doch benötigt man hierbei für jedes tinzelbüd nur eine Zeitspanne in der Größenordnung von 10 ms, so daß sich in der Praxis keine größeren Schwierigkeiten ergeben. Die Verarbeitung nach dem Folgeverfahren wird gemäH Fig. 1 mit Hilfe einer Speicherstufe in Form eines zweidimensionalen Pufferspeichers 15 durchgeführt. Die in Fig. 1 dargestellten Einrichtungen werden im folgenden näher beschrieben.

QuantisierungsschaUung
bzw. Analog-Digital-Umsetzer

Das durch die interne Fernsehkamera 12 erzeugte kontinuierliche Videosignal wird durch eine Gletchstromregenerationsschaltung auf dem Pegel Null gehalten, wobei der Schwarzpegel auf 0 V eingestellt ist, und dann wird dieses Signal in die binären Signale verwandelt, wobei entweder mit einem festen oder mit einem schwimmenden Schwellwert gearbeitet wird.

Bei dem mit einem festen Schwellwert arbeitenden Verfahren handelt es sich um das einfachste und gebäuchlichste Verfahren. Bei diesem Verfahren wird das optische Bild des zu prüfenden Bauteils in der internen Fernsehkamera mit Hilfe eines photoelektrischen Wandlers abgetastet und in kontinuierliche elektrische Signale umgesetzt, die dann unter Anwendung eines vorbestimmten Schwellwertes in die binären Signale verwandelt werden. Der Schwellpegel kann z. B. auf einen mittleren Pegel zwischen dem Weißpegel und dem Schwarzpegel des Bildes festgelegt werden, doch hat dies den Nachteil, daß sich nur eine große Fehlstelle nachweisen läßt, während sich eine Fehlstelle mit äußerst kleinen Abmessungen wegen des begrenzten Auflösungsvermögens des verwendeten photoelektrischen Wandlers nicht nachweisen läßt

F i g. 2 zeigt das Muster eines zu prüfenden Bauteils, das Fehlstellen aufweist Handelt es sich bei dem zu prüfenden Bauteil um eine Maske zum Herstellen eines integrierten Schaltkreises, repräsentiert die dunkle Fläche z. B. Chrom, das auf einer durchsichtigen Glasplatte niedergeschlagen worden ist Die Fehlstellen innerhalb der dunklen Fläche sind in F i g. 2 mit 18 und 19 und in der hellen Fläche mit 20 und 21 bezeichnet Das Videosignal 23 entsteht während des Abtastens längs der durch die Fehlstellen verlaufenden gestrichelten Linie 22. Die Fehlstellen erscheinen gemäß dem unteren Teil von F i g. 2 in dem Videosignal bei 18', 19', 20' und 21'. Ein Schwellpegel 24 wird gemäß Fi g. 2 in der Mitte zwischen dem Weißpegel und dem Schwarzpegel festgelegt. Wenn «Se Fehlstellen i9 und 21 bn Vergleich zum Durchmesser des Elektronenstrahls zu klein sind, erreichen die Pegel der Signale 19' und 21', welche die Fehlstellen 19 und 21 repräsentieren, nicht den Schwellpegel 24. Daher werden gemäß F i g. 3 nur binäre Signale entsprechend der Linie 25 erzeugt, und es ist ersichtlich, daß die kleinen Fehlstellen 19 und 21 nach F i g. 2 Oberhaupt nicht nachgewiesen werden.

Bei dem mit einem schwimmenden Schwellpegel arbeitenden Verfahren wird dagegen der Schwellpegel in Abhängigkeit vom Dunkelpegel und vom Hellpegel eines Bildes variiert, so daß auch die äußerst kleinen Fehlstellen 19 und 20 nachgewiesen werden können. Beispielsweise wird gemäß Fig.? mit einem variablen Schwellpegel 26 gearbeitet, der gesenkt wird, wenn der Pi'gei des Videosignals niedrig ist, der jedoch angehoben wird, wenn der Pegel des Videosignals hoch ist Der '. Mittelwert des schwimmenden Schwellpegels 26 fällt mit dem festen Schwellpegel 24 zusammen, und er sinkt etwas tiefer als der Pegel des Videosignals 23. Das die jeweilige Fehlstelle repräsentierende Signal weist eine Polarität auf, die der Polarität des den Hintergrund

i:i repräsentierenden Signals entgegengesetzt ist, und der schwimmende Schwellpegel muß im Vergleich zu der Polaritätsumkehr des Videosignals 23 hinreichend langsam variiert werden. Auf diese Weise ist es möglich, die in Fig.4 dargestellten binären Signale 27 zu gewinnen. Es ist ersichtlich, daß das Videoausgangssignal sehr schnell auf die Heliigkeitsumkehrung des Bildes an den Fehlstellen und den Grenzen zwischen den dunklen und den hellen Flächen anspricht. Der schwimmende Schwellpegel 26 soll vorzugsweise möglichst hoch liegen, soweit dies möglich ist, ohne daß die Rauschpegel sowohl bei dem Hellpegel als auch bei dem Dunkelpegel erreicht werden. Zwar wird der schwimmende Schwellpegel aus dem Videosignal abgeleitet, doch wenn eine zu lange Ansprechzeit benötigt wird, fällt das eine Fehlstelle repräsentierende Signal nicht mit der tatsächlichen Lage der Fehlstelle zusammen; ist dagegen die Ansprechzeit zu kurz, verschlechtert sich das Auflösungsvermögen. Daher muß man entsprechend dem betreffenden Bild und dem zu prüfenden Bauteil jeweils einen Kompromiß zwischen der Ansprechzeit und dem Auflösungsvermögen anstreben.

Fig.5 zeigt in einem Blockschaltbild eine gemäß F i g. 1 ausgebildete Prüfanlage, die mit einer Einrichtung der beschriebenen Art zum Erzeugen binärer Signale versehen ist, welche mit einem schwimmenden Schwellpegel arbeitet Der zu prüfende Gegenstand 11, z. B. eine gedruckte Schaltung oder eine Maske für einen integrierten Schaltkreis, wird von einer internen Fernsehkamera 12 abgetastet Ein Generator 28 für einen festen Schwellwert liefert einen festen Schwellpegel, der sich nach den Hell- und Dunkelpegeln eines Bildes richtet In Fig.5 ist das Ausgangssignal der internen Fernsehkamera 12 mit 28a bezeichnet; das Ausgangssignal des Generators 28 ist mit 34 bezeichnet; ferner ist gemäß F i g. 5 eine Subtraktionsschaltung 29 vorhanden, die das Ausgangssignal 34 von dem Ausgangssignal 28a abzieht, so daß der mittlere Schwellpegel nahezu auf Null gehalten werden kann;

so das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 29 ist in F i g. 5 mit 35 bezeichnet; ferner ist eine Kompressionsund Glättungsschaltung 30 vorhanden, deren Verstärkung bezüglich des Ausgangssignals 35 etwas kleiner ist als 1, und die dem Eingangssignal langsam nacheilt In der Praxis sind die Subtraktionsschaltung 29 und die Schaltung 3G als Operationsverstärker ausgebildet; einer dieser Verstärker bildet eine sogenannte lineare Verzögerungsleitung mit einem Widerstand und einem Kondensator, die in die Rückkopplungsschleife eingeschaltet ist, und der andere Verstärker ist ein Inverter, der mit einer Verstärkung von weniger als 1 arbeitet und zum Umkehren der Polarität dient Weiterhin ist eine Additionsschaltung 31 vorhanden, die dazu dient, das Ausgangssignal 36 der Schaltung 30 zum Ausgangssignal 34 des Generators 28 für den festen Schwellwert zu addieren, so daß der mittlere Pegel des Signals 36 mit dem Pegel des Videosignals 28a übereinstimmen kann. Das Ausgangssignal 37 der Additionsschaltung 31 bildet

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gemäß I" i g. 2 den schwimmenden Schwellpegel 26. F.inc Umsetzerschaltung 32 in Form eines Kornparators 32 vergleicht die beiden Eingangssignale 35 und 37 und liefen je nach dem Unterschied zwischen diesen Signalen eine »1« oder eine »0«. Das Ausgangssignal 38 des !Comparators 32 einspricht dem in F ig. 4 dargestellten Signa! 27, bei dem es sich um ein Linares Signal handelt.

In dem Generator 28 für den festen Schwellpegel kann eine Spannung, die einer Quelle für eine konstante Spannung entnommen wird, mittels eines verstellbaren Widerstandes geteilt werden, und die übrigen Einrichtungen 29. 30, 31 und 32 können als einfache Operationsverstärker ausgebildet sein.

Im vorliegenden Fall wird der photoelektrische Umsetzer 12 als interne Fernsehkamera bezeichnet, die dazu dient, das zu prüfende Bauteil 11 abzutasten, so daß aufeinanderfolgende Videosignale erzeugt werden, doch kann man die erfindungsgemäße, mit einem schwimmenden Schwellpegel arbeitende Anordnung auch bei einer Anordnung verwenden, bei der zweidimensionale Informationen gleichzeitig verarbeitet werden, und zwar mit Hilfe eines photoelektrischen Umsetzers 12, der so ausgebildet ist, daß er es ermöglicht, ein fokussiertes Bild mit Hilfe einer Anordnung von Photozellen zu speichern; hierbei nimmt der Speicher ein Bild auf, das innerhalb seiner gesamten Fläche eine gleichmäßige Helligkeit hat, und dessen mittlerer Pegel, bei dem es sich um den räumlichen Mittelwert handelt, festliegt. Der anstelle des Generators 28 verwendete Speicher kann z. B. als Einzelbildspeicher ausgebildet sein. Alternativ kann man ein Linsensystem benutzen, das geeignet ist, ein Bild zu speichern, das mittels eines Tiefpaßfilters übermittelt wird, weiches geeignet ist, die räumlichen Variationen des Eingangsbildes zu unterbrechen. Anstelle der Subtraktionsschaltung 29 kann man z. B. eine Anordnung oder Gruppe von Operationsverstärkern verwenden, die dazu dienen, die Helligkeit eines Bildes dadurch zu verändern, daß sie den Mittelwert der Helligkeit von dem Helligkeitswert abziehen. Bei der Schaltung 30 handelt es sich um eine Fiitereinrichtung, z. B. ein Tiefpaßfilter, das geeignet ist, die erforderliche Unscharfe hervorzurufen. Die Einrichtung 31 ist als Bildadditionseinrichtung und die Einrichtung 32 als Bildkomparator ausgebildet. Hierbei wird das Schwellwertsignal 37 des Bildes zu einer zweidimensionalen Information in Gestalt einer leicht gewellten Wellenform, und hieraus wird der diesen Schwcllpcgcl überschreitende steile Bildteil abgeleitet.

Bei Elektrokardiogrammen und Elektroencephalogrammen, bei denen sehr schwache elektrische Signale verarbeitet werden müssen, führt die Auswanderung der "Detektoren zu erhebliciien Schwierigkeiten, doch wird bei einer erfindungsgemäßen Anordnung, bei der mit einem schwimmenden Schwellpegel gearbeitet wird, der Schwellpegel in Abhängigkeit von der langsamen Auswanderang variiert, so daß die Auswanderung nicht zu Schwierigkeiten führt, wenn die Signale in die binären Signale verwandelt werden. Daher läßt sich auch eine sehr kleine Spitze, die eine Pohlstelle repräsentiert, leicht nachweisen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Benutzung eines schwimmenden Schwellpegels besteht bei der Anwendung der Erfindung bei einer Mustererkennungseinrichtung darin, daß die durch eine Fernsehkamera od-dgL herbeigeführte Bildabschattung nicht zu Schwierigkeiten führt Mit anderen Worten, wenn der Schweilpegd 24 niedrig ist, damit gemäß F i g. 2 die Fehlstelle 19' n.'fchgewitsen werden kann, ist die Kurve des. Schwarzpegels im allgemeinen wegen der ungleich mäßigen Empfindlichkeit des Bildes gekrümmt. Wird ■■ das gebräuchliche Verfahren mit einem festen Schwellwen angewendet, besieht dis.· Gefahr, daß das Signal, das den normalen Schwarzpegel mit Ausnahme einer Fehlstelle repräsentiert, den Schwellpegel überschreitet, so daß das Signal irrtümlich den Weißpegel repräsen-

;i) tiert. Wird dagegen gemäß der Erfindung mit einem schwimmenden Schwellpegel gearbeitet, ist es möglich. die fehlerhafte binäre Umsetzung, die auf die ungleichmäßige Empfindlichkeit, z. B. die Bildabschattung, zurückzuführen ist, so weit zu verhindern, daß sich die

Ii Schwarz- und Weißpegei des Videosignals nicht überlappen, was insoweit gilt, als diese Pegel innerhalb des Bereichs außerhalb des mittleren Pegels variieren.

Zweidimensionaler Pufferspeicher

2u Der zweidimensionale Pufferspeicher dient dazu, die zweidimensional angeordneten Informationen, z. B. das Videosignal oder magnetische oder mechanische Informationen, die im folgenden- als »Musterinformationen« bezeichnet werden, in eindimensionale zeitabhängige Informationen dadurch zu verwandeln, daß eine Abtastung bewirkt wird, woraufhin die Informationen entsprechend einer zweidimensionalen Musterinformation neu geordnet werden.
Bei einer Einrichtung zum Verarbeiten optischer

3d Informationen wird das Bild eines Gegenstandes, das mit Hilfe einer Videosignal-Eingabeeinrichtung, z. B. einer Fernsehkamera, gewonnen wird, im allgemeinen in Signale verwandelt, die die Intensitätswerte der Bildelemente repräsentieren.

J5 Die bis jetzt übliche Verarbeitung der informationen der beschriebenen Art wird gewöhnlich mit Hilfe eines Digitalrechners durchgeführt. Hierbei ist es erforderlich, eine sehr große Menge von Videoinformationen in einem Kern- oder Trommelspeicher zu speichern, und jede einzelne Information wird verarbeitet, um die Eigenschaften des Gegenstandes darzustellen. Wenn z. B. ein Einzelbild in der Längsrichtung durch 240 Linien und in der seitlichen Richtung durch 320 Linien unterteilt wird, enthält jedes Einzelbild 76 800 Bildele-ϊ mente. Werden jeweils sechs Bits verwendet, um die hellen und dunklen Bildelemente zu repräsentieren, benötigt man einen Speicher von großem Fassungsvermögen, der 461 000 Bits aufnehmen kann. Außerdem müß jedes Bildelernent verarbeitet werden. Benötigt man 100 Mikrosekunden zum Verarbeiten jedes Bildelements, würde die Verarbeitung aller Bildelemente eines Einzelbildes etwa 7,7 sec in Anspruch nehmen. Die Tatsache, daß in dem Speicher eine große Menge von Informationen gespeichert sind, und daß sich eine längere Verarbeitungszeit ergibt, bedeutet, daß man einen elektronischen Rechner von hoher Leistung während einer Zeitspanne von erheblicher Länge einsetzen muß. Hieraus ergeben sich sehr hohe Kosten für die Prüfanlage.

bo Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren, bei dem die Videoinformationen zuerst in einem Speicher gespeichert und dann verarbeitet werden, ist es gemäß der Erfindung möglich, die Musterinformationen bei ihrem Eintreffen augenblicklich zu verarbeiten. Daher bietet die Erfindung den Vorteil, daß sich die Musterinformationen mit einer Geschwindigkeit verarbeiten lassen, die gleich der Eingabegeschwindigkeit ist Bis jetzt ist keine Eingabeeinrichtung vorgeschlagen

worden, die geeignet ist, gleichzeitig die gesamten /weidimensionalen Informationen aufzunehmen Im allgemeinen werden die Videosignale ζ. Β dadurch gewonnen, daß der Gegenstand mittels einer Fernsehkamera abgetastet wird. Bei dem zweidimensionalen Pufferspeicher nach der Erfindung wird der zweidnncnsionale Raum durch einen Abtastvorgang in eindimensionale zeitliche Informationen umgewandelt, die dann mit Hilfe einiger weniger Speicher in die zweidimensionalen Informationen umgewandelt werden, so daß es :,, möglich ist, die Videoinformationen im Hinblick auf die Aufgabe der Erfindung auf optimale Weise zu verarbeiten.

Beim Verarbeiten von Videoinformationen ist es häufig erwünscht, bei einem Bild der in Fig. 6 ι τ dargestellten Art das Rauschen zu beseitigen. Zu diesem Zweck wurde bereits ein sehr einfaches Verfahren zum Beseitigen des Rauschens aui» den Signalen vorgeschlagen, gemäß welchem eine Abtastung unter Benutzung eines Zeilfilters durchgeführt wird. Hierbei handelt es :o sich jedoch um ein eindimensional arbeitendes Verfahren, so daß die zu den abgetasteten Zeilen rechtwinkligen Komponenten unberücksichtigt bleiben. Um die zweidimensionalen Informationen zu verarbeiten, ist es erforderlich, die bei den vorausgehenden Abtastvorgar- >·-, gen gewonnenen Informationen zu speichern, so daij auch die orthogonalen Komponenten verarbeitet werden können. In der Praxis werden vorzugsweise mindestens die in F i g. 6 mit 39 bezeichneten Informationen in der Verarbeitungseinrichtung gespeichert. Die jo einfachste technische Lösung besteht darin, sämtliche Informationen über das Bild zu speichern, so daß die in Fig.6 mit 39 bezeichneten Informationen in jedem beliebigen Zeitpunkt verwendet werden können. Dies geschieht in der vorstehend beschriebenen Weise mit v, Hilfe eines Digitalrechners, doch benötigt man hierbei eine außerordentlich große Anzahl von Speicherstellen, und das Ein- und Ausgeben bedingt einen erheblichen Zeitverbrauch, so daß sich ein komplizierter Aufbau der Verarbeitungseinrichtung ergibt und hohe Kosten w entstehen. Gemäß der Erfindung werden jedoch nur die in F i g. 6 mit 39 bezeichneten Informationen gespeichert und verarbeitet, so daß man die Anzahl der Speicherelemente verarbeitet, so daß man die Anzahl der Speicherelemente verringern kann. Außerdem 4=i werden die Informationen verarbeitet, sobald die durch das Abtasten gewonnenen Videoinformationen eintreffen, so daß sich die Verarbeitungszeit erheblich abkürzen läßt. Daher ist es gemäß der Erfindung möglich, eine Einrichtung von einfacher Konstruktion zu schaffen und die zweidimensionalen Informationen sehr schnei! zu verarbeiten.

Enthalten die in Fig.6 mit 39 bezeichneten Informationen m abzutastende Zeilen, von denen jede die Länge I hat, müssen Informationen verarbeitet werden, die dem Produkt von m und 1 entsprechen. Wenn der Ausschnitt m χ 1 eine Speicherfunktion hat, ist die Speicherkapazität derart, daß nur die Informationen gespeichert zu werden brauchen, die einer um 1 verkleinerten Zeilenzahl entsprechen, d h, es brauchen nicht alle m Zeilen abgetastet zu werden. Die zu benutzende Einrichtung würde sehr kompliziert und teuer werden, wenn die Speicherelemente zum Speichern der Informationen längs der Abtastlinie / derart wären, daß sich kontinuierlich ändernde Helligkeitsinformationen gespeichert werden können. Daher wird eines von mehreren praktisch brauchbaren Verfahren angewendet, das darin besteht, daß die Abtastlinie in bestimmten Intervallen unterteilt wird, die sich nach den Abständen zwischen benachbarten Abtastlinien richten, wobei in der Praxis die Abtastlinie / zeitabhängig abgefragt wird, und daß die abgefragten Informationen zum Zweck des Speicherns quantisiert werden. Unterteilt man die Abtastlinie oder Zeile /inn Abschnitte und benutzt man zum Quantisieren k Bits, ergibt sich die benötigte Kapazität zum Speichern der Informationen

39 als das Produkt aus m, η und k. Die quantisierten Informationen können in Registern, Verzögerungsleitungen oder mit Blasenspeichern arbeitenden Verschiebungsschaltungen gespeichert werden. Kontinuierliche Informationen lassen sich in einer Analogplatte speichern, so daß es nicht unbedingt erforderlich ist, Abfrage- und Quantisierungsvorgänge durchzuführen.

F i g. 7 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der m gleich i, η gleich 4 und Ar gleich 2 ist. Die Fernsehkamera 12, z.B. ein Vidikon, dient dazu, das optische Bild in elektrische Signale umzusetzen. Ferner ist ein Steuersignalgenerator 40 vorhanden, der die Synchronisations- oder Taktsignale und die Abtastsignale für die Fernsehkamera 12 und die Abfrageeinrichtung 13 liefert. In Abhängigkeit von dem Abtastsignal führt die Fernsehkamera 12 auf bekannte Weise eine Waagerechtabtastung durch, so daß das zweidimensionale, sich aus dunklen und hellen Elementen zusammensetzende Bild in die eindimensionalen elektrischen Informationen umgesetzt werden kann, die Dunkelheits- und Helligkeitsinformationen enthalten.

Die elektrischen Informationen werden durch die Abfrageschaltung 13 in Abhängigkeit von dem Steuersignal abgefragt, das ihr von dem Steuersignalgenerator

40 aus zugeführt wird und mit dem Abtastsignal synchron ist. Daher wird die Abtastzeile / in η Abschnitte unterteilt Eine Quantisierungsschaltung 14, z. B. ein Analog-Digital-Umsetzer, verwandelt die analogen elektrischen Informationen in digitale Informationen, und zwar in Abhängigkeit von dem Synchronisationssignal, das der Steuersignalgenerator 40 synchron mit der Abtastperiode erzeugt. Die der Quantisierungsschaltung entnommenen digitalen Informationen setzen sich aus k Bits zusammen.

Gemäß F i g. 7 sind Schieberegister 41 und 41' vorhanden, die dazu dienen, die quantisierten Informationen für jede abgetastete Zeile zu speichern und ihren Inhalt in Richtung auf ihren Ausgang in Abhängigkeit von dem Synchronisationssignal zu verschieben, das ihnen von dem Steuersignalgenerator 40 synchron mit der Abfragefrequenz zugeführt wird. Jedes Schieberegister enthält η χ k Bitspeicherelemente, und das aus k Bits bestellende Ausgangssignal wird dem Schieberegister 41 und von diesem aus dem Schieberegister 4Γ zugeführt.

Ferner ist ein Schieberegister 42 vorhanden, das m χ η χ k Bitspeicherelemente enthält und dazu dient, die Informationen 39 nach Fig.6 zu speichern; dem Schieberegister kann jedes Bit eingegeben und entnommen werden. Das Ausgangssignal der Quantisierungsschaltung 40 wird den Eingangsklemmen bzw. den i-Klemmen der untersten Stufe des Schieberegisters 42, das Ausgangssignal des Schieberegisters 41 den Eingangsklemmen der mittleren Stufe und das Ausgangssignal des Schieberegisters 41' den Eingangsklemmen der obersten Stufe zugeführt Alle genannten Ausgangssignale werden in Abhängigkeit vom Synchronisationssigna] des Steuersignaigenerators 40 synchron mit der Abfragefrequenz eingegeben. Ferner wird in Abhängigkeit von dem Synchronisationssignal das

Signal mit k Bits in jeder Rcgisierstufe nach rechts verschoben. Die in dem Schieberegister 42 gespeicherten Bitinformationen werden einer Verarbeitungsstufe 16 zugeführt. Das Ausgangssigual dieser Verarbeitungseinrichtung kann einer weiteren Einrichtung zugeführt oder dem Schieberegister 42 eingegeben werden. Die Verarbeitung der Informationen durch die Verarbeitungsstufe 16 erfolgt ebenfalls in Abhängigkeit von dem durch den Steuersignalgenerator 40 erzeugten Synchronisationssignal.

Das Bild wird von links nach rechts abgetastet, wie es in der Fernsehtechnik üblich ist, so daß dann, wenn die rechte untere Ecke der Informationen 39 nach F i g. 6 abgetastet worden ist, alle Informationen 39 in dem Schieberegister 42 gespeichert sind Die Schaltung 16 zum Verarbeiten der in dem Schieberegister 42 gespeicherten Informationen wird je nach der gewünschten Verarbeitung der Daten an weitere Schaltungen angeschlossen, die jedoch nicht einen Gegenstand der Erfindung bilden.

Während sich die Abtast- und Abfragevorgänge abspielen, wird der Inhalt der Schieberegister 41,41' und 42 verschoben. Mit anderen Worten, die einer Verschiebung entsprechenden Informationen werden in dem Schieberegister 42 gespeichert, und das von den genannten Informationen völlig verschiedene Ausgangssignal wird der Verarbeitungsstufe 16 entnommen. Während das Bild abgetastet wird, gibt die Verarbeitungsstufe 16 die verarbeiteten Informationen ab, so daß dann, wenn die Ausgangssignale der Verarbeitungsstufe 16 in Abhängigkeit vom Abtastsignal des Steuersignalgenerators 40 neu geordnet werden, das verarbeitete Bild zur Verfugung steht

Bei einer in Fig.8 dargestellten weiteren Ausführungsform der Erfindung werden anstelle der Schieberegister 4t und 41' Verzögerungsleitungen oder Analogspeicherplatten 43 und 43' verwendet, um die analogen Signale zu speichern, und anstelle der Abfrageschaltung 13 nach F i g. 7 sind drei Abfrageschaltungen 44, 44' und 44" vorhanden, die in Abhängigkeit von den durch den Steuersignalgenerator 40 erzeugten Synchronisationssignalen betätigt werden. Ferner ist die Quantisierungsschaltung 14 nach F i g. 7 durch drei Quantisierungsschaltungen 45, 45' und 45" ersetzt worden, die ebenfalls in Abhängigkeit von den Synchronisationssignalen des Steuersignalgenerators 40 arbeiten. Die Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 8 ist im wesentlichen die gleiche wie diejenige der anhand von Fig.7 beschriebenen, so daß sich eine nähere Erläuterung erübrigen dürfte. Auch auf das Schieberegister 42 wird hier nicht näher eingegangen, da es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, daß es zum Verarbeiten analoger Informationen geeignet ist

F i g. 9 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform nach F i g. 7 zum Speichern von Informationen für je y Abtastzeilen in dem Schieberegister 42. Die Eingänge der Schieberegister 41 und 4Γ werden durch 46 und 46' gesteuert, die ihrerseits durch die Synchronisationssignale gesteuert werden, welche von dem auch die Abtastsignale liefernden Steuersignalgenerator 40 geliefert werden. Im vorliegenden Fall ist angenommen, daß y gleich 3 ist, und daß die Informationen über die erste Abtastzeile in dem Schieberegister 42 gespeichert worden sind. In Abhängigkeil vom Abtasten der ersten Zeile wird das Einschaltsignal des Steuersignalgenerators 40 den Verknüpfungsgliedern 46 und 46' zugeführt, so daß das Glied zum Zuführen des Ausgangssignals der Quantisierungsschaltung 14 zu dem Schieberegister 41 geöffnet wird, während das Glied zum Zuführen des Ausgangssignals des Schieberegisters 41 zu der Eingangsklemme geschlossen wird, und entsprechend wird das Glied zum Zuführen des Ausgangssignals des Schieberegisters 41 zum Eingang des Schieberegisters 41' geöffnet, während das Glied zum Zuführen des Ausgangssignals des Schieberegisters 41' zu der Eingangsklemme geschlossen wird. Andererseits wird in

ι ο Abhängigkeit vom Abtasten der zweiten und der dritten Zeile ein Abschaltsignal den Gliedern 46 und 46' zugeführt, so daß das Glied zum Zuführen des Ausgangssignals der Quantisierungsschaltung 14 zum Eingang des Schieberegisters; 41 geschlossen wird, während das Glied zum Zuführen des Ausgangssignals des Schieberegisters 41 zu der Eingangsklemme geöffnet wird; entsprechend wird das GGed zum Zuführen des Ausgangssignals des Schieberegisters 41 zum Eingang des Schieberegisters 41' geschlossen, während das Glied zum Zuführen des Ausgangssignals des Schieberegisters 41' zu der Eingangsklemme geöffnet wird. Mit anderen Worten, der Inhalt der Schieberegister 41 und 41' wird umgewälzt bzw. er zirkuliert, während die zweite und die dritte Zeile abgetastet werden. I-■ Abhängigkeit vom Abtasten der vierten Zeile wiederholen sich die vorstehend bezüglich des ersten Abtastvorgangs beschriebenen Vorgänge. In der weiter oben beschriebinen Weise wird das Ausgangssignal der Quantisierungsschaltung 14 dem Schieberegister 41 zugeführt, dessen Inhalt zum Zweck des Speicherns in das Schieberegister 41' überführt wird. Entsprechend werden die Informationen über jeweils drei Abtastzeilen in dem Schieberegister 42 gespeichert Auf diese Weise ist es möglich, die Videoinformationen im wesentlichen in der gleichen Weise zu verarbeiten, wie es bezüglich der Ausführungsform nach F i g. 7 beschrieben wurde.

Gemäß F i g. IC können zu jedem der Glieder 46 und 46' jeweils ein UND-Glied 47, ein NAND-Glied 48 und ein ODER-Glied 49 gehören.

Sollen die Grobvideoinformationen über eine abgetastete Zeile der Verarbeitungsstufe 16 eingegeben werden, kann man gemäß Fig. 11 die von dem Schieberegister 42 zu der Verarbeitungsstufe 16 führenden Ausgangsleitungen überspringen bzw. zusammenfassen, und hierbei muß die Breite des der Verarbeitungseinrichtung zugeführten Taktsignals des Steuersignalgenerators 40 entsprechend vergrößert werden. Diese Anordnung erweist sich insbesondere

so dann als vorteilhaft, wenn zwei verschiedene Informationen in de/ Einrichtung 16 verarbeitet werden, und wenn die Verarbeitung der Informationen innerhalb der Abfrageperiode der Abfrageschaltung 13 nicht zu Ende geführt werden kann.

Anordnung zum Gewinnen eines kleinen Ausschnitts

1. Begrenzungslinienabstandsverfahren

wi Fig. 12 zeigt ein zu prüfendes Bauteil, bei dem das zweidimensionale Hell-Dunkel-Muster an den Begrenzungslinien zwischen den dunklen und den hellen Flächen seine Intensität allmählich ändert. Die hellen und dunklen Flächen enthalten gemäß Fig. 12 Fehlstel-

b^r> len 50 und 51. Fig. 13 zeigt eine Wiedergabe des Bildes nach Fig. 12, das abgefragt und unter Benutzung des binären Pegels quantisiert worden ist, und bei dem die Fehlstellen 50' und 51' den Fehlstellen 50 und 51 nach

Fig, 12 entsprechen. Man erkennt, daß die Begrenzungslinien einen Vorsprung 52 und eine Einkerbung 53 aufweisen, deren Entstehung auf die Quantisierung des Bildes zurückzuführen ist In der Verarbeitungseinrichtung werden die mikroskopischen Ausschnitte 50', 51', 52 und 53, bei denen es sich um die Fehlstellen handeln kann, dem quantisierten Bild nach Fig. 13 entnommen und ohne Rücksicht darauf nachgewiesen, ob es sich tatsächlich um Fehlstellen oder lediglich um einen Vorsprung oder eine Einkerbung an der Begrenzungslinie handelt, so daß es möglich ist, nur die Fehlstellen herauszuziehen und nachzuweisen.

Im folgenden wird anhand von F i g. 14 der Grundgedanke des Verfahrens erläutert, das dazu dient, die mikroskopischen Ausschnitte herauszuziehen, bei denen es sich um Fehlstellen oder aber um VorsprOnge oder Einkerbungen an den Begrenzungslinien handeln kann. Das Verfahren zum Gewinnen eines mikroskopischen Ausschnitts außerhalb der Begrenzungslinie besteht darin, daß diejenigen Bildelemente herausgezogen werden, deren Helligkeit sich in Beziehung zu den Bildeiementen in einer bestimmten Richtung gegenüber einem hellen Zustand oder einem dunklen und hellen oder dunklen Zustand oder einem hellen und dunklen Zustand ändert Beispielsweise ist es möglich, die Fehlstellen 50' und 51' nachzuweisen, da sich die Helligkeit längs der waagerechten Linien 54 und 55 von hell nach dunkel und hell und dunkel sowie von dunkel nach hell ändert Es besteht jedoch die Gefahr, daß ein in der waagerechten Richtung langgestreckter mikroskopischer Ausschnitt oder eine Fehlstelle nicht nachgewiesen wird, so daß es erforderlich ist, eine Fehlstelle in der senkrechten Richtung und notfalls in einer geneigten Richtung nachzuweisen. Auf diese Weise ist es möglich, in der Praxis jede beliebige Fehlstelle mit der erforderlichen Genauigkeit nachzuweisen.

Zum Ermitteln der Vorsprünge oder Einkerbungen an den Begrenzungslinien werden die beiden mikroskopischen Ausschnitte so gewählt daß sich jedes Bildelement zwischen ihnen anordnen läßt Wenn einer der mikroskopischen Ausschnitte dunkel oder hell ist, während der andere mikroskopische Ausschnitt hell oder dunkel ist, können die Vorsprünge oder Einkerbungen an den Begrenzungslinien identifiziert werden. Beispielsweise liegt der Vorsprung 52 an der Begrenzungslinie zwischen zwei mikroskopischen Ausschnitten 56 und 56', und der Ausschnitt 56 ist hell, während der Ausschnitt 56' dunkel ist, so daß sich der Vorsprung 52 identifizieren läßt Entsprechend liegt die Einkerbung 53 zwischen zwei mikroskopischen Ausschnitten 57 und 57', von denen der erstere dunkel und der letztere hell ist Es sei bemerkt, daß man die mikroskopischen Ausschnitte so wählen muß, daß man ein unempfindliches Band erhält Werden die mikroskopischen Ausschnitte, die nach einem der vorstehend beschriebenen Verfahren herausgezogen worden sind, miteinander verglichen, kann man die Fehlstellen 50" und 51" von dem in Fig. 15 gezeigten Vorsprung und der Einkerbung unterscheiden.

Nachstehend wird die nach dem Begrenzungslinienabstandsverfahren arbeitende Verarbeitungseinrichtung oder -stufe anhand von F i g. 16 beschrieben, wo in einem Blockschaltbild die Anordnung nach Fig. 1 in Verbindung mit einer Verarbeitungseinrichtung dargestellt ist. Das optische Bild eines Bauteils It, z. B. einer zu prüfenden gedruckten Schaltung, wird durch einen photoelektrischen Wandler, z. B. eine Fernsehkamera 12, in elektrische Videosignale verwandelt. Gemäß F i g. 16 enthält der Diagrammblock 59 die die Schaltung 14 zum Erzeugen der binären Signale, die Abfrageschaltung 13 und die Speicherstufe 15 zum Entnehmen der zweidimensionalen Videoinformationen 58 für einen mikroskopischen Ausschnitt aus dem kontinuierlichen Videosignal. Ferner gehört zu der Prüfanlage eine Schaltung 61 zum Entnehmen der mikroskopischen Ausschnitte aus dem Muster auf der Basis des vorstehend beschriebenen Begrenzungslinienabstands- ο Verfahrens sowie eine Schaltung 62 zum Entnehmen der Begrenzungslinien des Musters. Anstelle der Einrichtung 61 könnte man auch eine weiter unten beschriebene Einrichtung benutzen, deren Wirkungsweise auf dem Vergrößerungs-Verkleinerungs-Verfahren oder einem Begrenzungslinien-Ausmittelungsverfahren beruht Das für den mikroskopischen Ausschnitt geltende Signal bzw. das örtliche Videosignal 60 wird sowohl der Schaltung 61 zum Entnehmen des mikroskopischen Ausschnitts als auch der Schaltung 62 zum Entnehmen der Begrenzungslinien zugeführt, und die so gewonnenen Ausgangssignale 63 und 64 werden einem Komparator 65 zugeführt, dessen Ausgangssignal dann eine tatsächlich vorhandene Fehlstelle repräsentieren kann. Diese Fehlstelle wird dann mit Hilfe einer

>5 Darstellungseinrichtung 67, z. B. eines Fernsehmonitors dargestellt Erforderlichenfalls ist es möglich, nicht nur die Fehlstellen, sondern auch den Hintergrund in verschiedenen Farben wiederzugeben, wie es in F i g. 15 gezeigt ist so daß sich die Lage, die Größe, die Art usw.

jo der betreffenden Fehlstelle leichter erkennen läßt.

Ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung 61 zum Entnehmen eines kleinen Ausschnitts ist in F i g. 17 dargestellt Einige Beispiele für Teile des Bildes, das sich aus 5x5 Bildelementen zusammensetzt, sind in F i g. 18 gezeigt; jeder mikroskopische Ausschnitt, der zwei Bildelemente oder nur ein Bildelement enthält, soll nachgewiesen und entnommen werden können. In Fig. 15 erkennt man bei 75 ein logisches Muster zum Nachweisen und Entnehmen eines mikroskopischen Ausschnitts in der senkrechten Richtung, bei 76 und 77 logische Muster für die waagerechte Richtung sowie bei 78,79,80 und 81 solche für die diagonalen Richtungen. Die Schaltung 61 ist in Fig. 17 in Verbindung mit den logischen Mustern 74 und 75 dargestellt und das

4> Ausgangssignal 70a wird eine »1«, wenn ein mikroskopischer Ausschnitt vorhanden ist, der aus einem Bildelement oder einer senkrechten Reihe von Bildelementen besteht Gemäß F i g. 17 sind UND-Glieder 68a, 686, 68c und 68c/ vorhanden, und die invertierten Eingangssignale werden den mit einem kleinen Kreis bezeichneten Eingängen zugeführt An diese UND-Glieder ist ein ODER-Glied 69 angeschlossen. Die in Fig. 17 gezeigte Schaltung ist so ausgebildet, daß ihr Ausgangssigna] 70a eine »1« ist, wenn das mittlere Bildelement 71 einer »1« entspricht und die beiden Bildelemente 72 und 73 jeweils einer »0« entsprechen, oder wenn das mittlere Bildelement 71 einer »0« entspricht und die Bildelemente 72 und 73 einer »1« entsprechen. Auf ähnliche Weise werden den logischen

bo Schaltungen für die logischen Muster 76 bis 81 nach Fig. 18 die Ausgangssignale 70i, 70c und 70c/ entnommen, die alle jeweils einer »1« entsprechen. Wenn das Bildelement 71 eines von zwei benachbarten Bildelementen oder ein einziges Bildelement ist liefert

bi daher das ODER-Glied 63 das Ausgangssignal»1«.

Ein Ausführungsbeispiel der Schaltung 62 zum Entnehmen der Begrenzungslinien des Musters ist in F i g. 19 dargestellt, und die logischen Muster, die durch

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diese Schaltung verarbeitet werden, sind in Fig.20 gezeigt Die logischen Muster 84 und 85 sowie 86 und 87 dienen zum Entnehmen der Begrenzungslinien, die keine Fehlstelle in einer diagonalen Richtung, in der senkrechten oder der waagerechten Richtung aufweisen. Betrachtet man das mittlere Bildelement 71, und entsprechen die Bildelemente innerhalb der mikroskopischen Bereiche 82 und 83 alle einer »0« und »1« bzw. einer »1« und einer »0«, wird das Bildelement 71 als ein solches identifiziert, das auf einer Begrenzungslinie liegt, die keine Fehlstelle aufweist Die Bildelemente, zu denen das mittlere Element 71 gehört, jedoch nicht die Bildelemente in den mikroskopischen Bereichen 62 und 83 gehören zu dem unempfindlichen Bereich. Gemäß Fig. 19 wird das logische Muster 84 nach Fig.20 benutzt so daß dann, wenn die Begrenzungslinie keine Fehlstelle in einer diagonalen Richtung aufweist die Schaltung 61 das Ausgangssignal 88a l'sfert das ein^r »1« entspricht Entsprechend liefert die Schaltung 61 bei den logischen Mustern 85,86 und 87 das Signal »1«, das anzeigt daß die Begrenzungslinie keine Fehlstelle aufweist. Somit erhält man gemäß Fig. 19 das Ausgangssignal 64 in Form einer »1«, wenn das mittlere Bildelement 71 auf einer Begrenzungslinie ohne Fehlstellen liegt. Somit kann man die keine Fehlstelle aufweisende Begrenzungslinie mit Hilfe der räumlichen logischen Verarbeitung entnehmen, bei dei das unempfindliche Band den Mittelpunkt uingibi. F.s sei bemerkt, daß man die vorstehend beschriebene Schaltung 62 zum Entnehmen eines Begrenzungsteils auch in Kombination mit einer Einrichtung zum Entnehmen eines kleinen Ausschnitts benutzen kann, deren Wirkungsweise auf dem Vergrößerungs-Verkleinerungs-Verfahren oder dem Begrenzungslinienausmittelungsverfahren beruht. In diesem Fall wird in die nächste Stufe ein Komparator 65 eingeschaltet.

Fig. 21 zeigt eine Ausführungsform eines Komparators 65 zum Vergleichen des Ausgangssignals 63 der Schaltung 61 zum Entnehmen eines kleinen Ausschnitts mit dem Ausgangssignal 64 der Schaltung 62 zum Entnehmen eines Begrenzungsteils. Mit Hilfe dieses Komparators 65 wird nur der tatsächlich vorhandene mikroskopische Ausschnitt bzw. die Fehlstelle ermittelt. Mit anderen Worten, wenn das mittlere Bildelement 71 nachgewiesen und als Fehlsteile entnommen wird, wird das Ausgangssignal 63 zu einer »1«, doch wenn das Bildelement 71 als auf der Begrenzung liegend nachgewiesen wird, wird das Ausgangssignnl 64 zu einer »1«. Daher wird das Ausgangssignal 66 zu einer »0«, so daß das Bildelement 71 als Vorsprung oder Einkerbung der Begrenzung identifiziert wird. Ist das Ausgangssignal 64 eine »0«, wird das Ausgangssignal 66 zu einer »1«, die anzeigt, daß das Bildelement 71 einer gegenüber der Begrenzung versetzten Fehlstelle entspricht.

2. Vergrößerungs-Verkleinerungs-Verfahren

Zum Zweck der Erläuterung sei angenommen, daß das zu prüfende Bauteil 11 nach Fig. I ein Muster aufweist, das sich aus Einsen und Nullen zusammensetzt. Als Beispiel sei ein Bildelement betrachtet, das einer»!« entspricht. Wird diese 1-Fläche zweidimensional vergrößert oder erweitert und dann wieder verkleinert, verschwindet die in der Fläche »1« enthaltene relativ kleine Fläche »0«. Wird die Fläche »0« zweidimensional vergrößert und dann wieder verkleinert, verschwindet entsprechend die in der Fläche »0« enthaltene relativ kleine Fläche »1«. Das wichtige Merkmal dieses Vergrößerungs- und Verkleinerungs-Verfarirens besteht darin, daß die Fläche »1« oder »0« wieder in ihre ursprüngliche Form und Lage zurückgeführt wird, daß hierbei jedoch die darin enthaltene kleine Fläche »0« bzw. »1« verschwindet

Wenn man ein zweidimensionales Muster, das eine sehr kleine Fehlstelle aufweist mit Hilfe des Vergrößerungs-Verkleinerungs-Verfahrens verarbeitet folgt hbraus, daß man das gleiche Muster erhalten kann, das die Fehlstelle nicht aufweist Dieses wiederhergestellte

ίο Muster kann zu verschiedenen Zwecken verwendet werden. Beispielsweise kann man eine gedruckte Schaltung mit einer Fehlstelle fotografieren und das Bild in der vorstehend beschriebenen Weise verarbeiten. Alternativ kann man das Bild der gedruckten Schaltung

is in elektrische Signale umsetzen, die dann in der beschriebenen Weise verarbeitet und schließlich wieder in ein optisches Bild zurückverwandelt werden.

Das verarbeitete Muster kann mit dem ursprünglichen Muster verglichen werden, so daß sich nur die fehlerhafte Fläche auf eine nachstehend erläuterte Weise entnehmen läßt In F i g. 22 sei angenommen, daß die schraffierte Fläche einer »1« und die weiße Fläche einer »0« entspricht Die Fläche »1« enthält eine kleine 0-Fläche 96, während die Fläche »0« eine kleine 1-Fläche 97 enthält

Zuerst wird die Fläche »1« in F i g. 22 vergrößert d. h. die Begrenzung der Fläche »1« wird in Richtung auf die Fläche »0« längs der gleichen Strecke erweitert, so daß man das Mustei 90 nach F i g. 22 erhält. Hierdurch wird

in die 0-Fläche 96 verkleinert, bis sie verschwindet, während die 1 -Fläche vergrößert wird.

Hierauf wird die 1-Fläche des Musters 90 verkleinert, so daß sich die zugehörige Begrenzun.gslinie längs der gleichen Strecke in Richtung auf die Mitte dieser Räche

si von der 0-Fläche aus zusammenzieht und man das Muster 91 nach Fig. 22 erhält. Man erkennt, daß die kleine Fläche 96 nicht erneut erscheint, daß jedoch die ursprüngliche Fläche 89 wiederhergestellt wird. Mit anderen Worten, die in der 1-Fläche enthaltene kleine

4ii 0-Fläche wird beseitigt, wie es in F i g. 22 bei 91 gezeigt ist.

Vergleicht man das usprüngliche Muster 89 mit dem verarbeiteten Muster 91, erhält man gemäß Fi g. 22 ein Muster 92, das die 1 -Fläche an den Punkt enthält, der der -, Fehlstelle oder 0-Fläche % entspricht.

Wird die 1-Fläche des Musters 89 verkleinert, erhält man das Muster 93 nach Fig. 22. Wird die 1-Fläche des Musters 93 vergrößtert oder erweitert, erhält man gemäß F i g. 22 das Muster 94. Man erkennt daß die in

,Ii der 0-Fläche des Musters 89 enthaltene relativ kleine 1-Fläche zum Verschwinden gebracht worden ist. Vergleicht man das ursprüngliche Muster 89 mit dem verarbeiteten Muster 94, erhält man gernäß F i g. 22 das Muster 95, das die 1-Fläche an einem Punkt enthält, der

v, der 1-Fläche 97 bei dem ursprünglichen Muster 89 enthält.

Aus den Mustern 92 und 95 werden die in dem ursprünglichen Muster 89 enthaltenen Flächen nachgewiesen und entnommen. Es sei bemerkt, daß eine

w) Verkleinerung bzw. Vergrößerung der 1-Fläche einer Verkleinerung und Vergrößerung der 0-Hache entspricht.

Im folgenden werden einige praktische Beispiele für das Vergrößerungs-VerkleinerungsVeifahren anhand

h-, von Fi ρ 23 beschrieben, wo zweidimensional Muster dargestellt sind, die durch räumliches Abfragen jeweils in mehrere gleichartige quadratische Bildelemente unterteilt werden. Dieses Abfrageverfahren wird beim

Verarbeiten von Bildern mit Hilfe digitaler Einrichtungen in großem Umfang angewendet

Zuerst wird jede Begrenzungslinie eines Bildelements in tier waagerechten Richtung verlagert, und dann wird jede Begrenzungslinie in der senkrechten Richtung verlagert. Gemäß F i g. 23 enthält das zu verarbeitende Muster 98 schraffierte 1-Bildelemente und zweite O-BUdelemente. Das Verfahren zum Vergrößern der 1-Flächen und zum darauffolgenden Verkleinern dieser Flächen bis zu ihrer ursprünglichen Größe ist in F i g. 23 bei 99, 100, 101 und 102 dargestellt, während das Verfahren zum Verkleinern der O-Flächen oder Bildelemente und zum darauffolgenden Vergrößern bis zu ihrer ursprünglichen Größe bei 103,104,105 und 106 dargestellt ist Die folgende Beschreibung bezieht sich nur auf die Verarbeitung eines mikroskopischen Ausschnitts zum Zweck des Wiederherstellens oder des Beseitigens.

Die !-Elemente des Musters 98 werden in der waagerechten Richtung vergrößert, so daß die Nudelemente A und B bei dem Muster 99 aus 0-Elementen in 1-Elemente verwandelt werden. Werden die 1-Bildelemente bei den vergrößerten Bildelementen in der senkrechten Richtung erweitert, werden die Bilde'«*- mente C und D bei dem Muster 99 aus 0-Elementen in 1-Elemente verwandelt, so daß man das Muster 1Oi erhält. Hierauf werden die 1-Bildelemente des Musters 100 in der senkrechten Richtung verkleinert, so daß ie Bildelemente C" und D' des Musters 101 a.is 1-Elementen in 0-Elemente verwandelt wr den; werden die Bildelemente weiter in der waagerechten Richtung verkleinert, werden die Bildelemente A' und B' aus 1-Elementen in 0-Elemente verwandelt, so daß man das Muster 102 erhält. Man erkennt sofort, daß das verarbeitete Muster 102 das gleiche ist wie das ursprüngliche Muster 98, und daß dann, wenn eine mikroskopische !-Fläche vergrößert und dann wieder verkleinert wird, diese Fläche ohne Rücksicht darauf, wie klein der mikroskopische Ausschnitt ist, wieder in seine ursprüngliche Form gebracht wird. Dies bedeutet, daß die großen und kleinen !-Flächen des Musters 91 nach F i g. 22 reproduziert werden.

Werden die 1-Bildelemente des Musters 98 in der senkrechten Richtung verkleinert oder komprimiert, werden die Bildelemente C'und D'des Musters 103 aus 1-Elementen in 0-Elemente verwandelt. Werden die 1-Bildelemente in der waagerechten Richtung weiter verkleinert oder komprimiert, wird das Bildelement B' aus einem !-Element ^:n ein 0-Element verwandelt, so daß man das Muster 104 erhält. Wird das Muster 104 vergrößert oder erweitert, erhält man zunächst das Muster 105 und danach das Muster 106, doch enthält in der Praxis das Muster 104 das Element »1« nicht, und daher wird das Vergrößemngs- oder Erweiterungsverfahren nicht durchgeführt. Wird das bzw. jedes 1-Bildelement verkleinen oder komprimiert und dann wieder vergrößert oder erweitert, wird somit jedes 1-Bildelement zum Verschwinden gebracht. Dies entspricht der !-Fläche 97 des Muslers 94, die durch das Verkleinerungs-Vergrößerungsverfahren zum Verschwinden gebracht wird.

Nachstehend wird ein Verfahren beschrieben, das es ermöglicht, einen mikroskopischen Ausschnitt mit Hilfe des Vergrößerungs-Verkleinerungs-Verfahrens zu beseitigen, ohne daß von dem räumlichen Abfragen, d. h. von einem kontinuierlichen räumlichen Muster, Gebrauch gemacht wird. Bei diesem Verfahren werden photographische Filme verwende'; ein unbelichteter Film wir** a: Γ einen belichteten und entwickelten Film aufgeleg* md dann von der Rückseite des entwickelten Films aus belichtet Es sei angenommen, daß der entwickelte Film ein Muster aufweist das sich aus dunklen und hellen Flächenelementen zusammensetzt so daß dann, wenn der durch diesen Film hindurch belichtete Film entwickelt und fixiert wird, die dunklen und die hellen Flächenelemente miteinander vertauscht sind. Dieses Verfahren wird im folgenden als />Umkehrverfahren« bezeichnet In manchen Fällen wird ein entwickelter oder Originalfilm zusammen mit einem unbelichteten Film in allen Richtungen um gleich große Beträge gereckt während relative Drehbewegungen der Filme verhindert werden. Dieses Verfahren wird im folgenden als »Ausdehnungs-Umkehrverfahren« bezeichnet Hierbei wird ein unbelichteter Film so behandelt, daß selbst eine kleine Fläche, die mit Licht belichtet worden ist das auch nur während einer sehr kurzen Zeit durch den Originalfilm gefallen ist zu einer dunklen Fläche wird. Entsprechend wird eine überhaupt nicht belichtete Fläche so behandelt, daß eine helfe Fläche entsteht. Diese Bedingungen lassen sich leicht erfüllen, wenn man mit bekannten, leicht zu beschaffenden kontrastreichen Filmen arbeitet

Der Bilderzeugungsvorgang wird im folgenden anhand von Fig.24 und 25 näher erläutert Das ursprüngliche Bild oder Muster auf einem Film setzt sich aus dunklen (schraffierten) hellen Flächen zusammen. Die große dunkle Fläche enthält einen hellen mikrosko-

jo pischen Ausschnitt 118, während die große helle Fläche einen dunklen mikroskopischen Ausschnitt 117 enthält. Im folgenden wird zuerst das Verfahren zum Beseitigen dieser mikroskopischen Ausschnitte beschrieben.

Mit Hilfe des Umkehrverfahrens erhält man gemäß

]3 F i g. 24 aus dem Muster 107 ein Muster 108, aus dem man mit Hilfe des Ausdehnungs-Umkehrverfahren ein Muster 109 gewinnt. Das Musler 109 enthält die erweiterten oder vergrößerten dunklen Flächen des ursprünglichen Musters 107, und der mikroskopische

4(i Ausschnitt 118 in der dunklen Fläche ist zum Verschwinden gebracht worden.

Mit Hilfe des Ausdehungs-Umkehrverfahrens gewinnt man aus dem Muster 109 gemäß Fig.24 das Muster 110, aus dem man mit Hilfe des Umkehrverfah-

•43 rens das Muster 111 erhält, bei dem die dunkle Fläche des Musters 109 verkleinert oder komprimiert ist. Das Muster oder Bild 111 ähnelt im wesentlichen dem ursprünglichen Muster 107, abgesehen davon, daß der in der dunklen Fläche des ursprünglichen Musters

5» enthaltene helle mikroskopische Ausschnitt oder Fleck zum Verschwinden gebracht worden ist.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann man einen hellen mikroskopischen Ausschnitt, der in der dunklen Fläche eines ursprünglichen Bildes oder

si Musters enthalten ist dadurch beseitigen, daß man die dunkle Fläche zuerst vergrößert und dann wieder verkleinert, was praktisch dem Verfahren des Vergrößerns und des darauffolgenden Verkleinerns der hollen Fläche entspricht

w) Vergleicht man das ursprüngliche Bild 107 mit dem entwickelten Film 111, läßt sich der beseitigte mikroskopische Ausschnitt leicht nachweisen. Wird der Originalfilm 107 auf den entwickelten Film 110 aufgelegt u.id mit ihm in Deckung gebracht, läßt nur der

hi helle mikroskopische Ausschnitt 118 Licht durch, so daß er leicht nachgewiesen werden kann.

Als nächstes wird im folgenden anhand von F i g. 25 das Verfahren zum Entnehmen des Htinklpo mi _f rncWnni.

sehen Ausschnitts 117 aus dem gleichen ursprünglichen Muster 107 beschrieben. Mit Hilfe der Ausdehnungs-Umkehrbehandlung des ursprünglichen Bildes 107 erhält man gemäß Fig.25 das Muster 114, bei dem der dunkle mikroskopische Fleck 117 beseitigt , ist. Durch eine Umkehrbehandlung des Musters 114 kann man das Muster HS gewinnen, bei dem die dunkle Fläche des ursprünglichen Bildes 107 verkleinert oder komprimiert ist.

Durch eine Umkehrbehandlung des Film 115 erhält m man gemäß Fig. 25 das Muster 114', und aus diesem Muster entsteht durch Anwendung des Ausdehnungs-Umkehrverfahrens ein Muster 116, bei dem die in dem Muster 115 enthaltene dunkle Fläche erweitert oder vergrößert ist. Zwar ähnelt das Muster 114 im π wesentlichen dem Muster 114', da man das Muster 114 mit Hilfe der Ausdehnungs-Umkehrbehandlung des Originalbildes 107 erhält, und da das Muster 116 durch die Ausdehnungs-Umkehrbehandlung des Musters 114' gewonnen wird, doch um eine genaue Übereinstimmung zwischen den in Fig.24 und 25 dargestellten Verfahrens herzustellen, werden im folgenden die Muster 114' und 115 beschrieben.

Bei dem Muster 116 ist die dunkle Fläche des Musters

115 erweitert oder vergrößert, und das Muster 116 eines im wesentlichen dem ursprünglichen Muster 107, abgesehen davon, daß der dunkle mikroskopische Fleck 117 beseitigt worden ist.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann der dunkle mikroskopische Fleck innerhalb der hellen jo Fläche dadurch beseitigt werden, daß man die dunkle Fläche verkleinert oder komprimiert und sie dann vergrößert oder erweitert, was dem Verfahren des Vergrößerns oder Erweiterns und des nachfolgenden Verkleinerns oder Komprimierens der hellen Fläche js gleichwertig ist

Durch Vergleichen des Originals 107 mit dem Muster

116 läßt sich der dunkle mikroskopische Fleck 117 leicht nachweisen. Bringt man die Muster 107 und 116 in Deckung miteinander, läßt nur der mikroskopische Fleck 117 Licht durch, so daß er leicht zu erkennen ist. Bringt man alternativ die Muster 110 und 116 zur Deckung, lassen sich alternativ alle in dem ursprünglichen Muster 107 enthaltenen mikroskopischen Flecke

117 und 118 leicht nachweisen. ' Gemäß F i g. 24 erhält man das Muster 112 durch die

Ausdehnungs-Umkehrbehandlung des Musters 111, und durch die Ausdehnungs-Umkehrbehandlung des Musters 112 gewinnt man das Muster 113, bei dem alle ursprünglich in dem Original 107 enthaltenen mikroskopischen Flecke 117 und 118 beseitigt sind. Man erkennt, daß das Muster 113 im wesentlichen dem ursprünglichen Muster 107 ähnelt, daß jedoch die mikroskopischen Flecke verschwunden sind.

Bei dem Verfahren zum Gewinnen des Musters 113 aus dem Original 107 wird die dunkle Fläche vergrößert, verkleinert, nochmals verkleinert und dann weder vergrößert, was dem Verfahren gleichwertig ist, bei dem die helle Fläche zuerst verkleinert, vergrößert, nochmals vergrößert und dann wieder verkleinert wird, und μ hierdurch werden die in dem Original 107 enthaltenen mikroskopischen Flecke sämtlich beseitigt Durch Vergleichen des Originals 107 mit dem Muster 113 lassen sich die Lage und die Fom der mikroskopischen Ausschnitte oder Fehlstellen leicht ermitteln. Wenn das Original 107, wie beschrieben, in Deckung mit dem Muster 110 gebracht wird, läßt sich der helle mikroskopische Fleck 118 innerhalb der dunklen Fläche nachweisen, und wenn man das Muster 108 in Deckung mit dem Muster 113 bringt, kann der dunkle Fleck 117 in der hellen Fläche nachgewiesen werden.

Zusammenfassend kann man feststellen, daß alle innerhalb eines Musters vorhandenen mikroskopischen Flecke beseitigt werden können, wenn man eine dunkle oder eine helle Fläche innerhalb eines zweidimensionalen binären Musters räumlich um den gleichen Betrag bzw. die gleiche Strecke vergrößert und dann wieder um den gleichen Betrag verkleinert, oder wenn man zuerst eine räumliche Verkleinerung um einen vorbestimmien Betrag und dann wieder eine Vergrößerung um den gleichen Betrag durchführt. Durch Vergleichen eines Originalmusters mit dem Muster, das nach dem bzw. jedem der vorstehend beschriebenen Verfahren behandelt worden ist läßt sich jeder in dem ursprünglichen Muster enthaltene mikroskopische Fleck nachweisen.

Im allgemeinen sind die Fehler oder Rauschkomponenten, die bei einem Muster vorhanden sind, sehr klein bzw. gering, so daß sie sich leicht mit Hilfe der beschriebenen Verfahren herausziehen lassen.

Bei den vorstehend beschriebenen Verfahren ist es nicht erforderlich, eine genaue Deckungslage herbeizuführen, wie es bei Mustererkennungssystemen im allgemeinen notwendig ist. Der Ausdruck »Deckungslage« bezeichnet hier ein Verfahren zum Bestimmen einer genauen relativen Lage eines vorher gespeicherten Btzugsmusters und eines eingegebenen Bildes eines zu erkennenden oder zu prüfenden Musters. Das Herbeiführen einer genauen Deckung ist äußerst schwierig, da ein zu erkennendes oder zu prüfendes Muster nicht in allen Einzelheiten mit dem Bezugsmuster übereinstimmt. Dies läßt sich leicht daraus erklären, daß der zu prüfende Gegenstand bzw. das Muster verschiedene Fehistellen aufweisen kann. Im Hinblick hierauf erweisen sich die erfindungsgemäßen Verfahren als sehr einfach. Diese Verfahren lassen sich beim Prüfen gedruckter Schaltungen, integrierter Schaltkreise oder gedruckter Schriftzeichen anwenden. Bei den bekannten Verfahren, bei denen die Herstellung einer Deckungslage erforderlich ist erweist es sich als äußerst schwierig, die Fehlstellen oder Abweichungen nachzuweisen, wenn nicht hierdurch ein genaues Bezugsmuster gespeichert worden ist; gemäß der Erfindung ist keine Speicherung eines Bezugsmusters erforderlich, so daß auf die Benutzung einer Speichereinrichtung verzichtet werden kann. Ferner läßt sich jedes neue Muster prüfen, das vorher noch niemals verarbeitet worden ist

Bei den vorstehend beschriebenen Verfahren bestimmt das Ausmaß der Vergrößerung bzw. der Verkleinerung die Größe der nachweisbaren mikroskopischen Ausschnitte oder Fehlstellen. Daher darf man die Parameter, die benutzt werden, um bei einem relativ großen Muster einen relativ großen mikroskopischen Ausschnitt oder eine Fehlstelle nachzuweisen, nicht anwenden, wenn bei einem kleinen Muster ein relativ kleiner mikroskopischer Ausschnitt oder eine Fehlstelle nachgewiesen werden soll. Die in Frage kommenden Prüfbedingungen sind im allgemeinen in den einschlägigen Prüfvorschriften beschrieben.

F i g. 26 zeigt eine große Anzahl von Speicherelementen, die in der bei 119 und 120 dargestellten Weise angeordnet sind, und deren Lage der Lage von Bildelementen entspricht Jedes Speicherelement kann Informationen aufnehmen und ausgeben, und im vorliegenden Fall werden Flip-Flop benutzt Bei den Anordnungen 119 und 120 repräsentiert jedes durch gestrichelte Linien abgegrenzte Quadrat "ein Bildele-

ment, gegenüber welchem der zugehörige Flip-Flop bzw. das Speicherelement angeordnet ist.

Jeder Flip-Flop der Anordnung 119 wird in Abhängigkeit davon, ob das betreffende Bildelement hell oder dunkel ist, in den 1-Zustand oder in den ^r> O-Zustand gebracht Wenn als Bildeingabeeinrichtung 12 z. B. eine Fernsehkamera benutzt wird, bei der der Aufnahmegegenstand waagerecht von links oben nach rechts unten abgetastet wird, werden die Ausgangssignale der Quantisierungsschaltung 14 in den Flip-Flop der Anordnung 119 nacheinander von links oben bis rechts unten gespeichert Da diese Anordnung bekannt ist, dürfte sich eine nähere Beschreibung erübrigen.

Die Flip-Flop-Anordnung 120, die der Anordnung 119 im wesentlichen ähnelt, dient dazu, die zu verarbeitenden Informationen auf eine noch zu erläuternde Weise zu speichern. In Fig.26 wird jeder FHp Flop der Anordnung 119 und 120 durch die Koordinaten (i, j) identifiziert

Ein ODER-Glied 121 dient dazu, das beschriebene Vergrößerungsverfahren durchzuführen. Der Inhalt der fünf Flip-Flops (i-1, j), (i,j- 1), (U)(U+1) und (i+IJ) der Anordnung 119 wird dem ODER-Glied 121 zugeführt Das Ausgangssignal des Flip-Flops (i, j) der Anordnung 120 wird dem ODER-Glied 121 ebenfalls zugeführt. Auf ähnliche Weise ist solch ein ODER-Glied für jeden Wert von / und j vorhanden. Wenn z. B. /=1,2... π und /=1,2 ... η ist sind insgesamt m χ η ODER-Glieder vorhanden. Die Anzahl der Eingänge des ODER-Glieds ist kleiner als fünf, wenn sich / und j dem Wert / oder m oder η nähern. Daher wird die vergrößerte »1« der Flip-Flop-Anordnung 120 von der Flip-Flop-Anordnung 119aus zugeführt

Werden z. B. Informationen in der in Fig.27 gezeigten Weise in der Flip-Flop-Anordnung 119 gespeichert, bei der die schraffierten Quadrate im 1-Zustand befindliche Flip-Flops und die gleichen Quadrate im O-Zustand befindliche Flip-Flops repräsentieren, werden die Informationen in der Flip-Flop-Anordnung 120 so gespeichert, wie es in Fig.27 bei 123 dargestellt ist, was bedeutet daß die schraffierten Flächen vergrößert oder erweitert worden sind.

Als nächstes wird das Verfahren beschrieben, mittels dessen der Flip-Flop-Anordnung 120 die Information für die verkleinerte Fläche aus der Flip-Flop-Anordnung 119 gespeichert werden. Um eine solche Speicherung durchzuführen, kann man anstelle der in Fig.25 dargestellten ODER-Glieder 121 auch UND-Glieder benutzea Mit anderen Worten die Informationen, die in der Flip-Flop-Anordnung 119 in den in so Fig.27 bei 123 dargestellten Weise gespeichert sind, können in der Flip-Flop-Anordnung 120 so gespeichert werden, wie es in Fig.27 bei 124 gezeigt ist was bedeutet, daß die in Fig.27 bei 123 dargestellten schraffierten Flächen in der bei 124 dargestellten Weise verkleinert worden sind.

Die bei 122 gezeigten schraffierten Flächen werden in der bei 123 dargestellten Weise vergrößert Und dann so verkleinert, wie es bei 124 gezeigt ist Man erkennt, daß eine in der schraffierten Fläche bei 122 enthaltene zweite Fläche bei dem bei 123 dargestellten Muster verschwindet Hieraus geht hervor, daß die vorstehend beschriebene Anordnung grundsätzlich richtig ist

Das Verfahren kann in der vorstehend beschriebenen Weise in zwei Schritten durchgeführt werden, so daß die Anlage in der Praxis Einrichtungen aufweisen kann, die dazu dienen, die Videoinformationen zu speichern, ferner mehrere ODER-Glieder, von denen jede an mehrere vorbestimmte Speicherelemente der Einrichtung zum Speichern der Videoinformationen angeschlossen ist. damit das ODER-Glied-Ausgangssignal der vorbestimmten Speicherelemente zur Verfügung steht, Speichereinrichtungen zum Speichern der Ausgangssignale der verschiedenen ODER-Glieder, mehrere UND-Glieder, von denen jedes an mehrere vorbestimmte Speicherelemente der Einrichtung zum Speichern der Ausgangssignale der ODER-Glieder angeschlossen ist so daß die UND-Ausgangssignale der vorbestimmten Speicherelemente verfügbar sind, sowie Einrichtungen zum Speichern der UND-Ausgangssignale der verschiedenen UND-Glieder. Die jeweiligen Zustände der vorstehend an der dritten bzw. der fünften Stelle genannten Einrichtung sind in Fig.27 bei 123 bzw. 124 dargestellt.

Wenn man die an der zweiten und der vierter. Stelle genannten Einrichtungen miteinander vertauscht, werden die schraffierten Flächen zuerst komprimiert und dann wieder vergrößert. Der Zustand der an der fünften Stelle genannten Einrichtung ist in Fig.27 bei 126 dargestellt, wo zu erkennen ist daß die in der großen O-Fläche vorhandene kleine 1-Fläche beseitigt worden ist. Die Zustände der in der ersten bzw. der dritten Stelle genannten Einrichtungen sind in Fig.27 bei 122 bzw. 125 dargestellt.

Bei jeder der Anordnungen, bei denen die Information bzw. die Fläche zuerst komprimiert und dann vergrößert oder zuerst vergrößert und dann verkleinert wird, kann man m χ π exklusive ODER-Glieder verwenden, die so geschaltet sind, daß die Ausgangssignale der entsprechenden Speicherelemente der an der ersten und der fünften Stelle genannten Einrichtungen jedem der exklusiven ODER-Glieder zugeführt werden können. Dann bedeutet das Ausgangssignal »1« der exklusiven ODER-Gliedanordnung, daß sich die Zustände der entsprechenden Speicherelemente der an der ersten und der fünften Stelle genannten Speichereinrichtungen unterscheiden. Daher ist es möglich, eine in einer großen Fläche enthaltene kleine Fläche herauszuziehen, d. h. eine Fehlstelle zu ermitteln.

F i g. 28 zeigt in einem Blockschaltbild eine Ausführungsform der Erfindung, die auf dem vorstehend beschriebenen Grundgedanken des Vergrößerungs-Verkleinerungs-Verfahrens basiert Die binären Ausgangssignale der binären Signale erzeigenden Quantisierungsschaltung 14 werden in einer Speichereinrichtung 127 gespeichert, die ähnlich aufgebaut ist und ähnlich arbeitet wie die Flip-Flop-Anordnung 119 nach F i g. 26. Die in der Speichereinrichtung 127 gespeicherten Informationen werden mit Hilfe eines ODER-Glied-Netzwerks 128 verarbeitet das bezüglich seines Aufbaus und seiner Wirkungsweise den verschiedenen ODER-Gliedern 121 nach Fig.26 ähnelt und seine Ausgangssignale einer Speichereinrichtung 129 zuführt, die ebenfalls bezüglich ihres Aufbaus und ihrer Wirkungsweise der Flip-Flops-Anordnung 120 nach Fig.26 ähnelt Die in der Speichereinrichtung 129 gespeicherten Informationen werden durch ein UND-Glied-Netzwerk 130 verarbeitet, das bezüglich seiner Konstruktion und Wirkungsweise den verschiedenen vorstehend beschriebenen UND-Gliedern ähnelt, und dessen Ausgangssignale einer weiteren Speichereinrichtung 131 zugeführt werden, die der Flip-Flop-Anordnung 120 nach F i g. 26 ähnelt Ferner ist gemäß F i g. 28 ein exklusives ODER-Glied-Netzwerk 132 vorhanden, das in der schon beschriebenen Weise arbeitet, um das exklusive ODER-Ausgangssignal aus den Ausgangssi-

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gnalen der entsprechenden Speicherelemente der Speichereinrichtungen 127 und 131 zu erzeugen. Die in Fig.28 dargestellten Netzwerke 128', 129', 130', 13Γ und 132' ähneln bezüglich ihrer Konstruktion und Wirkungsweise den beschriebenen Einrichtungen 128, 129,130,131 und 132. Ferner ist ein ODER Glied-Netzwerk 133 vorhanden, das das ODER-Ausgangssignal aus den Ausgangssignalen der entsprechenden Speicherelemente der Speichereinrichtungen 132 und 132' erzeugt. Das Ausgangssignal des ODER-Glied-Netzwerks 133 wird in einer weiteren Speichereinrichtung 134 gespeichert

Wie beschrieben, entsprechen die im 1-Zustand befindlichen Speicherelemente der Speichereinrichtung 129 der Vergrößerung oder Erweiterung der Speicherelemente »1« in der Speichereinrichtung 127. Die im 1 -Zustand befindlichen Speicherelemente der Speichereinrichtung 131 entsprechen der Verkleinerung der Speicherelemente, die sich bei der Speichereinrichtung 129 im 1-Zustand befinden. Die im 1-Zustand befindlichen Speicherelemente der Speichereinrichtung 129' entsprechen der Verkleinerung der Speicherelemente, die sich bei der Speichereinrichtung 27 im 1-Zustand befinden. Die im 1-Zustand befindlichen Speicherelemente der Speichereinrichtung 131' entsprechen der Vergrößerung der Speicherelemente, die sich in der Speichereinrichtung 129' im 1-Zustand befinden. Daher wird die in der großen 1-Fläche in der Speichereinrichtung 127 enthaltene kleine Fläche in der Speichereinrichtung 131 beseitigt Die in der großen 0-Fläche in der Speichereinrichtung 127 enthaltene kleine 1-Fläche wird in der Speichereinrichtung 131' beseitigt Wenn die exklusiven ODER-Ausgangssignale den Ausgängen der entsprechenden Speicherelemente der Speichereinrichtungen 127 und 131 entnommen werden, wird nur die kleine 0-Fläche, die in der großen 1-Fläche in der Speichereinrichtung 127 enthalten ist, als 1-Fläche entnommen. Auf ähnliche Weise wird die kleine 1-Räche, die in der großen O-Fläche in der Speichereinrichtung 127 enthalten ist, als die 1-Fläche entnommen, wenn die exklusiven ODER-Ausgangssignale dem Inhalt der Speichereinrichtungen 127 und 13Γ entnommen werden. Wenn die ODER-Ausgangssignale den Ausgängen der entsprechenden Speicherelemente der Speichereinrichtungen 132 und 132' entnommen werden, werden in der Speichereinrichtung 134 nur die kleinen Flächen in der Speichereinrichtung 127 als 1-Elemente gespeichert

Die Netzwerke 127 bis 134 und 128' bis 132' sind mit weiteren Einzelheiten in Fig.29A dargestellt Der Deutlichkeit halber ist nur eine senkrechte Reihe dargestellt, doch ist zu bemerken, daß in der Praxis ähnliche Schaltungselemente zu einem Stapel vereinigt sind, der sich im rechten Winkel zur Zeichenebene von Fig.29A erstreckt Die Eingangsklemmen der UND-Glieder, der ODER-Glieder und der exklusiven ODER-Glieder sind im wesentlichen ebenso angeordnet, wie es vorstehend beschrieben ist und daher der Deutlichkeit halber in F i g. 29A nicht dargestellt

Bei den Speichereinrichtungen 127, 129, 131, J29', 131' und 134 repräsentiert jedes Quadrat ein Speicherelement für jedes Bildelement, das eine »1« oder »C« speichert, was sich jeweils danach richtet, ob das betreffende Bildelement hell oder dunkel ist Die Bezugszahlen 128, 130' und 133 bezeichnen die ODER-Glied-Netzwerke, die Bezugszahlen 130 und 128', die UND-Glied-Netzwerke und die Bezugszahlen 132 und 132' die exklusiven ODER-Glied-Netzwerke.

Jedes exklusive ODER-Glied kann durch zwei UND- oder NAND-Glieder 136 und 136' und ein ODER-Glied 137 gespeist werden, deren Schaltung in Fig.29B dargestellt ist.

> Bei" dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel werden das mittlere Bildelement sowie vier benachbarte Bildelemente verarbeitet, doch sei bemerkt, daß sich die Anzahl der zu verarbeitenden Bildelemente nicht auf fünf beschränkt. Wenn eine zu verarbeitende Fehlstelle

ίο oder ein mikroskopischer Fleck größer ist als ein Bildelement, muß man die Anzahl der zu verarbeitenden Bildelemente entsprechend erhöhen. Um das Problem der Richtungen zu lösen, in denen die Vergrößerung bzw. Verkleinerung erfolgt, ist es zweckmäßig, vorzugs weise alle Bildelemente zu verarbeiten, die in einem Kreis liegen, dessen Mittelpunkt mit dem mittleren Bildelement zusammenfällt Wenn ein Muster mit Ausnahme einer Fehlstelle aus sich waagerecht oder senkrecht erstreckenden Räche besteht, ist es zweck mäßig, ein kreuzförmiges Bildelement als mittleres Bildelement zu verarbeiten, d. h. ein mittleres Bildelement das sich sowohl in senkrechter als auch in waagerechter Richtung erstreckt In manchen Fällen ist es zweckmäßiger, die Bildelemente schrittweise und nicht etwa alle Bildelemente gleichzeitig zu verarbeiten. Beispielsweise ist es möglich, statt ein Bildelement in der anhand von F i g. 26 beschriebenen Weise sowohl senkrecht als auch waagerecht zu vergrößern, das mittlere Bildelement nur

jo in der senkrechten oder nur in der waagerechten Richtung um ein Bildelement zu vergrößern. Hierbei lassen sich ähnliche Ergebnisse erzielen. Dabei wird das anhand von F i g. 23 beschriebene Verfahren angewendet Wird das Verfahren schrittweise durchgeführt, verlängert sich die Verarbeitungszeit, doch kommt man mit einer Verarbeitungsanlage von einfacherer Konstruktion aus.

Nachstehend wird anhand von F i g. 30 eine Vorrichtung zum Durchführen des anhand von F i g. 24 und 25 geschilderten optischen Verarbeitungsverfahrens beschrieben. In der Praxis ist eine nicht dargestellte Kondensorlinse zwischen einer Lichtquelle 138 und einem Originalfilm 139 angeordnet, um den Film gleichmäßig zu beleuchten. Ein unbelichteter Film 140 wird in einen Rahmen 143 eingelegt Der Originalfilm 139 entspricht dem ursprünglichen Muster 107 nach Fig.24 und 25, während der unbelichtete Film 140 benutzt wird, um das Muster 108 zu erhalten. Wird das in Fig.24 gezeigte Muster 108 als Originalfilm 139

so verwendet, dient der unbelichtete RIm 140 dazu, das Muster 109 zu erzeugen. Das Bild des Originalfilms 139 wird mit Hilfe eines Projetionsobjektivs 141 in der gleichen Größen auf dem in den Rahmen 143 eingelegten unbelichteten Film 140 fokussiert Der Originalfilm wird in einen Rahmen 142 eingelegt, der seinerseits in einem Rahmen 144 verschiebbar ist, welcher auf einem weiteren Rahmen 145 in der Längsrichtung gleitend geführt ist Die Lage der Lichtquelle 138, des Rahmens 145 und des Objektivs 141 bleibt unverändert

Gemäß F i g. 30 ist ein Betätigungsteil 146 vorhanden, dessen eines Ende an dem Rahmen 142 befestigt ist und der eine öffnung 147 aufweist und in die ein an dem Rahmen 145 befestigter, nicht dargestellter Stift eingreift, so daß die mit Hilfe des Betätigungsteils 146 herbeiführbare Bewegung des Rahmens 142 durch den mit der öffnung 147 zusammenarbeitenden Stift begrenzt wird.

Im folgenden ist die Wirkungsweise der Vorrichtung nach F i g. 30 beschrieben. Zuerst wird die Lichtquelle 138 ausgeschaltet, und das Betätigungsteil 146 wird so eingestellt, daß sich der nicht dargestellte Stift in der Mitte der öffnung 147 befindet. Dann wird der Rahmen 143 so eingestellt, daß das Bild des Originalfilms 139 durch das Projektionsobjektiv 141 auf dem unbelichteten Film 140 fokussiert wird. Hierauf wird die Lichtquelle 138 eingeschaltet, und das Betätigungsteil 146 wird so bewegt, daß sich der Stift längs des ganzen Umfang der öffnung 147 bewegt Schließlich wird die Lichtquelle 138 abgeschaltet, und der belichtete Film 140 wird entwickelt, so daß man das erwähnte, vergrößerte und umgekehrte Bild erhält Soll nur ein umgekehrtes Bild erzeugt werden, darf man das Betätigungsteil 146 nicht bewegen.

Die soeben beschriebene Belichtung muß in einem dunklen Raum durchgeführt werden. Hierbei verwendet man vorzugsweise einen kontrastreichen Film, wie er zum Herstellen einer Druckform verwendet wird. Die Größe der öffnung 147 des Betätigungsteils 146 richtet sich nach dem gewünschten Vergrößerungs- oder Verkleinerungsmaßstab und natürlich auch nach dem Durchmesser des Stiftes. Die öffnung 147 ist gewöhnlich kreisrund, damit beim Vergrößern oder Verkleinen die Bewegungsrichtung nicht berücksichtigt zu werden braucht; in manchen Fällen kann die öffnung jedoch entsprechend der jeweils zu lösenden Aufgabe eine andere Form erhalten. Die Lage des Rahmens 143 muß genau bestimmt sein, da sie den Abstand zwischen dem Originalfilm 139 und dem unbelichteten Film 140 sowie die Genauigkeit der Deckung zwischen zwei entwickelten Filmen bestimmt, wenn diese Filme aufeinander gelegt werden, damit in der anhand von Fig.24 beschriebenen Weise mit Hilfe der beiden Muster 110 und 107 ein mikroskopischer Ausschnitt gewonnen werden kann. Daher wird der Rahmen 143 in der Vorrichtung nach F i g. 30 vorzugsweise in einer vorbestimmten Lage angeordnet

Die Vorrichtung nach F i g. 30 kann z. B. benutzt werden, um ein Muster zu korrigieren, das einen mikroskopischen Fleck oder eine Fehlstelle aufweist Ein Muster, das beim Herstellen gedruckter Schaltungen oder dergleichen verwendet wird und das Fehlstellen aufweist, die beim Anfertigen der Zeichnung entstanden sind, kann mit Hilfe dieser Vorrichtung korrigiert werden. Ferner ist es mit Hilfe dieser Vorrichtung möglich, einen Originalfilm zum Herstellen mehrerer Kopien zu korrigieren, so daß der Originalfilm keinerlei Fehlstellen enthält Weiterhin kann die Vorrichtung dazu dienen, ein Muster zu erzeugen, das nur die Fehlstellen erkennen läßt

Werden gedruckte Schaltungen mit einem Muster hergestellt das einen scharf ausgeprägten Winkel aufweist, und werden solche Schaltungen mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung geprüft, kann ein Ausschnitt, der einen solchen scharfen Winkel enthält, als Fehlstelle bezeichnet werden. Wird jedoch das bei der Prüfung benutzte Originalmuster in der vorstehend beschriebenen Weise korrigiert, kann man den den scharfen Winkel aufweisenden Ausschnitt zum Verschwinden bringen, so daß dieser Ausschnitt nicht fälschlicherweise als Fehlstelle betrachtet wird Somit ermöglicht es die Vorrichtung, ein Bezugsmuster herzustellen, das auf optimale Weise geeignet ist, in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Anlage zum Prüfen mikroskopischer Ausschnitte benutzt zu werden. Natürlich beeinträchtigt die Benutzung eines Bezugsmusters, bei dem in dem Originalmuster ein scharf gewinkelter Abschnitt vorhanden ist das Ergebnis der Prüfung der nach dem Originalmuster hergestellten Erzeugnisse nicht.

^r> Wie weiter oben beschrieben, wird eine einem binären Zustand entsprechende Fläche innerhalb einer zweidimensionalen binären Anordnung im zweidimensionalen Raum vergrößert oder verkleinert und dann erneut verkleinert oder vergrößert, so daß es möglich

ίο ist, die in dem Muster enthaltenen Fehlstellen oder dergleichen zu beseitigen.

Durch Vergleichen des Originalmusters mit einem Muster, das mit Hilfe eines bzw. jedes der vorstehend beschriebenen Verfahren gewonnen worden ist, ist es möglich, nur die im Originalmuster vorhandenen mikroskopischen Flecke oder Fehlstellen herauszuziehen und nachzuweisen. Beim und Verkleinern wird die Begrenzungslinie vorzugsweise im rechten Winkel zu ihrem Verlauf vergrößert oder ausgedehnt und dann wieder verkleinert oder komprimiert doch beschränkt sich die Erfindung nicht auf diese Verfahrensweise.

Der beseitigte oder herausgezogene mikroskopische Fleck bzw. die Fehlstelle steht in einer sehr engen Beziehung zur Verbreiterung und Kompression der Begrenzungslinie. Je größer das Vergrößerungs- oder Verkleinerungsverhältnis ist desto größer werden die Abmessungen des zu beseitigenden oder herauszuziehenden mikroskopischen Flecks bzw. der Fehlstelle.
Wenn gemäß der Erfindung ein mikroskopischer Fleck oder eine Fehlstelle beseitigt oder nachgewiesen werden soll, wird daher vorzugsweise dafür gesorgt, daß das Muster, bei dem sich um das richtige, fehlerfreie Muster handeln muß, größere Abmessungen hat als eine Fehlstelle. Nur wenn sich das Originalmuster und die Fehlstelle bezüglich ihrer Größe unterscheiden, ist es möglich, die Fehlstelle auszuschalten oder zu beseitigen, ohne daß das Originalmuster nachteilig beeinflußt wird; hierbei muß die Verlagerung der Begrenzungslinie beim Vergrößern oder Verkleinern entsprechend gewählt werden.

Selbst wenn die vorstehend genannten Bedingungen nicht vollständig erfüllt sind, ist es möglich, eine Fehlstelle teilweise zu beseitigen, und wenn man das gleiche Verfahren wiederholt, kann die betreffende Fehlstelle vollständig beseitigt werden. Daher ergeben sich in der Praxis keinerlei Schv/ierigkeiten. Beispielsweise ist bei einer gedruckten Schaltung eine Fehlstelle gewöhnlich kleiner als irgendein leitfähiger oder nicht leitfähiger Teil des Musters. Überschneidet eine relativ

so große Fehlstelle das ursprüngliche Muster, z. B. ein Leiterplattenmuster, ist an der Kreuzungsstelle gewöhnlich ein spitzer Winkel vorhanden, so daß die Möglichkeit besteht, daß eine Lücke zwischen der Fehlstelle und dem ursprünglichen Muster als mikroskopischer Fleck oder Fehlstelle nachgewiesen wird. Daher kann mit Hilfe der Lücke zwischen der Fehlstelle und dem ursprünglichen Muster eine relativ große Fehlstelle in der beschriebenen Weise nachgewiesen werden.

Gemäß der Erfindung kann man aus einem Originalmuster einen relativ kleinen Fleck entfernen oder herausziehen, so daß es möglich ist, ein kompliziertes Muster zu korrigieren, d. h. ein Muster herzustellen, das von allen Rauschkomponenten befreit ist Alternativ ist es möglich, nur die Fehlstellen oder die zu einem Rauschen führenden Teile eine komplizierten Musters wiederum in Form eines Musters zu reproduzieren.

Beispielsweise kann man einen dünnen Teil oder einen nicht abgedruckten Teil eines Zeichenmusters

korrigieren, so daß es möglich ist, ein richtiges Zeichenmuster zum Zweck der Wiedergabe oder dergleichen zu erzeugen. Wird die Erfindung bei einem Muster- oder Zeichenerkennungssystem angewendet, läßt sich daher der bei der Zeichenerkennung erzielte Wirkungsgrad erheblich steigern. Ferner ist es möglich, nur die Fehlstellen herauszuziehen und darzustellen, damit man eine Unterlage für die Korrektur erhält

2. Begrenzungslinien-Ausmittelungsverfahren

Das Begrenzungslinien-Ausmittelungsverfahren zum Herausziehen oder Beseitigen eines in einem Muster vorhandenen mikroskopischen Fleckes wird irrr folgenden anhand von Fig.31 beschrieben. Zuerst wird ein zentraler Punkt 149 eines Musters 148 gewählt, und die den zentralen Punkt umgebende Fläche wird untersucht. Wenn die Anzahl der in der Umgebung vorhandenen 1-Flächen oder 0-Flächen größer ist als die Anzahl der 0- oder 1-Flächen, wird der zentrale Punkt 149 so festgelegt, daß er einer »1« oder einer »0« entspricht, und an der der Lage des zentralen Punktes 149 entsprechenden Stelle wird ein neues Muster 149' erzeugt, daß eine »1« oder eine »0« repräsentiert Diese Arbeitsschritte werden Ober die gesamte Fläche des Musters 148 hinweg wiederholt, so daß es möglich ist einen in dem Muster vorhandenen mikroskopischen Fleck zu beseitigen. Zwar zeigt F i g. 31 das zweidimensionale abgefragte Muster oder Bild, doch läßt sich das Begrenzungslinien-Ausmittelungsverfahren auch bei einem n-dimensionalen Bild oder Muster, bei dem n= 1 ist, abwenden, und bei dem es sich um ein kontinuierliches oder abgefragtes Muster oder Bild handeln kann. Bei einem kontinuierlichen Bild wird die Fläche »1« mit der Fläche »0« verglichen. Bei dem in Fig.31 dargestellten Beispiel werden 13 Bildelemente untersucht, die das zentrale Bildelement 149 umgeben, doch kann sich die Anzahl der zu untersuchenden Bildelemente nach der Größe des nachzuweisenden mikroskopischen Flecks richten. Bei einem kontinuierlichen Bild wird der Schwellpegel so festgelegt, daß er einer Hälfte der zu untersuchenden Räche entspricht

F i g. 31 zeigt eine Vorrichtung 150, die so ausgebildet ist, daß sie dann, wenn die Anzahl der 1- oder O-Eingangssignale, die den das zentrale Bildelement umgebenden Bildelementen entsprechen, höher ist als die Hälfte der Anzahl der in der Umgebung untersuchten Bildelemente, das !Signal »1« oder das Signal »0« liefert

Im folgenden wird das Begrenzungslinien-Ausmittelungsverfahren weiter bezüglich eines möglichst einfachen eindimensionalen Bildes oder Musters beschrieben. Fig.32A zeigt eine Einrichtung zum Erzeugen eines Musters durch eine Parallelverarbeitung eines eindimensionalen Bildes, das abgefragt wird, und Fig.32B zeigt eine Einrichtung zum Erzeugen eines Musters durch eine serielle Verarbeitung eines eindimensionalen Bildes, das ebenfalls abgefragt wird. Zu der Einrichtung nach F i g 32A gehören Vorrichtungen 150Ä 150/ 150* usw. bis 150p, deren Aufbau aus Fig.33 ersichtlich ist Die in F i g. 32B dargestellte Vorrichtung 150' ähnelt der Vorrichtung nach Fig.33. Es sei angenommen, daß ein Bildelement 152 ausgewählt worden ist, mittels dessen ein Muster 152' erzeugt werden soll. In diesem Fall werden zwei benachbarte Bildelemente 151 und 153 zusammen mit dem Bildelement 152 untersucht, und die zugehörigen Ausgangssignale werden der Vorrichtung 150/ über Eingänge 160, 161 und 162 (Fig.33) zugeführt. Werden der Vorrichtung 150/ mehr als zwei Ausgangssignale zugeführt steigt eine an einem Widerstand Ri erscheinende Spannung so weit an, daß ein Verknüpfungsglied 164 geöffnet wird und ein Ausgangssignal an einer Ausgangsklemme 163 erscheint Auf diese Weise wird bei 152' das Muster »1« oder »0« erzeugt Auf entsprechende Weise werden die weiteren Muster 153', 154' usw. gewonnea

Bei der Vorrichtung nach F i g. 32B werden sowohl

ίο das Originalmuster als auch das daraus gewonnene Muster gleichzeitig verschoben, so daß die Muster nur mit Hilfe der einen Vorrichtung 150' erzeugt werden.

Die parallel oder seriell arbeitenden Verarbeitungseinrichtungen nach F i g. 32A und 32B können auch bei einem n-dimensionalen Bild oder Muster benutzt werden, das abgefragt wird, doch dürfte sich eine nähere

Beschreibung erübrigen, da jedem Fachmann die

einschlägigen Maßnahmen geläufig sind.

Fig.34 veranschaulicht in mehreren Einzeldarstel-

lungen eine Einrichtung zum Erzeugen eines Musters durch eine Parallelverarbeitung eines eindimensionalen Bildes, das abgefragt wird. Bei A und Fist ein Originaloder Ausgangsmuster dargestellt; Bei B und G ist das Originalmuster nach links verschoben worden, während es bei Cund //nach .echts verschoben worden ist; bei D und /ist ein Muster dargestellt, wie man es erhält wenn man die nach rechts bzw. links verschobenen Bilder des Originalmusters addiert; bei E und / ist das durch die /iddition gewonnene Muster binär verschlüsselt darge stellt; bei K erkennt man ein Muster, das sich aus der Addition der Muster F, G und //ergibt Es ist ersichtlich, daß die Summe von je drei beliebigen, einander benachbarten Bildelementen jeweils einem bei D dargestellten Bildelement entspricht dessen Lage dem mittleren Bildelement von drei bei A dargestellten, einander benachbarten Bildelementen entspricht

Fig.35 zeigt schematisch eine Schaltung für die serielle Verarbeitung eines eindimensionalen kontinuierlichen Bildes. Zu dieser Schaltung gehören eine Eingangsklemme 165, eine Ausgangsklemme 166 sowie Verzögerungsleitungen D1, D 2 usw. bis Dn. Das einem Ausgangsmuster entsprechende Ausgangssignal wird der Eingangsklemme 165 und den Verzögerungsleitungen zugeführt Sobald die an einem Widerstand Rl erscheinende Spannung einen vorbestimmten Pegel überschreitet, wird ein Glied 167 geöffnet damit der Klemme 166 ein Ausgangssignal zum Erzeugen eines Musters entnommen werden kann.

3. Verfahren zum Gewinnen eines kleinen Ausschnitts

Im Gegensatz zu dem Begrenzungslinien-Abstandverfahren, dem Vergrößerungs-Verkleinerungs-Verfahren und den Begrenzungslinien-Ausmittelungsverfahren benötigt man bei dem Verfahren zum Ermitteln einer Fehlstelle keine Schaltung zum Ermitteln einer Begrenzungslinie. Zwar kann man jede der auf den drei vorstehend beschriebenen Verfahren basierenden Schaltungen zum Ermitteln eines mikroskopischen Flecks bei einer Einrichtung zum Verarbeiten mikrosko-

bo pischer Flecke oder Ausschnitte benutzen, doch besteht hierbei die Gefahr, daß die Vorsprünge und Einkerbungen der Begrenzungslinien als Fehlstellen bezeichnet werden. Daher muß man die betreffenden Schaltungen in Verbindung mit einer Schaltung der beschriebenen

h¹) Art zum Ermitteln einer Begrenzungslinie benutzen.

Jedoch kann eine Verarbeitungseinrichtung, die aul dem nachstehend beschriebenen Verfahren zum Ermitteln einer Fehlstelle basiert, sowohl die Aufgabe einer

Schaltung zum Herausziehen eines mikroskopischen Flecks als auch die Aufgabe einer Schaltung zum Nachweisen einer Begrenzungslinie erfüllen.

In Fig. 13 bezeichnen die schraffierten Flächen eine Kupferfolie auf einer gedruckten Schaltung oder eine Chromschicht oder eine Emulsion auf einer Maske zum Herstellen eines integrierten Schaltkreises. Die Fehlstellen 50' und 51' liegen in einer hellen bzw. einer dunklen Fläche. An den Begrenzungslinien entstehen infolge des Abfragens des Musters der Vorsprung 52 und die Einkerbung 53.

Die Prüfanlage, deren Wirkungsweise auf dem Verfahren zum Nachweisen eines mikroskopischen Flecks basiert, bietet den Vorteil, daß nur die Fehlstellen 50' und 51' festgestellt werden, während der Vorsprung 52 und die Einkerbung 53 an den Begrenzungslinien unberücksichtigt bleiben und nicht nachgewiesen werden.

Gemäß F i g. 36 wird ein Bildelement 168 ausgewählt, und die dieses Bildelement vollständig umschließenden Bereiche 169a bis 179n werden untersucht Form und Größe dieser Bereiche werden entsprechend der Kompliziertheit des ζυ prüfenden Originalmusters gewählt Vorzugsweise ist jeder dieser Bereiche segment-, ei- oder ellipsenförmig oder dergleichen, und die längere Achse jedes Bereichs verläuft bis in Richtung auf das gewählte Bildelement 168, wobei die Länge kleiner ist als die halbe Breite eines normalen Musters.

Im folgenden wird das Verfahren beschrieben, mittels dessen festgestellt wird, ob das Bildelement 168 eine Fehlstelle oder ein Teil eines normalen Musters ist Es sei angenommen, daß das Bildelement 168 einem logischen Zustand Pq (»1« oder »0«) entspricht Das Bildelement 168 wird als Teil eines normalen Musters dann, und nur dann nachgewiesen, wenn alle Bildelemente innerhalb mindestens eines dieses Bildelement umgebenden Bereichs dem logischen Zustand P₀ entsprechen, d. h. wenn die folgende logische Funktion gilt:

PoDU

;- 1 i

Π PI

Ii-I

Hierin bezeichnet /V—Pn' die logischen Zustände der Bildelemente 170a bis 170/7 innerhalb des Umgebungsbereichs 169/ Ergibt sich aus der vorstehenden logischen Funktion der Wert »1«, wird das Bildelement 168 als Teil eines normalen Musters identifiziert Daher liefert die logische Funktion

G₀ = F₀ = (p_ou ή ü Pi) η (PoUη ΰ pi) w

den Wert »1«, wenn es sich bei dem Bildelement 168 um eine Fehlstelle handelt Die logische Funktion G₀ liefert stets den Wert »1«, wenn mindestens eines der Bildelemente in dem Umgebungsbereich nicht dem logischen Zustand /Ό entspricht Somit liefert die logische Funktion G₀ den Wert »1«, wenn gemäß Fig. 13 die Fehlstellen 50' und 51' nachgewiesen werden, doch liefert sie für den Vorsprung 52 und die Einkerbung 53 an den Begrenzungslinien den Wert »0«. Somit läßt sich aus dem in Fig. 13 gezeigten binären Muster mit den genannten Fehlstellen direkt das in Fig. 15 dargestellte Muster gewinnen. In Fig. 15 entsprechen die mikroskopischen Ausschnitte 50" und 51" den Fehlstellen 50' und 51' des Musters nach Fig. 13. Werden die herausgezogenen Fehlstellen und ihr Hintergrund mittels einer Farbdarstellungseinrichtung in verschiedenen Farben dargestellt, lassen sich die Fehlstellen bezüglich ihrer Art, Größe, Lage usw. leicht nachweisen.

Nachstehend wird eine Prüfanlage, deren Wirkungsweise auf diesem Verfahren zum Feststellen mikroskopischer Flecke berührt, anhand von Fig.37 beschrie- ben. Das optische Bild eines zu prüfenden Bauteils 11, z. B. einer gedruckten Schaltung oder einer Maske zum Herstellen eines integrierten Schaltkreises, wird mittels eines photoelektrischen Umsetzers z. B. einer Fernsehkamera 12 in ein elektrisches Signal verwandelt Das der Fernsehkamera entnommene Videosignal 171 wird durch eine Quantisierungsschaltung bzw. einen Analog-Digital-Umsetzer 14 in binär kodierte Signale 172 verwandelt Eine Speicherstufe 15 erzeugt aus dem binär kodierten und abgefragten Videosignal 172 seriell ein zweidimensionales lokales Videosignal 173. Ferner ist eine Verarbeitungsstufe 174 zum Verarbeiten eines kleinen Ausschnitts vorhanden, die dazu dient, aus dem lokalen Videosignal 173 eine Fehlstelle herauszuziehen, und ein einer solchen Fehlstelle entsprechendes Signal 175 wird mittels einer Darstellungseinrichtung 176 sichtbar gemacht Bei der Einrichtung 176 kann es sich um eine Farbdarstellungseinrichtung handeln, die eine Fehlstelle in Farbe und erforderlichenfalls gemäß F i g. 37 mit Hilfe des Signals 172 auch den Hintergrund sichtbar macht

Fig.38 zeigt einige Beispiele binär kodierter und abgefragter Muster, die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Feststellen mikroskopischer Flecke verarbeitet werden können. Gemäß F i g. 38 ist ein zentrales Bildelement 78 vorhanden, und bei 179 bis 186 erkennt man Bildelementbereiche, die in der erfindungsgemäßen Weise einer räumlichlogischen

Verarbeitung unterzogen werden. Da das Bild abgefragt wird, unterscheiden sich diese Zonen je nach der Verarbeitungsrichtung bezüglich

ihrer Form. Die Umgebungszonen 179 bis 186 müssen so gewählt werden, daß sie insgesamt das zentrale

Bildelement 178 vollständig umschließen. F i g. 39 zeigt eine Schaltung, die entsprechend der

weiter oben angegebenen logischen Funktion (1) arbeitet Ein UND-Glied 187 liefert das Ausgangssignal »1«, wenn alle vier in der Zone 179 enthaltenen Bildeleinente in dem zweidimensionalen lokalen Videosignal 173 erscheinen. Dann, und nur dann, wenn alle Bildelemente, die in den Umgebungszonen 179 bis 186 enthalten sind, das Signal »1« liefern, erscheinen entsprechend in den Leitungen IWb bis 188/? 1-Ausgangssignale. Wenn alle Bildelemente in irgendeiner der Zonen 179 bis 186 das Signal »1« liefern, wird das Ausgangssignal eines ODER-Glieds 189 zu einem 1-Signal, und wenn das zentrale Bildelement 178 einer »1« entspricht, wird auch das Ausgangssignal eines UND-Glieds 191 zu einem 1-Signal. Dann wird das zentrale Bildelement 178 als Bestandteil eines normalen Musters nachgewiesen, so daß das Ausgangssignal 175 eines NOR-Glieds 192 zu einem 0-Srgnal wird. Entspricht dagegen das zentrale Bildelement 178 einer »0«, und liefern alle Bildelemente in jeder der Umgebungszonen 179 bis 186 ein 0-Signal, wird das

^s Ausgangssignal des UND-Glieds 193 zu einem 1-Signal, so daß am Ausgang 175 des NOR-Glieds 192 ein O-Signal erscheint. Wenn irgendeine der Umgebungszonen 179 bis 186 ein dem zentralen Bildelement 178

entgegengesetztes Bildelement enthält, wird das letztere als Bestandteil einer Fehlstelle nachgewiesen, und das NOR-Glied 192 liefert als Ausgangssignal eine »1«.

Wie vorstehend beschrieben werden gemäß der Erfindung die lokalen Videosignale für die dunklen und hellen Elemente eines Musters oder Bildes; seriell erzeugt, und eine in dem lokalen Videosignal enthaltene Fehlstelle wird sicher und zuverlässig nachgewiesen und herausgezogen. Hierbei ist es möglich, zu verhindern, daß die Vorsprünge oder Einkerbungen der Begrenzungslinien fälschlicherweise als Fehlerstellen betrachtet werden, und die bei gedruckten Schaltungen oder integrierten Schaltkreisen mit komplizierten Mustern

tatsächlich vorhandenen Fehlstellen lassen sich leicht nachweisen und lokalisieren. Ferner ist es möglich, nur die Fehlstellen mit Hilfe einer Darstellungsvorrichtung sichtbar zu machen und eine Warnvorrichtung zu betätigen, wenn die Anzahl der Fehlstellen eine vorbestimmte Zahl erreicht Weiterhin ist es mit Hilfe des durch die Warnvorrichtung erzeugten Signals möglich, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen oder intermittierenden Zuführen zu prüfender Bauteile zu der Prüfanlage nach der Erfindung zeitweilig stillzusetzen und ein fehlerhaftes Erzeugnis, z. B. eine gedruckte Schaltung mit einer Fehlstelle, automatisch auszuscheiden.

Hierzu 16 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Analyse einer Vorlage mit einer Stufe zur Gewinnung eines Videosignals durch rasterfcnnige Abtastung der Vorlage, einer Stufe zur Abfrage des Videosignals während vorgegebenen Zeitintervallen, einer Stufe zur Bewertung und/oder Kodierung des dabei jeweils ermittelten Signalwertes, und einer Stufe zur Signalverarbeitung, gekennzeichnet durch eine Speicherstufe (15; 41,41', 42;45,45', 45", 42), deren Kapazität der kodierten Signalinformation eines über das Gesamtraster zu verschiebenden TeSrasters (39) des Gesamtrasters entspricht, und die die Information in zweidimensionaler Zuordnung gemäß dem erfaßten Teilrasterbereich speichert

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungs- und/oder Kodierungsstufe (14) eine Subtraktionsschaltung (29), die einen vorgegebenen Betrag vom Videosignal abzieht, eine das Ausgangssignal der Subtraktionsstufe

(29) komprimierende und glittende Schaltung (30), eine den vorgegebenen Betrag mit dem Ausgangssignal der Kompressions- und Glittungsschaltung 2s

(30) addierende Schaltung (31) und eine Umsetzerschaltung (32) umfaßt, die das Videosignal unter Verwendung des Ausgangssignals der Additionsschaltung (31) als Schwellwert in ein binarkodiertes Signal umsetzt(Fig. 5).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Speicherstufe (15,41, 41', 42; 45,45', 45", 42) nachgeschaltete Signalverarbeitungsstufe (16) erste Verarbeitungsstufen (61,62) aufweist, die eine Schaltungsstufe (61), welche das in einem bestimmten Zustand befindliche, binärkodierte Videosignal komprimiert und danach dehnt, sowie eine zu der Kompressions- und Dehnungsstufe (61) parallel oder in Reihe liegende Schaltungsstufe (62), welche das in einem bestimmten Zustand befindliche binarkodierte Videosignal dehnt und danach komprimiert, umfaßt (F i g. 16).

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsstufe (16) zweite Verarbeitungsstufen (65) umfaßt, die das ursprüngliche Muster mit einem Muster, welches von den ersten Verarbeitungsstufen (61, 62) erhalten wird und in welchem ein kleiner Ausschnitt eliminiert ist, vergleichen und den im ursprünglichen Muster enthaltenen kleinen Ausschnitt herausziehen (P i g. 16).

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsstufe (16) folgende Schaltungsteile aufweist: eine einen kleinen Ausschnitt herausziehende Stufe (61), die ein Ausgangssignal bereitstellt, wenn die Zahl der binärkodierten Signale, die einen von zwei Zuständen mehrerer Bildelemente wiedergibt, die in irgendeinem von mehreren kontinuierlichen, in mehreren Richtungen durch ein vorgegebenes bo Bildelement laufenden Muster enthalten sind, kleiner ist als eine vorgegebene Zahl, eine einen Grenzbereich herausziehende Stufe (62), die ein Ausgangssignal bereitstellt, wenn die binären Signale, die die Binärzustände von zwei lokalen Bereichen wieder- β"> geben, welche mit einem unempfindlichen Bereich, der in dem zwischen den zwei lokalen Bereichen liegenden, vorgegebenen Bildelement enthalten ist.

in mehreren Richtungen ausgewählt werden, einander unterschiedlich sind, und eine Vergleicherstufe (65), der die Ausgangssignale der einen kleinen Ausschnitt herausziehenden Stufe (6.1) und der einen Begrenzungsbereich herausziehenden Stufe (62) zugeleitet werden und ein Ausgangssignal dann und nur dann bereitstellen, wenn die einen Begrenzungsbereich herausziehende Stufe (62) kein Ausgangssignal bereitstellt (F ig. 16 bis 21).

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherstufe (15) einen Schaltungsteil (41, 41'), in welchem ein Element oder mehrere Elemente (41,4Γ) in Reihe geschaltet sind, welche die Musterinformation der durch die rasterförmige Abtastung erhaltenen Abtastlinien jeweils speichern und die gespeicherte Musterinformation in Abhängigkeit der Verschiebung des Abtastpunktss der Musterinformation verschieben, wobei diese Verschiebung in Abhängigkeit eines gleichzeitig mit einem Abtastsignal auftretenden Synchronsignals vorgenommen wird, sowie einen Schaltungsteil (42) enthält, der die dem ersten Element (41) des ersten Schaltungsteils (41, 41') bereitgestellte Eingangsinfonnation und die Ausgangssignale aller Elemente (41,41') des ersten Schaltungsteils (41, 41') speichert und die gespeicherte Information in Abhängigkeit des Synchronsignals verschiebt, so daß die in irgendeinem dieser -Elemente (41, 41') gespeicherte Information nach Bedarf bereitgestellt werden kann (F i g. 7).