JP2000285236A - Method and device for picture information processing and recording medium - Google Patents

Method and device for picture information processing and recording medium

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JP2000285236A
JP2000285236A JP11089924A JP8992499A JP2000285236A JP 2000285236 A JP2000285236 A JP 2000285236A JP 11089924 A JP11089924 A JP 11089924A JP 8992499 A JP8992499 A JP 8992499A JP 2000285236 A JP2000285236 A JP 2000285236A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a picture information processing device which detects defects from an examination object picture without using a golden device or CAD data and without requiring much processing time like the FET method. SOLUTION: The picture information processing device which uses a picture to perform examination, recognition, and discrimination of an object is provided with a two-dimensional wavelet conversion means S1 which performs two-dimensional wavelet conversion of input digital picture, a binarization processing means S2 which applies threshold processing to longitudinal line detection components and lateral line detection components obtained by two-dimensional wavelet conversion to generate binary pictures of longitudinal line detection components and lateral line detection components, and a square Hough conversion means S3 which applies square Hough conversion for square detection to binary pictures obtained by the binarization processing means to obtain the position and the size of the object.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハやプ
リント基板などに発生する異物などの欠陥情報を認識・
検出する画像情報処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for recognizing defect information such as foreign matter generated on a semiconductor wafer or a printed circuit board.
The present invention relates to an image information processing device to be detected.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリント基板あるいは半導体ウェハの製
造工程において発生あるいは混入する欠陥や異物は不良
品の原因となる。従って欠陥/異物が発生した時点です
みやかに検出する必要がある。
2. Description of the Related Art Defects and foreign matters generated or mixed in a manufacturing process of a printed circuit board or a semiconductor wafer cause defective products. Therefore, it is necessary to detect the defect / contaminant as soon as it occurs.

【0003】プリント基板の写真、あるいは半導体ウェ
ハを光学顕微鏡などで撮影して入力した画像において、
上に述べたような欠陥や異物を検出、認識あるいは判断
を行う画像情報処理装置は従来から存在する。これらの
方式は画像をデジタル的に取り扱うデジタル画像処理が
ほとんどで、コンピュータを用いて画像処理を行ってい
る。
[0003] In a photograph of a printed circuit board or an image obtained by photographing a semiconductor wafer with an optical microscope or the like,
Conventionally, there is an image information processing apparatus for detecting, recognizing, or judging the above-described defect or foreign matter. Most of these methods use digital image processing for handling images digitally, and perform image processing using a computer.

【0004】従来、画像処理を用いた欠陥検出は主に
(a)ゴールデンデバイスとの比較、(b)CADデー
タとの比較、(c)ダイトゥダイ比較、(d)FET法
などが知られている。
Conventionally, defect detection using image processing is mainly known as (a) comparison with a golden device, (b) comparison with CAD data, (c) die-to-die comparison, (d) FET method and the like. .

【0005】(a)ゴールデンデバイスとの比較では、
予め欠陥の無い理想的な半導体ウェハ(以降ゴールデン
デバイスと呼ぶ)の画像を用意しておき、このゴールデ
ンデバイスの画像と検査対象の画像を比較して欠陥を検
出する。画像を比較するとは2つの画像の対応する画素
ごとに、画素値の差分画像をつくる処理をすることであ
る。検査対象画像に全く欠陥が無い場合は、ゴールデン
デバイスの画像データと同じ画像となるので、差分処理
によって画面全体が画素値0をもつ全くフラットな画像
となる。しかし、欠陥や異物があった場合は、その部分
に0以外の値の画素が集中的にあらわれる。従って、こ
の0以外の値をもつ画素の集まりを抽出して、大きさや
重心を求めることにより、欠陥や異物を検出することが
できる。
(A) In comparison with the golden device,
An image of an ideal semiconductor wafer having no defect (hereinafter referred to as a golden device) is prepared in advance, and a defect is detected by comparing the image of the golden device with the image of the inspection target. Comparing images means performing a process of creating a difference image of pixel values for each corresponding pixel of two images. If there is no defect in the inspection target image, the image becomes the same image as the image data of the golden device, so that the entire screen becomes a completely flat image having a pixel value of 0 by the difference processing. However, when there is a defect or foreign matter, pixels having a value other than 0 appear intensively in that part. Therefore, a defect or a foreign substance can be detected by extracting the group of pixels having a value other than 0 and obtaining the size and the center of gravity.

【0006】(b)CADデータとの比較では、検査対
象デバイスを設計したCAD画像データと、製造したウ
ェハの画像データを比較する。
(B) In comparison with CAD data, CAD image data designed for a device to be inspected is compared with image data of a manufactured wafer.

【0007】これにより(a)ゴールデンデバイスとの
比較と同様に欠陥や異物を検出することができる。
As a result, (a) defects and foreign substances can be detected in the same manner as in comparison with the golden device.

【0008】(c)ダイトゥダイ比較では、一枚のウェ
ハ上には複数の同じチップ(以後ダイと呼ぶ)が配列し
ていることを利用して、隣合うダイの画像データを比較
する。これにより(a),(b)と同様に欠陥や異物を
検出することができる。
(C) In the die-to-die comparison, the image data of adjacent dies is compared by utilizing the fact that a plurality of the same chips (hereinafter referred to as dies) are arranged on one wafer. As a result, defects and foreign substances can be detected in the same manner as in (a) and (b).

【0009】(d)FET法では、ウェハ上に発生する
欠陥が局所的なのに対して、配線パターンが周期的であ
る性質を利用して、配線パターンを除去して欠陥を検出
する。すなわち、入力ウェハパターン画像を二次元FE
T(高速フーリエ変換)などにより、フーリエ変換し、
空間周波数領域で配線パターンに対応する特定の空間周
波数成分をバンドストップフィルタなどを利用して除去
し、逆FETすることにより欠陥を検出することができ
る。
(D) In the FET method, the defect is detected by removing the wiring pattern by utilizing the property that the defect generated on the wafer is local while the wiring pattern is periodic. That is, the input wafer pattern image is converted to a two-dimensional FE
Fourier transform by T (fast Fourier transform) etc.
A defect can be detected by removing a specific spatial frequency component corresponding to the wiring pattern in the spatial frequency region using a band stop filter or the like and performing an inverse FET.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】(a)ゴールデンデバ
イスとの比較を利用する場合、予めゴールデンデバイス
の画像を用意する必要がある。ゴールデンデバイスの画
像をつくるには、欠陥のないサンプルをはじめに見つけ
ておく必要がある。この欠陥の無いサンプルを見つける
作業は人間の目で慎重に行われる必要がある。また、半
導体ウェハのパターンは現在の多品種少量生産の傾向に
より、非常に多岐にわたっており、変更も多い。これら
全ての品種、あるいは設計変更に対して逐一ゴールデン
デバイスの画像をつくる必要があり、かなりの労力が必
要となる。
(A) When utilizing a comparison with a golden device, it is necessary to prepare an image of the golden device in advance. To create an image of a golden device, you first need to find a defect-free sample. The task of finding this flawless sample needs to be done carefully by the human eye. Further, the patterns of semiconductor wafers are very diversified due to the current tendency of high-mix low-volume production, and there are many changes. It is necessary to create an image of the golden device for each of these types or design changes, which requires considerable effort.

【0011】(b)CADデータとの比較では、(a)
のようにゴールデンデバイスを探す必要がないので効率
的である。ところで最近、半導体チップの高集積化が進
み、ウェハパターンの詳細な画像を得るのに従来の光学
顕微鏡では対応できなくなり、走査電子顕微鏡(SE
M; Scanning Electron Microscope)などが利用さ
れるようになってきている。SEM画像は、光学顕微鏡
画像に比べてノイズが多い。従って、ノイズのないCA
DデータとSEM画像の差分画像を作成した場合、欠陥
以外のノイズが大量に検出されてしまう。
(B) In comparison with CAD data, (a)
It is efficient because there is no need to search for a golden device like this. By the way, recently, with the advance of high integration of semiconductor chips, a conventional optical microscope cannot cope with obtaining a detailed image of a wafer pattern.
M; Scanning Electron Microscope) is being used. SEM images have more noise than optical microscope images. Therefore, noise-free CA
When a difference image between the D data and the SEM image is created, a large amount of noise other than a defect is detected.

【0012】さらに、(a),(b)の方法とも、画像
比較を行う際に、正確な位置合わせを最初に行う必要が
ある。
Further, in both of the methods (a) and (b), it is necessary to first perform accurate alignment when comparing images.

【0013】(c)ダイトゥダイ比較では、隣合ったダ
イ同士を比較するので基本的に位置合わせを行う必要が
ない。しかし、偶然同じ場所に同じような欠陥があった
場合検出できないという欠点がある。また、(b)と同
様、SEM画像を適用した場合は、ノイズを検出してし
まう。
(C) In the die-to-die comparison, adjacent dies are compared with each other, so there is basically no need to perform alignment. However, there is a disadvantage that if a similar defect is accidentally found in the same place, it cannot be detected. Further, similarly to (b), when an SEM image is applied, noise is detected.

【0014】(d)FET法はSEM画像からでも欠陥
を検出することが可能である。しかし、この手法は非常
に長い処理時間を要する。例えば512×512画素で
構成されるデジタル画像に二次元フーリエ変換を適用し
た場合、約1.31×(10の8乗)回の加減算と、
8.39×(10の8乗)乗算が必要となる。また、M
PUなどの複雑な配線パターンは、空間周波数領域のフ
ィルタリングでは正確に除去することができない。
(D) The FET method can detect defects even from SEM images. However, this method requires a very long processing time. For example, when a two-dimensional Fourier transform is applied to a digital image composed of 512 × 512 pixels, about 1.31 × (10 8) additions and subtractions are performed,
8.39 × (10 8) multiplications are required. Also, M
Complex wiring patterns such as PU cannot be accurately removed by filtering in the spatial frequency domain.

【0015】この発明の第1の目的は、(a)、
(b)、(c)の画像比較法ではノイズの影響が大きく
て欠陥を正確に検出できないうような不鮮明なSEM画
像からでも欠陥を検出することができる画像情報処理装
置を提供することである。
The first object of the present invention is to provide (a)
An object of the present invention is to provide an image information processing apparatus capable of detecting a defect even from an unclear SEM image in which the influence of noise is large and the defect cannot be detected accurately in the image comparison methods of (b) and (c). .

【0016】この発明の第2の目的は、(a)、(b)
の画像比較法で必要であったゴールデンデバイスやCA
Dデータを使わずに、単独の検査対象画像から欠陥を検
出することができる画像情報処理装置を提供することで
ある。
A second object of the present invention is to provide (a) and (b)
Golden device and CA needed for the image comparison method
An object of the present invention is to provide an image information processing apparatus capable of detecting a defect from a single image to be inspected without using D data.

【0017】この発明の第3の目的は、(d)FET法
のように大量の処理時間を使わずに高速に検査対象画像
から欠陥を検出することができる画像情報処理装置を提
供することである。
A third object of the present invention is to provide an image information processing apparatus which can detect a defect from an image to be inspected at high speed without using a large amount of processing time as in the (d) FET method. is there.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、画像を用いて対象物の検査、認識および判断を行う
画像情報処理装置において、入力デジタル画像データに
対して、二次元ウェーブレット変換する二次元ウェーブ
レット変換手段と、二次元ウェーブレット変換によって
得られた、縦線検出成分、横線検出成分に対してしきい
値処理を適用して縦線検出成分と横線検出成分の二値画
像を作成する二値化処理手段と、二値化処理手段によっ
て得られた二値画像に対して、正方形を検出する正方形
のハフ(Hough)変換を適用して対象物の位置と大きさ
とを求める正方形ハフ(Hough)変換手段と、を備えて
いる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image information processing apparatus for inspecting, recognizing, and judging an object using an image, wherein two-dimensional wavelet transform is performed on input digital image data. A two-dimensional wavelet transform unit that performs threshold processing on a vertical line detection component and a horizontal line detection component obtained by the two-dimensional wavelet transform to create a binary image of a vertical line detection component and a horizontal line detection component And a square Huff for obtaining a position and a size of an object by applying a Hough transform of a square for detecting a square to the binary image obtained by the binarization processing means. (Hough) conversion means.

【0019】二次元ウェーブレット変換手段により縦線
または横線の成分だけをもつ配線パターンと、いろいろ
な方向の成分をもつ欠陥とが分離される。そして、縦
線、横線の検出成分を二値化処理手段により二値化処理
して二値画像を得て、二値画像に正方形ハフ(Hough)
変換手段が正方形ハフ(Hough)変換を適用して、欠陥
を正方形として検出する。なお、円形の欠陥も正方形と
して検出される。
The two-dimensional wavelet transform means separates a wiring pattern having only vertical or horizontal components from a defect having components in various directions. Then, the detected components of the vertical line and the horizontal line are binarized by a binarization processing means to obtain a binary image, and a square Hough is added to the binary image.
The converting means applies a square Hough transform to detect a defect as a square. Note that a circular defect is also detected as a square.

【0020】よって、ゴールデンデバイスやCADデー
タを用いずに、単独の検査対象画像から欠陥を検出で
き、FET法のように大量の処理時間を要しない(二次
元ウェーブレット変換は、FET法よりも時間がかから
ない)。
Therefore, a defect can be detected from a single image to be inspected without using a golden device or CAD data, and a large amount of processing time is not required unlike the FET method. Does not take effect).

【0021】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の画像情報処理装置において、前記正方形ハフ(Houg
h)変換手段によってえられたパラメータ空間にしきい
値処理を適用して特定の図形情報を検出する二値化処理
手段を備えている。
According to a second aspect of the present invention, in the image information processing apparatus according to the first aspect, the square Huff (Houg
h) a binarization processing means for applying threshold processing to the parameter space obtained by the conversion means to detect specific graphic information;

【0022】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の画像情報処理装置において、正方形のハフ(Hough)
変換結果を二値化処理したパラメータ空間の二値画像に
おいて隣接する活性画素に同じラベルを付けてグループ
化するラベリング手段と、ラベリング処理によって得ら
れた前記各ラベルの重心座標を求める重心算出手段と、
を備えている。
According to a third aspect of the present invention, in the image information processing apparatus according to the second aspect, a square Hough is provided.
Labeling means for grouping by attaching the same label to adjacent active pixels in a binary image of the parameter space obtained by binarizing the conversion result; and a centroid calculating means for calculating barycentric coordinates of each of the labels obtained by the labeling processing. ,
It has.

【0023】請求項4に記載の発明は、請求項1ないし
3のいずれか1項に記載の画像情報処理装置において、
入力デジタル画像に対して、局所的な雑音除去を行う雑
音除去手段を備えている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image information processing apparatus according to any one of the first to third aspects,
There is provided a noise removing unit for removing local noise from the input digital image.

【0024】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の画像情報処理装置において、二次元ウェーブレット変
換結果に二値化処理手段を適用した後の前記縦線検出成
分と前記横線検出成分の前記二値画像に対して、孤立し
ている活性画素を除去する孤立点除去手段を備えてい
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image information processing apparatus according to the fourth aspect, the vertical line detection component and the horizontal line detection component after applying a binarization processing unit to a two-dimensional wavelet transform result. And an isolated point removing means for removing an isolated active pixel from the binary image.

【0025】請求項6に記載の発明は、請求項1ないし
5のいずれか1項に記載の画像情報処理装置において、
正方形ハフ(Hough)変換手段は正方形の中心のxy座
標と一辺の長さを検出するハフ(Hough)変換を行うも
のである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image information processing apparatus according to any one of the first to fifth aspects,
The square Hough transform means performs Hough transform for detecting the xy coordinates of the center of the square and the length of one side.

【0026】請求項7に記載の発明は、請求項1ないし
6のいずれか1項に記載の画像情報処理装置において、
正方形ハフ(Hough)変換手段は、二次元ウェーブレット
変換の前記縦線検出成分と前記横線検出成分に対応する
2つの前記二値画像を同じパラメータ空間にハフ(Houg
h)変換する手段である。
[0027] The invention described in claim 7 is the invention according to claims 1 to
7. The image information processing apparatus according to any one of 6.
The square Hough transform means converts the two binary images corresponding to the vertical line detection component and the horizontal line detection component of the two-dimensional wavelet transform into the same parameter space.
h) Means for conversion.

【0027】請求項8に記載の発明は、請求項1ないし
7のいずれか1項に記載の画像情報処理装置において、
正方形ハフ(Hough)変換手段は、二次元ウェーブレット
変換の前記縦線検出成分と前記横線検出成分に対応する
2つの前記二値画像のどちらか一方のみにハフ(Houg
h)変換する手段である。
[0027] The invention according to claim 8 provides the invention according to claims 1 to
8. In the image information processing apparatus according to any one of items 7,
The square Hough transform means applies Hough to only one of the two binary images corresponding to the vertical line detection component and the horizontal line detection component of the two-dimensional wavelet transform.
h) Means for conversion.

【0028】請求項9に記載の発明は、請求項8に記載
の画像情報処理装置において、二次元ウェーブレット変
換の前記縦線検出成分と前記横線検出成分のエネルギー
を計算するエネルギー算出手段を備え、正方形ハフ(Ho
ugh)変換手段は、前記エネルギーの低い方の成分に対応
する前記二値画像に対して正方形ハフ(Hough)変換を
行う。
According to a ninth aspect of the present invention, in the image information processing apparatus according to the eighth aspect, there is provided an energy calculating means for calculating energies of the vertical line detection component and the horizontal line detection component of the two-dimensional wavelet transform, Square Huff (Ho
ugh) The conversion means performs a square Hough transform on the binary image corresponding to the lower energy component.

【0029】請求項10に記載の発明は、請求項6に記
載の画像情報処理装置において、正方形ハフ(Hough)
変換によるパラメータ空間にたいする前記二値化処理手
段のしきい値が、正方形の一辺の長さパラメータの大き
さに対応して変化する画像情報処理装置。
According to a tenth aspect of the present invention, in the image information processing apparatus according to the sixth aspect, a square Hough is provided.
An image information processing apparatus wherein a threshold value of the binarization processing means for a parameter space obtained by conversion changes in accordance with a length parameter of one side of a square.

【0030】請求項11に記載の発明は、請求項3ない
し10のいずれか1項に記載の画像情報処理装置におい
て、複数の対象物が位置的に重複したときに、重複を取
り除く重複検出除去手段を備えている。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image information processing apparatus according to any one of the third to tenth aspects, when a plurality of objects overlap in position, the duplication detection and elimination for eliminating the duplication are performed. Means.

【0031】請求項12に記載の発明は、画像を用いて
対象物の検査、認識および判断を行う画像情報処理方法
において、入力デジタル画像データに対して、二次元ウ
ェーブレット変換する二次元ウェーブレット変換工程
と、前記二次元ウェーブレット変換工程によって得られ
た、縦線検出成分、横線検出成分に対してしきい値処理
を適用して前記縦線検出成分と前記横線検出成分の二値
画像を作成する二値化処理工程と、前記二値化処理工程
によって得られた二値画像に対して、正方形を検出する
正方形のハフ(Hough)変換を適用して前記対象物の位
置と大きさとを求める正方形ハフ(Hough)変換工程と
を備えている。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an image information processing method for inspecting, recognizing, and judging an object using an image. Applying a threshold process to the vertical line detection component and the horizontal line detection component obtained in the two-dimensional wavelet transform step to create a binary image of the vertical line detection component and the horizontal line detection component. A binarization processing step, and a square Huff for obtaining the position and size of the object by applying a square Hough transform for detecting a square to the binary image obtained in the binarization processing step (Hough) conversion step.

【0032】請求項13に記載の発明は、画像を用いて
対象物の検査、認識および判断を行う画像情報処理をコ
ンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコ
ンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
入力デジタル画像データに対して、二次元ウェーブレッ
ト変換する二次元ウェーブレット変換処理と、前記二次
元ウェーブレット変換処理によってえられた、縦線検出
成分、横線検出成分に対してしきい値処理を適用して前
記縦線検出成分と前記横線検出成分の二値画像を作成す
る二値化処理と、前記二値化処理によって得られた二値
画像に対して、正方形を検出する正方形のハフ(Houg
h)変換を適用して前記対象物の位置と大きさをもとめ
る正方形ハフ(Hough)変換処理とをコンピュータに実
行させるためのプログラムを記録したコンピュータによ
って読み取り可能な記録媒体である。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for causing a computer to execute image information processing for inspecting, recognizing, and judging an object using an image. ,
For input digital image data, two-dimensional wavelet transform processing for two-dimensional wavelet transform and applying threshold processing to vertical line detection components and horizontal line detection components obtained by the two-dimensional wavelet conversion processing A binarization process for creating a binary image of the vertical line detection component and the horizontal line detection component; and a square Hough (Houg) for detecting a square with respect to the binary image obtained by the binarization process.
h) A recording medium readable by a computer in which a program for causing a computer to execute a square Hough conversion process for determining the position and size of the object by applying a conversion is recorded.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】本発明は大きく分けると、ウェハ
パターン画像の配線パターンから欠陥成分を分離する二
次元ウェーブレット変換手段と、欠陥成分を分離した二
値画像から欠陥の位置と大きさを検出するハフ(Houg
h)変換手段で構成されており、以上の手段での欠陥検
出性能を向上するためにその他の手段を補助的に利用す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention can be broadly classified into two-dimensional wavelet transform means for separating a defect component from a wiring pattern of a wafer pattern image, and detecting a position and a size of a defect from a binary image obtained by separating the defect component. Huff
h) It is composed of conversion means, and other means are used supplementarily to improve the defect detection performance of the above means.

【0034】(A)正方形ハフ(Hough)変換手段 ハフ(Hough)変換については「画像認識の基礎[Ι
Ι]」(森、坂倉著、オーム社)のpp.3−19に詳
しく説明されているが、ここで、ハフ(Hough)変換処
理について簡単に説明する。ハフ(Hough)変換は二値
画像から特定の図形を検出する画像処理である。ここで
は、正方形を検出する方法を説明する。
(A) Square Hough Transform Means Hough transform is described in "Basics of Image Recognition [Ι
Ι] ”(Mori, Sakakura, Ohmsha). Although described in detail in 3-19, the Hough transform processing will be briefly described here. Hough transform is image processing for detecting a specific figure from a binary image. Here, a method for detecting a square will be described.

【0035】x−y平面において、図4に示すように、
45度傾いた正方形は、(a,b)を正方形の中心座
標、rを正方形の一辺の長さとすると、次の方程式で表
現される。
On the xy plane, as shown in FIG.
A square inclined at 45 degrees is represented by the following equation, where (a, b) is the center coordinate of the square and r is the length of one side of the square.

【0036】 |x−a|+|y−b|=r/√2 (1) つまり、x−y平面上の一つの正方形は(a,b,r)
パラメータ空間では1点で表現される。x−y平面をパ
ラメータ空間に変換するのがハフ(Hough)変換であ
り、この場合はx−y平面の正方形の特徴を示す(a,
b,r)空間に変換するので正方形のハフ(Hough)変
換と呼ぶ。正方形のハフ(Hough)変換は(1)式を変
形した次式で実現する。
| X−a | + | y−b | = r / √2 (1) That is, one square on the xy plane is (a, b, r)
In the parameter space, it is represented by one point. The Hough transform converts the xy plane into the parameter space. In this case, a square feature of the xy plane (a,
(b, r) space, so it is called a square Hough transform. The Hough transform of a square is realized by the following equation obtained by modifying the equation (1).

【0037】 b=±(r/√2−|x−a|)+y (2) 正方形のハフ(Hough)変換の具体例を図4を用いて示
す。図4(a)の各観測点α(x1,y1)、β(x
2,y2)、γ(x3,y3)を(2)式で(a,b,
r)空間にマッピングする。r軸はa−b面に直交して
いる。あるr0(ここではr0=24)でスライスした
a−b面が図4(b)である。それぞれのrでの平面に
ついては、観測点一点から、その観測点を中心とする一
本のハフ(Hough)曲線(正方形)を得る。観測点が一
辺の半分の距離(以下、半径という)がr0である正方
形上にあると、正方形の(Hough)曲線は、点(a0,
b0,r0)で交わる。すなわち、x−y平面上に正方
形が存在する場合は、パラメータ空間でたくさんのハフ
(Hough)曲線の交点として検出することができる。交
点では、交わるハフ(Hough)曲線の数に比例して交点
の輝度が高くなる。従って、パラメータ空間では輝度値
の大きいパラメータを見つけることにより、x−y平面
の正方形を検出することができる。図4(b)ではパラ
メータ(a0,b0,24)だけが輝度値3となってお
り、それ以外は輝度値2以下である。輝度値が大きい
(a0,b0,24)を検出することにより、もとのx
−y平面の3点が中心(a0,b0)、半径24の正方
形が検出される。
B = ± (r / √2- | x−a |) + y (2) A specific example of the Hough transform of a square will be described with reference to FIG. Each observation point α (x1, y1), β (x
(2, y2) and γ (x3, y3) are expressed as (a, b,
r) Map to space. The r-axis is orthogonal to the ab plane. FIG. 4B shows an ab plane sliced at a certain r0 (here, r0 = 24). For each plane at r, one Hough curve (square) centered on the observation point is obtained from one observation point. If the observation point is on a square whose half distance of one side (hereinafter, referred to as radius) is r0, the square (Hough) curve becomes a point (a0,
(b0, r0). That is, when a square exists on the xy plane, it can be detected as an intersection of many Hough curves in the parameter space. At the intersection, the brightness of the intersection increases in proportion to the number of intersecting Hough curves. Therefore, by finding a parameter having a large luminance value in the parameter space, a square in the xy plane can be detected. In FIG. 4B, only the parameter (a0, b0, 24) has the luminance value 3, and the other values are the luminance value 2 or less. By detecting a large luminance value (a0, b0, 24), the original x
A square having a radius of 24 with the center at (a0, b0) at three points on the -y plane is detected.

【0038】なお、正方形のハフ変換によっては、二値
画像中の円が、その円に外接する正方形として検出でき
る。ディジタル画像処理は、画像データ、すなわち離散
データを対象にしている。図16に示すように、半径r
の円に同じ中心座標をもつ正方形が交差、または接する
(以下、“交わる”と表現する)条件は正方形の半径r
がr0/√2以上r0以下の区間である。この区間にお
いて、正方形が円に外接するとき、すなわちr=r0の
ときに、円と正方形の一辺が交わる区間が最も長いこと
を証明すればよい。これを数学的帰納法を用いて証明す
る。
Note that a circle in a binary image can be detected as a square circumscribed by the Hough transform of a square. Digital image processing targets image data, that is, discrete data. As shown in FIG.
The condition that a square having the same center coordinates intersects or touches the circle of (hereinafter, referred to as “intersect”) is the radius r of the square
Is a section from r0 / √2 to r0. In this section, when the square circumscribes the circle, that is, when r = r0, it is sufficient to prove that the section where the circle and one side of the square intersect is the longest. This is proved using mathematical induction.

【0039】(1)r=r0のとき 円の半径は離散的に変化するので、半径r0のつぎに長
い半径はr0+1となる。r=r0+1の正方形は半径
r0の円とは接しないので、r=r0の正方形の方が、
r=r0+1の正方形よりも円と交わる区間が長い。す
なわち、半径rの正方形が一辺r0の円と交わる区間を
G(r)とすると、G(r0)>G(r0+1)であ
る。
(1) When r = r0 Since the radius of the circle changes discretely, the radius longer than the radius r0 is r0 + 1. Since the square of r = r0 + 1 does not touch the circle of radius r0, the square of r = r0 is
The section that intersects the circle is longer than the square of r = r0 + 1. That is, assuming that a section where a square having a radius r intersects a circle with one side r0 is G (r), G (r0)> G (r0 + 1).

【0040】(2)r=riのとき G(ri)<G(ri+1)であるとして、r=ri−
1のときを考える。r=riのときの円と正方形の関係
は図15のようになっている。円と正方形が交わるのは
図15に示した8箇所になるので、G(ri)=8(α
(ri)―β(ri))となる。
(2) When r = ri Assuming that G (ri) <G (ri + 1), r = ri−
Consider the case of 1. The relationship between a circle and a square when r = ri is as shown in FIG. Since the circle and the square intersect at eight places shown in FIG. 15, G (ri) = 8 (α
(Ri) -β (ri)).

【0041】α(ri)2=r02−ri2 β(ri)2=r02−(ri+1)2 よって、α(ri)2−β(ri)2=2ri+1 また、r=ri−1に対応する、α(ri−1)、β
(ri−1)について同様の検討をすると、 (α(ri−1))2−(β(ri−1))2=2ri−
1 となる。したがって自乗の差をとり、整理すると α(ri)2−β(ri)2―{(α(ri−1))2
(β(ri−1))2}=2>0 よって、 α(ri)2−β(ri)2>(α(ri−1))2
(β(ri−1))2 となる。
[0041] α (ri) 2 = r0 2 -ri 2 β (ri) 2 = r0 2 - (ri + 1) 2 Thus, α (ri) 2 -β ( ri) 2 = 2ri + 1 In addition, the r = ri-1 Corresponding α (ri-1), β
When the same examination is performed for (ri-1), (α (ri-1)) 2 − (β (ri−1)) 2 = 2ri−
It becomes 1. Therefore, taking the squared difference and rearranging it, α (ri) 2 −β (ri) 2 -{(α (ri−1)) 2
(Β (ri−1)) 2 } = 2> 0 Therefore, α (ri) 2 −β (ri) 2 > (α (ri−1)) 2
(Β (ri−1)) 2 .

【0042】α(ri)>0、β(ri)>0、α(r
i)−β(ri)>0、α(ri−1)−β(ri−
1)>0より、 α(ri)−β(ri)>(α(ri−1))−(β
(ri−1)) とすることができる。
Α (ri)> 0, β (ri)> 0, α (r
i) -β (ri)> 0, α (ri-1) -β (ri-
1)> 0, α (ri) −β (ri)> (α (ri−1)) − (β
(Ri-1)).

【0043】G(ri)=8(α(ri)―β(r
i)) G(ri−1)=8(α(ri−1)―β(ri−
1))なので、G(ri)>G(ri−1)となる。
G (ri) = 8 (α (ri) -β (r
i)) G (ri-1) = 8 (α (ri-1) -β (ri-
1)), G (ri)> G (ri-1).

【0044】(3) (1)(2)より、 …<G(r0−2)<G(r0−1)<G(r0)>G
(r0+1)=G(r0+2)=… となり、G(r0)が最大値、すなわちr=r0のとき
に円と正方形が交わる区間がもっとも長い。
(3) From (1) and (2),... <G (r0-2) <G (r0-1) <G (r0)> G
(R0 + 1) = G (r0 + 2) =..., And the section where the circle and the square intersect when G (r0) is the maximum value, that is, when r = r0, is the longest.

【0045】すなわち、この円に正方形のハフ変換を行
うと、r=r0のa−bパラメータ空間でもっとも多く
のハフ曲線が交差してピーク値をとるということにな
る。したがって、半径r0の円に正方形のハフ変換を適
用すると半径r0、すなわち、円に外接する正方形が検
出される。たとえば、図16(a)に示したような、半
導体ウェハ上のパーティクル欠陥の二値画像に正方形ハ
フ変換を適用した結果を図16(b)に示す。r=78
でピーク値をとり、正方形として検出している。同じ二
値画像に円のハフ変換を適用した場合も、r=78の円
を検出するので、正方形ハフ変換が円を正しく検出して
いることがわかる。
That is, when a square Hough transform is performed on this circle, the most Hough curves intersect in the ab parameter space of r = r0 and take a peak value. Therefore, when a square Hough transform is applied to a circle having a radius r0, a radius r0, that is, a square circumscribing the circle is detected. For example, FIG. 16B shows the result of applying the square Hough transform to a binary image of a particle defect on a semiconductor wafer as shown in FIG. r = 78
At the peak value, and detected as a square. Even when the Hough transform of a circle is applied to the same binary image, since a circle with r = 78 is detected, it can be seen that the square Hough transform correctly detects the circle.

【0046】(B)ウェーブレット変換手段 ウェーブレット変換については、CHUI、“An Intr
oduction to WAVELETS”Academic Press, 192
2に詳しく記載されているが、ここではウェーブレット
変換処理について簡単に説明する。
(B) Wavelet Transform Means For the wavelet transform, see CHUI, “An Intr
oduction to WAVELETS ”Academic Press, 192
2, the wavelet transform processing will be briefly described here.

【0047】画像データに対するウェーブレット変換は
二次元ウェーブレット変換になるが、これは画像のx軸
方向に対する一次元ウェーブレット変換とy軸方向に対
する一次元ウェーブレット変換とを組み合わせることに
より実現するので、一次元ウェーブレット変換処理につ
いて説明する。ウェーブレット変換を行う際に使用する
基底関数は多数存在するが、ここではその中で最も構造
が単純なHarr Waveletを用いて説明する。他のウェー
ブレット基底関数についても関数の形が違うだけで、出
力される情報はほぼ同様になる。ウェーブレット変換は
スケーリング関数とウェーブレット関数の二つの直交す
る関数により構成される。スケーリング関数はデータの
平滑情報(=ローパス情報)を出力する関数で、ウェー
ブレット関数はデータの詳細情報(=ハイパス情報)を
出力する関数である。Harr Waveletの場合は、スケー
リング関数がg0=g1=1/2で、ウェーブレット関
数がh0=1/2、h1=−1/2である。
The wavelet transform for the image data is a two-dimensional wavelet transform. Since this is realized by combining the one-dimensional wavelet transform for the x-axis direction and the one-dimensional wavelet transform for the y-axis direction, the one-dimensional wavelet transform is performed. The conversion process will be described. There are many basis functions used for performing the wavelet transform. Here, Harr Wavelet, which has the simplest structure, will be described. For other wavelet basis functions, the output information is almost the same except for the shape of the function. The wavelet transform is composed of two orthogonal functions, a scaling function and a wavelet function. The scaling function is a function for outputting data smoothing information (= low-pass information), and the wavelet function is a function for outputting detailed data information (= high-pass information). In the case of Harr Wavelet, the scaling function is g0 = g1 = 1/2, and the wavelet functions are h0 = 1/2 and h1 = -1 / 2.

【0048】入力信号s0〜s15があったとき、Harr
Wavelet変換した出力信号t0〜t15は次のように
なる。
When there are input signals s0 to s15, Harr
Wavelet-converted output signals t0 to t15 are as follows.

【0049】 t0=g0・s0+g1・s1 、 t8=h0・s0+h1・s1 t1=g0・s2+g1・s3 、 t9=h0・s2+h1・s3 t2=g0・s4+g1・s5 、 t10=h0・s4+h1・s5・・・ t7=g0・s14+g1・s15 、 t15=h0・s14+h1・s15 このHarr Wavelet変換に具体的な信号を入力してみ
る。例えば、次の入力信号sを与える。
T0 = g0 · s0 + g1 · s1, t8 = h0 · s0 + h1 · s1 t1 = g0 · s2 + g1 · s3, t9 = h0 · s2 + h1 · s3 t2 = g0 · s4 + g1 · s5, t10 = h0 · s4 · h1 T7 = g0.s14 + g1.s15, t15 = h0.s14 + h1.s15 A specific signal is input to the Harr Wavelet transform. For example, the following input signal s is given.

【0050】 s(n)={0,0,0,0,0,0,0,2,2,2,2,2,2,2,2,2} (3) この信号は1箇所で信号が0から2と大きく変化してい
る。このような信号が大きく変化するところをエッジと
呼ぶ。(3)のように信号値が大きくなるエッジをエッ
ジの立ち上がり、逆に信号値が小さくなるエッジをエッ
ジの立ち下がりと呼ぶ。(3)の信号をHarr Wavelet
変換すると、次の結果tを得る。
S (n) = {0,0,0,0,0,0,0,2,2,2,2,2,2,2,2} (3) The signal greatly changes from 0 to 2. A place where such a signal greatly changes is called an edge. An edge having a large signal value as in (3) is called an edge rising, and an edge having a small signal value is called a falling edge. (3) Harr Wavelet
When converted, the following result t is obtained.

【0051】 N→0,1,2,3,4,5,6,7;8,9,10,11,12,13,14,15 t(N)={0,0,0,1,2,2,2,2;0,0,0,−1,0,0,0,0} (4) (ローパス成分) (ハイパス成分) ウェーブレット変換した結果をウェーブレット係数と呼
ぶ。ハイパス成分のウェーブレット係数t(11)に入
力信号sのエッジが検出されている。このように、ウェ
ーブレット変換は入力信号のエッジ成分を検出すること
ができる。
N → 0,1,2,3,4,5,6,7; 8,9,10,11,12,13,14,15 t (N) = {0,0,0,1 ,, 2, 2, 2, 2; 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, 0} (4) (low-pass component) (high-pass component) The result of the wavelet transform is called a wavelet coefficient. An edge of the input signal s is detected in the wavelet coefficient t (11) of the high-pass component. Thus, the wavelet transform can detect the edge component of the input signal.

【0052】このウェーブレット変換はウェハパターン
のSEM画像のような二次元の画像データに対しても適
用することができる。具体的に画像データにウェーブレ
ット変換を適用した例を図5、図6に示す。この例では
図5Aの原画像が512×512デジタルデータとなっ
ている。この画像に対して、まずx軸方向に対して一次
元ウェーブレット変換を施す。つまり、x軸(横軸)方
向の512個の信号に対するウェーブレット変換をy軸
(縦軸)方向に512回繰り返す。これにより図5Bの
画像が得られる。図5Bは図5Aの原画像を縦に2分割
し、左側にローパス情報(L)、右側にハイパス情報
(H)が納められたものである。
This wavelet transform can be applied to two-dimensional image data such as an SEM image of a wafer pattern. FIGS. 5 and 6 show examples in which a wavelet transform is specifically applied to image data. In this example, the original image of FIG. 5A is 512 × 512 digital data. This image is first subjected to a one-dimensional wavelet transform in the x-axis direction. That is, the wavelet transform for 512 signals in the x-axis (horizontal axis) direction is repeated 512 times in the y-axis (vertical axis) direction. Thereby, the image of FIG. 5B is obtained. FIG. 5B is a diagram in which the original image of FIG. 5A is vertically divided into two parts, and the left side contains low-pass information (L) and the right side contains high-pass information (H).

【0053】この図5Bに対して今度はy軸方向に同じ
ウェーブレット変換を施す。これにより図6の画像が得
られる。図6は図5Bを縦に2分割し、上側にローパス
情報(L)、下側にハイパス情報(H)が納められた画
像である。従って、図6には図5Aの原画像を4分割
し、左上にx、y軸両方向のローパス情報(LL成
分)、右上にx軸方向のハイパス情報とy軸方向のロー
パス情報を組み合わせた情報(HL成分)、左下にx軸
方向のローパス情報とy軸方向のハイパス情報を組み合
わせた情報(LH成分)、右下にはx、y軸両方向のハ
イパス情報(HH成分)が納められていることになる。
つまり、右上の部分は原画像内に存在するY軸方向の線
成分(縦線成分)、左下の部分は原画像内に存在するX
軸方向の線成分(横線成分)、そして右下の部分には斜
め方向の線成分を示していることになる。また、ここで
はまずx軸方向に変換処理を行ってからy軸方向に変換
処理を行って図6を得ているが、x、yの変換の順序を
入れ替えても、最終的な二次元ウェーブレット変換後は
全く同じ図6の画像が得られる。
The same wavelet transform is applied to FIG. 5B in the y-axis direction. As a result, the image shown in FIG. 6 is obtained. FIG. 6 is an image in which FIG. 5B is vertically divided into two parts, and low-pass information (L) is placed on the upper side and high-pass information (H) is placed on the lower side. Accordingly, FIG. 6 divides the original image of FIG. 5A into four parts, and combines low-pass information (LL component) in both the x and y directions in the upper left, and information combining high-pass information in the x-axis and low-pass information in the y-axis in the upper right. (HL component), information (LH component) combining low-pass information in the x-axis direction and high-pass information in the y-axis direction is stored in the lower left, and high-pass information (HH component) in both the x and y axes directions is stored in the lower right. Will be.
That is, the upper right portion is a line component (vertical line component) in the Y-axis direction existing in the original image, and the lower left portion is an X component existing in the original image.
An axial line component (horizontal line component) is shown, and a lower right portion shows an oblique line component. Also, here, the conversion processing is first performed in the x-axis direction, and then the conversion processing is performed in the y-axis direction to obtain FIG. 6. However, even if the x and y conversion orders are exchanged, the final two-dimensional wavelet After the conversion, the same image of FIG. 6 is obtained.

【0054】以上の性質をもつ二次元ウェーブレット変
換を、粒状の欠陥がある半導体ウェハ画像に適用する
と、欠陥と背景の配線パターンを分離することができ
る。図7は半導体ウェハ画像を模したもので、水平に走
る横線が配線パターン、中央にある黒丸が欠陥に対応し
ている。このように半導体ウェハは、配線パターンが水
平方向か垂直方向に整列している。このような画像に二
次元ウェーブレット変換を適用すると図8の結果を得
る。縦線検出成分、横線検出成分に着目すると、配線パ
ターンは左下の横線を検出するLH成分のみに現れる。
これに対していろいろな方向成分をもつ欠陥成分は右上
のHL成分と、左下のLH成分に検出される。このよう
に、二次元ウェーブレット変換を使うと、縦線または横
線の成分だけをもつ配線パターンと、いろいろな方向の
成分をもつ欠陥とを分離することが可能となる。
When the two-dimensional wavelet transform having the above properties is applied to a semiconductor wafer image having a granular defect, the defect and the background wiring pattern can be separated. FIG. 7 simulates an image of a semiconductor wafer. Horizontal lines running horizontally correspond to wiring patterns, and black circles at the center correspond to defects. As described above, in the semiconductor wafer, the wiring patterns are arranged in the horizontal direction or the vertical direction. When a two-dimensional wavelet transform is applied to such an image, the result of FIG. 8 is obtained. Focusing on the vertical line detection component and the horizontal line detection component, the wiring pattern appears only in the LH component that detects the lower left horizontal line.
On the other hand, defect components having various directional components are detected as an HL component at the upper right and an LH component at the lower left. As described above, by using the two-dimensional wavelet transform, it is possible to separate a wiring pattern having only vertical or horizontal components from a defect having components in various directions.

【0055】以上説明した二次元ウェーブレット変換
と、ハフ変換を組み合わせると、半導体ウェハ画像に存
在する欠陥の位置と大きさを検出することができる。
By combining the two-dimensional wavelet transform described above and the Hough transform, it is possible to detect the position and size of a defect existing in a semiconductor wafer image.

【0056】以下、本発明の実施の形態を図面を用いて
説明する。まず、本発明の実施の形態に係る画像情報処
理装置の構成を図11を参照して説明する。コンピュー
タ101は入出力や計算行うCPU31と、よく使う命
令やデータを保持して処理の高速化を行うキャッシュ3
2、浮動小数点演算部33、ユーザ入力やデータを記憶
するRAM34、システムプログラムを格納するROM
36、ユーザの選択メニューや計算結果を表示する表示
装置35、パラメータや命令を入力するキーボードやポ
インティングデバイス(マウスなど)の入力装置37、
計算結果などを保存する磁気ディスク38を備えてい
る。なお、これらの装置類はCPUバス30で接続され
ている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the image information processing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The computer 101 includes a CPU 31 that performs input / output and calculations, and a cache 3 that holds frequently used instructions and data to speed up processing.
2. Floating point arithmetic unit 33, RAM 34 for storing user input and data, ROM for storing system programs
36, a display device 35 for displaying a user's selection menu and calculation results, a keyboard and a pointing device (mouse or the like) input device 37 for inputting parameters and instructions,
A magnetic disk 38 for storing calculation results and the like is provided. These devices are connected by a CPU bus 30.

【0057】検査対象となる半導体ウェハなどのDUT
(被試験デバイス)41は、ローダ・アンローダ46に
よりステージ45に対してロード・アンロードされる。
ロードされたDUTは例えば電子顕微鏡などの画像入力
装置42によって画像入力され、A/D変換器43によ
りデジタルデータ化され、フレームメモリ44に格納、
あるいはコンピュータ上のRAM34に転送される。こ
のデジタル画像は、例えば512×512画素の解像度
で、256階調のグレースケール画像である。なお、フ
レームメモリ44はI/Oバス40を介してCPUバス
30に接続される。また、制御装置47は、ステージ4
5、ローダ・アンローダ46によりその動作等が制御さ
れる。制御装置47は、コンピュータ101にI/Oバ
ス40を介して接続されている。
DUT such as semiconductor wafer to be inspected
The (device under test) 41 is loaded / unloaded to / from the stage 45 by the loader / unloader 46.
The loaded DUT is image-input by an image input device 42 such as an electron microscope, is converted into digital data by an A / D converter 43, and is stored in a frame memory 44.
Alternatively, it is transferred to the RAM 34 on the computer. This digital image is, for example, a grayscale image with a resolution of 512 × 512 pixels and 256 gradations. The frame memory 44 is connected to the CPU bus 30 via the I / O bus 40. Further, the control device 47 includes a stage 4
5. The operation and the like are controlled by the loader / unloader 46. The control device 47 is connected to the computer 101 via the I / O bus 40.

【0058】また、ウェーブレット変換手段51、ハフ
変換手段53、二値化処理手段54、ラベリング処理手
段55、雑音除去手段56、孤立点除去手段57、重心
算出手段58、重複検出除去手段59は、フレームメモ
リ61、63、64、65、66、67、68,69に
よりCPUバス30に接続される。またエネルギ算出手
段52は、フレームメモリ61およびCPUバス30に
接続される。なお、ウェーブレット変換手段51、エネ
ルギ算出手段52、正方形ハフ変換手段53、二値化処
理手段54、ラベリング処理手段55、雑音除去手段5
6、孤立点除去手段57、重心算出手段58、重複検出
除去手段59の動作については、実施の形態の動作の説
明中に記載する。
The wavelet transform means 51, the Hough transform means 53, the binarization processing means 54, the labeling processing means 55, the noise removal means 56, the isolated point removal means 57, the center-of-gravity calculation means 58, and the overlap detection removal means 59 The frame memories 61, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69 are connected to the CPU bus 30. The energy calculating means 52 is connected to the frame memory 61 and the CPU bus 30. The wavelet transform means 51, the energy calculation means 52, the square Hough transform means 53, the binarization processing means 54, the labeling processing means 55, and the noise removal means 5
6. Operations of the isolated point removing means 57, the center-of-gravity calculating means 58, and the duplication detection removing means 59 will be described in the description of the operation of the embodiment.

【0059】次に第1の実施の形態の動作について図1
Aを参照して説明する。フレームメモリ44あるいはR
AM34に格納された画像データを入力画像データとし
て、まずこれをフレームメモリ61に転送して、ウェー
ブレット変換手段51を適用して二次元ウェーブレット
変換を行う(S1)。二次元ウェーブレット変換により
縦線検出成分、横線検出成分を得る。これらの成分はエ
ッジの部分で絶対値の大きいウェーブレット係数値をも
ち、それ以外の部分のウェーブレット係数は0か、0に
近い値を持っている。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG.
A will be described with reference to FIG. Frame memory 44 or R
First, the image data stored in the AM 34 is input to the frame memory 61 as input image data, and two-dimensional wavelet transform is performed by applying the wavelet transform means 51 (S1). A vertical line detection component and a horizontal line detection component are obtained by two-dimensional wavelet transform. These components have a wavelet coefficient value having a large absolute value in the edge portion, and the wavelet coefficients in the other portions have a value of 0 or a value close to 0.

【0060】次に、ウェーブレット係数の絶対値をフレ
ームメモリ64に転送して、二値化処理を二値化処理手
段54で行う(S2)。すなわち、二値化処理手段54
は、縦線検出成分、横線検出成分に対して適当なしきい
値を与えて二値化処理を行い、エッジ部分の係数値を
1、それ以外を0とした二値画像を作成する。しきい値
はここでは経験的に±5を設定した。
Next, the absolute value of the wavelet coefficient is transferred to the frame memory 64, and binarization processing is performed by the binarization processing means 54 (S2). That is, the binarization processing means 54
Generates a binary image in which an appropriate threshold value is given to the vertical line detection component and the horizontal line detection component and binarization processing is performed, and the coefficient value of the edge portion is 1, and the other values are 0. Here, the threshold value was empirically set to ± 5.

【0061】最後に、二値画像をフレームメモリ63に
転送して正方形ハフ変換を正方形ハフ変換手段53で行
う(S3)。パラメータ空間は(a,b,r)の3次元
になる。なお、第1実施形態の後に処理を追加すること
により、欠陥の位置と大きさの特定を自動化することも
できる。
Finally, the binary image is transferred to the frame memory 63, and the square Hough transform is performed by the square Hough transform means 53 (S3). The parameter space has three dimensions of (a, b, r). By adding a process after the first embodiment, it is possible to automate the specification of the position and the size of the defect.

【0062】第1の実施の形態によれば以下のような効
果が得られる。エッジ部分のウェーブレット係数の絶対
値は大きいが、符号は正の場合と負の場合がある。通常
の二値化処理では負の係数は0となるので、例えば図8
の右上の縦線検出成分に通常のしきい値処理を行うと、
図9のようにエッジの半分しか検出されない。しかし、
ハフ変換は対象図形が欠けていても検出可能である。図
9に対して、ハフ変換を利用すると、パラメータ空間で
は原画像に存在する正方形の成分、すなわちウェハパタ
ーンの画像であれば欠陥に対応するパラメータの輝度が
高くなる。パラメータ空間を観察することにより、欠陥
の位置と大きさを特定することが可能となる。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained. Although the absolute value of the wavelet coefficient at the edge portion is large, the sign may be positive or negative. Since the negative coefficient is 0 in the normal binarization processing, for example, FIG.
Performing normal threshold processing on the vertical line detection component at the upper right of
As shown in FIG. 9, only half of the edge is detected. But,
Hough transform can be detected even if the target graphic is missing. In contrast to FIG. 9, when the Hough transform is used, the luminance of a parameter corresponding to a defect increases in a parameter space in a parameter space in a square component existing in an original image, that is, in an image of a wafer pattern. By observing the parameter space, the position and size of the defect can be specified.

【0063】第2の実施の形態の動作について図1Bを
参照して説明する。ハフ変換後のパラメータ空間のデー
タはフレームメモリ64に送られ、二値化処理手段54
が二値化処理を行う(S4)。なお、二値化のためのし
きい値はrによって変化させる。x−y平面に中心(a
0,b0)、半径r0の正方形が完全な形で存在する場
合は、パラメータ(a0,b0,r0)の輝度が、8r
0となるので、例えばしきい値を4r0に設定すると、
半径r0の正方形の半分が欠けていてもパラメータの輝
度がしきい値を越える。このしきい値でしきい値処理す
ると、輝度1、つまり白の画素の一つのグループが現れ
る。
The operation of the second embodiment will be described with reference to FIG. 1B. The data in the parameter space after the Hough transform is sent to the frame memory 64, and the binarization processing means 54
Performs a binarization process (S4). The threshold value for binarization is changed by r. The center (a
0, b0) and a square with a radius r0 exist in a perfect form, the luminance of the parameter (a0, b0, r0) becomes 8r
Since it becomes 0, for example, if the threshold is set to 4r0,
Even if half of the square of radius r0 is missing, the luminance of the parameter exceeds the threshold. When the threshold processing is performed with this threshold value, one group of luminance 1, that is, one white pixel appears.

【0064】第3の実施の形態の動作について図1Cを
参照して説明する。二値化処理(S4)された結果は、
フレームメモリ65に転送される。そして、ラベリング
処理手段65が、二値化処理(S4)された結果に隣接
する輝度値1の画素をグルーピングするラベリング処理
を行う(S5)。ハフ変換後のパラメータ空間では、検
出大正の図形が存在するパラメータで輝度値が極大値と
なるが、それに隣接するパラメータの輝度値も高くな
る。よって、二値化処理の結果では、検出対象の図形
(例えば正方形)に対応するパラメータ付近に輝度値1
のパラメータが集中的に存在する。ラベリング処理によ
り(S5)、輝度値1のパラメータが集中している部分
の一つの図形に対する特徴パラメータとみなす。
The operation of the third embodiment will be described with reference to FIG. 1C. The result of the binarization processing (S4) is
The data is transferred to the frame memory 65. Then, the labeling processing unit 65 performs a labeling process for grouping pixels having a luminance value of 1 adjacent to the result of the binarization process (S4) (S5). In the parameter space after the Hough transform, the brightness value of the parameter in which the detected Taisho graphic exists is the maximum value, but the brightness value of the parameter adjacent thereto is also high. Therefore, as a result of the binarization processing, the luminance value 1 near the parameter corresponding to the figure (for example, a square) to be detected.
Parameters exist intensively. By the labeling process (S5), it is regarded as a feature parameter for one figure in a portion where the parameter of the luminance value 1 is concentrated.

【0065】そして、得られた各ラベルに属するパラメ
ータのa座標とb座標をフレームメモリ68に送って、
重心算出手段58がパラメータのa座標とb座標の平均
値(a’,b’)を重心として算出する(S6)。これ
により、入力画像から検出対象図形の位置と大きさを自
動的に特定できる。
Then, the obtained a-coordinate and b-coordinate of the parameter belonging to each label are sent to the frame memory 68, and
The center-of-gravity calculating means 58 calculates the average value (a ', b') of the a-coordinate and b-coordinate of the parameter as the center of gravity (S6). Thus, the position and size of the detection target graphic can be automatically specified from the input image.

【0066】第4の実施の形態の動作について図2Aを
参照して説明する。二次元ウェーブレット変換(S1)
の前に、入力ディジタル画像をフレームメモリ66に送
り、例えばメディアンフィルタなどの雑音除去手段56
により雑音を除去する。
The operation of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. 2A. Two-dimensional wavelet transform (S1)
Before input, the input digital image is sent to a frame memory 66, and noise removing means 56 such as a median filter is used.
Removes noise.

【0067】入力画像にスパイク状のノイズがあるとウ
ェーブレット変換によりエッジとして検出される。検出
対象図形以外のノイズを多数ハフ変換すると、検出対象
以外ものを誤検出してしまう。原画像に雑音除去フィル
タを適用することにより、誤検出を防ぐことができる。
またハフ変換は二値画像の画素値1の画素数に比例して
処理時間が増える。雑音除去手段56により、ウェーブ
レット変換手段+二値化処理手段で発生する画素値1の
ウェーブレット係数の数が減るので処理速度も向上す
る。
If spike-like noise is present in the input image, it is detected as an edge by wavelet transform. If a large number of noises other than the detection target graphic are subjected to the Hough transform, the noise other than the detection target is erroneously detected. By applying a noise removal filter to the original image, erroneous detection can be prevented.
Further, the Hough transform requires a longer processing time in proportion to the number of pixels having a pixel value of 1 in the binary image. The noise removal unit 56 reduces the number of wavelet coefficients of the pixel value 1 generated by the wavelet transformation unit + binarization processing unit, thereby improving the processing speed.

【0068】第5の実施の形態の動作について図2Bを
参照して説明する。誤検出の防止と処理速度の向上の目
的で、ウェーブレット変換手段+二値化処理手段後の画
像をフレームメモリ67に送り込み、孤立点除去手段5
7により孤立点を除去する(S2A)。これは二値画像
の中で画素値1の画素で隣接する画素が全て画素値が0
であるものを孤立点とみなし、かかる画素の画素値を0
で置き換える画像処理手段である。
The operation of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. 2B. For the purpose of preventing erroneous detection and improving the processing speed, the image after the wavelet transform means + binary processing means is sent to the frame memory 67 and the isolated point removing means 5
7 to remove an isolated point (S2A). This means that in the binary image, all the adjacent pixels having a pixel value of 1 have a pixel value of 0
Is regarded as an isolated point, and the pixel value of the pixel is set to 0
The image processing means is replaced with.

【0069】ウェーブレット変換後の二値画像では、検
出対象図形に対応する係数値1のウェーブレット係数は
隣接して存在する。従って、係数値が1でも周囲がすべ
て係数値0であれば、この係数はノイズであるとみなし
て、係数値0とする。これにより、誤検出の防止と、処
理速度の向上を実現する。
In the binary image after the wavelet transform, the wavelet coefficient having the coefficient value 1 corresponding to the figure to be detected exists adjacently. Therefore, if the coefficient value is 1 and the surroundings are all 0, the coefficient is regarded as noise and the coefficient value is set to 0. This prevents erroneous detection and improves the processing speed.

【0070】第6の実施の形態の動作について図2Cを
参照して説明する。第5の実施の形態における二値化処
理(S2)を絶対値二値化処理(S2)に置き換えたも
のである。これは、ウェーブレット変換によってエッジ
部分の係数値が負になることもあることを考慮して、通
常の二値化処理のかわりにウェーブレット係数の絶対値
に対して二値化処理を行うものである。
The operation of the sixth embodiment will be described with reference to FIG. 2C. The binarization process (S2) in the fifth embodiment is replaced with an absolute value binarization process (S2). This is to perform a binarization process on the absolute value of the wavelet coefficient instead of the normal binarization process, considering that the coefficient value of the edge portion may be negative due to the wavelet transform. .

【0071】この絶対値二値化処理を図8の右上の縦線
検出成分に適用すると、図10のようにエッジ全体を検
出することができる。これにハフ変換を適用することに
より、通常の二値化処理を利用するよりも欠陥に対応す
るパラメータの輝度が大きくなり、検出が容易になる。
When this absolute value binarization process is applied to the vertical line detection component at the upper right of FIG. 8, the entire edge can be detected as shown in FIG. By applying the Hough transform to this, the luminance of the parameter corresponding to the defect becomes larger than when ordinary binarization processing is used, and detection becomes easier.

【0072】第7の実施の形態の動作について図3Aを
参照して説明する。これは、第5の実施形態と、正方形
のハフ変換が異なる(S3)。すなわち、正方形ハフ変
換手段53が、フレームメモリ63に送り込まれたウェ
ーブレット変換結果の縦線検出成分と横線検出成分に対
応する二値画像の両方をハフ変換するが、二つのハフ変
換を同じパラメータ空間上に重ねて変換する。検出対象
となる図形は縦線成分、横線成分両方にあらわれている
ので、この方法により確実に検出することが可能とな
る。
The operation of the seventh embodiment will be described with reference to FIG. 3A. This is different from the fifth embodiment in the square Hough transform (S3). That is, the square Hough transform means 53 performs the Hough transform on both the binary image corresponding to the vertical line detection component and the horizontal line detection component of the wavelet transform result sent to the frame memory 63, but converts the two Hough transforms into the same parameter space. Convert over the top. Since the graphic to be detected appears in both the vertical line component and the horizontal line component, it is possible to reliably detect the graphic by this method.

【0073】第8の実施の形態の動作についても図3A
を参照して説明する。これは、第5の実施形態と、正方
形のハフ変換が異なる(S3)。すなわち、正方形ハフ
変換手段53が、フレームメモリ63に送り込まれたウ
ェーブレット変換結果の縦線検出成分と横線検出成分に
対応する二値画像の一方をハフ変換する。
FIG. 3A also shows the operation of the eighth embodiment.
This will be described with reference to FIG. This is different from the fifth embodiment in the square Hough transform (S3). That is, the square Hough transform unit 53 performs a Hough transform on one of the binary images corresponding to the vertical line detection component and the horizontal line detection component of the wavelet transform result sent to the frame memory 63.

【0074】図7、図8に示すように、半導体ウェハ画
像の配線パターンは水平あるいは垂直方向にそろってい
て、縦線成分、横線成分のいずれかにのみあらわれる。
配線パターンがあらわれていない成分に対してのみハフ
変換を行うことにより、検出対象物だけをハフ変換する
ことができ確実に検出することができる。配線パターン
を検出対象物として誤検出することもない。
As shown in FIGS. 7 and 8, the wiring patterns of the semiconductor wafer image are aligned in the horizontal or vertical direction, and appear only in either the vertical line component or the horizontal line component.
By performing the Hough transform only on the component in which the wiring pattern is not appeared, only the object to be detected can be subjected to the Hough transform and the detection can be reliably performed. There is no erroneous detection of the wiring pattern as a detection target.

【0075】第9の実施の形態の動作についても図3B
を参照して説明する。これは、第8の実施の形態に、縦
線成分、横線成分のどちらかをハフ変換するかを自動的
に決定するための手段を付加したものである。すなわ
ち、フレームメモリ61に送り込まれたウェーブレット
係数をもとにエネルギ算出手段52がエネルギを算出し
(S1A)、エネルギが小さい方向を配線パターンが検
出されていない方向として、その方向のみをハフ変換す
る。
FIG. 3B shows the operation of the ninth embodiment.
This will be described with reference to FIG. This is obtained by adding means for automatically determining which of the vertical line component and the horizontal line component is to be Hough-transformed to the eighth embodiment. That is, the energy calculating means 52 calculates the energy based on the wavelet coefficients sent to the frame memory 61 (S1A), and sets the direction in which the energy is small as the direction in which no wiring pattern is detected, and performs the Hough transform only in that direction. .

【0076】図8では画面の右下の横線検出成分には配
線パターン+欠陥、画面の右上の縦線検出成分には欠陥
だけがあらわれている。エッジを検出している部分はウ
ェーブレット係数の絶対値が大きくなり、それ以外は0
に近い係数値をもっている。従って、縦線成分、横線成
分のエッジ成分検出の度合いを定量化して比較し、検出
の度合いが少ない方が配線パターンが検出されていない
成分とみなして、それをハフ変換することにより、図8
の場合は画面の右上の縦線成分のみをハフ変換して検出
対象図形を検出することができる。このエッジ検出の度
合いを定量化する方法として、ウェーブレット係数のエ
ネルギーを定義する、これは各ウェーブレット係数値を
W(s,t)、二次元ウェーブレット係数の数をx軸方
向にM個、y軸方向にN個として(5)式で定義する。
In FIG. 8, only the wiring pattern + defect appears in the horizontal line detection component at the lower right of the screen, and only the defect appears in the vertical line detection component at the upper right of the screen. In the part where the edge is detected, the absolute value of the wavelet coefficient becomes large,
Has a coefficient value close to. Therefore, the degree of detection of the edge component of the vertical line component and the horizontal line component is quantified and compared, and the one with a lower degree of detection is regarded as a component in which no wiring pattern is detected, and the Huff transform is performed.
In the case of, only the vertical line component at the upper right of the screen is Hough-transformed, and the detection target graphic can be detected. As a method of quantifying the degree of edge detection, the energy of wavelet coefficients is defined. Each wavelet coefficient value is W (s, t), the number of two-dimensional wavelet coefficients is M in the x-axis direction, and the y-axis The direction is defined by equation (5) as N.

【0077】 E=(1/MN)Σs=1 MΣt=1 NW(s,t) (5) 第10の実施の形態の動作については図3Aを参照して
説明する。これは、第5の実施形態と、二値化処理が異
なる(S4)。すなわち、二値化処理(S4)のしきい
値がrの大きさによって可変である。例えば、原画像に
中心(a,b)、r=10の正方形C1と、中心(c,
d)、r=100の正方形C2が存在したとする。パラ
メータ空間においてC1に対応するパラメータ(a,
b,10)の輝度値は4×10=40となる。C2に対
応するパラメータ(c,d,100)の輝度値はおよそ
4×100=400となる。このようにrによってパラ
メータの輝度値が大きく変化する。二値化のしきい値を
rに比例させて変化させることにより任意の大きさの正
方形を検出することが可能となる。
[0077] E = (1 / MN) Σ s = 1 M Σ t = 1 N W (s, t) (5) The operation of the tenth embodiment will be described with reference to Figure 3A. This is different from the fifth embodiment in the binarization process (S4). That is, the threshold value of the binarization process (S4) is variable depending on the value of r. For example, in the original image, the center (a, b), the square C1 with r = 10, and the center (c,
d) Assume that a square C2 with r = 100 exists. In the parameter space, the parameters (a,
The luminance value of (b, 10) is 4 × 10 = 40. The luminance value of the parameter (c, d, 100) corresponding to C2 is approximately 4 × 100 = 400. As described above, the luminance value of the parameter greatly changes depending on r. By changing the threshold value for binarization in proportion to r, it is possible to detect a square of an arbitrary size.

【0078】第11の実施の形態の動作については図3
Cを参照して説明する。これは、第9の実施形態におけ
る重心算出(S6)の後に、重複検出除去(S7)があ
るものである。これは、重心算出(S6)により複数の
正方形が検出された場合に、それらの正方形がx−y平
面上で重複しないかどうかをチェックするものである。
The operation of the eleventh embodiment is described with reference to FIG.
This will be described with reference to C. This is one in which the calculation of the center of gravity (S6) in the ninth embodiment is followed by the duplicate detection and removal (S7). This is to check whether a plurality of squares are detected on the xy plane when a plurality of squares are detected by the center of gravity calculation (S6).

【0079】例えば、x−y平面に存在する正方形の一
部の円弧にノイズ成分が加わって、それより少し小さい
正方形が検出される場合がある。同じような位置に複数
の欠陥を検出するのは誤検出であると判断して、大きい
方の正方形だけを検出して、それに重複する小さい正方
形が検出されても除外する。具体的には、複数の正方形
が検出されたときに、小さい方の正方形の中心がそれよ
り大きい正方形に入っていないかどうかをチェックし、
正方形内に入っていれば除去するという処理を追加する
ことにより実現する。
For example, there is a case where a noise component is added to a part of an arc of a square existing on an xy plane, and a square slightly smaller than the arc is detected. It is determined that it is an erroneous detection to detect a plurality of defects at similar positions, and only the larger square is detected, and even if a small square overlapping the larger square is detected, it is excluded. Specifically, when multiple squares are detected, check if the center of the smaller square is not in the larger square,
This is realized by adding a process of removing the object if it is within the square.

【0080】なお、本発明の実施の形態では、処理手段
ごとに専用のフレームメモリを持たせているが、図12
に示すようにフレームメモリ61を共用することで、メ
モリの節約・効率化を図ることも可能である。
In the embodiment of the present invention, a dedicated frame memory is provided for each processing means.
By sharing the frame memory 61 as shown in (1), it is also possible to save the memory and increase the efficiency.

【0081】また、図13のように装置41〜47を汎
用の電子顕微鏡システム102に、各手段51〜59お
よびそれらに付属のフレームメモリをワークステーショ
ンなどのコンピュータ101に置き換えることも可能で
ある。
As shown in FIG. 13, it is also possible to replace the devices 41 to 47 with a general-purpose electron microscope system 102 and to replace the units 51 to 59 and their attached frame memories with a computer 101 such as a workstation.

【0082】[0082]

【発明の効果】請求項1から3および請求項6から11
は、本発明の第2の目的に対応するものである。これに
より、従来の画像比較法で必要であったゴールデンデバ
イスやCADデータがなくても欠陥を検出することが可
能となる。
According to the present invention, claims 1 to 3 and claims 6 to 11
Corresponds to the second object of the present invention. As a result, it is possible to detect a defect without a golden device or CAD data required in the conventional image comparison method.

【0083】請求項4から5および請求項7から11
は、本発明の第1の目的に対応するものである。実施の
形態で説明したSEM画像のような画素値の時間変化が
大きい画像の場合、従来の画像比較法ではノイズを大量
に検出してしまう。これに対して本発明ではノイズをほ
とんど検出せずに欠陥を検出することが可能となる。
Claims 4 to 5 and 7 to 11
Corresponds to the first object of the present invention. In the case of an image such as the SEM image described in the embodiment in which the pixel value is largely changed over time, a large amount of noise is detected by the conventional image comparison method. On the other hand, according to the present invention, it is possible to detect a defect with almost no detection of noise.

【0084】請求項1,4,5,8及び9は、本発明の
第3の目的に対応するものである。従来のFET法の場
合、512×512画素の画像から周期的な配線パター
ンを除去するために、1.31×(10の8乗)回の加
減算と8.39×(10の8乗)回の乗算が必要であっ
たが、本発明の正方形ハフ変換を円ハフ変換に置き換え
たものではウェーブレット変換手段の導入により、約
5.5×(10の5乗)回の加減算と、1.1×(10
の6乗)回の乗算で処理可能となる。他の画像処理もハ
フ変換以外はすべて10の7乗以下の演算量である。F
ET法でも画像の位置や大きさを自動検出するには、ハ
フ変換などの処理が必要になるので、本発明が不利には
ならない。
Claims 1, 4, 5, 8 and 9 correspond to the third object of the present invention. In the case of the conventional FET method, in order to remove a periodic wiring pattern from an image of 512 × 512 pixels, addition and subtraction of 1.31 × (10 8) times and 8.39 × (10 8) times However, in the case where the square Hough transform of the present invention is replaced by the circle Hough transform, addition and subtraction of about 5.5 × (10 to the fifth power) times and 1.1 × (10
6) times of multiplication. Other image processing also requires a calculation amount of 10 7 or less except for Hough transform. F
Even in the ET method, processing such as Hough transform is required to automatically detect the position and size of an image, so that the present invention is not disadvantageous.

【0085】なお、円ハフ変換には、正方形ハフ変換に
は不要な、自乗処理や開平演算処理が含まれている。本
発明は、ハフ変換を正方形ハフ変換に限定しているた
め、円ハフ変換よりも高速に演算できる。例えば、Ultr
aSparc S-7/300U ワークステーション(170MHz)
のCコンパイラでは、円ハフ変換は4650msecか
かるのに対し、正方形ハフ変換は3441msecしか
かからない。よって、FET法に比べて、さらに高速に
演算できる。
The circle Hough transform includes a square process and a square root operation which are not necessary for the square Hough transform. In the present invention, since the Hough transform is limited to the square Hough transform, the calculation can be performed at a higher speed than the circular Hough transform. For example, Ultr
aSparc S-7 / 300U Workstation (170MHz)
In the C compiler, the circle Hough transform takes 4650 msec, whereas the square Hough transform takes only 3441 msec. Therefore, the operation can be performed at a higher speed than the FET method.

【0086】ハフ変換の演算量は、処理する二値画像の
画素数に比例する。従って、ハフ変換対象の画素が少な
い方が演算量が少ない。よって、請求項4および5に示
した雑音除去、孤立点除去処理を行うことで、さらに演
算速度を向上できる。
The amount of calculation of the Hough transform is proportional to the number of pixels of the binary image to be processed. Therefore, the smaller the number of pixels subjected to the Hough transform, the smaller the amount of calculation. Therefore, by performing the noise elimination and the isolated point elimination processing described in claims 4 and 5, the calculation speed can be further improved.

【0087】以上詳細に説明したように、この発明は半
導体ウェハパターンのような複雑な背景情報をもつ画像
に対して、ハフ変換とウェーブレット変換を中心とした
画像処理を組み合わせた装置を構成することにより、欠
陥の位置と大きさを自動的に検出することが可能とな
り、欠陥検出性能の面からも、処理速度の面からもその
効果は大である。
As described in detail above, the present invention provides an apparatus that combines image processing centered on Hough transform and wavelet transform on an image having complicated background information such as a semiconductor wafer pattern. This makes it possible to automatically detect the position and size of a defect, and the effect is great both in terms of defect detection performance and processing speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】A,B及びCはそれぞれ第1、2及び3の実施
の形態の動作を示すフローチャート。
FIG. 1 is a flowchart showing operations of first, second and third embodiments, respectively.

【図2】A,B及びCはそれぞれ第4、5及び6の実施
の形態の動作を示すフローチャート。
FIGS. 2A, 2B, and 2C are flowcharts illustrating operations of fourth, fifth, and sixth embodiments, respectively.

【図3】Aは第7、8及び10の実施の形態の動作、B
は第9の実施の形態の動作及びCは第11の実施の形態
の動作を示すフローチャート。
FIG. 3A shows the operation of the seventh, eighth and tenth embodiments, and FIG.
19 is a flowchart showing the operation of the ninth embodiment, and C is a flowchart showing the operation of the eleventh embodiment.

【図4】正方形ハフ変換の説明図であり、Aは(x,
y)画像空間上の正方形、Bは(a,b,r)パラメー
タ空間上のハフ曲線である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a square Hough transform, where A is (x,
y) Square in image space, B is Hough curve in (a, b, r) parameter space.

【図5】Aはサンプル「家」の原画像、BはAの画像に
x軸方向のウェーブレット変換を施した画像。
5A is an original image of a sample “house”, and FIG. 5B is an image obtained by performing a wavelet transform on the image of A in the x-axis direction.

【図6】図5Bの画像にy軸方向のウェーブレット変換
を施した画像。
FIG. 6 is an image obtained by performing a wavelet transform in the y-axis direction on the image of FIG. 5B.

【図7】半導体ウェハ画像を模したサンプル画像。FIG. 7 is a sample image imitating a semiconductor wafer image.

【図8】図7の画像に二次元ウェーブレット変換を施し
た画像。
8 is an image obtained by performing a two-dimensional wavelet transform on the image of FIG. 7;

【図9】図8の縦線検出成分(右上の部分)に二値化処
理を適用した画像。
9 is an image obtained by applying a binarization process to the vertical line detection component (upper right portion) in FIG.

【図10】図8の縦線検出成分(右上の部分)に絶対値
二値化処理を適用した画像。
10 is an image obtained by applying an absolute value binarization process to the vertical line detection component (upper right portion) in FIG.

【図11】本発明の実施の形態に係る画像情報処理装置
の構成を示すブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an image information processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態に係る画像情報処理装置
の他の構成を示すブロック図。
FIG. 12 is a block diagram showing another configuration of the image information processing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施の形態に係る画像情報処理装置
のさらに他の構成を示すブロック図。
FIG. 13 is a block diagram showing still another configuration of the image information processing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図14】半径r0のときの円と正方形との関係を示す
図である。
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a circle and a square when the radius is r0.

【図15】半径r=riのときの円と正方形との関係を
示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a relationship between a circle and a square when the radius r = ri.

【図16】半導体ウェハ上のパーティクル欠陥の二値画
像とその正方形ハフ変換結果を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a binary image of a particle defect on a semiconductor wafer and its square Hough transform result.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51 ウェーブレット変換手段 52 エネルギ算出手段 53 ハフ変換手段 54 二値化処理手段 55 ラベリング処理手段 56 雑音除去手段 57 孤立点除去手段 58 重心算出手段 59 重複検出除去手段 Reference Signs List 51 wavelet transform means 52 energy calculating means 53 Hough transform means 54 binarization processing means 55 labeling processing means 56 noise removing means 57 isolated point removing means 58 centroid calculating means 59 duplication detection removing means

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画像を用いて対象物の検査、認識および判
断を行う画像情報処理装置において、 入力デジタル画像データに対して、二次元ウェーブレッ
ト変換する二次元ウェーブレット変換手段と、 前記二次元ウェーブレット変換によって得られた、縦線
検出成分、横線検出成分に対してしきい値処理を適用し
て前記縦線検出成分と前記横線検出成分の二値画像を作
成する二値化処理手段と、 前記二値化処理手段によって得られた二値画像に対し
て、正方形を検出する正方形のハフ(Hough)変換を適
用して前記対象物の位置と大きさとを求める正方形ハフ
(Hough)変換手段と、 を備えている画像情報処理装置。
An image information processing apparatus for inspecting, recognizing, and judging an object using an image, comprising: a two-dimensional wavelet transform unit for performing two-dimensional wavelet transform on input digital image data; Binarization processing means for applying a threshold value process to the vertical line detection component and the horizontal line detection component obtained as described above to create a binary image of the vertical line detection component and the horizontal line detection component; Square Huff transform means for applying a square Hough transform for detecting a square to the binary image obtained by the value processing means to determine the position and size of the object; Image information processing device provided.
【請求項2】請求項1に記載の画像情報処理装置におい
て、 前記正方形ハフ(Hough)変換手段によってえられたパ
ラメータ空間にしきい値処理を適用して特定の図形情報
を検出する二値化処理手段を備えている画像情報処理装
置。
2. The image information processing apparatus according to claim 1, wherein a threshold value process is applied to the parameter space obtained by said square Hough transform means to detect specific graphic information. An image information processing apparatus provided with means.
【請求項3】請求項2に記載の画像情報処理装置におい
て、 正方形のハフ(Hough)変換結果を二値化処理したパラ
メータ空間の二値画像において隣接する活性画素に同じ
ラベルを付けてグループ化するラベリング手段と、 ラベリング処理によって得られた前記各ラベルの重心座
標を求める重心算出手段と、 を備えている画像情報処理装置。
3. An image information processing apparatus according to claim 2, wherein adjacent active pixels are grouped with the same label in a binary image of a parameter space obtained by binarizing a square Hough transform result. An image information processing apparatus, comprising: a labeling unit that performs a labeling process;
【請求項4】請求項1ないし3のいずれか1項に記載の
画像情報処理装置において、 入力デジタル画像に対して、局所的な雑音除去を行う雑
音除去手段を備えている画像情報処理装置。
4. The image information processing apparatus according to claim 1, further comprising noise removing means for locally removing noise from an input digital image.
【請求項5】請求項4に記載の画像情報処理装置におい
て、 二次元ウェーブレット変換結果に二値化処理手段を適用
した後の前記縦線検出成分と前記横線検出成分の前記二
値画像に対して、孤立している活性画素を除去する孤立
点除去手段を備えている画像情報処理装置。
5. The image information processing apparatus according to claim 4, wherein the binary image of the vertical line detection component and the horizontal line detection component after applying a binarization processing unit to a two-dimensional wavelet transform result. And an isolated information removing device for removing an isolated active pixel.
【請求項6】請求項1ないし5のいずれか1項に記載の
画像情報処理装置において、 正方形ハフ(Hough)変換手段は正方形の中心のxy座
標と一辺の長さを検出するハフ(Hough)変換を行うも
のである画像情報処理装置。
6. The image information processing apparatus according to claim 1, wherein the square Hough conversion means detects the xy coordinates of the center of the square and the length of one side. An image information processing device that performs conversion.
【請求項7】請求項1ないし6のいずれか1項に記載の
画像情報処理装置において、 正方形ハフ(Hough)変換手段は、二次元ウェーブレット
変換の前記縦線検出成分と前記横線検出成分に対応する
2つの前記二値画像を同じパラメータ空間にハフ(Houg
h)変換する手段である画像情報処理装置。
7. The image information processing apparatus according to claim 1, wherein the square Hough transform means corresponds to the vertical line detection component and the horizontal line detection component of the two-dimensional wavelet transform. Houg (Houg) in the same parameter space
h) An image information processing device as a means for converting.
【請求項8】請求項1ないし7のいずれか1項に記載の
画像情報処理装置において、 正方形ハフ(Hough)変換手段は、二次元ウェーブレット
変換の前記縦線検出成分と前記横線検出成分に対応する
2つの前記二値画像のどちらか一方のみにハフ(Houg
h)変換する手段である画像情報処理装置。
8. The image information processing apparatus according to claim 1, wherein the square Hough transform means corresponds to the vertical line detection component and the horizontal line detection component of the two-dimensional wavelet transform. Houg only one of the two binary images
h) An image information processing device as a means for converting.
【請求項9】請求項8に記載の画像情報処理装置におい
て、 二次元ウェーブレット変換の前記縦線検出成分と前記横
線検出成分のエネルギーを計算するエネルギー算出手段
を備え、正方形ハフ(Hough)変換手段は、前記エネルギ
ーの低い方の成分に対応する前記二値画像に対して正方
形ハフ(Hough)変換を行う画像情報処理装置。
9. An image information processing apparatus according to claim 8, further comprising: energy calculating means for calculating energies of said vertical line detection component and said horizontal line detection component of two-dimensional wavelet transform, wherein a square Hough conversion means is provided. Is an image information processing apparatus that performs a square Hough transform on the binary image corresponding to the lower energy component.
【請求項10】請求項6に記載の画像情報処理装置にお
いて、 正方形ハフ(Hough)変換によるパラメータ空間にたい
する前記二値化処理手段のしきい値が、正方形の一辺の
長さパラメータの大きさに対応して変化する画像情報処
理装置。
10. The image information processing apparatus according to claim 6, wherein the threshold value of the binarization processing means for the parameter space by the square Hough transform is set to the magnitude of the length parameter of one side of the square. An image information processing device that changes correspondingly.
【請求項11】請求項3ないし10のいずれか1項に記
載の画像情報処理装置において、 複数の対象物が位置的に重複したときに、重複を取り除
く重複検出除去手段を備えている画像情報処理装置。
11. The image information processing apparatus according to claim 3, further comprising: a duplication detection / removal unit that removes duplication when a plurality of objects overlap in position. Processing equipment.
【請求項12】画像を用いて対象物の検査、認識および
判断を行う画像情報処理方法において、 入力デジタル画像データに対して、二次元ウェーブレッ
ト変換する二次元ウェーブレット変換工程と、 前記二次元ウェーブレット変換工程によって得られた、
縦線検出成分、横線検出成分に対してしきい値処理を適
用して前記縦線検出成分と前記横線検出成分の二値画像
を作成する二値化処理工程と、 前記二値化処理工程によって得られた二値画像に対し
て、正方形を検出する正方形のハフ(Hough)変換を適
用して前記対象物の位置と大きさとを求める正方形ハフ
(Hough)変換工程と、 を備えている画像情報処理方法。
12. An image information processing method for inspecting, recognizing, and judging an object using an image, comprising: a two-dimensional wavelet transform step of performing two-dimensional wavelet transform on input digital image data; Obtained by the process,
A threshold value process for a vertical line detection component and a horizontal line detection component to generate a binary image of the vertical line detection component and the horizontal line detection component; and a binarization process, A square Hough transform step of applying a square Hough transform for detecting a square to the obtained binary image to obtain the position and size of the object. Processing method.
【請求項13】画像を用いて対象物の検査、認識および
判断を行う画像情報処理をコンピュータに実行させるた
めのプログラムを記録したコンピュータによって読み取
り可能な記録媒体であって、 入力デジタル画像データに対して、二次元ウェーブレッ
ト変換する二次元ウェーブレット変換処理と、 前記二次元ウェーブレット変換処理によって得られた、
縦線検出成分、横線検出成分に対してしきい値処理を適
用して前記縦線検出成分と前記横線検出成分の二値画像
を作成する二値化処理と、 前記二値化処理によって得られた二値画像に対して、正
方形を検出する正方形のハフ(Hough)変換を適用して
前記対象物の位置と大きさとを求める正方形ハフ(Houg
h)変換処理と、をコンピュータに実行させるためのプ
ログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能
な記録媒体。
13. A computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute image information processing for inspecting, recognizing, and judging an object using an image, wherein the computer-readable recording medium stores A two-dimensional wavelet transform process for two-dimensional wavelet transform, and obtained by the two-dimensional wavelet transform process,
A vertical line detection component, a binarization process of applying a threshold value process to a horizontal line detection component to generate a binary image of the vertical line detection component and the horizontal line detection component, and a binarization process obtained by the binarization process. A square Hough (Houg) for calculating the position and size of the object by applying a square Hough transform for detecting a square to the binary image
h) A computer-readable recording medium recording a program for causing a computer to execute the conversion process.
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