JP2001317919A - Method and apparatus for measuring circuit pattern line width - Google Patents

Method and apparatus for measuring circuit pattern line width

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JP2001317919A
JP2001317919A JP2000135091A JP2000135091A JP2001317919A JP 2001317919 A JP2001317919 A JP 2001317919A JP 2000135091 A JP2000135091 A JP 2000135091A JP 2000135091 A JP2000135091 A JP 2000135091A JP 2001317919 A JP2001317919 A JP 2001317919A
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Japan
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circuit
line width
line
image data
image
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Application number
JP2000135091A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Tomita
安 富田
Hitoshi Inasumi
仁 稲住
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and apparatus for measuring a circuit pattern line width, which enable reduction in measuring errors of line width and shorten ing of the processing time, without requiring a large capacity memory. SOLUTION: The apparatus for measuring a circuit pattern line width has an image acquisition circuit 21 for taking in an image from an input device, a binary coding circuit 22, a fine line processing circuit 23, a segment extraction circuit 26, a measuring straight line generation circuit 27 for calculating a straight line passing through a coordinate value subjected to the measurement of line width, an edge point searching circuit 28 for searching contour edge points, a local subpixel processing circuit 29 which performs a subpixel processing, by division into N×N which is confined to the contour edge points and the vicinity thereof and further, a smoothing processing of subpixel image data for the removal of noises and a line width measuring circuit 30, which determines a position on a straight line and indicating a gray value exceeding a binary coded threshold from output data of the local subpixel processing circuit to calculate the line width from the position.

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】本発明は回路パターン線幅計
測方法および回路パターン線幅計測装置に係わり、特に
プリント基板等の配線パターンの外観検査に用いること
ができるパターン線幅計測方法および回路パターン線幅
計測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit pattern line width measuring method and a circuit pattern line width measuring device, and more particularly to a pattern line width measuring method and a circuit pattern line which can be used for inspecting the appearance of a wiring pattern such as a printed circuit board. The present invention relates to a width measuring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリント基板等の配線パターンの外観検
査をする場合、カメラ等の入力装置により配線パターン
の画像を取り込み、配線パターンの画像を幅1画素にな
るまで細線化処理を行い、幅の中心の1画素が配列した
中心線を求め、一つの中心画素を計測点として、その中
心画素に対する幅を求める画像処理を行う。
2. Description of the Related Art When inspecting the appearance of a wiring pattern on a printed circuit board or the like, an image of the wiring pattern is fetched by an input device such as a camera, and the image of the wiring pattern is subjected to a thinning process until the width becomes one pixel. A center line in which one pixel at the center is arranged is obtained, and image processing for obtaining a width for the center pixel is performed with one center pixel as a measurement point.

【0003】その概要を図11に示す。配列した中心画
素(細線化による中心点)10の一つを計測点11と
し、この計測点から線幅計測の輪郭線12を探索し、こ
れにより線幅bを求める。しかしながらこの場合、画素
単位での情報のみによる線幅計測であるから、図10に
示すような斜め線の線幅計測において、線幅aと細線化
により検出された中心点(計測点)11を基準に輪郭線
12を探索し計測した線幅bとの間の誤差が大きくな
る。
FIG. 11 shows the outline. One of the arranged central pixels (central points by thinning) 10 is set as a measurement point 11, and a contour line 12 for line width measurement is searched from this measurement point, thereby obtaining a line width b. However, in this case, since the line width is measured only by information on a pixel basis, in the line width measurement of the oblique line as shown in FIG. 10, the line width a and the center point (measurement point) 11 detected by thinning are determined. The error between the line width b measured by searching for the contour 12 based on the reference becomes large.

【0004】この画素単位による従来技術をしきい値を
用いて図11で説明する。1画素単位の計測であるか
ら、輪郭線上の画素の濃淡値が輪郭線を抽出するために
設定された固定の2値化しきい値とほぼ同じとなる状況
下では、しきい値よりわずかに大きい場合に決定される
線幅(計測線幅A1)とわずかに小さい場合に決定され
る線幅(計測線幅A2)で1画素幅の計測誤差ΔAが生
じてしまう。
[0004] This conventional technique in pixel units will be described with reference to FIG. 11 using threshold values. Since the measurement is performed on a pixel-by-pixel basis, in a situation where the gray value of a pixel on the contour is almost the same as the fixed binary threshold set for extracting the contour, the threshold is slightly larger than the threshold. A line width (measurement line width A1) determined in the case and a line width (measurement line width A2) determined when the line width is slightly smaller causes a measurement error ΔA of one pixel width.

【0005】一方この計測誤差を小さくするために、入
力装置の分解能を細かくすると、大容量の画像メモリが
必要になる。
On the other hand, if the resolution of the input device is reduced to reduce the measurement error, a large-capacity image memory is required.

【0006】また、画像サイズが大きくなることになり
莫大な情報を処理しなくてはならないため処理時間も莫
大にかかり実用的な時間で検査ができなくなるという問
題がある。
Further, since the image size becomes large and enormous information must be processed, there is a problem that the processing time is enormous and the inspection cannot be performed in a practical time.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように従
来技術では、線幅の計測誤差が大きくなり、これを小さ
くしようとすると大容量のメモリを必要とし、また処理
時間が長くなるという問題点を有する。
As described above, in the prior art, the line width measurement error increases, and if it is attempted to reduce it, a large-capacity memory is required, and the processing time is prolonged. Having.

【0008】したがって本発明の目的は、上記問題点を
解決した有効な回路パターン線幅計測方法および回路パ
ターン線幅計測装置を提供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an effective circuit pattern line width measuring method and an effective circuit pattern line width measuring device which solve the above problems.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、回路パ
ターン線の画像データを取り込む第1のステップと、前
記画像データを2値化処理する第2のステップと、細線
化処理をする第3のステップと、前記第3のステップに
より得られた中心線の傾きと直交する傾きを有し、かつ
前記中心線上の計測点を通る直線を算出し、この直線を
用いて線幅の両端点となる第1の始点および第1の終点
を前記第2のステップによるデータから、所定のエッジ
判定しきい値と比較して求める第4のステップと、前記
第1の始点及び第1の終点を含むその近傍の領域のみを
限定的にサブピクセル化する第5のステップと、前記直
線上であって前記サブピクセルによる第2の始点および
第2の終点を前記所定のエッジ判定しきい値と比較して
求める第6のステップと、前記第2の始点及び第2の終
点から前記回路パターン線の線幅を算出する回路パター
ン線幅計測方法にある。
A feature of the present invention is that a first step of capturing image data of a circuit pattern line, a second step of binarizing the image data, and a second step of thinning the image data. Step 3, and calculating a straight line having a slope orthogonal to the slope of the center line obtained in the third step and passing through the measurement point on the center line, and using the straight line, both end points of the line width A fourth step of obtaining a first start point and a first end point from the data obtained in the second step by comparing the first start point and the first end point with a predetermined edge determination threshold value; and determining the first start point and the first end point. A fifth step of restrictively converting only the vicinity area including the sub-pixel into a sub-pixel, and comparing a second start point and a second end point on the straight line by the sub-pixel with the predetermined edge determination threshold value The sixth step to find And flop, in said second starting point and the circuit pattern line width measurement method of calculating the line width of the circuit pattern lines from the second end point.

【0010】ここで、前記サブピクセル化した領域のみ
に平滑化処理を行うことが好ましい。また、前記サブピ
クセル化する領域は、前記第1の始点及び第1の終点を
構成する画素並びにこれらの画素に各方向からそれぞれ
隣接する画素の領域であることが好ましい。また、計測
対象外の幅広の領域が含まれている際は、前記第3のス
テップの後、この幅広の領域を除去する処理を行うこと
が好ましい。この場合、前記除去する処理は、前記第3
のステップによる画像データを1画素幅縮小処理を行う
ことにより前記幅広の領域のみの画像データを得て、次
に、前記第3のステップによる画像データから前記幅広
の領域のみの画像データを差分する処理であることがで
きる。
Here, it is preferable to perform a smoothing process only on the sub-pixel region. In addition, it is preferable that the region to be subpixel is a region of pixels forming the first start point and the first end point and pixels adjacent to these pixels from each direction. When a wide area outside the measurement target is included, it is preferable to perform a process of removing the wide area after the third step. In this case, the removing process is performed by the third process.
The image data of the wide area is obtained by performing the one-pixel width reduction processing on the image data obtained in the step (i). Next, the image data of the wide area only is subtracted from the image data obtained in the third step. Processing can be.

【0011】本発明の他の特徴は、入力装置から画像を
取り込む画像取込回路と、前記画像取込回路で獲得した
画像データをしきい値で2値化処理する2値化回路と、
前記2値化回路による2値画像データを指定線幅の段数
で細線化処理を行う細線化回路と、前記細線化回路によ
る画像データを連続して位置する点の集合として線分単
位の座標値を出力する線分抽出回路と、線幅計測を行う
座標値を通る中心線の傾きを算出し、この傾きに直交す
る傾きを算出し、直交する傾きを有し、かつ前記線幅計
測を行う座標値を通る直線を算出する計測直線生成回路
と、前記直線に沿い、前記2値化回路による2値画像の
座標データから計測された線幅の端点となる輪郭エッジ
点を探索するエッジ点探索回路と、前記輪郭エッジ点と
その近傍の領域だけを1画素につきN×N分割にサブピ
クセル化し、このサブピクセル化した画像データをノイ
ズ除去のために平滑化処理する局所サブピクセル化回路
と、前記局所サブピクセル化回路の出力データから前記
直線上にあり、かつ前記2値化しきい値以上の濃淡値で
ある位置を求め、この位置から前記線幅計測を行う座標
値における線幅として算出する線幅計測回路とを具備す
る回路パターン線幅計測装置にある。
Another feature of the present invention is that an image capturing circuit for capturing an image from an input device, a binarizing circuit for binarizing image data acquired by the image capturing circuit with a threshold value,
A thinning circuit for performing thinning processing on the binary image data by the binarization circuit with a specified number of lines, and coordinate values in units of line segments as a set of points where the image data by the thinning circuit are continuously located And a line segment extraction circuit that calculates the inclination of the center line passing through the coordinate value for which the line width is measured, calculates the inclination perpendicular to the inclination, has the orthogonal inclination, and performs the line width measurement. A measurement straight line generation circuit for calculating a straight line passing through the coordinate values; and an edge point search for searching for a contour edge point along the straight line, which is an end point of the line width measured from the coordinate data of the binary image by the binarization circuit. A local subpixel circuit for subpixel-forming only the contour edge point and the area in the vicinity thereof into N × N divisions per pixel, and smoothing the subpixel image data to remove noise; The local sub A line width measurement which calculates a line width at a coordinate value for performing the line width measurement based on a position which is on the straight line and has a gray value equal to or higher than the binarization threshold value from the output data of the cell conversion circuit. And a circuit pattern line width measuring device having a circuit.

【0012】ここで、前記細線化回路の処理結果データ
を1画素縮小拡大処理を行う縮小拡大回路と、前記縮小
拡大回路の処理結果データと前記前記細線化回路の処理
結果データとのAND演算処理を行いその結果を前記線
分抽出回路に用いる領域差分回路とを具備することが好
ましい。
Here, a reduction / enlargement circuit for performing one-pixel reduction / enlargement processing on the processing result data of the thinning circuit, and an AND operation of the processing result data of the reduction / enlargement circuit and the processing result data of the thinning circuit And an area difference circuit for using the result in the line segment extraction circuit.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明する。図1は実施の形態の回路パターン線幅計測装置
を示すブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a circuit pattern line width measuring apparatus according to an embodiment.

【0014】図1を参照すると、カメラ、スキャナ等の
入力装置から画像を取り込む画像取込回路21と、画像
取込回路21で獲得した画像データを格納する第1の画
像メモリ31と、第1の画像メモリ31の画像データを
設定されたしきい値Thで2値化処理する2値化回路2
2と、2値化回路22の出力である2値画像データを格
納する第2の画像メモリ32と、第2の画像メモリ32
の画像データを指定線幅wの段数で細線化処理を行う細
線化回路23と、細線化回路23の処理結果データを格
納する第3の画像メモリ33とを有している。
Referring to FIG. 1, an image capturing circuit 21 for capturing an image from an input device such as a camera or a scanner, a first image memory 31 for storing image data acquired by the image capturing circuit 21, Binarization circuit 2 for binarizing the image data of the image memory 31 with the set threshold value Th
2, a second image memory 32 for storing binary image data output from the binarization circuit 22, and a second image memory 32
And a third image memory 33 for storing the processing result data of the thinning circuit 23.

【0015】さらに、第3の画像メモリ33の画像デー
タを1画素縮小拡大処理を行う縮小拡大回路24と、縮
小拡大回路24の処理結果データを格納する第4の画像
メモリ34と、第3の画像メモリ33の画像データと第
4の画像メモリ34の画像データとのAND演算処理を
行い、演算結果を第5の画像メモリ35に格納する領域
差分回路25と、領域差分回路25の出力結果である第
5の画像メモリ35の画像データを連続して位置する点
の集合として線分単位の座標値を出力する線分抽出回路
26と、その結果を格納する線分データメモリ37を有
する。
Further, a reduction / enlargement circuit 24 for performing one-pixel reduction / enlargement processing on the image data of the third image memory 33, a fourth image memory 34 for storing the processing result data of the reduction / enlargement circuit 24, and a third An AND operation is performed between the image data in the image memory 33 and the image data in the fourth image memory 34, and the result of the operation is stored in the fifth image memory 35. A line segment extraction circuit 26 outputs a coordinate value in units of line segments as a set of points where image data of a certain fifth image memory 35 is continuously located, and a line segment data memory 37 for storing the result.

【0016】さらに、データ探索回路である線分抽出回
路26の結果である線分データメモリ37から出力され
た線分データについて、図6による線幅計測を行う座標
値Pi(0,・・・,n)から互いに逆方向に等間隔に
離れた位置の座標値2点を通る直線の傾きGを算出し、
この傾きGに直交する傾きGA を算出し、Piを通る傾
きGA の直線Lを算出する計測直線生成回路27と、上
記した直線Lに沿い、画像メモリ2の2値画像の座標デ
ータから計測する線幅の端点となる輪郭エッジ点Ps
(始点),Pe(終点)を探索するエッジ点探索回路2
8と、輪郭エッジ点Ps,Peとその近傍点の領域だけ
を第6の画像メモリ36に格納し、第6の画像メモリ3
6の画像データを、1画素につきN×N分割にサブピク
セル化し、サブピクセル化した画像データをノイズ除去
のために平滑化処理する局所サブピクセル化回路39
と、局所サブピクセル化回路29の出力データから上記
した直線L上にあり、かつ上記した2値化しきい値Th
以上の濃淡値である位置Ps’,Pe’を計測し、|P
s’−Pe’|をPiにおける線幅として算出する線幅
計測回路30を有する。
Further, with respect to the line segment data output from the line segment data memory 37 which is the result of the line segment extraction circuit 26 which is a data search circuit, coordinate values Pi (0,...) For performing line width measurement according to FIG. , N) to calculate the gradient G of a straight line passing through two coordinate values at positions spaced at equal intervals in the opposite direction from each other,
A measurement straight line generation circuit 27 that calculates a slope G A orthogonal to the slope G and calculates a straight line L of the slope GA passing through Pi, and from the coordinate data of the binary image in the image memory 2 along the straight line L described above. Contour edge point Ps which is the end point of the line width to be measured
(Start point), edge point search circuit 2 for searching Pe (end point)
8 and only the contour edge points Ps and Pe and the area in the vicinity thereof are stored in the sixth image memory 36.
6 is divided into N × N sub-pixels for each pixel, and a local sub-pixel conversion circuit 39 for smoothing the sub-pixel image data to remove noise.
From the output data of the local subpixel conversion circuit 29 on the straight line L and the above-described binarization threshold Th
The positions Ps 'and Pe' which are the above gray values are measured, and | P
a line width measuring circuit 30 that calculates s′−Pe ′ | as a line width at Pi.

【0017】すなわち、輪郭線の近傍を計算機上でリサ
ンプリングし、サブピクセル化した状態で平滑化処理を
行い、その結果を用いて線幅を計測する機能を有する。
That is, it has a function of resampling the vicinity of the contour on a computer, performing a smoothing process in a sub-pixel state, and measuring the line width using the result.

【0018】次に実施の形態の回路パターン線幅計測方
法を説明する。
Next, a circuit pattern line width measuring method according to the embodiment will be described.

【0019】図2に示す画像1は2値化画像を示す図で
あり、線幅計測を行う領域1〜4(領域1は、異なる線
幅を有する領域、領域2〜4は均一は線幅wを有する領
域)が2値化処理により抽出可能な画像を、画像取込回
路21により獲得し、画像取込装置21で獲得した画像
を第1の画像メモリ31に格納する。
Image 1 shown in FIG. 2 is a diagram showing a binarized image. Areas 1 to 4 where line width measurement is performed (area 1 is an area having a different line width, areas 2 to 4 are uniform line widths) An image whose area (w is w) can be extracted by the binarization processing is acquired by the image acquisition circuit 21, and the image acquired by the image acquisition device 21 is stored in the first image memory 31.

【0020】そして、第1の画像メモリ31を2値化回
路22の入力とし、第1の画像メモリ31の画像データ
を設定されたしきい値Thで2値化処理し、線幅計測を
行う領域を抽出して第2の画像メモリ32に格納する。
Then, the first image memory 31 is used as an input to the binarization circuit 22, and the image data in the first image memory 31 is binarized with the set threshold value Th to measure the line width. The region is extracted and stored in the second image memory 32.

【0021】そして、図2の領域1〜4について、細線
化回路23により線幅wを細線化する段数cで細線化処
理を行い、結果を画像メモリ33に格納する。ここで、
段数cは図2の領域2〜4の線幅と等しい値を設定す
る。
Then, thinning processing is performed on the regions 1 to 4 in FIG. 2 by the thinning circuit 23 with the number of stages c for thinning the line width w, and the result is stored in the image memory 33. here,
The number c of steps is set to a value equal to the line width of the areas 2 to 4 in FIG.

【0022】細線化回路23の出力は図3に示す画像
2、すなわち指定線幅の細線化結果を示す図となる。領
域2〜4は線幅が均一であるので、領域全体が細線化さ
れる。その結果、1画素幅の領域(領域a)となる。そ
れに対して領域1は1画素以上の幅をもつ領域(領域
b)を含んだ結果になる。
The output of the thinning circuit 23 is an image 2 shown in FIG. 3, that is, a diagram showing the thinning result of the designated line width. Since the areas 2 to 4 have a uniform line width, the entire area is thinned. As a result, an area (area a) having a width of one pixel is obtained. On the other hand, the result of the region 1 includes a region (region b) having a width of one pixel or more.

【0023】次に線幅計測の対象領域、すなわち1画素
幅の領域のみを抽出するために、第3の画像メモリ33
を入力とし縮小拡大回路24にて領域bを画像2のデー
タから削除する処理を行う。
Next, in order to extract only the target area of the line width measurement, that is, the area of one pixel width, the third image memory 33 is used.
Is input, and a process of deleting the area b from the data of the image 2 is performed by the reduction / enlargement circuit 24.

【0024】まず第3の画像メモリ33の画像データ
(図3の画像2)を1画素幅縮小処理により1画素幅領
域(領域a)を削除する。次にその結果データを1画素
幅拡大処理する。
First, a one-pixel width area (area a) is deleted from the image data (image 2 in FIG. 3) in the third image memory 33 by one-pixel width reduction processing. Next, the result data is subjected to one-pixel width expansion processing.

【0025】その結果は、図4の画像3である1画素縮
小拡大結果の図に示すように領域bのみになり、このデ
ータは第4の画像メモリ34に格納される。
The result is only the area b as shown in FIG. 4 showing the result of the one-pixel reduction / enlargement of the image 3, and this data is stored in the fourth image memory 34.

【0026】次に領域差分回路25により図3の画像2
の画像データから図4の画像3の画像データを差分する
ことにより1画素幅領域(領域a)のみを抽出し、その
結果を第5の画像メモリ35に格納する。第4の画像メ
モリ34の内容は図5の画像4である領域差分結果の図
となる。
Next, an image 2 shown in FIG.
By subtracting the image data of the image 3 of FIG. 4 from the image data of FIG. 4, only the one-pixel width area (area a) is extracted, and the result is stored in the fifth image memory 35. The content of the fourth image memory 34 is a diagram of the area difference result which is the image 4 in FIG.

【0027】次に、線分抽出回路26により第5の画像
メモリ35の画像データを探索し、連続した座標を線分
単位に線分座標データメモリ37に格納する。
Next, the line segment extraction circuit 26 searches the fifth image memory 35 for image data, and stores continuous coordinates in the line segment coordinate data memory 37 in units of line segments.

【0028】図6を参照して、線分座標データメモリ3
7の座標データを線幅計測をする計測点の画素11によ
る中心点Pi(Xi,Yi)とする。
Referring to FIG. 6, line segment coordinate data memory 3
The coordinate data of 7 is the center point Pi (Xi, Yi) of the pixel 11 of the measurement point for which the line width is measured.

【0029】次に、計測直線生成回路27により中心点
Piを通る中心線の傾きGを細線化データ上のPiから
互いに逆方向に等間隔の2点を用いて算出する。
Next, the inclination G of the center line passing through the center point Pi is calculated by the measurement straight line generation circuit 27 using two equally spaced points in the opposite direction from Pi on the thinned data.

【0030】次に、傾きGに直交する傾きGA を有し、
かつ中心点Pi(Xi,Yi)を通る直線Lの式、Y−
Yi=GA (X−Xi)、を算出する。
Next, there is a gradient G A orthogonal to the gradient G,
And the formula of a straight line L passing through the center point Pi (Xi, Yi), Y−
Yi = G A (X−Xi) is calculated.

【0031】次に、輪郭エッジ探索回路28により直線
Lを用いて線幅のエッジとなる両端点、始点Ps(X
s,Ys)、終点Pe(Xe,Ye)を所定のエッジ判
定しきい値Thと比較し第2の画像メモリ32の画像デ
ータから検出する。
Next, the end point and the starting point Ps (X
s, Ys) and the end point Pe (Xe, Ye) are compared with a predetermined edge determination threshold Th and detected from the image data in the second image memory 32.

【0032】次に局所サブピクセル化回路29により画
像メモリ1のPs、Peとその近傍のみをN×N分割
(例えば、N=10)にサブピクセル化し、そのデータ
を画像メモリ6に格納する(局所サブピクセル画像
n)。図7はサブピクセルにリサンプリングされたデー
タ構造を示し、3行3列に配列された画素のうち、図で
左上に位置する画素がサブピクセルにリサンプリングさ
れた状態を示しており、画素のデータ100が100−
11,100−12・・・100−1N,・・・・10
0−NNと細分化されている。
Next, only the Ps and Pe of the image memory 1 and the vicinity thereof are subpixelized into N × N divisions (for example, N = 10) by the local subpixel conversion circuit 29, and the data is stored in the image memory 6 ( Local sub-pixel image n). FIG. 7 shows a data structure resampled to sub-pixels, and shows a state where a pixel located at the upper left in the figure among pixels arranged in 3 rows and 3 columns is re-sampled to sub-pixels. Data 100 is 100-
11, 100-12 ... 100-1N ... 10
It is subdivided into 0-NN.

【0033】また、限定的にサブピクセルにリサンプリ
ングされるPs、Peとその近傍は、測定の高速化や装
置の廉価化を考えて必要最小限に止めることから、P
s、Peを構成する画素及びその画素に各方向にそれぞ
れ隣接する1個の画素の領域であることが好ましい。す
なわち、Ps、Peを構成する画素とその画素を1重に
取り囲む画素のみがサブピクセルにリサンプリングされ
ることが好ましい。
In addition, Ps and Pe, which are resampled to the sub-pixels in a limited manner, and the vicinity thereof are minimized in consideration of the high-speed measurement and the cost reduction of the apparatus.
It is preferable that the pixel region is a region of s, Pe, and one pixel adjacent to the pixel in each direction. That is, it is preferable that only pixels constituting Ps and Pe and pixels surrounding the pixel in a single layer are resampled to sub-pixels.

【0034】しかし、測定速度や装置の事情によって
は、Ps、Peを構成する画素とその画素を1重、2重
に取り囲む画素の領域、あるいはPs、Peを構成する
画素とその画素を1重、2重、3重に取り囲む画素の領
域をサブピクセル化することもできる。
However, depending on the measurement speed and the circumstances of the apparatus, the pixel constituting Ps and Pe and the pixel region surrounding the pixel in a single or double manner, or the pixel constituting Ps or Pe and the pixel constituting the Ps or Pe in one time It is also possible to convert the area of the pixel that surrounds double, triple, into sub-pixels.

【0035】次に、局所サブピクセル画像nの直線L上
についてのみ平滑化処理(例えば、M×M領域の平均値
を用いたmeanフィルタ)を行ってノイズを除去し、
サブピクセル濃淡画像1ラインによる線幅計測の誤差を
低減する。そしてその結果を第6の画像メモリ36に格
納する。
Next, noise is removed by performing a smoothing process (for example, a mean filter using an average value of the M × M area) only on the straight line L of the local subpixel image n.
The error of the line width measurement by one line of the sub-pixel grayscale image is reduced. Then, the result is stored in the sixth image memory 36.

【0036】次に線幅計測回路30により、第6の画像
メモリ36からサブピクセル化されたPs及びPeにつ
いて、エッジ判定しきい値Th以上の濃淡値になるP
s’、Pe’を定義し、Ps’とPe’との距離を線幅
として算出する。
Next, the Ps and Pe converted into sub-pixels from the sixth image memory 36 by the line width measurement circuit 30 are set to Ps having a grayscale value not less than the edge determination threshold Th.
s ′ and Pe ′ are defined, and the distance between Ps ′ and Pe ′ is calculated as the line width.

【0037】そして、上記計測直線生成回路27から線
幅計測回路30までの処理を線分データメモリ37のデ
ータ量分について行う。
The processing from the measurement line generation circuit 27 to the line width measurement circuit 30 is performed for the data amount of the line data memory 37.

【0038】図8は、4×5の画素行列を探索経路に沿
って輪郭点を探索し、それによる画素単位による輪郭点
Aの画素を認識し、その画素及び近傍をサブピクセル化
し平滑化した後の輪郭点Bを示している。図11の従来
技術で説明したように画素単位による測定では誤差ΔA
となる。しかし、1画素よりも小さいサブピクセル単位
で測定した場合の誤差はΔBと小さくなる。すなわち画
素をN分割でサブピクセル化した場合は、ΔBはΔAの
N分の1に減少される。
FIG. 8 shows a search for a contour point along a search path in a 4.times.5 pixel matrix, thereby recognizing a pixel of a contour point A in pixel units, and sub-pixelating and smoothing the pixel and its neighborhood. A later contour point B is shown. As described in the prior art of FIG. 11, the error ΔA
Becomes However, the error when measured in sub-pixel units smaller than one pixel is as small as ΔB. That is, when a pixel is divided into N sub-pixels, ΔB is reduced to 1 / N of ΔA.

【0039】図9を参照して、画素単位の測定では、し
きい値よりわずかに大きい場合に決定される線幅(計測
線幅A1)とわずかに小さい場合に決定される線幅(計
測線幅A2)で1画素幅の大きな計測誤差ΔAが生じて
しまう。しかし本発明のサブピクセル化による測定で
は、しきい値よりわずかに大きい場合に決定される線幅
(計測線幅B1)とわずかに小さい場合に決定される線
幅(計測線幅B2)でサブピクセル単位幅の小さい計測
誤差ΔBに減少させることができる。
Referring to FIG. 9, in the measurement in pixel units, the line width determined when the width is slightly larger than the threshold value (measurement line width A1) and the line width determined when the width is slightly smaller (measurement line width). A large measurement error ΔA of one pixel width occurs in the width A2). However, in the measurement by subpixel conversion according to the present invention, the sub-width is determined when the line width is slightly larger than the threshold value (measurement line width B1) and the line width is determined when the width is slightly smaller (measurement line width B2). The measurement error ΔB having a small pixel unit width can be reduced.

【0040】次に本発明の他の実施の形態について説明
する。先の実施の形態では、線幅計測の始点Ps及び終
点Peの位置を探索するための経路の直線Lを算出して
いる。その過程で傾きGを計算する方法は細線化データ
上の2点を用いている。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the above embodiment, the straight line L of the route for searching the positions of the start point Ps and the end point Pe of the line width measurement is calculated. The method of calculating the gradient G in the process uses two points on the thinned data.

【0041】それに対してこの実施の形態では、使用す
る点数を増加させて最小自乗法などの統計的な方法で傾
きを計算する方法や、直線ではなく曲線に近似して対象
点に接する直線から傾きを計算する方法に置き換える。
On the other hand, in the present embodiment, the number of points to be used is increased and the slope is calculated by a statistical method such as the least squares method. Replace with the method of calculating the slope.

【0042】また先の実施の形態では、画像データのサ
ブピクセル化は限定領域をリサンプリングして平滑化す
る方法で行っているが、この実施の形態では、探索経路
上の画像データを直線補間または曲線補間する方法に置
き換える。
In the above embodiment, the sub-pixel conversion of the image data is performed by resampling the limited area and smoothing it. In this embodiment, the image data on the search path is linearly interpolated. Or replace with curve interpolation method.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように本発明における効果
は、まず高精度な処理を必要とする領域を限定すること
により高速かつ高精度な計測が可能であることである。
As described above, the effect of the present invention is that high-speed and high-accuracy measurement can be performed by first limiting an area requiring high-accuracy processing.

【0044】次にサブピクセル化する領域を最小限にし
ていることで必要となる画像メモリが、画像全体をサブ
ピクセル化した場合や、高分解能な画像獲得を行う場合
と比較して少量であるため製造コストが安価であること
である。
The image memory required by minimizing the area to be subpixelized is smaller than when the entire image is subpixelized or when high-resolution image acquisition is performed. Therefore, the manufacturing cost is low.

【0045】さらに、輪郭線の近傍を計算機上でリサン
プリングし、サブピクセル化した状態で平滑化処理を行
うことができるから、この場合、その結果を用いること
により量子化誤差になるノイズの影響を除去することが
でき、高精度化が実現することである。
Furthermore, since the vicinity of the contour can be resampled on a computer and smoothed in a sub-pixel state, the result can be used to reduce the effect of noise that may result in a quantization error. Can be eliminated, and high accuracy can be realized.

【0046】またこの平滑化処理は、処理対象をサブピ
クセル化した領域に限定することで処理時間を短縮させ
ることができ、高速化が実現することである。
In the smoothing process, the processing time can be reduced by limiting the processing target to a sub-pixel area, and the speeding up is realized.

【0047】さらに、計測を行う画像データ内に、線幅
計測の対象とならない領域:R(計測する線幅:wより
大きい幅を有する領域)が存在する場合には、線幅計測
を行う中心線を抽出するための細線化処理を指定幅wが
細線化される段階で終了させることにより、領域Rは1
画素幅以上の領域となり、1画素拡大縮小処理により領
域Rのみを抽出し、上記細線化処理の結果から削除する
ことで、線幅計測を行う中心線画素のみを自動的に抽出
することができるから、高速化が可能となることであ
る。
Further, if there is an area R (a line width to be measured: an area having a width larger than w) which is not to be subjected to the line width measurement in the image data to be measured, the center at which the line width is measured is determined. By terminating the thinning process for extracting a line at the stage where the designated width w is thinned, the region R becomes 1
Only the center line pixel for which the line width is to be measured can be automatically extracted by extracting only the region R by the one-pixel enlargement / reduction processing and deleting it from the result of the thinning processing. Therefore, it is possible to increase the speed.

【0048】また、線幅計測を行う方向は、例えば、計
測する中心点から等間隔離れた同中心線の2点を用いた
傾きから算出し、線幅計測に用いる輪郭点の探索は傾き
に直交する傾きと中心点とから求められる直線上で行う
から、高速化が可能となることである。
The direction in which the line width is measured is calculated, for example, from the inclination using two points of the same center line which are equidistant from the center point to be measured. Since the calculation is performed on a straight line obtained from the orthogonal inclination and the center point, the speed can be increased.

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

【図1】実施の形態の回路パターン線幅計測装置を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit pattern line width measuring apparatus according to an embodiment.

【図2】実施の形態における2値化画像の画像データを
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing image data of a binarized image according to the embodiment.

【図3】実施の形態における指定線幅の細線化結果の画
像データを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing image data as a result of thinning a designated line width in the embodiment.

【図4】実施の形態における1画素縮小拡大結果の画像
データを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing image data as a result of one-pixel reduction and enlargement in the embodiment.

【図5】実施の形態における領域差分結果の画像データ
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating image data of a region difference result in the embodiment.

【図6】実施の形態における線幅計測を計測位置で示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a line width measurement at a measurement position in the embodiment.

【図7】実施の形態における画素がサブピクセルにリサ
ンプリングされた際のデータ構造を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a data structure when pixels are resampled into sub-pixels in the embodiment.

【図8】実施の形態におけるサブピクセル化前後におけ
る輪郭点の様子を比較して示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a comparison of the appearance of contour points before and after sub-pixel conversion in the embodiment.

【図9】実施の形態における線幅計測の状態をサブピク
セル化前後で比較して示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a comparison of a line width measurement state before and after sub-pixel conversion in the embodiment.

【図10】従来技術による線幅計測を計測位置で示す図
である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a line width measurement according to a conventional technique at a measurement position.

【図11】従来技術による線幅計測の状態を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a state of line width measurement according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 中心画素(細線化による中心点) 11 計測点となる画素 12 輪郭線 21 画像取込回路 22 2値化回路 23 細線化回路 24 縮小拡大回路 25 領域差分回路 26 線分抽出回路 27 計測直線生成回路 28 エッジ点探索回路 29 局所サブピクセル化回路 30 線幅計測回路 31 第1の画像メモリ 32 第2の画像メモリ 33 第3の画像メモリ 34 第4の画像メモリ 35 第5の画像メモリ 36 第6の画像メモリ 37 線分データメモリ Reference Signs List 10 center pixel (center point by thinning) 11 pixel to be measured point 12 contour 21 image capture circuit 22 binarization circuit 23 thinning circuit 24 reduction / enlargement circuit 25 area difference circuit 26 line segment extraction circuit 27 measurement line generation Circuit 28 Edge point search circuit 29 Local subpixel conversion circuit 30 Line width measurement circuit 31 First image memory 32 Second image memory 33 Third image memory 34 Fourth image memory 35 Fifth image memory 36 Sixth Image memory of 37 line segment data memory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA22 BB02 CC01 DD03 DD06 FF01 JJ03 JJ26 QQ04 QQ13 QQ24 QQ25 QQ32 QQ34 QQ36 UU05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F065 AA22 BB02 CC01 DD03 DD06 FF01 JJ03 JJ26 QQ04 QQ13 QQ24 QQ25 QQ32 QQ34 QQ36 UU05

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回路パターン線の画像データを取り込む
第1のステップと、前記画像データを2値化処理する第
2のステップと、細線化処理をする第3のステップと、
前記第3のステップにより得られた中心線の傾きと直交
する傾きを有し、かつ前記中心線上の計測点を通る直線
を算出し、この直線を用いて線幅の両端点となる第1の
始点および第1の終点を前記第2のステップによるデー
タから、所定のエッジ判定しきい値と比較して求める第
4のステップと、前記第1の始点及び第1の終点を含む
その近傍の領域のみを限定的にサブピクセル化する第5
のステップと、前記エッジ判定しきい値と比較し、前記
直線上であって前記サブピクセルによる第2の始点およ
び第2の終点を求める第6のステップと、前記第2の始
点及び第2の終点から前記回路パターン線の線幅を算出
することを特徴とする回路パターン線幅計測方法。
A first step of capturing image data of a circuit pattern line, a second step of binarizing the image data, and a third step of thinning the image data.
A straight line having a slope orthogonal to the slope of the center line obtained in the third step and passing through a measurement point on the center line is calculated, and the straight line is used as a first end point of the line width. A fourth step of obtaining a start point and a first end point from the data obtained in the second step by comparing the data with a predetermined edge determination threshold value, and an area in the vicinity including the first start point and the first end point Fifth where only pixels are limited to sub-pixels
And a sixth step of comparing the edge determination threshold value with the edge determination threshold value to obtain a second start point and a second end point on the straight line and by the sub-pixel, and the second start point and the second A circuit pattern line width measuring method, wherein a line width of the circuit pattern line is calculated from an end point.
【請求項2】 前記サブピクセル化した領域のみに平滑
化処理を行うことを特徴とする請求項1記載の回路パタ
ーン線幅計測方法。
2. The circuit pattern line width measuring method according to claim 1, wherein a smoothing process is performed only on the sub-pixel region.
【請求項3】 前記サブピクセル化する領域は、前記第
1の始点及び第1の終点を構成する画素並びにこれらの
画素に各方向からそれぞれ隣接する画素の領域であるこ
とを特徴とする請求項1記載の回路パターン線幅計測方
法。
3. The sub-pixel-forming region is a region of pixels constituting the first start point and the first end point and pixels adjacent to these pixels from each direction. 2. The circuit pattern line width measurement method according to 1.
【請求項4】 計測対象外の幅広の領域が含まれている
際は、前記第3のステップの後、この幅広の領域を除去
する処理を行うことを特徴とする請求項1記載の回路パ
ターン線幅計測方法。
4. The circuit pattern according to claim 1, wherein when a wide area outside the measurement target is included, a process of removing the wide area is performed after the third step. Line width measurement method.
【請求項5】 前記除去する処理は、前記第3のステッ
プによる画像データを1画素幅縮小処理を行うことによ
り前記幅広の領域のみの画像データを得て、次に、前記
第3のステップによる画像データから前記幅広の領域の
みの画像データを差分する処理であることを特徴とする
請求項4記載の回路パターン線幅計測方法。
5. The process of removing the image data according to the third step by performing a one-pixel width reduction process to obtain image data of only the wide area, and then performing the third step. 5. The circuit pattern line width measuring method according to claim 4, wherein the process is a process of subtracting the image data of only the wide area from the image data.
【請求項6】 入力装置から画像を取り込む画像取込回
路と、前記画像取込回路で獲得した画像データをしきい
値で2値化処理する2値化回路と、前記2値化回路によ
る2値画像データを指定線幅の段数で細線化処理を行う
細線化回路と、前記細線化回路による画像データを連続
して位置する点の集合として線分単位の座標値を出力す
る線分抽出回路と、線幅計測を行う座標値を通る中心線
の傾きを算出し、この傾きに直交する傾きを算出し、直
交する傾きを有し、かつ前記線幅計測を行う座標値を通
る直線を算出する計測直線生成回路と、前記直線に沿
い、前記2値化回路による2値画像の座標データから計
測された線幅の端点となる輪郭エッジ点を探索するエッ
ジ点探索回路と、前記輪郭エッジ点とその近傍の領域だ
けを1画素につきN×N分割にサブピクセル化し、この
サブピクセル化した画像データをノイズ除去のために平
滑化処理する局所サブピクセル化回路と、前記局所サブ
ピクセル化回路の出力データから前記直線上にあり、か
つ前記2値化しきい値と同じ濃淡値である位置を求め、
この位置から前記線幅計測を行う座標値における線幅と
して算出する線幅計測回路とを具備することを特徴とす
る回路パターン線幅計測装置。
6. An image capturing circuit that captures an image from an input device, a binarizing circuit that binarizes image data obtained by the image capturing circuit with a threshold value, A thinning circuit for performing thinning processing on the value image data with the number of stages of the designated line width, and a line segment extracting circuit for outputting coordinate values in line segments as a set of points where the image data is continuously located by the thinning circuit And calculating the inclination of the center line passing through the coordinate values for performing the line width measurement, calculating the inclination orthogonal to the inclination, calculating the straight line having the orthogonal inclination and passing the coordinate values for performing the line width measurement A measurement straight line generation circuit, an edge point search circuit for searching for a contour edge point along the straight line, which is an end point of the line width measured from the coordinate data of the binary image by the binarization circuit, and the contour edge point And only the area in the vicinity thereof are N × A local subpixel conversion circuit for converting the subpixel into subpixels, smoothing the subpixel image data to remove noise, and output data of the local subpixel conversion circuit on the straight line and the binary Position where the gray value is the same as the
A circuit width measurement circuit for calculating a line width from the position as a line width at a coordinate value for performing the line width measurement.
【請求項7】 前記細線化回路の処理結果データを1画
素縮小拡大処理を行う縮小拡大回路と、前記縮小拡大回
路の処理結果データと前記前記細線化回路の処理結果デ
ータとのAND演算処理を行いその結果を前記線分抽出
回路に用いる領域差分回路とを具備することを特徴とす
る請求項6記載の回路パターン線幅計測装置。
7. A reduction / enlargement circuit that performs one-pixel reduction / enlargement processing on the processing result data of the thinning circuit, and performs an AND operation on the processing result data of the reduction / enlargement circuit and the processing result data of the thinning circuit. 7. The circuit pattern line width measuring apparatus according to claim 6, further comprising: an area difference circuit that uses a result of the operation as the line segment extracting circuit.
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