JP2581815B2 - 合成画像を形成する方法及び装置 - Google Patents

合成画像を形成する方法及び装置

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  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、高解像度（分解能）画素画像の合成画像を
形成する方法及び装置に関するものであって、更に詳細
には、集積回路装置の動作状態のストロボ電圧コントラ
スト画像を整合する為の方法及び装置に関するものであ
る。この整合された画像は、例えば、集積回路の動的機
能障害を解析する上で有用である。
従来技術 超大規模（VLSI）集積回路の内部特徴寸法が減少する
に従い、より高速で且つより信頼性のある設計及びテス
トを行なう要求が高まっている。従来の集積回路（IC）
テスタは、テスト中の装置（DUT）の外部ピンから情報
を検索することが可能であるに過ぎず、従って爾後の診
断を行なうことが制御されていた。従来のテスタで検知
される欠陥は、部品内部の何れかの点におけるズレによ
って発生される場合がある。DUTが数千個のゲートを有
るものである場合、欠陥を識別することは極めて複雑且
つ国難な問題となる。
典型的なテスト動作において、従来のICテスタ（ICの
入力ピンへ励起を与え且つIC出力ピンにおいてその結果
を測定するもの）は、IC装置をテストする場合にテスト
ベクトルシーケンスにおいて何れかのベクトル（例え
ば、ベクトルｖ）における欠陥を検知するものである。
このテストシーケンスは、多数のテストベクトルを有す
る場合があり、例えば、100個又はそれ以上のテストベ
クトルを有することがあり、各ベクトルはDUTのピンへ
印加される例えば入力電圧などのような一組の励起を表
わしている。検知された欠陥の発生源はチップ内のどこ
かにおいて、そのシーケンスの最初のベクトル（ベクト
ルｌ）とその欠陥が検知されたベクトル（ベクトルｖ）
との間の何れかのベクトル（例えば、ベクトルａ）にお
いて発生する。従って、この欠陥は、前方へ伝搬し且つ
ベクトルｖにおいてDUTの外部ピン乃至ボンドパッドに
表われる。従って、ベクトルａにおいて発生する欠陥の
性質、位置及び発生時間を同定即ち識別することが望ま
しい。
従って、チップの内部探査を行なうことが必要であ
る。長年の間、好適な解決方法は、低エネルギー（約1k
ev）の走査型電子顕微鏡（SEM）を使用してチップを探
査することであった。例えば、E. Menzel及びE.Kubale
k共著の「集積回路の電子ビームテストの基礎（Funadam
entals of Electron Beam Testing of Intergara
ted Circuits）」、５ スキャニング103−122（198
3）、及びE. Plies及びG. Otto共著の「機械的及び電
子プロープを使用する集積回路内部の電圧測定（Voltag
e Measure ment Inside Integreated Circuit Us
ing Mechanical and Electron Probes）」、IVスキ
ャニングエレクトロンマイクロスコピー1491−1500（19
85）の文献を参照するとよい。
最近まで、SEMは高度の研究所の装置であって、熟練
した研究者によってのみ使用されていた。1987年におい
て、ワークステーションをベースとして電子ビームテス
トスステムが「シュルンベルジェ社によって」市販され
た。S. Concina、G. Liu、L. Lattanzi、S. Reyfma
n、N. Richardson、「ワークステーションをベースと
した電子ビームテストにおけるソフトウェア統合（Soft
ware Integration in ａ Workstation Based Ｅ
−Beam Tester）」、インターナショナル・テスト・コ
ンフェランス・プロシーリングズ（1986）、N. Richar
dson、「VLSI回路デバッグ用の電子ビーム探査（Ｅ−Be
am Probing for VLSI Circuit Debug）」、BLSIシ
ステムズデザイン（1987）、S. Concina、N. Richard
son、「IDS 5000:VLSI用統合診断システム（IDS 500
0:an Integrated Diagnosis System for VLSI）、
７マイクロエレクトロニック・エンジニアリング（198
7）などの文献を参照するとよい。更に、N. RiChrdson
に対して発行された米国特許第4,706,019号及び第4,72
1,909号を参照するとよい。
従って、測定及び情報の収集は、IC欠陥を解析する場
合の主要な問題ではない。しかしながら、この様なテス
タでICに関して得られた広範且つ詳細な情報を組織化す
ることは、迅速且つ効果的な欠陥の診断を行なうために
重要である。
絶対的な問題に対する解答を探すだけではなく（「な
ぜこの装置は機能障害を起こすのか？」）、相対的な問
題として処理することが望ましい（「この装置が既知の
良好な装置と異なって動作するのはどこであるか、いつ
であるか且つなぜか？」）。この後者の診断手法によれ
ば、IC内の動作欠陥をトレース即ち追跡することが可能
である。
この様な診断を行なうために、０（興味のあるテスト
シーケンスの開始）と最初の欠陥検知の間の興味のある
時間期間を選択する。この期間を、各間隔において、IC
が一定の動作を行なうように複数個の間隔へ分割する。
従って、各間隔は、ICの動作状態に対応する。興味のあ
る状態が同定即ち識別された後に、各状態において、既
知の「良好」なIC装置とDUTとの間での比較を行なうこ
とが可能である。
この様な比較は、ストロボ電圧コントラスト画像で行
なうことが可能である。テスト中の装置（DUT）を従来
の電子ビームテストシステムにおける一連のテスト「ベ
クトル」で励起させる。各テスト「ベクトル」は、例え
ばICのピンへ印加される入力電圧などのような特定した
一組の励起を表わしている。該シーケンスの各ベクトル
を印加する期間中、DUTは「ストロボウインド」と呼ば
れる時間期間に対する状態にある。電子ビームを、該シ
ーケンスの開始に対してあるフェーズで繰返しパルス動
作させることにより、任意の所望のストロボウイング内
のDUTの状態も表わすストロボ画像を得ることが可能で
ある。このストロボプロセスは、点火時期を調節するた
めに自動車のエンジンの動作を「凍結状態」とさせるた
めにストロボライトを使用するものと類似している。一
連の状態画像が１個のスタックを形成する。
既知の良好なIC装置（ゴールデンダイとも呼ばれる）
を使用してこのプロセスを繰返し行ない、同一の一連の
テストベクトルに応答するその状態を表わすストロボ画
像からなるスタックを得る。例えば、各画像は、強度が
０及び255の間の値（８ビット値）によって表わされる
可変強度の画素からなる512×512マトリクスの形態での
デジタル形式でのグラフ表示とすることが可能である。
そのようにして得られた画像は、DUTの動作状態を表わ
しており、DUTにおける動作欠陥を診断するために格納
し且つ使用することが可能である。
該画像を得た後に、そのスタックを比較することが可
能である。この比較は、画素毎に、DUTの画像からゴー
ルデンダイの画像を減算する形態を取ることが可能であ
り、その場合、比較された画像は同一の組の励起に応答
して発生されるものである。この比較を画像毎に繰返し
行なって、「差分」画像のスタックを発生させる。
一方、これらの二つのスタックは、二つの異なった組
の励起に応答する単一のDUTの状態を表わすことが可能
である。例えば、DUTは、与えられた温度において又は
与えられた入力電圧に対し設計された通りに動作するか
もしれないが、より高い温度又は入力電圧に対しては機
能障害を起こす場合がある。一組の条件下でDUTの正し
い動作を表わすスタックの画像を得ることが可能であ
る、且つ第二組の条件下において機能障害を表わす第二
スタックを得ることが可能である。これらのスタックを
画像毎に比較して、「差分」画像のスタックを発生させ
ることも可能である。
良好な装置と欠陥性の装置とが同一の対応で動作場合
には、それらの画像は同一である。同様に、異なった組
の励起が印加される装置は該異なった組の励起に応答し
て同一の対応で動作する場合には、それらの画像は同一
である。これら二つの組の画像の間の偏差は、テスト
（即ち欠陥性の）装置におけるズレであると考えられる
ことが可能である。T. May、G. Scott、E. Meiera
n、P. Wiener、V.Rao.「VLSIランダムロジック装置の
動的欠陥画像形成（Dynamic Fault Imaging of VLS
I Random Logic Devices）」、インターナショナル
・フィジックス・シンポジウム・プロシーリングズ（19
84）の文献を参照するとよい。
１つの状態毎に１つの画像を基礎として、この比較処
理は、それが発生した位置から最初に検出された位置へ
の欠陥の伝搬を表わしている。このような比較処理は、
動的欠陥画像形成（DFI）として知られている。
もちろん、この比較が性格に作用する為には、画像の
２つのスタックが同一の条件を表わすものでなければな
らない。即ち、チップの区域が同一であり、同一のSEM
作動条件下で同一の倍率で画像形成されたものであるこ
とが必要である。しかしながら、一つのスタックの画像
が、画像を収集した場合にSEMに関してチップの配向状
態が多少異なっていた為に、別のスタックのもの関して
並進又は回転している場合がある。完全な整合は必ずし
も可能なものではない。
従って、１つのスタックの各画像を他方のスタックの
対応する画像と整合させる為に、一方のスタックの各画
像に関して空間的「ワーピング（撓曲）」動作を必要と
する場合がある。このワーピング動作は、２つの画像の
比較（差異）が画像毎になされるので、正確な整合状態
となる。不整合がある場合には、合成（差分）画像内に
表われる。このような精度を与えるワーピング手順は、
そのワーピング動作を実施する為の専用ハードウエアが
ない場合には、迅速且つ対話的なDFI診断において使用
する場合に許容できないような長時間を必要とする（数
十秒）。
画像が収集され、フィルターされ、整合さ且つ画像毎
に比較されて合成「差分」画像のスタックを形成すと、
一連の画像を介して欠陥伝搬をトラッキングすなわち追
跡することを可能とする差分画像を表示することが可能
である。この「差分」画像を処理して、解析の為に重要
な情報（欠陥伝搬）のみを強調させることが可能であ
る。
DFIプロセスを硬化的に実行することは、比較すべき
画像の迅速且つ正確な整合を必要とし、従ってこれらの
画像（又はそれらの差分）が表示されると、DUT内の欠
陥の伝搬を、その装置の機能性について殆ど知識を有す
ることのないオペレータであっても、容易にトレースす
ることが可能である。
DFIセッションにおける幾つかの作業は繰返し的であ
る。（例えば、画像収集及び処理）。例えば、制御した
状態で得られた画像に対して正しいSEM動作条件が見付
かると、スタック内の画像の残りのものに対してバッチ
処理で同一の動作を繰返し行うことが可能である。エン
ジニアが診断作業に集中することを可能とする為に、こ
のような繰返し作業を自動化することが望ましい。同時
に、エンジニアが作業に対するパラメーターを設定し且
つ顕著な遅延なく結果を観察することが可能であるよう
に、対話的作業が可能であることが望ましい。
画像整合用の従来方法は公知である。例えば、従来使
用されているシステムにおいて使用されている方法は、
第二画像の３つの選択した位置とそれぞれ整合されるべ
き第一画像からの３つの位置の選択等、浮動小数点値か
らなるマトリクスの形態で幾何学的に平坦な変換を計算
し、且つそのマトリクス値を使用して第一画像の位置を
浮動小数点演算を使用して第二画像の画素と整合した画
素を有する合成画像の位置へ変換させる。この整合の品
質は許容可能なものであるが、その処理は望ましい程度
に迅速なものではない。「対話的」動作を達成する為に
は、例えば画像整合等の任意の選択した処理を実施し且
つその結果を、例えば、２秒を超えることのない期間以
内で表示することが望ましい。
幾何学的演算、フィルター動作及びパターン認識等を
実行する為にコンボリューション即ち畳込みを使用する
その他の画像形成システムは従来公知である。このよう
なシステムは、時折、大きなコンボリューション即ち畳
込みの計算を高速化する為に高速フーリエ変換を使用し
ている。データに関してどれ程の演算を実施するかとい
うことは予め解っていないので、浮動小数点演算がしば
しば使用される。
画像処理をスピードアップする別の方法は、高速で特
定の作業を実施すべく設計された専用ハードウエアプロ
セサーを使用することである。しかしながら、このよう
なプロセサーのコストは、テストシステムのコストを著
しく増加させることがある。従って、その代わりに、多
大な処理時間を失うことなしにこのことを実施すること
が可能である場合には、画像処理を実行する他に標準的
なエンジニアリングワークステーションの汎用プロセサ
ーを使用することが望ましい。
目 的 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上
述した如き従来技術の欠点を解消し、対話的な「感じ」
を有しているが処理を実施する為の専用ハードウエアを
必要とすることのない動的欠陥画像形成（DFI）を設定
するのに充分な速度を有するシステム内に設けられるタ
イプのワークステーションにおいてストロボ電圧コント
ラスト画像の整合を行う方法を提供することを目的とす
る。
本発明の別の目的とするところは、１つの画像の特徴
を別の画像の特徴と画素毎に整合させる方法及び装置を
提供することである。
本発明の更に別の目的とするところは、集積回路のDF
I解析における手助けとして集積回路動作状態を表わす
ストロボ電圧コントラスト画像を整合する方法及び装置
を提供することである。
本発明の更に別の目的とするところは、整合を実施す
る為に専用の計算を行うハードエアを必要とすることな
しに、電子ビームテストシステムと関連する汎用ワーク
ステーションにおける電圧コントラスト画像の迅速且つ
対話的な整合を提供することである。
構 成 本発明の一形態によれば、合成画像が第一画像から形
成され、その合成画像が第二画像と画素毎に整合され
る。これらの画像の各々は、１組の装置によって表示可
能な画素を有しており且つ表示された場合に画素によっ
て画定される視覚的特徴を有している。各画素は、表示
座標位置及び強度値によって画定される。その整合は一
連のステップによって実施することが可能であり、例え
ば、（ａ）第一画像の座標位置を合成画像のそれぞれの
座標位置へマップすることが可能な浮動数点値からなる
マトリクスを計算し、（ｂ）浮動小数点値のマトリクス
をそれぞれの固定小数点表示へ変換し、（ｃ）該固定教
数点表示を使用して、合成画像の各表示座標位置に対し
て第一画像の対応する座標位置を固定小数点演算で計算
し、且つ（ｄ）第一画像の対応する座標位置を取巻く画
素の強度値から合成画像の各表示座標位置に対する画素
強度値を外挿し、その際に合成画像を画定する１組の画
素を発生する。合成画像は、第二画像の特徴と整合され
特徴を有する第一画像の変形を有しており、合成画像の
画素は第二画像の画素のそれぞれの表示座標位置と整合
されている。第一及び第二画像は、電子ビームテストシ
ステムによって発生され且つ集積回路動作状態を表わす
ストロボ電圧コントラスト画像とすることが可能であ
る。
該マトリクスの計算は、表示スクリーン上に第一及び
第二画像を表示し、第一画像の３つの選択した特徴の座
標位置を記録し、合成画像において第一画像の選択した
特徴と整合されるべき第二画像の３つの選択した特徴の
座標位置を記録し、且つ記録した座標位置から該マトリ
クスを計算する各ステップを包含することが可能であ
る。選択した位置を表わす値は、好適には、副画素精度
で記録される。このマトリクスは、好適には、第一画像
と第二画像との間の回転、傾斜及び拡大歪を補正する為
の係数を表わす値からなる２×２ブロックを有すると共
に、第一画像と第二画像との間の点の並進を表わす値か
らなる１×２ブロックを有している。このマトリクス値
を表わす固定小数点は、レジスタ一内に格納することが
可能である。第一画像の対応する座標一は、好適にはマ
イクロプロセサー装置において、計算する。
画素強度値を外挿する為には、周囲の画素に対する対
応する座標位置の距離を表わす浮動小数点値を計算し、
その距離値を固定小数点値に変換し、且つ固定小数点距
離値及び固定小数点演算を使用するプロセサーにおける
周囲の画素強度値から合成画像画素値を計算することが
可能である。この外挿は、合成画像画素値が周囲の画素
強度値の平均を有しており、その平均が距離値によって
重み付けされているようなものである。好適実施例にお
いては、この外挿は、各々の値が合成画像画素強度値に
対し１つの周囲の画素の重み付けした寄与度を表わてい
る固定小数点値からなるテーブルを計算し且つそのテー
ブルの値を格納する各ステップを有している。各周囲の
画素に対して該テーブルから値を検索し且つ結合して合
成画像画素強度値を形成する。該テーブルの各格納した
値は格納したインデックス値と関連している。該テーブ
ルから値を検索する為、少なくとも１個の周囲の画素の
値から及び対応する座標位置に対するこのような周囲の
画素の距離からインデックス値を計算する。その計算し
たインデックス値を格納したインデックス値とマッチン
グさせて、該テーブルから検索されるべき値を選択す
る。
合成画像の調製即ち形成は、好適には、電子ビームテ
ストプローブシステムと関連する適宜にプログラムされ
た汎用プロセサーを使用して実施する。
実施例 以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の対
応について詳細に説明する。
集積回路を解析するのに有用な電子ビームテストプロ
ーブシステム10を第１図に概略ブロック図で示してあ
る。この電子ビームテストプローブシステムは３つの機
能的要素を有している。即ち、電子ビームテストプロー
ブ12と、回路励起器14と、ディスプレイターミナル18を
具備するデータ処理システム16とである。解析すべき集
積回路は、電子ビームテストブロープ12内に配置し、従
ってICの種々の点において電位測定を行うことが可能で
ある。前記測定を行う点は、バス22を介して、データ処
理システム16によって電子ビームテストプローブ12へ送
られる。回路解析の期間中、テスト信号パターンが、バ
ス24によってテスト中のICへ接続されている回路励起器
14によって集積回路へ印加される。データ処理システム
16は、更に、テスト信号パターンに対しての電位測定の
タイミング及び使用されるテスト信号パターンを特定す
る為に使用することが可能である。電子ビームテストプ
ローブシステムは、ディスプレイターミナル18を介して
命令を入力するオペレータによって制御される。
データ処理システム16をブロック図で第２図に示して
ある。データ処理システム16は、二つの大きな機能的グ
ループに分割することが可能であり、即ち計算即ちコン
ピュータシステム50と電子ビームテストプローブ制御シ
ステム52とである。計算システム50の新規な側面に関し
てのみここでは説明する。尚この基本的システムは米国
特許第4,706,019号に記載されている。計算（コンピュ
ータ）システム50は、テスト中のICの高分解能電圧コン
トラスト画像を格納し、処理し且つ表示することが可能
である。コンピュータシステム50は、マイクロプロセサ
ー54、RAMメモリー56、ディスクドライブを具備するこ
とが可能なデータ格納モジュール58を有している。更
に、コンピュータシステム50は、例えば少なくとも1000
×1000画素の解像度を持った高解像度カラーディスプレ
イターミナル61を駆動する為のディスプレイインターフ
ェース60を有するディスプレイターミナル18を有してい
る。ディスプレイターミナル18は、更に、命令を入力す
る為のキーボード及びディスプレイスクリーン上にある
点を指示し且つ指定する為のポインター手段（例えば
「マウス」）を有している。ディスプレイターミナル18
は、更に、グラフィックディスプレイを発生させるのに
必要な時間を改善する為のそれ自身のグラフィック発生
器62を有することが可能である。コンピュータシステム
50は、更に、通信バス66を介してその他のコンピュータ
システムと通信する為のインターフェイス64を有するこ
とが可能である。
第３図は、或る電子ビームテストプローブシステムで
得られる画像から２つのスタックから選択される一対の
ストロボ電圧コントラスト画像を示している。各画像
は、512×512画素のアレイから形成されており、各画素
は０と255との間のデジタルグレースケール（中間調）
強度値を持っている。各スタックは、最大で100又はそ
れ以上のこのような画像から構成されてい。DFI解析の
為に表示することが可能な差分画像のスタックを用意即
ち作成する為に、このような２つのスタックを画像毎、
画素毎、に比較することが望ましい。第３図の左側に示
した画像は、第３図の右側に示した画像の視覚的特徴
（１、２、３として示してある）と類似してみえるが整
合されていない視覚的特徴（例えば、１、２、３として
示してある）を有している。この不整合は、多数の要因
のいずれかによるものであり、例えばテストプローブ内
の集積回路の回転、傾斜又はその他の異なる物理的な配
向状態、並進、表示倍率等である。第３図の右側におけ
る画像内には円形領域20を示してあり、画像の拡大した
部分を示している。
第４図は、３つの電圧コントラスト画像を示してお
り、左上の画像（バックグラウンド内）は第３図の右上
の画像と同じであり、右上の画像（バックグラウンド
内）は第３図の右上の画像と同じであり、且つ真ん中下
側の画像（フォアグラウンド内）はバックグラウンド内
の２つの画像の「差分」画像である。不整合の為に、差
分画像は何等診断する価値がないものである。
第５図は、更に、３つの電圧コントラスト画像を示し
ており、左上の画像（バックグラウンド内）は第４図の
左上の画像と同じであり、右上の画像（フォアグラウン
ド内）は第５図の左上の画像と整合させる為に本発明に
従って処理された第４図の右上の画像の変形であり、且
つ真ん中下側の画像（中間グラウンド内）は第５図の左
上及び右上の画像の「差分」である。第５図の中央下側
の画像は、画像が収集されるIC装置内の位置における異
なった電圧レベルを可視的なものとしている。（例え
ば、異なった論理レベルでの表示。）本発明の整合処理
は、大略、一方の画像を「ワープ（撓曲）」させるべく
作用し、画像の相対的な幾何学的歪を補正する。従っ
て、「ワープ」した画像は、それが整合された画像と集
積回路の同一の区域を表わしている。
画像の各スタックが収集される集積回路が画像収集の
期間中物理的に移動されず、且つ該スタックの収集した
画像が同一の態様で処理される場合には、２つのスタッ
クの対応する画像の間の不整合は画像毎に同一であると
いうことに注意すべきである。従って、１つのスタック
の画像を他方のスタックからのそれ対応するものと正確
に整合する整合処理は、いくつかのスタックを介して画
像毎に繰返し行い整合した画像のスタックを発生するこ
とが可能である。
小数点表示を使用する従来の整合方法は、ワープされ
るべき画像の512×512画素を、同一のタイプのワークス
テーション上の専用浮動小数点演算コプロセサーによっ
ても約80秒で処理することが判明した。本発明は、固定
小数点表示を使用するワープ動作を実施する方法を提供
するものであり、UNIXベースとしたサンマイクロシステ
ムズ3/160ワークステーションでＣ言語でプログラムし
た場合に約1.3秒かかることが判明した。本発明技術に
よる速度は、専用コプロセサーを必要とすることなし
に、動的欠陥画像形成診断において使用する為に迅速且
つ対話的に画像を整合させることを可能とする。
このような整合の原理について、第６図及び第７図を
参照して以下に説明する。２つのスタックの対応する画
像の間の相対的幾何学的歪の補正は、最初に、第二画像
の座標系（ｘ、ｙ）を第一画像の座標系（ｕ、ｖ）へマ
ッピングすることによって行うことが可能である。
第６図は、ボックス100内において、第一画像を画定
す特徴130、132、134、136、138からなるグループを示
している。ボックス100の特徴は、グラフィックフレー
ム内の画素によって形成されており、それらの（ｕ、
ｖ）座標系内に位置されたドットの格子によって表わさ
れている。ボックス200は、第二画像の（ｘ、ｙ）座標
系に関連して第二画像のそれぞれの対応する特徴230、2
32、234、236、238の位置を示している。ボックス200の
特徴230、238と相対的なボックス100の特徴130−138の
寸法及び間隔の比較から、第二画像の倍率は第一画像の
２倍（２×）であり、即ち第一画像の特徴は第二画像の
特徴の間隔の半分の間隔であることが理解される。ボッ
クス100と200とを比較すると、ボックス100の特徴はボ
ックス200の対応する特徴の多少下側及び多少右側へ位
置していることが分る。更に、特徴130、132、134、13
6、138のそれらを画定する画素に対する空間的関係は特
徴230、232、234、236、238のそれらを画定する画素に
対する空間的関係と同一ではないので、第一画像（ボッ
クス300）の結果的に得られる「ワープ」した変形を発
生する為に、第二画像（ボックス200）の画素位置にお
いて特徴130、132、134、136、138に対しての画素強度
値を外挿することが必要である。
第６図のボックス300は、このような結果的に得られ
る画像の特徴330を示しており、それは、約１−1/2増分
上側へ且つ約1/2増分左へ拡大且つ並進されており、特
徴330は第二画像の特徴230の位置と整合されている。特
徴330を画定する画素に対して割当てられた強度値は、
以下の如く、第一画像からの画素値から決定されねばな
らない。
このようなマッピングを実施する為の単調伝達関数を
一般的に以下の如く表現することが可能である。
ｘ＝Ｘ（u,v） ｙ＝Ｙ（u,v） 尚、Ｘ、ＹεC1（即ち、Ｘ及びＹは連続的に派性可能
な関数である。） 一般的に説明すると、Ｘ及びＹのズラフは、使用可能
ではなく、且つ例えば多項式近似等のような経験的モデ
ルを使用せねばならない。このようなマッピングを実施
する１つの可能な方法は、本発明の好適実施例を参照し
て以下に更に説明する。
整合されるべき画像は離散的空間内にあるので（画像
は画素のアレイである）、ｘ又はｙが整数値でない場合
には、合成即ち結果的に得られグラフィックフレーム内
の与えられら画素ｐ（ｘ、ｙ）の補正された表示強度値
が、コンボリューション即ち畳込み操作を使用して、ソ
ースグラフィックフレーム内のその画素の対応する位置
を取巻く画素から外挿されねばならない。本発明におい
ては、４個の周囲の画素を使用し、且つコンボリューシ
ョン（畳込み）は双線形外挿となる。このような外挿技
術は、従来公知であり、例えばW. Pratt、「デジタル
画像処理（DIGITAL IMAGE PROSESSING）」、1978、11
5頁の文献を参照すると良い。第７図は、第一画像100の
（ｕ、ｖ）座標系への第二画像200の（ｘ、ｙ）座標系
内の画素の並進位置である位置440とこの並進した位置
を取巻く画素p1、p2、p3、p4との間の関係を詳細に示し
ており、第７図の３番目の次元ｐは画像強度を表わして
いる。第７図中疑問符（？）は、外挿されるべき画素44
0の値を表わしている。
０≦δｘ≦１及び０≦δｙ≦１で一440（ｘ＋δｘ、
ｙ＋δｙ）における外挿値は次式で与えられる。
ｐ（ｘ＋δx,y＋δｙ）＝ ［ｐ（x,y）δｙ＋ｐ（x,y＋１）（１−δｙ）］［１−δｘ］ ＋［ｐ（ｘ＋1,y）δｙ＋ｐ（ｘ＋1,y＋１）（１−δｙ）］δｘ （１） 尚、ｘ及びｙの各々は512個の値を有している。結果
的に得られる「ワープ」した画像を構築する為にはかな
り多数の演算を行なわねばならないことが明らかであ
る。
標準的なコンボリューション（畳込み）アルゴリズム
は、計算の基本的目的として、浮動小数点演算又は十進
数変数を使用する。しかしながら、浮動小数点変動によ
って与えられる多数の小数は、DFI解析等の適用におい
て使用される画素画像の処理に対しては冗長であること
が判明した。浮動小数点表示の精度は、小数点の後の桁
数である。０と255との間の強度値を持った画素の512×
512マトリクスの場合には、３個の桁の精度が適当であ
ることが判明した。従って、浮動小数点変数を有する比
較的遅い演算は、それらを整数又は「短い」変数で置換
することによって回避した。固定小数点演算を使用する
ことにより、処理時間が著しく節約された。
固定小数点演算は、整数のビットを２つの部分に分割
する。下側のビットは、変数の小数部分に取っておかれ
る。上側のビットは、変数の仮数に取っておく。32ビッ
トの整数の場合、各部分が16ビットを有していると、エ
ミュレートした浮動小数点数ｚは、５の精度と等価であ
る。なぜならば、最小変数は以下の如くであるからであ
る。
符号付き又は符号無しの変数を使用することが可能で
あり、且つ全ての基本演算を実施することが可能であ
る。ある演算は極めて高速となり、例えば、２の羃によ
る乗算又は割算は瞬間的である。全く、それらの演算は
マイクロプロセサーにとって実際には単一シフト演算に
すぎず、２ないしは３クロックサイクルを必要とするに
過ぎない。
それにも拘わらず、浮動小数点表示での乗算は、マイ
クロプロセサーの「内部的」機能ではないので、注意が
必要である。
浮動小数点演算の代わりに固定小数点演算を使用する
場合を説明する為に、ある整数を２つの等しい部分に分
割する例を取って説明する。「１」の表示は、16個の６
進位置、即ち216又は65,536位置だけシフトした１であ
る。乗算が内部演算である場合、１×１＝216で表示さ
れ、216×216＝232ではない。
この結果の２つの部分は別々に計算されねばならな
い。この切断及び接合動作のコストは、仮数に対して２
つのシフトとを、結果を再厚生する為の加算命令とを加
えたものである。しかし、畳込みにおいて発生する殆ど
の乗算は整数による外部的乗算であるから（画素座標及
び強度値は整数として表わされている）、このような演
算は直接的に行なうことが可能であり、且つ基本的且つ
高速な演算である。本発明の好適実施例においては、16
ビットに短くした値（「ショート」）を８桁固定小数点
演算と共に使用する。画像の画素は８ビットデータであ
る。
上述した式（１）を１例としてとると、実施すべき基
本的演算は次式の如く書き表わされる。
ｐ＝ｌ・α（１−ｌ）・β （２） 尚、α、β、εＮ（α及びβは整数値）及び０≦ｌ≦
１である。
固定小数点演算表示において実施せねばならない、１
つの減算、整数値による２つの外部乗算及び１つの加算
がある。10進数表示を使用することを回避することが望
ましいので、本発明は次のごとき置換を行う。
ｌをｋで置換し、ｋ＝256・ｌ 最終的な結果は、８だけシフトし（256による割算と
等価）、結果的に得られる画素の値を与える。
例えば、以下の如き条件が成立するものとする。
ｌ＝0.34 α＝209、β＝198、ｋ＝87 １−ｌは256−87＝169で表わされる。
ｐ′はｐの固定小数点表示であり、式（２）は以下の
如くなる。
ｐ′＝ｋ・α（256−ｋ）・β （３） ｐ＝ｐ′≫８ （４） 尚、「≫」はマイクロプロセサーの右シフトである。
結果を比較すると、 （２）は201.74を与え且つｐεＮ→ｐ＝201、 （３）はｐ′＝51645を与え、 （４）はｐ＝51645≫８＝201を与える。
本発明は、好適には、以下の如く、一連のステップで
実施される。
（１）２つのスタックの各々から１つずつ、２つの画像
を選択し且つディスプレイターミナル18上に表示させる （２）キーボード又はプリンター手段（それは、マウス
又はその他の適宜の装置とすることが可能である）を使
用して、カーソルを第一画像の任意の選択した特徴の位
置へ移動させ、マーカーを表示された画像上のその位置
に配置させ且つその特徴の座標位置を好適にはRAM56内
に記録させる。該カーソルを、第二画像の任意の選択し
た特徴（好適には、オペレータが第一画像の選択した特
徴に対応するものと考える特徴）の位置へ移動させ、マ
ーカーを表示した画像のその位置上に配置させ且つこの
特徴の座標位置を記録する。ついで、選択及び記録プロ
セスを各画像の２つの付加的特徴に対して繰返し行う。
ワープ動作（伸長＋並進）の振幅をユーザーによって対
話的に設定する。
本発明の好適実施形態においては、コンピュータシス
テム50は、画像の個々の画素を識別することが可能であ
るように表示されるべき画像の一部が選択された倍率の
ウインド内に入ることを可能とする倍率特徴と、選択し
た特徴の位置を副画素精度で記録する能力を有してい
る。例えば、コンピュータシステムは、好適には、画像
の一部の４×倍率及びカーソルの配置及び1/4ないし1/2
画素の精度でのカーソル位置の記録を可能としている。
画像の拡大部分の一例を第３図の右側の図の円で囲った
領域内に示してある。このような拡大は、画像の適切の
整合を助け、その場合、例えばIC装置内のメタル導体を
表わすラインの幅等のような特徴を最小で２個の画素に
よって画定することが可能である。
拡大は本発明の整合方法によって実施することが可能
であり、拡大すべき画像部分は「ワープ」されるべき画
像として取扱われる。拡大が４×即ち４倍であると、そ
の拡大された変形は、もとの画像の選択した部分と同一
の特徴を表わす画素の16倍を有している。拡大された変
形内の各画素の値は、拡大されたものの画素に対応する
もとの画像の位置を取巻く画素の値から外挿される。
（３）ついで、浮動小数点値の３×３マトリクスの形態
における幾何学的平坦変換を計算し、それは第一画像の
選択した特徴の位置を第二画像の特徴の中にマップす
る。
例えば、第一画像上の３つのマーカーが座標ｂ［ｉ］
・ｘ及びｂ［ｉ］・ｙを有しており且つ第二画像上の３
つのマーカーが座標ａ［ｉ］・ｘ及びａ［ｉ］・ｙを有
しており、ｉが１ないし３の間の値を有するものと仮定
する。２つの３×３マトリクス「Ｂ」及び「Ａ」が構成
され、以下の如く表わされる。
Ｂ［ｉ］［０］＝ｂ［ｉ］・ｘ と Ａ［ｉ］［０］＝
ａ［ｉ］・ｘ Ｂ［ｉ］［１］＝ｂ［ｉ］・ｙ と Ａ［ｉ］［１］＝
ａ［ｉ］・ｙ Ｂ［ｉ］［２］＝1.0 と Ａ［ｉ］［２］＝1.0 Ａ＝Ｍ・Ｂに対する固有マトリクスＭは、所望の幾何
学的変換マトリクスである。２×２副マトリクスＭ
［ｉ］［ｊ］内の値（ｉ、ｊは各々０、１の値を有する
ことが可能である）は、画像の回転、傾斜及び拡大歪を
補正する為の係数である。Ｍ［０］［２］の値は、水平
並進係数であり、且つＭ［１］［２］の値は水平並進係
数である。
（４）ついで、変換マトリクスＭ内の値を固定小数点表
示（FPR）へ変換する。本発明に基づいて、FPRは、好適
には、浮動小数点変数の255倍の大きさの整数である。
例えば、０は０となり、0.25は64となり、0.5は127とな
る。FPR変換の利点は、実施されるべき爾後の演算は、
整数演算となり、それは例えば、マイクロプロセサー50
等の汎用プロセサーにおける浮動小数点演算を実施する
よりも何倍も高速である。
（５）ついで、その結果得られる画像を、ライン毎に走
査して、第一画像の位置を、変換マトリクスのFPR値を
使用して、合成画像の画素位置へ変換する。この変換を
行う場合、且つ合成画像の画素値を計算する為に必要と
される時間を最小とする為に、テストを実施して、合成
画像の座標内にマップされた場合に、第一画像の与えら
れた位置が合成画像の所望の表示フィールド内にあるか
否かを決定する。意図するところのものは、512ライン
及び512例の画素からなる表示フィールドを有する第二
画像と画素毎にマッチする合成画像を有することであ
る。変換した画素位置が表示フィールドの外側である場
合には、例えば表示された場合に黒画素を発生する為の
固定強度値が割当てられる。
更に詳細には、合成画像（画像１整合済）が各画素が
第一画像（画像１）の画像値から計算される値を持って
いる画素から形成されている。画像１における位置L1
（例えば、第７図における位置440）は、画像位置整合
済において位置L1a（第６図における位置330）へ変換さ
れる。画像１整合済における位置L1aにおける画素は、
画素１内の位置L1に対して外挿した値を維持する。画像
１整合済における512×512位置L1aの各々に対して、テ
ストを行って、画像１内の対応する位置が、画像１整合
済の座標系へ変換された場合に、画像１整合済の表示フ
ィールド内にあるか否かを決定する。換言すると、画素
位置L1aの水平及び垂直座標のいずれももが512よりも大
きいか又は０よりも小さくなることはない。第８図は、
この原理を概略示している。画像１の位置ａは、画像１
整合済の表示フィールド外側の位置Ａに対応しており、
一方画像１の位置ｂは画像１整合済の表示フィールド内
の位置に対応している。
通常、位置L1は10進数値である。しかし、FPR値が使
用されるので、４つのテスト（表示フィールドの水平境
界に対して２つ及び垂直境界に対して２つ）を、整数論
理演算で実施することが可能である。従って、このテス
トは、浮動小数点演算でなされるよりも何倍も高速であ
る。このテストが表示されたフィールドのフレームの外
側の画素を診断する場合、その結果は黒へ設定される。
（６）位置Ｌは小数とすることが可能であるので（即
ち、L1の座標は第一画像の画素間に位置する場合があ
る。画素値の周囲の画素から外挿即ち補外することが必
要である。この外挿即ち補外は、位置L1を取巻く４個の
画素の重み付けをした平均値として考えることが可能で
ある。２つの画素の間の距離が１単位であると、各画素
に対して割当てられる重みは１−（その位置への割合的
単位距離）である。
好適には、この外挿ないしは補外を実施するのに必要
な時間を最小とする為に、予め計算した「ルックアッ
プ」テーブルを使用する。このようなテーブルを使用す
ることは、FPRを使用することによって可能とされ、整
合処理のこの段階において、予め計算した値のアレイの
要素番号となることのある整数を取扱うことが必要であ
るに過ぎない。各結果を個別的に計算する代わりに、イ
ンデックスが付けられた静的なテーブルの値から単に選
択することが可能である。このようなテーブは、好適に
は、コンピュータシステム50の指導と共に自動的に計算
され、且つRAM56の活性メモリー内又はデータ格納装置5
8内の「スワップ空間」内に格納することが可能であ
る。以下に与える例においては、テーブルは２×65536
個の値を有しており、約128Kバイトの格納空間を必要と
する。
ルックアップテーブルを使用して画素値を外挿する好
適な対応について説明する。興味のある位置はL1は上側
が画素p1及びp2及び下側がp3及びp4の画素によって取囲
まれている。これら４個の画素の値は、４ビットに圧縮
される。δｘ及びδｙの固定小数点表示を使用する。
（δｘ及びδｙは、上述した如く、０と１の間の小数値
である）。
ついで、３つのステップで平均化を行う。即ち、p1及
びp2の平均を計算し、p3及びp4の平均を計算し、且つこ
れら２つの平均を加算する。
最初の平均化はルックアップテーブルを使用し、それ
は16ビットのエントリーを有してる（各々が画素強度値
p1及びp2に対する４ビット及び各々が位置値δｘ及びδ
ｙに対する４ビットを表わしている）。上の２つの画素
の寄与はルックアップテーブルにおいて読取られる。ル
ックアップテーブルから値を選択する為に使用されるイ
ンデックスは、δｘ及びδｙに対して０と１との間の小
数値を計算し、（興味のある位置はL1及びそれを取囲む
画素の位置座標から）、δｘ及びδｙに対しFPRを計算
し、画素強度値p1及びp2を抽出し且つこれら４つの値を
単一のショート内に入れることによって、準備される。
２番目の平均化は同一のルックアップテーブルを使用
する。p3、p4、δｘ、δｙから形成されるインデックス
は、テーブル内において、下側の画素の寄与である値へ
ポイントする。
その結果得られる画素の値（０と255の間の値）は、
２つの寄与度の和である。
コンピュータシステム（計算システム）50は、適切に
インデックスしたルックアップテーブルが予め計算され
ている場合には、０ないし255の画素強度値を有する２
つの512×512画素画像を２秒未満で整合させることが可
能である。
このようなルックアップテーブルは以下の如くに準備
することが可能である。δｘ及びδｙは、位置L1の重心
位置を画定し、且つP1およびP2は上側２つ又は下側２つ
の画素のいずれかである。PiU及びPiLが上側及び下側の
画素であるとすると、変換は、Ｐ＝（１−δｙ）＊
（（１−δｘ）＊P1U＋δｘ＊P2U）＋δｙ＊（（１−δ
ｘ）＊P1L＋δ×＊P2L）である。
例えば、δｘ＝0.25、δｙ＝0.8、p1＝40、p2＝200、
p3＝60及びp4＝220であると、δｘを表わす４ビットは
８（10進数おいて）であり、δｙを表わす４ビットは12
であり、p1を表わす４ビットは２であり、p2を表わす４
ビットは12であり、p3を表わす４ビットは３であり、且
つp4を表わす４ビットは13である。従って、最初のルッ
クアップに対するインデックス値は、３ ８ 12 12で
あり、且つルックアップテーブルからの対応する値は42
であり、結果として得られる画素に対するp1及びp2の寄
与を表わしている。２番目のルックアップに対するイン
デックス値は、３ ８ 13 12であり、且つこのルック
アップテーブルからの対応する値は54であり、p3及びp4
の寄与を表わしている。これらの値の和は、96であり、
それは結果として得られる画素の値である。本発明の好
適実施例形態においては、32個のグレーレベル（画素強
度値）が使用されているに過ぎないが、それは許容可能
な画素表示品質に対して適切なものであることが判明し
た。これら32個のレベルは、33ないし64の範囲の値によ
って表わされる。尚、本発明の技術的範囲を逸脱するこ
となしに、この好適実施例とは異なったその他の変形例
を使用することも可能である。
結果として得られ画像（第二画像と整合されるように
「ワープ」された第一画像の変形画像）を、画素毎に強
度値を減算することによって第二画像と比較することが
可能である。各画像の強度は８ビットによって表わされ
ており、従って０と255と間の値を有する。画像を減算
すると、差分値は−255と＋255との間となる。差分画像
は尚且つ画像値でなければならないので、−255から255
の範囲は通常の０から255のグレー範囲（中間調）レベ
ルにマップされねばならない。この差分画像は、興味の
ある３つの強度範囲ないしはバンド内に入る情報から構
成されている。最初のバンド（０からレベルL1）は、第
一画像内にはないが第二画像内の特徴に対応している。
２番目のバンド（L1からレベルL2）は、両方の画像にお
ける同一の特徴に対応している。３番目のバンド（L2か
ら255）は、第二画像にはないが第一画像内の特徴に対
応している。
これらのバンドを検知するために、第９図に示した如
く、３レベルのスレッシュホールドフィルターが作用さ
れる。従って、初期的に８ビットの深さのクレーレベル
（256個の異なったグレーレベルを有するヒストグラム
は、黒（０からL1）、グレー即ち灰色（L1からL2）及び
白（L2から255）の３つのレベルのスケールへマップさ
れる。
当業者にとって明らかな如く、集積回路装置のトポグ
ラフィ即ち地形的特徴の幾つかの特徴を強調することが
可能である。例えばグレーレベルでの画像を使用する代
わりに、擬色モードを使用することが可能であり、明る
い色（即ち、青、黄色、及び赤）を表示させることが可
能である。
情報を最適化するために、スタックの選択した画像
（「スター画像」）に関してレベルを対話的に設定し、
且つスタックのすべての又は任意の所望の組の画像に適
用させることが可能である。１つのスタックの画像（例
えば、「ゴールデン装置」画像）と他のスタックの画像
（例えば「テスト装置」画像）の間のコントラスト及び
輝度における際は、スレッシュホールド値を単に変化さ
せることによって調節される。
以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明
したが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきも
のではなく、本発明の技術的範囲をを逸脱することなし
に種々の変形が可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
第１図は電子ビームテストシステムを示した概略ブロッ
ク図、第２図は、第１図に示した電子ビームテストシス
テムにおいて使用されるデータ処理システムを示した概
略ブロック図、第３図ないし第５図はストロボ電圧コン
トラスト画像のスクリーン表示を示した電子ビーム写真
の各説明図、第６図は発明に基づき画像を整合する場合
に行われるステップを概略示した説明図、第７図は周囲
の画素の強度値から画素強度値を外挿することを示した
説明図、第８図は画素位置が合成画像の意図した表示フ
レームにあるか否かを決定する為に画素位置をテストす
る状態を示した説明図、第９図は画像間の際の視覚性を
向上させる為の３レベルスレッシュホールド操作の原理
を示した説明図、である。 （符号の説明） 10:電子ビームテストプローブシステム 12:電子ビーブテストプローブ 14:回路励起器 16:データ処理システム 18:ディスプレーターミナル 22、24:バス 50:コンピュータシステム 60:ディスプレーインターフェース 61:高解像度カラーディスプレーターミナル 62:グラフィック発生器 64:インターフェース 66:通信バス

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第一画像から第二画像と画像毎に整合され
    ている合成画像を形成する方法において、前記各画像が
    １組の装置に表示することが可能な画素を有しており且
    つ表示された場合に前記画素によって画定される視覚的
    特徴を有しており、各画素が表示座標位置及び強度値に
    よって画定され、 （ａ）前記第一画像の座標位置を前記合成画像のそれぞ
    れの座標位置へマップさせることが可能な浮動小数点値
    のマトリクスを計算するステップ、 （ｂ）前記浮動小数点値のマトリクスをそれぞれの固定
    小数点表示へ変換するステップ、 （ｃ）前記固定小数点表示を使用して、前記合成画像の
    各表示座標位置に対して前記第一画像の対応する座標位
    置を固定小数点演算で計算するステップ、 （ｄ）前記第一画像の前記対応する座標位置を取り巻く
    画素の強度値から前記合成画像の各表示座標位置に対す
    る画素強度値を外挿し、その際に前記合成画像を画定す
    る１組の画素を発生するステップ、の上記各ステップを
    有しており、前記合成画像が前記第二画像の特徴と整合
    された特徴を有する前記第一画像の変形を有しており、
    前記合成画像の画素は前記第二画像の画素のそれぞれの
    表示座標位置と整合していることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記第一
    及び第二画像は、電子ビームテストシステムによって発
    生されたストロボ電圧コントラスト画像であり、且つ集
    積回路動作状態を表すものであることを特徴とする方
    法。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、前記ステ
    ップ（ａ）は、更に、前記第一及び第二画像をディスプ
    レイスクリーン上に表示し、前記第一画像の３つの選択
    した特徴の座標位置を記録し、且つ前記合成画像におい
    て前記第一画像の前記選択した特徴と整合される前記第
    二画像の３つの選択した特徴の座標位置を記録するもの
    であり、前記マトリクスが前記記録された座標位置から
    計算されることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第３項において、前記選択
    した特徴の位置を表す値を副画素精度で記録することを
    特徴とする方法。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第１項において、前記マト
    リクスが、前記第一画像と第二画像との間の回転、傾斜
    及び拡大歪の補正の為の係数を表す値の２×２のマトリ
    クウスを有していることを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第１項において、前記ステ
    ップ（ｂ）が、前記固定小数点表示をジレスター内に格
    納し、且つ前記ステップ（ｃ）がマイクロプロセサー装
    置内の前記第一画像の前記対応する座標位置を計算する
    ことを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第１項において、前記ステ
    ップ（ｄ）が、前記対応する座標位置と前記対応する座
    標位置を取り巻く画素との間の距離を表す浮動小数点値
    を計算し、前記距離を表す浮動小数点値を距離を表す固
    定小数点値へ変換し、且つ固定小数点演算を使用すプロ
    セサーにおいて前記距離を表す固定小数点及び前記対応
    する座標位置に取り巻く画素の強度値から前記合成画像
    画素強度値を計算するものであって、前記合成画像画素
    強度値は前記対応する座標位置を取り巻く画素の強度値
    の平均を有しており、前記平均が前記距離を表す固定小
    数点値によって重み付けされていることを特徴とする方
    法。
  8. 【請求項８】特許請求の範囲第１項において、更に、各
    値が前記合成画像画素強度値に対する前記対応する座標
    位置を取り巻く画素の内の１個の重み付け寄与度を表す
    固定小数点値のテーブルを計算し、且つ前記テーブルの
    値を格納するものであって、且つ前記ステップ（ｄ）
    が、更に、前記対応する座標位置を取り巻く画素の各々
    に対して前記テーブルから値を検索し且つ前記検索した
    値を結合して前記合成画像画素強度値を形成することを
    特徴とする方法。
  9. 【請求項９】特許請求の範囲第８項において、前記テー
    ブルの各格納した値が格納したインデックス値と関連し
    ており、且つ前記テーブルから値を検索する場合に、前
    記対応する座標位置を取り巻く画素の内の少なくとも１
    個の強度値及び前記対応する座標位置と前記対応する座
    標位置を取り巻く画素の内の少なくとも１個との間のそ
    れぞれの距離からインデックス値を計算し、且つ前記計
    算したインデックス値を前記格納したインデックス値と
    マッチングさせて前記テーブルから検索されるべき格納
    した値を選択することを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】第一画像から第二画像と整合される合成
    画像を形成する装置において、前記各画像が格納装置内
    に格納される一組の画素を有しており、且つ視覚的ディ
    スプレイターミナル上に表示することが可能であり且つ
    表示された場合に前記画素によって画定される視覚的特
    徴を有しており、各画素は表示座標位置及強度値よって
    画定され、 （ａ）前記第一画像の座標位置を前記号画像のそれぞれ
    の座標位置へマップすることが可能の浮動小数点値から
    なるマトリクスを計算する手段、 （ｂ）前記浮動小数点値かなるマトリクスをそれぞれの
    固定小数点表示へ変換させる手段、 （ｃ）前記固定小数点表示を使用して、前記合成画像の
    各表示座標位置に対して前記第一画像の対応する座標位
    置を固定小数点演算で計算する手段、 （ｄ）前記合成画像を画定する一組の画素を発生させる
    為に前記第一画像の前記対応する座標位置を取り巻く画
    素の強度値から前記合成画像の各表示座標位置に対して
    画素強度値を外挿する手段、 を有しており、前記合成画像を画定する前記一組の画素
    が前記第二画像の特徴と整合した特徴を有する前記第一
    画像の変形を有しており、前記合成画像の画素が前記第
    二画像の画素のそれぞれの座標表示位置と整合されてい
    ることを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】特許請求の範囲第10項において、更に、
    集積回路動作状態を表すストロボ電圧コントラスト画像
    として前記第一及び第二画像を得る為の電子ビームプロ
    ーブ手段を有していることを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】特許請求の範囲第10項において、更に、
    前記第一及び第二画像をディスプレイスクリーン上に表
    示し、前記第一画像３つの選択した特徴の座標位置を記
    録し、前記合成画像において前記第一画像の前記選択し
    た特徴と整合される前記第二画像の３つの選択した特徴
    の座標位置を記録し、且つ前記記録した座標位置から前
    記浮動小数点値のマトリクスを計算することが可能であ
    ることを特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】特許請求の範囲第12項において、前記記
    録手段が副画素精度で前記選択した位置を表す値を記録
    することが可能であることを特徴とする装置。
  14. 【請求項１４】特許請求の範囲第10項において、前記マ
    トリクスが、前記第一及び第二画像の間の回転、傾斜及
    び拡大歪の補正の為の係数を表す値の２×２マトリクス
    を有することを特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】特許請求の範囲第10項において、更に、
    前記固定小数点表示を格納する手段を有することを特徴
    とする装置。
  16. 【請求項１６】特許請求の範囲第10項において、前記対
    応する座標位置と前記対応する座標位置を取り巻く画素
    との間の距離を表す浮動小数点値を計算し、前記距離を
    表す浮動小数点値を距離を表す固定小数点値へ変換し、
    且つ固定小数点演算を使用して前記距離を表す固定小数
    点値及び前記対応する座標位置を取り巻く画素の強度値
    から前記合成画像画素強度値を計算する手段が設けられ
    ており、その場合に、前記合成画像画素強度値は前記対
    応する座標位置を取り巻く画素の強度値を平均を有して
    おり、前記平均が前記距離を表す固定小数点値によって
    重み付けされていることを特徴とする装置。
  17. 【請求項１７】特許請求の範囲第10項において、各値が
    前記合成画像画素強度値に対する前記対応する座標位置
    を取り巻く画素の内の１個の重み付け寄与度を表す固定
    小数点値のテーブルを計算し且つ前記テーブルの値を格
    納するテーブル手段が設けられており、且つ、前記対応
    する座標位置を取り巻く画素の各々に対して前記テーブ
    ルから値を検索する手段及び外挿した合成画像画素強度
    値を形成するために前記検索した値を結合する手段が設
    けられていることを特徴とする装置。
  18. 【請求項１８】特許請求の範囲第17項において、前記テ
    ーブルの各格納した値が格納したインデックス値と関連
    しており、且つ前記テーブルから値を検索し、前記対応
    する座標位置を取り巻く画素の内の少なくとも１個の強
    度値及び前記対応する座標位置と前記対応する座標位置
    を取り巻く画素の内の少なくとも１個との間のそれぞれ
    の距離からインデックス値を計算し、且つ前記テーブル
    から検索されるべき格納した値を選択するために前記計
    算したインデックス値を前記格納したインデックス値と
    マッチングさせる手段が設けられていることを特徴とす
    る装置。
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