JP2855943B2

JP2855943B2 - パターン検査方法及びその装置

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Publication number: JP2855943B2
Application number: JP4052087A
Authority: JP
Inventors: 弘幸寺井
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1992-03-11
Filing date: 1992-03-11
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JPH05272940A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パターン検査方法及び
その装置に関し、特に格子状に配置された矩形状のパタ
ーンに発生する傷，欠け，汚れ等の欠陥を検出する方法
及びその装置であり、太陽電池のセル検査や液晶パネル
状のドットマトリックスの検査等に適用しうる、画像処
理を応用した検査方法及び検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の検査方法について図面を参照して
詳細に説明する。

【０００３】図９は従来のパターン検査方法を示す平面
図である。図９（ａ）に示す欠陥９００を含む検査原画
像９０１には、同じ濃淡値を持つ格子９０２が含まれ
る。この検査原画像９０１と、図９（ｂ）に示す格子９
０２を除去し検査の対象となる検査有効範囲９０３を指
定した検査範囲画像９０４との位置合わせを行い、差画
像を検出する。この差画像を図９（ｃ）に示す欠陥画像
９０５とし、この欠陥画像９０５内に発生した点を抽出
欠陥９０６として検査の良否を判定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のパター
ン検査方法は、被検査画像からパターンの位置を検出
し、基準となる検査範囲画像と位置合わせを行うため、
それぞれの位置ずれを検出し精密な位置合わせを行う必
要があり、かつ格子のサイズによって基準パターンを新
たに設定しなければならず、また格子間にまたがる欠陥
が検出できないという欠点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のパターン検査方
法は、格子状に配列された複数の被検査パターン上の欠
陥を検出する検査方法において、光電変換スキャナーで
撮像されたパターンの２値化画像に対し、水平方向の累
積濃淡値及び垂直方向の累積濃淡値を求め、前記水平方
向および垂直方向の累積濃淡値より格子の水平位置と垂
直位置を求め、かつ前記水平位置及垂直位置で区切られ
た各被検査パターン領域の面積を測定しあらかじめ設定
された面積と一致する場合に、その領域を検査有効範囲
とし、前記検査有効範囲を該前記２値化画像から切り出
し、前記切り出した２値化画像の点を欠陥として検出す
る。

【０００６】その上で、被検査パターンの２値化画像を
アドレスポインタが指定するアドレスに欠陥保存メモリ
に記憶し、検査有効範囲で切り出した２値化画像の点を
欠陥として検出した時は前記アドレスポインタを前記被
検査パターンの２値化画像の前記欠陥保存メモリへの転
送に応じてカウントアップし、前記検査有効範囲で切り
出した２値化画像の点を欠陥として検出しない時は前記
アドレスポインタを固定しておくことを特徴とする。

【０００７】本発明のパターン検査装置は、被検査パタ
ーンを光電変換スキャナーで走査して読みだした映像を
デジタル画像に変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記デジタ
ル画像を“０”，“１”で表わされる２値画像に変換す
る２値化回路と、前記２値画像を記憶する画像メモリ回
路と、前記２値画像の各水平方向の濃淡値を累積する水
平方向射影回路と、前記水平方向射影回路による累積デ
ータのピーク位置を検出し垂直方向の検査有効範囲を求
める垂直方向検査範囲検出回路と、前記２値画像の各垂
直方向の濃淡値を累積する垂直方向射影回路と、前記垂
直方向射影回路による累積データのピーク位置を検出し
水平方向の検査有効範囲を求める水平方向検査範囲検出
回路と、前記垂直方向の検査有効範囲および前記水平方
向の検査有効範囲で区切られる検査範囲を求める検査範
囲作成回路と、前記検査範囲の領域の面積を計測する面
積計測回路と、前記検査範囲の面積から有効な検査範囲
を選択する有効検査範囲判定回路と、前記画像メモリ回
路に記憶された２値の検査画像から前記有効な検査範囲
を切り出し前記有効な検査範囲外の画像を“０”パター
ンに変換する画像切り出し回路と、前記画像切り出し回
路により切り出した画像を縮小する画像縮小回路と、前
記画像縮小回路により縮小画像の“１”パターンを検出
し欠陥と判定する欠陥検出回路とを有する。

【０００８】また、本発明のパターン検査装置は、デジ
タル画像を一時的に記憶し欠陥検出回路の欠陥検出処理
に同期させる画像データ遅延回路と、前記欠陥検出回路
が欠陥を検出した時はアドレスをカウントアップしてい
き前記欠陥検出回路が欠陥を検出しない時はアドレスを
固定しておく欠陥メモリアドレス生成回路と、前記欠陥
メモリアドレス生成回路が生成したアドレスの位置に前
記画像データ遅延回路に記憶されたデジタル画像データ
を記憶する欠陥画像保存メモリとを有する。

【０００９】本発明のパターン検査方法は、格子状に配
列された複数の被検査パターン上の欠陥を検出する検査
方法において、光電変換スキャナーで撮像されたパター
ンの２値化画像に対し、水平方向の累積濃淡値及び垂直
方向の累積濃淡値を求め、前記水平方向および垂直方向
の累積濃淡値より格子の水平位置と垂直位置を求め、か
つ前記水平位置及び垂直位置で区画された各被検査パタ
ーン領域の面積を測定しあらかじめ設定された面積と一
致する場合に、その領域を検査有効範囲とし、前記検査
有効範囲を該前記２値化画像から切り出した後に前記検
査有効範囲で切り出された２値化画像を拡大することに
より複数の被検査パターン領域にまたがる欠陥を接続
し、拡大して被検査パターン領域にまたがる欠陥を接続
した画像を一画素幅の線画像に変換し、前記線画像の長
さがあらかじめ設定された長さを越える場合に、欠陥と
判定し該線画像の位置を欠陥の位置とすることを特徴と
する。

【００１０】本発明のパターン検査装置は、被検査パタ
ーンを光電変換スキャナーで走査して読みだした映像を
デジタル画像に変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記デジタ
ル画像を“０”，“１”で表わされる２値画像に変換す
る２値化回路と、前記２値画像を記憶する画像メモリ回
路と、前記２値画像の各水平方向の濃淡値を累積する水
平方向射影回路と、前記水平方向射影回路による累積デ
ータのピーク位置を検出し垂直方向の検査有効範囲を求
める垂直方向検査範囲検出回路と、前記２値画像の各垂
直方向の濃淡値を累積する垂直方向射影回路と、前記垂
直方向射影回路による累積データのピーク位置を検出し
水平方向の検査有効範囲を求める水平方向検査範囲検出
回路と、前記垂直方向の検査有効範囲および前記水平方
向の検査有効範囲で区切られる検査範囲を求める検査範
囲作成回路と、前記検査範囲の領域の面積を計測する面
積計測回路と、前記検査範囲の面積から有効な検査範囲
を選択する有効検査範囲判定回路と、前記画像メモリ回
路に記憶された２値の検査画像から前記有効な検査範囲
を切り出し前記有効な検査範囲外の画像を“０”パター
ンに変換する画像切り出し回路と、前記画像切り出し回
路で切り出した画像を拡大し前記検査範囲をまたがる欠
陥の欠陥画像を接続させる画像拡大回路と、前記画像拡
大回路により接続させた画像を１画素幅の線画像に変換
する細線化回路と、前記線画像の各線分の長さを計測す
る欠陥長計測回路と、前記線画像の各線分の中心位置を
検出する欠陥中心計測回路と、前記線画像の長さにより
欠陥を判定する欠陥判定回路と、前記欠陥判定回路によ
り欠陥と判定された線画像の中心位置を記憶する欠陥情
報記憶回路とを有する。

【００１１】本発明のパターン検査方法は、格子状に配
列された複数の被検査パターン上の欠陥を検出する検査
方法において、光電変換スキャナーで撮像されたパター
ンの２値化画像に対し、水平方向の累積濃淡値及び垂直
方向の累積濃淡値を求め、前記水平方向および垂直方向
の累積濃淡値より格子の水平位置と垂直位置を求め、か
つ前記水平位置及び垂直位置で区切られた各被検査パタ
ーン領域の面積を測定しあらかじめ設定された面積と一
致する場合に、その領域を検査有効範囲とし、前記検査
有効範囲を該前記２値化画像から切り出した後に、前記
検査有効範囲で切り出された２値化画像を細線化し、そ
の細線化された線画像の始点及び終点を求めて、前記線
画像の傾きを判定し、その傾きに応じて前記線画像を水
平方向の左または右に拡大し、前記拡大画像から水平方
向の有効範囲外の画像を除去して前記拡大画像を垂直方
向に圧縮するとともに垂直方向に圧縮された前記拡大画
像を一画素幅の線画像に変換した欠陥線画像を生成し、
かつ前記欠陥線画像の長さ及び位置を求め、あらかじめ
設定された長さを越える場合、欠陥と判定し該欠陥線画
像の位置を記憶することを特徴とする。

【００１２】本発明のパターン検査装置は、被検査パタ
ーンを光電変換スキャナーで走査して読みだした映像を
デジタル画像に変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記デジタ
ル画像を“０”，“１”で表わされる２値画像に変換す
る２値化回路と、前記２値画像を記憶する画像メモリ回
路と、前記２値画像の各水平方向の濃淡値を累積する水
平方向射影回路と、前記水平方向射影回路による累積デ
ータのピーク位置を検出し垂直方向の検査有効範囲を求
める垂直方向検査範囲検出回路と、前記２値画像の各垂
直方向の濃淡値を累積する垂直方向射影回路と、前記垂
直方向射影回路による累積データのピーク位置を検出し
水平方向の検査有効範囲を求める水平方向検査範囲検出
回路と、前記垂直方向の検査有効範囲および前記水平方
向の検査有効範囲で区切られる検査範囲を求める検査範
囲作成回路と、前記検査範囲の領域の面積を計測する面
積計測回路と、前記検査範囲の面積から有効な検査範囲
を選択する有効検査範囲判定回路と、前記画像メモリ回
路に記憶された２値の検査画像から前記有効な検査範囲
を切り出し前記有効な検査範囲外の画像を“０”パター
ンに変換する画像切り出し回路と、前記画像切り出し回
路で切り出した画像を一時的に記憶する検査範囲画像バ
ッファメモリと、前記検査範囲画像バッファメモリ内の
検査画像を１画素幅の線画像に変換する細線化回路と、
前記線画像の各線分の始点および終点を検出し各線分の
傾き方向を検出する水平方向傾き検出回路と、前記検出
した傾きの方向により前記線画像を左または右の水平方
向に拡大する水平方向拡大回路と、前記線画像を拡大し
た拡大画像から前記該垂直方向検査範囲で求めた垂直方
向の検査有効範囲のみを抽出して垂直方向に画像を圧縮
する垂直方向圧縮回路と、前記垂直方向圧縮回路で圧縮
された圧縮画像を１画素幅の線画像に変換した欠陥線画
像を形成する圧縮画像細線化回路と、前記欠陥線画像の
各線分の長さを計測する欠陥長計測回路と、前記欠陥線
画像の各線分の中心位置を検出する欠陥中心計測回路
と、前記欠陥線画像の線分長により欠陥を判定する欠陥
判定回路と、前記欠陥判定回路で欠陥と判定された前記
欠陥線画像の線分の中心位置を記憶する欠陥情報記憶回
路とを有する。

【００１３】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。

【００１４】図１は、本発明の特許請求の範囲の各請求
項の前提となるパターン検査方法を説明するための平面
図である。

【００１５】図１（ａ）において、検査２値画像５００
は、被検査パターンを撮像した２値化画像を示し、欠陥
及び格子５０１の部分が“１”パターン，格子内部の検
査範囲が“０”パターンで表わされる。まず検査２値画
像５００の水平方向の濃淡値を各水平ライン毎に累積
し、水平射影信号５０２を求める。この水平射影信号５
０２は、検査２値画像５００の格子５０１の水平線の位
置に対応してピークを持っている。このピーク位置を格
子５０１の水平線と判定し、そのピークで挟まれる部分
を垂直方向検査範囲５０３として検出する。

【００１６】同時に、検査２値画像５００の垂直方向の
濃淡値を各垂直ライン毎に累積し、垂直射影信号５０４
を求める。この垂直射影信号５０４は、検査２値画像５
００の格子５０１の垂直線の位置に対応してピークを持
っており、このピーク位置を格子５０１の垂直線と判定
し、そのピークで挟まれる部分を水平方向検査範囲５０
５として検出する。

【００１７】このように検出した垂直方向検査範囲５０
３と水平方向検査範囲５０５で定められる矩形領域を検
査範囲候補５０６とする。次に、検査範囲候補５０６の
面積を計測し、規定の大きさを満たすものを真の検査範
囲とする。同図の検査範囲候補Ａ５０６は、検査範囲と
なり得るが、検査範囲候補Ｂ５０６’や検査範囲候補Ｃ
５０６”は画像の端で面積が小さく検査範囲から除外さ
れる。

【００１８】次に、図１（ｂ）に示すように、検査２値
画像５００から求めた検査範囲を切り出した検査範囲切
り出し画像５０７の内部に表われる“１”の点を欠陥と
判定し、抽出欠陥５０８の位置を記憶する。

【００１９】図２は、本発明の特許請求の範囲の請求項
１に係るパターン検査装置の一実施例を示すブロック図
で、図１に示したパターン検査方法を用いて構成された
パターン検査装置のブロック図である。

【００２０】図２において、被検査パターンを光電変換
スキャナー１０で走査して読み出した影像信号ａ１はＡ
／Ｄ変換回路２でデジタル画像ｂ１に変換される。この
デジタル画像ｂ１を２値化回路３で“０”，“１”で表
わされる２値画像ｃ１に変換し、画像メモリ回路４に記
憶する。一方、水平方向射影回路５では前記２値画像ｃ
１の水平方向の各ライン毎に濃淡値を累積し水平射影信
号ｄ１を求め、垂直方向検査範囲検出回路７で、その水
平射影信号ｄ１のピーク位置により垂直方向の検査範囲
を示す垂直方向検査範囲抽出信号ｆ１を出力する。

【００２１】また、同様に、垂直方向射影回路６では２
値画像ｃ１の垂直方向の各ライン毎に濃淡値を累積し垂
直射影信号ｅ１を求め、水平方向検査範囲検出回路８
で、その垂直射影信号ｅ１のピーク位置により水平方向
の検査範囲を示す水平方向検査範囲抽出信号ｇ１を出力
する。検査範囲作成回路９では、水平方向検査範囲抽出
信号ｇ１と垂直方向検査範囲抽出信号ｆ１により定めら
れる矩形領域を検査範囲候補ｈ１として作成し、面積計
測回路１０でそれら検査範囲候補ｈ１の面積を計測し、
検査範囲面積ｉ１を出力する。有効範囲判定回路１１で
は、検査範囲面積ｉ１の値を判定し、それが指定する大
きさを満たす場合、真の検査範囲として、検査範囲ｊ１
を出力する。

【００２２】次に、画像切り出し回路１２において、検
査範囲ｊ１の示す領域を、画像メモリ回路４内の検査原
画像ｋ１から切り出し、それ以外の部分を“０”パター
ンとし、検査範囲切り出し画像Ｌ１を作成する。この検
査は切り出し画像Ｌ１を画像縮小回路１３で縮小し、小
欠陥やノイズを除去し、欠陥画像ｍ１を作成する。欠陥
検出回路１４で欠陥画像ｍ１の“１”点部分を欠陥と判
定し欠陥位置ｎ１を求め、欠陥位置記憶回路１５でその
欠陥位置ｎ１を保存する。

【００２３】図３は、本発明の特許請求の範囲の請求項
２に係るパターン検査方法の一実施例を説明するための
平面図である。

【００２４】図３において、図１に示すパターン検査方
法で作成された検査範囲切り出し画像６０１には、抽出
欠陥６０２が存在している。これらの欠陥は、各格子で
区切られているため複数となっており、格子間にまたが
る大きな欠陥は、同一のものとは判定されない。そこ
で、抽出欠陥６０２を格子間の幅だけ拡大し、各抽出欠
陥画像６０２を接続し、欠陥接続画像６０３を作成す
る。この欠陥接続画像６０３を細線化した欠陥線画像６
０４の長さ及び中心位置を計測することにより欠陥情報
を得る。

【００２５】図４は、本発明の特許請求の範囲の請求項
３に係るパターン検査装置の一実施例を示すブロック図
で、図３に示したパターン検査方法を用いて構成された
パターン検査装置のブロック図である。

【００２６】図４において、図２に示したパターン検査
装置の画像切り出し回路で検出された検査範囲切り出し
画像ａ２を画像拡大回路１０１で格子幅分だけ拡大し、
格子間の欠陥を接続し、欠陥接続画像ｂ２を作成する。
この欠陥接続画像ｂ２を細線化回路１０２で画像拡大回
路１０１で拡大した分だけ細め、欠陥線画像ｃ２を出力
する。欠陥長計測回路１０３で、欠陥線画像ｃ２の欠陥
長ｄ２を求めると共に、欠陥中心計測回路１０４で欠陥
位置ｅ２を求める。欠陥長ｄ２の値を基に、欠陥判定回
路１０５で欠陥かどうかを判定し、設定された長さより
長いものを欠陥とし、欠陥検出信号ｆ２を出力する。欠
陥情報記憶回路１０６では、欠陥検出信号ｆ２により、
欠陥位置ｅ２を保存する。

【００２７】図５は、本発明の特許請求の範囲の請求項
４に係るパターン検査方法の一実施例を説明するための
平面図である。

【００２８】図５（ａ）において、図１に示すパターン
検査方法で作成された検査範囲切り出し画像７０１に
は、抽出欠陥７０２が存在している。これらの欠陥は、
各格子で区切られているため複数となっており、格子間
にまたがる大きな欠陥は、同一のものとは、判定されな
い。また、ガラスの割れのような欠陥は、同一方向に長
い欠陥となり、近くに方向の違う欠陥が存在する場合、
それらを別々に検出する必要がある。そこで、抽出欠陥
７０２を細線化し、線画像７０３を抽出する。

【００２９】この線画像７０３のそれぞれの線分の傾き
方向を求め、その方向に応じて線画像を水平方向に拡大
する。その拡大した画像から図１に示すパターン検査方
法で検出された垂直方向検査範囲抽出信号７０４で表わ
される格子の水平位置を画像を除去した圧縮画像７０５
を作成する。この圧縮画像７０５では、複数の欠陥がひ
とつの欠陥に接続され、拡大画像７０６として表われ
る。この拡大画像７０６を細線化し欠陥線画像７０７が
抽出される。ここで欠陥線画像Ａ７０７と欠陥線画像Ｂ
７０７’は、欠陥の方向性が異なるため、近くに存在し
ても、同一の欠陥としては、まとめられず、方向性に着
目したい正しい検査が行える。

【００３０】図５（ｂ）は、前述した線画像７０３の拡
大方法を説明するための平面図である。同図の線画像７
０３において、画像の始点７０８（上部）と終点７０９
（下部）を抽出する。この時、始点７０８と終点７０９
の水平位置に着目し、その位置関係から、増大する方向
を決定する。始点Ａ７０８と、終点Ａ７０９のように終
点が始点の左側にある場合、左方向に拡大する。逆に、
始点Ｂ７０８’と終点Ｂ７０９’のように終点が始点の
右側にある場合、右方向に拡大する。拡大方向が決定さ
れた後、格子の幅に対応した大きさだけそれぞれの方向
に線画像７０３を拡大処理し、拡大画像７０６を作成す
る。

【００３１】図６は、本発明の特許請求の範囲の請求項
５に係るパターン検査装置の一実施例を示すブロック図
で、図５に示したパターン検査方法を用いて構成された
パターン検査装置のブロック図を示す。

【００３２】図６において、図２に示したパターン検査
装置の画像切り出し回路で検出された検査範囲切り出し
画像ａ３を同期合わせたため検査範囲画像バッファメモ
リ２０１に一時的に保持する。バッファメモリ２０１に
保持された検査画像ｃ３は細線化回路２０２で、線画像
ｄ３に変換され、水平方向傾き検出回路２０３におい
て、線画像ｄ３のそれぞれの線分の始点及び終点を求
め、それらの点の位置関係から各線分の方向を検出し、
拡大する方向を決定し、その傾き方向信号ｅ３を出力す
る。次に、水平方向拡大回路２０４において、検出した
傾き方向信号ｅ３の方向に従い、線画像ｄ３を拡大し、
拡大画像ｆ３を作成する。

【００３３】垂直方向圧縮回路２０５において、拡大画
像ｆ３は、格子の水平位置を表わす図２に示したパター
ン検査装置の垂直方向検査範囲検出回路で検出した垂直
方向検査範囲抽出信号ｂ３に基づき、格子の水平位置を
画像を除去され、圧縮画像ｇ３として出力される。圧縮
画像ｇ３は、圧縮画像細線化回路２０６で、細線化され
圧縮済線画像ｈ３に変換される。欠陥長計測回路２０７
で圧縮済線画像ｈ３の長さである欠陥長ｉ３を求めると
共に、欠陥中心計測回路２０８で圧縮済線画像ｈ３の中
心位置である欠陥位置ｊ３を求める。欠陥長ｉ３の値を
基に、欠陥判定回路２０９で欠陥かどうかを判定し、設
定された長さより長いものを欠陥とし、欠陥検出信号ｋ
３を出力する。欠陥情報記憶回路２１０では、欠陥検出
信号ｋ３により欠陥値ｊ３を保存する。

【００３４】図７は、本発明の特許請求の範囲の請求項
６に係るパターン検査方法の一実施例を説明するための
平面図である。

【００３５】図７において、図１に示したパターン検査
方法による欠陥判定回路８０１から検出された欠陥検出
信号８０２を基に、欠陥を含む画像を記憶するための欠
陥保存用メモリ８０３のアドレスを示すアドレスポイン
タ８０４を作成するためのメモリアドレス作成手段８０
５が備えられている。このメモリアドレス作成手段８０
５は、欠陥検出信号８０２が検出された場合、アドレス
ポインタ８０４の値をメモリ８０３に保存する欠陥画像
のサイズの分だけ、カウントアップし、欠陥でない場合
は、固定しておくものである。

【００３６】これにより、例えば、欠陥を含む被検査画
像Ａ８０６、被検査画像Ｃ８０８、及び欠陥の無い被検
査画像Ｂ８０７に対して、まず、被検査画像Ａ８０６は
欠陥保存メモリ８０３内の欠陥画像エリアＡ８０９に転
送される。この時、被検査画像Ａ８０６に欠陥があるた
め、欠陥検出信号８０２が発生し、欠陥画像エリアＡ８
０９を指していたアドレスポインタ８０４は、欠陥画像
エリアＢ８１０の先頭に移行され、次の被検査画像Ｂ８
０６は、欠陥画像エリアＢ８１０に転送される。しか
し、今度は、被検査画像Ｂ内に欠陥が無いため、欠陥検
出信号８０２が発生せず、アドレスポインタ８０４は、
更新されない。このため、次の被検査画像Ｃ８０８は、
欠陥画像エリアＢ８１０に上書きされる。同時に、欠陥
があるため、アドレスポインタ８０４が次の欠陥画像エ
リアに移行する。

【００３７】このようにして、欠陥保存メモリ８０３内
には、欠陥を持つ被検査画像だけが保存されていく。ま
た、欠陥保存メモリ８０３内の画像データをＤ／Ａ変換
し映像信号を作成する事により欠陥の原画像を目視によ
り再確認することができる。

【００３８】図８は、本発明の特許請求の範囲の請求項
７のパターン検査装置の一実施例を示すブロック図で、
図７に示したパターン検査方法を用いて構成されたパタ
ーン検査装置のブロック図を示す。

【００３９】図８において、図２に示したパターン検査
装置のＡ／Ｄ変換回路から出力されたデジタル画像信号
ａ４を画像データ遅延回路３０１で一時的に記憶し、図
２に示したパターン検査装置の欠陥判定回路から出力さ
れる欠陥検出信号ｂ４と同期をとり、遅延画像ｃ４を出
力する。欠陥メモリアドレス生成回路３０２では、欠陥
検出信号ｂ４を基に、欠陥が検出された場合、欠陥画像
保存メモリ３０３のアドレスである欠陥メモリアドレス
ｄ４の値をカウントアップしていく。遅延画像ｃ４は、
欠陥メモリアドレスｄ４の値をカウントアップしてい
く。遅延画像ｃ４は、欠陥メモリアドレスｄ４の位置に
従い、欠陥画像保存メモリ３０３に記憶されていく。記
憶された欠陥画像ｄ５は、画像表示メモリ回路３０４に
転送されモニタ表示用の同期信号と重ね合わされた表示
画像ｅ５に変換され、Ｄ／Ａ変換回路３０５により欠陥
映像信号となり、表示モニタ３０６に映し出される。

【００４０】

【発明の効果】本発明の特許請求の範囲の請求項１に係
るパターン検査装置は、被検査画像から検査範囲を求め
ているため、基準となる検査範囲と位置合わせをせずに
欠陥の検出ができるという効果がある。

【００４１】本発明の特許請求の範囲の請求項２及び請
求項３に係るパターン検査方法、及びパターン検査装置
は格子間の画像を接続して検査を行うため、ガラスのひ
び等のような格子間にまたがる大きな欠陥を、検出単位
として検査ができるという効果がある。

【００４２】本発明の特許請求の範囲の請求項４及び請
求項５に係るパターン検査方法、及びパターン検査装置
は、欠陥の方向を検出した後、その方向性に応じて格子
間の画像を接続しているためガラスの割れや切傷等のよ
うな同一方向で、かつ格子間にまたがるような大きな欠
陥を、検出単位として検査ができるという効果がある。

【００４３】本発明の特許請求の範囲の請求項６及び請
求項７に係るパターン検査方法、及びパターン検査装置
は検出した欠陥の位置記憶するかわりに、欠陥を含んだ
画像を保存するため、検査結果の再確認が容易にできる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特許請求の範囲の各請求項の前提とな
るパターン検査方法を説明するための平面図である。

【図２】本発明の特許請求の範囲の請求項１に係るパタ
ーン検査装置の一実施例を示すブロック図である。

【図３】本発明の特許請求の範囲の請求項２に係るパタ
ーン検査方法の一実施例を説明するための平面図であ
る。

【図４】本発明の特許請求の範囲の請求項３に係るパタ
ーン検査装置の一実施例を示すブロック図である。

【図５】本発明の特許請求の範囲の請求項４に係るパタ
ーン検査方法の一実施例を説明するための平面図であ
る。

【図６】本発明の特許請求の範囲の請求項５に係るパタ
ーン検査装置の一実施例を示すブロック図である。

【図７】本発明の特許請求の範囲の請求項６に係るパタ
ーン検査方法の一実施例を説明するための平面図であ
る。

【図８】本発明の特許請求の範囲の請求項７に係るパタ
ーン検査装置の一実施例を示すブロック図である。

【図９】従来のパターン検査方法を示す平面図である。

【符号の説明】

１光電変換スキャナー２Ａ／Ｄ変換回路３２値化回路４画像メモリ回路５水平方向射影回路６垂直方向射影回路７垂直方向検査範囲検出回路８水平方向検査範囲検出回路９検査範囲作成回路１０面積計測回路１１有効範囲判定回路１２画像切り出し回路１３画像縮小回路１４欠陥検出回路１５欠陥位置記憶回路ａ１映像信号ｂ１デジタル信号ｃ１２値画像ｄ１水平射影信号ｅ１垂直射影信号ｆ１垂直方向検査範囲抽出信号ｇ１水平方向検査範囲抽出信号ｈ１検査範囲候補ｉ１検査範囲面積ｊ１検査範囲Ｌ１検査範囲切り出し画像ｍ１欠陥画像ｎ１欠陥位置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査パターンを光電変換スキャナーで
走査して読みだした映像をデジタル画像に変換するＡ／
Ｄ変換回路と、前記デジタル画像を“０”，“１”で表
わされる２値画像に変換する２値化回路と、前記２値画
像を記憶する画像メモリ回路と、前記２値画像の各水平
方向の濃淡値を累積する水平方向射影回路と、前記水平
方向射影回路による累積データのピーク位置を検出し垂
直方向の検査有効範囲を求める垂直方向検査範囲検出回
路と、前記２値画像の各垂直方向の濃淡値を累積する垂
直方向射影回路と、前記垂直方向射影回路による累積デ
ータのピーク位置を検出し水平方向の検査有効範囲を求
める水平方向検査範囲検出回路と、前記垂直方向の検査
有効範囲および前記水平方向の検査有効範囲で区切られ
る検査範囲を求める検査範囲作成回路と、前記検査範囲
の領域の面積を計測する面積計測回路と、前記検査範囲
の面積から有効な検査範囲を選択する有効検査範囲判定
回路と、前記画像メモリ回路に記憶された２値の検査画
像から前記有効な検査範囲を切り出し前記有効な検査範
囲外の画像を“０”パターンに変換する画像切り出し回
路と、前記画像切り出し回路により切り出した画像を縮
小する画像縮小回路と、前記画像縮小回路により縮小画
像の“１”パターンを検出し欠陥と判定する欠陥検出回
路とを含むことを特徴とするパターン検査装置。
【請求項２】格子状に配列された複数の被検査パター
ン上の欠陥を検出する検査方法において、光電変換スキ
ャナーで撮像されたパターンの２値化画像に対し、水平
方向の累積濃淡値及び垂直方向の累積濃淡値を求め、前
記水平方向および垂直方向の累積濃淡値より格子の水平
位置と垂直位置を求め、かつ前記水平位置及び垂直位置
で区画された各被検査パターン領域の面積を測定しあら
かじめ設定された面積と一致する場合に、その領域を検
査有効範囲とし、前記検査有効範囲を該前記２値化画像
から切り出した後に前記検査有効範囲で切り出された２
値化画像を拡大することにより複数の被検査パターン領
域にまたがる欠陥を接続し、拡大して被検査パターン領
域にまたがる欠陥を接続した画像を一画素幅の線画像に
変換し、前記線画像の長さがあらかじめ設定された長さ
を越える場合に、欠陥と判定し該線画像の位置を欠陥の
位置とすることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項３】被検査パターンを光電変換スキャナーで
走査して読みだした映像をデジタル画像に変換するＡ／
Ｄ変換回路と、前記デジタル画像を“０”，“１”で表
わされる２値画像に変換する２値化回路と、前記２値画
像を記憶する画像メモリ回路と、前記２値画像の各水平
方向の濃淡値を累積する水平方向射影回路と、前記水平
方向射影回路による累積データのピーク位置を検出し垂
直方向の検査有効範囲を求める垂直方向検査範囲検出回
路と、前記２値画像の各垂直方向の濃淡値を累積する垂
直方向射影回路と、前記垂直方向射影回路による累積デ
ータのピーク位置を検出し水平方向の検査有効範囲を求
める水平方向検査範囲検出回路と、前記垂直方向の検査
有効範囲および前記水平方向の検査有効範囲で区切られ
る検査範囲を求める検査範囲作成回路と、前記検査範囲
の領域の面積を計測する面積計測回路と、前記検査範囲
の面積から有効な検査範囲を選択する有効検査範囲判定
回路と、前記画像メモリ回路に記憶された２値の検査画
像から、前記有効な検査範囲を切り出し前記有効な検査
範囲外の画像を“０”パターンに変換する画像切り出し
回路と、前記画像切り出し回路で切り出した画像を拡大
し前記検査範囲をまたがる欠陥の欠陥画像を接続させる
画像拡大回路と、前記画像拡大回路により接続させた画
像を１画素幅の線画像に変換する細線化回路と、前記線
画像の各線分の長さを計測する欠陥長計測回路と、前記
線画像の各線分の中心位置を検出する欠陥中心計測回路
と、前記線画像の長さにより欠陥を判定する欠陥判定回
路と、前記欠陥判定回路により欠陥と判定された線画像
の中心位置を記憶する欠陥情報記憶回路とを含むことを
特徴とするパターン検査装置。
【請求項４】格子状に配列された複数の被検査パター
ン上の欠陥を検出する検査方法において、光電変換スキ
ャナーで撮像されたパターンの２値化画像に対し、水平
方向の累積濃淡値及び垂直方向の累積濃淡値を求め、前
記水平方向および垂直方向の累積濃淡値より格子の水平
位置と垂直位置を求め、かつ前記水平位置及び垂直位置
で区切られた各被検査パターン領域の面積を測定しあら
かじめ設定された面積と一致する場合に、その領域を検
査有効範囲とし、前記検査有効範囲を該前記２値化画像
から切り出した後に、前記検査有効範囲で切り出された
２値化画像を細線化し、その細線化された線画像の始点
及び終点を求めて、前記線画像の傾きを判定し、その傾
きに応じて前記線画像を水平方向の左または右に拡大
し、前記拡大画像から水平方向の有効範囲外の画像を除
去して前記拡大画像を垂直方向に圧縮するとともに垂直
方向に圧縮された前記拡大画像を一画素幅の線画像に変
換した欠陥線画像を生成し、かつ前記欠陥線画像の長さ
及び位置を求め、あらかじめ設定された長さを越える場
合、欠陥と判定し該欠陥線画像の位置を記憶することを
特徴とするパターン検査方法。
【請求項５】被検査パターンを光電変換スキャナーで
走査して読みだした映像をデジタル画像に変換するＡ／
Ｄ変換回路と、前記デジタル画像を“０”，“１”で表
わされる２値画像に変換する２値化回路と、前記２値画
像を記憶する画像メモリ回路と、前記２値画像の各水平
方向の濃淡値を累積する水平方向射影回路と、前記水平
方向射影回路による累積データのピーク位置を検出し垂
直方向の検査有効範囲を求める垂直方向検査範囲検出回
路と、前記２値画像の各垂直方向の濃淡値を累積する垂
直方向射影回路と、前記垂直方向射影回路による累積デ
ータのピーク位置を検出し水平方向の検査有効範囲を求
める水平方向検査範囲検出回路と、前記垂直方向の検査
有効範囲および前記水平方向の検査有効範囲で区切られ
る検査範囲を求める検査範囲作成回路と、前記検査範囲
の領域の面積を計測する面積計測回路と、前記検査範囲
の面積から有効な検査範囲を選択する有効検査範囲判定
回路と、前記画像メモリ回路に記憶された２値の検査画
像から前記有効な検査範囲を切り出し前記有効な検査範
囲外の画像を“０”パターンに変換する画像切り出し回
路と、前記画像切り出し回路で切り出した画像を一時的
に記憶する検査範囲画像バッファメモリと、前記検査範
囲画像バッファメモリ内の検査画像を１画素幅の線画像
に変換する細線化回路と、前記線画像の各線分の始点お
よびを終点を検出し各線分の傾き方向を検出する水平方
向傾き検出回路と、前記検出した傾きの方向により前記
線画像を左または右の水平方向に拡大する水平方向拡大
回路と、前記線画像を拡大した拡大画像から前記該垂直
方向検査範囲で求めた垂直方向の検査有効範囲のみを抽
出して垂直方向に画像を圧縮する垂直方向圧縮回路と、
前記垂直方向圧縮回路で圧縮された圧縮画像を１画素幅
の線画像に変換した欠陥線画像を形成する圧縮画像細線
化回路と、前記欠陥線画像の各線分の長さを計測する欠
陥長計測回路と、前記欠陥線画像の各線分の中心位置を
検出する欠陥中心計測回路と、前記欠陥線画像の線分長
により欠陥を判定する欠陥判定回路と、前記欠陥判定回
路で欠陥と判定された前記欠陥線画像の線分の中心位置
を記憶する欠陥情報記憶回路とを含むことを特徴とする
パターン検査装置。
【請求項６】格子状に配列された複数の被検査パター
ン上の欠陥を検出する検査方法において、光電変換スキ
ャナーで撮像されたパターンの２値化画像に対し、水平
方向の累積濃淡値及び垂直方向の累積濃淡値を求め、前
記水平方向および垂直方向の累積濃淡値より格子の水平
位置と垂直位置を求め、かつ前記水平位置及び垂直位置
で区切られた各被検査パターン領域の面積を測定しあら
かじめ設定された面積と一致する場合に、その領域を検
査有効範囲とし、前記検査有効範囲を該前記２値化画像
から切り出し、前記切り出した２値化画像の点を欠陥と
して検出し、前記被検査パターンの前記２値化画像をアドレスポイン
タが指定するアドレスに欠陥保存メモリに記憶し、前記
検査有効範囲で切り出した前記２値化画像の点を欠陥と
して検出した時は前記アドレスポインタを前記被検査パ
ターンの前記２値化画像の前記欠陥保存メモリへの転送
に応じてカウントアップし、前記検査有効範囲で切り出
した前記２値化画像の点を欠陥として検出しない時は前
記アドレスポインタを固定しておくことを特徴とするパ
ターン検査方法。
【請求項７】デジタル画像を一時的に記憶し欠陥検出
回路の欠陥検出処理に同期させる画像データ遅延回路
と、前記欠陥検出回路が欠陥を検出した時はアドレスを
カウントアップしていき前記欠陥検出回路が欠陥を検出
しない時はアドレスを固定しておく欠陥メモリアドレス
生成回路と、前記欠陥メモリアドレス生成回路が生成し
たアドレスの位置に前記画像データ遅延回路に記憶され
たデジタル画像データを記憶する欠陥画像保存メモリと
を含む請求項１記載のパターン検査装置。
【請求項８】欠陥画像保存メモリに記憶されたデジタ
ル画像が転送される画像表示メモリ回路と、前記画像表
示メモリに転送されたデジタル画像を映像信号に変換す
るＤ／Ａ変換回路と、前記Ｄ／Ａ変換回路で変換された
映像信号で欠陥画像を表示する表示用モニタとを含む請
求項７記載のパターン検査装置。