JP4833743B2 - Stage motion correction method by image montage processing - Google Patents

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Description

本発明は画像モンタージュ処理によるステージ動作補正方法に関し、更に詳しくは透過型電子顕微鏡(TEM)によりモンタージュ画像を作成する際にステージ動作のずれを補正するようにしたものである。   The present invention relates to a stage operation correction method by image montage processing, and more particularly, to correct a stage operation shift when a montage image is created by a transmission electron microscope (TEM).

TEMのステージは、指定した座標に精度よく移動させることができるが、場所によっては少しずれることがある。これは、ステージを構成しているギアやバネ等の動作誤差から生じるものであり、ハードウェアでは避けがたいものである。そのため、モンタージュを作成する際には、モンタージュを構成する撮影画像枚数を増やし、1枚あたりのサイズを小さくし、撮影画像間のステージ移動の距離を短くすることで、ずれを目立たなくする方法をとっている。   The TEM stage can be accurately moved to the specified coordinates, but may be slightly shifted depending on the location. This is caused by operation errors of gears and springs constituting the stage, and is unavoidable with hardware. Therefore, when creating a montage, there is a method to make the shift inconspicuous by increasing the number of shot images that make up the montage, reducing the size per shot, and shortening the distance of stage movement between shot images. I'm taking it.

従来のこの種技術としては、電子ビームの走査領域中の画像を取り込む領域を単位として試料を仮想的に格子状に区画した各区画に対して電子ビームの走査が行われるように試料を移動させる試料移動制御手段を有し、各区画について得られた画像データを各区画の位置に対応づけて前記画像メモリに格納することにより合成画像データを作成する装置が知られている(例えば特許文献1参照)。   As a conventional technique of this kind, the sample is moved so that the electron beam is scanned in each of the sections obtained by virtually partitioning the sample in a lattice pattern in units of the area in which the image is captured in the electron beam scanning area. An apparatus is known that has sample movement control means and creates composite image data by storing image data obtained for each section in the image memory in association with the position of each section (for example, Patent Document 1). reference).

また、走査範囲内の領域の観察を何回か繰り返して行ない、各走査領域はその一部が重なるようにしておき、重なっている部分の画像データが一致するようにつなぎ合わされる装置が知られている(例えば特許文献2参照)。   Further, there is known an apparatus in which an area within a scanning range is repeatedly observed several times so that a part of each scanning area overlaps and the image data of the overlapping parts are connected to match each other. (For example, refer to Patent Document 2).

また、撮影したディジタル画像の一部が重複するように連続的に撮影場又は撮影方向を移動させながら撮影した複数のディジタル画像を連続的につなぎ合わせて一つのパノラマ画像を合成処理する画像処理装置が知られている(例えば特許文献3参照)。
特開2001−250500号公報(段落0008〜0016、図1、図2) 特開平6−34313号公報(段落0008〜0012、図1〜図5) 特開2004−139219号公報(段落0026〜0029、図1〜図4)
Also, an image processing apparatus for continuously combining a plurality of digital images taken while continuously moving the shooting place or the shooting direction so that a part of the taken digital images overlaps, and synthesizing one panoramic image Is known (see, for example, Patent Document 3).
JP 2001-250500 A (paragraphs 0008 to 0016, FIGS. 1 and 2) JP-A-6-34313 (paragraphs 0008 to 0012, FIGS. 1 to 5) JP 2004-139219 A (paragraphs 0026 to 0029, FIGS. 1 to 4)

前述した従来の技術では、モンタージュを構成する撮影画像枚数を増やして1枚当たりのサイズを小さくしていたので、処理に時間を有するという問題があった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、モンタージュ画像の作成時間が短縮でき、より正確なモンタージュ画像を作成することができる画像モンタージュ処理によるステージ動作補正方法を提供することを目的としている。
In the above-described conventional technique, the number of photographed images constituting the montage is increased to reduce the size per image, and thus there is a problem that processing takes time.
The present invention has been made in view of such a problem, and provides a stage motion correction method by image montage processing that can shorten the creation time of a montage image and can create a more accurate montage image. It is aimed.

(1)請求項1記載の発明は、ステージと画像撮影手段のキャリブレーションを行なうステップ1と、ステージの全移動範囲を埋め尽くすように撮影位置を計算するステップ2と、最初の撮影位置にステージを移動するステップ3と、分割した試料の描画単位を画像撮影手段で撮影した透過画像から画像データAを取得するステップ4と、取得した画像データAを画像撮影座標系からモンタージュ画像座標系に変換して第1のバッファに記憶するステップ5と、次の撮影位置にステージを移動し、画像撮影手段で撮影した透過画像から画像データBを取得するステップ6と、取得した画像データBを画像撮影座標系からモンタージュ画像座標系に変換して第2のバッファに記憶するステップ7と、前記第1のバッファ及び第2のバッファに記憶した画像のマッチングを行ない2枚の画像のずれ量を求めるステップ8と、第2のバッファの画像を前記求めたずれ量だけずらして第1のバッファに記憶し、第2のバッファには再び空のデータを入れておくステップ9と、ステップ6からステップ9までの処理を繰り返し、求めた全てのずれ量をモンタージュ座標系からステージ座標系に座標変換したものを補正データとして補正マップを作成するステップ10と、モンタージュを行なう際は前記補正マップを利用してステージを移動させる座標を求めるステップ11から構成されることを特徴とする。
(2)請求項2記載の発明は、前記ステージの移動は、目的位置へ到達する時には同じベクトルとなっているように移動させることを特徴とする
(1) The invention described in claim 1 includes a step 1 for calibrating the stage and the image photographing means, a step 2 for calculating the photographing position so as to fill the entire moving range of the stage, and the stage at the first photographing position. Step 3 for moving the image, Step 4 for obtaining the image data A from the transmission image obtained by photographing the drawing unit of the divided sample by the image photographing means, and converting the obtained image data A from the image photographing coordinate system to the montage image coordinate system. Step 5 for storing in the first buffer, Step 6 for moving the stage to the next photographing position, obtaining image data B from the transmission image photographed by the image photographing means, and photographing the obtained image data B Step 7 for converting from the coordinate system to the montage image coordinate system and storing it in the second buffer, and recording in the first buffer and the second buffer. And Step 8 for obtaining the shift amount of the two images subjected to matching the images, the images of the second buffer stored in the first buffer being shifted by shift amount calculated above, the second buffer Repeat the process from Step 9 where the empty data is entered again and from Step 6 to Step 9, and create a correction map using all the obtained deviations as coordinate data converted from the montage coordinate system to the stage coordinate system. And step 11 for obtaining coordinates for moving the stage using the correction map when performing montage.
(2) The invention described in claim 2 is characterized in that the stage is moved so as to have the same vector when reaching the target position .

(1)請求項1記載の発明によれば、モンタージュ画像の作成時間が短縮でき、より正確なモンタージュ画像を作成することができる画像モンタージュ処理によるステージ動作補正方法悪提供することができる。
(2)請求項2記載の発明によれば、ステージ系のギアのバックラッシュ等による影響を除いて正確なステージ移動ができる
(1) According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a bad stage operation correction method by image montage processing that can shorten the creation time of a montage image and can create a more accurate montage image.
(2) According to the second aspect of the present invention, the stage can be moved accurately without the influence of the stage system gear backlash or the like .

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
図1は本発明を実施するための透過電子顕微鏡(TEM)の構成例を示す図である。図において、1は鏡筒である。装置の構成要素は鏡筒1内に含まれる。鏡筒1内は高真空状態に保持される。電子銃2から発生された電子ビームEBは集束レンズ3で集束され、試料4に照射される。試料4は試料ステージ5の上に載置されており、ステージ移動機構6により2次元方向に移動される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a transmission electron microscope (TEM) for carrying out the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a lens barrel. The components of the apparatus are included in the lens barrel 1. The inside of the lens barrel 1 is maintained in a high vacuum state. The electron beam EB generated from the electron gun 2 is focused by the focusing lens 3 and irradiated onto the sample 4. The sample 4 is placed on the sample stage 5 and is moved in a two-dimensional direction by the stage moving mechanism 6.

7は試料4を透過した像を集束する対物レンズ、8は対物レンズ7で集束された像を集束する電子レンズである。9は試料4を透過した像を撮影する画像撮影手段としてのCCDカメラ、10はCCDカメラ9の若干下面に設けられた蛍光面である。CCDカメラ9を取り除いた場合、像は該蛍光面10で発光し、像として人間がのぞき窓から見ることができる。   Reference numeral 7 denotes an objective lens that focuses the image transmitted through the sample 4, and 8 denotes an electron lens that focuses the image focused by the objective lens 7. Reference numeral 9 denotes a CCD camera as an image photographing means for photographing an image transmitted through the sample 4, and 10 denotes a fluorescent screen provided slightly on the lower surface of the CCD camera 9. When the CCD camera 9 is removed, the image is emitted from the phosphor screen 10 and can be viewed as an image from a viewing window.

一方、CCDカメラ9で撮影された像は、画像処理部12に入力されてディジタル画像に変換され、所定の画像処理を行なった後、制御装置13に入力される。制御装置13は後述する本発明を実行するものである。制御装置13としては、例えばコンピュータが用いられる。該制御装置13は前記ステージ移動機構6を制御する。14は画像データ等を記憶するメモリである。該制御装置13は、その他にもTEMの各構成要素の動作を制御するためにも用いられる。   On the other hand, an image photographed by the CCD camera 9 is input to the image processing unit 12 to be converted into a digital image, subjected to predetermined image processing, and then input to the control device 13. The control device 13 executes the present invention described later. As the control device 13, for example, a computer is used. The control device 13 controls the stage moving mechanism 6. A memory 14 stores image data and the like. The control device 13 is also used for controlling the operation of each component of the TEM.

このように構成された装置において、電子銃2から放出された電子ビームEBは集束レンズ3で集束された後、試料4に照射される。この時、試料4を透過した透過像は、対物レンズ7で集束された後CCDカメラ9により撮影される。撮影された透過像は、画像処理部12で所定の画像処理が行われた後、制御装置13に入力される。制御装置13は、メモリ14を用いて後述するようなモンタージュ処理によるステージ動作補正を行なう。   In the apparatus configured as described above, the electron beam EB emitted from the electron gun 2 is focused by the focusing lens 3 and then irradiated to the sample 4. At this time, the transmission image transmitted through the sample 4 is focused by the objective lens 7 and then taken by the CCD camera 9. The captured transmission image is subjected to predetermined image processing by the image processing unit 12 and then input to the control device 13. The controller 13 uses the memory 14 to perform stage operation correction by montage processing as will be described later.

図2は本発明の動作を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って本発明の動作を説明する。先ず、ステージとCCDカメラのキャリブレーションを行なう(S1)。ステージの中でCCDカメラで撮った画像がステージ座標でどのように表されるかを認識する必要があるためである。このキャリブレーションは、ステージ座標とCCDカメラ座標のキャリブレーションを行ない、撮影読取り画像の座標(CCDカメラ座標)と、モンタージュ画像の座標との座標変換ができるようにしておく。具体的には、ステージ座標とCCDカメラ座標とのずれ量を求めておく。   FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the present invention. The operation of the present invention will be described below along this flowchart. First, the stage and the CCD camera are calibrated (S1). This is because it is necessary to recognize how the image taken by the CCD camera in the stage is represented by the stage coordinates. In this calibration, the stage coordinates and the CCD camera coordinates are calibrated so that the coordinate conversion between the captured image coordinates (CCD camera coordinates) and the montage image coordinates can be performed. Specifically, the deviation amount between the stage coordinates and the CCD camera coordinates is obtained in advance.

図3はステージ座標とカメラ座標の関係を示す図である。図において、Pはステージ座標、Qはカメラ座標である。CCDカメラ座標Qは、機械的に取り付けられていることに基づき、その位置は固定である。図のように、試料ステージ5が移動しても、カメラ座標Qは図のようにステージ座標系に対して傾いたものとなっている。従って、CCDカメラ9による撮影画像は図に示す角度をもって撮影されていくことになる。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between stage coordinates and camera coordinates. In the figure, P is stage coordinates, and Q is camera coordinates. The position of the CCD camera coordinate Q is fixed based on being mechanically attached. As shown in the figure, even when the sample stage 5 moves, the camera coordinates Q are inclined with respect to the stage coordinate system as shown in the figure. Therefore, the image taken by the CCD camera 9 is taken at an angle shown in the figure.

次に、ステージの全移動範囲を埋め尽くすようにステージの移動の仕方と撮影位置を計算する(S2)。ここでは、ステージ座標を用いて撮影位置の計算を行なう。ステージの移動方法については後述する。次にモンタージュの画像を作成する。モンタージュ画像の作成は以下のシーケンスにより行なう。制御の主体は制御装置13である(図1参照)。
1)モンタージュ画像用バッファAとバッファBを作成し、空のデータを入れておく(S3)。図2にバッファAとバッファBとを示す。ここで、バッファAとバッファBとは制御装置13と接続されるメモリ14内に設けられる。
2)次に制御装置13は、ステージ移動機構6を作動させて、最初の撮影位置にステージ5を移動させる(S4)。
3)次に、CCDカメラ9で画像を撮影し、画像データを取得する(S5)。
4)次に、制御装置13は取得したCCDカメラ9の画像データをバッファAに入れる(S6)。その際、制御装置13はステージの座標が正しいものとして、撮影画像とモンタージュ画像の座標変換を行なう。そして、CCDカメラ座標系からモンタージュ座標系に変換された画像データがバッファAに入れられることになる。撮影画像はCCDカメラ座標系、モンタージュ画像はモンタージュ座標系である。モンタージュ座標系は座標と画像の倍率で決まる座標系である。
5)次に、制御装置13はステージ移動機構6を作動させて、次の撮影位置にステージ5を移動させる(S7)。
6)次に、CCDカメラ9で画像を撮影し、画像データを取得する(S8)。
7)次に、制御装置13は取得した画像データをバッファBに入れる(S9)。その際、制御装置13はステージの座標が正しいものとして、撮影画像とモンタージュ画像の座標変換を行なう。この場合、CCDカメラ座標系からモンタージュ座標系に変換された画像データがバッファBに入れられることになる。
8)次に、制御装置13はバッファAとバッファBの画像のマッチングを計算する(S10)。この場合において、バッファAとバッファBの画像のうち、どちらもデータを持つエリアのみに着目して画像のマッチングを行ない、2枚の画像のずれを求める。ずれの求め方については後述する。このずれをメモリ14に保存しておく。
9)次に、制御装置13は、バッファBの座標を8)で求めたずれ量だけずらしてバッファAに入れる(S11)。この場合において、バッファBには再び空のデータを入れておく。
10)5)から9)までを繰り返す。
Next, the stage movement method and the photographing position are calculated so as to fill the entire movement range of the stage (S2). Here, the shooting position is calculated using the stage coordinates. A method for moving the stage will be described later. Next, create a montage image. The montage image is created by the following sequence. The control subject is the control device 13 (see FIG. 1).
1) Create a montage image buffer A and a buffer B, and store empty data (S3). FIG. 2 shows the buffer A and the buffer B. Here, the buffer A and the buffer B are provided in the memory 14 connected to the control device 13.
2) Next, the control device 13 operates the stage moving mechanism 6 to move the stage 5 to the first photographing position (S4).
3) Next, an image is taken by the CCD camera 9 to obtain image data (S5).
4) Next, the control device 13 puts the acquired image data of the CCD camera 9 into the buffer A (S6). At that time, the control device 13 performs coordinate conversion between the captured image and the montage image, assuming that the coordinates of the stage are correct. Then, the image data converted from the CCD camera coordinate system to the montage coordinate system is stored in the buffer A. The photographed image is a CCD camera coordinate system, and the montage image is a montage coordinate system. The montage coordinate system is a coordinate system determined by coordinates and image magnification.
5) Next, the control device 13 operates the stage moving mechanism 6 to move the stage 5 to the next photographing position (S7).
6) Next, an image is taken by the CCD camera 9 to obtain image data (S8).
7) Next, the control device 13 puts the acquired image data into the buffer B (S9). At that time, the control device 13 performs coordinate conversion between the captured image and the montage image, assuming that the coordinates of the stage are correct. In this case, the image data converted from the CCD camera coordinate system to the montage coordinate system is stored in the buffer B.
8) Next, the control device 13 calculates matching between the images of the buffer A and the buffer B (S10). In this case, the image matching is performed focusing on only the area having data in both the images of the buffer A and the buffer B, and the deviation between the two images is obtained. How to determine the deviation will be described later. This shift is stored in the memory 14.
9) Next, the control device 13 shifts the coordinates of the buffer B by the shift amount obtained in 8) and puts it in the buffer A (S11). In this case, empty data is again stored in the buffer B.
10) Repeat steps 5) to 9).

次に、制御装置13は全ての領域に移動したかどうかチェックする(S12)。全域に達しない場合はステップS7に戻りステージ移動を行なう。全域に達した場合には、補正マップを作成する(S13)。ここで、メモリ14に記憶されているずれ量はモンタージュ座標系であるので、これをステージ座標系に変換したものをメモリ14に保存し、補正マップとする。補正マップの詳細については後述する。モンタージュを行なう際には、前記補正マップを利用してステージを移動させる。補正マップを利用した座標の求め方については後述する。   Next, the control device 13 checks whether it has moved to all areas (S12). If the entire area is not reached, the process returns to step S7 to move the stage. When the entire area is reached, a correction map is created (S13). Here, since the shift amount stored in the memory 14 is a montage coordinate system, the conversion into the stage coordinate system is saved in the memory 14 and used as a correction map. Details of the correction map will be described later. When performing montage, the stage is moved using the correction map. A method for obtaining coordinates using the correction map will be described later.

以上説明したように、本発明によれば、モンタージュ画像の作成時間が短縮でき、より正確なモンタージュ画像を作成することができる。
次に、ステージの移動方法について説明する。図4はステージの移動とCCDカメラ撮影領域の関係を示す図である。20はステージ移動領域であり、ステージが矢印の如く進んだ時の最初の撮影領域が21であり、最後の撮影領域が22で示される。23はCCDカメラ1フレームの撮影領域を示し、これがずれて重なっていくことになる。図の矢印→は、ステージ移動機構6の移動方向を示している。ステージ移動機構6の移動は、ステージのバックラッシュを考慮して、目的位置へ到達する時には同じベクトルとなっているように移動させる。このようにすることにより、ステージ系のギアのバックラッシュ等による影響を除いて正確なステージ移動ができる。
As described above, according to the present invention, the creation time of a montage image can be shortened, and a more accurate montage image can be created.
Next, a method for moving the stage will be described. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the stage movement and the CCD camera imaging region. Reference numeral 20 denotes a stage moving area. The first shooting area when the stage advances as shown by an arrow is 21, and the last shooting area is indicated by 22. Reference numeral 23 denotes a photographing region of one frame of the CCD camera, which is shifted and overlapped. The arrow → in the figure indicates the moving direction of the stage moving mechanism 6. The stage moving mechanism 6 is moved so as to have the same vector when reaching the target position in consideration of stage backlash. By doing so, it is possible to move the stage accurately without the influence of the stage system gear backlash or the like.

次に、ずれの求め方について説明する。画像Aと画像Bとが共にデータを持っているエリアをそれぞれ画像A'と画像B'とする。マッチングする位置を見つける方法は幾つかあるが、以下にそのうちの2つの方法について説明する。以下に示す方法は、具体的には制御装置13が行なう。
(方法1)画像A'と画像B'の相互相関係数を求め、最小となる位置を最もマッチングする位置とする。このような方法を用いれば、2つの画像AとBが共通に持っているエリアの画像A'とB'の相互相関係数を求めてマッチングを行なうことができる。
(方法2)画像B'を1ピクセルずつ移動させて画像A'と最もマッチングする位置を見つける方法である。画像B'であるピクセルだけ座標をシフトさせたとき、画像A'と画像B'の同じ座標点での輝度の差を求める。これを全ての座標点で行ない、差を足し合わせる。差の足し合わせが最小となる時の、画像B'の移動位置を最もマッチングする位置とする。
Next, how to determine the deviation will be described. The areas where both the image A and the image B have data are referred to as an image A ′ and an image B ′, respectively. There are several methods for finding a matching position, and two of them will be described below. Specifically, the control device 13 performs the following method.
(Method 1) The cross-correlation coefficient between the image A ′ and the image B ′ is obtained, and the minimum position is set as the most matching position. If such a method is used, matching can be performed by obtaining the cross-correlation coefficient between the images A ′ and B ′ of the area that the two images A and B have in common.
(Method 2) The image B ′ is moved pixel by pixel to find a position that most closely matches the image A ′. When the coordinates are shifted by the pixel which is the image B ′, the difference in luminance at the same coordinate point between the image A ′ and the image B ′ is obtained. Do this at all coordinate points and add the differences. The moving position of the image B ′ when the sum of the differences is minimized is set as the most matching position.

このような方法を用いれば、2つの画像Aと画像Bが共にデータを持っているエリアの画像A'、B'のうち、画像B'を1ピクセルずつ移動させながら、画像A'と最もマッチングする位置を見つけるようにしてマッチングを行なうことができる。   If such a method is used, the image A ′ and B ′ in the area where both the images A and B have both data, the image B ′ is moved one pixel at a time, and is most matched with the image A ′. Matching can be performed by finding a position to perform.

図5は各座標点の輝度の差を求めた模式図である。(a)は画像25と画像26の輝度の差を求めたもので、その差は27に示すようなものとなる。共通する領域については輝度の差はないので、27に示すような結果が得られる。(b)は画像28と画像29の輝度の差を求めたものであり、その差は30に示すようなものとなる。画像28と画像29は全く同じ画像であり、輝度の差はないことから30に示すような結果が得られる。   FIG. 5 is a schematic diagram in which a difference in luminance at each coordinate point is obtained. (A) is the difference in luminance between the image 25 and the image 26, and the difference is as shown in 27. Since there is no difference in luminance for the common area, the result shown in 27 is obtained. (B) shows the difference in luminance between the image 28 and the image 29, and the difference is as shown at 30. Since the image 28 and the image 29 are exactly the same image and there is no difference in luminance, the result shown in 30 is obtained.

次に、補正マップの利用方法について説明する。補正マップとは、ステージ5が移動したステージ座標毎にその位置でのずれ量を示す値を持つマトリクスである。ステージ座標(x,y)に対して、それぞれずれ量(dx,dy)を持っている。   Next, a method for using the correction map will be described. The correction map is a matrix having a value indicating a deviation amount at each position where the stage 5 is moved. Each stage coordinate (x, y) has a deviation amount (dx, dy).

補正マップは、補正マップ作成時にステージ5が移動した位置のずれ量しか持っていない。そこで、補正マップ作成時には移動していない位置へステージを移動させたい時には補正マップが持っている座標のうち最も近い4点の座標でのずれ量から、その位置のずれ量を補間する。図6はずれ補間の説明図である。以下は全てステージ座標で示す。移動させたい座標を(x,y)とする。補正マップの4点の座標はそれぞれ以下のようなものであるものとする。
1. 座標(cx1,cy1)、ずれ(dx1,dy1
2. 座標(cx2,cy2)、ずれ(dx2,dy2
3. 座標(cx3,cy3)、ずれ(dx3,dy3
4. 座標(cx4,cy4)、ずれ(dx4,dy4
が最も近い4点だとする。
The correction map has only a deviation amount of the position to which the stage 5 has moved when the correction map is created. Therefore, when it is desired to move the stage to a position that has not moved at the time of creating the correction map, the amount of deviation at that position is interpolated from the amount of deviation at the coordinates of the four nearest points among the coordinates possessed by the correction map. FIG. 6 is an explanatory diagram of shift interpolation. The following are all shown in stage coordinates. The coordinates to be moved are (x, y). The coordinates of the four points on the correction map are as follows.
1. Coordinates (cx 1 , cy 1 ), deviation (dx 1 , dy 1 )
2. Coordinates (cx 2 , cy 2 ), displacement (dx 2 , dy 2 )
3. Coordinates (cx 3 , cy 3 ), displacement (dx 3 , dy 3 )
4). Coordinates (cx 4 , cy 4 ), displacement (dx 4 , dy 4 )
Is the nearest four points.

(x,y)を通る直線となるように、ポイント1と2を結ぶ線上の点(cxl12,cyl12)とポイント3と4を結ぶ線上の点(cxl34,cxl34)を定義する。(cxl12,cyl12)のずれ(dxa,dya)はポイント1とポイント2の線形補間から求め、 A point (cxl 12 , cyl 12 ) on the line connecting points 1 and 2 and a point (cxl 34 , cxl 34 ) on the line connecting points 3 and 4 are defined so as to be a straight line passing through (x, y). The shift (dxa, dya) of (cxl 12 , cyl 12 ) is obtained from linear interpolation between point 1 and point 2,

とする。同様に、(cxl34,cyl34)のずれ(dxb,dyb)はポイント3とポイント4の線形補間から求め、 And Similarly, the shift (dxb, dyb) of (cxl 34 , cyl 34 ) is obtained from linear interpolation between point 3 and point 4,

とする。(cxl12,cyl12)と(cxl34,cyl34)の線形補間から(x,y)のずれも同様に求める。 And The shift of (x, y) is similarly obtained from the linear interpolation of (cxl 12 , cyl 12 ) and (cxl 34 , cyl 34 ).

このようにして移動させたい座標(x,y)を求めることができる。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、モンタージュ画像の作成時間が短縮でき、より正確なモンタージュ画像を作成することができる。また、ユーザが観察したい位置をモンタージュ画像上で見つけると、正確にその位置へステージを移動させることができる。
In this way, the coordinates (x, y) to be moved can be obtained.
As described above in detail, according to the present invention, the creation time of a montage image can be shortened, and a more accurate montage image can be created. Further, when a position that the user wants to observe is found on the montage image, the stage can be accurately moved to that position.

上述の実施の形態例では、画像撮影手段としてCCDカメラを用いたが、本発明はこれに限るものではなく、画像を撮影することができるものであれば、どのようなものを用いてもよい。   In the above-described embodiment, a CCD camera is used as the image photographing means. However, the present invention is not limited to this, and any device can be used as long as it can photograph an image. .

図7は本発明の効果の説明図である。(a)が補正なしのモンタージュ画像、(b)が本発明による補正を行なった場合のモンタージュ画像である。(a)に示すモンタージュ画像の場合、区画21による影響が現れ、うまくつながっていない。これに対して、本発明の場合は、正確にモンタージュ画像が得られている。   FIG. 7 is an explanatory diagram of the effect of the present invention. (A) is a montage image without correction, and (b) is a montage image when correction according to the present invention is performed. In the case of the montage image shown in (a), the influence by the section 21 appears and is not connected well. On the other hand, in the case of the present invention, a montage image is accurately obtained.

本発明を実施するための透過電子顕微鏡の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the transmission electron microscope for implementing this invention. 本発明の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of this invention. ステージ座標とカメラ座標の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a stage coordinate and a camera coordinate. ステージ移動とCCDカメラの撮影領域の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a stage movement and the imaging region of a CCD camera. 各座標点の輝度の差を求めた模式図である。It is the schematic diagram which calculated | required the difference of the brightness | luminance of each coordinate point. ずれ補間の説明図である。It is explanatory drawing of a shift | offset | difference interpolation. 本発明の効果の説明図である。It is explanatory drawing of the effect of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 鏡筒
2 電子銃
3 集束レンズ
4 試料
5 試料ステージ
6 ステージ移動機構
7 対物レンズ
8 電子レンズ
9 CCDカメラ
10 蛍光面
11 のぞき窓
12 画像処理部
13 制御装置
14 メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens barrel 2 Electron gun 3 Focusing lens 4 Sample 5 Sample stage 6 Stage moving mechanism 7 Objective lens 8 Electronic lens 9 CCD camera 10 Phosphor screen 11 Peep window 12 Image processor 13 Controller 14 Memory

Claims (2)

ステージと画像撮影手段のキャリブレーションを行なうステップ1と、
ステージの全移動範囲を埋め尽くすように撮影位置を計算するステップ2と、
最初の撮影位置にステージを移動するステップ3と、
分割した試料の描画単位を画像撮影手段で撮影した透過画像から画像データAを取得するステップ4と、
取得した画像データAを画像撮影座標系からモンタージュ画像座標系に変換して第1のバッファに記憶するステップ5と、
次の撮影位置にステージを移動し、画像撮影手段で撮影した透過画像から画像データBを取得するステップ6と、
取得した画像データBを画像撮影座標系からモンタージュ画像座標系に変換して第2のバッファに記憶するステップ7と、
前記第1のバッファ及び第2のバッファに記憶した画像のマッチングを行ない2枚の画像のずれ量を求めるステップ8と、
第2のバッファの画像を前記求めたずれ量だけずらして第1のバッファに記憶し、第2のバッファには再び空のデータを入れておくステップ9と、
ステップ6からステップ9までの処理を繰り返し、求めた全てのずれ量をモンタージュ座標系からステージ座標系に座標変換したものを補正データとして補正マップを作成するステップ10と、
モンタージュを行なう際は前記補正マップを利用してステージを移動させる座標を求めるステップ11
から構成されることを特徴とする画像モンタージュ処理によるステージ動作補正方法。
Step 1 for calibrating the stage and the image capturing means;
Step 2 for calculating the shooting position so as to fill the entire range of movement of the stage;
Step 3 to move the stage to the first shooting position;
Step 4 for obtaining the image data A from the transmission image obtained by photographing the drawing unit of the divided sample by the image photographing means;
Step 5 of converting the acquired image data A from the image capturing coordinate system to the montage image coordinate system and storing it in the first buffer;
Step 6 for moving the stage to the next photographing position and acquiring the image data B from the transmission image photographed by the image photographing means;
Step 7 of converting the acquired image data B from the image capturing coordinate system to the montage image coordinate system and storing it in the second buffer;
And Step 8 for obtaining the shift amount of the two images subjected to matching images stored in the first buffer and the second buffer,
Step 9 of shifting the image of the second buffer by the calculated amount of shift and storing it in the first buffer, and again storing empty data in the second buffer;
Steps 10 to 9 are repeated, and a correction map is created using correction data obtained by coordinate-converting all the obtained shift amounts from the montage coordinate system to the stage coordinate system;
Step 11 for obtaining coordinates for moving the stage using the correction map when performing montage
A stage motion correction method using image montage processing, comprising:
前記ステージの移動は、目的位置へ到達する時には同じベクトルとなっているように移動させることを特徴とする請求項1記載の画像モンタージュ処理によるステージ動作補正方法。   2. The stage motion correction method by image montage processing according to claim 1, wherein the stage is moved so as to have the same vector when reaching the target position.
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