JPH03162685A

JPH03162685A - 合成画像を形成する方法及び装置

Info

Publication number: JPH03162685A
Application number: JP1303486A
Authority: JP
Inventors: Xavier A Flinois; ザビア　エイ．フリノワ; Stefano E Concina; ステファノ　イー．コンシーナ
Original assignee: Schlumberger Technologies Inc
Current assignee: Schlumberger Technologies Inc
Priority date: 1988-11-23
Filing date: 1989-11-24
Publication date: 1991-07-12
Anticipated expiration: 2012-02-12
Also published as: EP0370322A2; DE68928726D1; DE68928726T2; JP2581815B2; EP0370322A3; EP0370322B1; US5054097A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】皮血立１本発明は、高解像度（分解能）画素画像の整合方法及び
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ちのである．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．蓋３Ｊｉ奇超大規模（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（Ｉ
　Ｃ）テスタは，テスト中の装置（ＤＵＴ）の外部ビン
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限されていた．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
ゲートを有するものである場合、欠陥を識別することは
極めて複雑且つ困難な問題となる．典型的なテスト動作
において、従来のＩＣテスタ（ＩＣの入力ビンへ励起を
与え且つＩＣ出力ビ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ちのである．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のビンへ印加される
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１）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の外部ビ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（約１ｋｅｙ
）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．　　Ｍｅｎｚｅｊ２
及びＥ．Ｋｕｂａｊ２ｅｋ共著の「集積回路の電子ビー
ムテストの基礎（ＦｕｎａｄａｍｅｎｔａＩ２ｓ　　ｏ
ｆ　　ＥＪ２ｅｃｔｒｏｎ　　Ｂｅａｍ　　Ｔｅｓｔｉ
ｎｇ　　ｏｆ　　Ｉｎｔｅｒｇａｒａｔｅｄ　　Ｃｉｒ
ｃｕｉｔｓ）Ｊ．５スキャニング１０３−１２２　（１
９８３）．及びＥ．　　Ｐｇｉｅｓ及びＧ．　　Ｏｔｔ
ｏ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（ＶｏＩ２ｔａｇｅ　　Ｍｅａｓｕｒｅ
ｍｅｎｔ　　Ｉｎｓｉｄｅ　　Ｉｎｔｅｇｒｅａｔｅｄ
　　Ｃｉｒｃｕｉｔ　　Ｕｓｉｎｇ　　Ｍｅｃｈａｎｉ
ｃａｌ２　　ａｎｄ　　Ｅｆｆｅｃｔｒｏｎ　　Ｐｒｏ
ｂｅｓ）Ｊ．ＩＶスキャニングエレクトロンマイクロス
コビー１４９１−１５００　（１９８５）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、ｒＩＣＳ　　５０００Ｊワークステーションを
ベースとした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．
　　Ｒｅｙｆｍａｎ．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
タにおけるソフトウェア統合（Ｓｏｆｔｗａｒｅ　　Ｉ
ｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　　ｉｎ　　ａ　　Ｗｏｒｋｓｔ
ａｔｉｏｎ　　Ｂａｓｅｄ　　Ｅ−Ｂｅａｍ　　Ｔｅｓ
ｔｅｒ）」、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（１　９８６）．Ｎ．Ｒｉ　ｃ
ｈａｒｄｓｏｎ、ｒＶＬｓＩ回路デバッグ用の電子ビー
ム探査（Ｅ−Ｂｅａｍ　　Ｐｒｏｂ　ｉｎｇ　　ｆｏｒ
　　ＶＬＳＩ　　Ｃｉｒｃｕｉｔ　　Ｄｅｂｕｇ）Ｊ　
．ＢＬＳＩシステムズデザイン（１９８７）．Ｓ．　　
Ｃｏｎｃｉｎａ．Ｎ．　　Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ、ｒＩ
ＤＳ　　５０００：ＶＬＳＩ用統合診断システム（ＩＤ
Ｓ　　５０００：ａｎ　　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　　Ｄ
ｉａｇｎｏｓｉｓ　　Ｓｙｓｔｅｍ　　ｆｏｒ　　ＶＬ
ＳＩ）．７ｖイク口エレクトロニツク・エンジニアリン
グ（１９８７）などの文献を参照するとよい．更に、Ｎ
．　　　Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎに対して発行された米国
特許第４，７０６，０１９号及び第４，７２１，９０９
号を参照するとよい．従って、測定及び情報の収集は、ＩＣ欠陥を回折する場
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のでは
な＜（「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ＣＵＴＯ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、例
えばシュルンベルジエ「ＩＤＳ５０００Ｊなとのような
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のビ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、ＣＵＴ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
インド内のＤＵＴの状態を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５　１　２Ｘ５　１　２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、ＤＵ
Ｔ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
して発生されるちのである．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
の対応で動作する場合には、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
であると考えることが可能である．Ｔ．　　Ｍａｙ．Ｇ
．　　Ｓｃｏｔｔ．Ｅ．Ｍｅｉｅｒａｎ．Ｐ．　　Ｗｉ
ｅｎｅｒ．Ｖ．Ｒａ○，ｒＶＬＳＩランダムロジック装
置の動的欠陥画像形成（Ｄｙｎａｍｉｃ　　Ｆａｕｊ２
ｔ　　Ｉｍａｇｉｎｇ　　ｏｆ　　ＶＬＳＩ　　Ｒａｎ
ｄｏｍＬｏｇｉｃ　　Ｄｅｖｉｃｅｓ）Ｊ．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（１９８４）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（ＤＰＩ）として知られている．ちちろん、この比較が正確に作用する為には、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
差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６のに関
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「ワービング（撓曲）」動作を必要とす
る場合がある．このワービング動作は、２つの画像の比
較（差異）が画素毎になされるので、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ビング手順は、そ
のワービング動作を実旅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ｎ　Ｆ　Ｉ　隷断におい
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、整合され且つ画素毎
に比較されて合成「差分」画像のスタックを形成すると
、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．ＤＰＩプロセスを効率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ち、容易にトレ
ースすることが可能である．ＤＰＩ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
悲様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ちのに対してバッ
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
されているシュルンベルジェＮ　ＤＳ５０００Ｊ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ちの
であるが、その処理は望ましい程度に迅速なちのではな
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
行する為にコンポ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、大きなコンポ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為に標準的な
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．狂一迫本発明は、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（ＤＰＩ）を許容
するのに充分な速度を有する例えばシュルンベルジエ「
■ＤＳ　５０００」等のようなシステム内に設けられる
クイブ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ＤＰ
Ｉ解析における手助けとして集積回銘動作状態を表わす
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ウ
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．透一羞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．
これらの向像の各々は、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
位置ヘマップすることが可能な浮動小数点値からなるマ
トリクスを計算し、（ｂ）フローティングポイント値の
マトリクスをそれぞれの固定小数点値表示へ変換し、（
ｃ）該固定小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
徴と整合された特徴を有する第−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２Ｘ２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、レジスター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位置は、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している固定小数点
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
索する為に、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、電子ビームテストブロー
プ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．笈立男以下、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．集積回路を回折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ブローブシステムは３つの機能
的要素を有している．即ち、電子ビームテストブローブ
１２と、回路励起器ｌ４と、ディスプレイターミナルｌ
８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ブｌ２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．前記洞定を行う点は、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
ブローブｌ２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ｌ４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
スト信号バク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ｌ６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
．尚この基本的なシステムは米国特許第４，７０６，０
１９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．
コンビュークシステム５０は、マイクロプロセサ−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（１
１　０００Ｘ　１　０００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６ｌ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
ｌ８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ｌ８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
為のインターフエイス６４を有することが可能である．第３図は、シュルンベルジエｒ■ＤＳ　　５０００」電
子ビームテストブローブシステムで得られる画像からな
る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、５　１　２Ｘ
５　１　２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る．ＤＰＩ
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、ｌ、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６のであり、例えばテストプロー
プ内の集積回路の回転、傾斜又はその他の異なる物理的
な配白状態、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８クグラウンド内）は第３図の左上の画像と同じで
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をする価値がない
６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説明に従
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６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「ワーブ（撓曲）コさせるべく作
用し、画像の相対的な幾何学的歪を補正する．従って、
「ワーブ」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
の態様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に対応するちのと正確
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．小数声、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５１２Ｘ５１２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をベースとしたサン
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、動的欠陥画像形成註断において
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）ヘマッ
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
する特徴１３０、１３２、１３４、ｌ３６、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、■）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、２３２，２３４、２３６，２３８
の位置を示している．ボックス２００の特徴２３０、２
３８と相対的なボックスｌＯＯ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、１３６、ｌ３８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「ワーブ」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、ｌ３８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１７２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龍である．ｘ＝Ｘ　　（ｕ，　　ｖ）ｙ　＝　Ｙ　　（　ｕ　＋　　ｖ　）尚、Ｘ．ＹｃＣ（即ち、Ｘ及びＹは連続的に派生可能な関数である．）一般的に説明すると、Ｘ及びＹのグラフは、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るグラフィックフレーム内
の与えられた画素ｐ（ｘ、ｙ）の補正された表示強度値
が、コンポ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、且つコンポリューシ
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
、「レジクル画像処理（．ＤＩＧＩＴＡＬ　　ＩＭＡＧ
Ｅ　　ＰＲＯＳＥＳＳＩＮＧ）Ｊ．１９７８，１１５頁
の文献を参照すると良い．第７図は、第一画像ｌＯＯ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ｐｉ．ｐ２、ｐ３．ｐ４との間の関係
を詳細に示しており、第７図の３番目の字源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４４０の値を表わしている．０不等記号で右側が大きいと等記号と組合わせた記号δ
とＸ不等記号で右側が大きいと等記号で組合わせた記号
１及び０不等記号で右側が大きいと等記号の組合わせた
記号δｙ不等記号で右側が大きいと等記号の組合わせた
記号ｌで位置４４０（Ｘ＋δｘ．ｙ＋δｙ）における外
挿値は次式で与えられる．ｐ（ｘ＋δ　ｘ，ｙ十δ　ｙ）＝［ｐ（ｘ．ｙｌδｙ＋ｐｆｘ，ｙ＋ｌｌ　（　１−δｙ
ｌ　］　［１−δＸ］＋［ｐｆｘ＋１，ｙｌ　　δｙ＋
ｐｆｘ＋１．ｙ＋１１　　（１−δｙ））　　　δ　Ｘ
（１１尚、Ｘ及びｙの各々は５１２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．標準的なコンポリューション（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、浮動少数点変数によっ
て与えられる多数の小数は、ＤＰＩ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５
１２Ｘ５１２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、変数の少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７屯変数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の草による乗
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６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個の二
進位置、即ち２１６又は６５、５３６位置だけシフトし
たｌである．乗算が内部演算である場合、ＩＸ１＝２”
で表示され、２１　＠　Ｘ　２　＋　８　＝＝　２°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、結果を再構成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Ｊ）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
クである．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＝［　　・　α
　（１−ｆｌ）　　・　β（２）尚、α、β、ｔＮ　（ａ及びβは整数値）及びＯ不等記
号で右側が大きいと等記号との組合わせｌ不等記号で右
側が大きいと等記号との組合わせの記号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．２をｋで置換し、ｋ＝２５６・β 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ちのとする． β＝０．　　３４ α＝２０９、　β＝１　９８、　ｋ＝８７ｌ−βは２５
６−８７＝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′＞ｓ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　ｆ４１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−ｊｐ＝２０１
，（３）はｐ’　＝５１６４５を与え、（４）はｐ＝５１６４５→＞８＝２０　１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．（ｌ）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ｌ８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ＲＡＭ５
６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、オベレークが第一画像の選択し
た特徴に対応する６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．ワーブ動作（伸長十並進）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熊においては、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−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「ワーブ」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、拡大されたちのの画素に対応する
ち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［１１　・Ｘ及びａ［ｉ］
　　・ｙを有しており、ｌが１ないし３の間の値を有す
るちのと仮定する．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［ｉＨ（ｌＩ・ｂ（ｉｌ−ｘ　　　と　　　Ａ［ｉ］
［１］Ｊ＝ａ［ｉＪ−ｘＢ［ｉ］　　［ｔｌ＝ｂ［ｌ］
　　・ｙ　　　と　　　Ａ［ｉ］　　［１］・ａ［ｉ］
　・ｙＢ［ｉｌ　　［２］　＝１．０　　　　　　と　
　　Ａ［ｉ］　　［２］＝１．０Ａ＝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副マトノクスＭ　［ｉ］　　［ｊ］内の値（
ｉ．ｊは各々○、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［Ｏ］　　［２］の値は、水平並進係数であり、
且つＭ　［ｔｌ　　［２］の値は垂直並進係数である。

（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Ｏ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−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６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列の画素からなる表示フィルドを有する
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ｌ整合済）が各画素が第
一画像（画像１）の画素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ｌにおける位置Ｌｌ（
例えば、第７図における位置４４０）は、画像位置整合
済においては位置Ｌｌａ（第６図における位置３３０）
へ変換される．画像ｌ整合済における位置Ｌｌａにおけ
る画素は、画像１内の位置Ｌｌに対して外挿した値を維
持する．画像１整合済における５１２Ｘ５１２位置Ｌｌ
ａの各々に対して、テストを行って、画像ｌ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ｌ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Ｌｌａの水平及び垂直座標の
いずれらが５１２よりも大きいが又は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ｌの位置ａは、画像ｌ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ｌの位置ｂは画像ｌ
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Ｌｌは１０進数値である．しがし、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ら高速
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Ｌｌ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．画素値を周囲の画素が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ｌ−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．このようなテーブルは、好適に
は、コンピュータシステム５ｏの始動と共に自動的に計
算され、且つＲＡＭ５６の活性メモリー内又はデータ格
納装置５８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２Ｘ
６５５３６個の値を有しており、約１　２８Ｋ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ＬＬ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、ｐｔ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いる（各々が画素強度
値ｐｉ及びｐ２に対する４ビット及び各々が位置値δＸ
及びδｙ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Ｆ
ＰＲ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（それは、シュルンベル
ジエｒＩＤＳ　　５０００」テストシステムのＵＮＩＸ
をペースとした計算システムに対しては１６ビットであ
る．）内に入れることによって、ｉ４４ｆＮ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．シュルンベルジエｒｌＤｓ　　５０００Ｊシステムの場
合、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ブ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のδｙは、位置Ｌ１の重心位
置を画定し、且つＰＩ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）＊ＰＩＵ＋δＸ＊Ｐ２Ｕ）＋δｙ＊
（（１−δｘ）＊ＰＩＬ＋δｘ＊Ｐ２Ｌ）である。

例えば、δｘ＝０．２５、δ，ｙ＝０．８．ｐｘ＝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進数において）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ｌ２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ｌ３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ｐｉ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、３８１３　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６本発明の好適実施形態においては、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像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．
結果として得られる画像（第二画像と整合されるように
「ワーブコ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．各画素の強度は、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素値でなければならないので、２
５５か６２５５の範囲は通常の０か６２５５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Ｌｌ）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（Ｌｌからレベノレ
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使用され
る。従って、初期的に８ビットの深さのグレーレベル（
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Ｌｌ）、グレー即ち灰色（ＬｌからＬ
２）及び白（Ｌ２から２５５）の３つのレベルのスケー
ルヘマップされる．当業者にとって明らかな如く，集積回路装置のトボグラ
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．Ｗ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（「スクー画像」）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熊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各説明図，第６
図は本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ム内にあるか
否かを決定する為に画素位置をテストする状熊を示した
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）ｌＯ：電子ビームテストプローブシステムｌ２：電子ビ
ーブテストプロープ１４：回路励起器ｌ６：データ処理システムｌ８：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ＦＩＧ．イ

Claims

【特許請求の範囲】

１．第一画像から第二画像と画素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し、（ｂ）前記浮動小数点値のマトリクスをそれぞれの固定
小数点表示へ変換し、（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し、（ｄ）前記第一画像の前記対応する座標位置を取巻く画
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、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．特許請求の範囲第一項において、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
作状態を表わすものであることを特徴とする方法。
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、且つ前記第一画像の前記選択した
特徴が前記合成画像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、上記各ステップを
有しており、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．特許請求の範囲第３項において、前記選択した位置
を表わす前記値を副画素精度で記録することを特徴とす
る方法。
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わす２×２にマトリクスの値を
有していることを特徴とする方法。
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レジスター内に格納するス
テップを有しており、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
位置を計算するステップを有することを特徴とする方法
。
７．特許請求の範囲第１項において、前記ステップ（ｄ
）が、前記周囲の画素に対する前記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、前記距離を固定小
数点値へ変換し、且つ前記合成画像画素値が前記周囲の
画素強度値の平均であって前記距離値によって重みずけ
されている平均を有するように固定小数点演算を使用す
るプロセサー内において前記固定小数点距離値及び前記
周囲の画素強度値から前記合成画像画素値を計算する、
上記各ステップを有することを特徴とする方法。
８．特許請求の範囲第１項において、更に、各々の値が
前記合成画像画素強度値に対する１個の前記周囲の画素
の重み付けした寄与度を表わ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、上記各ス
テップを有しており、且つ前記ステップ（ｄ）が、更に
、前記各周囲の画素に対する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、上記各ステップを有することを特徴とす
る方法。
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前記ステップが、少
なくとも一個の前記周囲の画素の値から及び前記対応す
る座標位置に対する前記少なくとも一個の周囲の画素の
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値を選択する
、上記各ステップを有することを特徴とする方法。
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することが可能な浮動小数点値か
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ら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１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．特許請求の範囲第１０項において、更に、集積回
路動作状態を表わ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．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、
前記第一画像の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．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わす値を記録する
ことが可能であることを特徴とする装置。
１４．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わす２×２マトリクスの値を有
することを特徴とする装置。
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．特許請求の範囲第１０項において、前記周囲の画
素に対する前記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、前記距離を固定小数点値へ変換し、且
つ前記合成画像画素値が前記周囲の画素強度値の平均で
あって前記距離値によって重み付けされている平均を有
するように固定小数点演算を使用して前記固定小数点距
離値及び前記周囲の画素強度値から前記合成画像画素値
を計算することが可能であることを特徴とする装置。
１７．特許請求の範囲第１０項において、各々の値が前
記合成画像画素強度値に対する１個の前記周囲の画素の
重み付けした寄与度を表わしている固定小数点値のテー
ブルを計算し、前記テーブルの値を格納し、且つ各前記
周囲の画素に対する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
することが可能であることを特徴とする装置。
１８．特許請求の範囲第１７項において、前記テーブル
の各格納された値が格納されたインデックス値と関連し
ており、前記テーブルから値を検索し、少なくとも１つ
の前記周囲の画素の値から及び前記対応する座標位置に
対しての前記少なくとも１個の周囲の画素の距離からイ
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値を選択することが可能
であることを特徴とする装置。