JPH03228182A - Image threshold calculation processing method - Google Patents

Image threshold calculation processing method

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JPH03228182A
JPH03228182A JP2023798A JP2379890A JPH03228182A JP H03228182 A JPH03228182 A JP H03228182A JP 2023798 A JP2023798 A JP 2023798A JP 2379890 A JP2379890 A JP 2379890A JP H03228182 A JPH03228182 A JP H03228182A
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JP
Japan
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density
distribution
histogram
image
area
Prior art date
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Pending
Application number
JP2023798A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshibumi Watanabe
俊文 渡辺
Minoru Ito
稔 伊藤
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce the dependency of a threshold on pattern distribution and defect distribution by separating a gradation image to a pattern area and a background area based on a reference image, converting the image by multiplying the frequency of each density stage by a coefficient so as to set all the frequency of a histogram at the same degree, and setting the zero cross point of histogram difference as the threshold. CONSTITUTION:When the density distribution of a targeted image is found, total two density histograms are found by adding respective picture element value on either the histogram for pattern area or the histogram for background area based on whether the position of each picture element is shown as 1 or 0 on the reference image, and furthermore, corrected density distribution is found by multiplying the frequency of each density stage by the coefficient for at least the density distribution on one side so as to set the ratio of all frequency of the density distribution at equal, and subtraction is performed on the corrected density distribution mutually, and the zero cross point is identified, and a density value is set as the threshold. In such a way, it is possible to find the threshold hard to fluctuate for the distribution of the pattern area and the size of a defective area.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パターン照合やパターン検査等における画像
処理工程において9画像2tE化のための閾値を決定す
る画像閾値算出処理方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image threshold value calculation processing method for determining a threshold value for converting nine images into 2tE in an image processing process in pattern matching, pattern inspection, etc.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、パターン照合・パターン検査に関する2値化方法
に関し、濃度分布に基づく方法として。
Conventionally, regarding binarization methods related to pattern matching and pattern inspection, as a method based on density distribution.

Pタイル法およびモード法がある。Pタイル法は。There are P-tile method and mode method. P tile method.

入力画像の濃度分布を用いて濃度の低い方から順に求め
た累積濃度分布がPパーセントとなる濃度を算出し、こ
の濃度値を閾値T)Ifとする方法である、以下この方
法を方法■と呼ぶ、モード法は第4図図示のように、濃
度分布が双峰性を示すことを前提に、fA度分布の谷を
見つけて、閾値とする方法である。以下この方法を方法
■と呼ふ。
This is a method of calculating the density at which the cumulative density distribution obtained in order from the lowest density using the density distribution of the input image is P percent, and setting this density value as the threshold value T)If.Hereinafter, this method will be referred to as method ①. The mode method, as shown in FIG. 4, is a method of finding the valley of the fA degree distribution and using it as a threshold, on the premise that the concentration distribution exhibits bimodality. Hereinafter, this method will be referred to as method ■.

また、LSI製造工程におけるパターン検査時を例に人
力画像の特性について以下に述べる。電子顕微鏡などを
用いて入力した対象物の人力画像は、fi気系などから
混入するノイズによって劣化している。このノイズ強度
分布を、信号強度によらず分散σ2を取るガウス分布と
仮定すると、パターン領域からの入力画像の濃度分布Y
1および背景領域からの入力画像の濃度分布Y2は式(
1)4式(2)で示すことができる。
Further, the characteristics of human images will be described below, taking as an example the time of pattern inspection in the LSI manufacturing process. A human image of an object input using an electron microscope or the like is degraded by noise mixed in from the fibre-air system. Assuming that this noise intensity distribution is a Gaussian distribution with a variance of σ2 regardless of the signal intensity, the density distribution of the input image from the pattern area Y
The density distribution Y2 of the input image from 1 and the background area is expressed by the formula (
1) It can be expressed by 4 equations (2).

Ya=Ca  exp  (−(x−sa  )”/ 
σ”)       −=−式(1)Yb=Cb ex
p (−(x−mb ) 2/ a 2)   −−−
一式(2)但し、 Caは入力画像のパターン領域の濃
度分布のピーク高さ、−8はパターン領域の画像濃度の
平均値、 cbは背景領域の濃度分布のピーク高さ繭、
は背景領域の画像濃度の平均値である。各ピク高さCa
、 Cbは各領域の面積に比例している。
Ya=Ca exp (-(x-sa)"/
σ”) −=−Equation (1) Yb=Cb ex
p (-(x-mb) 2/ a 2) ---
Set (2) where, Ca is the peak height of the density distribution in the pattern area of the input image, -8 is the average value of the image density in the pattern area, cb is the peak height of the density distribution in the background area,
is the average value of image density in the background area. Each pic height Ca
, Cb is proportional to the area of each region.

以上よりパターン領域、背景領域からなる一般の入力画
像の濃度分布Yは両頭域の和で式(3)で示すことがで
きる。
From the above, the density distribution Y of a general input image consisting of a pattern region and a background region can be expressed as the sum of both head regions by equation (3).

Y=Ca  exp(−(x−ma  )”/ et 
2)+Cb  exp  (−(x−B  )”/ a
 z)式(3) このような特性を持った入力画像に対し従来の方法を適
用した場合の問題点を以下に具体的に説明する。
Y=Ca exp(-(x-ma)"/et
2) +Cb exp (-(x-B)"/a
z) Equation (3) Problems encountered when the conventional method is applied to an input image having such characteristics will be specifically explained below.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

(1)対象パターンのノイズ依存性についての問題点。 (1) Problems with the noise dependence of the target pattern.

方法■を適用した場合、閾値THIは基準画像から得な
ければならず対象画像中に画像欠陥が存在した場合、対
象画像と基準画像とが異なるため累積濃度分布がPパー
セントになる濃度値が変化してしまう。
When method ① is applied, the threshold value THI must be obtained from the reference image. If an image defect exists in the target image, the density value at which the cumulative density distribution becomes P percent will change because the target image and the reference image are different. Resulting in.

また、対象画像が第5図(a)図示のようにパターン(
図示斜線)領域内にノイズを持たない場合には式(3)
で示す濃度分布になるが、第51ffl(b)図示のY
: ようにパターン領域内にノイズを持つ場合には式(4)
で示される濃度分布になる。
Moreover, the target image has a pattern (
If there is no noise in the area (hatched in the figure), use formula (3).
The concentration distribution is as shown in 51ffl(b).
: If there is noise in the pattern area, Equation (4)
The concentration distribution is shown as

(Ca−Ca’)exp(−(x−ma )”/ σ”
)+Ca’ exp(−(x−ms )”/+Cb e
xp (−(x−mb )”/ a ”)      
  −−一式(4但し、 Caはノイズのない場合のパ
ターン領域の濃度ノイズのピーク値、 Ca’ はノイ
ズ領域の濃度分布のピーク値、Cbはノイズのない場合
の背景領域の濃度分布のピーク値であり、 Ca+ C
a’+ Cbはそれぞれ各領域の面積に比例している。
(Ca-Ca')exp(-(x-ma)"/σ"
)+Ca'exp(-(x-ms)"/+Cb e
xp (-(x-mb)"/a")
--Set (4, where Ca is the peak value of the density noise in the pattern area when there is no noise, Ca' is the peak value of the density distribution in the noise area, and Cb is the peak value of the density distribution in the background area when there is no noise. and Ca+C
a'+Cb is proportional to the area of each region.

この濃度分布式(4)に方法■を適用すると、閾値がノ
イズ領域の面積に比例している量Ca’ に依存してい
ることが数値演算により容易にしめされる。
When method (2) is applied to this concentration distribution equation (4), it can be easily shown by numerical calculation that the threshold value depends on the amount Ca' which is proportional to the area of the noise region.

以上により方法■、方法■とも、対象画像にノイズが存
在した場合閾値が変動する問題点がある。
As described above, both method (1) and method (2) have the problem that the threshold value fluctuates when noise is present in the target image.

(2)対象画像のパターンおよび背景領域分布への依存
性について。
(2) Regarding the dependence on the pattern of the target image and the background area distribution.

第6図(a)に示すように、対象物が入力画像に対して
十分大きな領域200を持ち、その中のパターンと背景
との面積比が異なる3つの小さな領域201、202.
203を対象頭載とする。各領域は式(3)で示される
濃度分布を持つとする。
As shown in FIG. 6(a), the object has an area 200 that is sufficiently large with respect to the input image, and three small areas 201, 202, 202, and 202 with different area ratios between the pattern and the background.
203 is the target listing. It is assumed that each region has a concentration distribution shown by equation (3).

各領域201.202.203の濃度分布はそれぞれ第
′σ2)6図■)、 (C)、 (d)に示すグラフ2
04.205.206のよ)  うに高濃度側のピーク
と低濃度側のピークとの高さが異なる分布を持つ。方法
■をこの濃度分布に適用すると、各領域の閾値207.
208.209は数値演算により容易に弐(5)の関係
があることがわかる。
The concentration distributions of each region 201, 202, and 203 are shown in graphs 2), (C), and (d), respectively.
04.205.206) has a distribution in which the peaks on the high concentration side and the peaks on the low concentration side have different heights. When method ① is applied to this concentration distribution, the threshold value 207.
208.209 can be easily found to have the relationship of 2 (5) by numerical calculation.

(閾値209)<(閾値208)<(閾値207)  
−−−−−一式(5)以上より方法■には、対象画像の
パターンおよび背景領域分布によって閾値が変動してし
まう問題点がある。
(Threshold 209)<(Threshold 208)<(Threshold 207)
---Set (5) From the above, method (2) has a problem in that the threshold value varies depending on the pattern of the target image and the background area distribution.

本来パターン領域と背景領域とを分ける濃度閾値は、対
象物の物性量及び検出系の条件にのみ依存するものであ
り、対象画像のパターンおよび背景領域の分布には依存
しないことが望ましい。また、パターン照合・パターン
検査を対象にした画像処理は、対象画像と基準画像の差
異を欠陥として検出することを主な目的としており、欠
陥が存在することが元々期待され、この欠陥の大きさに
対しても閾値は不変であることが望ましい。
The density threshold that originally separates the pattern area from the background area depends only on the physical properties of the object and the conditions of the detection system, and is preferably independent of the pattern of the object image and the distribution of the background area. In addition, the main purpose of image processing for pattern matching and pattern inspection is to detect differences between the target image and the reference image as defects. It is desirable that the threshold value remains unchanged even for

参考文献 方法■についてJ、Doyle:0perations
 usefulfor  51m1larity−in
variant  patternrecogniti
on、 JACM、 9. pp、259−267(1
962)方法■について:J、M、S、 Prewit
t andM、L1Mer+delsohn:The 
analysis of cell image。
References Method ■ J, Doyle: 0 operations
usefulfor 51m1rarity-in
variant pattern recognition
on, JACM, 9. pp, 259-267(1
962) Regarding method ■: J, M, S, Prewit
t andM, L1Mer+delsohn:The
analysis of cell image.

Ann、  N、Y、  Acad、Sci、、  1
28 pp、10351053(1966) 本発明は、従来の閾値決定法がパターン分布および対象
画像の欠陥分布への依存性が高かった点を解決した各分
布への依存性の少ない画像閾値算出処理方法を提供する
ことを目的としている。
Ann, N, Y, Acad, Sci,, 1
28 pp, 10351053 (1966) The present invention solves the problem that conventional threshold value determination methods are highly dependent on the pattern distribution and defect distribution of the target image, and provides an image threshold calculation processing method that is less dependent on each distribution. is intended to provide.

(課題を解決するための手段) 本発明においては、対象画像の濃度分布を求める際、各
画素の位置が基準画像上で1または0であるかによって
、その画素値をパターン領域用ヒストグラムまたは背景
領域用ヒストグラムのいずれかに加算することにより、
全体で2つの濃度ヒストグラムを求め、さらにこの濃度
分布の総置数比がおおむね同一になるよう少なくとも一
方の濃度分布について各濃度階の度数に係数を乗じて修
正濃度分布を求め、この修正濃度分布を相互に減算し、
ゼロクロス点を識別し、その濃度値を閾値とするように
している。
(Means for Solving the Problems) In the present invention, when determining the density distribution of a target image, depending on whether the position of each pixel is 1 or 0 on the reference image, the pixel value is calculated in the histogram for pattern area or in the background. By adding to any of the region histograms,
A total of two concentration histograms are obtained, and a modified concentration distribution is obtained by multiplying the frequency of each concentration level by a coefficient for at least one of the concentration distributions so that the total number ratio of the concentration distributions is approximately the same. subtract each other,
A zero-crossing point is identified, and its concentration value is used as a threshold.

従来の技術で述べたように、従来の方法により求めた閾
値がパターン分布およびノイズ分布に依存していた欠点
があったのに対し9本発明の場合では、パターン分布お
よび欠陥分布への閾値の依存性が少ない。
As described in the conventional technique, there was a drawback that the threshold value determined by the conventional method was dependent on the pattern distribution and noise distribution.9 However, in the case of the present invention, the threshold value determined by the pattern distribution and defect distribution is dependent on the pattern distribution and the defect distribution. Less dependence.

〔実施例] (1)実施例1 第1図は本発明の第1の実施例を説明するフローチャー
トであって、特に本発明をLSI製造工程に於けるパタ
ーン検査に適用した場合について以下に説明する。この
場合ノイズ領域とは、設計データとは異なるパターンの
欠陥領域に相当する。
[Example] (1) Example 1 FIG. 1 is a flowchart illustrating a first example of the present invention. In particular, the case where the present invention is applied to pattern inspection in an LSI manufacturing process will be described below. do. In this case, the noise region corresponds to a defective region of a pattern different from the design data.

(A)始めに外部から対象画像100を入力する(Sl
)。
(A) First, input the target image 100 from the outside (Sl
).

(B)また対象画像100に相当する領域の2値設定画
像を基準画像101 として入力する(S2)。
(B) Also, a binary setting image of an area corresponding to the target image 100 is input as the reference image 101 (S2).

(C)次に、対象画像100の各画素毎に基準画像10
1上の同一の場所がパターン領域または背景領域のいず
れに属するかを判断し、各領域毎に濃度ヒストグラム1
02.103を作成する(S3)。
(C) Next, for each pixel of the target image 100, the reference image 10
Determine whether the same location on 1 belongs to the pattern area or the background area, and create a density histogram 1 for each area.
02.103 is created (S3).

(0)次に濃度ヒストグラム102.103それぞれに
ついて各領域に属する総置数を求める(S4)。
(0) Next, for each of the density histograms 102 and 103, the total number belonging to each area is determined (S4).

(E)次に総置数比を (ヒストグラム102に対する総置数)/(ヒストグラ
ム103に対する総置数)として算出する(S5)。
(E) Next, the total number ratio is calculated as (total number of locations for the histogram 102)/(total number of locations for the histogram 103) (S5).

(F)次に濃度ヒストグラム102の各濃度階の度数に
総置数比の逆比を乗じ新たな修正濃度ヒストグラム10
7を作成する(Sc)。
(F) Next, the frequency of each density level of the density histogram 102 is multiplied by the inverse ratio of the total number ratio to create a new modified density histogram 10.
Create 7 (Sc).

なお、修正濃度ヒストグラムを作成する際に対象画像か
ら求めたヒストグラムの総置数比ではなく、2値基準画
像におけるパターン領域と背景領域との面積比を用いて
もよい。この場合、ステップS4.S5ではそれぞれパ
ターン領域の面積と背1911域の面積、および、それ
らの面積比を算出する。また、2値基準画像はパターン
照合の毎に使用するのであるから、あらかじめ面積比の
みを算出し、メモリしておけばステップS4.S5は不
用であることは当然である。
Note that when creating the corrected density histogram, the area ratio between the pattern area and the background area in the binary reference image may be used instead of the total number ratio of the histogram obtained from the target image. In this case, step S4. In S5, the area of the pattern area, the area of the back 1911 area, and the area ratio thereof are calculated. Furthermore, since the binary reference image is used for each pattern matching, if only the area ratio is calculated in advance and stored in memory, step S4. It goes without saying that S5 is unnecessary.

(G)次に修正濃度ヒストグラム107と濃度ヒストグ
ラム103同士で減算し濃度ヒストグラム差分10Bを
作成する(S7)。
(G) Next, the corrected density histogram 107 and the density histogram 103 are subtracted from each other to create a density histogram difference 10B (S7).

(H)次に濃度ヒストグラム差分108のゼロクロス点
を識別し、閾値109として出力する(S8)。
(H) Next, the zero-crossing point of the density histogram difference 108 is identified and output as the threshold value 109 (S8).

以上のアルゴリズムを1分散σ1のガウス分布性ノイズ
が混入する入力画像に適用する。パターン領域、背景領
域の画像濃度ヒストグラムは式(1)。
The above algorithm is applied to an input image mixed with Gaussian distributed noise of 1 variance σ1. The image density histogram of the pattern area and background area is expressed by equation (1).

式(2)に従うと仮定する。Assume that equation (2) is followed.

☆1.対象画像のパターン領域分布への依存性について
☆1. Regarding the dependence of the target image on the pattern area distribution.

式(1)で示される濃度ヒストグラム102に対してス
テップS6において総置数比の逆比C2/CIを乗じる
と、修正濃度ヒストグラム107は1式(6)になる。
When the density histogram 102 shown by equation (1) is multiplied by the inverse ratio C2/CI of the total number ratio in step S6, the corrected density histogram 107 becomes equation 1 (6).

Y1=C2exp (−(x−ma )”/ a ” 
)    −式(6)よって式(6)1式(2)より濃
度ヒストグラム107゜103の濃度ヒストグラム差分
のゼロクロス点は。
Y1=C2exp (-(x-ma)"/a"
) - Equation (6) Therefore, from Equation (6)1 Equation (2), the zero crossing point of the density histogram difference of density histogram 107°103 is.

(lIlb+II+、)/2−m−式(7)となる。従
って総置数比に依存しなくなることが分かる。
(lIlb+II+,)/2-m- Formula (7) is obtained. Therefore, it can be seen that it does not depend on the total number ratio.

☆2.対象画像の欠陥パターンへの依存性について。☆2. Regarding the dependence of the target image on the defect pattern.

第5図(b)、 (C)に示すようなパターン領域12
0中に欠陥領域121がある場合および背景領域122
中に欠陥領域123がある場合を考える。ここでは欠陥
領域121において画像濃度は背景領域と同等の濃度分
布をし、欠陥領域123において画像濃度はパターン領
域と同等の濃度分布をすると仮定する。
Pattern area 12 as shown in FIGS. 5(b) and (C)
When there is a defective area 121 in 0 and the background area 122
Consider the case where there is a defective area 123 inside. Here, it is assumed that the image density in the defective area 121 has the same density distribution as that of the background area, and that the image density in the defective area 123 has the same density distribution as that of the pattern area.

ステップS3における処理の結果、各欠陥領域121、
123の濃度ヒストグラム上のピーク値をClC2’と
すると、各ヒストグラムは1式(8)1式(9)および
第3図(a)、 (b)に示すようになり、欠陥の寄与
α、βが分布に影響している。
As a result of the process in step S3, each defect area 121,
If the peak value on the concentration histogram of 123 is ClC2', each histogram will be as shown in Equation 1 (8) and Equation 1 (9) and Figures 3 (a) and (b), and the contribution of defects α and β is affecting the distribution.

Y1=(C1−C1’)exp(−(x−mm )2/
 a ”)+C1’ exp(−(x−mb )”/ 
a ”)式(8) %式%) 式(9) ここで、ステップS4.S5において式(8)、弐(9
)より上述の総置数比を求め、ステップS6において濃
度ヒストグラム102(式(8))は総置数比(面積比
)の逆比を乗しられ、濃度ヒストグラム107(式00
))のように変換される。
Y1=(C1-C1')exp(-(x-mm)2/
a ”)+C1'exp(-(x-mb)"/
a ”) formula (8) % formula %) formula (9) Here, in steps S4 and S5, formula (8), 2 (9
), the density histogram 102 (Equation (8)) is multiplied by the inverse ratio of the total number ratio (area ratio), and the density histogram 107 (Equation 00
)).

Yl’ = (C2−C2*C1°/C1)exp(−
(x−mm ) ” / e ”)+(C2*C1’ 
/C1)exp(−(x−mb )”/ a 2)  
−−−一式〇〇)ステップS7において濃度ヒストグラ
ム103゜107の差をとりヒストグラム差分108(
弐01))が求められる。
Yl' = (C2-C2*C1°/C1)exp(-
(x-mm) ”/e”)+(C2*C1'
/C1)exp(-(x-mb)"/a2)
--- Complete set〇〇) In step S7, the difference between the density histograms 103° and 107 is calculated and the histogram difference 108 (
201)) is required.

Y3= (C2−C2°−C2*C1°/C1)exp
(−(x−m、)2/ a 2)(C2−C2°−C2
*C1’/CI)exp(−(x−mb )2/ er
 ”)−(C2−C2’−C2本CI’/C1)  (
exp(−(x−m、  )27 a z)exp(−
(x−tab )”/ σ”))        −一
一弐〇〇ステップS8で式(1υ−〇になる濃度値Xを
求めると、明らかにこの濃度値Xは欠陥領域の面積に寄
らない値となり、閾値として用いることができる。
Y3= (C2-C2°-C2*C1°/C1)exp
(-(x-m,)2/a 2)(C2-C2°-C2
*C1'/CI)exp(-(x-mb)2/er
”)-(C2-C2'-C2 CI'/C1) (
exp(-(x-m, )27 az)exp(-
(x-tab)"/σ")) -11200 In step S8, when finding the density value X that satisfies the formula (1υ-), it is clear that this density value X is a value that does not depend on the area of the defective region. , can be used as a threshold.

以上により1本発明の方法によるとパターン領域の分布
及び欠陥領域の大きさに対し変動しずらい閾値を求める
ことができる。
As described above, according to the method of the present invention, it is possible to obtain a threshold value that does not easily fluctuate with respect to the distribution of pattern areas and the size of defective areas.

(2)実施例2 第2図は本発明の第2の実施例を説明する装置の全体構
成図である。LSI製造工程に於けるパターン検査を目
的に、を子顕微鏡から対象画像を外部記憶装置から設計
データを入力し、対象画像を2値化しモニターするシス
テムに対して本発明を実施した場合について説明する。
(2) Embodiment 2 FIG. 2 is an overall configuration diagram of an apparatus explaining a second embodiment of the present invention. A case will be described in which the present invention is implemented in a system that inputs a target image from a submicroscope and design data from an external storage device, binarizes the target image, and monitors the target image for the purpose of pattern inspection in the LSI manufacturing process. .

符号50は、対象物の画像を取る電子顕微鏡など画像信
号源であり9画像信号54を出力する。
Reference numeral 50 is an image signal source such as an electron microscope that takes an image of an object, and outputs nine image signals 54.

52は、該当対象物の設計データ49を蓄えている外部
磁気メモリであり1通信路51を通して通信路51上の
計算機等から参照することができる。
Reference numeral 52 denotes an external magnetic memory that stores design data 49 of the object, which can be referenced through one communication path 51 from a computer or the like on the communication path 51.

20は、外部から画像信号54を入力する対象画像入力
部で、対象画像55を出力する。  21は。
Reference numeral 20 denotes a target image input unit which inputs an image signal 54 from the outside and outputs a target image 55. 21 is.

画像信号54 と同し領域に相当する設計データ49を
入力する基準画像入力部で9通信路51を介して外部磁
気メモリ52より設計データ49を入力し、基準画像5
6を出力する。22は基準画像56を参考に対象画像5
5に対し設計上のパターン領域と設計上の背景領域との
各々について濃度ヒストグラム57.58を作成するヒ
ストグラム作成部、23は濃度ヒストグラム57.58
に基づきパターン領域及び背景領域の総置数を求めて。
A reference image input unit inputs design data 49 corresponding to the same area as the image signal 54 from an external magnetic memory 52 via a communication path 51, and inputs design data 49 corresponding to the same area as the reference image 54.
Outputs 6. 22 is the target image 5 with reference to the reference image 56.
5, a histogram creation unit that creates density histograms 57.58 for each of the designed pattern area and the designed background area; 23 is a density histogram 57.58;
Find the total number of pattern areas and background areas based on.

さらに総置数比59を算出する総置数比算出部。Furthermore, a total number ratio calculation unit that calculates a total number ratio 59.

24はパターン領域の濃度ヒストグラムに対し総置数比
59の逆数を各濃度階の度数に乗じ新たな修正濃度ヒス
トグラム61を求めるヒストグラム変換部、26は濃度
ヒストグラム58と修正濃度ヒストグラム61 との差
分をとり濃度ヒストグラム差分62を求めるヒストグラ
ム差分算出部である。29は、fA度ヒストグラム差分
62のゼロクロスポイントを求め閾値63として出力す
るゼロクロス点識別部である。ゼロクロス点識別部29
では、濃度ヒストグラム差分62にノイズがある一定以
上含まれている場合には、近傍を1次式または、3次式
で近似しゼロクロスポイントを求める。27は、閾(1
63に基づき対象画像55を2値化し2(!画像64を
出力する画像2値化部である。28は、2値画像64を
外部モニター53で観察できるようにvideo信号に
変換し外部へ出力する画像出力部である。
24 is a histogram conversion unit that multiplies the frequency of each density level by the reciprocal of the total number ratio 59 for the density histogram of the pattern area to obtain a new corrected density histogram 61; 26 calculates the difference between the density histogram 58 and the corrected density histogram 61; This is a histogram difference calculation unit that calculates a density histogram difference 62. Reference numeral 29 denotes a zero-crossing point identification unit that determines the zero-crossing point of the fA degree histogram difference 62 and outputs it as a threshold value 63. Zero cross point identification section 29
Now, if the density histogram difference 62 contains noise exceeding a certain level, the neighborhood is approximated by a linear equation or a cubic equation to find a zero-crossing point. 27 is the threshold (1
28 is an image binarization unit that binarizes the target image 55 based on 63 and outputs the 2(! This is an image output unit that outputs images.

(3)実施例3 実施例2における総攬数比算出部23として入力に参照
画像56を用い同様のパターン領域と背景領域との度数
比を求める総攬数比算出部とすることが可能である。
(3) Embodiment 3 The total revenue ratio calculation unit 23 in Example 2 can be replaced by a total revenue ratio calculation unit that uses the reference image 56 as an input and calculates the frequency ratio between a similar pattern area and a background area. be.

[発明の効果] 以上説明したように9本発明によれば、基準画像を用い
てパターン分布及びノイズ分布への依存性をより少なく
した閾値算出のための処理方法を提供することができる
。なお、この場合、厳密にヒストグラム変換の結果各領
域の面積比が1になる必要は無く、ある程度ずれていて
もかまわない。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide a processing method for calculating a threshold value using a reference image with less dependence on pattern distribution and noise distribution. Note that in this case, it is not strictly necessary that the area ratio of each region becomes 1 as a result of the histogram conversion, and a certain degree of deviation is acceptable.

従って、演算速度が問題になる場合には上記総攬数比が
1からあまり離れていない場合にはヒストグラム変換を
省略し行うこともできる。
Therefore, if the calculation speed is an issue, the histogram conversion can be omitted if the total power ratio is not far from 1.

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

第1図は本発明の一実施例アルゴリズムのフローチャー
ト、第2図は本発明の顕微鏡画像を2値化しモニターす
るシステムの一実施例全体構成図。 第3図は本発明のヒストグラム差分の説明図、第4図は
入力画像の濃度ヒストグラムの説明図、第5図は濃度ヒ
ストグラムの欠陥パターンへの依存性の説明図、第6図
は閾値のパターン分布への依存性の説明図。 図中、S3は濃度ヒストグラム作成、S4は総攬数算出
、S5は総攬数比算出、S6は修正濃度ヒストグラム作
成、S7は濃度ヒストグラム差分作成、S8はゼロクロ
ス点識別を表す。
FIG. 1 is a flowchart of an algorithm according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an overall configuration diagram of an embodiment of a system for binarizing and monitoring microscopic images according to the present invention. Fig. 3 is an explanatory diagram of the histogram difference of the present invention, Fig. 4 is an explanatory diagram of the density histogram of the input image, Fig. 5 is an explanatory diagram of the dependence of the density histogram on defect patterns, and Fig. 6 is an explanatory diagram of the threshold value pattern. An explanatory diagram of dependence on distribution. In the figure, S3 represents creation of a density histogram, S4 represents calculation of total number of hits, S5 represents calculation of total number of ratios, S6 represents creation of corrected density histogram, S7 represents creation of density histogram difference, and S8 represents zero crossing point identification.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 2値基準画像を持ちかつノイズを含む濃淡画像を2値化
するための閾値を算出するに当って、濃淡画像を上記基
準画像に基づきパターン領域と背景領域とに分け、 各領域それぞれについて濃淡ヒストグラムを作成し、 2つの濃淡ヒストグラムの総度数がおおむね同程度にな
るよう少なくとも一方の濃淡ヒストグラムを各濃度階の
度数に係数をかけることによって変換し、 濃度ヒストグラムの変換が一方のみの場合には変換され
た濃度ヒストグラムと変換されなかった濃度ヒストグラ
ムとの間で、変換が両方の場合には、変換された濃度ヒ
ストグラム同士の間で減算処理を行い、 ヒストグラム差分を求め、 該ヒストグラム差分のゼロクロス点を閾値とする ことを特徴とする画像閾値算出処理方法。
[Claims] In calculating a threshold for binarizing a grayscale image that has a binary reference image and includes noise, the grayscale image is divided into a pattern area and a background area based on the reference image, A density histogram is created for each region, and at least one of the density histograms is transformed by multiplying the frequency of each density level by a coefficient so that the total frequencies of the two density histograms are approximately the same. If only the converted density histogram is converted and the unconverted density histogram, and if both are converted, subtraction processing is performed between the converted density histograms to find the histogram difference, and the histogram difference is calculated. An image threshold calculation processing method characterized by using a zero-crossing point of a histogram difference as a threshold.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015132622A (en) * 2010-06-30 2015-07-23 ルミネックス コーポレーション System and method for increasing measurement accuracy in particle image creation device using light distribution

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