JPH0695340B2 - 画像マッチング方法 - Google Patents
画像マッチング方法Info
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- JPH0695340B2 JPH0695340B2 JP60247506A JP24750685A JPH0695340B2 JP H0695340 B2 JPH0695340 B2 JP H0695340B2 JP 60247506 A JP60247506 A JP 60247506A JP 24750685 A JP24750685 A JP 24750685A JP H0695340 B2 JPH0695340 B2 JP H0695340B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Character Discrimination (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はたとえば走査形電子顕微鏡において得られた集
積回路チップ表面のパターン画像データと基準のパター
ン画像データとのマッチング処理をコンピュータにより
行なう画像マッチング方法に関する。
積回路チップ表面のパターン画像データと基準のパター
ン画像データとのマッチング処理をコンピュータにより
行なう画像マッチング方法に関する。
従来、それぞれ記憶装置に格納された２つの画像データ
のマッチング処理をコンピュータにより行なう方法とし
て、２つの画素データの全画素に対して画素間のマッチ
ング処理を行なっており、データ量が多い場合には高速
のミニコンピュータを使用しても多くの時間を要してい
た。即ち、画素間のマッチングは、信頼性が高い反面、
フローティング演算の量が膨大となり、フローティング
・ポイント・プロセッサを搭載したコンピュータでも処
理時間が長くなる。
のマッチング処理をコンピュータにより行なう方法とし
て、２つの画素データの全画素に対して画素間のマッチ
ング処理を行なっており、データ量が多い場合には高速
のミニコンピュータを使用しても多くの時間を要してい
た。即ち、画素間のマッチングは、信頼性が高い反面、
フローティング演算の量が膨大となり、フローティング
・ポイント・プロセッサを搭載したコンピュータでも処
理時間が長くなる。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、２つの画
像データのマッチング処理を高速にかつ精度を低下させ
ることなくコンピュータにより行ない得る画像マッチン
グ方法を提供するものである。
像データのマッチング処理を高速にかつ精度を低下させ
ることなくコンピュータにより行ない得る画像マッチン
グ方法を提供するものである。
即ち、本発明の画像マッチング方法は、２個の画像デー
タをそれぞれ同様に複数のブロックに分割し、両画像デ
ータのブロック間で相関係数が最大となるマッチング処
理を行ない、次に上記処理でマッチングのとれた両画像
データの特定の各ブロック内の画素間で相関係数が最大
となるマッチング処理を行なうことを特徴とするもので
ある。
タをそれぞれ同様に複数のブロックに分割し、両画像デ
ータのブロック間で相関係数が最大となるマッチング処
理を行ない、次に上記処理でマッチングのとれた両画像
データの特定の各ブロック内の画素間で相関係数が最大
となるマッチング処理を行なうことを特徴とするもので
ある。
このような方法により、精度が低下させることなく高速
に処理できることが確認された。
に処理できることが確認された。
以下、地面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明方法が適用される走査型電子顕微鏡（SE
M）のシステム構成の概要を示しており、１はSEM本体、
２はミニコンピュータ、３はプロセッサ、4Aは基準とな
る画像データＡを格納する記憶装置、4Bは比較対象とな
る画像データＢを格納する記憶装置である。上記画像デ
ータA,Bはそれぞれたとえば第２図（ａ），（ｂ）に示
すようなパターン画像Ａ′,B′に対応するデータであ
り、同じデータ形式およびデータ量を有するものとす
る。
M）のシステム構成の概要を示しており、１はSEM本体、
２はミニコンピュータ、３はプロセッサ、4Aは基準とな
る画像データＡを格納する記憶装置、4Bは比較対象とな
る画像データＢを格納する記憶装置である。上記画像デ
ータA,Bはそれぞれたとえば第２図（ａ），（ｂ）に示
すようなパターン画像Ａ′,B′に対応するデータであ
り、同じデータ形式およびデータ量を有するものとす
る。
第３図は、本発明方法の画像マッチング処理をコンピュ
ータにより行なうためのプログラムによる処理手順を概
略的にフローチャートで示したものである。
ータにより行なうためのプログラムによる処理手順を概
略的にフローチャートで示したものである。
先ず、第１段階では、前記画像データA,Bについてそれ
ぞれ対応するパターン画像Ａ′,B′（たとえば512×512
画素からなる。）をそれぞれ第４図に示すように縦，横
方向に複数個に区分して得られる各ブロックBL11,BL12,
…,BLnn（それぞれ縦方向がｍ画素、横方向がｍ画素で
ある場合、ｍ×ｎ画素であるが512画素以下である。）
に相当するブロックデータに分割し、上記各ブロックを
それぞれ１画素と見倣して２つの画像データA,Bの全ブ
ロックに対してブロック間の相関関係が最大となる重な
り状態を求め、これをブロック間のマッチングの最適状
態であると見倣す。この場合、重なり合った各ブロック
のうち画像データＡの各ブロック内の画素の濃淡値デー
タの平均値をxi、画像データＢのうち、画像データＡと
重なり合った各ブロック内の画素の濃淡値データ平均値
をyi（ｉは正の整数）とすると、たとえば第６図に実線
で示すように２つの画像データA,Bをブロック単位で重
ね合わせた状態において、重なり合ったブロックの濃淡
値の平均、即ち、xiおよびyiの平均値をmx、my、その標
準偏差をσｘ、σｙで表わすと、画像データＡの標準測
度Xi、画像データＢの標準測度Yiは （第６図の場合にはｉ≦９） から求められる。そこで、今、重なり合っているブロッ
クの数をｎ個とすると、相関係数ｒは次式から得られ
る。
ぞれ対応するパターン画像Ａ′,B′（たとえば512×512
画素からなる。）をそれぞれ第４図に示すように縦，横
方向に複数個に区分して得られる各ブロックBL11,BL12,
…,BLnn（それぞれ縦方向がｍ画素、横方向がｍ画素で
ある場合、ｍ×ｎ画素であるが512画素以下である。）
に相当するブロックデータに分割し、上記各ブロックを
それぞれ１画素と見倣して２つの画像データA,Bの全ブ
ロックに対してブロック間の相関関係が最大となる重な
り状態を求め、これをブロック間のマッチングの最適状
態であると見倣す。この場合、重なり合った各ブロック
のうち画像データＡの各ブロック内の画素の濃淡値デー
タの平均値をxi、画像データＢのうち、画像データＡと
重なり合った各ブロック内の画素の濃淡値データ平均値
をyi（ｉは正の整数）とすると、たとえば第６図に実線
で示すように２つの画像データA,Bをブロック単位で重
ね合わせた状態において、重なり合ったブロックの濃淡
値の平均、即ち、xiおよびyiの平均値をmx、my、その標
準偏差をσｘ、σｙで表わすと、画像データＡの標準測
度Xi、画像データＢの標準測度Yiは （第６図の場合にはｉ≦９） から求められる。そこで、今、重なり合っているブロッ
クの数をｎ個とすると、相関係数ｒは次式から得られ
る。
（第６図の場合はｎ＝９） このような処理を、たとえば第５図に矢印で示すように
画像データＡに対する画像データＢの対応領域を変えて
画像データA,Bのブロック単位での重なり状態を順次変
える毎に重なり合った部分について行ない、それぞれ得
られた相関係数ｒのデータを重なり状態を表わすデータ
に対応づけて一時的な記憶領域に格納しておき、全ての
重なり状態についての相関係数ｒを求めたのちにそれが
最大となる重なり状態を求め、そのときの重なり合った
１組のブロックを特定する。
画像データＡに対する画像データＢの対応領域を変えて
画像データA,Bのブロック単位での重なり状態を順次変
える毎に重なり合った部分について行ない、それぞれ得
られた相関係数ｒのデータを重なり状態を表わすデータ
に対応づけて一時的な記憶領域に格納しておき、全ての
重なり状態についての相関係数ｒを求めたのちにそれが
最大となる重なり状態を求め、そのときの重なり合った
１組のブロックを特定する。
なお、上記ブロック間のマッチング処理に際して、たと
えば各ブロクの特定画素（たとえば中心位置の画素。）
のデータにより当該ブロックのデータを代表させ、この
データを用いてブロック間マッチング処理を行なうよう
にしてもよい。
えば各ブロクの特定画素（たとえば中心位置の画素。）
のデータにより当該ブロックのデータを代表させ、この
データを用いてブロック間マッチング処理を行なうよう
にしてもよい。
次に、第２段階では、前記第１段階で特定された１組の
ブロック（ブロック間の相関係数ｒが最大となるように
重なり合った画像データA,B内の各１個のブロック）に
対して各々のブロック内の画素間の相関係数が最大とな
る重なり状態を求め、これを画素間のマッチングの最適
状態、換言すれば画像データA,Bのマッチングの最適状
態であると見倣す。この場合、たとえば第７図に矢印で
示すように画像データＡ内の特定の１個のブロックBLA
に対する画像データＢ内の特定の１個のブロックBLBの
対応領域を変えて上記１組のブロック間の画素単位（画
素データＰ）での重なり状態を順次変える。そして、そ
れぞれの重なり状態において、重なり合った画素の濃淡
値、即ち、uiおよびvi系列の平均値mu,mvとその標準偏
差σu,σｖを求め、各系列の標準速度Ui:Viを から求める。したがって、画素間の相関係数ｒ′は、重
なり合っている画素の数をｋ個とすると、次式から得ら
れる。
ブロック（ブロック間の相関係数ｒが最大となるように
重なり合った画像データA,B内の各１個のブロック）に
対して各々のブロック内の画素間の相関係数が最大とな
る重なり状態を求め、これを画素間のマッチングの最適
状態、換言すれば画像データA,Bのマッチングの最適状
態であると見倣す。この場合、たとえば第７図に矢印で
示すように画像データＡ内の特定の１個のブロックBLA
に対する画像データＢ内の特定の１個のブロックBLBの
対応領域を変えて上記１組のブロック間の画素単位（画
素データＰ）での重なり状態を順次変える。そして、そ
れぞれの重なり状態において、重なり合った画素の濃淡
値、即ち、uiおよびvi系列の平均値mu,mvとその標準偏
差σu,σｖを求め、各系列の標準速度Ui:Viを から求める。したがって、画素間の相関係数ｒ′は、重
なり合っている画素の数をｋ個とすると、次式から得ら
れる。
このようにして求めた相関係数ｒ′のそれぞれを重なり
状態を表わすデータに対応づけて一時的な記憶領域に格
納しておき、全ての重なり状態についての相関係数ｒ′
を求めたのちにそれが最大となる重なり状態を求め、こ
れを画像データA,Bの最適マッチング状態と見倣す。
状態を表わすデータに対応づけて一時的な記憶領域に格
納しておき、全ての重なり状態についての相関係数ｒ′
を求めたのちにそれが最大となる重なり状態を求め、こ
れを画像データA,Bの最適マッチング状態と見倣す。
上記実施例において、対比すべき画像データA,Bのパタ
ーン画像Ａ′,B′の位置ずれが比較的小さいことが予め
判明している場合には、ブロック間マッチング処理に際
して重なり合わせるべきブロック領域あるいはブロック
数を最適マッチング状態になる可能性が高い範囲に制限
して重なり状態を変えるようにすれば、一層高速の処理
が可能になる。たとえば、画像データA,Bの重なり状態
として、最初は第６図中に実線で示したように1/4の画
像領域を対応させ、次第に重なり領域を増やして全画像
領域を重ならせ、こののち次第に重なり領域を減らして
最終的に第６図中に点線で示すように1/4の画像領域
（最初のときの重なり領域とは異なる。）を対応させる
ようにしてもよい。同様のことは、画素間マッチング処
理に際しての重なり状態を変える場合にも適用できる。
ーン画像Ａ′,B′の位置ずれが比較的小さいことが予め
判明している場合には、ブロック間マッチング処理に際
して重なり合わせるべきブロック領域あるいはブロック
数を最適マッチング状態になる可能性が高い範囲に制限
して重なり状態を変えるようにすれば、一層高速の処理
が可能になる。たとえば、画像データA,Bの重なり状態
として、最初は第６図中に実線で示したように1/4の画
像領域を対応させ、次第に重なり領域を増やして全画像
領域を重ならせ、こののち次第に重なり領域を減らして
最終的に第６図中に点線で示すように1/4の画像領域
（最初のときの重なり領域とは異なる。）を対応させる
ようにしてもよい。同様のことは、画素間マッチング処
理に際しての重なり状態を変える場合にも適用できる。
上記実施例の画像マッチング方法によれば、たとえば8.
9μｍ□の画像データを512×512画で取り込み、これを1
6×16ブロック（即ち、１ブロックは32×32画素にな
る。）に分割して画像マッチングを行なった結果、x,y
方向の両方向において0.15μｍ以下の精度でマッチング
が可能であることが分った。さらに、処理時間も２〜３
分で済み、従来の方法に比べて極めて高速に処理できる
ことが分った。
9μｍ□の画像データを512×512画で取り込み、これを1
6×16ブロック（即ち、１ブロックは32×32画素にな
る。）に分割して画像マッチングを行なった結果、x,y
方向の両方向において0.15μｍ以下の精度でマッチング
が可能であることが分った。さらに、処理時間も２〜３
分で済み、従来の方法に比べて極めて高速に処理できる
ことが分った。
なお、上記実施例においては、等方形状のブロックに分
割した場合について説明したが、これに限らず長方形状
に分割した場合にも同様に実施可能である。
割した場合について説明したが、これに限らず長方形状
に分割した場合にも同様に実施可能である。
上述したように本発明の画像マッチング方法によれば、
２つの画像データのマッチング処理を高速にかつ精度を
低下させることなくコンピュータにより行なうことがで
きるので、走査型電子顕微鏡システム等に用いて好適で
ある。
２つの画像データのマッチング処理を高速にかつ精度を
低下させることなくコンピュータにより行なうことがで
きるので、走査型電子顕微鏡システム等に用いて好適で
ある。
第１図は本発明方法の一適用例を示す走査型電子顕微鏡
システムを概略的に示す構成説明図、第２図（ａ），
（ｂ）は第１図中の記憶装置に格納されている２個の画
像データに各対応するパターン画像の例を示す図、第３
図は本発明の画像マッチング方法の一実施例に係るコン
ピュータプログラムによる処理手順の概要を示すフロー
チャート、第４図は第２図（ａ），（ｂ）に示したパタ
ーン画像の画像データに対するブロック分割の一例を示
す図、第５図は第３図のフローチャート中のブロック間
マッチング処理に際して２個の画像データのブロック単
位での重ね合わせ方法の一例を示す図、第６図は第５図
に示した重ね合わせ方法による重なり状態の一例を示す
図、第７図は第３図のフローチャート中の画素間マッチ
ング処理に際して２個のブロックの画素単位での重ね合
わせ方法の一例を示す図である。 １……SEM本体、２……ミニコンピュータ、３……プロ
セッサ、4A,4B……記憶装置、A,B……画像データ、
Ａ′,B′……パターン画像、BL11,BL12,…,BLnn,BLA,BL
B……ブロック、Ｐ……画素データ。
システムを概略的に示す構成説明図、第２図（ａ），
（ｂ）は第１図中の記憶装置に格納されている２個の画
像データに各対応するパターン画像の例を示す図、第３
図は本発明の画像マッチング方法の一実施例に係るコン
ピュータプログラムによる処理手順の概要を示すフロー
チャート、第４図は第２図（ａ），（ｂ）に示したパタ
ーン画像の画像データに対するブロック分割の一例を示
す図、第５図は第３図のフローチャート中のブロック間
マッチング処理に際して２個の画像データのブロック単
位での重ね合わせ方法の一例を示す図、第６図は第５図
に示した重ね合わせ方法による重なり状態の一例を示す
図、第７図は第３図のフローチャート中の画素間マッチ
ング処理に際して２個のブロックの画素単位での重ね合
わせ方法の一例を示す図である。 １……SEM本体、２……ミニコンピュータ、３……プロ
セッサ、4A,4B……記憶装置、A,B……画像データ、
Ａ′,B′……パターン画像、BL11,BL12,…,BLnn,BLA,BL
B……ブロック、Ｐ……画素データ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−91331（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−137978（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−159180（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−4882（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−159972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−161082（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】それぞれ記憶装置に格納されている２個の
画像データのマッチング処理をコンピュータにより行う
画像マッチング方法において、上記２個の画像データを
それぞれ同様に複数のブロックに分割し、一方の画像デ
ータのブロックに対して他方の画像データのブロックを
順次重ね、ブロック単位で移動した状態で移動方向を変
えながら、重なり合った両画像データのブロック間で各
ブロックを１画素と見倣して相関係数が最大となるマッ
チング処理を行ない、次に上記処理でマッチングのとれ
た両画像データの特定の各ブロック内の画素間でのみ一
方の画素に対して他方の画素を順次重ね、一定量移動し
た状態で移動方向を変えながら、重なり合った両画素の
相関係数が最大となるマッチング処理を行なうことを特
徴とする画像マッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60247506A JPH0695340B2 (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 画像マッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60247506A JPH0695340B2 (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 画像マッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62107386A JPS62107386A (ja) | 1987-05-18 |
| JPH0695340B2 true JPH0695340B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=17164488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60247506A Expired - Lifetime JPH0695340B2 (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 画像マッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695340B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6461881A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Fujitsu Ltd | System for processing template matching |
| JPH05159064A (ja) * | 1991-12-09 | 1993-06-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 画像探索装置 |
| JPH05159063A (ja) * | 1991-12-09 | 1993-06-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 画像検索装置 |
| JPH07210689A (ja) * | 1994-01-18 | 1995-08-11 | Asia Electron Inc | 画像位置検出方法 |
| JP2003280295A (ja) * | 2002-03-19 | 2003-10-02 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置の濃度補正方法 |
| JP6732902B2 (ja) | 2016-06-03 | 2020-07-29 | マクセル株式会社 | 撮像装置および撮像システム |
| CN113656660B (zh) * | 2021-10-14 | 2022-06-28 | 北京中科闻歌科技股份有限公司 | 跨模态数据的匹配方法、装置、设备及介质 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58161082A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-24 | Fujitsu Ltd | 印鑑照合方式 |
| JPS60159972A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-21 | Toshiba Corp | 画像の精密位置合わせ装置 |
-
1985
- 1985-11-05 JP JP60247506A patent/JPH0695340B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62107386A (ja) | 1987-05-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |