JPH0715707B2 - 高解像度画像圧縮方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は画像の高解像度圧縮技術に関するものであっ
て、更に詳細には、圧縮された高解像度のアイコン画像
がテスト中の集積回路の動作状態を表わすより大きな画
像から形成される集積回路における動作欠陥の動的画像
形成のための方法及び装置に関するものである。

従来技術 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（IC）テ
スタは、テスト中の装置（DUT）の外部ピンから情報を
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
力ピンへ励起を与え且つIC出力ピ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ものである。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、各ベクトルのDUTのピンへ印加
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の外部ピン乃至はボンドパッドに
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1keV）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. Menzel及びE. Kubalek共
著の「集積回路の電子ビームテストの基礎（Fundamenta
ls of Electron Beam Testing of Integarated
Circuits）」、５ スキャニング103−122（1983）、及
びE. Plies及びG. Otto共著の「機械的及び電子プロ
ーブを使用する集積回路内部の電圧測定（Voltage Mea
surement Inside Integrated Circuit Using Mech
anical and Electron Probes）」、IVスキャニング
エレクトロンマイクロスコピー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、「IDS 5000」ワークステーションをベースとした
電子ビームテストシ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 Integration in ａ Workstation
Based Ｅ−Beam Tester）」、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（1986）、
N. Richardson、「VLSI回路デバッグ用の電子ビーム探
査（Ｅ−Beam Probing for VLSI Circuit Debu
g）」、VLSIシステムズデザイン（1987）、S. Concin
a、N.Richardson、「IDS 5000:VLSI用統合診断システ
ム（IDS 5000: an Integrated Diagnosis System
for VLSI）」、７マイクロエレクトロニック・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4,70
6,019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欠陥を解析する場合
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捜すのではなく（「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DUT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
ばシュルンベルジェ「IDS 5000」などのような従来の
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のピ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、DUT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DU
T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512×512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、DUT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
して発生されるものである。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り、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. W
iener、V. Rao、「VLSIランダムロジック装置の動的欠
陥画像形成（Dynamic Fault Imaging of VLSI Ran
dom Logic Devices）」、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。状態毎に１個の画像を基礎とし
た場合、この比較プロセスは、その発生箇所からそれが
最初に検知された場所への欠陥の伝搬を表わしている。
この欠陥は、差分画像におけるズレとして表われる場合
があり、例えば、そうでなければ灰色の差分画像におい
て黒又は白の線がDUT内の不正確な論理レベルを表わす
ことが可能である。この様な比較プロセスは、「動的欠
陥画像形成（Dynamic Fault Imaging）」（DFI）とし
て知られている。

勿論、この比較が正確に作用する場合には、これら二つ
の画像のスタックは、同一の条件を表わさねばらず、即
ち同一のSEM動作条件下で同一の倍率で結像されたチッ
プの同一の区域を表わす。しかしながら、一方のスタッ
クの画像が、画像が得られた場合にSEMに関してチップ
の方位が多少異なっていたために、別のスタックの画像
に関して傾斜乃至は回転されている場合がある。完全な
整合が可能ではないので、各画像を他のスタックの対応
する画像と整合させるためには一方のスタックの各画像
に関して「空間的ワーピング（撓曲）」動作を実施する
ことが必要となる場合がある。

画像が得られ、フィルタされ、整合され且つ画素毎に比
較されて結果的に得られる「差分」画像のスタックが形
成されると、これらの差分画像を表示して一連の画像を
介して欠陥伝搬のトラッキング即ち追従を行なうことが
可能である。これらの差分画像は、解析用の重要な情報
（欠陥伝搬）のみを強調するために処理することも可能
である。しかしながら、診断目的のために、情報は、画
像当り512×512画素であり且つ画素当り８個のビットで
あって過剰ぎみである。診断のために必要とされる情報
は、該一連の画像を介して欠陥伝搬を追従するもののみ
であるに過ぎない。

画像が正確に処理され且つ減算が良好に実施されると、
実際のDFI診断を開始することが可能である。欠陥の性
質、発生位置及び発生時間に関する鍵は、差分画像のス
タック内のどこかに見出すことが可能である。これらの
鍵を効率的に見出すために、該画像を迅速且つ対話的に
（10分の数秒で）アクセスし、表示し且つ視覚的に比較
することが可能であることが重要である。このことを行
なう一つの方法は、該スタックの全ての画像を並列して
同時的に表示させ、欠陥伝搬を容易に見ることを可能と
することである。しかしながら、各画像は512×512個の
画素を有している場合には、一度に４個の画像のみを従
来の高分解能コンピュータワークステーションディスプ
レイスクリーン上に表示することが可能であるに過ぎな
い。

多数の画像をスクリーン上に同時的に表示する一つの方
法（欠陥伝搬の視覚的トラッキングを容易とするため
に）は、各画像の寸法を減少して「アイコン（icon）」
を形成するか又は画像を圧縮し、スクリーン上に表示す
ることである。例えば、512×512画素画像は64×64画素
アイコンに圧縮する場合には、アイコンの各画素は最初
の画像の８×８画素の正方形部分を表わしている。この
様なアイコンを使用して、数10個の画像をディスプレイ
スクリーン上に同時的に表示させることが可能である。
しかしながら、画像をアイコンに圧縮する場合、情報が
失われることとなる（上述した例においては、最初の画
像から63/64の情報が失われる場合がある）。アイコン
の詳細はDFI解析のために必要であるので、画像の高分
解能圧縮が必要とされる。しかしながら、多数のアイコ
ン画像が一度に表示される場合には、効率的なDFI解析
は、表示されるべき画像がスタックから選択された場合
に画像圧縮を迅速に実施することを必要とする。「対話
的」動作を達成するためには、例えば画像からアイコン
を用意する場合などの任意の選択したプロセスを実施し
且つ例えば２秒を超えることのない期間内にその結果を
表示することが望ましい。

幾何学的動作、フィルタ動作及びパターン認識を実施す
るためにコンボリューション即ち畳み込みを使用するシ
ステムは従来公知である。この様なシステムは、大型の
畳み込みの計算を高速化するために高速フーリエ変換を
使用する場合がある。データに関してどれほどの演算を
実施するかということは前もって分っていないので、浮
動小数点演算がしばしば使用される。しかしながら、浮
動小数点演算を使用する場合には、中間結果は必要以上
に正確である場合がしばしばあり、従って計算を行なう
場合に時間が過剰となる場合がある。この精度が要求さ
れない場合には、それは時間及び資源の浪費となる。

画像処理を高速化させる別の方法は、高速で特定の作業
を実施するべく構成された専用のプロセサを使用するこ
とである。しかしながら、この様なプロセサのコスト
は、テストシステムのコストを著しく増加させる場合が
ある。その代わりに、スタンダード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を使用して、処理時
間を失うことなく画像処理を実施することが好ましい。

目 的 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」で
動的欠陥画像形成（DFI）を行なうことを可能とする十
分な速度を有しており且つ処理を実施するための専用ハ
ードウェアを必要とすることのない例えばシュルンベル
ジェ「IDS 5000」などのようなシステムにおいて設け
られるタイプのワークステーションにおける高分解能画
像圧縮用の方法及び装置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、画像からアイコンへ
の高解像度圧縮を行なうための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DFI解析における手助けとして複数個のアイコ
ンを同時的に表示することが可能であるような圧縮技術
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、圧縮を実施するための専用計算ハードウェアに
対する必要性なしに電子ビームテストプローブシステム
と関連する汎用ワークステーション内に電圧コントラス
ト画像の迅速且つ対話的圧縮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、状態立方体として
知られる画像のスタックの三次元表示のワークステーシ
ョンディスプレイスクリーンに関する二次元エミュレー
ションを可能とする技術を提供することである。

構 成 本発明は、画素から構成される画像を高分解能の圧縮し
たアイコン画像へ迅速に圧縮し且つこの様な方法を使用
して集積回路内の動作欠陥を動的欠陥画像形成するため
の方法を提供している。複数個のこの様なアイコンを並
置させてスクリーン上に表示することにより、装置の機
能性に関してほとんど知識を持っていないオペレータに
よってさえも、テスト中のIC装置内の欠陥を容易にトレ
ース即ち追跡することを可能としている。

本発明によれば、ｎ×ｎ画素から形成される画像をｐ×
ｐ画素のアイコンへ圧縮し、尚ｎ＝ｐ・ｑであって、且
つｑは整数であり、その場合に、該画像をｑ×ｑ画素の
ｐ個のタイルへ分割し、各タイルからｑ個の画素を選択
することにより行ない、その場合に前記ｑ個の画素の各
々はタイル内の所定の指向方位を表わしており、且つ選
択したｑ個の画素の平均値を計算して該タイルを表わす
単一の画素を発生することによって行なう。従って、前
記タイルを表わす画素は、ｐ×ｐ画素のアイコンを形成
する。選択したｑ個の画素の各々は、好適には、ｑ個の
画素の水平行、ｑ個の画素の垂直列、及び該タイルの画
素の一対の相互に直交する対角線を一義的に表わしてい
る。その結果得られるアイコンの特徴を鮮明なものとす
るために、エッジ強調を実施することも可能である。

本発明は、更に、集積回路装置内の動作欠陥を動的に画
像形成する方法を提供している。ストロボ電圧コントラ
スト画像の第一スタックを用意し、その画像の各々はIC
装置の動作状態を表わしており且つ一組の画素を有して
いる。ストロボ電圧コントラスト画像の第二スタックを
用意し、その画像の各々はIC装置の動作状態を表わして
おり且つ一組の画素を有している。第一スタックと第二
スタックの画像の間の差異を表わすｎ×ｎ画素の画像の
第三スタックは、第一スタックの画像及び第二スタック
の画像の画素値の間の差異を計算することによって準備
される。第三スタックの複数個の画像をｐ×ｐ画素のア
イコンへ圧縮し、尚ｎ＝ｐ・ｑであって、且つｑは整数
であり、その圧縮を行なう場合に、各画像をｑ×ｑ画素
のｐ個のタイルへ分割し、各タイルからｑ個の画素を選
択し、尚前記選択したｑ個の画素の各々は該タイル内の
所定の指向方位を表わしており、且つ選択したｑ個の画
素の平均値を計算して該タイルを表わす１個の画素を発
生し、その場合に該タイルを表わす画素がｐ×ｐ画素の
１個のアイコンを形成するようにさせることによって行
なわれる。複数個のこの様なアイコンを同時的に表示さ
せ、従って第一スタックと第二スタックとの間の動作状
態における差異を容易に観察することが可能である。

画像圧縮は、好適には、電子ビームテストプローブシス
テムと関連する適宜プログラムされた汎用プロセサを使
用して実施する。

従って、本発明の方法及び装置は、例えば集積回路装置
内の動作欠陥などの動的プロセスの迅速且つ効率的な解
析を行なうことを可能としている。

実施例 以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態様
について詳細に説明する。

集積回路を解析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図にブロック図で概略示してある。
この電子ビームテストプローブシステムは三つの機能的
要素を有しており、即ち電子ビームテストプローブ12
と、回路励起器14と、ディスプレイターミナル18を具備
するデータ処理システム16とを有している。解析される
べき集積回路は、電子ビームテストプローブ12内に配置
され、従ってそのICの種々の点において電位測定を行な
うことが可能である。測定を行なうべき点は、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
プローブ12へ送られる。回路解析の期間中、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14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、使
用されるべきテスト信号パターン及びテスト信号パター
ンと相対的な電位測定のタイミングを特定するために使
用することが可能である。この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を第２図にブロック図で示してあ
る。データ処理システム16は、大略、二つの機能グルー
プに分割することが可能であり、即ち、計算システム50
と電子ビームテストプローブ制御システム52とに分割す
ることが可能である。ここでは、計算システム50につい
てのみ説明する。このシステムの残部については、米国
特許第4,706,019号に記載されている。計算システム50
は、テスト中のICの高解像度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。コンピュ
ータシステム50は、マイクロプロセサ54と、RAMメモリ5
6と、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とを有している。更に、コンピュータ
システム50は、例えば少なくとも1000×1000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61を
駆動するためのディスプレイインターフェース60を持っ
た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18は、更に、命令を入力するためのキーボ
ード及びディスプレイスクリーン上の点を指摘し且つ特
定するためのポインタ手段（例えば「マウス」）を有し
ている。ディスプレイターミナル18は、更に、グラフィ
ックディスプレイを発生するのに必要な時間を減少する
ためにそれ自身のグラフィックアクセリレータ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を介して他のコンピュータシステムと通
信するためのインターフェース64を有することが可能で
ある。

第３図は、シュルンベルジェ「IDS 5000」電子ビーム
テストプローブシステムによって得られた二つのスタッ
クの画像から選択された一対ストロボ電圧コントラスト
画像を示している。各画像は、512×512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）強度を有している。各スタッ
クは、最大100又はそれ以上の画像から構成することが
可能である。DFI解析のために多数のこの様な画像を同
時的に表示することが望ましく、しかも典型的なエンジ
ニアリングワークステーションのディスプレイスクリー
ン上に一度に四つのみを表示することが可能であるよう
な十分な大きさの画像であることが望ましい。

第４図は、本発明に基づいて、ストロボ電圧コントラス
ト画像のスタックから用意される一連のアイコンのスク
リーン表示を示している。テスト中の装置の動作は、状
態毎に容易にトレースすることが可能である。

第５図は、本発明に基づいて差分画像のスタックから用
意される一連のアイコンのスクリーン表示を示してい
る。差分画像アイコンが用意された二つのスタックの各
々からの一方の画像の１個のアイコンが第５図の右上部
分に示されている。第５図の左側部分における差分画像
アイコン（１乃至30の番号を付してある）は、テスト中
の装置における欠陥の伝搬を示している。完全に白いア
イコンは、それらの動作状態において欠陥が発生してい
ないことを示している。他の差分アイコンにおける黒線
は、テスト中の装置の表示した部分を介して伝搬する欠
陥を表わしている。伝搬のパターンは、欠陥が規則的な
対応でそれ自身繰返すことを表わしており、それから、
不正確な論理レベルが例えばリセット信号によって周期
的に補正されることが推論される。

状態立方体として知られるようになったエミュレーショ
ンを行なうことが本発明の目的の一つである。この状態
立方体は、画像のスタックの三次元表示である。二次元
画像に、異なったストロボウインドの遅延を考慮するこ
とによって、第三の次元の時間が与えられる。この目的
を達成するために、本発明は、装置の動作をトレースす
ることを許容するのに十分な解像度（分解能）を維持し
ているが一連の画像を同時的に並置して表示するのに十
分に小さいアイコンへ画像を圧縮する方法を提供してい
る。第２図は、本発明方法に基づいて準備され且つ表示
された一連のアイコンのスクリーン表示を示している。
この様なアイコンの場合、最大で100個の画像（25MB情
報）を迅速に用意し且つ表示させることが可能である。
例えば、各画像の圧縮及び格納は、適宜プログラムした
サンマイクロシステムズ3/160ワークステーションプロ
セサで実施する場合、約0.1秒を必要とするに過ぎない
ことが判明した。

この状態立方体は、アイコン表示でエミュレートされ
る。このアイコンは、実際には、実際の画像の1/8縮少
版である。該アイコンは、副画素分解能を可能とする方
法によって発生され、従ってフルスケール画像のほとん
どの情報を維持している。この高分解能表示は、一つの
ストロボウインドから次のものへアイコンの展開状態を
検討することによって、欠陥の発生源を発見するために
検査することが可能である。

第６図を参照すると、ｎ×ｎ画素の画像をｐ×ｐ画素の
アイコンへ圧縮するものと仮定する。尚、次式を定義
し、 ｎ＝ｐ・ｑ 尚、n,p,qεＮ（即ち、n,p,qは整数）且つ、各画素は与
えられた値を有している（例えば、０及び256の間のグ
レースケール即ち中間調の値）。ｎ×ｎ画像を、各タイ
ルがｑ×ｑ画素を有するタイルの格子に分割することが
可能である。これらのタイルの各々は、アイコン内の１
個の画素に貢献する。

１個のタイル内において、全ての画素は等しい情報値を
有するもののように見える。従って、最も簡単な解決法
は、タイルの全ての画素の平均値を取り、アイコンの単
一の画素を形成することである。

このアプローチは、主要な欠点を有している。なぜなら
ば、処理すべき多数の画素（各タイルにおいてq²）があ
り、必要な計算を行なうのに著しい時間が必要とされる
からである。

本発明は、汎用デジタルコンピュータにおける計算時間
を著しく減少する一方、画像の高解像度圧縮を行なう方
法を提供している。稼働時間をｑで割る。従って、上述
した技術を使用して512×512画素画像から64×64画素ア
イコンを発生するためには、本発明方法の約８倍の時間
を必要とする。

本発明方法は、画像内の画素の通常の高い指向性相関を
利用する。

機械的類推を使用するために、固体物体が慣性軸を有す
るのと同様に高い相関軸を有するものと考えることが可
能である。これらは、例えば、大略垂直及び／又は水平
配向を有する特徴部を持った画像における如く対称軸と
することが可能である。従って、画像は、特徴配向の0,
1又は２主要方向を有する場合があり、それはここで
は、二次元固体が0,1又は２慣性軸を有するのと同様
に、グレー軸と呼称する。これらの軸に沿っての画素値
は高度に相関されているので、アイコンを形成する画素
値を計算する場合にそれらの全てを使用することが必要
であるわけではない。

ｑがあまり大きくない場合には（例えば、ｎ＝512,p＝6
4及びｑ＝８）、グレー軸は約０゜，±45゜又は90゜で
ある。これらの軸に対して画像のグレー軸が近ければ近
いほど、それからそのアイコンが準備された画像をより
正確に表わす。

従って、その解決方法は、一組のｑ画素のグレースケー
ル（中間調）値の平均を取ることであり、これらｑ個の
画素の各々はそのラインにおいて単独であり、その列に
おいて単独であり且つ、第６図に示した如く、その対角
線（±45゜に配向されておりこの画素を通過するライ
ン）において単独である。ｑが３よりも大きい限り、こ
の様な一組の画素を選択することが可能である。ｑ個の
画素の平均値に対して正規化した値を得るためにルック
アップテーブルの値を使用して、適宜プログラムした汎
用ワークステーションプロセサを使用して画像からアイ
コンを迅速に用意することが可能である。

本発明方法によって使用される技術を例示する別のアナ
ロジ即ち類推は、「８クイーン」チェス問題に関するも
のである。即ち、８チェスクイーンは、第７図に示した
如く、どのクイーンもその他のクイーンを取ることがな
いようにチェス板上のそれぞれの位置に配置させるもの
である。（チェスにおける「クイーン」としての駒は、
水平、垂直又は対角線方向においてチェス板上で無制限
に碁盤目の数移動することが可能である。）８クイーン
が適切に配置されると、他のものの移動範囲内に存在す
るものはない。

画像内の各タイルは仮想チェス板としてマップすること
が可能であり、各画素はチェス板の黒の碁盤目又は白の
碁盤目を表わしている。圧縮のために考慮されるべき画
像画素の位置は、８クイーン問題における「クイーン」
の位置である。この様に、画素の相関が利用される。

本発明を実施する好適方法は、以下の如き一連のステッ
プで実施することが可能である。

（１）512×512画素画像を選択し、各画素の強度レベル
値は８ビット値（即ち、０と255との間の整数）によっ
て表わされる。画像がデータ格納装置58内のファイルと
して格納される場合、その値は処理のためにレジスタア
レイ内に読み込まれる。その画像が画像プロセサ74のデ
ィスプレイフレームバッファの一つの中に格納される
と、その値はレジスタアレイ内にマップされる。

（２）その画像を、各々、８×８画素の64×64タイル内
に分割する。

（３）タイル内の画素値ｔ（x,y）の８クイーン型の平
均を取ることによって、各タイルを強度レベル値ｐを持
ったアイコン画素内へ変換させる。例えば、 ８・ｐ＝ｔ（1,2）＋ｔ（2,4）＋ｔ（3,7）＋ｔ（4,3）
＋ｔ（5,0）＋ｔ（6,6）＋ｔ（7,1）＋ｔ（8,5） ８×８アレイｔにおいて、ライン当り及び列当りの一つ
の値のみが取られる。次続の組の値は、８クイーン条件
を満足する多数の可能な組の画素の一つを表わしてい
る。この様な可能な組の何れかを使用することが可能で
ある。

ライン１列２における値 ライン２列４における値 ライン３列７における値 ライン４列３における値 ライン５列０における値 ライン６列６における値 ライン７列１における値 ライン８列５における値 これらの値を加算し、且つその結果を８で割って（正規
化）そのタイルを表わす画素の強度値ｐを得る。

その結果得られる画素データの64×64アレイｐ（x,y）
はそのアイコンを画定する。

（４）次いで、好適には、例えばテスト中の装置のメタ
ルラインの幅などのような興味のある特徴部が２個の画
素程度の少ない数の画素で表わされる場合があるので、
標準的なエッジ強調オペレータでコンボリューション即
ち畳み込みを行なうことによってそのアイコンの特性を
鮮明化させる。これを行なうために、アレイ（該アイコ
ンの画素の強度レベルを表わす）各値は、重み付けした
平均を使用して周囲の画素の値と平均する。例えば、強
調されるべき各画素の値に８の正の重みを割当て、且つ
四つの周囲の画素の各々の値に、−１の負の重みを割当
て、その重み付けした値を加算し、且つその結果を４で
割って、その結果得られる画素値を正規化する。この処
理は、そのアイコンのエッジ画定特徴部の効率的な強調
を与える。この様な強調オペレータは従来公知である。
例えば、W. Pratt、「デジタル画像処理（DIGITAL IM
AGE PROCESSING）」、（1978）322頁、の文献を参照す
るとよい。

本発明の一実施例に基づいてサンマイクロシステムズ3/
160ワークステーションを使用して、64×64画素のアイ
コンを0.1秒未満で512×512画素から形成することが可
能であることが判明した。更に、画像と共にアイコンを
データ格納手段58内に格納する場合には、一連の100個
のアイコンを検索し且つ約２秒で表示することが可能で
あり、迅速な対話型DFI回析を容易化することが可能で
あることが判明した。

以上、本発明の具体的実施の態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勿論である。

【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図は一対の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電子ビーム写真の説明
図、第４図は本発明に基づいてストロボ電圧コントラス
ト画像のスタックから用意される一連のアイコンのスク
リーン表示を示した電子ビーム写真の説明図、第５図は
本発明に基づいて異なった画像のスタックから用意され
た一連のアイコンのスクリーン表示を示した電子ビーム
写真の説明図、第６図は本発明に基づいてアイコンを形
成するための画像の圧縮を示した説明図、第７図は本発
明に基づいて画像圧縮において使用することが可能な
「８クイーン」問題に対する一つの可能な解答を示した
説明図、である。 （符号の説明） 10:電子ビームテストプローブシステム 12:電子ビームテストプローブ 14:回路励起器 16:データ処理システム 18:ディスプレイターミナル 22,24:バス 50:コンピュータシステム 52:電子ビームテストプローブ制御システム 60:ディスプレイインターフェース 62:グラフィックアクセリレータ 64:インターフェース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｈ０１Ｌ 21/82 Ｈ０４Ｎ 1/415 9070−5Ｃ 7/18 Ｂ 8122−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/82 Ｔ (56)参考文献 特開 昭60−89169（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−142482（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】格納装置内に格納されているｎ×ｎ画素の
   画像を表示装置に表示可能なｐ×ｐ画素のアイコンへ圧
   縮する方法において、尚ｎ＝ｐ・ｑであって且つｑは整
   数であり、 （ａ）前記画像をｑ×ｑ画素のｐ個のタイルへ分割し、 （ｂ）各タイルのｑ×ｑ画素によって画定される複数個
   の行及び列の各々において１個の画素が存在するように
   各タイルからｑ個の画素を選択し、 （ｃ）前記各タイルからの前記ｑ個の画素の平均値を計
   算して前記タイルを表す画素を発生する、 上記各ステップを有しており、前記タイルを表す前記画
   素が表示装置に表示可能なｐ×ｐ個の画素のアイコンを
   形成することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記選択
   したｑ個の画素が、前記タイルのｑ×ｑ個の画素によっ
   て画定される対角線の各々に１つを越えて存在すること
   がないように分布されていることを特徴とする方法。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項又は第２項におい
   て、前記タイルを表す前記画素をエッジ強調オペレータ
   で畳み込むことにより前記アイコンを強調するステップ
   を有することを特徴とする方法。
4. 【請求項４】集積回路装置内における動作欠陥の動的画
   像形成方法において、 （ａ）各画像が前記装置の動作状態を表しており且つ一
   組の画素を有している第一スタックのストロボ電圧コン
   トラスト画像を用意し、 （ｂ）各画素が前記装置の動作状態を表しており且つ一
   組の画素を有している第二スタックのストロボ電圧コン
   トラスト画像を用意し、 （ｃ）前記第一スタックの画像及び前記第二スタックの
   画像の画素値の間の差異を計算することによって前記第
   一スタックの画像と前記第二スタックの画像との間の差
   異を表すｎ×ｎ個の画素の第三スタックの画像を用意
   し、 （ｄ）前記第三スタックの複数個の画像をｐ×ｐ画素の
   アイコンへ圧縮し、尚ｎ＝ｐ・ｑで且つｑは整数であ
   り、尚、前記圧縮は、 （ｉ）前記各画像をｑ×ｑ画素のｐ個のタイルへ分割
   し、 （ii）各タイルのｑ×ｑ画素によって画定される複数個
   の行及び列の各々において１個の画素が存在するように
   各タイルからｑ個の画素を選択し、 （iii）前記各タイルから前記ｑ個の画素の平均値を計
   算して前記タイルを表す１個の画素を発生し、尚前記タ
   イルを表す前記画素はｐ×ｐ画素の１個のアイコンを形
   成し、 （ｅ）複数個の前記アイコンを同時的に表示し、その際
   に前記第一スタックと前記第二スタックとの間における
   動作状態の差異を容易に観察することを可能とした、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。
5. 【請求項５】格納装置内に格納されているｎ×ｎ画素の
   画像を表示装置に表示することが可能なｐ×ｐ個の画素
   のアイコンへ圧縮する装置において、尚ｎ＝ｐ・ｑであ
   って且つｑは整数であり、 （ａ）前記画像をｑ×ｑ画素のｐ個のタイルへ分割する
   手段、 （ｂ）各タイルのｑ×ｑ画素によって画定される複数個
   の行及び列の各々において１個の画素が存在するように
   各タイルからｑ個の画素を選択し、 （ｃ）前記タイルを表す１個の画素を発生するために前
   記各タイルから前記ｑ個の画素の平均値を計算する手
   段、 を有しており、前記タイルを表す前記画素が表示装置に
   表示することが可能なｐ×ｐ画素のアイコンを形成する
   ことを特徴とする装置。