JPH10239027A - Film thickness measuring device - Google Patents

Film thickness measuring device

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JPH10239027A
JPH10239027A JP5980697A JP5980697A JPH10239027A JP H10239027 A JPH10239027 A JP H10239027A JP 5980697 A JP5980697 A JP 5980697A JP 5980697 A JP5980697 A JP 5980697A JP H10239027 A JPH10239027 A JP H10239027A
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color
section
slice
measurement
film thickness
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健太郎 朝倉
Isao Terao
功生 寺尾
Yasuhisa Hirohata
泰久 広畑
Sukeji Yamamoto
資次 山本
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Central Motor Wheel Co Ltd
Chuo Seiki KK
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Central Motor Wheel Co Ltd
Chuo Seiki KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quantitatively measure the film thickness of a slice by image processing. SOLUTION: This film thickness measuring device is provided with an image pickup means 2 photographing the slice of a sample, a slice position specification section 4 specifying the region where the slice is located in the image data outputted from the image pickup means 2 as a slice region, and a measurement section 6 calculating the thickness of the slice based on the color information of the slice region specified by the slice position specification section 4. The measurement section 6 is provided with a color distribution evaluating means reading the color information of the slice region specified by the slice position specification section 4 for each picture element and evaluating the color distribution in the region and a conversion processing means 10 specifying the standard color of the slice based on the color distribution evaluated by the color distribution evaluating means 8 and converting the color information of the specified color into thickness information.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、膜厚測定装置に係
り、特に、干渉色を利用して試料の厚さを測定する膜厚
測定装置に関する。生物標本などの試料は、例えば、ウ
ルトラミクロトームを用いて試料切削したものであり、
本発明は、生物標本のほか、干渉色を発現するあらゆる
物質の膜厚をその測定の対象とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film thickness measuring apparatus, and more particularly, to a film thickness measuring apparatus for measuring the thickness of a sample using interference colors. A sample such as a biological specimen is, for example, a sample cut using an ultramicrotome,
In the present invention, in addition to the biological specimen, the film thickness of any substance exhibiting interference colors is measured.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような試料の切片の膜厚の測
定は、光学顕微鏡の接眼レンズを介して干渉色を査者が
直接目視することにより行っていた。薄膜の厚さの変化
に対してその薄膜の干渉色は急激に変化するため、目測
の色の判断で数nmから数10nmの厚さを特定するこ
とができる。
2. Description of the Related Art Heretofore, the measurement of the film thickness of a section of such a sample has been performed by an observer directly observing the interference color through an eyepiece of an optical microscope. Since the interference color of the thin film changes abruptly with a change in the thickness of the thin film, a thickness of several nm to several tens nm can be specified by the judgment of the color of the eye measurement.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光学顕
微鏡による干渉色の目視では、その多くが経験に基づく
判断であるため、均一な判定が難しく、検査者によって
誤差が生じていた、という不都合があった。
However, visual observation of interference colors with an optical microscope is inconvenient in that it is difficult to make uniform judgments and errors have been made by the inspector since most of the judgments are based on experience. Was.

【0004】すなわち、目視による検査では、検査者の
経験や体調により検査結果がばらつき、正確な膜厚判定
が難しい、という不都合があった。
That is, in the visual inspection, there is a disadvantage that the inspection result varies depending on the experience and physical condition of the inspector, and it is difficult to accurately determine the film thickness.

【0005】しかも、基準とする色サンプルも長年使用
していると色あせにより色の劣化が生じ、また、汚れに
よって基準そのものが変化してしまい、これによって
も、正確な膜厚の測定が困難であった。
In addition, if a reference color sample is used for many years, color deterioration will occur due to fading, and the reference itself will change due to dirt. This also makes it difficult to accurately measure the film thickness. there were.

【0006】さらに、目視による干渉色の測定では、1
つの切片での厚さの変化を面積に応じて判断するのが難
しく、従って、従来例では、膜厚そのものと、切片内の
膜厚の分布とを定量化することができない、という不都
合があった。
Further, in the measurement of the interference color by visual observation,
It is difficult to judge the change in thickness in one section according to the area, and therefore, in the conventional example, there is an inconvenience that the film thickness itself and the distribution of the film thickness in the section cannot be quantified. Was.

【0007】一方、今日の技術では、種々の目視検査を
画像処理により自動化する事例が増えている。しかしな
がら、干渉色による膜厚の測定は知られておらず、新た
に開発する必要がある。この場合、切片内の干渉色が均
一でない場合に、どのようにして精度良く膜厚を特定す
るのかという処理と、処理速度の高速化とが、開発上の
具体的な課題となる。また、画像中の切片の位置の特定
をどのように行うかも課題となる。
On the other hand, in today's technology, the number of cases where various visual inspections are automated by image processing is increasing. However, the measurement of the film thickness by the interference color is not known and needs to be newly developed. In this case, when the interference color in the slice is not uniform, the process of how to accurately specify the film thickness and the increase in the processing speed are specific development issues. Another problem is how to specify the position of the slice in the image.

【0008】[0008]

【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、定量的に切片の膜厚を画像処理により測
定することのできる膜厚測定装置を提供することを、そ
の目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the disadvantages of the prior art and, in particular, to provide a film thickness measuring apparatus capable of quantitatively measuring the film thickness of a section by image processing. I do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、試
料の切片を撮像する撮像手段と、この撮像手段から出力
される画像データでの前記切片が位置する領域を切片測
定領域として特定する切片位置特定部と、この切片位置
特定部によって特定された切片測定領域の色情報に基づ
いて当該切片の厚さを算出する計測部とを備えている。
しかも、計測部が、切片位置特定部によって特定された
切片測定領域の色情報を各画素毎に読み出すと共に当該
領域内の色の分布を評価する色分布評価手段と、この色
分布評価手段によって評価された色の分布から当該切片
の標準的な色を特定すると共に当該特定した色の色情報
を厚さ情報に変換する変換処理手段とを備えた、という
構成を採っている。これにより、前述した目的を達成し
ようとするものである。
Therefore, according to the present invention, there is provided an image pickup means for picking up an image of a section of a sample, and a section for specifying a region where the section is located in the image data outputted from the image pickup means as a section measurement area. The apparatus includes a position specifying unit, and a measuring unit that calculates the thickness of the section based on the color information of the section measurement area specified by the section position specifying unit.
Moreover, the measurement unit reads out color information of the intercept measurement area specified by the intercept position specifying unit for each pixel and evaluates the color distribution in the area, and the color distribution evaluation unit evaluates the color information. And a conversion processing unit for specifying the standard color of the slice from the distribution of the specified colors and converting color information of the specified color into thickness information. This aims to achieve the above-mentioned object.

【0010】計測部は、切片位置特定部によって特定さ
れた切片測定領域の色情報に基づいて当該切片の厚さを
算出する。このとき、色分布評価手段は、切片測定領域
の色情報を各画素毎に読み出すと共に当該領域内の色の
分布を評価する。たとえば、試料の切片が同一の厚さで
あれば色の分布はほぼ均一となるが、ウルトラミクロト
ーム等の切削時になんらかの動作不良があったときに
は、膜厚が均一とならず、この場合には、色の分布が広
がる。このため、色分布評価手段は、膜厚が均一か否か
を評価する。さらに、変換処理手段は、色分布評価手段
によって評価された色の分布から当該切片の標準的な色
を特定すると共に当該特定色の色情報を厚さ情報に変換
する。このため、当該切片の標準的な膜厚が計測され
る。
The measurement section calculates the thickness of the section based on the color information of the section measurement area specified by the section position specifying section. At this time, the color distribution evaluation means reads out the color information of the intercept measurement area for each pixel and evaluates the color distribution in the area. For example, if the sections of the sample have the same thickness, the color distribution will be almost uniform, but if there is any malfunction during cutting such as an ultramicrotome, the film thickness will not be uniform, and in this case, The color distribution expands. For this reason, the color distribution evaluation means evaluates whether the film thickness is uniform. Further, the conversion processing means specifies a standard color of the section from the color distribution evaluated by the color distribution evaluation means, and converts the color information of the specific color into thickness information. Therefore, the standard thickness of the section is measured.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】図1は、本発明による膜厚測定装置の構成
を示すブロック図である。膜厚測定装置は、試料の切片
を撮像する撮像手段2と、この撮像手段2から出力され
る画像データでの切片が位置する領域を切片測定領域と
して特定する切片位置特定部4と、この切片位置特定部
4によって特定された切片測定領域の色情報に基づいて
当該切片の厚さを算出する計測部6とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a film thickness measuring apparatus according to the present invention. The film thickness measuring device includes an imaging unit 2 for imaging a section of a sample, a section position specifying unit 4 for specifying a region where the section is located in the image data output from the imaging unit 2 as a section measurement region, A measurement unit 6 that calculates the thickness of the section based on the color information of the section measurement area specified by the position specifying unit 4.

【0013】しかも、計測部6は、切片位置特定部4に
よって特定された切片測定領域の色情報を各画素毎に読
み出すと共に当該領域内の色の分布を評価する色分布評
価手段8と、この色分布評価手段8によって評価された
色の分布から当該切片の標準的な色を特定すると共に当
該特定色の色情報を厚さ情報に変換する変換処理手段1
0とを備えている。
Moreover, the measuring section 6 reads out color information of the intercept measurement area specified by the intercept position specifying section 4 for each pixel and evaluates the color distribution in the area. Conversion processing means 1 for specifying a standard color of the section from the color distribution evaluated by the color distribution evaluation means 8 and converting color information of the specific color into thickness information.
0.

【0014】撮像手段2は、ウルトラミクロトーム等に
より切削された薄膜の切片を撮像する。ミクロトームの
構成によっては、切片が浮遊するボート部分を撮像する
ようにしてもよい。
The image pickup means 2 picks up an image of a thin film section cut by an ultramicrotome or the like. Depending on the configuration of the microtome, an image of the boat portion where the slices float may be taken.

【0015】切片位置特定部4は、撮像手段2によって
撮像された画像データでの切片の位置を特定する。この
特定の手法としては、画像処理により自動的に行うもの
と、当該画像データをCRTなどに表示して位置の入力
を受け付ける手法とがあり、切片位置特定部4は、いづ
れかの手法で膜厚測定の対象となる領域を特定する。画
像処理により当該切片位置を特定するには、エッジの抽
出処理とラベリングとを行い、順次ラベルされた領域を
選択する。利用者から入力を受け付けるには、画像デー
タを表示してマウス等のポインティングデバイスにより
座標の入力を受け付ける。また、領域の大きさとして
は、切片の一部としても良いし、切片全体を指定するこ
ととしてもよい。切片の一部とする場合、観察対象領域
を選択するとよい。また、標本を樹脂等で固めた後に、
樹脂とともに切削し、切片としたときには、その標本部
分を切片測定領域とする。
The section position specifying section 4 specifies the position of the section in the image data picked up by the image pickup means 2. As the specific method, there are a method of automatically performing the processing by image processing and a method of displaying the image data on a CRT or the like and receiving an input of a position. Identify the area to be measured. In order to specify the section position by image processing, edge extraction processing and labeling are performed, and sequentially labeled areas are selected. In order to receive an input from the user, image data is displayed, and a coordinate input is received by a pointing device such as a mouse. In addition, the size of the region may be a part of the slice or the entire slice may be designated. When a part of the slice is used, the observation target region may be selected. Also, after hardening the specimen with resin etc.,
When cut together with the resin to form a section, the sample portion is used as a section measurement area.

【0016】計測部6は、干渉色と膜厚との関係を予め
定義した変換用のデータを備えた構成とすると良い。こ
のデータは種々の態様があり、撮像手段で扱う階調や、
求める膜厚の精度などに応じて作成する。
The measuring section 6 is preferably provided with conversion data in which the relationship between the interference color and the film thickness is defined in advance. This data has various forms, such as the gradation handled by the imaging means,
It is created according to the required accuracy of the film thickness.

【0017】色分布評価手段8は、切片測定領域の色の
分布を評価する。具体的には、統計的な手法を用いて当
該切片測定領域内の各画素に現れた色の相違を数値で評
価する。例えば平均色を算出した後に、この平均色を基
準としたときに各画素の誤差を算出する手法や、また、
標準偏差を求める手法や、また、隣り合う画素での色の
変化の率を算出する手法により、評価を行う。
The color distribution evaluation means 8 evaluates the color distribution in the intercept measurement area. Specifically, using a statistical method, the difference in color that appears in each pixel in the intercept measurement area is evaluated numerically. For example, after calculating an average color, a method of calculating an error of each pixel based on the average color, or
The evaluation is performed by a method of calculating a standard deviation or a method of calculating a rate of change in color between adjacent pixels.

【0018】この評価は、2通りの利用価値があり、第
1に、その切片内の標準的な色を特定するときに役立
ち、これにより、ノイズの影響を除去することができ
る。第2に、あまりに分布が広い場合には膜厚が極端に
変化していることを意味するから、切片としての使用を
不可とする判断に用いることができる。
This evaluation has two uses: first, it helps to identify the standard colors in the slice, so that the effects of noise can be eliminated. Secondly, if the distribution is too wide, it means that the film thickness has changed extremely, so that it can be used to judge that use as an intercept is not possible.

【0019】変換処理手段10は、色分布評価手段8に
よって評価された切片測定領域内の色の分布に基づい
て、色情報から厚さ情報への変換を行う。例えば、RG
B別に256階調でA/D変換を行うと、目視では判別
しがたい色の変化であっても精度良くデジタルデータと
して処理することができるため、目視と比較して一般的
に分解能が高まり、さらには、定量的な膜厚の計測を行
うことができる。
The conversion processing means 10 converts color information into thickness information based on the color distribution in the intercept measurement area evaluated by the color distribution evaluation means 8. For example, RG
When the A / D conversion is performed at 256 gradations for each B, even a color change that is difficult to discern visually can be processed as digital data with high accuracy, so that the resolution generally increases compared to the visual observation. Further, quantitative film thickness measurement can be performed.

【0020】次に、色分布評価手段8の評価によって、
膜厚の計測を中止する例を説明する。この場合、変換処
理手段10は、色分布評価手段8によって評価された色
の分布が所定のしきい値を越えてばらついたときには当
該切片測定領域の厚さの算出を中止すると共にエラー情
報を外部表示するエラー処理機能12を備える。これに
より、ウルトラミクロトームが動作不良を起こしたり、
試料の状態が良くないときに切削され、膜厚が均一でな
く、その後の観測に適さない切片を画像処理により自動
的に検出することができる。また、ウルトラミクロトー
ム本体と連動して、ウルトラミクロトームを切削停止さ
せる制御をすることができる。
Next, by the evaluation of the color distribution evaluation means 8,
An example in which measurement of the film thickness is stopped will be described. In this case, when the color distribution evaluated by the color distribution evaluation means 8 varies beyond a predetermined threshold value, the conversion processing means 10 stops calculating the thickness of the intercept measurement area and externally outputs error information. An error processing function 12 for displaying is provided. As a result, the ultramicrotome may malfunction,
It is possible to automatically detect, by image processing, a section that is cut when the state of the sample is not good, is not uniform in film thickness, and is not suitable for subsequent observation. In addition, in conjunction with the main body of the ultramicrotome, it is possible to control to stop the cutting of the ultramicrotome.

【0021】次に、色分布の評価を誤差により行う実施
形態を説明する。図2に示すように、この実施形態で
は、色分布評価手段8が、切片測定領域内の色情報の平
均値を算出する平均色算出機能14と、この平均色算出
機能14によって算出された平均色を基準としたときの
当該切片測定領域内の各画素ごとの誤差を算出する誤差
算出機能16とを備えている。
Next, an embodiment in which the evaluation of the color distribution is performed based on an error will be described. As shown in FIG. 2, in this embodiment, the color distribution evaluation means 8 includes an average color calculation function 14 for calculating the average value of the color information in the intercept measurement area, and an average calculated by the average color calculation function 14. An error calculating function 16 for calculating an error for each pixel in the intercept measurement area based on the color.

【0022】変換処理手段10が、誤差算出機能16に
よって算出された誤差が最も小さい画素の色情報を当該
切片測定領域の標準的な特定色とする誤差別特定機能1
8とを備えている。この後差別特定機能18により特定
された画素の色情報に基づいて膜厚の計測を行うと、ノ
イズの影響を除去して、当該切片の膜厚を良好に計測す
ることができる。
The conversion processing means 10 uses the color information of the pixel with the smallest error calculated by the error calculation function 16 as the standard specific color of the intercept measurement area.
8 is provided. Thereafter, when the film thickness is measured based on the color information of the pixel specified by the discrimination specifying function 18, the influence of noise can be removed, and the film thickness of the section can be measured favorably.

【0023】この誤差による例では、エラー処理機能1
2は、最も小さい誤差が所定のしきい値を上回ったとき
にエラー処理を行う。
In the example based on this error, the error processing function 1
2 performs error processing when the smallest error exceeds a predetermined threshold.

【0024】[0024]

【実施例】図3は本発明の一実施例の構成を示す説明図
である。図3に示す実施例では、撮像手段2は、膜厚測
定対象物を撮像するCCDカメラ22と、このCCDカ
メラ22の出力をA/D変換するA/D変換器24と、
このA/D変換器24が出力したデジタルデータをNT
SC信号に変換するNTSCコンバータ26とを備えて
いる。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 3, the imaging means 2 includes a CCD camera 22 for imaging a film thickness measurement target, an A / D converter 24 for A / D converting the output of the CCD camera 22,
The digital data output from the A / D converter 24 is referred to as NT
And an NTSC converter 26 for converting the signal into an SC signal.

【0025】しかも、撮像手段2の下流で計測部の上流
に、NTSC信号による画像データを記憶する画像記憶
部28を備えている。画像記憶部14は、フロッピーデ
ィスクや、ハードディスクや、MOディスク等の内部又
は外部の記憶装置により構成する。また、オンラインで
処理する場合には、ビデオ信号用RAMを用いる。
Further, an image storage section 28 for storing image data based on NTSC signals is provided downstream of the image pickup means 2 and upstream of the measurement section. The image storage unit 14 is configured by an internal or external storage device such as a floppy disk, a hard disk, and an MO disk. In the case of processing online, a RAM for video signals is used.

【0026】また、本実施例では、切片位置特定部は、
利用者に座標の入力を要求し、この入力座標に基づいて
切片測定領域を特定する設定部5と定義される。具体的
には、設定部5は、測定位置の中心となる座標の入力を
要求すると共に当該入力座標に基づいて測定位置を設定
する測定位置設定機能と、この測定位置設定機能によっ
て設定された測定位置に基づいて膜厚や膜厚のばらつき
の測定を行う切片測定領域を特定する切片測定領域特定
機能と、測定する時間の間隔を設定する時間間隔設定機
能と、色の基準値を設定するホワイトバランス設定機能
とを備えている。また、このホワイトバランスの設定に
ついては、CCDカメラと一体化されたカメラのコント
ロールユニット(CCU)によっても行なうことができ
る。
Further, in this embodiment, the section position specifying unit includes:
It is defined as a setting unit 5 that requests a user to input coordinates and specifies an intercept measurement area based on the input coordinates. Specifically, the setting unit 5 requests the input of coordinates that are the center of the measurement position and sets a measurement position based on the input coordinates, and a measurement position set by the measurement position setting function. A section measurement area specifying function for specifying a section measurement area for measuring film thickness and film thickness variation based on the position, a time interval setting function for setting a measurement time interval, and white for setting a color reference value It has a balance setting function. The white balance can be set by a camera control unit (CCU) integrated with the CCD camera.

【0027】この実施例では、切片測定領域は円形や四
角など単純な形状とすることで処理を高速化するため、
切片測定領域特定機能は、測定位置から予め定められた
画素数の半径で構成される円を切片測定領域とし、ま
た、測定位置を中心として予め定められた画素数の四辺
に囲まれた四角形とする。
In this embodiment, since the intercept measurement area has a simple shape such as a circle or a square, the processing speed is increased.
The section measurement area specifying function is a section measurement area with a circle having a radius of a predetermined number of pixels from the measurement position, and a rectangle surrounded by four sides of the predetermined number of pixels centered on the measurement position. I do.

【0028】また、ここでは、種々の情報を表示する表
示部30と、計測結果である膜厚を表示部30に出力す
る膜厚出力部32とを、計測部6に併設している。
Here, a display unit 30 for displaying various information and a film thickness output unit 32 for outputting the film thickness as a measurement result to the display unit 30 are provided in the measuring unit 6.

【0029】計測部6は、画像記憶部14に記憶されて
いる画像データから色データの平均値を求める。この画
像データがRGBの色データである場合には、RGB毎
に平均値を算出する。
The measuring section 6 calculates an average value of the color data from the image data stored in the image storage section 14. If the image data is RGB color data, an average value is calculated for each of RGB.

【0030】計測部6の変換処理手段10は、膜厚測定
対象物の位置指定した画像の色のデータを測定し、測定
結果より、色データの平均値を算出する。次に、測定対
象領域の各画素(ドット)ごとに、平均値からの誤差を
算出する。RGBの平均をそれぞれRa,Ga,Baと
すると、切片測定領域の各画素(ドット)ごとの誤差e
は、次式(1)で表される。
The conversion processing means 10 of the measuring section 6 measures the color data of the image whose position is specified for the film thickness measurement object, and calculates the average value of the color data from the measurement result. Next, an error from the average value is calculated for each pixel (dot) in the measurement target area. Assuming that the average of RGB is Ra, Ga, and Ba, respectively, an error e for each pixel (dot) in the intercept measurement area
Is represented by the following equation (1).

【0031】 e2=(Ra−R)2+(Ga−G)2+(Ba−B)2 ..... 式(1)E 2 = (Ra-R) 2 + (Ga-G) 2 + (Ba-B) 2 ... Equation (1)

【0032】この誤差eが最も小さくなる画素の色に基
づいて、図4に示した変換テーブルを参照して厚さAを
求める。
The thickness A is determined based on the color of the pixel in which the error e is minimized with reference to the conversion table shown in FIG.

【0033】図5は本実施例のハードウエア資源の構成
を示すブロック図である。図3の画像記憶部28,計測
部6,設定部5,膜厚出力部32,表示部30は、ビデ
オキャプチャーボード34と、パーソナルコンピュータ
38とにより実現することができる。これは、パーソナ
ルコンピュータ38を計測部6等の実行装置とするプロ
グラムを当該パーソナルコンピュータにインストールす
ると、このパーソナルコンピュータは計測部6等として
動作する論理回路となる。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the hardware resources of this embodiment. The image storage unit 28, the measurement unit 6, the setting unit 5, the film thickness output unit 32, and the display unit 30 in FIG. 3 can be realized by a video capture board 34 and a personal computer 38. This is because, when a program that uses the personal computer 38 as an execution device of the measuring unit 6 or the like is installed in the personal computer, the personal computer becomes a logic circuit that operates as the measuring unit 6 or the like.

【0034】このようなプログラムは、CD−ROMや
フロッピーディスクなどの記憶媒体に格納して配布する
ことができる。
Such a program can be stored in a storage medium such as a CD-ROM or a floppy disk and distributed.

【0035】次に、本実施例の動作を図6を参照して説
明する。まず、切片を撮像する(ステップS1)。する
と、例えば図7に示す画像データ2aが得られる。この
とき、通常の蛍光燈や白熱燈ではなく、インバータ方式
の照明を用いると、干渉色を良好に撮影することができ
る。図7に示す例では、ミクロトームのボート40に複
数の試料Sが浮遊している。次いで、膜厚を測定する切
片の位置を入力する(ステップS2)。ここでは、ボー
トの中心にある試料Sを切片位置として入力したとす
る。すると、設定部5は、切片測定領域Rを特定する。
ここでは、切片測定領域を円形としている。この切片測
定領域を特定するための設定は、図8に示す設定ウイン
ドウ5aを表示部30に表示し、このラジオボタンや入
力セルへの指定に基づいて行う。図8中測定エリアとあ
るのは、切片測定領域を意味する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. First, a slice is imaged (step S1). Then, for example, image data 2a shown in FIG. 7 is obtained. At this time, if an inverter type illumination is used instead of a normal fluorescent lamp or incandescent lamp, interference colors can be satisfactorily photographed. In the example shown in FIG. 7, a plurality of samples S are floating on the boat 40 of the microtome. Next, the position of the slice for measuring the film thickness is input (step S2). Here, it is assumed that the sample S at the center of the boat is input as the intercept position. Then, the setting unit 5 specifies the intercept measurement region R.
Here, the section measurement area is circular. The setting for specifying the intercept measurement area is performed based on the designation of the radio button or the input cell by displaying the setting window 5a shown in FIG. The measurement area in FIG. 8 means a section measurement area.

【0036】さらに、計測部6は、この切片測定領域の
平均色を算出する(ステップS3)。さらに、平均色を
基準として、切片測定領域内の各画素の色の誤差を上述
した式(1)により算出する(ステップS4)。
Further, the measuring section 6 calculates the average color of the intercept measurement area (step S3). Further, based on the average color, the color error of each pixel in the intercept measurement area is calculated by the above equation (1) (step S4).

【0037】ここで、当該切片測定領域内の各画素の誤
差のうち最も小さい誤差の値が、予め定められたしきい
値以下か否かを判定する(ステップS5)。予め定めら
れたしきい値以上の場合には、膜厚が均一でないため、
エラー処理を行う(ステップS6)。一方、しきい値以
下の場合には、その最も誤差が小さかった画素の色情報
を図4に示す厚さ情報に変換する(ステップS7)。さ
らに、この厚さ情報を外部出力する(ステップS8)。
この厚さ情報の出力は、例えば、図9に示す表示ウイン
ドウ30aにより行う。図9に示す例では、表示ウイン
ドウ30aの左上のセル45に厚さの値を表示出力す
る。
Here, it is determined whether or not the smallest error value among the errors of the respective pixels in the intercept measurement area is equal to or smaller than a predetermined threshold value (step S5). If the thickness exceeds a predetermined threshold, the film thickness is not uniform.
Error processing is performed (step S6). On the other hand, if it is equal to or smaller than the threshold value, the color information of the pixel having the smallest error is converted into the thickness information shown in FIG. 4 (step S7). Further, the thickness information is output to the outside (step S8).
The output of the thickness information is performed by, for example, a display window 30a shown in FIG. In the example shown in FIG. 9, the thickness value is displayed and output in the upper left cell 45 of the display window 30a.

【0038】このようにCRT上に膜厚の計測結果を出
力すると共に、必要に応じてプリンタに印刷し、あるい
は画像記録部14にメモリーする。
As described above, the measurement result of the film thickness is output on the CRT, and is printed on a printer or stored in the image recording unit 14 as necessary.

【0039】さらに、また、実施例によっては、図9に
示す各種情報を計測して表示するようにしても良い。図
9に示す例では、測定対象となった領域の膜厚を表示す
る厚さ表示セル45と、膜厚測定対象物の位置指定した
エリア内の膜厚のばらつきを表示する厚さのばらつき表
示セル43と、膜厚測定対象物の位置指定した位置の試
料の面積を表示する面積表示セル41と、膜厚測定対象
物の位置指定した位置の試料の欠損の有無を表示する欠
損表示セル44と、稼働時に切削された試料の枚数を表
示する枚数カウント表示セル42とを備えている。
Further, depending on the embodiment, various information shown in FIG. 9 may be measured and displayed. In the example shown in FIG. 9, a thickness display cell 45 for displaying the thickness of the region to be measured and a thickness variation display for displaying the variation of the thickness in an area designated by the position of the thickness measurement target. A cell 43, an area display cell 41 for displaying the area of the sample at the position designated by the position of the film thickness measurement object, and a defect display cell 44 for displaying the presence or absence of a defect at the position designated by the position of the film thickness measurement object. And a number counting display cell 42 for displaying the number of samples cut during operation.

【0040】この例では、エッジの抽出により切片の外
形を特定する。このエッジの抽出に際して、空間微分処
理などを前処理として行うことで、エッジを強調するよ
うにしてもよい。このエッジの抽出を良好に行うため、
切片の背景となる部分を濃度の濃い色としたり、また、
特徴的な反射をする材質で背景部分を構成するようにし
ても良い。
In this example, the outline of the slice is specified by extracting the edge. When the edge is extracted, the edge may be emphasized by performing a spatial differentiation process or the like as a pre-process. To perform this edge extraction well,
The background portion of the section can be darker in color,
The background portion may be made of a material having characteristic reflection.

【0041】エッジで閉空間が形成されている場合、こ
れをラベリングし、切片として扱う。また、この撮像を
一定時間毎に行いラベリングした切片の移動を追跡する
ことで、切片の数をカウントしていくことができる。
If a closed space is formed at the edge, this is labeled and treated as an intercept. Also, by performing this imaging at regular intervals and tracking the movement of the labeled slice, the number of slices can be counted.

【0042】図7に示すような長方形の切片では、画像
のエッジから閉じた空間を抽出してその4角の座標を特
定すると、その切片の面積を容易に求めることができ
る。さらに、エッジで囲まれた部分があるにもかかわら
ず、この領域が一定面積以下の場合には、切片が折り畳
まれてしまったか、または切削時に欠損が生じたと判定
できる。
In the rectangular section as shown in FIG. 7, if the closed space is extracted from the edge of the image and the coordinates of the four corners are specified, the area of the section can be easily obtained. Further, when the area is smaller than a certain area despite the portion surrounded by the edge, it can be determined that the slice has been folded or a defect has occurred during cutting.

【0043】厚さのばらつきについては、色分布評価手
段8による評価結果に基づいて判定することができる。
The variation in the thickness can be determined based on the evaluation result by the color distribution evaluation means 8.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、色分布評価手段が、切片測定領域
の色情報を各画素毎に読み出すと共に当該領域内の色の
分布を評価し、変換処理手段が、色分布評価手段によっ
て評価された色の分布から当該切片の標準的な色を特定
すると共に当該特定色の色情報を厚さ情報に変換するた
め、当該切片の標準的な膜厚を計測することができ、し
かも、色情報を厚さ情報に変換することで計測するた
め、環境や観測者の変化にかかわらず、長期間に渡り定
量的に膜厚を測定することができ、しかも、画像処理に
より膜厚を測定するため、干渉色をデジタル信号として
扱うことができ、このため、目視による場合と比較して
極めて精度良く膜厚を測定することができる従来にない
優れた膜厚計測装置を提供することができる。
According to the present invention, the color distribution evaluation means reads out the color information of the intercept measurement area for each pixel and evaluates the color distribution in the area. Then, the conversion processing unit specifies the standard color of the section from the distribution of the color evaluated by the color distribution evaluation unit and converts the color information of the specific color into thickness information. It is possible to measure the film thickness in a long time, and to measure it by converting the color information into the thickness information. In addition, since the film thickness is measured by image processing, the interference color can be treated as a digital signal, and therefore, the film thickness can be measured with extremely high accuracy compared to the case of visual observation. Excellent film thickness measuring device It is possible to provide.

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

【図1】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した計測部の詳細構成を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a measurement unit shown in FIG.

【図3】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of one embodiment of the present invention.

【図4】図3に示した計測部が用いる変換テーブルの一
例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a conversion table used by a measurement unit illustrated in FIG. 3;

【図5】図3に示した実施例のハードウエア資源の構成
を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of hardware resources according to the embodiment illustrated in FIG. 3;

【図6】図3に示す実施例の動作を示すフローチャート
である。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the embodiment shown in FIG.

【図7】図6に示すステップS1で撮像した画像データ
の一例を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of image data captured in step S1 shown in FIG.

【図8】図6に示す切片測定領域の特定で用いる測定位
置等の設定を行う設定ウインドウを例示する説明図であ
る。
8 is an explanatory diagram illustrating a setting window for setting a measurement position and the like used for specifying a section measurement area shown in FIG. 6;

【図9】図6で示す計測結果の表示に用いる表示ウイン
ドウの一例を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a display window used to display the measurement results shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 撮像手段 4 切片位置特定部 6 計測部 8 色分布評価手段 10 変換処理手段 12 エラー処理機能 14 平均色算出機能 16 誤差算出機能 18 誤差別特定機能 2 imaging means 4 section position specifying unit 6 measuring unit 8 color distribution evaluation means 10 conversion processing means 12 error processing function 14 average color calculation function 16 error calculation function 18 error specific function

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料の切片を撮像する撮像手段と、この
撮像手段から出力される画像データでの前記切片が位置
する領域を切片測定領域として特定する切片位置特定部
と、この切片位置特定部によって特定された切片測定領
域の色情報に基づいて当該切片の厚さを算出する計測部
とを備え、 前記計測部が、前記切片位置特定部によって特定された
切片測定領域の色情報を各画素毎に読み出すと共に当該
領域内の色の分布を評価する色分布評価手段と、この色
分布評価手段によって評価された色の分布から当該切片
の標準的な色を特定すると共に当該特定した色の色情報
を厚さ情報に変換する変換処理手段とを備えたことを特
徴とする膜厚測定装置。
1. An image pickup means for picking up an image of a section of a sample, a section position specifying section for specifying a region where the section is located in image data output from the image pickup section as a section measurement area, and a section position specifying section. A measurement unit that calculates the thickness of the slice based on the color information of the slice measurement region specified by the measurement unit, wherein the measurement unit calculates the color information of the slice measurement region specified by the slice position specification unit for each pixel. A color distribution evaluation unit that reads out each time and evaluates a color distribution in the area, and specifies a standard color of the intercept from the color distribution evaluated by the color distribution evaluation unit, and a color of the specified color. A film thickness measuring device, comprising: a conversion processing means for converting information into thickness information.
【請求項2】 前記色分布評価手段が、前記切片測定領
域内の色情報の平均値を算出する平均色算出機能と、こ
の平均色算出機能によって算出された平均色を基準とし
たときの当該切片測定領域内の各画素ごとの誤差を算出
する誤差算出機能とを備え、 前記変換処理手段が、前記誤差算出機能によって算出さ
れた誤差が最も小さい画素の色情報を当該切片測定領域
の標準的な特定色とする誤差別特定機能とを備えたこと
を特徴とする請求項1記載の膜厚測定装置。
2. The method according to claim 1, wherein the color distribution evaluation means calculates an average color value of the color information in the intercept measurement area, and calculates an average color based on the average color calculated by the average color calculation function. An error calculation function for calculating an error for each pixel in the intercept measurement area, wherein the conversion processing means converts the color information of the pixel having the smallest error calculated by the error calculation function into a standard value of the intercept measurement area. 2. The film thickness measuring apparatus according to claim 1, further comprising: an error-specific function for setting a specific color.
【請求項3】 前記変換処理手段が、前記色分布評価手
段によって評価された色の分布が所定のしきい値を越え
てばらついたときには当該切片測定領域の厚さの算出を
中止すると共にエラー情報を外部表示するエラー処理機
能を備えたことを特徴とする請求項1記載の膜厚測定装
置。
3. When the color distribution evaluated by the color distribution evaluation means varies beyond a predetermined threshold, the conversion processing means stops calculating the thickness of the intercept measurement area and outputs error information. 2. The film thickness measuring apparatus according to claim 1, further comprising an error processing function for externally displaying the value.
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