JPH11201908A - 外観検査装置、外観検査方法及び外観検査プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

外観検査装置、外観検査方法及び外観検査プログラムを記録した記録媒体

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JPH11201908A
JPH11201908A JP10006552A JP655298A JPH11201908A JP H11201908 A JPH11201908 A JP H11201908A JP 10006552 A JP10006552 A JP 10006552A JP 655298 A JP655298 A JP 655298A JP H11201908 A JPH11201908 A JP H11201908A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】疑似欠陥の発生を防止し、位置合せの精度を高
くしても必要な計算量や記憶容量が増加することがな
く、外観検査を行うことができるようにする。 【解決手段】被検査物の検査画像と参照画像との画像微
分部１と、画像を分割する画像分割部３と、検査画像と
参照画像とを重ね合せるピクセル精度位置合せ部４と、
エッジと直交する方向の画素値の絶対値の濃淡値分布に
対して単峰性の関数をフィッティングする関数フィッテ
ィング部５と、サブピクセル精度位置ずれ算出部６と、
対応する２つのエッジについて、エッジと直交する方向
について画素値の濃淡分布を、単峰性の関数形に従うよ
うに画素値を書き換えることにより修正微分画像を生成
する修正微分画像生成部７と、サブピクセル精度の位置
ずれに基づいて、検査画像の修正分割微分画像と参照画
像の修正分割微分画像とを比較し、被検査物の欠陥を検
出する画像比較部８と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は外観検査装置、外観
検査方法及び外観検査プログラムを記録した記録媒体に
関し、特に、半導体デバイスのリソグラフィ用のフォト
マスク又はレチクルにおけるパターンの形状欠陥を、画
像を用いて検出するのに適合した外観検査装置、外観検
査方法及び外観検査プログラムを記録した記録媒体に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体製造における検査工程で
は、半導体デバイスのリソグラフィ用のフォトマスク又
はレチクルにおけるパターンの形状欠陥を、画像を用い
て検査している。
【０００３】画像を用いてパターンの形状欠陥を検出す
る代表的な手法として、ドナルド・Ｆ・スペチトらの米
国特許第４８０５１２３号「改良された欠陥検出アライ
メントサブシステムを含む自動フォトマスク・レチクル
検査方法及び装置」（１９８９年２月１４日）（Donald
F Specht et al., "Automatic Photomask and Reticle
Inspection Method and Apparatus including Improve
d Defect Detector and Alignment Sub-Systems", US P
atent Number 4,805,123.Feb.14, 1989.）に開示された
隣接チップとテンプレートマッティングにより比較する
ダイツーダイ方式と、ＣＡＤデータにより参照画像を生
成してそれと比較するダイツーデータベース方式とがあ
る。これらの手法は単純で計算量も比較的少ないため、
多くの外観検査装置で類似の手法が採用されている。
【０００４】なお、特開平７ー６３６９１号公報には、
被検査体のパターン欠陥検出のための参照画像データに
おけるエッジ方向を検出し、このエッジ方向に従って参
照画像データと被検査体を撮像して得られる検査画像デ
ータとに対してそれぞれ微分処理を行い、微分処理され
た参照画像データと検査画像データとを比較し、これら
の画像データ間の差異からパターン欠陥を検出するパタ
ーン欠陥検査方法及びその装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ドナルド・Ｆ・スペチ
トらの手法では、例えば図１２（Ａ）に示す検査画像に
おいてコーナーが欠ける欠陥が生じている場合、図１２
（Ｂ）の参照画像とテンプレートマッティングで位置合
せを行うと、図１２（Ｃ）のようにエッジ部分がー致す
るように重なり合う場合と、図１２（Ｄ）のようにエッ
ジ部分がずれて重なり合う場合がある。図１２（Ｃ）の
ようにエッジ部分が完全にー致して重なり合う場合は、
２つの画像の差異は実際に欠陥の存在するコーナーのみ
で、疑似欠陥は発生しない。ところが図１２（Ｄ）のよ
うにエッジ部分がずれて重なり合うと、エッジ部分に疑
似欠陥が発生してしまう。
【０００６】また、図１３（Ａ）（検査画像の濃淡値変
化を示すグラフ）と図１３（Ｂ）（参照画像の濃淡値変
化を示すグラフ）に示すように、検査画像と参照画像で
製造工程や撮像条件の差異などによりエッジ部分の濃淡
値変化が異なる場合、図１３（Ｃ）に示すように２つの
画像を比較する際、疑似欠陥が発生してしまう。
【０００７】さらに、図１４（Ａ）（検査画像の濃淡値
変化を示すグラフ）と図１４（Ｂ）（参照画像の濃淡値
変化を示すグラフ）で示すように、検査画像と参照画像
とでオフセットの大きさに差が生じた場合や、図１５
（Ａ）（検査画像の濃淡値変化を示すグラフ）と図１５
（Ｂ）（参照画像の濃淡値変化を示すグラフ）で示すよ
うに、検出器の利得の違いや光源の強度などが影響して
濃淡値に差が生じた場合、疑似欠陥が発生してしまう。
【０００８】また、ドナルド・Ｆ・スペチトらの手法で
は、比較する画像同士を位置合せする際、一方の画像に
対して画素間の濃淡値を補間して、位置がサブピクセル
分ずれた画像を生成し、この画像を用いてサブピクセル
精度の位置合せを行っていた。そのため高い精度で位置
合せを行う場合、位置ずれの程度が微妙に異なる画像を
大量に生成して比較する必要があるため、必要な計算量
や記憶容量が膨大になってしまうという問題があった。
【０００９】一方、特開平７ー６３６９１号公報に開示
されたパターン欠陥検査方法及びその装置によれば、検
査パターンの検査画像データの座標と参照パターンの参
照画像データの座標との間に、多少の座標ずれが存在し
たとしても、擬似欠陥の発生を防止し、パターン欠陥の
みを確実に検出することができる、としている。しか
し、この公報には、画像の位置合せの方法について本願
発明に対応する技術的事項が開示されておらず、それを
示唆する記載もない。
【００１０】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、疑似欠陥の発生を防止し、位置合せの
精度を高くしても必要な計算量や記憶容量が増加するこ
とがない外観検査装置、外観検査方法及び外観検査プロ
グラムを記録した記録媒体を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の外観検査装置
は、被検査物についての検査画像と、その検査画像と比
較するための参照画像とが入力され、各々の入力された
画像を空間的に微分するとともに、所定の分割数に従っ
て分割して、分割微分画像を生成する画像分割微分手段
と、その画像分割微分手段によって生成された分割微分
画像毎に検査画像と参照画像との間で、画素サイズ精度
であるピクセル精度で位置合せを行って検査画像と参照
画像とを重ね合せるピクセル精度位置合せ手段と、各分
割微分画像において、画素値の絶対値があらかじめ与え
られたしきい値より大きい点をエッジとみなし、そのエ
ッジの方向を求め、エッジと直交する方向について画素
値の絶対値の濃淡値分布を求め、これに対して所定の単
峰性の関数をフィッティングし、その関数が極大をとる
点の座標である極大値点を画素サイズ以下の精度である
サブピクセル精度で求め、これをエッジの座標とする関
数フィッティング手段と、ピクセル精度位置合せ手段に
おける画像同士の重ね合せの後、検査画像上のあるエッ
ジについて、そのエッジの近傍に対応する参照画像上の
領域にエッジがあるならばこれら２つのエッジは対応関
係にあるとみなし、お互いのエッジ位置の差をサブピク
セル精度の位置ずれとして算出するサブピクセル精度位
置ずれ算出手段と、対応づけられた２つのエッジについ
て、エッジと直交する方向について画素値の濃淡分布
を、あらかじめ与えられた単峰性の関数形に従うように
画素値を書き換えることにより修正微分画像を生成する
修正微分画像生成手段と、サブピクセル精度位置ずれ算
出手段によって算出された各分割微分画像のサブピクセ
ル精度の位置ずれに基づいて、検査画像の修正分割微分
画像と参照画像の修正分割微分画像とを比較し、被検査
物の欠陥を検出する画像比較手段と、を有することを特
徴とするものである。
【００１２】上記サブピクセル精度位置ずれ算出手段
は、１つの分割微分画像における全エッジのサブピクセ
ル精度の位置ずれの平均値をその分割微分画像のサブピ
クセル精度の位置ずれとして算出する。
【００１３】上記画像比較手段は、検査画像の修正分割
微分画像と参照画像の修正分割微分画像とで、画素値の
差の絶対値を求め、その値が所定のしきい値を超える場
合に、被検査物の欠陥とみなす。
【００１４】上記画像比較手段は、分割微分画像におけ
るサブピクセル精度の位置ずれを基に、検査画像又は参
照画像のいずれかー方の修正分割微分画像において、画
素間の濃淡値を補間することにより、サブピクセルだけ
位置ずれした修正分割微分画像を生成し、これを他方の
修正微分画像と比較する。
【００１５】上記サブピクセル精度位置ずれ算出手段
は、分割微分画像上のコーナーを検出し、コーナーが存
在するならば、ピクセル精度位置合せ手段における画像
同士の重ね合せの後、検査画像上のあるコーナーについ
て、そのコーナーの最近傍に対応する参照画像上の領域
にコーナーがあるならばこれら２つのコーナーは対応関
係にあるとみなし、お互いのコーナー位置の差を、コー
ナー同士のサブピクセル精度の位置ずれとして算出して
もよい。
【００１６】本発明の外観検査方法は、（１）被検査物
についての検査画像と、その検査画像と比較するための
参照画像とが入力され、各々の画像を空間的に微分して
微分画像を生成する工程と、（２）所定の分割数に従っ
て、生成された微分画像を分割し分割微分画像を生成す
る工程と、（３）生成された分割微分画像毎に検査画像
と参照画像との間で、画素サイズ精度であるピクセル精
度で位置合せを行って検査画像と参照画像とを重ね合せ
る工程と、（４）各分割微分画像において、画素値の絶
対値があらかじめ与えられたしきい値より大きい点をエ
ッジとみなし、そのエッジの方向を求め、エッジと直交
する方向について画素値の絶対値の濃淡値分布を求め、
これに対して所定の単峰性の関数をフィッティングし、
その関数が極大をとる点の座標である極大値点を画素サ
イズ以下の精度であるサブピクセル精度で求め、これを
エッジの座標とする工程と、（５）画像同士の重ね合せ
の後、検査画像上のあるエッジについて、そのエッジの
近傍に対応する参照画像上の領域にエッジがあるならば
これら２つのエッジは対応関係にあるとみなし、お互い
のエッジ位置の差をサブピクセル精度の位置ずれとして
算出する工程と、（６）対応づけられた２つのエッジに
ついて、エッジと直交する方向について画素値の濃淡分
布を、あらかじめ与えられた単峰性の関数形に従うよう
に画素値を書き換えることにより修正微分画像を生成す
る工程と、（７）算出された各分割微分画像のサブピク
セル精度の位置ずれに基づいて、検査画像の修正分割微
分画像と参照画像の修正分割微分画像とを比較し、被検
査物の欠陥を検出する工程と、を有し、（１）から
（７）の順序で行われることを特徴とするものである。
【００１７】本発明の外観検査方法は又、上記（１）の
工程と（２）の工程の順番を入れ替えて、入力画像を先
に分割してから後に微分して分割微分画像を生成しても
よい。
【００１８】本発明の記録媒体は、被検査物についての
検査画像と、その検査画像と比較するための参照画像と
が入力され、各々の入力された画像を空間的に微分する
とともに、所定の分割数に従って分割して、分割微分画
像を生成する画像分割微分処理と、その画像分割微分処
理によって生成された分割微分画像毎に検査画像と参照
画像との間で、画素サイズ精度であるピクセル精度で位
置合せを行って検査画像と参照画像とを重ね合せるピク
セル精度位置合せ処理と、各分割微分画像において、画
素値の絶対値があらかじめ与えられたしきい値より大き
い点をエッジとみなし、そのエッジの方向を求め、エッ
ジと直交する方向について画素値の絶対値の濃淡値分布
を求め、これに対して所定の単峰性の関数をフィッティ
ングし、その関数が極大をとる点の座標である極大値点
を画素サイズ以下の精度であるサブピクセル精度で求
め、これをエッジの座標とする関数フィッティング処理
と、ピクセル精度位置合せ処理における画像同士の重ね
合せの後、検査画像上のあるエッジについて、そのエッ
ジの近傍に対応する参照画像上の領域にエッジがあるな
らばこれら２つのエッジは対応関係にあるとみなし、お
互いのエッジ位置の差をサブピクセル精度の位置ずれと
して算出するサブピクセル精度位置ずれ算出処理と、対
応づけられた２つのエッジについて、エッジと直交する
方向について画素値の濃淡分布を、あらかじめ与えられ
た単峰性の関数形に従うように画素値を書き換えること
により修正微分画像を生成する修正微分画像生成処理
と、サブピクセル精度位置ずれ算出処理によって算出さ
れた各分割微分画像のサブピクセル精度の位置ずれに基
づいて、検査画像の修正分割微分画像と参照画像の修正
分割微分画像とを比較し、被検査物の欠陥を検出する画
像比較処理と、をコンピュータに実行させるためのプロ
グラムを記録したことを特徴とするものである。
【００１９】
【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。図１は、本発明の外観検査装置
を示すブロック図である。
【００２０】本発明の外観検査装置Ａは、被検査物（例
えば、半導体ウェハ、基板、フォトマスク、レチクル、
液晶等）のパターン形状欠陥を、画像を用いて検出する
ために用いられる。図１に示すように、本発明の外観検
査装置Ａは、撮像カメラ等の外部の画像入力装置１から
入力される被検査物の検査画像と参照画像とを画像処理
して比較する画像処理部９を有する。
【００２１】画像処理部９は、画像微分部２、画像分割
部３、ピクセル精度位置合せ部４、関数フィッティング
部５、サブピクセル精度位置ずれ算出部６、修正微分画
像生成部７及び画像比較部８を有する。
【００２２】画像微分部２は、外部の画像入力装置１か
ら入力された比較すべき２つの画像のうち、一方を被検
査物の対象画像となる検査画像とし、他方を検査画像と
比較する参照画像とし、各々の画像に空間的に微分を施
し微分画像を生成する。
【００２３】画像分割部３は、あらかじめ与えられた分
割数及び、隣り合う画像との重なり具合の大きさに従っ
て、微分画像を分割し分割微分画像を生成する。
【００２４】ピクセル精度位置合せ部４は、分割微分画
像毎に検査画像と参照画像との間で、画素サイズ精度す
なわちピクセル精度で位置合せを行って検査画像と参照
画像を重ね合せる。
【００２５】関数フィッティング部５は、各分割微分画
像において、画素値の絶対値があらかじめ与えられたし
きい値より大きい点をエッジとみなし、そのエッジの方
向を求め、エッジと直交する方向について画素値の絶対
値の濃淡値分布を求め、これに対してあらかじめ与えら
れた単峰性の関数をフィッティングし、その関数が極大
をとる点の座標である極大値点を画素サイズ以下の精度
であるサブピクセル精度で求め、これをエッジの座標と
する。
【００２６】サブピクセル精度位置ずれ算出部６は、ピ
クセル精度位置合せ部４における画像同士の重ね合せの
後、検査画像上のあるエッジについて、そのエッジの近
傍に対応する参照画像上の領域にエッジがあるならばこ
れら２つのエッジは対応関係にあるとみなし、お互いの
エッジ位置の差をサブピクセル精度の位置ずれとし、１
つの分割微分画像における全エッジのサブピクセル精度
の位置ずれの平均値をその分割微分画像のサブピクセル
精度の位置ずれとして算出する。
【００２７】修正微分画像生成部７は、対応づけられた
２つのエッジについて、エッジと直交する方向について
画素値の濃淡分布を、あらかじめ与えられた単峰性の関
数形に従うように画素値を書き換えることにより修正微
分画像を生成する。
【００２８】画像比較部８は、各分割微分画像のサブピ
クセル精度の位置ずれを基に分割微分画像をサブピクセ
ル精度で位置合せをして重ね合せることにより比較し、
その差異があらかじめ与えられたしきい値を越える点が
あった場合、それを被検査物の欠陥とみなす。
【００２９】本発明の外観検査装置Ａは、画像を分割す
るための分割数、しきい値等を設定するためのキーボー
ド、テンキー、マウス等の設定入力装置１０、画像、欠
陥箇所等を表示するためのディスプレイ、プリンタ等の
出力装置１１、各種データを記憶するための記憶装置１
２が接続されている。
【００３０】次に、本発明の外観検査装置Ａの動作を説
明する。
【００３１】まず、画像微分部２は、画像入力装置１か
ら入力された比較する２つの画像のうち、一方を検査画
像、他方を参照画像とし、各々の画像に例えばソーベル
フィルタを畳み込むことによって縦方向横方向各々の微
分画像を縦微分画像、横微分画像として生成し、縦横両
微分画像における各画素値の２乗和の平方根を画素値と
して持つ全微分画像を生成する。
【００３２】例えば、図３（Ａ）に示すような画像が入
力された場合、縦微分を行うと図３（Ｂ）に示すように
横エッジが得られ、横微分を行うと図３（Ｃ）に示すよ
うに縦エッジが得られる。また、図４（Ａ）に示すよう
な画像が入力された場合、縦微分を行うと図４（Ｂ）に
示すように斜めエッジが得られ、横微分を行うと図４
（Ｃ）に示すように斜めエッジが得られる。
【００３３】次いで、画像分割部３は、あらかじめ与え
られた分割数及び、隣り合う画像との重なり具合の大き
さに従って、縦横両微分画像及び全微分画像を分割し各
々の画像を分割縦微分画像、分割横微分画像、分割全微
分画像とする。画像の分割はもちろん画像微分と交換可
能であり、まず入力画像をこの画像分割部３で分割して
から画像微分部２で微分して、分割縦微分画像、分割横
微分画像、分割全微分画像を生成してもよい。
【００３４】次いで、ピクセル精度位置合せ部４は、分
割全微分画像毎に検査画像と参照画像との間で、例えば
テンプレートマッティングを行うことにより画素サイズ
精度すなわちピクセル精度で位置合せを行って検査画像
と参照画像を重ね合せる。
【００３５】次いで、関数フィッティング部５は、各分
割縦微分画像において、分割全微分画像の画素値及び各
分割縦微分画像の画素値の絶対値があらかじめ与えられ
たしきい値より大きい画素をエッジとみなし、その分割
縦微分画像上に現れている横エッジに対して、縦方向に
画素値の絶対値の濃淡値分布を求め、これに対してあら
かじめ与えられた単峰性の関数をフィッティングし、そ
の関数が極大をとる点の座標である極大値点を画素サイ
ズ以下の精度であるサブピクセル精度で求め、これをエ
ッジの縦方向の座標とする。
【００３６】分割横微分画像に対しては、その分割縦微
分画像上に現れている縦エッジに対して、横方向に単峰
性の関数をフィッティングし、極大値点をサブピクセル
精度で求め、これをそのエッジの横方向の座標とする。
【００３７】例えば、図３（Ａ）に示す入力画像に横微
分を行い、図３（Ｄ）に示すような縦エッジが得られた
場合、この縦エッジに対して横方向（矢印方向）に関数
フィッティングを行う。
【００３８】横微分画像の強度（入力画像の横方向微分
強度の絶対値）は、エッジが存在する付近では、図９に
示すようになる。これに対して、単峰性の関数をフィッ
ティングする。ここで、単峰性の関数とは、図９に示す
ように、極大値をとる点が１つだけの上に凸な関数をい
う。また、フィッティングの手法は、代表的なものとし
て最小二乗法があるが、これに限定されるものではな
い。なお、縦微分画像の場合については、微分の方向、
エッジの方向、関数フィッティングの方向がともに、横
微分画像の場合に対して垂直方向となるが、基本的には
同じように関数フィッティングを行う。
【００３９】次いで、サブピクセル精度位置ずれ算出部
６は、ピクセル精度位置合せ部４における画像同士の重
ね合せの後、検査画像の分割縦微分画像上のあるエッジ
について、検査画像の分割横微分画像上の同じ座標にエ
ッジが無いならぱ、このエッジを横エッジとみなし、検
査画像の分割縦微分画像上のそのエッジ近傍に対応する
参照画像の分割縦微分画像上の領域にエッジがあるなら
ばこれら２つのエッジは対応関係にあるとみなし、お互
いのエッジの縦方向の位置の差をサブピクセル精度の縦
方向の位置ずれとする。
【００４０】検査画像の分割横微分画像上のあるエッジ
について、検査画像の分割縦微分画像上の同じ座標にエ
ッジが無いならぱ、このエッジを縦エッジとみなし、横
エッジの場合と同じような操作を行って、対応関係にあ
る縦エッジの横方向のサブピクセル精度の位置ずれを求
める。検査画像の分割縦微分画像上のあるエッジについ
て、検査画像の分割横微分画像上の同じ座標にもエッジ
があるならば、このエッジを斜めエッジとみなす。
【００４１】例えば、図３（Ａ）に示す入力画像の場
合、図３（Ｂ）に示す縦微分画像上、横エッジがある
点、つまり縦微分の微分強度が強い部分、例えば点ａに
ついて、それに対応する点ａ’を図３（Ｃ）に示す横微
分画像でみると、その横微分強度は強くなく、エッジが
存在しない。つまり、縦微分画像で微分強度が強い点ａ
について、それと対応する横微分画像上の点の微分強度
が弱いならば、点ａは横エッジを構成する点といえる。
また同様に、横微分画像で微分強度が強い点について、
それと対応する縦微分画像上の点の微分強度が弱いなら
ば、その点は縦エッジを構成する点であるといえる。
【００４２】また、図４（Ａ）に示す入力画像の場合、
図４（Ｂ）に示す縦微分画像及び図４（Ｃ）に示す横微
分画像上のエッジの形状はどちらも同じような形にな
る。ただし、各々の画像の画素値（つまり縦微分の微分
強度と横微分の微分強度）は、一般的に異なった値をと
る。ここで、図４（Ｂ）に示す縦微分画像上、縦微分強
度の強い点ｂをみると、その点に対応する図４（Ｃ）に
示す横微分画像上の点ｂ’の横微分強度は強い（しきい
値よりも大きい）。つまり、縦微分画像上の微分強度の
強いある点について、それと対応する横微分画像上の点
の横微分強度が強いならば、その点は斜めエッジを構成
する点であるといえる。
【００４３】検査画像の分割縦微分画像上のそのエッジ
近傍に対応する参照画像の分割縦微分画像上の領域にエ
ッジがあるかまたは、検査画像の分割横微分画像上のそ
のエッジ最近傍に対応する参照画像の分割横微分画像上
の領域にエッジがあるならば、これら２つのエッジは対
応関係にあるとみなし、お互いのエッジの位置の差を、
エッジ同士のエッジに直交する方向についてのサブピク
セル成分の位置ずれとし、この位置ずれを縦方向成分と
横方向成分に分解する。
【００４４】１つの分割縦微分画像及びそれに対応する
分割横微分画像における、全エッジのサブピクセル精度
の位置ずれについて、縦方向成分及び横方向成分それぞ
れの成分の平均値を求め、各々を分割全微分画像のサブ
ピクセル精度の縦方向の位置ずれ及び横方向の位置ずれ
とする。
【００４５】例えば、図５（Ａ）に示す検査画像の縦微
分画像と、図５（Ｂ）に示す参照画像の縦微分画像とを
ピクセル精度で位置合せした場合、図５（Ｃ）に示すよ
うになる。図５（Ｄ）は、図５（Ｃ）のＳ部を拡大した
拡大図である。図５（Ｄ）に示すように、検査画像の縦
微分画像上で縦微分強度の大きな点ｃについて、それと
対応する、参照画像上の点の近傍で、参照画像の縦微分
画像上で縦微分強度の大きな点を探し、複数みつかった
ら、その中で最も点ｃに近い点ｄを、点ｃと対応する点
とみなす。点ｃの座標も点ｄの座標も、縦方向にはサブ
ピクセル精度で求まっており、この位置の差を２つの画
像の位置ずれの大きさとすると、２つのエッジの位置ず
れについて、サブピクセル精度で求まることになる。こ
のような操作を対象画像上の縦微分強度の強い点全てに
ついて求め、サブピクセル精度の位置ずれの平均値を求
め、それを最終的には２つの画像の縦方向のサブピクセ
ル精度の位置ずれとする。
【００４６】縦エッジの場合も同様にして、横方向のサ
ブピクセル精度の位置ずれを求める。斜めエッジの場合
も同様にして、縦微分画像及び横微分画像ごとに、参照
画像と検査画像の位置ずれを求める。ただし、図６
（Ａ）に示すように、横方向の位置ずれをｄｘ、縦方向
の位置ズレをｄｙとすると、ｄｘ及びｄｙがそのまま検
査画像と参照画像の位置ずれになるわけではない。図６
（Ｂ）に示すように、検査画像を横にｄｘ、縦にｄｙ移
動すると、ずらし過ぎになる。
【００４７】そこで、図７（Ａ）に示すように、図６
（Ａ）に示す点ｅの位置ずれは、エッジに垂直方向にあ
ると仮定して、ｄｘ及びｄｙから、エッジの垂直方向の
位置ずれｔを求める。点ｅの付近を拡大した図が図７
（Ｂ）である。図７（Ｂ）からわかるように、
【００４８】
【数１】 となる。求めるべき真の横方向の位置ずれｄｘ’及び真
の縦方向の位置ずれｄｙ’は、
【００４９】
【数２】 に、式（１）を代入して得られる。
【００５０】次いで、修正微分画像生成部７は、検査画
像の分割縦微分画像と参照画像の分割縦微分画像上の対
応づけられた２つの横エッジについて、縦方向の濃淡値
分布を、あらかじめ与えられた単峰性の同一の関数形に
従うように画素値を書き換えることにより修正分割縦微
分画像を生成する。分割横微分画像についても同じよう
に縦エッジの横方向の濃淡値分布を、あらかじめ与えら
れた単峰性の関数形に従うように画素値を書き換えるこ
とにより修正分割横微分画像を生成する。そして、修正
分割縦微分画像と修正分割横微分画像の画素値の２乗和
の平方根を画素として持つ修正分割全微分画像を求め
る。
【００５１】次いで、画像比較部８は、各分割全微分画
像における縦横各々の方向のサブピクセル精度の位置ず
れを基に、検査画像もしくは参照画像のどちらかー方の
修正分割全微分画像において、画素間の濃淡値を補間す
ることにより、サブピクセルだけ位置ずれした修正分割
全微分画像を生成し、これを他方と重ね合せ、検査画像
の修正分割全微分画像と参照画像の修正分割全微分画像
とで、例えば画素値の差の絶対値を求め、その値があら
かじめ与えられたしきい値を越える点があった場合、そ
れを被検査物の欠陥とみなす。欠陥箇所の座標は、出力
装置１１で表示されたり、記憶装置１２に記憶される。
【００５２】次に、本発明の第２の実施の形態について
図面を参照して説明する。
【００５３】第２の実施の形態では、画像入力装置１、
画像微分部２、画像分割部３、ピクセル精度位置合せ部
４及び画像比較部８は、第１の実施の形態と同じ動作を
する。
【００５４】第２の実施の形態では、関数フィッティン
グ部５は、各分割全微分画像において、画素値の絶対値
があらかじめ与えられたしきい値より大きい画素をエッ
ジとみなし、例えば画像微分部２における横微分画像に
対する縦微分画像の画素値の比の逆正接（arctan）をそ
のエッジの方向とし、エッジと直交する方向について画
素値の絶対値の濃淡値分布を画素間の濃淡値を補間して
求める。求まった濃淡値分布に対してあらかじめ与えら
れた単峰性の関数をフィッティングし、その関数が極大
をとる点の座標である極大値点を画素サイズ以下の精度
であるサブピクセル精度で求め、これをエッジの座標と
する。
【００５５】例えば、ソーベルフィルタを用いるような
既存の手法により、図８（Ａ）に示す入力画像の縦微分
画像と横微分画像からエッジの方向を求める（図８
（Ｂ）参照）。図８（Ｂ）は、縦微分画像の２乗と横微
分画像の２乗を足して、その平方根をとって求めた全微
分画像を示す。そして、求まったエッジの方向に垂直な
方向で濃淡値分布を求め、それに対して単峰性の関数で
関数フィッティングを行い（図９参照）、エッジの位置
を求める。
【００５６】また、第２の実施の形態では、サブピクセ
ル精度位置ずれ算出部６は、例えば分割全微分画像上、
エッジの曲率があらかじめ与えられたしきい値より大き
い部分をコーナーとし、コーナーが存在するならば、ピ
クセル精度位置合せ部４における画像同士の重ね合せの
後、検査画像上のあるコーナーについて、そのコーナー
の最近傍に対応する参照画像上の領域にコーナーがある
ならばこれら２つのコーナーは対応関係にあるとみな
し、お互いのコーナー位置の差を、コーナー同士のサブ
ピクセル精度の位置ずれとし、この位置ずれを縦方向及
び横方向に分解し、１つの分割全微分画像における全コ
ーナーのサブピクセル精度の位置ずれの平均値を縦横別
々に求め、それらを分割全微分画像のサブピクセル精度
の位置ずれとする。
【００５７】また、２つの画像上の対応関係にあるコー
ナーに隣接したエッジ同士も対応関係にあるとみなす。
【００５８】例えば、図１１（Ａ）に示すように、エッ
ジの曲率変化が大きい点等をコーナーとする、というよ
うな既存の手法によりコーナーＫを検出する。エッジ位
置はサブピクセル精度で求まっているので、図１１
（Ｂ）に示すように、２つの方向が異なるエッジが交差
する点であるコーナーの座標も、矢印方向のサブピクセ
ル精度で求まる。検査画像と参照画像とで、ピクセル精
度の位置合せ後、お互いに近くにあるコーナー同士を、
対応関係にあるコーナーとし、対応関係にあるコーナー
の位置の違いから、画像間の位置ずれを求める。
【００５９】分割全微分画像上コーナーが存在しないな
らぱ、検査画像上のあるエッジについて、そのエッジの
最近傍に対応する参照画像上の領域にエッジがあるなら
ばこれら２つのエッジは対応関係にあるとみなし、お互
いのエッジ位置の差を、エッジ同士のエッジに直交する
方向についてのサブピクセル精度の位置ずれとし、この
位置ずれを縦方向及び横方向に分解し、１つの分割全微
分画像における全エッジのサブピクセル精度の位置ずれ
の平均値を縦横別々に求め、それらを分割全微分画像の
サブピクセル精度の位置ずれとする。
【００６０】第１の実施の形態では、斜めエッジ同士の
位置ずれの方向がエッジと直交する方向と仮定している
ので、直交しない方向にある場合は対応できず位置合せ
を誤る可能性がある。一方、第２の実施の形態ではコー
ナーで位置合せを行っているので、コーナーが存在する
限り、斜めエッジ同士の位置ずれの方向がエッジと直交
しない方向にあっても、より正確に位置合せができる。
【００６１】ただし第２の実施の形態は任意の方向の斜
めエッジについて、そのエッジと直交する方向の分割全
微分画像上の濃淡値変化を、画素間の濃淡値を補間する
ことによって求める必要がある。また、エッジの方向を
画素毎に求める必要がある。
【００６２】例えば、斜めエッジが図１０（Ａ）に示す
ように角度４５度の場合、それと垂直な方向に引いた線
Ｌ１は、必ず各画素の中心を通る。線Ｌ１上の点ｆは、
画素Ｆの中心と完全に一致し、画素Ｆの画素値を線Ｌ１
上の濃淡値とみなすことができる。しかし、図１０
（Ｂ）に示すように、エッジが縦でも横でも４５度でも
ない場合は、エッジと垂直に引いた直線は必ずしも各画
素の中心を通るわけではない。ここで、図１０（Ｂ）の
エッジと垂直な方向に引いた直線をＬ２とすると、線Ｌ
２が画素Ｇを通る場合、線Ｌ２上の点ｇは画素Ｇの中心
と一致しない。そのため、画素Ｇの画素値を線Ｌ２上の
点ｇの濃淡値とみなすことができない。そこで、画素Ｇ
の周辺の画素の画素値に基づいて、双対補間法等によ
り、点ｇの濃淡値を求める。
【００６３】従って、計算量を少なくする場合は第１の
実施の形態の方が好ましい。
【００６４】また、まず第１の実施の形態を適用し、被
検査物の欠陥がみつかった画像について、その画像のみ
に第２の実施の形態を適用してもよい。第１の実施の形
態によって見つかった欠陥が位置合せの誤りによる偽の
欠陥である場合でも、より位置合せの精度が高い第２の
実施の形態により、検査画像と参照画像の差異が無いこ
とを明らかにし、第１の実施の形態により検出された欠
陥が偽の欠陥であるという判断ができる。検査画像に比
較して欠陥を含む画像が少ない場合、このようにー部の
画像にのみ第２の実施の形態を適用する方法のほうが、
全検査画像に第２の実施の形態を適用する場合よりも計
算量は少なくなる。
【００６５】図２は、本発明の第３の実施の形態の構成
を示すブロック図である。図２に示すように、本発明の
第３の実施の形態は、上記説明された画像微分部２によ
る画像微分処理、画像分割部３による画像分割処理、ピ
クセル精度位置合せ部４によるピクセル精度位置合せ処
理、関数フィッティング部５による関数フィッティング
処理、サブピクセル精度位置ずれ算出部６によりサブピ
クセル精度位置ずれ算出処理、修正微分画像生成部７に
よる修正微分画像生成処理及び画像比較部８による画像
比較処理をコンピュータに実行させるためのプログラム
（外観検査プログラム）を記録した記録媒体１３を有す
る。この記録媒体１３は、磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、半導体メモリその他の記録媒体であってもよい。
【００６６】上記外観検査プログラムは、記録媒体１３
から画像処理部９に読み込まれ、画像処理部９は、その
外観検査プログラムに従い処理を実行する。
【００６７】本発明によれば、エッジ同士で位置合せし
ているのでコーナー部分に欠陥が存在する場合でも、そ
の近傍のエッジ部分に疑似欠陥が発生しにくい。
【００６８】また、比較する微分画像において、対応す
るエッジ部分の濃淡値変化を同じ形状に揃えているの
で、比較する画像間でエッジ付近の濃度勾配が異なって
いても疑似欠陥が発生しにくい。
【００６９】また、画像におけるＤＣ成分であるオフセ
ットは、微分すると無くなるので、比較する画像間でオ
フセットが異なっていても疑似欠陥が発生しにくい。
【００７０】また、比較する微分画像において、対応す
るエッジ部分の濃淡値変化を同じ形状に揃えているの
で、比較する画像間で検出器の利得や照明の強度が異な
っていても疑似欠陥が発生しにくい。
【００７１】また、例えば、図１６（Ａ）に示すエッジ
の画像同士を比較する場合は、図１６（Ｂ）及び（Ｃ）
に示すように、エッジの位置がサブピクセル程度しか異
ならなくても、エッジ画像上は１画素の違いとなり、疑
似欠陥の原因となる。ここで、図１６（Ａ）は、解像度
無限大のエッジ画像を示し、図１６（Ｂ）は、図１６
（Ａ）のエッジ画像を画素数６×６の画像で表現したエ
ッジ画像を示し、図１６（Ｃ）は、ノイズによりエッジ
位置がサブピクセルずれた解像度無限大のエッジ画像を
画素数６×６の画像で表現したエッジ画像を示す。しか
し、本発明のように、単峰性の関数形に従う濃淡画像同
士を比較する場合はサブピクセルのエッジ位置が異なっ
ても、画素値の違いは小さいため、疑似欠陥が生じにく
い。
【００７２】従って、本発明は、疑似欠陥の発生を防止
できるので、信頼性の高い外観検査を行うことができ
る。
【００７３】また、本発明は、比較する画像間で対応す
るエッジの距離を求め、分割微分画像毎にそのエッジ間
の距離の平均を画像間のサブピクセル精度の位置ずれと
しており、大量の画像を生成して比較しなくてもよい。
従って、位置合せの精度を高くしても必要な計算量や記
憶容量が増加することがなくなる。
【００７４】本発明は、上記実施の形態に限定されるこ
とはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範
囲内において、種々の変更が可能である。例えば、参照
画像のデータをメモリ等の記憶装置１２等から画像処理
部９に読み出して処理してもよい。
【００７５】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
る。 （１）本発明は、エッジ位置をサブピクセル精度で検出
し、検出したエッジ位置に基づいて比較する検査画像と
参照画像とをサブピクセル精度で位置合せをし、位置合
せをした後画像同士を比較する際、対応するエッジの濃
淡値形状を同じ形状に揃える。
【００７６】従って、エッジ同士で位置合せしているの
でコーナー部分に欠陥が存在する場合でも、その近傍の
エッジ部分に疑似欠陥が発生しにくい。
【００７７】また、比較する微分画像において、対応す
るエッジ部分の濃淡値変化を同じ形状に捕えているの
で、比較する画像間でエッジ付近の濃度勾配が異なって
いても疑似欠陥が発生しにくい。
【００７８】また、画像におけるＤＣ成分であるオフセ
ットは、微分すると無くなるので、比較する画像間でオ
フセットが異なっていても疑似欠陥が発生しにくい。
【００７９】また、比較する微分画像において、対応す
るエッジ部分の濃淡値変化を同じ形状に揃えているの
で、比較する画像間で検出器の利得や照明の強度が異な
っていても疑似欠陥が発生しにくい。
【００８０】また、エッジ画像同士を比較する場合は、
エッジの位置がサブピクセル程度しか異ならなくても、
エッジ画像上は１画素の違いとなり、疑似欠陥の原因と
なる。しかし、本発明のように、与えられた関数形に従
う濃淡画像同士を比較する場合はサブピクセルのエッジ
位置が異なっても、画素値の違いは小さいため、疑似欠
陥が生じにくい。
【００８１】このように、本発明は、疑似欠陥の発生を
防止できるので、信頼性の高い外観検査を行うことがで
きる。 （２）本発明は、比較する画像間で対応するエッジの距
離を求め、分割微分画像毎にサブピクセル精度の位置ず
れを算出しているので、大量の画像を生成して比較しな
くてもよい。従って、位置合せの精度を高くしても必要
な計算量や記憶容量が増加することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１及び第２の実施の形態の構成を示
すブロック図である。
【図２】本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図である。
【図３】（Ａ）は入力画像を示す説明図、（Ｂ）は縦微
分画像を示す説明図、（Ｃ）は横微分画像を示す説明
図、（Ｄ）は、縦エッジに対して横方向に関数フィッテ
ィングを行う場合を示す説明図である。
【図４】（Ａ）は入力画像を示す説明図、（Ｂ）は縦微
分画像を示す説明図、（Ｃ）は横微分画像を示す説明図
である。
【図５】（Ａ）は検査画像の縦微分画像を示す説明図、
（Ｂ）は参照画像の縦微分画像を示す説明図、（Ｃ）は
検査画像の縦微分画像と参照画像の縦微分画像とをピク
セル精度で位置合せした状態を示す説明図、（Ｄ）は
（Ｃ）のＳ部の拡大図である。
【図６】（Ａ）は検査画像上のエッジと参照画像上のエ
ッジとの位置ずれを示す説明図、（Ｂ）は検査画像を横
にｄｘ、縦にｄｙずらした状態を示す説明図である。
【図７】（Ａ）は検査画像上のエッジと参照画像上のエ
ッジとの位置ずれを示す説明図、（Ｂ）は（Ａ）の点ｅ
付近を拡大した拡大図、（Ｃ）は真の横方向の位置ずれ
ｄｘ’と真の縦方向の位置ずれｄｙ’を示す説明図であ
る。
【図８】（Ａ）は入力画像を示す説明図、（Ｂ）は縦微
分画像の２乗と横微分画像の２乗を足して、その平方根
をとって求めた全微分画像を示す説明図である。
【図９】横軸が座標、縦軸が微分強度であり、微分画像
における各座標の濃淡値の変化と単峰性の関数を示すグ
ラフである。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は画素間の濃淡値を補間し
てエッジと垂直な方向の濃淡値分布を求める場合を説明
するための説明図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）はコーナーを使った位置合
せを説明するための説明図であり、（Ｂ）はコーナーＫ
の拡大図である。
【図１２】（Ａ）乃至（Ｄ）は、従来の手法において、
コーナー近傍のエッジ部分での疑似欠陥検出の例を説明
するための説明図である。
【図１３】（Ａ）乃至（Ｃ）は、従来の手法において、
比較する画像間でエッジ付近の濃度勾配が異なっている
場合の疑似欠陥検出の例を説明するためのグラフであ
る。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の手法において、
比較する画像間でオフセットが異なっている場合の疑似
欠陥検出の例を説明するためのグラフである。
【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の手法において、
比較する画像間で検出器の利得や照明の強度が異なって
いる場合の疑似欠陥検出の例を説明するためのグラフで
ある。
【図１６】（Ａ）乃至（Ｃ）は、エッジの位置がサブピ
クセル程度しか異ならなくても、エッジ画像上は１画素
違う場合がある例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
Ａ：外観検査装置 １：画像入力装置 ２：画像微分部 ３：画像分割部 ４：ピクセル精度位置合せ部 ５：関数フィッティング部 ６：サブピクセル精度位置ずれ算出部 ７：修正微分画像生成部 ８：画像比較部 １３：記録媒体

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被検査物についての検査画像と、その検査
    画像と比較するための参照画像とが入力され、各々の入
    力された画像を空間的に微分するとともに、所定の分割
    数に従って分割して、分割微分画像を生成する画像分割
    微分手段と、 その画像分割微分手段によって生成された分割微分画像
    毎に検査画像と参照画像との間で、画素サイズ精度であ
    るピクセル精度で位置合せを行って検査画像と参照画像
    とを重ね合せるピクセル精度位置合せ手段と、 前記各分割微分画像において、画素値の絶対値があらか
    じめ与えられたしきい値より大きい点をエッジとみな
    し、そのエッジの方向を求め、エッジと直交する方向に
    ついて画素値の絶対値の濃淡値分布を求め、これに対し
    て所定の単峰性の関数をフィッティングし、その関数が
    極大をとる点の座標である極大値点を画素サイズ以下の
    精度であるサブピクセル精度で求め、これをエッジの座
    標とする関数フィッティング手段と、 前記ピクセル精度位置合せ手段における画像同士の重ね
    合せの後、検査画像上のあるエッジについて、そのエッ
    ジの近傍に対応する参照画像上の領域にエッジがあるな
    らばこれら２つのエッジは対応関係にあるとみなし、お
    互いのエッジ位置の差をサブピクセル精度の位置ずれと
    して算出するサブピクセル精度位置ずれ算出手段と、 対応づけられた２つのエッジについて、エッジと直交す
    る方向について画素値の濃淡分布を、あらかじめ与えら
    れた単峰性の関数形に従うように画素値を書き換えるこ
    とにより修正微分画像を生成する修正微分画像生成手段
    と、 前記サブピクセル精度位置ずれ算出手段によって算出さ
    れた前記各分割微分画像のサブピクセル精度の位置ずれ
    に基づいて、検査画像の修正分割微分画像と参照画像の
    修正分割微分画像とを比較し、前記被検査物の欠陥を検
    出する画像比較手段と、 を有することを特徴とする外観検出装置。
  2. 【請求項２】前記サブピクセル精度位置ずれ算出手段
    は、１つの分割微分画像における全エッジのサブピクセ
    ル精度の位置ずれの平均値をその分割微分画像のサブピ
    クセル精度の位置ずれとして算出することを特徴とする
    請求項１に記載の外観検出装置。
  3. 【請求項３】前記画像比較手段は、検査画像の修正分割
    微分画像と参照画像の修正分割微分画像とで、画素値の
    差の絶対値を求め、その値が所定のしきい値を超える場
    合に、被検査物の欠陥とみなすことを特徴とする請求項
    １又は２に記載の外観検出装置。
  4. 【請求項４】前記画像比較手段は、前記分割微分画像に
    おけるサブピクセル精度の位置ずれを基に、検査画像又
    は参照画像のいずれかー方の修正分割微分画像におい
    て、画素間の濃淡値を補間することにより、サブピクセ
    ルだけ位置ずれした修正分割微分画像を生成し、これを
    他方の修正微分画像と比較することを特徴とする請求項
    １乃至３のいずれか１つの項に記載の外観検出装置。
  5. 【請求項５】前記サブピクセル精度位置ずれ算出手段
    は、分割微分画像上のコーナーを検出し、コーナーが存
    在するならば、前記ピクセル精度位置合せ手段における
    画像同士の重ね合せの後、検査画像上のあるコーナーに
    ついて、そのコーナーの最近傍に対応する参照画像上の
    領域にコーナーがあるならばこれら２つのコーナーは対
    応関係にあるとみなし、お互いのコーナー位置の差を、
    コーナー同士のサブピクセル精度の位置ずれとして算出
    することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つの
    項に記載の外観検出装置。
  6. 【請求項６】（１）被検査物についての検査画像と、そ
    の検査画像と比較するための参照画像とが入力され、各
    々の画像を空間的に微分して微分画像を生成する工程
    と、（２）所定の分割数に従って、前記生成された微分
    画像を分割し分割微分画像を生成する工程と、（３）生
    成された分割微分画像毎に検査画像と参照画像との間
    で、画素サイズ精度であるピクセル精度で位置合せを行
    って検査画像と参照画像とを重ね合せる工程と、（４）
    前記各分割微分画像において、画素値の絶対値があらか
    じめ与えられたしきい値より大きい点をエッジとみな
    し、そのエッジの方向を求め、エッジと直交する方向に
    ついて画素値の絶対値の濃淡値分布を求め、これに対し
    て所定の単峰性の関数をフィッティングし、その関数が
    極大をとる点の座標である極大値点を画素サイズ以下の
    精度であるサブピクセル精度で求め、これをエッジの座
    標とする工程と、（５）前記画像同士の重ね合せの後、
    検査画像上のあるエッジについて、そのエッジの近傍に
    対応する参照画像上の領域にエッジがあるならばこれら
    ２つのエッジは対応関係にあるとみなし、お互いのエッ
    ジ位置の差をサブピクセル精度の位置ずれとして算出す
    る工程と、（６）対応づけられた２つのエッジについ
    て、エッジと直交する方向について画素値の濃淡分布
    を、あらかじめ与えられた単峰性の関数形に従うように
    画素値を書き換えることにより修正微分画像を生成する
    工程と、（７）前記算出された前記各分割微分画像のサ
    ブピクセル精度の位置ずれに基づいて、検査画像の修正
    分割微分画像と参照画像の修正分割微分画像とを比較
    し、前記被検査物の欠陥を検出する工程と、を有し、
    （１）から（７）の順序で行われることを特徴とする外
    観検査方法。
  7. 【請求項７】（１）被検査物についての検査画像と、そ
    の検査画像と比較するための参照画像とが入力され、各
    々の画像を所定の分割数に従って分割する工程と、
    （２）前記分割された画像を、空間的に微分して分割微
    分画像を生成する工程と、（３）生成された分割微分画
    像毎に検査画像と参照画像との間で、画素サイズ精度で
    あるピクセル精度で位置合せを行って検査画像と参照画
    像とを重ね合せる工程と、（４）前記各分割微分画像に
    おいて、画素値の絶対値があらかじめ与えられたしきい
    値より大きい点をエッジとみなし、そのエッジの方向を
    求め、エッジと直交する方向について画素値の絶対値の
    濃淡値分布を求め、これに対して所定の単峰性の関数を
    フィッティングし、その関数が極大をとる点の座標であ
    る極大値点を画素サイズ以下の精度であるサブピクセル
    精度で求め、これをエッジの座標とする工程と、（５）
    前記画像同士の重ね合せの後、検査画像上のあるエッジ
    について、そのエッジの近傍に対応する参照画像上の領
    域にエッジがあるならばこれら２つのエッジは対応関係
    にあるとみなし、お互いのエッジ位置の差をサブピクセ
    ル精度の位置ずれとして算出する工程と、（６）対応づ
    けられた２つのエッジについて、エッジと直交する方向
    について画素値の濃淡分布を、あらかじめ与えられた単
    峰性の関数形に従うように画素値を書き換えることによ
    り修正微分画像を生成する工程と、（７）前記算出され
    た前記各分割微分画像のサブピクセル精度の位置ずれに
    基づいて、検査画像の修正分割微分画像と参照画像の修
    正分割微分画像とを比較し、前記被検査物の欠陥を検出
    する工程と、を有し、（１）から（７）の順序で行われ
    ることを特徴とする外観検査方法。
  8. 【請求項８】被検査物についての検査画像と、その検査
    画像と比較するための参照画像とが入力され、各々の入
    力された画像を空間的に微分するとともに、所定の分割
    数に従って分割して、分割微分画像を生成する画像分割
    微分処理と、その画像分割微分処理によって生成された
    分割微分画像毎に検査画像と参照画像との間で、画素サ
    イズ精度であるピクセル精度で位置合せを行って検査画
    像と参照画像とを重ね合せるピクセル精度位置合せ処理
    と、前記各分割微分画像において、画素値の絶対値があ
    らかじめ与えられたしきい値より大きい点をエッジとみ
    なし、そのエッジの方向を求め、エッジと直交する方向
    について画素値の絶対値の濃淡値分布を求め、これに対
    して所定の単峰性の関数をフィッティングし、その関数
    が極大をとる点の座標である極大値点を画素サイズ以下
    の精度であるサブピクセル精度で求め、これをエッジの
    座標とする関数フィッティング処理と、前記ピクセル精
    度位置合せ処理における画像同士の重ね合せの後、検査
    画像上のあるエッジについて、そのエッジの近傍に対応
    する参照画像上の領域にエッジがあるならばこれら２つ
    のエッジは対応関係にあるとみなし、お互いのエッジ位
    置の差をサブピクセル精度の位置ずれとして算出するサ
    ブピクセル精度位置ずれ算出処理と、対応づけられた２
    つのエッジについて、エッジと直交する方向について画
    素値の濃淡分布を、あらかじめ与えられた単峰性の関数
    形に従うように画素値を書き換えることにより修正微分
    画像を生成する修正微分画像生成処理と、前記サブピク
    セル精度位置ずれ算出処理によって算出された前記各分
    割微分画像のサブピクセル精度の位置ずれに基づいて、
    検査画像の修正分割微分画像と参照画像の修正分割微分
    画像とを比較し、前記被検査物の欠陥を検出する画像比
    較処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラ
    ムを記録したことを特徴とする記録媒体。
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