JPS6289170A - 電子顕微鏡の画像補正装置 - Google Patents
電子顕微鏡の画像補正装置Info
- Publication number
- JPS6289170A JPS6289170A JP60228683A JP22868385A JPS6289170A JP S6289170 A JPS6289170 A JP S6289170A JP 60228683 A JP60228683 A JP 60228683A JP 22868385 A JP22868385 A JP 22868385A JP S6289170 A JPS6289170 A JP S6289170A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、走査型電子顕微鏡の画像補正装置に係り、特
に複数フレーム平均画像のぼけを低減させるに好適な走
査型電子顕微鏡の画像補正装置に係わる。
に複数フレーム平均画像のぼけを低減させるに好適な走
査型電子顕微鏡の画像補正装置に係わる。
従来の、複数フレーム画像平均処理による走査型電子顕
微鏡による画像処理システムを、第２図に示す。走査型
電子顕微鏡１の走査画像信号は、Ａ／Ｄ変換器２により
、ディジタル画像データに変換される。該画像データは
、電子線の走査と同期して画像データメモリ３から読み
出された平均化画像データと、画像平均装置４において
加算平均あるいは単純加算され、画像データメモリ３に
書き込まれる１以上の１画面の走査入力と平均化処理は
、１秒間に数十回繰返される６１回の走査画像のＳ／Ｎ
比が悪い場合でも、平均化処理が繰返された後には、画
像デーダメモリ３がら、画像読出し表示袋＠５により読
み出された画像は、鮮明なものとなる。このような、画
像メモリを用いた複数フレーム平均方式による、走査型
電子顕微鏡装置では、平均化の繰返しの早い段階から種
々の位置合ねせを開始することが出来、従って少ない電
子線照射量で半導体の測長等を行うことが出来る利点が
あった。
微鏡による画像処理システムを、第２図に示す。走査型
電子顕微鏡１の走査画像信号は、Ａ／Ｄ変換器２により
、ディジタル画像データに変換される。該画像データは
、電子線の走査と同期して画像データメモリ３から読み
出された平均化画像データと、画像平均装置４において
加算平均あるいは単純加算され、画像データメモリ３に
書き込まれる１以上の１画面の走査入力と平均化処理は
、１秒間に数十回繰返される６１回の走査画像のＳ／Ｎ
比が悪い場合でも、平均化処理が繰返された後には、画
像デーダメモリ３がら、画像読出し表示袋＠５により読
み出された画像は、鮮明なものとなる。このような、画
像メモリを用いた複数フレーム平均方式による、走査型
電子顕微鏡装置では、平均化の繰返しの早い段階から種
々の位置合ねせを開始することが出来、従って少ない電
子線照射量で半導体の測長等を行うことが出来る利点が
あった。
しかし、電子顕微鏡装置に機械的振動が伝わる場合には
、電子線走査が所定の位置からランダムにずれるため、
加算平均処理の際、相対的にずれた位置の画像データを
加算平均することになり、出力画像は、ぼけたものとな
る。ぼけの量は、振動の大きさに比例する。このような
、機械的振動に起因するぼけの画像処理による補正につ
いては、従来の装置では考慮されていなかった。
、電子線走査が所定の位置からランダムにずれるため、
加算平均処理の際、相対的にずれた位置の画像データを
加算平均することになり、出力画像は、ぼけたものとな
る。ぼけの量は、振動の大きさに比例する。このような
、機械的振動に起因するぼけの画像処理による補正につ
いては、従来の装置では考慮されていなかった。
本発明は上記欠点を取り除くためになされたもので、そ
の目的とするところは、走査型電子顕微鏡に伝わる機械
振動などに起因する出力画像上のぼけを低減させる、走
査型電子顕微鏡の画像補正装置を提供することにある。
の目的とするところは、走査型電子顕微鏡に伝わる機械
振動などに起因する出力画像上のぼけを低減させる、走
査型電子顕微鏡の画像補正装置を提供することにある。
走査型電子顕微鏡装置には、防振機構が備え付けられ、
設置場所の機械振動のうち高い周波数成分は除去される
。したがって、装置に伝わる振動の周期は、画像走査周
期に比べ長く、１フレ一ム分の走査画像は、画面内でゆ
っくり変化する幾何学的歪みを持つものとなる。走査画
像とメモリ中の画像の間の幾何学的歪みを、走査時の機
械振動を測定することにより、推定することは大変困難
である。振動が低周波であることと、測定値から走査振
動までの間のモデルが不明確だからである。
設置場所の機械振動のうち高い周波数成分は除去される
。したがって、装置に伝わる振動の周期は、画像走査周
期に比べ長く、１フレ一ム分の走査画像は、画面内でゆ
っくり変化する幾何学的歪みを持つものとなる。走査画
像とメモリ中の画像の間の幾何学的歪みを、走査時の機
械振動を測定することにより、推定することは大変困難
である。振動が低周波であることと、測定値から走査振
動までの間のモデルが不明確だからである。
そこで、本発明では、画面内でゆっくり変化するその歪
み量を推定できれば、画像加算平均処理を行うまえに、
画像間の相対幾何歪みを補正することにより、機械振動
のない場合と同等に鮮明な出力画像を得ることができる
と考え、画像間の相互相関関数のピーク位置により、画
像代表点での位置ずれ量を求め、それにより画像全体の
ゆっくりした歪みを推定する点に特徴がある。
み量を推定できれば、画像加算平均処理を行うまえに、
画像間の相対幾何歪みを補正することにより、機械振動
のない場合と同等に鮮明な出力画像を得ることができる
と考え、画像間の相互相関関数のピーク位置により、画
像代表点での位置ずれ量を求め、それにより画像全体の
ゆっくりした歪みを推定する点に特徴がある。
以下、本発明の一実施例を第１．３．４図により説明す
る。第１図において走査型電子顕微鏡１の走査出力信号
は、Ａ／Ｄ変換器２により、ディジタル画像となり、画
像平均袋＠４に入力される。
る。第１図において走査型電子顕微鏡１の走査出力信号
は、Ａ／Ｄ変換器２により、ディジタル画像となり、画
像平均袋＠４に入力される。
画像データメモリ３に貯えられている、前画面走査まで
に得られている加算平均画像は、アドレス制御装置６か
らの画素位置座標の列に従い、走査型電子顕微鏡１の走
査と同期して読み出され１画像平均装置４に入力される
１画像平均装置４は、入力した両画像データを単純加算
あるいは荷重平均し、画像データメモリ３に書き込む。
に得られている加算平均画像は、アドレス制御装置６か
らの画素位置座標の列に従い、走査型電子顕微鏡１の走
査と同期して読み出され１画像平均装置４に入力される
１画像平均装置４は、入力した両画像データを単純加算
あるいは荷重平均し、画像データメモリ３に書き込む。
書き込み画像位置は、アドレス制御装置６により、読み
出し時と同一の位置が指定される。
出し時と同一の位置が指定される。
一方、Ａ／Ｄ変換器２からの走査画像データは、第３図
に示すように画像上であらかじめ決められた位置のサイ
ズ２ｎ＋１の画像片データ（たとえば３３Ｘ３３画素）
として切り出され、画像相関装置７に入力される。同時
に１画像データメモリ３から読み出される画像データも
、ランダムな機械振動によってずれる可能性のある範囲
をカバーするサイズの画像片データ（たとえば、６５Ｘ
６５画素）として切り出され、画像相関装置７に入力さ
れる。顕微鏡１からのｉ番目の画像片データｘｔ（ｐ
Ｔ ｑ） ｒ ｎ≦Ｐ＋ ｑ≦ｎと、対応する画像デ
ータメモリ中の画像片データｙｔ（ｐ＋ ｑ）との２次
元相関関数Ｒ（Ｑ、ｍ）が、次式で求められる。
に示すように画像上であらかじめ決められた位置のサイ
ズ２ｎ＋１の画像片データ（たとえば３３Ｘ３３画素）
として切り出され、画像相関装置７に入力される。同時
に１画像データメモリ３から読み出される画像データも
、ランダムな機械振動によってずれる可能性のある範囲
をカバーするサイズの画像片データ（たとえば、６５Ｘ
６５画素）として切り出され、画像相関装置７に入力さ
れる。顕微鏡１からのｉ番目の画像片データｘｔ（ｐ
Ｔ ｑ） ｒ ｎ≦Ｐ＋ ｑ≦ｎと、対応する画像デ
ータメモリ中の画像片データｙｔ（ｐ＋ ｑ）との２次
元相関関数Ｒ（Ｑ、ｍ）が、次式で求められる。
相関関数の分布例を、模式的に第４図に示す。
画像用土の画像バタンか、たとえば第３図の半導体バタ
ン状の画像バタンａであるとすると、第４図（ａ）の分
布となり、第３図の画像バタンｂでは、第４図（ｂ）と
なる。各画像片で、上記相関関数ＲＩ（ｕ、ｍ）が求め
られ、ピーク位置（ＱＢ、ｍＪが求められる。なお；第
４図（ａ）に示すように、相関関数が尾根状となる場合
には、尾根の方向と垂直な方向のみが有意なピーク位置
情報となる。
ン状の画像バタンａであるとすると、第４図（ａ）の分
布となり、第３図の画像バタンｂでは、第４図（ｂ）と
なる。各画像片で、上記相関関数ＲＩ（ｕ、ｍ）が求め
られ、ピーク位置（ＱＢ、ｍＪが求められる。なお；第
４図（ａ）に示すように、相関関数が尾根状となる場合
には、尾根の方向と垂直な方向のみが有意なピーク位置
情報となる。
たとえば、第３図の画像バタンＣの位置では、画像バタ
ンか平坦なため有意なピーク情報は得られない。
ンか平坦なため有意なピーク情報は得られない。
画像相関袋？ｆｆ１７で求められた。相関関数ピークの
入力される。相関ピーク位置予測装置８は、過去の相関
ピーク位置予測メモリ９の内容と、今回の相関ピーク位
置から、次の画像フレームの走査入力時における相関ピ
ーク位置予測値を自己回帰モデルにより求め、該予測値
をメモリ９に格納するとともにアドレス制御装置６に出
力する。アドレス制御袋Ｍ６は、顕微鏡１の走査出力画
像上で定められている画像片の位置における。予測相関
ピーク位置、すなわち画像を重ね合わせるに必要な歪み
量 （ΔＱ、Δｍ）を、次式のアフィン変換モデルにより最
小自乗誤差で内挿し、各係数を求める。さらに、 アドレス制御装置６は、走査画像の各画素（Ｑ、ｍ）に
対応する画像データメモリ３上の画素位置を、（２）式
より（Ｑ＋ΔＱ、ｍ＋Δｍ）として求め出力する。画像
データメモリ３上の画像データは、常時、上記処理と並
行し、画像読み出し出力装置５により読み出され、画像
表示袋＠１０に表示される。
入力される。相関ピーク位置予測装置８は、過去の相関
ピーク位置予測メモリ９の内容と、今回の相関ピーク位
置から、次の画像フレームの走査入力時における相関ピ
ーク位置予測値を自己回帰モデルにより求め、該予測値
をメモリ９に格納するとともにアドレス制御装置６に出
力する。アドレス制御袋Ｍ６は、顕微鏡１の走査出力画
像上で定められている画像片の位置における。予測相関
ピーク位置、すなわち画像を重ね合わせるに必要な歪み
量 （ΔＱ、Δｍ）を、次式のアフィン変換モデルにより最
小自乗誤差で内挿し、各係数を求める。さらに、 アドレス制御装置６は、走査画像の各画素（Ｑ、ｍ）に
対応する画像データメモリ３上の画素位置を、（２）式
より（Ｑ＋ΔＱ、ｍ＋Δｍ）として求め出力する。画像
データメモリ３上の画像データは、常時、上記処理と並
行し、画像読み出し出力装置５により読み出され、画像
表示袋＠１０に表示される。
以上述べた如く、本発明によれば、画像メモリを設け、
複数フレームの画像を逐次的に加算平均しＳ／Ｎ比の高
い画像を出力する、走査型電子顕微鏡において、加算平
均処理の前に画像相関ピーク探索処理により、走査入力
画像と画像メモリ上の蓄積画像の間の相対歪み量を求め
、該歪みを補正することにより、顕微鏡設置場所から伝
わる微小な機械振動等に起因する出力画像のぼけを除去
できる、走査型電子顕微鏡の画像補正装置を提供できる
効果がある。
複数フレームの画像を逐次的に加算平均しＳ／Ｎ比の高
い画像を出力する、走査型電子顕微鏡において、加算平
均処理の前に画像相関ピーク探索処理により、走査入力
画像と画像メモリ上の蓄積画像の間の相対歪み量を求め
、該歪みを補正することにより、顕微鏡設置場所から伝
わる微小な機械振動等に起因する出力画像のぼけを除去
できる、走査型電子顕微鏡の画像補正装置を提供できる
効果がある。
第１図は本発明による走査型電子顕微鏡画像の補正装置
の全体構成図、第２図は従来の補正装置の全体構成図、
第３図は走査画像の例と相関ピーク位置検出のためにあ
らかじめ設定された画像片を示す図、第４図は画像片２
次元相関分布の模式図、第５図は画像片相関ピーク位置
、すなわち画像片位置での画像相対歪み量を、１走査周
期分について予測を行う様子を説明した図である。
の全体構成図、第２図は従来の補正装置の全体構成図、
第３図は走査画像の例と相関ピーク位置検出のためにあ
らかじめ設定された画像片を示す図、第４図は画像片２
次元相関分布の模式図、第５図は画像片相関ピーク位置
、すなわち画像片位置での画像相対歪み量を、１走査周
期分について予測を行う様子を説明した図である。
Claims (1)
- Ａ／Ｄ変換器と、画像データメモリと、Ａ／Ｄ変換され
た画像データと画像データメモリ中の画像データを加算
平均し該画像データメモリに書き込む画像平均装置と、
該画像データメモリの内容を読み出し出力する画像読み
出し装置からなる、走査型電子顕微鏡装置において、Ａ
／Ｄ変換された画像と画像データメモリ中の画像データ
の相対位置ずれ量を画像片相関のピーク位置から求める
画像相関装置と、該画像相関装置で求めた画像位置ずれ
量からＡ／Ｄ変換画像とデータメモリ中の画像の相対的
幾何変換量を求める歪み量算出装置と、該歪量に基づき
画像の幾何変換を行う画像変換装置とを設けたことを特
徴とする電子顕微鏡の画像補正装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60228683A JPH0782535B2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 電子顕微鏡の画像補正装置 |
| US07/332,376 US4907287A (en) | 1985-10-16 | 1989-03-31 | Image correction system for scanning electron microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60228683A JPH0782535B2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 電子顕微鏡の画像補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6289170A true JPS6289170A (ja) | 1987-04-23 |
| JPH0782535B2 JPH0782535B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=16880171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60228683A Expired - Lifetime JPH0782535B2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 電子顕微鏡の画像補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0782535B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010101907A (ja) * | 2010-01-14 | 2010-05-06 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料像形成方法及び荷電粒子線装置 |
| US9859093B2 (en) | 2014-02-12 | 2018-01-02 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method of improving quality of scanning charged particle microscope image, and scanning charged particle microscope apparatus |
| JP2020518911A (ja) * | 2017-04-27 | 2020-06-25 | キング・アブドゥッラー・ユニバーシティ・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー | 画像系列整列システム及び方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58163338A (ja) * | 1982-03-20 | 1983-09-28 | 富士写真フイルム株式会社 | 放射線画像のサプトラクシヨン処理方法 |
| JPS59154733A (ja) * | 1983-02-24 | 1984-09-03 | Fujitsu Ltd | 電子ビ−ム装置 |
| JPS60186975A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Toshiba Corp | パタ−ン認識装置 |
| JPS61135034A (ja) * | 1984-12-05 | 1986-06-23 | Jeol Ltd | 走査電子顕微鏡等における画像表示方式 |
-
1985
- 1985-10-16 JP JP60228683A patent/JPH0782535B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58163338A (ja) * | 1982-03-20 | 1983-09-28 | 富士写真フイルム株式会社 | 放射線画像のサプトラクシヨン処理方法 |
| JPS59154733A (ja) * | 1983-02-24 | 1984-09-03 | Fujitsu Ltd | 電子ビ−ム装置 |
| JPS60186975A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Toshiba Corp | パタ−ン認識装置 |
| JPS61135034A (ja) * | 1984-12-05 | 1986-06-23 | Jeol Ltd | 走査電子顕微鏡等における画像表示方式 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010101907A (ja) * | 2010-01-14 | 2010-05-06 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料像形成方法及び荷電粒子線装置 |
| US9859093B2 (en) | 2014-02-12 | 2018-01-02 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method of improving quality of scanning charged particle microscope image, and scanning charged particle microscope apparatus |
| JP2020518911A (ja) * | 2017-04-27 | 2020-06-25 | キング・アブドゥッラー・ユニバーシティ・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー | 画像系列整列システム及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0782535B2 (ja) | 1995-09-06 |
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