JPS642218B2 - - Google Patents

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JPS642218B2
JPS642218B2 JP16017081A JP16017081A JPS642218B2 JP S642218 B2 JPS642218 B2 JP S642218B2 JP 16017081 A JP16017081 A JP 16017081A JP 16017081 A JP16017081 A JP 16017081A JP S642218 B2 JPS642218 B2 JP S642218B2
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JP
Japan
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circuit
standard
pattern
reduced
standard pattern
Prior art date
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Expired
Application number
JP16017081A
Other languages
English (en)
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JPS5861448A (ja
Inventor
Toshimitsu Hamada
Kazushi Yoshimura
Tomohiro Kuni
Nobuhiko Aoki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to JP16017081A priority Critical patent/JPS5861448A/ja
Publication of JPS5861448A publication Critical patent/JPS5861448A/ja
Publication of JPS642218B2 publication Critical patent/JPS642218B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Character Discrimination (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパターン検査方式に関する。
従来より、パターンの検査を自動的に行なうた
め、第1図に示すように欠陥のない標準パターン
Aを用意し、検査対象となるパターンBを撮像装
置にて捉え、2値化した後標準パターンAと重ね
合せ、不一致となる部分を欠陥とする比較検査方
式がある。しかし、標準パターンAと被検査パタ
ーンBとの位置合せの誤差C、D、あるいは2値
化の際の量子化誤差Eによつても不一致が検出さ
れるので、第1図に示すように、標準パターンA
の境界部近傍に不感帯Gを設け、境界部近傍の不
一致を無視している。しかし、第1図に示すよう
に不感帯Gを設けることにより、真の欠陥Fまで
も無視され、パターン検査の方式としては問題が
ある。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、誤差によつて被検査パターンと標準パター
ンの大きさが異なり、しかも両者の間に位置ずれ
が生じても被検査パターンの境界に存在する上記
誤差より大き凹凸欠陥を確実に検出でき、更に被
検査パターンの内側及び外側に境界から1ビツト
でも離れて存在する弧立欠陥をも見逃すことなく
確実に検出できる有効なパターン検査方式を提供
するにある。
即ち、本発明は上記目的を達成するために被検
査パターンを撮像する撮像装置と、該撮像装置か
ら得られる映像信号を2値絵素化信号に変換する
2値化回路と、該2値化回路から得られる2値絵
素化信号から位置ずれ範囲内の被検査2値画像と
て切り出す局部領域抽出回路と、正常な標準パタ
ーンを記憶させた標準パターンメモリと、上記撮
像装置の走査に同期して上記標準パターンメモリ
から標準パターンを読みだして標準2値画像を切
り出して少なくとも縦及び横方向(例えば、右方
向、左方向、下方向、上方向、これらの組合せ方
向)に標準パターンを縮小して複数の縮小標準2
値画像を得る縮小回路と、該縮小回路から得られ
る標準2値画像及び複数の縮小標準2値画像の全
ての外周に、設定されたビツト幅の不感帯を形成
してその不感帯信号を発生する不感帯発生回路
と、上記縮小回路から得られる標準2値画像及び
複数の縮小標準2値画像の各々と上記局部領域抽
出回路により上記標準2値画像及び複数の縮小標
準2値画像に対して上記位置ずれビツト範囲内に
おいて左右、上下、及び斜め2方向にずらされた
被検査2値画像とを比較して不一致を抽出すると
共に上記不感帯発生回路から得られる各組合せの
不感帯信号によつて抽出された各組合せにおける
不一致を消去して全ての組合せにおいて上記被検
査パターンを含む領域に亘つて不一致が検出され
たときこの領域に欠陥が存在すると判定する論理
判定回路を備えたことを特徴パターン検査方式で
ある。
本発明の具体例を、2値化の量子化誤差は±1
絵素であり、標準パターンと被検査パターンの位
置ずれは±1絵素であるとして、以下に説明す
る。
第2図に本発明の全体構成のブロツク図を示
す。第2図において、1は検査対象を撮像する撮
像装置、2は2値化回路、3は標準パターンを記
憶するメモリ、4は標準パターンより各種の縮小
パターンを創成するパターン縮小回路、5はパタ
ーン縮小回路4で得られた縮小パターンの周辺に
不感帯を設ける不感帯発生回路である。7は上記
2値化回路2で得られた2値信号6を入力し、位
置ずれ許容範囲内の情報を抽出する局部領域抽出
回路、8はパターン縮小回路4、不感帯発生回路
5、局部領域抽出回路7の出力を入力し、欠陥判
定する判定回路である。
本発明において、各種の縮小パターンを創成す
るパターン縮小回路4と不感帯発生回路5の動作
を第3図を用いて説明する。本具体例の場合、量
子化誤差は±1絵素であるので、1絵素の縮小を
する。第3図aは標準パターンそのものであり、
その周辺の1絵素幅の斜線部が不感帯Gである。
第3図bは右方向に1絵素縮小したもので縮小部
分をドツトを入れて示している。以下同様に、第
3図cは左方向に1絵素縮小したもので、第3図
dは下方向に1絵素縮小したもので、第3図eは
上方向に1絵素縮小したもので、第3図fは左・
右両方向へ縮小したもので、第3図gは右下方向
へ縮小したもので、第3図hは右上方向に縮小し
たもので、第3図iは左下方向に縮小したもの
で、第3図jは左上方向に縮小したもので、第3
図kは上・下方向に縮小したもので、第3図lは
左・右・下3方向に縮小したもので、第3図mは
左・右・上3方向に縮小したもので、第3図nは
右・上・下3方向に縮小したもので、第3図oは
左・上・下3方向に縮小したもので、第3図pは
左・右・上・下4方向に縮小したものであり、す
べての場合とも、縮小した部分をドツトを入れて
示し、1絵素幅の不感帯Gを斜線部で示す。これ
ら第3図a〜pのパターンを用い、被検査パター
ンとの不一致を抽出するものとすれば、位置ずれ
がないならば、量子化誤差はa〜pのうちの1つ
の不感帯に含まれることになる。よつて、第3図
a〜pのパターンを標準パターンより創成し、位
置ずれ許容範囲内で不一致検出を行えば、パター
ンの欠陥検査を行なうことができる。
次にパターン縮小回路4の具体的構成を第4
図、第5図を用いて説明する。第4図において9
は標準パターン入力端子であり、標準パターンは
撮像装置1の走査に同期して、標準パターンメモ
リ3より出力されている。10は撮像装置1の走
査線の長さに相当するシフトレジスタで構成され
るシフトレジスタ群であり、11はシリアルイン
パラレルアウトのシフトレジスタであり、このよ
うな構成をとることにより、シフトレジスタ11
には3×3の局部領域が遂次入力されていく。即
ちシフトレジスタ11には標準2値画像が切り出
されることになる。3×3の局部領域をaij(i、
j=1〜3)とすると、第5図に示すような構成
により、第3図a〜pの各パターンが第5図の出
力端子a〜pに出力される。第5図において、1
2は論理積回路である。即ち、第4図に示すシフ
トレジスタ11に第5図に示す回路が接続され、
更にこの第5図に示す回路のa〜pの16個の各出
力に各々第4図に示す後段のシフトレジスタ群1
0と後段のシフトレジスタ11が16個接続されて
いる。
第5図において出力されるa〜pの16個のパタ
ーンに対し、不感帯を発生するには、第4図にお
いて出力a〜pの各出力を第4図の標準パターン
9の代りに入力し、3×3の局部領域を切出した
後、第6図に示す構成により実施できる。後段の
シフトレジスタ11に切出される3×3の領域を
aij′(i、j=1〜3)とし、13を否定回路、1
4を論理和回路、15を論理積回路とすることに
より、論理積回路15の出力には第3図に示した
不感帯が出力される。論理積回15の出力はa〜
pの16個の入力に対し16個あるので、それらを
Ck(k=1〜16)とし、Ckに対応する16個の
a22′をdk′(k=1〜16)とする。
次に2値信号6より位置ずれ許容範囲内の情報
を抽出するため局部領域抽出回路7と判定回路8
について説明する。局部領域抽出回路7の具体的
構成を第7図に示す。第7図において16は走査
線の長さに対応するシフトレジスタで構成される
シフトレジスタ群であり、17はシリアルインパ
ラレルアウトのシフトレジスタであり、このよう
な構成をとると、標準パターンdk′(k=1〜16)
と位置ずれがないときの2値信号はシフトレジス
タ17の「b22」で示される位置にある。即ち、
第7図に示すようにシフトレジスタ群16の最も
上に記載されたシフトレジスタとシフトレジスタ
17の左端に記載された1ビツトの絵素は位置ず
れがないとき標準パターンの絵素dk′と「b22」
の絵素とを対応させるためのものである。よつて
本例では±1絵素の位置ずれを考えているので
bij(i、j=1〜3)に、dk′(k=1〜16)に対
応する2値信号が存在する。
本具体例において、位置ずれが画面全体で均一
であり、かつ量子化誤差の発生する方向も同じと
すると、判定回路8は第8図、第9図のように構
成できる。第8図において、18は排他的論理和
回路であり、dk′(k=1〜16)とbij(i、j=1
〜3)を入力としている。19はCkを入力とす
る否定回路であり、排他的論理和回路18、否定
回路19の出力は論理積回路20に入力される。
このようにすると、標準パターンdk′(k=1〜
16)と不一致となる2値信号を位置ずれ許容範囲
内で抽出することができる。本発明では論理積回
路20の出力をkを1〜16まで用意し、すなわ
ち、i、jの変化も考えると144個の出力を求め
る。144個の各信号は信号ごとに設けたR−S型
フリツプフロツプ21に入力する。そして、144
個のR−S型フリツプフロツプ21の出力22
は、第9図に示すように論理積回路23に入力さ
れる。このようにすると、dk′(k=1〜16)と一
致する2値信号が全くないとき、論理積回路23
より欠陥有の出力信号24を出力することができ
る。
また、本具体例では位置ずれ量、量子化誤差発
生の方向は1画面内で均一としているが、均一で
ない場合にも、均一と考えられる小領域に1画面
を分割して、上述の判定を行えば欠陥判定を行な
うことができる。
本発明により従来技術の問題点が解決でき、即
ち、結像倍率の誤差や量子化誤差によつて被検査
パターンと標準パターンの大きさが異なり、しか
も両者の間に位置ずれが生じても被検査パターン
の境界に存在する上記誤差より大きな凹凸欠陥を
確実に検出でき、更に被検査パターンの内側及び
外側に境界から1ビツトでも離れて存在する弧立
欠陥をも見逃すことなく確実に検出でき、著しく
性能のすぐれたパターン検査が可能になり、その
工業的価値は非常に大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術の問題点を説明するためのパ
ターン図、第2図は本発明の一実施例を示す全体
構成図、第3図は本発明における標準パターンと
その変形例のパターン図、第4図乃至第9図は本
発明の各構成例を示すもので、第4図は局部領域
切出し方式例を示すブロツク図、第5図は標準パ
ターン縮小方法例を示すブロツク図、第6図は不
感帯発生法例を示すブロツク図、第7図は2値信
号を位置ずれ許容範囲内で抽出する方法例を示す
ブロツク図、第8図及び第9図は判定回路の構成
例を示すブロツク図である。 1:撮像装置、2:2値化回路、3:標準パタ
ーンメモリ、4:パターン縮小回路、5:不感帯
発生回路、7:局部領域抽出回路、8:判定回
路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 被検査パターンを撮像する撮像装置と、該撮
    像装置から得られる映像信号を2値絵素化信号に
    変換する2値化回路と、該2値化回路から得られ
    る2値絵素化信号から位置ずれ範囲内の被検査2
    値画像として切り出す局部領域抽出回路と、正常
    な標準パターンを記憶させた標準パターンメモリ
    と、上記撮像装置の走査に同期して上記標準パタ
    ーンメモリから標準パターンを読みだして標準2
    値画像を切り出して少なくとも縦及び横方向に標
    準パターンを縮小して複数の縮小標準2値画像を
    得る縮小回路と、該縮小回路から得られる標準2
    値画像及び複数の縮小標準2値画像の全ての外周
    に、設定されたビツト幅の不感帯を形成してその
    不感帯信号を発生する不感帯発生回路と、上記縮
    小回路から得られる標準2値画像及び複数の縮小
    標準2値画像の各々と上記局部領域抽出回路によ
    り上記標準2値画像及び複数の縮小標準2値画像
    の各々に対して上記位置ずれビツト範囲内におい
    て左右、上下、及び斜め2方向にずらされた被検
    査2値画像とを比較して不一致を抽出すると共に
    上記不感帯発生回路から得られる各組合せの不感
    帯信号によつてこれら抽出された各組合せにおけ
    る不一致を消去して全ての組合せにおいて上記被
    検査パターンを含む領域に亘つて不一致が検出さ
    れたときこの領域に欠陥が存在すると判定する論
    理判定回路を備えたことを特徴パターン検査方
    式。
JP16017081A 1981-10-09 1981-10-09 パタ−ン検査方式 Granted JPS5861448A (ja)

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JPS5861448A JPS5861448A (ja) 1983-04-12
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61251705A (ja) * 1985-04-30 1986-11-08 Sumitomo Metal Ind Ltd パタ−ン検査方法及び装置
JPS62249037A (ja) * 1986-04-21 1987-10-30 Shigumatsukusu Kk 物体認識装置
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JPS5368847A (en) * 1976-12-01 1978-06-19 Hitachi Ltd Automatic appearance inspecting device

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