[發明專利]圖像處理裝置和圖像處理方法

有效

• 申請號: 201010613106.0
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102142144A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 田原鐵也
• 申請（專利權）人: 株式會社山武
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 孫敬國

技術領域

本發明涉及一種例如進行圖像比照和位置檢測的圖像處理技術。

背景技術

關于半導體等各種制造裝置、制品的檢查裝置，有時采用的是用于確認加工對象或檢查對象是否正確的比照裝置或異物檢測裝置、用于位置確定控制的位置檢測裝置。

在這些裝置中，有時采用基于圖像(數據)相關的手段。例如，是基于預先拍攝并存儲、登記在存儲器等中的圖像(下面，也稱為登記圖像)，與作為與登記圖像比照的比照對象所拍攝的圖像(下面，也稱為比照圖像)的相關的手段。

作為采用相關的代表性手段之一，有基于歸一化相關函數的手段、被稱為相位限定相關法的手段。日本專利公報第3930067號(專利文獻1)記載了采用相位限定相關法的圖形比照裝置的一例。相位限定相關法有時也有應用于位置檢測。

在相位限定相關法中，例如進行登記圖像的圖形和比照圖像的圖形的兩者的離散傅立葉變換，將所得到的各頻率成分的圖形的振幅全都設為1，由此來抽出相位成分。然后，合成分別對登記圖形和比照圖形抽出的相位成分的圖形，并對合成圖像進行離散傅立葉逆變換，從而得到相關圖形。圖形的比照和位置的檢測基于這樣得到的相關圖形進行。

相位限定相關法，如其名稱那樣，限定相位成分的信息得到相關圖形，因此，即使光源等拍攝條件有些變化也可得到較強的相關。因此，已知道相位限定相關法相比于基于歸一化相關函數的方法，其比照中的檢測靈敏度、位置檢測中的分辨能力等都較高。

例如日本專利公開第2007-78511號公報(專利文獻2)記載了相位限定相關法的改進方法。在該方法中，通過采用基于登記圖形的空間頻率信息的頻率權重來降低噪聲的影響。現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第3930067號公報

專利文獻2：日本專利公開第2007-78511號公報

發明內容

發明所要解決的問題

但是，在專利文獻1中，沒有提起也沒有考慮到當登記圖像和比照圖像以同一拍攝裝置拍攝時，被稱為固定圖形噪聲的噪聲同時包含在這兩種圖像中，可能會導致圖像比照、位置檢測的精度的劣化的情況。專利文獻2雖然以即使在混入一些噪聲的情況下也能進行可靠地比照為目的，但是沒有充分考慮固定圖形噪聲的性質，因此圖形中含有固定圖形噪聲時的效果有限。

本發明的一個目的在于提高圖像比照、位置檢測的精度。

又，本發明不限于上述目的，發揮后述的實施發明的實施例所示的各種結構所帶來的、以往的技術所無法得到的作用效果也可以認定為是本發明的另一個目的。

解決問題的手段

本發明的圖像處理裝置的一實施方式，包含：推定部，其基于由拍攝裝置拍攝包括特定圖像圖形的第一圖像而得到的第一圖像數據和由所述拍攝裝置拍攝不包括特定圖像圖形的第二圖像而得到的第二圖像數據，來推定所述第一和第二圖像的各自共同包括的噪聲的頻率成分和不包括所述噪聲的所述第一圖像的頻率成分；控制部，其基于所述推定部推定的各頻率成分，在求得通過所述拍攝裝置拍攝第三圖像得到的第三圖像數據和所述第一圖像數據的相關的時候，控制頻率相關的權重。

此處，所述推定部包括：分析所述第一圖像數據的頻率成分的第一頻率成分分析部；分析所述第二圖像數據的頻率成分的第二頻率成分分析部；從所述第一頻率成分分析部的分析結果減去所述第二頻率成分分析部的分析結果的減法部；所述控制部基于所述減法部的減法結果和所述第二頻率成分分析部的分析結果，控制所述權重。

又，所述第一和第二頻率成分分析部分別包括：對輸入圖像數據進行傅立葉變換的傅立葉變換部；對所述傅立葉變換部的傅立葉變換結果的平方進行運算的平方運算部。

進一步的，所述第一和第二頻率成分分析部分別包括：將頻率可變的頻帶限制處理適用于輸入圖像數據的頻帶限制部；計算所述頻帶限制部的頻帶限制結果的平方和的平方和運算部。

又，所述頻帶限制部的所述頻帶限制處理為小波變換處理。

進一步的，所述控制部對于不包括所述噪聲的所述第一圖像的頻率成分和所述噪聲的頻率成分的比的相對較低的頻率的權重進行設定。

又，所述控制部對所述權重進行歸一化。

進一步的，所述控制部對所述權重的控制是，將所述各平方和運算部的平方和運算結果的比超過規定閾值的最大頻率選擇為求得所述第一和第三圖像數據頻率加權相關過程進行的所述頻帶限制處理的基準頻率。

又，所述圖像處理裝置進一步包括基于由所述控制部控制的所述權重，計算所述第一圖像數據和所述第三圖像數據的相關的頻率加權相關計算部；和檢測所述頻率加權相關計算部得到的相關的峰值的峰值檢測部。