JP5570588B2 - 映像センタリング方法 - Google Patents

Description

本発明は、検査対象物から検出しようとする検査領域が高倍率の画像中央に位置するようにする映像センタリング方法に関するものであり、より詳しくは、検査領域を高倍率の画像中央に位置させるとき、倍率の変換が発生しないことはもちろん、検査領域を探索するための動きに伴う時間を最小化することができる映像センタリング方法に関するものである。

一般的に、映像センタリング技術は、撮影される検査対象物の画像で検出しようとする検査領域を検索し、検出された検査領域を高倍率の画像中央に位置させる技術である。

図１は、従来技術の第１比較例による画像センタリング方法を説明するためのフローチャートであり、図１を参照すれば、事前にユーザーは、検査対象物を低倍率の光学系で撮影し、撮影された画像から検出しようとする検査領域を抽出し、モデル画像として登録しておく（Ｓ１）。

次に、検査対象物で検査領域を画像の中央に位置させるために、低倍率の光学系が検査対象物を定められた手順で撮影し、撮影された画像はターゲット画像として登録される（Ｓ２）。そして、登録された低倍率のターゲット画像で登録されたモデルの画像を検索する（Ｓ３）。このとき、ターゲット画像からモデル画像が検索された場合、モデル画像がターゲット画像の中央に位置するように光学系または検査対象物を移動させる（Ｓ４）。通常は、低倍率のターゲット画像からモデル画像が検索されるが、他の場合、Ｓ２のステップに戻ってターゲット画像を更新することができる（Ｓ３１）。次に、光学系は、低倍率から高倍率に変換され（Ｓ５）、高倍率に変換された光学系が検査対象物を撮影することによって、検査領域が画像中央に配置された高倍率の最終的な画像を取得することができる（Ｓ６）。

ここで、低倍率は２０ｘの倍率を示し、高倍率は５０ｘの倍率を示すこととする。

従来技術により、液晶表示装置の薄膜トランジスタをセンタリングするときに、図３は、従来技術の比較例から抜粋された検査領域を示したものである。図３を参照すると、薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極とゲート電極の形成領域を検査領域１０として設定した。このとき、図３に示された図面は、従来技術により、低倍率の光学系で撮影した画像から抜粋した検査領域１０を示す。

図２は、従来技術の第２比較例による画像センタリング方法を説明するためのフローチャートであり、図２を参照すれば、事前にユーザーは検査対象物を高倍率の光学系で撮影し、撮影された画像から検索しようとする検査領域を抽出し、モデル画像として登録しておく（Ｓ１０）。

次に、高倍率の光学系は、検査対象物を順次に撮影し、撮影された画像は、ターゲット画像として登録される（Ｓ２０）。そして、登録されたターゲット画像から登録されたモデル画像を検索する（Ｓ３０）。このとき、高倍率の光学系が撮影するターゲット画像から登録されたモデル画像が検出されるまで高倍率の光学系または検査対象物が継続して動き、その動きに応じて登録されるターゲット画像を更新する（Ｓ３２）。ここで、ターゲット画像からモデル画像が検出された場合、モデル画像がターゲット画像の中央に位置するよう、光学系または検査対象物を移動させる（Ｓ４０）。次に、高倍率の光学系が検査対象物を撮影することにより、検査領域が画像中央に配置された高倍率の最終的な画像を取得することができる（Ｓ５０）。

しかしながら、従来技術の第１比較例における画像センタリング方法によると、ターゲット画像からモデル画像が検出され、光学系または検査対象物を移動させた後、光学系を低倍率から高倍率へ変換させる過程を経なければならないこととなり、倍率変換に伴う遅延時間が発生する問題がある。

また、従来技術の第１比較例における画像センタリング方法によると、最終画像を取得したとき、倍率の変換による誤差が発生するおそれがあり、これによって検査領域が画像の中央に位置しない可能性がある。

また、従来技術の第２比較例における画像センタリングの方法によると、検索プロセスの動きに基づいて登録されるターゲット画像からモデル画像の一部が表示されたり、或いは表示されない場合には、ターゲット画像を継続的に更新しなければならない問題がある。

また、従来技術の第２比較例における画像センタリングの方法によると、ターゲット画像からモデル画像全体が検出されるまで、高倍率の光学系または検査対象物が継続的に動かなければならないことから、検索プロセスの動きに伴う遅延が発生してしまう問題がある。

したがって、本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決するためのものであり、光学系の倍率変換がなくても、迅速に最終画像を取得することができる映像センタリング方法を提供することにある。

また、倍率変換による誤差を防止し、検査領域が最終画像の中央に正しく位置されることのできる映像センタリング方法を提供することにある。

また、検索プロセスの動きに基づいて登録されるターゲット画像からモデル画像の一部が表示されたり、或いは表示されない場合でも継続的に撮影せずに中央に検査領域が位置する最終画像を取得することができる映像センタリング方法を提供することにある。

また、検索プロセスの動きを最小限にし、検査領域を検索するのにかかる遅延時間を最小限に抑えることができる映像センタリング方法を提供することにある。

上記の目的は、本発明により、映像センタリング方法において、検査対象物を第１の倍率の光学系で撮影し、撮影された第１の倍率の画像で検出しようとする検査領域の位置を設定してモデル画像として登録する登録ステップと、検査対象物を、定められた手順に従って第１の倍率よりも高倍率である第２の倍率の光学系で撮影してターゲット画像を取得する撮影ステップと、撮影ステップで取得したターゲット画像を第１の倍率の大きさに縮小して検査画像として登録する縮小ステップと、モデル画像で検査画像を検索するマッチングステップと、マッチングステップで検査画像が検出された場合、登録ステップで設定された検査領域の位置に対応するように第２の倍率の光学系、または検査対象物を移動させるセンタリングステップと、を含めて構成される映像センタリング方法によって達成される。

ここで、マッチングステップで検査画像が検出されなかった場合、エラー信号を発生する警告ステップと、撮影ステップに復帰する循環ステップのうち、少なくともいずれか一つのステップを含めて構成することが好ましい。

ここで、センタリングステップの後、第２倍率の光学系が検査対象物を撮影し、検査領域が画像の中央に形成される最終画像を取得する最終ステップと、をさらに含めて構成することが好ましい。

ここで、モデル画像の検査領域の位置は、モデル画像内に検査領域の位置を指定して第１の座標として設定し、モデル画像で検出された検査画像の位置は、モデル画像内で検出された検査画像の位置を第１座標に対する第２座標として設定し、第１の座標と第２の座標の間の変位に応じて換算された値をもって第２の倍率の光学系または検査対象物の移動方向と移動距離が決められるようにすることが好ましい。

本発明によれば、光学系の倍率変換を行うことなく、迅速に最終画像を取得することができる映像センタリングの方法が提供される。

また、倍率変換による誤差を防止し、検査領域が最終画像の中央に正しく位置されることのできる映像センタリングの方法が提供される。

また、検索プロセスの動きに基づいて登録されるターゲット画像からモデル画像の一部が表示されたり、或いは表示されない場合でも、中央に検査領域が配置される最終画像を取得することができる映像センタリングの方法が提供される。

また、検索プロセスの動きを最小限にし、検査領域を検索するのにかかる遅延時間を最小限に抑えることができる映像センタリングの方法が提供される。

従来技術の第１比較例による画像センタリング方法を説明するためのフローチャートである。 従来技術の第２比較例による画像センタリング方法を説明するためのフローチャートである。 従来技術の比較例から抜粋した検査領域を示した図である。 本発明の一実施形態による映像センタリング方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態による映像センタリング方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態による映像センタリング方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態による映像センタリング方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態による映像センタリング方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態による映像センタリング方法を説明するための図である。

説明に先立ち、複数の実施形態において同一の構成を有する構成要素については同一の符号を使用して代表的に第１実施形態で説明し、その他の実施形態では、第１実施形態と異なる構成について説明することとする。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態による映像センタリング方法について詳細に説明する。

本発明では、液晶表示装置の薄膜トランジスタの形状をセンタリングする方法として、特に、薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極とゲート電極の接続部分が画像中央に位置するようにする方法を一実施形態として説明する。以下に説明する用語で、検査対象物は液晶表示装置に相当し、検査領域は薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極とゲート電極の接続部分に相当する。

図４は本発明の一実施形態による映像センタリング方法を説明するためのフローチャートであり、図５から図９は、本発明の一実施形態による映像センタリング方法を説明するための図である。特に、図５は、本発明の一実施形態に基づいて撮影されたモデル画像２０であり、図６は本発明の一実施形態に基づいて撮影されたターゲット画像３０であり、図７は本発明の一実施形態に応じて、ターゲット画像３０が縮小された検査画像３１であり、図８は、検査画像３１が検出された本発明の一実施形態によるモデル画像２０であり、図９は本発明の一実施形態によって最終ステップで取得した最終画像４０である。

図４を参照すれば、本発明の一実施形態による映像センタリング方法は、登録ステップ（Ｓ１００）、撮影ステップ（Ｓ２００）、縮小ステップ（Ｓ３００）、マッチングステップ（Ｓ４００）、およびセンタリングステップ（Ｓ５００）に分けることができる。

事前にユーザーは、検査対象物を第１の倍率の光学系で撮影し、取得した画像そのものを図５に示したようなモデル画像２０として登録させておく。本発明の一実施形態によるモデル画像２０から検索しようとする検査領域１０は、第１座標（Ｘ２、Ｙ２）に設定される。すなわち、モデル画像２０の検査領域１０の位置は、モデル画像２０内で検査領域１０の位置を指定して、第１座標（Ｘ２、Ｙ２）として設定する。このプロセスは、登録ステップ（Ｓ１００）であり、登録ステップ（Ｓ１００）は、検査対象物を第１の倍率の光学系で撮影し、撮影された第１の倍率の画像から検出しようとする検査領域１０の位置を設定し、モデル画像２０として登録する。

登録ステップ（Ｓ１００）を経て登録されたモデル画像２０に基づいて、第１の倍率より高倍率である第２倍率の光学系は、検査対象物を定められた手順で撮影してターゲット画像３０を取得する。より詳しくは、第２倍率の光学系で検査対象物を撮影すると、図６に示したようなターゲット画像３０を取得することができる。取得されたターゲット画像３０には、検出しようとする検査領域１０が全部または一部が表示されたり、或いは検査領域１０が表示されない場合がある。図６のターゲット画像３０では、検査領域１０の一部が表示されている。このプロセスが、撮影ステップ（Ｓ２００）であり、撮影ステップ（Ｓ２００）は、モデル画像２０が登録された状態で、検査対象物を定められた手順に従って第１の倍率よりも高倍率である第２倍率の光学系で撮影してターゲット画像３０を取得する。

このように、撮影ステップ（Ｓ２００）を経て取得したターゲット画像３０は、第１の倍率の大きさに縮小し、検査画像３１として仮登録される。より詳しくは、図７に示すように、図６のターゲット画像３０を縮小して縮小された検査画像３１を登録する。このようなプロセスが縮小ステップ（Ｓ３００）であり、縮小のステップ（Ｓ３００）は、撮影ステップ（Ｓ２００）で取得したターゲット画像３０を第１の倍率の大きさに縮小し、検査画像３１として登録する。

そうすると、登録ステップ（Ｓ１００）を経て登録されたモデル画像２０に基づいて、モデル画像２０で仮登録されている検査画像３１を検索する。後述する循環ステップ（Ｓ４２０）によって、上述したターゲット画像３０および検査画像３１は、第２倍率の光学系が定められた手順に従って検査対象物を撮影するたびに更新され、更新された検査画像３１を上述したモデル画像２０から継続的に検索することができる。このプロセスがマッチングステップ（Ｓ４００）であり、マッチングステップ（Ｓ４００）は、登録されているモデル画像２０からの検査画像３１を検索する。

マッチングステップ（Ｓ４００）を経てモデル画像２０から検査画像３１が検出されると、センタリングステップ（Ｓ５００）を経ることとなる。センタリングステップ（Ｓ５００）では、登録ステップ（Ｓ１００）で設定された検査領域１０の位置に対応するように第２倍率の光学系または検査対象物を移動させる。より詳しくは、図８に示すように、モデル画像２０の検査領域１０の位置は、登録ステップ（Ｓ１００）で設定されたように、第１の座標（Ｘ２、Ｙ２）として設定されている。このとき、モデル画像２０の検査画像３１の位置は、登録ステップ（Ｓ１００）で登録されたモデル画像２０内で検出された検査画像３１の位置を、第１座標（Ｘ２、Ｙ２）に対する第２座標（Ｘ１、Ｙ１）として設定される。すると、設定された第１の座標（Ｘ２、Ｙ２）と第２の座標（Ｘ１、Ｙ１）の間の変位（Ｌ）を換算して第２倍率の光学系または検査対象物の移動方向と移動距離が決定される。

すなわち、第２座標が（Ｘ１、Ｙ１）であり、第１座標が（Ｘ２、Ｙ２）であるため、モデル画像２０内で両方の座標間の変位（Ｌ）につき、
Ｘ軸方向の長さは、Ｌｘ＝（｜Ｘ２−Ｘ１｜）であり、
Ｙ軸方向の長さは、Ｌｙ＝（｜Ｙ２−Ｙ１｜）である。

なお、第２倍率の光学系または検査対象物が実際の移動距離Ｒに対してモデル画像２０内での変位（Ｌ）への変換定数をＫとすると、
（変換定数Ｋは、モデル画像２０内での単位長さ（変位が１の場合）に応じて、第２倍率の光学系または検査対象物が移動する実際の距離を意味する）
Ｘ軸方向の実際の移動距離は、Ｒｘ＝Ｋ（｜Ｘ２−Ｘ１｜）であり、
Ｙ軸方向の実際の移動距離は、Ｒｙ＝Ｋ（｜Ｙ２−Ｙ１｜）であり、
実際の移動距離は以下の数式を満足するようになる。

図８の図示によれば、センタリングステップ（Ｓ５００）による第２倍率の光学系は、右側にＲｘだけ移動され、下側にＲｙだけ移動される。検査対象物は、第２倍率の光学系とは逆方向に動く。

センタリングステップ（Ｓ５００）を経てから最終ステップ（Ｓ６００）を経ることになる。最終ステップ（Ｓ６００）では、第２倍率の光学系または検査対象物が移動した後、第２倍率の光学系が検査対象物を撮影して最終画像４０を取得する。最終画像４０は、図９に示すように、第２倍率で検査対象物を撮影した映像であり、高倍率である第２倍率の最終画像４０の中央に検査領域１０が位置する。

また、マッチングステップ（Ｓ４００）で検査画像３１が検出されない場合は、エラー信号を発生する警告ステップ（Ｓ４１０）と、上記の撮影ステップ（Ｓ２００）に戻る循環ステップ（Ｓ４２０）のうち、少なくともいずれか一つのステップを含めて構成することができる。

警告ステップ（Ｓ４１０）は、モデル画像２０内で検査画像３１を検出することができないというエラー信号を生成し、生成されたエラー信号に応じてユーザーが確認できるようにする。ユーザーの確認方法としては、エラー信号を画面に表示したり、ビープ音を鳴らす方法などがある。循環ステップ（Ｓ４２０）では、撮影ステップ（Ｓ２００）に復帰してターゲット画像３０を更新する。

映像センタリング方法に応じて検査領域１０が同一の場合、モデル画像２０は変更されないが、検査領域１０が変更される場合、上述のモデル画像２０は、ユーザーにより変更されることができる。

上述した本発明の一実施形態による映像センタリング方法では、第１の倍率が第２の倍率よりも低倍率であり、第１の倍率として２０ｘの倍率を、そして第２の倍率として５０ｘの倍率を適用することができる。本発明では、第１の倍率に対する第２の倍率の比が大きいほど有利である。

本発明によれば、第１の倍率として登録されたモデル画像２０を介して第２の倍率で検査領域１０を撮影し、検査領域１０が中央に位置する画像を取得することができるため、最終画像４０を取得するにあたって、従来技術の第１比較例のような光学系の倍率変換がなく、従来技術の第２比較例のような探索に伴う動きが最小限に抑えられる。

本発明の権利範囲は、上述した一実施形態に限られるものではなく、添付の特許請求の範囲内で多様な形態の実施例として具現することができる。特許請求の範囲において請求する本発明の要旨を超えることなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも変形可能な、様々な範囲まで、本発明における請求範囲の記載の範囲内にあるものとみなす。

光学系の倍率変換がなく、迅速に最終画像を取得することができ、検索プロセスの動きに基づいて登録されるターゲット画像からモデル画像の一部が表示されたり、あるいは表示されない場合でも、中央に検査領域が配置される最終画像を取得することのできる映像センタリングの方法が提供される。

Claims (5)

1. 検査対象物を第１の倍率の光学系で撮影し、撮影された前記第１の倍率の画像で検出しようとする検査領域の位置を設定してモデル画像として登録する登録ステップと、
   前記検査対象物を、続いて前記第１の倍率よりも高倍率である第２の倍率の光学系で撮影してターゲット画像を取得する撮影ステップと、
   前記撮影ステップで取得した前記ターゲット画像を前記第１の倍率の大きさに縮小して検査画像として登録する縮小ステップと、
   前記モデル画像で前記検査画像を検索するマッチングステップと、
   該マッチングステップで前記検査画像が検出された場合、前記登録ステップで設定された前記検査領域の位置に対応するように、前記第２の倍率の光学系または前記検査対象物を移動させるセンタリングステップと、を備えることを特徴とする、映像センタリング方法。
2. 前記マッチングステップで前記検査画像が検出されなかった場合に、エラー信号を発生する警告ステップと、前記撮影ステップに戻る循環ステップのうち、少なくともいずれか一つのステップを備えることを特徴とする、請求項１に記載の映像センタリング方法。
3. 前記センタリングステップの後、前記第２倍率の光学系が前記検査対象物を撮影し、前記検査領域が画像の中央に形成される最終画像を取得する最終ステップと、をさらに備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の映像センタリング方法。
4. 前記モデル画像の前記検査領域の位置は、前記モデル画像内に前記検査領域の位置を指定して第１の座標として設定し、前記モデル画像で検出された前記検査画像の位置は、前記モデル画像内で検出された前記検査画像の位置を前記第１座標に対する第２座標として設定し、前記第１の座標と前記第２の座標の間の変位に応じて換算された値をもって前記第２の倍率の光学系または前記検査対象物の移動方向と移動距離が決められることを特徴とする、請求項３に記載の映像センタリング方法。
5. 前記モデル画像の前記検査領域の位置は、前記モデル画像内に前記検査領域の位置を指定して第１の座標として設定し、前記モデル画像で検出された前記検査画像の位置は、前記モデル画像内で検出された前記検査画像の位置を前記第１座標に対する第２座標として設定し、前記第１の座標と前記第２の座標の間の変位に応じて換算された値をもって前記第２の倍率の光学系または前記検査対象物の移動方向と移動距離が決められることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の映像センタリング方法。
   

Images