Устройство для распознавания дефектов фотошаблонов Советский патент 1982 года по МПК G06K9/46 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ДЕФЕКТОВ ФОТОШАБЛОНОВ

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для распознавания изображений обт ектов в системах с построчным сканированием. Известны устройства для распознавания дефектов фотошаблонов.

Первое из известных устройств содержит сканирующий датчик типа бегущий луч, оптическую делительную систему, два фотоэлектрических преобразоватеЛЯ и схему вычитания 1.

Недостаток этого устройства заключается в низкой достоверности распознавания дефектов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее телевизионный датчик, выход которого через АЦП соединен с первым элементом задержки, подключенным к селекторам группы, блок памяти, соединенный со счетчиком и с блоком управления, первый и второй селекторы, подключенные к второму элементу задержки 2.

Однако устройство характеризуется недостаточно высокой надежностью распознавания.

Цель изобретения - повышение надежности распознавания дефектов фотошаблонов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее аналого-цифровой преобразователь, соединенный с сканирующим датчиком и с первым элементом задержки, выходы которого подключены к селекторам группы, первый счетчик, соединенный с первым селектором и с одним входом первого блока памяти, другой вход которого

10 соединен с входом устройства, второй селектор, подключенный к выходу соответствующего селектора группы, и второй элемент задержки, выход которого соединен с выходом устройства, введены второй блок па15мяти, соединенный с вторым селектором, дещифратор, входы которого подключены к второму селектору и к второму блоку памяти, сумматоры, входы которых соединены с вторым блоком памяти и с дешифратором, 20 блок сравнения, подключенный к сумматорам, к дешифратору и к одному входу элемента И, другой вход которого соединен с вторым селектором, подключенным к соответствующему сумматору, а выход элемента И соединен с вторыми блоками памяти и

элементом задержки, и второй счетчик, подключенный к другому входу элемента И. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - конструктивная схема блока нормальной топологии; на фиг. 3 - конструктивная схема блока идентификации контуров.

Устройство включает сканирующий датчик 1, аналого-цифровой преобразователь 2, первый элемент 3 задержки, группу 4 селектров 5 и 6, первый и второй 8 селекторы, второй элемент 9 задержки, первый блок 10 памяти, первый счетчик 11, узел 12 нормальной топологии, содержащий блок 13 идентификации контуров, второй блок 14 памяти и второй счетчик 15. При этом блок 13 содержит дешифратор 16, первый 17 и второй 18 сумматоры, блок 19 сравнения и элемент И 20.

На чертеже (фиг. 1) показан также вычислительный блс(к 21.

Устройство работает следующим образом. Изображение фотошаблона состоит из объектов, контуры которых образованы отрезками прямых, расположенных под определенными углами друг к другу. Отрезки прямых сопряжены углами (криволинейными участками контура) с известным радиусом скругления, определяемым разрешающей способностью фотографического оборудования, используемого при изготовлении фотошаблонов. Дефекты фотошаблонов являются случайными объектами, практически всегда имеющими случайную форму, т. е. их контур криволинеен. Существенность дефекта (т. е. его влияние на качество изготовленной по нему интегральной схемы) зависит от параметров дефекта (размеров, площади, периметра и т. д.) и местоположения (координат).

Таким образом, для распознавания дефектов фотошаблонов необходимо выполнение следующих операций: выделение контуров объектов; анализ участков контура с целью их класификации на прямолинейные и криволинейные; классификация криволинейных участков на допустимые углы и дефекты; измерение параметров и координат дефектов.

Сканирующий датчик 1 осуществляет пос трочное сканирование изображения фотошаблона и формирует видеосигнал. Видеосигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2, на выходе которого формируются цифровые видеоимпульсы, принимающие значение «1 при сканировании объектов и «О - при сканировании фона. Цифровые видеоимпульсы поступают на вход элемента 3 задержки. Этот элемент имеет два выхода, причем видеоимпульсы на втором выходе задержаны относительно видеоимпульсов на первом выходе на определенный интервал времени (например, 16 строк). Значение времени задержки зависит от типа фотошаблона.

Видеоимпульсы с первого выхода элемен та 3 задержки поступают на вход первого се лектора 5 группы 4. На выходе селектора 5 элементов контура формируются коды, соответствующие элементу контура в смежных

строках сканирования. Код элемента контура характеризует длину элемента контура, угол его наклона относительно направления строчной развертки, а также топологические признаки - начальный, конечный или про„ межуточный. С выхода первого селектора 5 группы 4 коды,соответствующие контурам, поступают на вход второго селектора 8 связности. Второй селектор 8 связности осуществляет селекцию связных участков контуров изображений объектов. В результате

5 каждой ветви контура (т. е. участку контура между начальным и конечным элементом контура) присваивается свой индекс .(номер).

С второго выхода элемента 3 задержки

Q задержанные цифровые видеоимпульсы поступают через второй селектор 6 группы 4 на вход первого селектора 7 связности. Селектор 6 элементов .контура и селектор 7 связности выполнен аналогично первому селектору 5 группы 4 и второму селектору 8

связности соответственно, но работают с отставанием. Время отставания определяется элементом 3 задержки. Таким образом, на выход устройства, т. е. на вход вычислительного блока 21 поступают коды, соответствующие элементам контуров -и их индексам.

С выхода второго селектора 8 коды, со ответствующие элементу контура и его индексу, поступают в узел 12 нормальной топологии. В узле 12 нормальной топологии каждая ветвь контура анализируется отдельно, т. е. в отдельности анализируется каждая последовательность кодов элементов контуров с, одинаковым индексом. В процессе этого анализа узел 12 разделяет каждую ветвь контура на прямолинейные и криволинейные участки и классифицируют криволинейные участки на допустимые углы и дефекты. В случае обнаружения дефекта индекс ветви контура этого дефекта, а также номер строки, на которой этот дефект начался, записываются во второй элемент 9 задержки.

Аналогичным,образом в момент времени, когда узел 12 распознает конец дефекта, информация об этом (индекс ветви контура и номер строки, на которой дефект кончился) будет записана на второйэлемент 9 задержки.

Считывание записанной информации с элемента 9 в вычислительный блок 21 произойдет в момент времени, когда на второй вход вычислительного блока 21 поступит

код элемента контура и его индекса, соответствующие началу (или концу) дефекта. При этом поступающая с элемента 9 задержки информация является управляющей, так как В зависимости от поступающего кода начинается (в случае начала дефекта) или прекращается (в случае конца дефекта) вычисление параметров дефектов. Обработка поступающей последовательности кодов элементов контура производится для каждой последовательности от момента поступления информации о начале дефекта до момента поступления информации о конце дефекта. После окончания вычисления параметров дефектов его параметры записываются в блок 10 памяти. Счетчик 11 объектов осуществляет подсчет элементов топологии фотошаблона. Поскольку для каждого дефектного фотощаблона количество элементов топологии известно, то сравнение его с результатами счета позволяет выявить дефекты типа пропуск элемента или появление лищних элементов. Для наилучшегопонимания работы устройства рассмотрим работу узла 12 (фиг. 2). Коды элементов контура с выхода селектора 8 связности поступают на первый вход блока 13 и адресный вход блока 14. При этом на вход блока 13 поступает код, соответствующий элементу контура (его длина, угол наклона), а на адресный вход блока 14 поступает код индекса ветви контура. Таким образом, каждой ветви контура соответствует ячейка в блоке 14. На второй вход блока 13 поступает код с выхода счетчика 15, который подсчитывает количество строк сканирования. В момент времени, когда на входы блоков 13 и 14 поступает код, информация из соответствующей ячейки считывается в блок 13, который обрабатывает считанную из блока 14 информацию и поступивший из второго селектора 8 связности код элемента контура. При этом возможны две основные ситуации: ранее дефекта на данной ветви не было; на данной ветви ранее.начался и еще не кончился дефект. В первом случае блок 13 определяет, может ли поступивший код элемента контура соответствовать началу дефекта (т. е. кончился ли прямолинейный участок контура). В случае, если прямая кончилась, то блок 13 считывает код с выхода счетчика 15 и записывает его в блок 14. Если на последующих строках выявится, что это действительно начался дефект (т. е. это не угол), то код индекса этой ветви и записанный номер строки с выхода блока 13 поступают на элемент 9 переменной задержки. Во вгором случае блок 13 определяет, может ли поступивший код элемента контура являться началом прямой. Если может, то код с выхода счетчика 15 записывается через блок 13 в блок 14. Если на последующих строках выявится что дефект кончился (т. е. это действительно началась прямая). то код индекса этой ветви и записанный номер строки с выхода блока 13 поступают на второй элемент 9 задержки. Один из возможных вариантов построения блока 13 приведен на фиг. 3. Блок 13 содержит дешифратор 16, первый вход которого соединен с блоком 14, а второй - с выходом второго селектора 8 связности. Первый и второй выходы дещифратора 16 соединены с управляющими входами первого и второго сумматоров 17 и 18 соответственно. Первый сумматор 18 соединен, кроме того, с выходом второго селектора 8 связности. Выходы первого и второго сумматоров соединены, управляющий вход которого соединен с выходом дещифратора 16, а выход - с управляющим входом элемента И 20. Входы этого элемента соединены с выходом второго селектора 8 связности и счетчика 15, а выход - с входом второго элемента 9 задержки. Введение новых узлов И блоков, а также новых конструктивных связей позволило повысить достоверность распознавания дефектов, в особенности мелких, в 1,2-1,5 раза. Формула изобретения Устройство для распознавания дефектов фотошаблонов, содержащее аналого-цифровой преобразователь, соединенный со сканирующим датчиком и с первым элементом задержки, выходы которого подключены к селекторам группы, первый счетчик, соединенный с первым селектором и с одним входом первого блока памяти, другой вход которого соединен с входом устройства, второй селектор, подключенный к выходу соответствующего селектора группы, второй элемент задержки, выход которого соединен с выходом устройства и элемент И, отличаюи ееся тем, что, с целью повыщения надежности распознавания, оно содержит второй блок памяти, соединенный с вторым селектором, дещифратор, входы которого подключены к второму селектору и второму блоку памяти, сумматоры, входы которых соединены с вторым «блоком памяти и с дещифратором, блок сравнения, подключенный к сумматорам, дещифратору и к одному входу элемента И, другой вход которого соединен с вторым селектором, подключенным к соответствующему сумматору, а выход элемента И соединен с вторым блоком памяти и элементом задержки, и второй счетчик, подключенный к другому входу элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 4123170, кл. G 01 В 11/00, опублик. 1978. 2.Патент США № 4074231, кл. 340-146.3, опублик. 1978 (прототип).

f

Фг/г.

j. /

fj