[go: up one dir, main page]

JPH06105603B2 - 走査型電子顕微鏡の画像補正装置 - Google Patents

走査型電子顕微鏡の画像補正装置

Info

Publication number
JPH06105603B2
JPH06105603B2 JP60254754A JP25475485A JPH06105603B2 JP H06105603 B2 JPH06105603 B2 JP H06105603B2 JP 60254754 A JP60254754 A JP 60254754A JP 25475485 A JP25475485 A JP 25475485A JP H06105603 B2 JPH06105603 B2 JP H06105603B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
scanning
image data
buffer
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60254754A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62115636A (ja
Inventor
弘一 本間
文伸 古村
章 前田
哲夫 横山
公一 春名
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP60254754A priority Critical patent/JPH06105603B2/ja
Publication of JPS62115636A publication Critical patent/JPS62115636A/ja
Priority to US07/332,376 priority patent/US4907287A/en
Publication of JPH06105603B2 publication Critical patent/JPH06105603B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Processing (AREA)

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
に走査の振動に伴う画像の乱れを補正するに好適な走査
型電子顕微鏡の画像補正装置に関する。
〔発明の背景〕
第2図に電子線走査に振動が重畳した場合に電子顕微鏡
画像が乱れるようすを模式的に示す。同図(a)は、撮
像対象のパターンと走査位置を示す。各走査は、水平方
向にランダムに位置ずれを起こすと同時に、垂直方向に
もランダムに位置偏差を持つ。走査位置が垂直方向に入
り換わることも生ずる。図の走査振動の最高周波数は、
走査周波数と比べ低い場合であり、走査線の移動・伸縮
・傾きはあるものの直線的走査となる。同図(b)は走
査画像であり、パターンの周辺が水平方向に振動的に乱
れるとともに、垂直方向にはパターンが断続する乱れを
持つ様子を示す。
従来、走査型画像撮像システムの走査振動を原因とする
画像の乱れは、人工衛星による地表観測においても生じ
ており、「衛星画像の歪補正処理方式」(特願昭57−16
8354号)による補正方式が実現されている。ところが、
該方式では、走査振動の要因である衛星姿勢の振動を精
密な姿勢角検出器で計測し、走査の位置ずれを幾何学的
なモデルにより求め、求めた走査位置ずれにより画像デ
ータを並べかえ補正を行つていた。ところが、走査型電
子顕微鏡では走査振動の要因は、機械振動ばかりでな
く、磁場の振動,電源電圧のゆらぎなどもあり、すべて
の要因を充分な精度で測定し、走査ずれのモデルから、
画像の位置ずれ量を正確に求めることは困難であつた。
〔発明の目的〕
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、画像の乱れを補正するに、乱れ
の要因となる機械振動、磁場の振動などを正確に測定す
る必要のない、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。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するため本発明においては、走査画像ラ
イン片に関する相互相関関数計算から走査方向のライン
間相対位置ずれ量を検出する。走査垂直方向のライン間
位置入れ換わりの検出は、複数ライン間にまたがる走査
画像ライン片間の相対相関値計算と相関値に対する弛緩
法計算を用いて行う。
以下、本発明の概要を説明する。第3図(a)は連続番
号の走査画像の画像強度分布を示す。走査速度,位置が
ゆらぐが、両走査画像ともある水平直線に近い位置を走
査するため、画像強度パターンは位置のシフトを除いて
近いものとなる。画像強度パターンの該シフト量は、画
像ライン片間の相互相関関数のピーク位置で求まる。こ
のようすを第3図(b)に示す。相互相関関数のピーク
位置すなわち2ライン間の画像の相対ずれ量はライン上
の位置に応じて変化する。
いまデイジタル画像データをx(i,j)で表す。iは走
査方向画素番号、jは走査ライン番号である。jライン
目のi画素目から長さNの画像ライン片と、(j+i)
ライン上の画像片との相互相関関数をR(i,j,l)と表
すと、 により求まる。lは画像ライン片のラインjからライン
(j+1)への相対位置である。相互相関関数のピーク
位置をlm(i,j)とすると、 R(i,j,lm(i,j))R(i,j,l) (2) である。各走査ライン番号jについて、直後ライン(j
+i)との相対位置ずれ関数lm(i,j)は、一般にノイ
ズを含むため、ノイズを除去する目的で、下式によりM
次多項式近似を行うとよい。
各走査ラインj(2)の全体位置ずれ量L(i,j)
は、第1ライン絶対位置ずれ量をLo(i)として、 で表せ、その多項式近似係数At(j)も、 で表せる。ここで、 である。走査方向の画像の乱れの補正は各走査画像ライ
ンjごとに、正しい画素位置iに対応する次の走査画像
上の画素位置、 を求め、その位置あるいは最も近い所にある画像データ
を並べていけばよい。
次に走査垂直方向の画像の順序入れ換わり検出の原理を
第4図に示す。走査方向補正後の画像データをx′(i,
j)と表すと、走査方向補正後の複数ラインにまたが
る、画素位置iでの画像ライン片間相互相関値rj,j+m
(i)は、 で求まる。第4図(a)は走査方向に補正した後の各走
査ラインが対応する実際の対象パターン上での位置であ
る。画素番号iから(i+N−1)のライン片につい
て、第3ライン目と第2ライン目の走査位置が走査垂直
方向に逆転している。ところで、一般に画像上の2点間
の強度値の相関は、2点間の距離に関し単調に減少す
る。同様に、ライン片間の相互相関値も実際のパターン
上での距離に応じて単調に減少する。したがつて、複数
ライン片間にまたがるライン片相互相関値rj,j+
m(i)を調べれば、走査垂直方向順序入れ換わりを検
出できる。第4図(b)は、画素位置iにおけるライン
片相互相関値をライン番号間の有向グラフ上に示したも
のである。相関値の小さいアークは省略してある。な
お、本来相関値は対称性rpg=rgpを満すものであるが、
順方向の関係を強めるため、下記修正を行つてある。
p>g rpg=rg,p (8) p<g rpg=rp,g+d いま、求めたいものは、第4図(b)の#1のノードか
ら始めて有向グラフをつたい、全ノードを1回ずつ通る
径路でかつ、関連する相関値の総和が最大となるもので
ある。第4図(c)はそのような径路に合わせてノード
すなわちライン番号を並べかえたグラフである。このよ
うな径路は、従来、組合わせ問題を解くことにより見出
されてきたが時間がかかるため、ここでは第4図(d)
に示す相関値rpgのテーブルに対する弛緩法計算によ
り、該最適経路が求まる。すなわち、次の演算を繰り返
す。
該繰返し演算において、比較的大きい相関値rpgは同一
行,同一列の相関値を押さえることになる。これに反
し、同一行,同一列にない相関値に対しては増加させる
作用を持つ。したがつて(a)式の繰返し演算の後に
は、どの行,列をとつても1つ大きい相関値があり、し
かもただ1つの突出した相関値となる。閾値処理により
該相関値を見出せばすなわちその位置の行と列の値か
ら、第4図(c)に示す正しいライン順序がわかる。あ
とはこれに従い補正を行えばよい。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。走査
型電子顕微鏡1からの走査画像信号は、A/D変換器2に
よりデイジタル信号とし、画像データバツフア3にいつ
たん格納される。画像データバツフア3の中の前後する
2ラインの画像データは、相関演算装置4に入力され、
(1)式で表される画像ライン片間の相互相関関数が計
算される。第5図は、相関演算装置4の処理内容であ
る。2ラインの画像データx(i,j)とx(i,j+1),
(i=1,…,画素数)はアドレス制御装置18により、一
方がl画素だけ遅れて読み出され、乗算器19によりかけ
合わされ、乗算画像バツフア20のl番目に格納される。
ずらし読み出し量lを変え読み出し乗算を終える。バツ
フア中の乗算画像x(i,j)・x(i,j+l)から(1)
式の相互相関関数R(i,j,l)の演算は、演算量の大幅
な低減を目的とし、下記逐次式にて行う。
すなわち、乗算画像バツフア20から、2つの画素位置i,
(i+N)のデータを読み出し加算器21,22により(1
0)式の結果R(i+1,j,l)を求める。該結果である相
関値は相関値レジスタ23にいつたん記憶され、次の位置
(i+1)での逐次計算(10)式に用いられる。第1画
素目に関するレジスタ23中の相関関数は、最大値検出器
5によりピーク位置lm(i,j)が検出され、最小2乗法
を用いた近似多項式検出器6により、該ラインjに関す
る走査方向相対ラインずれを表す多項式の係数に変換さ
れる。加算器7は、(5)式を逐次的に計算する。すな
わち、走査方向絶対ずれ多項式係数レジスタ8の内容を
読み出し、相対ずれ多項式係数と加算し、該ラインjに
関する絶対ずれ多項式係数とする。走査方向画像補正用
アドレス計算装置9は、i画素目の補正画像を出力する
にあたり、(6)式を計算し、画像データバツフア3中
の読み出し画素番号を求める。
走査方向に補正された画像データは、走査垂直方向補正
用画像データバツフア10に格納される。画像データバツ
フアには、画像走査の走査垂直方向の乱れに応じたライ
ン数mを蓄積する。相関計算器11は、(7)式の画像ラ
イン片間相互相関値rj,j+m(i)を、現段階のライン
jに関し、数点の代表画素位置で求める。相関値バツフ
ア12にはmライン分の相互相関値が格納されており、先
入先出の方式により相関計算器11から相関値が入力され
る。相関値バツフア中の相関値テーブルは、第4図
(d)に例を示すものであり、最適順序入り換え算出手
段13による(9)式の弛緩法演算が加えられ、代表画素
位置における最適順序入れ換えが求められる。内挿処理
装置14は、該最適順序入れ換えを画素位置に関する低次
式で近似し、係数を走査垂直方向画像補正装置15に出力
する。補正装置15は、該係数にもとづき、第6図に示す
ように、出力画像ライン(破線で示す)に最も近い画像
データを、画像バツフア10の中から選ぶようアドレスを
計算して補正画像を出力する。走査垂直方向にも補正さ
れた画像データは、D/A変換器16により通常のビデオ信
号に変換され、画像デイスプレイ17に表示される。本実
施例によれば、走査型電子顕微鏡1が走査を開始し、走
査垂直方向の補正用画像バツフア10が満されると、画像
デイスプレイ上で補正画像の表示が始まる。したがつ
て、本実施例による画像補正は、リアルタイム処理であ
るといえる。
〔発明の効果〕
以上述べた如く、本発明によれば、走査型電子顕微鏡の
走査振動に起因する乱れを有する出力画像に対し、走査
方向には走査画像ライン片間の相互相関関数のピーク位
置算出からライン間の相対ずれ量検出し乱れを補正し、
走査垂直方向には複数ライン間にまたがる走査画像ライ
ン片間の相関値に対する弛緩法計算によりライン位置入
れ換わりを検出し乱れを補正することができるため、従
来のごとく走査乱れの要因となる機械振動,磁場振動な
どを精密に測定し、走査乱れモデルにより走査乱れの量
を正確に推定するといつた手段の不要な、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。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による走査型電子顕微鏡画像補正装置の
全体構成図、第2図は走査に振動が重畳した場合に画像
が乱れる様子を示す説明図、第3図は隣接走査画像デー
タ間のライン片相互相関関数とそのピーク位置による走
査方向相対走査ずれ検出の原理を示す図、第4図はライ
ン片間の相関値をもとにした弛緩法による走査垂直方向
順序入り換え検出の原理を示す図、第5図は走査方向相
関器の構成図、第6図は走査垂直方向画像補正の一例を
示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 哲夫 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 春名 公一 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】走査型電子顕微鏡装置による走査画像デー
    タをA/D変換するA/D変換器と、A/D変換された走査画像
    データを一時貯える画像データバッファと、画像データ
    バッファ中の画像ライン片間の相互相関関数を走査方向
    相対位置に関して求めそのピーク位置からの画像ライン
    片相対位置ずれ量を求める相関演算装置と、該相対位置
    ずれ量を前ステップで求めた絶対位置ずれ量と加算した
    値を現ステップの絶対位置ずれ量とする絶対位置ずれ量
    算出装置と、該絶対位置ずれ量をもとに画像データバッ
    ファ中の画像データの読み出しアドレスを制御し走査方
    向の画像位置ずれを補正する走査方向画像補正装置とを
    設けたことを特徴とする走査型電子顕微鏡の画像補正装
    置。
  2. 【請求項2】走査型電子顕微鏡装置による走査画像デー
    タをA/D変換するA/D変換器と、A/D変換された走査画像
    データを一時貯える画像データバッファと、画像データ
    バッファ中の画像ライン片間の相互相関関数を走査方向
    相対位置に関して求めそのピーク位置からの画像ライン
    片相対位置ずれ量を求め、上記ピーク位置における画像
    ライン片間の相関値を複数ラインにまたがって求め、該
    相関値を一時記憶する相関値バッファと、バッファ中の
    相関値をもとに隣接ライン間の相関値の総和が最大とな
    るような画像ラインの順序入れ換えを求める最適順序入
    れ換え算出装置と、該最適順序入れ換えにしたがって画
    像データバッファ中の画像データを読み出す走査垂直方
    向画像補正装置とを設けたことを特徴とする走査型電子
    顕微鏡の画像補正装置。
JP60254754A 1985-10-16 1985-11-15 走査型電子顕微鏡の画像補正装置 Expired - Lifetime JPH06105603B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60254754A JPH06105603B2 (ja) 1985-11-15 1985-11-15 走査型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
JP60254754A JPH06105603B2 (ja) 1985-11-15 1985-11-15 走査型電子顕微鏡の画像補正装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62115636A JPS62115636A (ja) 1987-05-27
JPH06105603B2 true JPH06105603B2 (ja) 1994-12-21

Family

ID=17269414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60254754A Expired - Lifetime JPH06105603B2 (ja) 1985-10-16 1985-11-15 走査型電子顕微鏡の画像補正装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06105603B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
EP2584362A1 (en) * 2011-10-18 2013-04-24 FEI Company Scanning method for scanning a sample with a probe
JP6587430B2 (ja) * 2015-06-23 2019-10-09 キヤノン株式会社 画像生成装置及び画像生成方法
JP2017006424A (ja) * 2015-06-23 2017-01-12 キヤノン株式会社 画像生成装置及び画像生成方法
JP7237769B2 (ja) * 2019-08-08 2023-03-13 株式会社日立ハイテク 荷電粒子線装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62115636A (ja) 1987-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0753236B1 (en) Method and apparatus for dynamic purity correction
US5514865A (en) Dither image scanner with compensation for individual detector response and gain correction
US5253064A (en) Video camera apparatus with electronic zoom control and method therefor
KR100256112B1 (ko) 손떨림 보정장치
JPH0254683A (ja) 画像走査装置およびその補正方法
JPH077617A (ja) 色値処理方法および処理装置
KR100266466B1 (ko) 디스플레이 장치의 표시 화상 왜곡의 보정 방법, 왜곡 검출장치, 왜곡 보정 장치 및 그 왜곡 보정장치를 구비한디스플레이 장치
JP3342588B2 (ja) 不鮮明ビデオラインの補正方法およびカメライメージャ
JP4191246B2 (ja) 映像フィールドを順次走査映像フレームへ非飛び越し走査するための方法および装置
JP3123130B2 (ja) 動きベクトル検出装置
US20070065130A1 (en) Hand shake blur correcting apparatus
JPH06105603B2 (ja) 走査型電子顕微鏡の画像補正装置
US6011584A (en) Method and apparatus for correcting offsets of two detectors using respective functions of a difference
JP3132055B2 (ja) 画像処理装置および画像処理方法
JPH09307789A (ja) 画像処理装置
JP2005079816A (ja) 画像データ作成方法および装置
JP3949740B2 (ja) 電子ズーム処理装置および電子ズーム処理方法
JP3107588B2 (ja) 画像信号補正方法
US7746519B2 (en) Method and device for scanning images
JP2600520B2 (ja) 画像動き補正装置
US4692804A (en) Image distortion correcting apparatus for television camera combining global and local corrections
JPH0531995B2 (ja)
JPH0738805A (ja) 画像拡大装置
JP3303311B2 (ja) 画像の振動補正装置及び画像の振動補正方法
JPS6289170A (ja) 電子顕微鏡の画像補正装置