本发明专利技术是一种高精度地取得摄像装置的光学特性的光学特性取得装置。绘制装置使用摄像装置(5)取得作为标准化板的图像的参照图像。光学特性取得装置(8)使用图像存储部(81)存储参照图像。接下来，在使用运算部(82)，根据可偏微分的模型函数，将参照图像中的各图形元素的像素值分布进行模型化之后，通过以最优化法进行决定的方式，取得模型函数中包含的多个系数。然后，使用光学特性取得部(83)，基于各图形元素的像素值分布，取得摄像装置(5)的光学特性。在光学特性取得装置(8)中，即使在形成各图形元素的像的像素值较少的情况下，也能够高精度地求出各图形元素的像的像素值分布。因此，能够高精度地取得摄像装置(5)的光学特性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种取得摄像装置的光学特性的技术以及测定关注区域的位置的技 术，该关注区域包含拍摄了对象物的图像。
技术介绍
以往，通过向形成于半导体基板、印刷基板或者等离子体显示装置、液晶显示装置 用的玻璃基板等（以下，称为"基板"。）上的感光材料照射光，来绘制图案。近年来，伴随 图案的高精细化，使用一种在感光材料上扫描光束，直接绘制图案的绘制装置。例如，就如这样的绘制装置而言，使用CCD摄像头等摄像部，拍摄在基板上设置的 定位用的记号（所谓的对准标记），基于取得的图像上的该记号的位置，调整基板上的绘制 位置。在有些情况下，在该摄像部中，因摄像头的镜头、摄像元件的微小变形或者基板在上 下方向上的位置变动等，导致图像产生失真。因此，在JP特开2008-249958号公报（文献 1)中提出了这样的方案：使用摄像头拍摄将标记配置为格子状而形成的校正图案，通过将 取得的图像上的格子状的标记的位置与原来的位置相比较，得到失真修正用的数据。 另外，通过对绘制有图案的基板进行各种各样的处理，基板有时会发生翘曲（变 形）。当对如这样的基板绘制上层的图案时，也要配合基板的变形来修正设计数据。例如， 在JP专利第5209544号公报（文献2)中，将栅格（光栅）形式的绘制数据所表现的绘制 区域假想地分割为多个网格区域，基于根据基板的拍摄图像确定的基板上的对准标记的位 置，确定当根据基板的形状重新配置多个网格区域时的配置位置。然后，在使多个网格区域 重新配置于该配置位置上的状态下，通过合成与多个网格区域相关联的绘制内容，来生成 绘制数据。 此外，在JP特开2003-194529号公报（文献3)中，公开了一种测定光源像的形状 信息的方法。在该方法中，通过求出在以拍摄光源像的图像中的各像素为中心的纹理分析 窗口内的像素数据的方差，提取光源像的推测轮廓点的位置信息，基于该位置信息，计算该 光源像的轮廓的近似椭圆。 顺带一提，如文献1那样，在从包含多个小标记的图像中检测各标记的位置来取 得摄像装置的光学特性的情况下，例如，通过将上述图像二进制化来得到表示各标记的像， 求出该像的重心位置。但是，在通过进行二进制化来求出各标记的重心位置的情况下，各标 记的重心位置受到进行二进制化时的阈值的影响。具体地，当变更阈值时，由于各标记的像 的周缘附近的像素是否被包含于该像中也发生变化，所以计算出的各标记的重心位置也发 生变化。特别地，在包含多个标记的如上述那样的校正图案的图像中，由于构成各标记的像 的像素较少，所以上述阈值对重心位置的计算的影响变大，难以高精度地求出各标记的重 心位置等。因此，取得的摄像装置的光学特性的精度改善有限制。 另外，如文献2那样，在配合基板的变形来修正设计数据的情况下，为了测定基板 的变形量，考虑到通过图案匹配来取得拍摄图像中的基板上的对准标记的位置。但是，在图 案匹配中，有时因为拍摄图像的亮度或者除了该标记以外的图案的影响，而导致测定精度 下降，测定变得无法进行。另外，考虑使用文献3的方法，在拍摄图像中取得基板上的标记 的位置，但是文献3的方法由于仅使用轮廓点的位置信息，所以有时无法高精度地取得该 标记的位置。
技术实现思路
本专利技术涉及一种取得摄像装置的光学特性的光学特性取得装置，其目的在于，高 精度地取得摄像装置的光学特性。 本专利技术的光学特性取得装置具有：图像存储部，存储由摄像装置取得的参照物的 图像，在该参照物的图像中，相同形状的多个图形元素规则地分布；运算部，利用可偏微分 的模型函数，将所述图像中的所述多个图形元素的各自的像素值分布进行模型化，通过最 优化法来取得（决定）所述模型函数中包含的多个系数；光学特性取得部，基于由所述运算 部取得的所述多个图形元素的各自的像素值分布，取得所述摄像装置的光学特性。 在本专利技术的一个优选的实施方式中，所述光学特性是所述摄像装置的失真特性。 在本专利技术的其他优选的实施方式中，所述最优化法是高斯-牛顿法或者列文伯 格-马夸尔特法。 在本专利技术的其他优选的实施方式中，根据背景像素值与中心部像素值的平均值， 将所述图像进行二进制化得到的与各图形元素相对应的像素群全部（整体）被包含于一个 正方形区域中，该背景像素值是所述图像中除了所述多个图形元素以外的背景的像素值， 该中心部像素值是所述多个图形元素的中心部的像素值，该正方形区域的一条边小于或等 于10像素。 所述运算部根据式2-1所示的圆状的二维高斯函数，表现各图形元素； 【式2-1】 F(x,y) =aXexp(~b((x~c) 2+ (y-d)2))+e 针对作为式2-1中的所述多个系数的a、b、c、d、e，基于背景像素值，决定系数e的 初始值，该背景像素值是所述图像中除了所述多个图形元素以外的背景的像素值；基于所 述各图形元素内的像素值与所述背景像素值之差，决定系数a的初始值；基于所述各图形 元素的大小，决定系数b的初始值；基于所述各图形元素的中心的X坐标，决定系数c的初 始值；基于所述各图形元素的所述中心的y坐标，决定系数d的初始值。 在本专利技术的其他优选的实施方式中，所述运算部根据式2-2所示的矩形的模型函 数（其中，η是大于或等于2的自然数），表现各图形元素； 【式2-2】 F(x,y) =aXexp(~b((x~c) 2n+ (y-d)2n))+e 针对作为式2-2中的所述多个系数的a、b、c、d、e，基于背景像素值，决定系数e的 初始值，该背景像素值是所述图像中除了所述多个图形元素以外的背景的像素值；基于所 述各图形元素内的像素值与所述背景像素值之差，决定系数a的初始值；基于所述各图形 元素的大小，决定系数b的初始值；基于所述各图形元素的中心的X坐标，决定系数c的初 始值；基于所述各图形元素的所述中心的y坐标，决定系数d的初始值。 本专利技术也涉及一种测定设有多个记号的对象物的位置的位置测定装置。本专利技术的 位置测定装置具有：摄像装置，取得作为设有多个记号的对象物的图像的测定图像；上述 的光学特性取得装置，取得所述摄像装置的光学特性；位置取得部，在考虑由所述光学特性 取得装置取得的所述摄像装置的光学特性的前提下，从所述测定图像中取得所述多个记号 的位置。 另外，本专利技术涉及一种测定关注区域的位置的位置测定装置，其目的在于，高精度 地测定拍摄图像中的关注区域的位置，该关注区域被包含于拍摄对象物而得的图像中。 本专利技术的位置测定装置具有：摄像装置，拍摄对象物，取得包含大致矩形、圆形或 者椭圆形的关注区域的图像；其他的图像存储部，存储所述图像；其他的运算部，在所述其 他的图像存储部中存储的所述图像中，所述关注区域的剖面轮廓是礼帽形的，利用可偏微 分的模型函数，对所述关注区域的像素值分布进行模型化，通过最优化法来取得所述模型 函数中包含的多个系数；位置取得部，在考虑由所述光学特性取得装置取得的所述摄像装 置的光学特性的前提下，基于由所述其他的运算部取得了所述多个系数的所述模型函数， 来取得所述关注区域的位置。 在本专利技术的一个优选的实施方式中，所述最优化法是高斯-牛顿法或者列文伯 格-马夸尔特法。 所述其他的运算部根据式2-3所示的圆形的模型函数，表现所述关注区域的像素 值分布； 【式2-3】 F(x,y) =aXex本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学特性取得装置，用于取得摄像装置的光学特性，其特征在于，具有：图像存储部，存储由摄像装置取得的参照物的图像，在该参照物的图像中，相同形状的多个图形元素规则地分布，运算部，利用可偏微分的模型函数，将所述图像中的所述多个图形元素的各自的像素值分布进行模型化，通过最优化法来取得所述模型函数中包含的多个系数，光学特性取得部，基于由所述运算部取得的所述多个图形元素的各自的像素值分布，取得所述摄像装置的光学特性。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷口和隆，
申请(专利权)人：斯克林集团公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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