一种快速计算从矢量图形提取网栅图形及填充的方法技术

本发明专利技术涉及一种快速计算从矢量图形提取网栅图形及填充的方法，包括以下步骤：由控制模块读取输入的GDS矢量图信息，对GDS文件相应层进行解析；并对矢量点进行GDS矢量图文件中定义的变换，形成GDS矢量图文件的矢量点的绝对坐标；控制模块根据采集模块的视场大小以及镜头倍率将矢量图网格化，并根据矢量点的绝对坐标，对矢量点所在的多边形根据网格的坐标进行划分和裁剪；控制模块一次获取一个条带的网格的多边形坐标，发送给GPU进行并行填充。本发明专利技术采用通用的GPU计算卡实现矢量图到位图的转换，可根据系统的需求，采用多块GPU计算卡协同处理，处理过程中不需要进行多边形三角分解，提高了系统的处理性能和产能。

A fast method for extracting grid graph and filling from vector graphics

The invention relates to a rapid calculation of extraction grid graphics from vector graphics and filling method, which comprises the following steps: GDS vector input information read by the control module, parse the GDS file and the corresponding layer; changing the definition of the GDS vector of the vector file, the formation of absolute coordinates of vector point GDS vector file; vector control module based on grid acquisition module field size and lens magnification, and according to the absolute coordinates of vector points of vector point polygon division and cutting according to the grid coordinates of the polygon; coordinate control module at a time for a strip grid, sent to GPU parallel filling. The invention adopts universal GPU card to achieve the conversion of vector calculation to bitmap, according to system requirements, using more than one GPU calculation card co processing, polygon triangular decomposition does not need in the process of improving the performance and capacity of processing system.

【技术实现步骤摘要】
一种快速计算从矢量图形提取网栅图形及填充的方法
本专利技术涉及半导体缺陷检测/光刻
，尤其是一种快速计算从矢量图形提取网栅图形及填充的方法。
技术介绍
半导体光刻/缺陷检测过程中，需要将矢量图形(如GDSII格式)转化为位图，对光刻来说，将位图采用光刻技术刻写到掩膜版上，在将掩膜版上的图形复制到晶元上，在经过多种工序，形成芯片；对半导体缺陷检测来说，需要将从图像传感器(如相机)采集的掩膜版/晶元的图像与位图进行对比，检测出采集图像与位图之间的差异，这些差异即掩膜版/晶元的缺陷。现有技术一般采用FPGA来进行位图转换，一般先将矢量图中的多边形进行三角分解，然后进行填充。这种方式有如下缺点：1、FPGA属于专用硬件，需要针对特定项目进行定制开发，成本较高；2、对多边形进行三角分解并填充，性能比较低，导致系统的产能低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提出一种基于GPU快速计算从矢量图形提取网栅图形及填充的方法，具有成本低、性能高的特点。本专利技术所采用的技术方案为：一种快速计算从矢量图形提取网栅图形及填充的方法，包括以下步骤：1)由控制模块读取输入的GDS矢量图信息，对GDS文件相应层进行解析；并对矢量点进行GDS矢量图文件中定义的变换，形成GDS矢量图文件的矢量点的绝对坐标；2)控制模块根据采集模块的视场大小以及镜头倍率将矢量图网格化，并根据矢量点的绝对坐标，对矢量点所在的多边形根据网格的坐标进行划分和裁剪；3)控制模块一次获取一个条带的网格的多边形坐标，发送给GPU进行并行填充。具体的说，所述的步骤1)中，GDS矢量图信息包括GDS矢量图文件名，GDS矢量图层号；变换包括缩放，旋转，插入点，模块化，阵列化。所述的步骤2)中，将矢量图划分为m行n列的网格，并根据矢量点的绝对坐标，对矢量点所在的多边形根据网格的坐标进行划分，并将多边形中，不在网格内部的部分进行裁剪，最终得到包含在网格内部的多边形及其坐标。所述的步骤3)中，填充的粒度为多边形，填充时针对每个多边形的每一行进行扫描求交点，若遇到极值点或水平线则直接将极值点或水平线进行填充；若不是则求取交点并对交点按坐标进行排序，排序后将奇数交点到偶数交点范围内的像素进行填充。所述的步骤3)中条带的形成方式为：控制模块向平台控制器发送待测物体的运动参数形成蛇形运动的轨迹；每个视场的图像大小用一个方格表示，一行表示一个条带。本专利技术的有益效果是：本方法采用通用的GPU计算卡(如TESLA)实现矢量图到位图的转换，可根据系统的需求，采用多块GPU计算卡协同处理，处理过程中不需要进行多边形三角分解，提高了系统的处理性能和产能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的系统结构示意图；图2是本专利技术待测物体运动轨迹示意图；图3是本专利技术自接触多边形填充示意图；图4是本专利技术两个相交多边形填充示意图；图中：1、定位平台，包括X轴、Y轴和Z轴；2、待测物体，包括掩膜版和晶元；3、显微镜；4、相机；5、控制模块，GPU计算卡插在控制模块中；6、同步模块；7、平台控制器；8、实时聚焦模块。具体实施方式现在结合附图和优选实施例对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示，一种基于GPU快速计算从矢量图形提取网栅图形及填充的装置的一个实施例，包括控制模块5，定位平台1，平台控制器7，同步模块6，显微镜3，相机4，实时聚焦模块8。控制模块5完成运动平台的控制(包括运动平台运动轨道的设置，运动速度和加速度的设置)，图像的采集，矢量图的栅格化及填充，缺陷的检测，控制模块中可插入多块GPU计算卡，用于对大量数据进行实时处理。定位模块由定位平台1和平台控制器7组成。定位平台1由同步轴X，步进轴Y和垂直轴Z组成。平台控制器7控制各轴的移动并将同步轴Y在移动时生成的位置脉冲向外输出。同步模块6接收平台控制器7输出的位置脉冲，并将脉冲发送给相机4，相机收到位置脉冲后，触发拍照并将图像发送到控制模块5。控制模块5由计算机和控制软件组成，负责控制同步模块6、平台控制器7和实时聚焦模块8。采集模块由显微镜3和相机4组成，显微镜包含5X、10X、20X、50X、100X的镜头，采用不同的镜头可以检测出不同分辨率的缺陷。相机4收到同步模块6发送的位置脉冲后，采集待测物体2在显微镜3在镜头的视场中的图像，并将图像发送到控制模块5进行处理。实时聚焦模块8用于在运动平台1的同步轴X的运动过程中，实时检测并调整运动平台1的垂直轴Z的高度，使待测物体2一直保持在相机4的焦面上，使得相机4能够采集到待测物体2的清晰的图像。本装置采用通用的GPU计算卡(如TESLAK10)完成矢量图的填充，GPU计算卡有强大的计算能力，非常适合大量图像数据的实时计算。例如，TESLAK10的规格如下：GPU数量和类型2颗KeplerGK104s峰值双精度浮点性能0.19Tflops峰值单精度浮点性能4.58Tflops存储器带宽(ECC关闭)320GB/s存储器容量(GDDR5)8GBCUDA核心数量2x1536本装置在对矢量图进行填充时，没有采用对多边形进行三角分解的方法，而是之间以多边形为单位进行填充，有效避免了将复杂图形(如密集园)分解为大量三角形，利用GPU强大的处理能力，对矢量图切分出的网栅图形进行并行实时计算，极大提高了系统的性能及系统的产能。在控制模块5中，输入检测参数，包括掩膜版/晶元的尺寸(例如4x4,5x5，6x6，8x8平方英寸等)，显微镜光源的类型(包括透视光和反射光)，显微镜镜头倍率大小(5X、10X、20X、50X、100X)，GDS矢量图文件名，待检测的GDS图层号，运动平台运动速度等级(包括高、中、低)，实时聚焦模块焦面参数，调整显微镜镜头，采用相应倍率的镜头，然后启动检测任务。控制模块5向平台控制器7发送运动轨迹、运动速度、位置脉冲参数。本系统采用一种蛇形运动的轨迹，蛇形运动轨迹形成过程如下：1、奇数条带从左到右扫描；2、偶数条带从右到左扫描；3、重复1、2步骤直到待测物体全部扫描完成；见图2。图2中，一个方格表示一个视场的图像大小，一行表示一个条带。运动平台沿同步轴X从待测物掩膜版/晶元2的水平起始点向其水平终止点匀速运动，运动到终点后，运动平台沿步进轴Y从掩膜版/晶元2的垂直起始点向垂直终止点运动一格，然后运动平台沿沿同步轴X从待测物掩膜版/晶元2的水平终止点向其水平起始点匀速运动，这样可以使检测时间缩短。控制模块5向平台控制器发送的位置脉冲距离为一个方格的大小，这样运动平台1每移动一个视场位置时，相机4就能够抓拍到一张图像，随着扫描和步进的进行，最终可以实现队整个掩膜版/晶元2区域的检测。在控制模块中，提前将2个条带的GDS矢量图文件栅格化，并对栅格化的矢量图采用GPU进行多边形填充生成位图，用于后续的检测处理。运动平台1在收到控制模块5发送的运动轨迹，平台运动速度，位置脉冲参数后，开始沿指定的运动轨迹匀速运动，到达位置脉冲间隔后，向同步模块6发送位置脉冲。实时聚焦模块8收到控制模块5发送的焦面参数后，实时检测聚焦模块8与运动平台1的Z轴的距离是否偏离了焦面，如发生偏离，实时聚焦模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速计算从矢量图形提取网栅图形及填充的方法，其特征在于包括以下步骤：1)由控制模块读取输入的GDS矢量图信息，对GDS文件相应层进行解析；并对矢量点进行GDS矢量图文件中定义的变换，形成GDS矢量图文件的矢量点的绝对坐标；2)控制模块根据采集模块的视场大小以及镜头倍率将矢量图网格化，并根据矢量点的绝对坐标，对矢量点所在的多边形根据网格的坐标进行划分和裁剪；3)控制模块一次获取一个条带的网格的多边形坐标，发送给GPU进行并行填充。

【技术特征摘要】
1.一种快速计算从矢量图形提取网栅图形及填充的方法，其特征在于包括以下步骤：1)由控制模块读取输入的GDS矢量图信息，对GDS文件相应层进行解析；并对矢量点进行GDS矢量图文件中定义的变换，形成GDS矢量图文件的矢量点的绝对坐标；2)控制模块根据采集模块的视场大小以及镜头倍率将矢量图网格化，并根据矢量点的绝对坐标，对矢量点所在的多边形根据网格的坐标进行划分和裁剪；3)控制模块一次获取一个条带的网格的多边形坐标，发送给GPU进行并行填充。2.如权利要求1所述的一种快速计算从矢量图形提取网栅图形及填充的方法，其特征在于：所述的步骤1)中，GDS矢量图信息包括GDS矢量图文件名，GDS矢量图层号；变换包括缩放，旋转，插入点，模块化，阵列化。3.如权利要求1所述的一种快速计算从矢量图形提取网栅图形及填充的方法，其特征在于：所述的步骤2)中，将矢量图划分为m行n列的网格，并根据矢量点的绝对坐标，对矢量点所在的多边形根据网格的坐标进...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庄，何津，张琨，刘建明，张彦鹏，蒋平，蒋开，
申请(专利权)人：江苏维普光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32