(57)【要約】【課題】画像の周辺領域におけるマークの位置をより精度良く検出する。【解決手段】探索処理部３２は、マークを含む大きさのテンプレート画像を用いて、マークが等間隔に配置されている画像の中央寄り領域を対象としたテンプレートマッチングを行い、画像の中央寄り領域に配置されている複数のマークの位置を検出する。また、推定処理部３３は、画像の中央寄り領域で検出された複数のマークの配置に基づき、マークの間隔に従って、画像の周辺領域でのマークの位置を推定し、テンプレート加工部３４は、所定の削除量でテンプレート画像を削除する加工を行う。そして、探索処理部３２は、加工済みのテンプレート画像を用いて、推定されたマークの位置に応じた所定範囲のテンプレートマッチングを行い、画像の周辺領域に配置されているマークの位置を検出する。本発明は、例えば、シリコンウェハに形成されたマークの位置を検出する検出装置に適用できる。【選択図】図１
2010198089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の配置則で被検物に配置されている複数のマークを含む画像に基づいて、前記マークの位置を検出する位置検出方法において、
前記マークを含む大きさのテンプレート画像を用いて、前記画像の中央寄り領域を対象としたテンプレートマッチングを行い、前記画像の中央寄り領域に配置されている複数の前記マークの位置を検出し、
前記画像の中央寄り領域で検出された複数の前記マークの配置に基づき、前記所定の配置則に従って、前記画像の周辺領域での前記マークの位置を推定し、
前記画像の周辺領域において推定された前記マークの位置ごとに、その位置から前記画像の外周端までの距離に応じた削除量で前記テンプレート画像を削除する加工を行い、
加工済みの前記テンプレート画像を用いて、推定された前記マークの位置に応じた所定範囲のテンプレートマッチングを行い、前記画像の周辺領域に配置されている前記マークの位置を検出する
ステップを含むことを特徴とする位置検出方法。
【請求項２】
複数の前記マークは、それぞれの間隔が等間隔となるような配置則で配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出方法。
【請求項３】
前記画像の中央寄り領域で検出された複数の前記マークの座標を回帰計算することにより、列方向または行方向に並ぶ前記マークの回帰直線を求め、それらの回帰直線の間隔に従って前記画像の中央寄り領域から外側に離れた位置に前記マークがあると推定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の位置検出方法。
【請求項４】
前記回帰直線の交点と、検出された前記マークの座標との誤差量を求め、前記画像の中央寄り領域で検出された複数の前記マークに対する誤差量のうちの、最大のものである最大誤差量と、前記画像の周辺領域において推定された前記マークの位置に前記テンプレート画像を配置したときに前記画像の外側に突出する突出量とを加算した値を、前記削除量とする
ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出方法。
【請求項５】
所定の配置則で被検物に配置されている複数のマークを含む画像に基づいて、前記マークの位置を検出する処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
前記マークを含む大きさのテンプレート画像を用いて、前記画像の中央寄り領域を対象としたテンプレートマッチングを行い、前記画像の中央寄り領域に配置されている複数の前記マークの位置を検出し、
前記画像の中央寄り領域で検出された複数の前記マークの配置に基づき、前記所定の配置則に従って、前記画像の周辺領域での前記マークの位置を推定し、
前記画像の周辺領域において推定された前記マークの位置ごとに、その位置から前記画像の外周端までの距離に応じた削除量で前記テンプレート画像を削除する加工を行い、
加工済みの前記テンプレート画像を用いて、推定された前記マークの位置に応じた所定範囲のテンプレートマッチングを行い、前記画像の周辺領域に配置されている前記マークの位置を検出する
ステップを含むことを特徴とする処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項６】
被検物に形成されたマークを含む画像に基づいて、前記被検物を測定する測定装置において、
前記マークを含む大きさのテンプレート画像を用いて、前記画像の中央寄り領域を対象としたテンプレートマッチングを行い、前記画像の中央寄り領域に配置されている複数の前記マークの位置を検出する第１の検出手段と、
前記画像の中央寄り領域で検出された複数の前記マークの配置に基づき、前記所定の配置則に従って、前記画像の周辺領域での前記マークの位置を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された前記マークの位置ごとに、その位置から前記画像の外周端までの距離に応じた削除量で前記テンプレート画像を削除する加工を行う加工手段と、
前記加工手段による加工済みの前記テンプレート画像を用いて、前記推定手段により推定された前記マークの位置に応じた所定範囲のテンプレートマッチングを行い、前記画像の周辺領域に配置されている前記マークの位置を検出する第２の検出手段と、
前記第１および第２の探索手段により検出された複数の前記マークの位置を基準として、前記被検物を測定する測定手段と
を備えることを特徴とする測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出方法およびプログラム、並びに測定装置に関し、特に、画像の周辺部分におけるマークの位置をより確実に検出することができるようにした位置検出方法およびプログラム、並びに測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコンウェハなどの被検物に形成されたマークの位置を、画像処理により検出する位置検出方法がある。
【０００３】
例えば、従来の位置検出方法では、被検物を撮像した画像の全体を探索対象範囲として、検出の対象となるマークを含む大きさのテンプレート画像を使用したテンプレートマッチングが行われる。即ち、テンプレート画像と同一サイズのマッチング対象画像を探索対象範囲から切り出し、例えば、ラスタスキャン順に１画素ずつマッチング対象画像をずらしながら、テンプレート画像とマッチング対象画像とのマッチングが繰り返し行われる。そして、所定の閾値以上のマッチングスコアが算出されたマッチング対象画像にマークが含まれているとして、そのマークの位置が検出される。
【０００４】
例えば、特許文献１には、テンプレート画像として線対称性を有する画像を利用し、探索対象範囲から切り出されたマッチング対象画像との相関値や、マッチング対象画像の対称性などに基づいてマッチングスコアを算出する位置検出方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１９００７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の位置検出方法では、探索対象範囲（視野）の外周部付近におけるテンプレートマッチングにおいて、例えば、探索対象範囲からマークの一部が突出していると、その突出している部分を除くマークと、テンプレート画像との間でマッチングスコアが算出されるため、そのマークの位置を検出することができなかったり、誤った位置で検出したりすることがあった。
【０００７】
このように、探索対象範囲の外周部付近でマークの位置を確実に検出することができなければ、マークの位置を確実に検出できる範囲を、探索対象範囲の外周部付近を除いた狭い範囲としなければならなかった。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、画像の周辺部分におけるマークの位置をより精度良く検出することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の位置検出方法またはプログラムは、所定の配置則で被検物に配置されている複数のマークを含む画像に基づいて、前記マークの位置を検出する位置検出方法、または、所定の配置則で被検物に配置されている複数のマークを含む画像に基づいて、前記マークの位置を検出する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記マークを含む大きさのテンプレート画像を用いて、前記画像の中央寄り領域を対象としたテンプレートマッチングを行い、前記画像の中央寄り領域に配置されている複数の前記マークの位置を検出し、前記画像の中央寄り領域で検出された複数の前記マークの配置に基づき、前記所定の配置則に従って、前記画像の周辺領域での前記マークの位置を推定し、前記画像の周辺領域において推定された前記マークの位置ごとに、その位置から前記画像の外周端までの距離に応じた削除量で前記テンプレート画像を削除する加工を行い、加工済みの前記テンプレート画像を用いて、推定された前記マークの位置に応じた所定範囲のテンプレートマッチングを行い、前記画像の周辺領域に配置されている前記マークの位置を検出するステップを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の測定装置は、被検物に形成されたマークを含む画像に基づいて、前記被検物を測定する測定装置であって、前記マークを含む大きさのテンプレート画像を用いて、前記画像の中央寄り領域を対象としたテンプレートマッチングを行い、前記画像の中央寄り領域に配置されている複数の前記マークの位置を検出する第１の検出手段と、前記画像の中央寄り領域で検出された複数の前記マークの配置に基づき、前記所定の配置則に従って、前記画像の周辺領域での前記マークの位置を推定する推定手段と、前記推定手段により推定された前記マークの位置ごとに、その位置から前記画像の外周端までの距離に応じた削除量で前記テンプレート画像を削除する加工を行う加工手段と、前記加工手段による加工済みの前記テンプレート画像を用いて、前記推定手段により推定された前記マークの位置に応じた所定範囲のテンプレートマッチングを行い、前記画像の周辺領域に配置されている前記マークの位置を検出する第２の検出手段と、前記第１および第２の探索手段により検出された複数の前記マークの位置を基準として、前記被検物を測定する測定手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の位置検出方法またはプログラムにおいては、マークを含む大きさのテンプレート画像を用いて、画像の中央寄り領域を対象としたテンプレートマッチングが行われ、画像の中央寄り領域に配置されている複数のマークの位置が検出される。また、画像の中央寄り領域で検出された複数のマークの配置に基づき、所定の配置則に従って、画像の周辺領域でのマークの位置が推定される。そして、画像の周辺領域において推定されたマークの位置ごとに、その位置から画像の外周端までの距離に応じた削除量でテンプレート画像を削除する加工が行われ、加工済みのテンプレート画像を用いて、推定されたマークの位置に応じた所定範囲のテンプレートマッチングを行うことで、画像の周辺領域に配置されているマークの位置が検出される。
【００１２】
また、本発明の測定装置においては、マークを含む大きさのテンプレート画像を用いて、画像の中央寄り領域を対象としたテンプレートマッチングが行われ、画像の中央寄り領域に配置されている複数のマークの位置が検出される。また、画像の中央寄り領域で検出された複数のマークの配置に基づき、所定の配置則に従って、画像の周辺領域でのマークの位置が推定される。そして、画像の周辺領域において推定されたマークの位置ごとに、その位置から画像の外周端までの距離に応じた削除量でテンプレート画像を削除する加工が行われ、加工済みのテンプレート画像を用いて、推定されたマークの位置に応じた所定範囲のテンプレートマッチングを行うことで、画像の周辺領域に配置されているマークの位置が検出される。さらに、検出されたマークの位置を基準として、被検物が測定される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の位置検出方法およびプログラム、並びに測定装置によれば、画像の周辺部分におけるマークの位置をより精度良く検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明を適用した画像測定装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００１６】
図１において、画像測定装置１１は、被検物１２を拡大して観察するための顕微鏡１３、顕微鏡１３により観察される被検物１２の画像に基づいた測定を行う測定装置１４、測定装置１４による測定結果などを表示する表示装置１５、および、測定装置１４に対する操作を入力する入力装置１６を備えて構成される。
【００１７】
画像測定装置１１では、例えば、複数のマーク（アライメントマークや重ね合わせマークなど）が表面に形成されたシリコンウェハなどが被検物１２とされ、マークを含む大きさのテンプレート画像を用いてテンプレートマッチングが行われ、複数のマークの位置が検出される。そして、検出された複数のマークを基準として、被検物１２の位置および向きの測定や、被検物１２の形状の測定などが行われる。
【００１８】
顕微鏡１３では、被検物１２がステージ２１に載置され、対物レンズ２２により拡大された被検物１２の表面が撮像部２３により撮像される。撮像部２３が被検物１２の表面を撮像した結果得られる画像のデータは、顕微鏡１３から測定装置１４に供給され、測定装置１４の記憶部３１に蓄積される。
【００１９】
測定装置１４は、画像や探索結果などを記憶する記憶部３１、テンプレートマッチングによりマークを探索する処理を行う探索処理部３２、画像の中央部分（中央寄り領域）におけるマークの探索結果に基づいて画像の周辺部分（周辺領域）におけるマークの位置を推定する処理を行う推定処理部３３、推定処理部３３により推定されたマークの位置に基づいてテンプレート画像を加工するテンプレート加工部３４、および、探索結果を基準として被検物１２の測定を行う測定部３５を備えて構成される。
【００２０】
例えば、画像測定装置１１では、顕微鏡１３の撮像部２３が撮像している画像が、測定装置１４を介して、CRTやLCDなどからなる表示装置１５に表示される。そして、所定の画像を記録するように、キーボードやマウスなどからなる入力装置１６をユーザが操作すると、測定装置１４では、ユーザの操作に応じたタイミングで撮像された画像のデータが記憶部３１に記録（記憶）される。
【００２１】
その後、ユーザが、入力装置１６を操作して、記憶部３１に記憶されている画像を指定し、その画像に表示されているマークを探索するように指示すると、測定装置１４では、ユーザにより指定された画像（以下、適宜、探索画像と称する）を対象としてマークを探索する処理が行われる。
【００２２】
また、記憶部３１には、顕微鏡１３の撮像部２３により撮像された画像の他、検出の対象となるマークを含む大きさのテンプレート画像が記憶されており、探索処理部３２は、探索画像とテンプレート画像とを記憶部３１から読み出し、マークを探索する処理を開始する。
【００２３】
ここで、以下では、図２に示すように、十字形状のマーク４１が格子状に等間隔で配置された被検物１２が撮像された探索画像４２を処理の対象とした場合について説明する。この場合、マーク４１が中央に配置されたテンプレート画像を用いてテンプレートマッチングが行われる。
【００２４】
図３には、マーク４１が中央に配置されたテンプレート画像４３、および、マーク４１が探索される前の探索画像４２が示されている。
【００２５】
まず、探索処理部３２は、探索画像４２の全体うちの、図３において破線で示されている中央部分４４を探索範囲とし、テンプレート画像４３と同じ大きさのマッチング対象画像４５を探索画像４２の中央部分４４から切り出して、テンプレート画像４３とマッチング対象画像４５とのマッチングスコアを算出する。そして、探索処理部３２は、例えば、図２の矢印の方向に、マッチング対象画像４５をずらしながらマッチングスコアの算出を順次行う。
【００２６】
探索処理部３２には、所定の閾値が設定されており、この閾値以上のマッチングスコアが算出されたマッチング対象画像４５の中心を示す検出座標情報を探索結果として出力する。例えば、この閾値は、マーク４１が中心に配置されるように切り出されたマッチング対象画像４５を対象としたときのマッチグスコアと、他のマッチング対象画像４５を対象としたときのマッチングスコアとを仕切るように設定されている。
【００２７】
探索処理部３２が、探索画像４２の中央部分４４から切り出される全てマッチング対象画像４５を対象としたマッチングスコアを算出することで、中央部分４４に含まれる全てのマーク４１が検出される。
【００２８】
図４には、このようにして探索されたマーク４１が中央部分４４に表示された探索画像４２が示されている。探索処理部３２は、探索画像４２の中央部分４４に含まれる全てのマーク４１の検出座標情報を推定処理部３３に供給する。
【００２９】
次に、推定処理部３３は、探索処理部３２により検出されたマーク４１の検出座標情報に基づいて、最小二乗法などの回帰計算を行い、格子状に配置されているマーク４１のＸ方向およびＹ方向の回帰直線を算出する。
【００３０】
図５には、推定処理部３３により求められたＸ方向の回帰直線Ｘ１乃至Ｘ３およびＹ方向の回帰直線Ｙ１乃至Ｙ５が一点鎖線で表された探索画像４２が示されている。
【００３１】
ここで、マーク４１の配置が等間隔で検出されていれば、マーク４１それぞれの中心と、回帰直線Ｘ１乃至Ｘ３および回帰直線Ｙ１乃至Ｙ５の交点とは一致する。ところが、実際には、マーク４１の位置の検出には多少の誤差があり、図５に示すように、マーク４１それぞれの中心と、回帰直線Ｘ１乃至Ｘ３および回帰直線Ｙ１乃至Ｙ５の交点とは一致していない。
【００３２】
そこで、推定処理部３３は、中央部分４４で検出されたマーク４１の位置と、マーク４１にそれぞれ対応する（本来、マーク４１の中心と一致するであろう）回帰直線Ｘ１乃至Ｘ３および回帰直線Ｙ１乃至Ｙ５の交点との誤差量をそれぞれ求め、それらの誤差量のうちの最大のものを、最大誤差量ｅとする。なお、この最大誤差量ｅは、後述するように、テンプレート画像４３を加工する際に用いられる。
【００３３】
そして、推定処理部３３は、マーク４１が等間隔に配置されていることに基づいて、探索画像４２の中央部分４４以外の部分（外周部分）に配置されているマーク４１の位置を推定する。
【００３４】
例えば、Ｘ方向について、回帰直線Ｘ１乃至Ｘ３のそれぞれの間隔の平均値（平均間隔）を求め、その平均間隔に従って、回帰直線Ｘ１およびＸ３から外側に離れた直線上にマーク４１が配置されていると推定することができる。同様に、Ｙ方向について、回帰直線Ｙ１乃至Ｙ５のそれぞれの平均間隔を求め、その平均間隔に従って、回帰直線Ｙ１およびＹ５から外側に離れた直線上にマーク４１が配置されていると推定することができる。
【００３５】
図６には、マーク４１が配置されていると推定された位置を示すＸ方向の推定直線Ｈ１およびＨ２と、Ｙ方向の推定直線Ｖ１およびＶ２とが二点鎖線で表された探索画像４２が示されている。
【００３６】
推定直線Ｈ１は、探索画像４２の中央部分４４において最も上側に配列されているマーク４１に応じた回帰直線Ｘ１よりも上方に、回帰直線Ｘ１乃至Ｘ３の平均間隔に従って離れた直線である。同様に、推定直線Ｈ２は、回帰直線Ｘ３よりも下方に、回帰直線Ｘ１乃至Ｘ３の平均間隔に従って離れた直線である。また、推定直線Ｖ１は、探索画像４２の中央部分４４において最も左側に配列されているマーク４１に応じた回帰直線Ｙ１よりも左方に、回帰直線Ｙ１乃至Ｙ５の平均間隔に従って離れた直線である。同様に、推定直線Ｖ２は、回帰直線Ｙ５よりも右方に、回帰直線Ｙ１乃至Ｙ５の平均間隔に従って離れた直線である。
【００３７】
即ち、推定処理部３３は、推定直線Ｈ１およびＨ２と、回帰直線Ｙ１乃至Ｙ５、推定直線Ｖ１、および推定直線Ｖ２とのそれぞれの交点にマーク４１が配置されていると推定する。同様に、推定処理部３３は、推定直線Ｖ１およびＶ２と、回帰直線Ｘ１乃至Ｘ３、推定直線Ｈ１、および推定直線Ｈ２とのそれぞれの交点にマーク４１が配置されていると推定する。
【００３８】
推定処理部３３は、探索画像４２の外周部分でマーク４１が配置されていると推定される交点を示す推定座標情報を、探索処理部３２およびテンプレート加工部３４に供給する。
【００３９】
次に、テンプレート加工部３４は、記憶部３１からテンプレート画像４３を読み出し、推定処理部３３からの推定座標情報に基づいて、そのテンプレート画像の一部を削除する加工を行う。
【００４０】
即ち、探索画像４２の外周部分にあるマーク４１を探索する際に、そのマーク４１と、テンプレート画像４３のマーク４１とが一致するように、テンプレート画像４３を配置したとき、テンプレート画像４３の一部が探索画像４２の外側に突出することが予想される。このため、テンプレート加工部３４がテンプレート画像４３の一部を削除した画像（以下、適宜、加工済みテンプレート画像と称する）を探索処理部３２に供給し、探索処理部３２は、その加工済みテンプレート画像を用いてテンプレートマッチングを行う。
【００４１】
図７には、探索画像４２の外周部分において検出されたマーク４１が表示された探索画像４２が示されている。
【００４２】
ここで、例えば、回帰直線Ｘ１と推定直線Ｖ１との交点に応じた位置にあるマーク４１ａを探索する場合には、マーク４１ａの一部は探索画像４２の左端より外側に突出しているが、探索処理部３２は、この突出している幅に応じてテンプレート画像４３の左端が削除された加工済みテンプレート画像を用いてテンプレートマッチングを行うことにより、マーク４１ａを検出することができる。
【００４３】
図８を参照して、探索画像４２の外周部分におけるマーク４１ａの探索例について説明する。
【００４４】
例えば、図８Ａに示されているテンプレート画像４３の中心（図８Ａの一点鎖線の交点）を、図８Ｂにおいて、二点差線で表されているテンプレート画像４３のように、回帰直線Ｘ１と推定直線Ｖ１との交点に一致させて配置した場合、テンプレート画像４３の左側が、探索画像４２の左端より突出幅ｄだけ突出する。
【００４５】
このように、探索画像４２より突出する突出幅ｄと、上述の最大誤差量ｅとを加算した幅を、テンプレート画像４３の左側を削除する削除幅Ｄとする。従って、マーク４１ａを探索する際、テンプレート加工部３４は、記憶部３１から読み出したテンプレート画像４３を削除幅Ｄで削除する加工を行い、探索画像４２に供給する。
【００４６】
図８Ｃには、左側が削除幅Ｄで削除された加工済みのテンプレート画像４３’が示されている。そして、探索処理部３２は、加工済みのテンプレート画像４３’を用いて、回帰直線Ｘ１と推定直線Ｖ１との交点（即ち、マーク４１ａが配置されていると推定された推定座標）を中心とした所定の探索範囲においてテンプレートマッチングを行う。
【００４７】
例えば、加工済みのテンプレート画像４３’の中心が、回帰直線Ｘ１と推定直線Ｖ１との交点に一致するように配置した場合、加工済みのテンプレート画像４３’は、探索画像４２の領域内に存在する（探索画像４２の外側に突出することがない）ので、回帰直線Ｘ１と推定直線Ｖ１との交点に応じた位置にあると推測されるマーク４１ａを検出することができる。
【００４８】
図８Ｂには、探索画像４２がテンプレートマッチングを行う探索範囲４６が点線で示されている。探索範囲４６としては、例えば、加工済みのテンプレート画像４３’よりも、最大誤差量ｅに応じて広い範囲とすることができる。
【００４９】
このように、探索処理部３２は、推定座標ごとに加工された加工済みのテンプレート画像を用いて、マーク４１ａが配置されていると推定された推定座標を中心とした探索範囲においてテンプレートマッチングを行う。これにより、図７に示すように、探索画像４２の外周部分にあるマーク４１が検出され、探索処理部３２は、それらのマーク４１の検出座標情報を検出結果として出力する。
【００５０】
なお、例えば、探索画像４２の外周部分において検出の対象となるマーク４１とテンプレート画像４３のマーク４１とが一致するようにした場合に、テンプレート画像４３の一部が探索画像４２の外側に突出する突出幅ｄが大きい（例えば、探索画像４２の一辺の５０％以上である）とき、加工済みのテンプレート画像４３’に含まれるマーク４１が小さくなり、テンプレートマッチングの精度が低下する。従って、テンプレート画像４３の一部が探索画像４２の外側に突出する突出幅ｄが大きいときには、マーク４１を検出することができないことがある。
【００５１】
即ち、図７において、探索画像４２の外周部分でマーク４１が表示されていない推定座標では、マーク４１が検出されなかったことを意味している。
【００５２】
次に、図９は、図１の測定装置１４が探索画像４２のマーク４１を探索する処理を説明するフローチャートである。
【００５３】
例えば、ユーザが、入力装置１６を操作してマークの探索を指示すると処理が開始され、ステップＳ１１において、探索処理部３２は、記憶部３１から探索画像４２およびテンプレート画像４３を読み出す。探索処理部３２は、探索画像４２の中央部分４４を探索範囲としてテンプレートマッチングを行い、図４に示すように、中央部分４４にあるマーク４１を検出する。そして、探索処理部３２は、中央部分４４でのマーク４１の検出座標情報を推定処理部３３に供給し、処理はステップＳ１２に進む。
【００５４】
ステップＳ１２において、推定処理部３３は、ステップＳ１１で探索処理部３２から供給された中央部分４４でのマーク４１の検出座標情報に基づいて、最小二乗法などの回帰計算を行い、図５に示すように、回帰直線Ｘ１乃至Ｘ３および回帰直線Ｙ１乃至Ｙ５を算出する。
【００５５】
ステップＳ１２の処理後、処理はステップＳ１３に進み、推定処理部３３は、中央部分４４で検出されたマーク４１の位置と、マーク４１にそれぞれ対応する回帰直線Ｘ１乃至Ｘ３および回帰直線Ｙ１乃至Ｙ５の交点との誤差量のうちの最大のものとなる最大誤差量ｅを求め、探索処理部３２およびテンプレート加工部３４に供給して、処理はステップＳ１４に進む。
【００５６】
ステップＳ１４において、推定処理部３３は、探索画像４２の外周部分におけるマーク４１の位置を推定する。即ち、図６に示すように、推定処理部３３は、回帰直線Ｘ１乃至Ｘ３の平均間隔に従って推定直線Ｈ１およびＨ２を求め、回帰直線Ｙ１乃至Ｙ５の平均間隔に従って推定直線Ｖ１およびＶ２を求める。そして、推定処理部３３は、それらの直線の交点を示す推定座標情報を、探索処理部３２およびテンプレート加工部３４に供給し、処理はステップＳ１５に進む。
【００５７】
ステップＳ１５において、テンプレート加工部３４は、ステップＳ１４で推定処理部３３から供給された最大誤差量ｅとステップＳ１５で推定処理部３３から供給された推定座標情報とに基づいて、推定座標ごとにテンプレート画像４３の削除幅Ｄを求め、テンプレート画像４３を削除幅Ｄで削除する加工を行う。そして、テンプレート加工部３４は、推定座標ごとの加工済みのテンプレート画像４３’を探索処理部３２に供給し、処理はステップＳ１６に進む。
【００５８】
ステップＳ１６において、探索処理部３２は、ステップＳ１４で求められた推定座標ごとに、ステップＳ１３で求められた最大誤差量ｅに応じた探索範囲４６（図８）を、加工済みのテンプレート画像４３’を用いてテンプレートマッチングを行い、図７に示すように、探索画像４２の外周部分にあるマーク４１を検出する。探索処理部３２は、探索画像４２の周辺部分で検出されたマーク４１の位置を示す検出座標情報を出力し、処理は終了する。
【００５９】
以上のように、探索処理部３２は、探索画像４２の中央部分４４で検出されたマーク４１の位置を示す検出座標情報と、探索画像４２の周辺部分で検出されたマーク４１の位置を示す検出座標情報とを出力することができる。そして、それらの検出座標情報は、探索画像４２に対応付けられて記憶部３１に記憶されたり、探索画像４２とともに表示装置１５に表示される。その後、測定装置１４では、ユーザの指示に応じて、測定部３５が、検出座標情報により示されるマーク４１を基準として被検物１２の位置および向きを測定したり、被検物１２の形状を測定したりする。
【００６０】
このように、画像測定装置１１では、加工済みのテンプレート画像４３’を用いてテンプレートマッチングを行うことで、探索画像４２の周辺部分において、マーク４１の位置を、従来よりも確実に精度良く検出することができる。即ち、従来の位置検出方法では、マーク４１の一部が探索画像４２の外側に突出していた場合には、そのマーク４１を検出することができなかったり、誤った位置で検出されたりしていたが、画像測定装置１１では、従来検出することができなかったマーク４１を検出したり、誤って検出することを回避することができる。
【００６１】
また、従来の位置検出方法では、マーク４１を確実に検出できる領域は、探索画像４２の全体（視野）よりも狭い範囲となっていたが、画像測定装置１１では、探索画像４２の周辺部分でもマーク４１の位置を検出することができるので、マーク４１を確実に検出できる領域を従来よりも広くすることができる。
【００６２】
さらに、従来よりも多くのマーク４１を検出することで、マーク４１を基準とした被検物１２の位置および向きの測定や、被検物１２の形状の測定などの測定精度を向上させることができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、図２に示したように、マーク４１の配列のＸ−Ｙ方向と、探索画像４２のＸ―Ｙ方向とが一致する探索画像４２を用いて、マーク４１を探索する処理を説明したが、例えば、探索画像４２のＸ―Ｙ方向に対して、マーク４１の配列のＸ−Ｙ方向が傾いて（回転して）いてもよい。この場合、探索画像４２のＸ―Ｙ方向に対するマーク４１の配列のＸ−Ｙ方向の傾き（回転量）に従って、傾いた回帰直線を算出するとともに、削除幅Ｄを算出することができる。
【００６４】
また、測定装置１４では、顕微鏡１３により観察中の被検物１２の画像の他、記憶部３１に既に記憶されている画像を対象として、マーク４１の位置を検出する処理を行うことができる。
【００６５】
また、マーク４１を配置する配置則は、等間隔に限られたものではなく、例えば、Ｘ方向とＹ方向との間隔が異なっていてもよい。即ち、探索画像４２の中央部分４４と周辺部分とで同一の配置則でマーク４１が配置されていれば、中央部分４４の配置則に従って、周辺部分のマーク４１の位置を推定することができる。
【００６６】
なお、上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【００６７】
コンピュータには、図１の顕微鏡１３、表示装置１５、および入力装置１６が接続され、コンピュータでは、ROM（Read Only Memory）に記憶されているプログラムや、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部に記憶されているプログラムなどが、RAM（Random Access Memory）にロードされ、CPU（Central Processing Unit）により実行される。それにより、上述した一連の処理が行われる。
【００６８】
また、それらのプログラムは、あらかじめ記憶部に記憶させておく他、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部を介して、あるいは、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、または半導体メモリなどのリムーバブルメディアを駆動するドライブを介して、コンピュータにインストールすることができる。
【００６９】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。また、プログラムは、１つのCPUにより処理されるものであっても良いし、複数のCPUによって分散処理されるものであっても良い。
【００７０】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【００７１】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明を適用した画像測定装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】十字形状のマーク４１が格子状に等間隔で配置された被検物１２が撮像された探索画像４２を示す図である。
【図３】マーク４１が中央に配置されたテンプレート画像４３、および、マーク４１が探索される前の探索画像４２を示す図である。
【図４】探索されたマーク４１が中央部分４４に表示された探索画像４２を示す図である。
【図５】回帰直線Ｘ１乃至Ｘ３および回帰直線Ｙ１乃至Ｙ５が表された探索画像４２を示す図である。
【図６】推定直線Ｈ１およびＨ２と推定直線Ｖ１およびＶ２とが表された探索画像４２を示す図である。
【図７】探索画像４２の外周部分において検出されたマーク４１が表示された探索画像４２を示す図である。
【図８】探索画像４２の外周部分におけるマーク４１ａの探索を説明する図である。
【図９】測定装置１４が探索画像４２のマーク４１を探索する処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１１  画像測定装置，  １２  被検物，  １３  顕微鏡，  １４  測定装置，  １５  表示装置，  １６  入力装置，  ２１  ステージ，  ２２  対物レンズ，  ２３  撮像部，  ３１  記憶部，  ３２  探索処理部，  ３３  推定処理部，  ３４  テンプレート加工部，  ３５  測定部，  ４１  マーク，  ４２  探索画像，  ４３  テンプレート画像，  ４４  中央部分，  ４５  マッチング対象画像，  ４６  探索範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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