(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024110401
(43)【公開日】2024-08-15
(54)【発明の名称】高精度のピクセルキャリブレーション装置及び方法
(51)【国際特許分類】
G06T 7/80 20170101AFI20240807BHJP
G01B 11/02 20060101ALI20240807BHJP
G06T 7/60 20170101ALI20240807BHJP
【ＦＩ】
G06T7/80
G01B11/02 H
G06T7/60 150Z
【審査請求】有
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024010142
(22)【出願日】2024-01-26
(31)【優先権主張番号】10-2023-0014380
(32)【優先日】2023-02-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】515309575
【氏名又は名称】オーロステクノロジー， インク．
(74)【代理人】
【識別番号】100109553
【弁理士】
【氏名又は名称】工藤 一郎
(72)【発明者】
【氏名】ウ ヨンジェ
(72)【発明者】
【氏名】イ チャンホ
(72)【発明者】
【氏名】チャン ヒュンジン
【テーマコード（参考）】
2F065
5L096
【Ｆターム（参考）】
2F065AA22
2F065BB27
2F065FF01
2F065FF15
2F065FF42
2F065JJ03
2F065JJ26
5L096BA08
5L096BA18
5L096CA02
5L096DA02
5L096FA05
5L096FA09
5L096FA32
5L096FA54
5L096FA64
5L096FA66
5L096FA69
5L096GA19
5L096JA11
(57)【要約】
【課題】キャリブレーション装置が提供される。
【解決手段】前記キャリブレーション装置は、複数のマーカーが表示された設定領域を撮影する撮影機から撮影イメージを取得する取得部；前記設定領域、前記撮影機のうち少なくとも１つの物理的移動データ及び前記撮影イメージの分析により前記撮影イメージピクセル当たりの物理的サイズを分析する分析部；を含む。
【選択図】図１
【解決手段】前記キャリブレーション装置は、複数のマーカーが表示された設定領域を撮影する撮影機から撮影イメージを取得する取得部；前記設定領域、前記撮影機のうち少なくとも１つの物理的移動データ及び前記撮影イメージの分析により前記撮影イメージピクセル当たりの物理的サイズを分析する分析部；を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のマーカーが表示された設定領域を撮影する撮影機から撮影イメージを取得する取得部；
前記設定領域、前記撮影機のうち少なくとも１つの物理的移動データ及び前記撮影イメージの分析により前記撮影イメージピクセル当たりの物理的サイズを分析する分析部；
を含むキャリブレーション装置。
前記設定領域、前記撮影機のうち少なくとも１つの物理的移動データ及び前記撮影イメージの分析により前記撮影イメージピクセル当たりの物理的サイズを分析する分析部；
を含むキャリブレーション装置。
【請求項2】
第１マーカーと第２マーカーの間に存在するピクセルの数に該当するピクセル距離を把握するピクセル部が備えられ、
前記第１マーカーから前記第２マーカーまでの物理的移動データを利用して前記第１マーカーと前記第２マーカーの間の物理的距離に該当する座標距離を把握する座標部が備えられ、
前記分析部は前記ピクセル距離と前記座標距離を利用して前記ピクセル当たりの物理的サイズを把握する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
前記第１マーカーから前記第２マーカーまでの物理的移動データを利用して前記第１マーカーと前記第２マーカーの間の物理的距離に該当する座標距離を把握する座標部が備えられ、
前記分析部は前記ピクセル距離と前記座標距離を利用して前記ピクセル当たりの物理的サイズを把握する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
【請求項3】
前記撮影イメージの基準位置から前記撮影イメージに含まれた特定マーカーまで存在するピクセルの数を計数するピクセル部が備えられ、
前記ピクセル部は、前記基準位置に対する前記特定のマーカーの位置を２つの間に存在するピクセルの数に該当するピクセル座標と表現し、
前記ピクセル部は、各マーカーのピクセル座標を利用して第１マーカーと第２マーカーの間に存在するピクセルの数に該当するピクセル距離を把握し、
前記分析部は、前記ピクセル距離を利用して前記ピクセル当たりの物理的サイズを分析する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
前記ピクセル部は、前記基準位置に対する前記特定のマーカーの位置を２つの間に存在するピクセルの数に該当するピクセル座標と表現し、
前記ピクセル部は、各マーカーのピクセル座標を利用して第１マーカーと第２マーカーの間に存在するピクセルの数に該当するピクセル距離を把握し、
前記分析部は、前記ピクセル距離を利用して前記ピクセル当たりの物理的サイズを分析する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
【請求項4】
前記ピクセル部は単一のピクセルを複数のサブピクセルに区分し、
前記ピクセル部は前記サブピクセルの数を利用して前記ピクセル座標の小数点以下の数値を表現する請求項３に記載のキャリブレーション装置。
前記ピクセル部は前記サブピクセルの数を利用して前記ピクセル座標の小数点以下の数値を表現する請求項３に記載のキャリブレーション装置。
【請求項5】
前記撮影機と前記設定領域のうち少なくとも１つの移動体を動かす座標部が備えられ、
前記座標部は前記撮影機の撮影イメージをリアルタイムで入手し、
前記座標部は前記移動体の現在の位置においてリアルタイムで入手される撮影イメージの分析により特定のマーカーのイメージに該当するターゲットを把握し、
前記座標部は前記撮影イメージの分析上に、前記ターゲットの特定点が前記撮影イメージの中心に来るように特定の位置を開始点にして前記移動体を動かし、
前記特定位置を開始点とする前記移動体の動きにより前記ターゲットの特定点が前記撮影イメージの中心に来た状態をマッチングの状態と定義する時、
前記座標部は前記撮影イメージの分析上に前記マッチング状態になるまで、前記移動体が前記特定の位置から移動してきた直線距離を把握し、
前記座標部は前記特定の位置から移動してきた前記移動体の直線距離を利用して前記特定のマーカーの位置座標を設定し、
前記分析部は前記座標距離を利用して前記ピクセル当たりの物理的サイズを分析する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
前記座標部は前記撮影機の撮影イメージをリアルタイムで入手し、
前記座標部は前記移動体の現在の位置においてリアルタイムで入手される撮影イメージの分析により特定のマーカーのイメージに該当するターゲットを把握し、
前記座標部は前記撮影イメージの分析上に、前記ターゲットの特定点が前記撮影イメージの中心に来るように特定の位置を開始点にして前記移動体を動かし、
前記特定位置を開始点とする前記移動体の動きにより前記ターゲットの特定点が前記撮影イメージの中心に来た状態をマッチングの状態と定義する時、
前記座標部は前記撮影イメージの分析上に前記マッチング状態になるまで、前記移動体が前記特定の位置から移動してきた直線距離を把握し、
前記座標部は前記特定の位置から移動してきた前記移動体の直線距離を利用して前記特定のマーカーの位置座標を設定し、
前記分析部は前記座標距離を利用して前記ピクセル当たりの物理的サイズを分析する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
【請求項6】
前記撮影機と前記設定領域のうち少なくとも１つの移動体を動かす座標部が備えられ、
前記座標部は前記撮影イメージの中心に第１マーカーが配置されるように、前記移動体を動かし、
前記座標部は前記撮影イメージの中心に前記第１マーカーが配置された状態で測定された前記移動体の座標を前記第１マーカーの第１位置座標に設定し、
前記座標部は前記撮影イメージの中心に第２マーカーが配置されるように、前記移動体を動かし、
前記座標部は前記撮影イメージの中心に前記第２マーカーが配置された状態で測定された前記移動体の座標を前記第２マーカーの第２位置座標に設定し、
前記座標部は前記第１位置座標と前記第２位置座標間の差を前記第１マーカーと前記第２マーカーの間の物理的距離に該当する座標距離として把握し、
前記分析部は前記座標距離を利用して前記ピクセル当たりの物理的サイズを分析する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
前記座標部は前記撮影イメージの中心に第１マーカーが配置されるように、前記移動体を動かし、
前記座標部は前記撮影イメージの中心に前記第１マーカーが配置された状態で測定された前記移動体の座標を前記第１マーカーの第１位置座標に設定し、
前記座標部は前記撮影イメージの中心に第２マーカーが配置されるように、前記移動体を動かし、
前記座標部は前記撮影イメージの中心に前記第２マーカーが配置された状態で測定された前記移動体の座標を前記第２マーカーの第２位置座標に設定し、
前記座標部は前記第１位置座標と前記第２位置座標間の差を前記第１マーカーと前記第２マーカーの間の物理的距離に該当する座標距離として把握し、
前記分析部は前記座標距離を利用して前記ピクセル当たりの物理的サイズを分析する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
【請求項7】
前記撮影機と前記設定領域のうち少なくとも１つの移動体を動かす座標部が備えられ、
前記撮影イメージがｘ軸とｙ軸が形成するｘｙ平面に平行に形成される時、
前記座標部は前記撮影イメージの中心に特定のマーカーが配置されるように、初期位置の前記移動体を動かし、
前記座標部は前記初期位置から前記特定のマーカーまで前記移動体が移動したｘ軸の距離値、ｙ軸の距離値を前記特定のマーカーの位置座標に設定し、
前記座標部は前記特定のマーカーの位置座標の設定が完了すると、前記撮影イメージの中心に他のマーカーが配置されるように、前記特定のマーカーに位置した前記移動体を動かし、
前記座標部は前記特定のマーカーから前記他のマーカーまで前記移動体が移動したｘ軸の距離値、ｙ軸の距離値を前記特定のマーカーの位置座標に加算する方式により前記他のマーカーの位置座標を設定し、
前記座標部は前記複数のマーカーのそれぞれに位置情報を設定し、
前記座標部は前記複数のマーカーから選択された第１マーカーの位置座標と第２マーカーの位置座標間の差に該当する座標距離を把握し、
前記分析部は前記第１マーカーと前記第２マーカーの間の座標距離を利用して前記第１マーカーと前記第２マーカーの間に存在するピクセル当たりの物理的サイズを把握する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
前記撮影イメージがｘ軸とｙ軸が形成するｘｙ平面に平行に形成される時、
前記座標部は前記撮影イメージの中心に特定のマーカーが配置されるように、初期位置の前記移動体を動かし、
前記座標部は前記初期位置から前記特定のマーカーまで前記移動体が移動したｘ軸の距離値、ｙ軸の距離値を前記特定のマーカーの位置座標に設定し、
前記座標部は前記特定のマーカーの位置座標の設定が完了すると、前記撮影イメージの中心に他のマーカーが配置されるように、前記特定のマーカーに位置した前記移動体を動かし、
前記座標部は前記特定のマーカーから前記他のマーカーまで前記移動体が移動したｘ軸の距離値、ｙ軸の距離値を前記特定のマーカーの位置座標に加算する方式により前記他のマーカーの位置座標を設定し、
前記座標部は前記複数のマーカーのそれぞれに位置情報を設定し、
前記座標部は前記複数のマーカーから選択された第１マーカーの位置座標と第２マーカーの位置座標間の差に該当する座標距離を把握し、
前記分析部は前記第１マーカーと前記第２マーカーの間の座標距離を利用して前記第１マーカーと前記第２マーカーの間に存在するピクセル当たりの物理的サイズを把握する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
【請求項8】
マーカーとマーカーの間に存在するピクセルの数をピクセル距離として定義し、マーカーとマーカーの間の物理的距離を座標距離として定義する時、
前記設定領域に含まれた前記複数のマーカーのそれぞれを対象に前記ピクセル距離を把握するピクセル部が備えられ、
前記設定領域に含まれた前記複数のマーカーのそれぞれを対象に前記座標距離を把握する座標部が備えられ、
前記分析部は複数で把握された前記ピクセル距離と複数で把握された前記座標距離を利用して、各マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズに該当する第１サイズを１次的に複数算出し、
前記分析部は複数算出された前記第１サイズの平均値を２次算出し、
前記分析部は前記第１サイズの平均値を前記撮影イメージ全体のピクセル当たりの物理的サイズに該当する第２サイズとして最終決定する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
前記設定領域に含まれた前記複数のマーカーのそれぞれを対象に前記ピクセル距離を把握するピクセル部が備えられ、
前記設定領域に含まれた前記複数のマーカーのそれぞれを対象に前記座標距離を把握する座標部が備えられ、
前記分析部は複数で把握された前記ピクセル距離と複数で把握された前記座標距離を利用して、各マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズに該当する第１サイズを１次的に複数算出し、
前記分析部は複数算出された前記第１サイズの平均値を２次算出し、
前記分析部は前記第１サイズの平均値を前記撮影イメージ全体のピクセル当たりの物理的サイズに該当する第２サイズとして最終決定する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
【請求項9】
マーカーとマーカーの間に存在するピクセルの個数をピクセル距離として定義し、マーカーとマーカーの間の物理的距離を座標距離として定義する時、
前記分析部は前記マーカーが２つずつペアになったグループを複数形成し、
前記分析部は前記ピクセル距離と前記座標距離を利用して各グループを形成する２つのマーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズに該当する第１サイズを１次算出し、
前記分析部は１次算出された複数の前記第１サイズの平均値を２次算出し、
前記分析部は２次算出された前記第１サイズの平均値を前記撮影イメージ全体のピクセル当たりの物理的サイズに該当する第２サイズとして出力する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
前記分析部は前記マーカーが２つずつペアになったグループを複数形成し、
前記分析部は前記ピクセル距離と前記座標距離を利用して各グループを形成する２つのマーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズに該当する第１サイズを１次算出し、
前記分析部は１次算出された複数の前記第１サイズの平均値を２次算出し、
前記分析部は２次算出された前記第１サイズの平均値を前記撮影イメージ全体のピクセル当たりの物理的サイズに該当する第２サイズとして出力する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
【請求項10】
前記撮影イメージの分析により前記マーカーを把握するピクセル部が備えられ、
前記ピクセル部は撮影イメージの分析により複数のマーカーのうち第１マーカーに最も近い第２マーカーを前記第１マーカーとペアを組み、
前記ピクセル部はペアにした前記第１マーカーと前記第２マーカーの間に存在するピクセルの数に該当する第１ピクセル距離を把握し、
前記第１マーカーと前記第２マーカーの間の物理的距離に該当する第１座標距離を把握する座標部が備えられ、
前記分析部は前記第１ピクセル距離と前記第１の座標距離を利用して前記第１マーカーと前記第２マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズを把握する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
前記ピクセル部は撮影イメージの分析により複数のマーカーのうち第１マーカーに最も近い第２マーカーを前記第１マーカーとペアを組み、
前記ピクセル部はペアにした前記第１マーカーと前記第２マーカーの間に存在するピクセルの数に該当する第１ピクセル距離を把握し、
前記第１マーカーと前記第２マーカーの間の物理的距離に該当する第１座標距離を把握する座標部が備えられ、
前記分析部は前記第１ピクセル距離と前記第１の座標距離を利用して前記第１マーカーと前記第２マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズを把握する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
【請求項11】
前記ピクセル部は撮影イメージ上に、複数のマーカーのうち前記第１マーカーを除いて第２マーカーに最も近い第３マーカーを前記第２マーカーとペアにし、
前記ピクセル部はペアになった前記第２マーカーと前記第３マーカーの間に存在するピクセルの数に該当する第２ピクセル距離を把握し、
前記座標部は前記第２マーカーと前記第３マーカーの間の物理的距離に該当する第２座標距離を把握し、
前記分析部は前記第２ピクセル距離と前記第２座標距離を利用して前記第２マーカーと前記第３マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズを把握し、
前記分析部は前記第１マーカーと前記第２マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズ、前記第２マーカーと前記第３マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズの平均値を算出し、
前記分析部は前記平均値を利用して前記撮影イメージピクセル当たりの物理的サイズを分析する請求項１０に記載のキャリブレーション装置。
前記ピクセル部はペアになった前記第２マーカーと前記第３マーカーの間に存在するピクセルの数に該当する第２ピクセル距離を把握し、
前記座標部は前記第２マーカーと前記第３マーカーの間の物理的距離に該当する第２座標距離を把握し、
前記分析部は前記第２ピクセル距離と前記第２座標距離を利用して前記第２マーカーと前記第３マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズを把握し、
前記分析部は前記第１マーカーと前記第２マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズ、前記第２マーカーと前記第３マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズの平均値を算出し、
前記分析部は前記平均値を利用して前記撮影イメージピクセル当たりの物理的サイズを分析する請求項１０に記載のキャリブレーション装置。
【請求項12】
前記撮影イメージの分析により前記マーカーを把握するピクセル部が備えられ、
前記ピクセル部は前記撮影イメージを同一面積の複数の細部領域に区分し、
前記ピクセル部は同一細部領域に含まれたマーカー同士のみのピクセル距離を把握し、
前記座標部は前記同一細部領域に含まれたマーカー同士のみの座標距離を把握して、
前記分析部は前記ピクセル距離と前記座標距離を利用して前記細部領域単位でピクセル当たりの物理的サイズを算出し、
前記分析部は各細部領域単位で算出されたピクセル当たりの物理的サイズを全てまとめて平均値を算出し、
前記分析部は前記平均値を前記撮影イメージ全体のピクセル当たりの物理的サイズとして出力する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
前記ピクセル部は前記撮影イメージを同一面積の複数の細部領域に区分し、
前記ピクセル部は同一細部領域に含まれたマーカー同士のみのピクセル距離を把握し、
前記座標部は前記同一細部領域に含まれたマーカー同士のみの座標距離を把握して、
前記分析部は前記ピクセル距離と前記座標距離を利用して前記細部領域単位でピクセル当たりの物理的サイズを算出し、
前記分析部は各細部領域単位で算出されたピクセル当たりの物理的サイズを全てまとめて平均値を算出し、
前記分析部は前記平均値を前記撮影イメージ全体のピクセル当たりの物理的サイズとして出力する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
【請求項13】
前記撮影イメージの分析により前記マーカーを把握するピクセル部が備えられ、
前記ピクセル部は前記撮影イメージの中心を横切る互いに直交する２つの仮想線分を利用して前記撮影イメージを４つの細部領域に区分し、
前記ピクセル部は同一細部領域に含まれたマーカーを対象に時計回りの方向または反時計回りの方向に沿ってマーカーを２つずつペアにし、
前記分析部は２つずつペアにしたマーカーの間のピクセル距離と座標距離を利用して前記細部領域単位でピクセル当たりの物理的サイズを算出し、
前記分析部は各細部領域単位で算出されたピクセル当たりの物理的サイズを全てまとめて平均値を算出し、
前記分析部は前記平均値を前記撮影イメージ全体のピクセル当たりの物理的サイズとして出力する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
前記ピクセル部は前記撮影イメージの中心を横切る互いに直交する２つの仮想線分を利用して前記撮影イメージを４つの細部領域に区分し、
前記ピクセル部は同一細部領域に含まれたマーカーを対象に時計回りの方向または反時計回りの方向に沿ってマーカーを２つずつペアにし、
前記分析部は２つずつペアにしたマーカーの間のピクセル距離と座標距離を利用して前記細部領域単位でピクセル当たりの物理的サイズを算出し、
前記分析部は各細部領域単位で算出されたピクセル当たりの物理的サイズを全てまとめて平均値を算出し、
前記分析部は前記平均値を前記撮影イメージ全体のピクセル当たりの物理的サイズとして出力する請求項１に記載のキャリブレーション装置。
【請求項14】
請求項１ないし請求項１３のうちいずれか１項のキャリブレーション装置が適用されたオーバーレイ装置。
【請求項15】
請求項１ないし請求項１３のうちいずれか１項のキャリブレーション装置に適用されるターゲット装置において、
前記設定領域を有するテストボードが備えられ、
前記テストボードは中央地点を横切る互いに直交する２つの仮想線分を利用して前記設定領域を４つの細部領域に区分し、
前記テストボードの各細部領域ごとに同一数のマーカーが形成され、
前記テストボードの各細部領域に配置された複数のマーカーは隣接した他の細部領域との境界となる前記仮想線分の中心点を基準に点対称する位置に配列されるターゲット装置。
前記設定領域を有するテストボードが備えられ、
前記テストボードは中央地点を横切る互いに直交する２つの仮想線分を利用して前記設定領域を４つの細部領域に区分し、
前記テストボードの各細部領域ごとに同一数のマーカーが形成され、
前記テストボードの各細部領域に配置された複数のマーカーは隣接した他の細部領域との境界となる前記仮想線分の中心点を基準に点対称する位置に配列されるターゲット装置。
【請求項16】
キャリブレーション装置により実行されるキャリブレーション方法において、
複数のマーカーが表示された設定領域を撮影する撮影機から撮影イメージを取得する取得段階；
第１マーカーと第２マーカーの間に存在するピクセルの数に該当するピクセル距離を把握するピクセル段階；
前記第１マーカーから前記第２マーカーまでの物理的移動データを利用して前記第１マーカーと前記第２マーカーの間の物理的距離に該当する座標距離を把握する座標段階；
前記ピクセル距離と前記座標距離を利用して前記ピクセル当たりの物理的サイズを把握する分析段階；
を含むキャリブレーション方法。
複数のマーカーが表示された設定領域を撮影する撮影機から撮影イメージを取得する取得段階；
第１マーカーと第２マーカーの間に存在するピクセルの数に該当するピクセル距離を把握するピクセル段階；
前記第１マーカーから前記第２マーカーまでの物理的移動データを利用して前記第１マーカーと前記第２マーカーの間の物理的距離に該当する座標距離を把握する座標段階；
前記ピクセル距離と前記座標距離を利用して前記ピクセル当たりの物理的サイズを把握する分析段階；
を含むキャリブレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、イメージピクセルの物理的サイズをキャリブレーションする装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ピクセルキャリブレーション（ｐｉｘｅｌ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）により１つのピクセルの物理的な距離（サイズ、横の長さ、縦の長さ、対角線の長さ、直径など）を測定すると、オーバーレイ（ｏｖｅｒｌａｙ）を測定するときにピクセルで測定された値がメーター（ｍｅｔｅｒ）などの長さの単位に換算できる。
【0003】
従来は、物理的な距離を測定できるターゲットをカメラで撮影し、当該ターゲット内に幾つのピクセルが存在するかを測定する方式により１つのピクセル当たりの物理的サイズを把握する方式を採用している。
【0004】
しかしながら、従来の方式によれば、測定精度が低く、繰り返し再現性が低いという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、対象物を撮影したイメージのピクセル当たりのサイズを正確に分析してキャリブレーションするキャリブレーション装置及び方法を提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のキャリブレーション装置は、複数のマーカーが表示された設定領域を撮影する撮影機から撮影イメージを取得する取得部；前記設定領域、前記撮影機のうち少なくとも１つの物理的移動データ及び前記撮影イメージの分析により前記撮影イメージピクセル当たりの物理的サイズを分析する分析部；を含んでもよい。
【0007】
本発明のキャリブレーション方法は、複数のマーカーが表示された設定領域を撮影する撮影機から撮影イメージを取得する取得段階；第１マーカーと第２マーカーの間に存在するピクセルの数に該当するピクセル距離を把握するピクセル段階；前記第１マーカーから前記第２マーカーまでの物理的移動データを利用して前記第１マーカーと前記第２マーカーの間の物理的距離に該当する座標距離を把握する座標段階；前記ピクセル距離と前記座標距離を利用して前記ピクセル当たりの物理的サイズを把握する分析段階；を含んでもよい。
【発明の効果】
【0008】
本発明のキャリブレーション装置は、テストボードにマーキングされたマーカーの実際のサイズ、マーカー間の実際の距離などの事前設定値を利用する方式と区分されるように動作することができる。
【0009】
すなわち、設定サイズのマーカー内に幾つのピクセルが含まれているかを把握し、当該マーカーのサイズを該当ピクセル数で割ると、ピクセル当たりのサイズが簡単に算出できる。
【0010】
ウエハのように微細な物体を撮影する場合、光学的な拡大鏡などが追加で要求され、このような付加手段の追加により測定イメージに歪曲現象などが追加されることもありうる。結果的に、撮影イメージに含まれたマーカーのサイズは物理的に不変であるが、イメージ上では変形があり得る。
【0011】
ピクセル当たりのサイズはイメージ上で処理されるものなので、前記のような理由で事前に設定されたマーカーの物理的サイズ、マーカー間の距離などは適用が困難である。その理由は、微細な物体を対象とする場合、測定精度と繰り返し再現率（再現性）が低下するためである。
【0012】
本発明のキャリブレーション装置及び方法は、ピクセル当たりのサイズを正確に分析、設定、キャリブレーションできる他の代案を提示することができる。
【0013】
本発明によれば、複数のマーカーが設けられ、マーカー間の距離が物理的に測定できる。例えば、本発明のキャリブレーション装置は、撮影イメージの中心にマーカーの特定の点、例えば、マーカーの中心が来るように撮影機を動かしたり撮影機の撮影対象である設定領域を動かすことができる。設定領域は、ウエハが置かれるチャック、テストベッドを含むか、チャック又はテストベッドに置かれたテストボードを含んでもよい。設定領域を動かすとは、ウエハまたはテストボードが置かれたチャックやテストベッドを動かすことを意味し得る。
【0014】
この時、キャリブレーション装置は、移動体が動いた距離を該当マーカーの位置座標として定義することができる。キャリブレーション装置は、各マーカー毎に位置座標を定義、設定し、当該位置座標を利用して２つのマーカー間の距離を算出する方式を採用している。
【0015】
本発明によれば、各マーカーに設定された位置座標は現在の時点で実測された値であり得る。また、本発明によれば、各マーカーの間に存在するピクセルの数も撮影イメージの分析により実測された値であり得る。
【0016】
結果的に、本発明によれば、テストボードなどの毀損、反りなどにより、各マーカー間の距離が変わっても当該環境に関係なく両マーカー間の物理的な距離及びピクセル数が正確に実測できる。これにより、非常に正確にピクセル当たりの物理的サイズを把握することができる。
【0017】
また、本発明によれば、設定領域に複数のマーカーを形成し、複数のマーカーを利用してピクセル当たりの物理的サイズが複数取得される。本発明のキャリブレーション装置は、複数取得されたピクセル当たりの物理的サイズを平均した値を現在撮影イメージピクセル当たりの物理的サイズに分析、設定、キャリブレーションすることができる。これにより、撮影イメージなどのようなノイズ環境でもピクセル当たりの物理的サイズが頑健性を有し、正確に取得されることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明のキャリブレーション装置を示した概略図である。
【図2】比較実施例の分析システムを示した概略図である。
【図3】撮影機により撮影された撮影イメージを示した概略図である。
【図4】エンコーダを示した概略図である。
【図5】ピクセル部の動作を示した概略図である。
【図6】テストボードを示した概略図である。
【図7】各マーカーのピクセル座標と位置座標を示した表である。
【図8】撮影イメージの歪曲現象を示した概略図である。
【図9】本発明のキャリブレーション方法を示したフローチャートである。
【図10】本発明の実施例による、コンピューティング装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下では、添付の図面を参考にして、本発明の実施例に対して本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかしながら、本発明は、様々な異なる形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されない。そして、図面において本発明を明確に説明するために説明と関係のない部分は省略し、明細書全体にわたって類似の部分に対しては類似の図面符号を付けている。
【0020】
本明細書において、同一の構成要素に関する重複説明は省略する。
【0021】
また、本明細書において、ある構成要素が他の構成要素に「連結」されていか「接続」されていると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結または接続されている可能性もあるが、中間に他の構成要素が存在する可能性もあると理解されるべきであろう。それに対して、本明細書において、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結」されているか「直接接続」されていると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないと理解されるべきであろう。
【0022】
また、本明細書において使用される用語は、単に特定の実施例を説明するために使用されるものであり、本発明を限定しようとする意図で使用されものではない。
【0023】
また、本明細書において、単数の表現は文脈上明らかに異なる意味を持たない限り、複数の表現を含む。
【0024】
また、本明細書において、「含む」または「有する」などの用語は明細書に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものに過ぎず、１つまたはそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を事前に排除しないものと理解されるべきであろう。
【0025】
また、本明細書において、「及び／又は」という用語は、複数の記載項目の組み合わせまたは複数の記載項目のうちいずれかの項目を含む。本明細書において、「ＡまたはＢ」は、「Ａ」、「Ｂ」、または「ＡとＢの両方」を含んでもよい。
【0026】
また、本明細書において、本発明の要旨を不明確にする公知機能及び構成に関する詳細な説明は省略される。
【0027】
【0028】
図１に示したキャリブレーション装置１００は、取得部１１０、ピクセル部１３０、座標部１５０、分析部１７０を含む。
【0029】
取得部１１０は、複数のマーカーが表示された設定領域を撮影する撮影機１０から撮影イメージを取得する。このために、取得部１１０には撮影機１０と有無線通信できる通信モジュールが備えられる。
【0030】
分析部１７０は、設定領域、撮影機１０のうち、少なくとも１つの物理的移動データ及び撮影イメージの分析により撮影イメージピクセル当たりの物理的サイズを分析する。
【0031】
一例として、撮影イメージの分析により特定のマーカーから他のマーカーまで存在するピクセルの数が把握できる。撮影イメージ上の照準点に配置された特定のマーカーを開始点とし、当該照準点に他のマーカーが来るように撮影機１０または設定領域を動かすことができる。この時、撮影機１０または設定領域が動いた直線距離が特定のマーカーと他のマーカーの間の実際の物理的距離に該当し得る。特定のマーカーと他のマーカーの間に存在するピクセルの数、２つのマーカーの間の実際の物理的距離が把握されると、実際の物理的距離をピクセルの数で割ることによりピクセル当たりの物理的サイズが把握できる。
【0032】
一方、各マーカーは複数のサブピクセルが含まれたピクセルより大きいサイズを有する閉曲線、例えば、正方形の形状に形成されてもよい。
【0033】
分析部１７０は、マーカーのサイズを利用する既存の方式と異なってマーカー間の距離を実測した値を利用している。
【0034】
図２は、比較実施例の分析システムを示した概略図である。
【0035】
比較実施例の分析システムによれば、設定線幅を有する図形またはラインｎが撮影されることができる。ラインｎが撮影されたイメージｋは、図２の（ａ）のようである。
【0036】
線幅は既に決定された値であり、線幅内に含まれたピクセルの数はイメージｋの分析により簡単に把握できる。その後、線幅をピクセル数で割ると、ピクセル当たりの物理的サイズが導出される。
【0037】
比較実施例の正確度を改善するためにはラインのエッジ（ｅｄｇｅ）が正確に検出される必要がある。しかしながら、イメージｋ上においてラインのエッジ（ｅｄｇｅ）は現実世界と異なってどこの部分であるかの明確な決定が困難である。このような問題を解決するために、図２の（ｂ）のようにグレーレベル（ｇｒａｙ ｌｅｖｅｌ）を利用したエッジ検出法が利用されている。
【0038】
該当エッジ検出法は、グレーレベル丸囲み数字１において最小（Ｍｉｎ）、最大（Ｍａｘ）を求め、ライジングエッジ位置（Ｒｉｓｉｎｇ Ｅｄｇｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ）丸囲み数字４とフォーリングエッジ位置（Ｆａｌｌｉｎｇ Ｅｄｇｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ）丸囲み数字５を上限及び下限とするヒステリシス（ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ）丸囲み数字３を利用して相対的なスレッショルド（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）位置丸囲み数字２をエッジと認識することができる。
【0039】
しかしながら、比較実施例によれば、現実的に線幅の正確な値が分からない問題がある。また、１／２０（１つのピクセルを２０個に分ける）～１／１０（１つのピクセルを１０個に分ける）サブピクセル程度の繰り返し再現性を有する限界を有する。従って、比較実施例は１／１００００サブピクセル単位まで考慮しなければならないウエハ検査のような分野への適用が困難である。
【0040】
加えて、撮影イメージの歪曲、ＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｖｉｅｗ）位置、複数のマーカーが表示された表示領域を提供する物体に該当するテストボードの変形の問題を考慮できる方策が要求される。
【0041】
該当問題を解決するために、キャリブレーション装置１００はピクセル当たりの物理的サイズを算出する時点に各種の必要データを実測する方式を採用する。
【0042】
分析部１７０に各種の実測値を提供するためにピクセル部１３０と座標部１５０が利用されてもよい。
【0043】
マーカーとマーカーの間に存在するピクセルの数をピクセル距離として定義し、マーカーとマーカーの間の物理的距離を座標距離として定義する。
【0044】
ピクセル部１３０は、複数のマーカーから選択された第１マーカーと第２マーカーの間に存在するピクセルの数に該当するピクセル距離を把握する。ピクセル部１３０は、当該ピクセル距離を１／１００００サブピクセル単位まで把握できる。
【0045】
単一のピクセルを複数のサブピクセルに区分するピクセル部１３０は、サブピクセルの数を利用して図７のようにピクセル座標の小数点以下の数値を表現することができる。例えば、図７において「Ｔａｒｇｅｔ」はマーカーの識別番号を示す。ターゲット１に該当するマーカーは基準位置からｘ軸に３２０個のピクセル距離を有し、ターゲット２に該当するマーカーは基準位置からｘ軸方向に１２０．１２３５のピクセル距離を有することが分かる。
【0046】
座標部１５０は、第１マーカーから第２マーカーまでの物理的移動データ、例えば、ｘ軸移動距離、ｙ軸移動距離を利用して第１マーカーと第２マーカーの間の物理的距離に該当する座標距離を把握する。座標部１５０は、当該座標距離を１／１００００サブピクセル単位を利用して把握することができる。
【0047】
分析部１７０は、ピクセル距離と座標距離を利用してピクセル当たりの物理的サイズを把握、分析、設定、キャリブレーションする。前述のように、分析部１７０は、第１マーカーと第２マーカーの座標距離をピクセル距離で割る演算によりピクセル当たりの物理的サイズを把握することができる。
【0048】
図３は、撮影機１０により撮影された撮影イメージを示した概略図である。
【0049】
撮影イメージｉは複数のマーカーｍ１、ｍ２、ｍ３、...が表示された設定領域ｔを撮影したものであってもよい。
【0050】
ピクセル部１３０は、イメージ分析により、撮影イメージｉの基準位置ｏから撮影イメージｉに含まれた特定マーカーまで存在するピクセル（サブピクセルを含む）の数を計数する。そして、ピクセル部１３０は、基準位置ｏに対する特定のマーカーの位置を２つの間に存在するピクセルの数に該当するピクセル座標として表現することができる。
【0051】
ピクセル部１３０は、各マーカーのピクセル座標を利用して第１マーカーと第２マーカーの間に存在するピクセルの数に該当するピクセル距離を把握することができる。
【0052】
例えば、第１マーカーのピクセル座標が（２３０．６３５１，２５０．８３５４）であり、第２マーカーのピクセル座標が（１２０．１２３５，１３６．３１５４）であると、両座標間の差値（１１０．５１１６，１１４．５２００）が第１マーカーと第２マーカー間のピクセル距離に該当する。
【0053】
分析部１７０は、ピクセル距離を利用してピクセル当たりの物理的サイズを分析する。
【0054】
座標部１５０は、撮影機１０を基準とする各マーカーの位置座標を把握する。
【0055】
座標部１５０は、各マーカーの位置座標を利用して第１マーカーと第２マーカーの間の物理的距離に該当する座標距離を把握する。
【0056】
分析部１７０は、座標距離を利用してピクセル当たりの物理的サイズを分析する。
【0057】
撮影イメージｉに含まれたマーカーに位置座標を付与するためにエンコーダなどの長さ測定装備が利用されてもよい。
【0058】
図４は、エンコーダを示した概略図である。
【0059】
例えば、座標部１５０は、撮影機１０と設定領域ｔのうち少なくとも１つの移動体９０を動かすことができる。この時、設定領域ｔは、座標部１５０により移動制御できるチャックまたはテストベッド２０を含んでもよい。撮影イメージｉが仮想のｘｙ平面に平行に形成されるとき、移動体はｘｙロボットによりｘ軸方向またはｙ軸方向に動くことができる。
【0060】
エンコーダは、ｘｙロボットにより移動体がｘ軸方向に移動した長さまたは距離、移動体がｙ軸方向に移動した長さまたは距離を測定することができる。例えば、エンコーダは、図４のようにｘ軸またはｙ軸方向に沿って形成された目盛り２３、当該目盛りを判読するスキャナ２１を含んでもよい。目盛りとスキャナのうち１つは固定され、残りの１つは移動体に連結される。移動体が連結された目盛りまたはスキャナが動くと、移動体が動いたｘ軸方向距離またはｙ軸方向距離が把握できる。
【0061】
他の例として、エンコーダは、移動体を動かすモータの回転数を測定することができる。モータの１回転当たりの移動体の移動距離を知っている場合、モータの回転数を利用して移動体の移動距離が把握できる。
【0062】
座標部１５０は、撮影機１０の撮影イメージをリアルタイムで入手できる。
【0063】
座標部１５０は、移動体の現在の位置においてリアルタイムで入手される撮影イメージの分析により特定のマーカーのイメージに該当するターゲットを把握できる。
【0064】
座標部１５０は、撮影イメージの分析上で、ターゲットの特定点が撮影イメージの中心に来るように特定の位置を開始点にして移動体を動かすことができる。ターゲットの特定点はターゲットの中心点、ターゲットの一側頂点など多様に設定できる。当該特定点は、サブピクセルのサイズに設定されることが有利でありうる。この場合、少なくともサブピクセルのサイズ単位で位置座標が決定されることができる。
【0065】
特定の位置を開始点とする移動体の動きによりターゲットの特定点が撮影イメージｉの中心ｏに来た状態を「マッチング状態」と定義する。一般的に、撮影イメージｉの中心ｏは撮影機１０の位置と一致する。
【0066】
座標部１５０は、撮影イメージｉの分析上にマッチング状態になるまで、移動体が特定の位置から移動してきた直線距離、最短距離を把握することができる。
【0067】
座標部１５０は、特定の位置から移動してきた移動体の直線距離を利用して特定のマーカーの位置座標を設定することができる。例えば、特定の位置の移動体がｘ軸に１０ｍｍ、ｙ軸に５ｍｍほど動いた時にマッチング状態になる場合、特定のマーカーの位置座標は（１０ｍｍ，５ｍｍ）に設定される。
【0068】
前記方式によって、座標部１５０は、撮影イメージｉの中心ｏに第１マーカーｍ１が配置されるように、移動体を動かすことができる。
【0069】
座標部１５０は、撮影イメージｉの中心ｏに第１マーカーｍ１が配置された状態で測定された移動体の座標を第１マーカーｍ１の第１位置座標に設定することができる。
【0070】
座標部１５０は、撮影イメージｉの中心ｏに第２マーカーｍ２が配置されるように、移動体を動かすことができる。
【0071】
座標部１５０は、撮影イメージｉの中心ｏに第２マーカーｍ２が配置された状態で測定された移動体の座標を第２マーカーｍ２の第２位置座標に設定することができる。
【0072】
座標部１５０は、第１位置座標と第２位置座標間の差を第１マーカーと第２マーカーの間の物理的距離に該当する座標距離として把握できる。座標部１５０は把握された座標距離を分析部１７０に提供する。分析部１７０は座標距離を利用してピクセル当たりの物理的サイズを分析する。
【0073】
座標部１５０は、複数のマーカーに対して次のような方式で位置座標を設定することができる。
【0074】
一応、前述したように、撮影イメージｉがｘ軸とｙ軸が形成するｘｙ平面に平行に形成されるとき、座標部１５０は撮影イメージｉの中心に特定のマーカーが配置されるように、初期位置の移動体を動かすことができる。座標部１５０は、初期位置から特定のマーカーまで移動体が移動したｘ軸の距離値、ｙ軸の距離値を特定のマーカーの位置座標に設定することができる。
【0075】
その後、他のマーカーの位置座標を設定するために、座標部１５０は、特定マーカーに位置した移動体を再び初期の位置に戻し、再び前述の方式を適用して他のマーカーの位置座標を設定することができる。しかしながら、高速化のために特定マーカーに位置した移動体はすぐに他のマーカーに移動されることが有利であり得る。
【0076】
すなわち、座標部１５０は、特定のマーカーの位置座標の設定が完了すると、撮影イメージの中心に他のマーカーが配置されるように、特定のマーカーに位置した移動体を動かすことができる。
【0077】
座標部１５０は、特定マーカーから他のマーカーまで移動体が移動したｘ軸の距離値、ｙ軸の距離値を特定のマーカーの位置座標に加算する方式により他のマーカーの位置座標を設定することができる。
【0078】
このような方式により、座標部１５０は複数のマーカーのそれぞれに位置情報を設定することができる。
【0079】
座標部１５０は、複数のマーカーから選択された第１マーカーｍ１の位置座標と第２マーカーｍ２の位置座標間の差に該当する座標距離を把握することができる。
【0080】
分析部１７０は、第１マーカーｍ１と第２マーカーｍ２の間の座標距離を利用して第１マーカーｍ１と第２マーカーｍ２の間に存在するピクセル当たりの物理的サイズを把握することができる。
【0081】
ピクセル部１３０は、設定領域ｔに含まれた複数のマーカーのそれぞれを対象にピクセル距離を把握することができる。これによって、ピクセル距離は複数個であり得る。
【0082】
座標部１５０は、設定領域ｔに含まれた複数のマーカーのそれぞれを対象に座標距離を把握することができる。これによって、座標距離は複数個であり得る。
【0083】
分析部１７０は、複数で把握されたピクセル距離と複数で把握された座標距離を利用して、各マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズに該当する第１サイズを１次的に複数算出することができる。
【0084】
分析部１７０は、複数で算出された第１サイズの平均値を２次算出することができる。
【0085】
分析部１７０は、第１サイズの平均値を撮影イメージｉ全体のピクセル当たりの物理的サイズに該当する第２サイズとして最終決定する。分析部１７０は、第２サイズにピクセル当たりの物理的サイズをキャリブレーションすることができる。
【0086】
例えば、分析部１７０は、マーカーが２つずつペアになったグループを複数形成することができる。
【0087】
この時、各マーカーは２つのグループにのみ含まれる規定が追加で適用されてもよい。これによれば、チェーン構造のグループ化が行われる。
【0088】
分析部１７０は、ピクセル距離と座標距離を利用して各グループを形成する２つのマーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズに該当する第１サイズを１次算出する。分析部１７０は、１次算出された複数の第１サイズの平均値を２次算出する。分析部１７０は、２次算出された第１サイズの平均値を撮影イメージ全体のピクセル当たりの物理的サイズに該当する第２サイズとして出力することができる。
【0089】
第２サイズは、マーカー同士でどのようにペアを組むかに応じて値が変わる。従って、第２サイズの正確度が改善される方向にマーカーのペアを組む方案、グループ化する案が設けられたほうが良い。
【0090】
図５は、ピクセル部１３０の動作を示した概略図である。
【0091】
例えば、機械的に移動体は遠い距離を移動するほど、各種の長さ誤差または公差が累積される傾向を有する。これによるエラーが最小になるようにできるだけ近い距離のマーカー同士で１つのグループを形成することが有利であり得る。
【0092】
撮影イメージの分析によりマーカーを把握するピクセル部１３０によりグループ化が実施されることができる。
【0093】
ピクセル部１３０は、撮影イメージの分析により複数のマーカーのうち第１マーカーｍ１に最も近い第２マーカーｍ２を第１マーカーとペアにすることができる。
【0094】
ピクセル部１３０は、ペアになった第１マーカーと第２マーカーの間に存在するピクセルの数に該当する第１ピクセル距離を把握することができる。
【0095】
座標部１５０は、第１マーカーと第２マーカーの間の物理的距離に該当する第１座標距離を把握することができる。
【0096】
分析部１７０は、第１ピクセル距離と第１の座標距離を利用して第１マーカーと第２マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズを把握することができる。
【0097】
以上の実施例によれば、最も近いマーカー同士で１つのグループを形成することができる。第２サイズの正確度改善のために最大限多くの数の第１サイズが把握されることが有利であるので、チェーン状のグループ化が行われるのが良い。
【0098】
チェーン状のグループを形成するために、ピクセル部１３０は、撮影イメージ上に、複数のマーカーのうち第１マーカーを除いて第２マーカーに最も近い第３マーカーを第２マーカーとペアにすることができる。
【0099】
ピクセル部１３０は、ペアになった第２マーカーと第３マーカーの間に存在するピクセルの数に該当する第２ピクセル距離を把握することができる。
【0100】
座標部１５０は、第２マーカーと第３マーカーの間の物理的距離に該当する第２座標距離を把握することができる。
【0101】
分析部１７０は、第２ピクセル距離と第２の座標距離を利用して第２マーカーと第３マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズを把握することができる。
【0102】
この時、歪曲などにより、第１マーカーと第２マーカーの間の第１範囲を対象とするピクセル当たりの物理的サイズ、第２マーカーと第３マーカーの間の第２範囲を対象とするピクセル当たりの物理的サイズは異なってもよい。
【0103】
分析部１７０は、第１マーカーと第２マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズ、第２マーカーと第３マーカーの間のピクセル当たりの物理的サイズの平均値を算出することができる。分析部１７０は、当該平均値を利用して撮影イメージｉのピクセル当たりの物理的サイズを分析し、キャリブレーションすることができる。
【0104】
第３マーカー、第４マーカー、第５マーカー...のように残りのマーカーに対しても同一の方法を適用すると、設定領域に含まれた複数のマーカーの全部を対象にピクセル当たりの物理的サイズが算出され、その平均値が撮影イメージｉのピクセル当たりの物理的サイズとして導出される。
【0105】
一方、グループ化の過程で特定のマーカーに最も近い他のマーカーが既に２つの他のグループに含まれる状況が発生する可能性がある。この場合、特定のマーカーは遠い距離に配置されたマーカーとグループ化されるしかない状況が発生する。許容可能な距離より遠い距離のマーカー同士のグループ化現象を防止するとともに撮影イメージ全体に対して均等にピクセル当たりの物理的サイズが算出されるようにする方案が設けられることができる。
【0106】
一例として、ピクセル部１３０は撮影イメージｉを同一の面積の複数の細部領域に区分することができる。
【0107】
ピクセル部１３０は、同一細部領域に含まれたマーカー同士のみのピクセル距離を把握することができる。
【0108】
座標部１５０は、同一細部領域に含まれたマーカー同士のみの座標距離を把握することができる。
【0109】
分析部１７０は、ピクセル距離と座標距離を利用して細部領域単位でピクセル当たりの物理的サイズを算出する。
【0110】
分析部１７０は、各細部領域単位で算出されたピクセル当たりの物理的サイズを全てまとめて平均値を算出することができる。
【0111】
分析部１７０は、平均値を撮影イメージ全体のピクセル当たりの物理的サイズとして出力することができる。
【0112】
例えば、特定の細部領域に３つのマーカーが含まれる場合がある。この時、分析部１７０は、特定の細部領域に含まれた３つのマーカー間のピクセル当たりのサイズを第１平均して特定の細部領域全体のピクセル当たりのサイズ（第１平均値）を算出することができる。そして、分析部１７０は、各細部領域を対象に第１平均した値を集めて再び２次平均することができる。分析部１７０は、２次平均した値（第２平均値）を撮影イメージ全体のピクセル当たりの物理的サイズとして出力することができる。
【0113】
一方、ピクセル部１３０は、撮影イメージｉに対して４つ以上の細部領域を形成することができる。この時、分析部１７０は、各細部領域に対するピクセル当たりの物理的サイズ（第１平均値）を互いに比較し、最も大きい値と最も小さい値が出た細部領域を排除し、残りの細部領域に対する第１平均値を利用して第２平均値を算出することができる。
【0114】
撮影イメージｉを４つの細部領域に区分する場合、ピクセル部１３０は撮影イメージｉの中心ｏを横切る互いに直交する２つの仮想線分を利用して撮影イメージｉを４つの細部領域に区分することができる。
【0115】
ピクセル部１３０は、同一細部領域に含まれたマーカーを対象に時計回りの方向または反時計回りの方向に沿ってマーカーを２つずつペアにする。例えば、図５において、２四分面に４つのマーカーｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４が設けられ、反時計回りの方向に沿って第１マーカーｍ１は第２マーカーｍ２とペアを組む。第２マーカーｍ２は第３マーカーｍ３とペアを組み、第３マーカーｍ３は第４マーカーｍ４とペアを組む。第４マーカーｍ４は第１マーカーｍ１とペアを組む。図５において、１四分面に第５マーカーｍ５、第６マーカーｍ６、第７マーカーｍ７、第８マーカーｍ８、第９マーカーｍ９が半時計回りの方向に沿って配列され、第１マーカーなどと類似の方式でグループ化されることができる。
【0116】
分析部１７０は２つずつペアになったマーカーの間のピクセル距離と座標距離を利用して細部領域単位でピクセル当たりの物理的サイズを算出することができる。分析部１７０は、各細部領域単位で算出されたピクセル当たりの物理的サイズを全てまとめて平均値を算出することができる。
【0117】
分析部１７０は、当該平均値を撮影イメージ全体のピクセル当たりの物理的サイズとして出力し、キャリブレーションすることができる。キャリブレーションにより該当撮影イメージの後処理、当該撮影イメージに含まれたピクセルのサイズは分析部１７０の出力値になる。
【0118】
キャリブレーション装置１００は、複数のマーカーを用いて算出される平均値の精度を改善するために特殊な構造のテストボードを含んでもよい。
【0119】
図６は、テストボードを示した概略図である。
【0120】
テストボードは機構的にキャリブレーション装置１００から分離できる別のターゲット装置に備えられてもよい。
【0121】
該当テストボードは、複数のマーカーが表示された設定領域ｔを有してもよい。
【0122】
テストボードは、中央地点を横切る互いに直交する２つの仮想線分を利用して設定領域を４つの細部領域に区分することができる。
【0123】
テストボードの各細部領域ごとに同一数のマーカーが形成されてもよい。
【0124】
テストボードの各細部領域に配置された複数のマーカーは隣接した他の細部領域との境界となる仮想線分ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４の中心点ｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４を基準に点対称する位置に配列されてもよい。
【0125】
以上のテストボードを利用すると、ピクセル部１３０は４つの細部領域を容易に区別することができる。また、各細部領域ごとに同一数のマーカーが互いに対応する構造を有するように配置されるので、撮影イメージｉ全体のピクセル当たりの物理的サイズに対する信頼度、正確度が改善することができる。
【0126】
以上のキャリブレーション装置はオーバーレイ装置に適用されてもよい。
【0127】
オーバーレイ装置は、ウエハに回路パターンを積層する時、形成されたパターン間の整列誤差が発生するか否かを検査することができる。
【0128】
一例として、本発明のキャリブレーション装置はオーバーレイ計測前にオーバーレイ装置のキャリブレーションに適用されてもよい。
【0129】
図９は、本発明のキャリブレーション方法を示したフローチャートである。
【0130】
【0131】
キャリブレーション方法は、取得段階（Ｓ５１０）、ピクセル段階（Ｓ５２０）、座標段階（Ｓ５３０）、分析段階（Ｓ５４０）を含む。
【0132】
取得段階（Ｓ５１０）は、複数のマーカーが表示された設定領域を撮影する撮影機１０から撮影イメージを取得する。取得段階（Ｓ５１０）は、取得部１１０により行われてもよい。
【0133】
ピクセル段階（Ｓ５２０）は、第１マーカーと第２マーカーの間に存在するピクセルの数に該当するピクセル距離を把握する。ピクセル段階（Ｓ５２０）は、ピクセル部１３０により行われてもよい。
【0134】
座標段階（Ｓ５３０）は、第１マーカーから第２マーカーまでの物理的移動データを利用して第１マーカーと第２マーカーの間の物理的距離に該当する座標距離を把握する。座標段階（Ｓ５３０）は、座標部１５０により行われてもよい。
【0135】
分析段階（Ｓ５４０）はピクセル距離と座標距離を利用してピクセル当たりの物理的サイズを把握する。分析段階（Ｓ５４０）は分析部１７０により行われてもよい。
【0136】
本発明のキャリブレーション方法は、ピクセル当たりの物理的サイズをキャリブレーションする時点で実測された座標距離とピクセル距離を利用してピクセル当たりの物理的サイズを把握することができる。これをより、ピクセル当たりの物理的サイズの正確度が大きく改善され、１／１００００サブピクセル単位までの精度が提供される。
【0137】
図１０は、本発明の実施例による、コンピューティング装置を示した図である。図１０のコンピューティング装置ＴＮ１００は、本明細書において記述された装置（例えば、キャリブレーション装置１００など）であってもよい。
【0138】
図１０の実施例において、コンピューティング装置ＴＮ１００は、少なくとも１つのプロセッサＴＮ１１０、送受信装置ＴＮ１２０、及びメモリＴＮ１３０を含んでもよい。また、コンピューティング装置ＴＮ１００は、格納装置ＴＮ１４０、入力インタフェース装置ＴＮ１５０、出力インタフェース装置ＴＮ１６０などをさらに含んでもよい。コンピューティング装置ＴＮ１００に含まれた構成要素はバス（ｂｕｓ）ＴＮ１７０により接続されて互いに通信を行うことができる。
【0139】
プロセッサＴＮ１１０は、メモリＴＮ１３０及び格納装置ＴＮ１４０のうち少なくとも１つに格納されたプログラム命令（ｐｒｏｇｒａｍ ｃｏｍｍａｎｄ）を実行することができる。プロセッサＴＮ１１０は、中央処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、グラフィック処理装置（ＧＰＵ：ｇｒａｐｈｉｃｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、または本発明の実施例による方法が実行される専用のプロセッサを意味し得る。プロセッサＴＮ１１０は、本発明の実施例と関連して記述された手順、機能、及び方法などを実現するように構成されてもよい。プロセッサＴＮ１１０はコンピューティング装置ＴＮ１００の各構成要素を制御することができる。
【0140】
メモリＴＮ１３０及び格納装置ＴＮ１４０のそれぞれは、プロセッサＴＮ１１０の動作に関連した多様な情報を格納することができる。メモリＴＮ１３０及び格納装置ＴＮ１４０のそれぞれは、揮発性の格納媒体及び不揮発性格納媒体のうち少なくとも１つで構成されてもよい。例えば、メモリＴＮ１３０は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）のうち少なくとも１つで構成されてもよい。
【0141】
送受信装置ＴＮ１２０は、有線信号又は無線信号を送信または受信することができる。送受信装置ＴＮ１２０は、ネットワークに接続されて通信を行うことができる。
【0142】
一方、本発明の実施例は、前述の装置及び／又は方法によりのみ実現されるものではなく、本発明の実施例の構成に対応する機能を実現するプログラムまたはそのプログラムが記録された記録媒体により実現されてもよく、このような実現は前述の実施例の記載から本発明が属する技術分野の通常の技術者であれば容易に実現できるものである。
【0143】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の請求範囲において定義している本発明の基本概念を利用した通常の技術者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
【符号の説明】
【0144】
１０ 撮影機 ２０ テストベッド
１００ キャリブレーション装置 １１０ 取得部
１３０ ピクセル部 １５０ 座標部
１７０ 分析部
１００ キャリブレーション装置 １１０ 取得部
１３０ ピクセル部 １５０ 座標部
１７０ 分析部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】