图像处理方法及系统、设备和存储介质与流程

    技术2025-03-22  45


    本发明涉及检测领域,尤其涉及一种图像处理方法及系统、设备和存储介质。


    背景技术:

    1、随着技术的不断发展,精密加工被用到越来越多的领域,同时,对于加工精度也有越来越高的要求。为了满足加工精度的需求,提高产品的合格率,需要对产品进行在线检测,以确保满足产品制造的相关指标要求。

    2、随着晶圆的精度越来越高,光学检测设备的精度也随着增加,数据量也呈指数级上升,要应对这种大的数据量,工业相机中线阵相机的使用越来越多,线阵相机维持一定频率进行触发,运动台维持一定的速度匀速运动,这也容易导致相机获取的晶圆图像发生畸变。

    3、本技术的技术方案能够减小图像畸变,提高光学检测设备的检测精度。


    技术实现思路

    1、本发明解决的问题是提供一种图像处理方法及系统、设备和存储介质,能够减少图像的畸变,提高检测精度。

    2、为解决上述问题,本发明提供了一种图像处理方法,包括:获取待测物的待测图像和模板图像,所述待测物包括多个周期性排列的待测单元,所述待测图像包括待测单元的单元图像,所述待测图像具有初始周期;根据待测图像与模板图像的初始相对位置获取采样位置,并对处于采样位置处的待测图像和模板图像进行匹配处理,获取匹配误差,所述采样位置与初始相对位置之间沿初始周期方向的距离等于初始周期的整数倍,所述采样位置与初始相对位置均为待测图像与模板图像的相对位置,所述相对位置为待测图像的第一特定点与模板图像的第二特定点之间的相对位移;通过所述匹配误差对待测图像进行修正。

    3、进一步,根据待测图像与模板图像的初始相对位置获取采样位置,包括:使所述待测图像与模板图像自初始相对位置沿初始周期方向相对移动,每移动初始周期的整数倍获取待测图像与模板图像的相对位置作为采样位置。

    4、进一步,所述匹配处理包括:在预设范围内获取待测图像与模板图像的多个相对位置,得到多个初始采样位置,所述预设范围包括所述采样位置,所有初始采样位置与采样位置之间的距离均小于所述初始周期;获取多个初始采样位置处待测图像与模板图像的相似度;根据多个初始采样位置的相似度获取相似度最大或大于预设值的相对位置获取最佳采样位置;根据所述最佳采样位置与所述采样位置之间的偏移差获取所述匹配误差。

    5、进一步,根据多个初始采样位置的相似度获取相似度最大或大于预设值的相对位置获取最佳采样位置,包括:获取最大的相似度对应的初始采样位置,得到中间采样位置;获取与所述中间采样位置距离最近的多个初始采样位置以及所述中间采样位置作为第一参考位置;对各第一参考位置的相似度进行第一扩充处理,获取多个第二参考位置与相似度的第一对应关系,多个第二参考位置中包括各第一参考位置以及位于各第一参考位置之间的相对位置,所述第一扩充处理包括拟合或插值;获取所述第一对应关系中相似度最大或大于预设值的第二参考位置得到最佳采样位置。

    6、进一步,获取待测图像与模板图像在预设范围内的多个相对位置,得到多个初始采样位置,包括:使所述待测图像与模板图像每隔固定步长相对移动,且每移动一次,获取该相对位置处的待测图像与模板图像的相对位置作为初始采样位置;所述固定步长为一个像素长度。

    7、进一步,获取多个初始采样位置处待测图像与模板图像的相似度,包括:获取初始采样位置处待测图像与模板图像对应点的图像表征参数之间的差值;并获取各对应点的所述差值的绝对表征值的均值表征值,得到差异表征值;所述绝对表征值包括绝对值或偶数次方,所述均值表征值包括:平均值或和值;根据所述差异表征值获取相似度,所述相似度与所述差异表征值负相关。

    8、进一步,通过匹配误差对待测图像进行修正,包括:通过所述匹配误差对所述初始周期进行补偿,获取相应采样位置处的目标周期。

    9、进一步,还包括:获取多个采样位置的匹配误差或目标周期作为目标值;对多个采样位置与目标值的对应关系进行第二扩充处理,获取多个目标位置与目标值的第二对应关系,所述多个目标位置中包括所述采样位置以及位于多个采样位置之间的其他相对位置。

    10、进一步,所述待测图像包括各点的坐标位置与图像表征参数的对应关系;所述图像处理方法还包括:根据修正后的待测图像获取与所述待测点沿初始周期方向的距离的周期数最小的多个点,得到参考点;根据所述参考点的图像表征参数形成参数阈值;使待测点的图像表征参数与所述参数阈值进行比较,以确定所述待测点是否为缺陷点。

    11、进一步,所述待测图像包括:各点的坐标位置与图像表征参数的对应关系;当所述图像处理方法包括获取第二相对关系的步骤时,根据所述待测点的目标周期获取与所述待测点沿初始周期方向的周期数最小的多个点,得到参考点之前,所述处理方法还包括:根据待测点的坐标位置获取待测点的采样位置;根据所述第二对应关系以及待测点的采样位置,获取待测点的目标值;根据所述待测点的目标值获取待测点的目标周期;或者,若所述待测点对应的相对位置为采样位置,所述处理方法还包括:根据所述待测点对应的采样位置获取待测点的目标值;根据所述待测点的目标值获取待测点的目标周期。

    12、进一步,所述目标值为采样位置的匹配误差;根据所述待测点的目标值获取所述待测点的目标周期,包括:根据所述待测点的匹配误差对所述初始周期进行补偿,获取待测点的目标周期;或者,所述目标值为采样位置的目标周期;根据所述待测点的目标值获取待测点的目标周期,包括:将所述待测点的目标值作为所述目标周期。

    13、进一步,所述待测图像至少沿两个相互垂直的初始周期方向具有周期性;所述两个相互垂直的初始周期方向为第一方向和第二方向;根据所述目标周期获取与所述待测点沿初始周期方向的周期数最小的多个点,包括:根据待测点沿第一方向的目标周期和待测点沿第二方向的目标周期,获取参考点,所述参考点与待测点之间沿第一方向的距离等于待测点沿第一方向的目标周期的第一整数倍;且所述参考点与待测点之间沿第二方向的距离等于待测点沿第一方向的目标周期的第二整数倍。

    14、进一步,所述第一整数倍和第二整数倍为1倍或2倍;所述第一方向点的初始周期与第二方向的初始周期相同;所述第一方向的目标周期和第二方向的目标周期相同。

    15、进一步,根据待测图像与模板图像的初始相对位置获取采样位置,并对处于采样位置处的待测图像和模板图像进行匹配处理,获取匹配误差,包括:使待测图像与模板图像自初始相对位置沿第一方向移动第一方向的初始周期的距离或沿第二方向移动第二方向的初始周期的距离时,进行匹配处理。

    16、进一步,所述图像表征参数为灰度、光强值、电荷值或电压值。

    17、进一步,所述模板图像尺寸与所述单元图像尺寸相同。

    18、本技术技术方案还提供一种检测系统,用于执行权利要求1至16任意一项所述的图像处理方法,其特征在于,包括:输入模块,用于获取待测物的待测图像和模板图像,所述待测物包括多个周期性排列的待测单元,所述待测图像包括待测单元的单元图像,所述单元图像具有初始周期;误差获取模块,用于使待测图像与模板图像自初始相对位置沿所述初始周期的方向相对移动,并对处于采样位置处的待测图像和模板图像进行匹配处理,获取匹配误差,采样位置为所述相对移动的距离为所述初始周期的整数倍时,待测图像与模板图像的相对位置;修正模块,用于通过所述匹配误差对所述初始周期进行修正。

    19、本技术技术方案提高一种设备,包括至少一个存储器和至少一个处理器,所述存储器存储有一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现上述的图像处理方法。

    20、一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有一条或多条计算机指令,所述一条或多条计算机指令用于实现上述的图像处理方法。

    21、与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:

    22、本发明技术方案提供了一种图像处理方法中,通过对采样位置进行匹配处理,获取匹配误差;通过匹配误差对待测图像进行修正,能够校正待测图像的畸变,提高检测精度。

    23、进一步,所述匹配处理过程中,通过在预设范围内获取相似度最大的相对位置作为中间采样位置,并通过对中间采样位置及其附近的初始采样位置形成的第一参考位置的相似度进行第一扩充处理,获取各第一参考位置之间的相对位置的相似度,从而能使所述第二参考位置之间的距离小于第一参考位置之间的距离,进而能够提高检测精度。进一步,当第一参考位置之间的距离为像素尺寸时,则本技术的技术方案可以实现亚像素的匹配。


    技术特征:

    1.一种图像处理方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的图像处理方法,其特征在于,根据待测图像与模板图像的初始相对位置获取采样位置,包括:

    3.根据权利要求1所述的图像处理方法,其特征在于,所述匹配处理包括:在预设范围内获取待测图像与模板图像的多个相对位置,得到多个初始采样位置,所述预设范围包括所述采样位置,所有初始采样位置与采样位置之间的距离均小于所述初始周期;

    4.根据权利要求3所述的图像处理方法,其特征在于,根据多个初始采样位置的相似度获取相似度最大或大于预设值的相对位置获取最佳采样位置,包括:

    5.根据权利要求4所述的图像处理方法,其特征在于,获取待测图像与模板图像在预设范围内的多个相对位置,得到多个初始采样位置,包括:使所述待测图像与模板图像每隔固定步长相对移动,且每移动一次,获取该相对位置处的待测图像与模板图像的相对位置作为初始采样位置;所述固定步长为一个像素长度。

    6.根据权利要求3所述的图像处理方法,其特征在于,获取多个初始采样位置处待测图像与模板图像的相似度,包括:获取初始采样位置处待测图像与模板图像对应点的图像表征参数之间的差值;并获取各对应点的所述差值的绝对表征值的均值表征值,得到差异表征值;所述绝对表征值包括绝对值或偶数次方,所述均值表征值包括:平均值或和值;根据所述差异表征值获取相似度,所述相似度与所述差异表征值负相关。

    7.根据权利要求1~6任意一项所述的图像处理方法,其特征在于,通过匹配误差对待测图像进行修正,包括:通过所述匹配误差对所述初始周期进行补偿,获取相应采样位置处的目标周期。

    8.根据权利要求7所述的图像处理方法,其特征在于,还包括:获取多个采样位置的匹配误差或目标周期作为目标值;对多个采样位置与目标值的对应关系进行第二扩充处理,获取多个目标位置与目标值的第二对应关系,所述多个目标位置中包括所述采样位置以及位于多个采样位置之间的其他相对位置。

    9.根据权利要求1或8所述的图像处理方法,其特征在于,所述待测图像包括各点的坐标位置与图像表征参数的对应关系;所述图像处理方法还包括:根据修正后的待测图像获取与所述待测点沿初始周期方向的距离的周期数最小的多个点,得到参考点;根据所述参考点的图像表征参数形成参数阈值;使待测点的图像表征参数与所述参数阈值进行比较,以确定所述待测点是否为缺陷点。

    10.根据权利要求9所述的图像处理方法,其特征在于,所述待测图像包括:各点的坐标位置与图像表征参数的对应关系;当所述图像处理方法包括获取第二相对关系的步骤时,根据所述待测点的目标周期获取与所述待测点沿初始周期方向的周期数最小的多个点,得到参考点之前,所述处理方法还包括:根据待测点的坐标位置获取待测点的采样位置;根据所述第二对应关系以及待测点的采样位置,获取待测点的目标值;根据所述待测点的目标值获取待测点的目标周期;

    11.根据权利要求10所述的图像处理方法,其特征在于,所述目标值为采样位置的匹配误差;根据所述待测点的目标值获取所述待测点的目标周期,包括:根据所述待测点的匹配误差对所述初始周期进行补偿,获取待测点的目标周期;或者,

    12.根据权利要求9所述的图像处理方法,其特征在于,所述待测图像至少沿两个相互垂直的初始周期方向具有周期性;所述两个相互垂直的初始周期方向为第一方向和第二方向;

    13.根据权利要求12所述的图像处理方法,其特征在于,所述第一整数倍和第二整数倍为1倍或2倍;所述第一方向点的初始周期与第二方向的初始周期相同;所述第一方向的目标周期和第二方向的目标周期相同。

    14.根据权利要求12所述的图像处理方法,其特征在于,根据待测图像与模板图像的初始相对位置获取采样位置,并对处于采样位置处的待测图像和模板图像进行匹配处理,获取匹配误差,包括:使待测图像与模板图像自初始相对位置沿第一方向移动第一方向的初始周期的距离或沿第二方向移动第二方向的初始周期的距离时,进行匹配处理。

    15.根据权利要求9所述的图像处理方法,其特征在于,所述图像表征参数为灰度、光强值、电荷值或电压值。

    16.根据权利要求1所述的图像处理方法,其特征在于,所述模板图像尺寸与所述单元图像尺寸相同。

    17.一种检测系统,用于执行权利要求1至16任意一项所述的图像处理方法,其特征在于,包括:

    18.一种设备,其特征在于,包括至少一个存储器和至少一个处理器,所述存储器存储有一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如权利要求1至16任意一项所述的图像处理方法。

    19.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有一条或多条计算机指令,所述一条或多条计算机指令用于实现如权利要求1至16任意一项所述的图像处理方法。


    技术总结
    一种图像处理方法及系统、设备和存储介质,图像对处理方法,其中,图像处理方法,包括:获取待测物的待测图像和模板图像,所述待测物包括多个周期性排列的待测单元;根据待测图像与模板图像的初始相对位置获取采样位置,并对处于采样位置处的待测图像和模板图像进行匹配处理,获取匹配误差;通过所述匹配误差对待测图像进行修正。本申请技术方案通过对采样位置进行匹配处理,获取匹配误差;通过匹配误差对待测图像进行修正,能够校正待测图像的畸变,提高检测精度。

    技术研发人员:陈鲁,李艳波,杨乐,张嵩
    受保护的技术使用者:深圳中科飞测科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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