Устройство дефектоскопического контроля планарных структур

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИ ЕСПУБЛИК 684597 А 1 9) (11) 1)5 О 01 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН аблонов и икросхем. я повышеительности и процесса ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ленинградский институт авиационногоприборостроения(56) Авторское свидетельство СССРМ 1460610, кл. 6 01 В 2100, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЕФЕКТОСКОПИЧЕ СКОГО КОНТРОЛЯ ПЛАНАРНЫХ СТРУКТУР(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Целью изобретения является повышение достоверности и производительности контроля за счет автоматизации процесса угловой юстировки иэображения контролируемой планарной структуры относительно эталонной. Увеличенные оптической системой 1 иэображения поверхностей эталонной и контролируемой планарных структур, зафиксированных в плоскости контроля, проецируется на мишени видиконов соответствующих телевизионных камер 2 и 3. Осуществляется квантование полученных видеосигналов по уровню, кодирование и фильтрация изображения. Преобразованные видеосигналы используются для дефектоскопического контроля планарных структур на экране блока 15 видеоконтроля,Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для автоматизации неразрушающего контроля планарных структур, в частности для выявления и оценосуществляемого по полной разностной картине, характеризующей отличие иэображения контролируемой планарной структуры от эталонной и сформованной путем сложения раэностных изображений, полученных путем одновременного совмещения позитивного . изображения контролируемой планарной структуры с негативным изображением эгалонной планарной структуры и негативного изображения контролируемой с позитивным изображением эталонной. При формировании указанных изображений существенное значение имеет угловая юстировка изображения контролируемой планарной структуры относительно эталонной, Юстировка осуществляется автоматически с помощью блока 18 определения знака угла разворота, блока 16 выделения вертикальной составляющей углового рассовмещения и блока 17 выделения горизонтальной составляющей углового рассовмещения, что позволяет избежать субьективных ошибок, неизбежных при участии оператора в операциях юстировки, осуществляемых им по сигналу углового рассовмещения, имеющему вид наклонного контура иэображения ступенчатой формы и воспринимаемому оператором визуально, Автоматизация угловой юстировки позволяет исключить участие в нем оператора и обеспечить повышение достоверности и производительности контроля, 3 з,п, ф-лы, 9 ил. ки дефектов топологии фотош плат гибридных интегральных мЦелью изобретения являет нее достоверности и проиэвод контроля за счет автоматизаци5 10 15 30 35 40 двенадцати элементов И, двух элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, двух счетчиков и трех двухвходовых элементов. ИЛИ, первые входы первого, второго, шестого и седьмого элементов И образуют первый информационный вход блока, а их вторые входы объединены с первыми входами десятого и двенадцатого элементов И и являются вторым информационным входом блока, второй вход одиннадцатого элемента И объединен с Я-входами первого, второго и третьего ВЯ-триггеров и является кадровым синхровходом блока, Я-вход четвертага ВЯ- триггера является строчным синхровходом блока, выход первого элемента И соединен с первыми входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и четвертого элемента И, вторые входы которых соединены с выходом третьего элемента И, первый и второй входы которых соединены соответственно с выходами второго элемента И и первого ВЯ- триггера, инверсный выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен свыходом четвертого элемента И, а выход - с Я-входом первого ЯЯ-триггера и первым входом первого элемента ИЛИвторой вход которого объединен с Я-входом второго ЯЯ-триггера и соединен с выходом девятого элемента И, а выход соединен спервым входом третьего элемента ИЛИ и Я-.входом третьего ЯЯ-триггера, выход которого:соединен с вторым входом десятого элемента И и первым входом одиннадцатого элемента И, выход шестого элемента И соединен с первыми входами втрого.элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и второго элемента ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходом восьмого элемента И, первый и второй входы которых соединены соответственно с выходами седьмого элемента И и второго ЯЯ-триггера, первый и второй входы девятого элемента И соединен соответственно с выходами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и второго элемента ИЛИ, вход прямого счета и обнуляющий вход первого счетчика соединены соответственно с выходами десятого и одиннадцатого элементов И, а выходы - соответственно с входами предустановки втарого счетчика, вход обратного счета котораго соединен с выходом двенадцатого элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого ВЯ-триггера, В-вход которого объединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и соединен с выходом второго счетчика, вход разрешения предустановки которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а выход является выходом 1-го канала. 4, Устройство па п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок выделения вертикальной составляющей углового рассовмещения выполнен в виде четырех идентичных каналов и четырехвходового элемента ИЛИ, каждый из входов которого соединен с выходом соответствующего канала, а выход является выходом блока. каждый 1-й, где= 14, из каналов состоит из двух ВЯ-триггеров, пяти элементов И, двух элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и двух двухвходовых элементов ИЛИ, первые входы первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, объединение соответственно с первыми входами второго элемента И и первого элемента ИЛИ, и первые входы первого и четвертого элементов И образуют информационный вход блока, Я-входы. ЯЯ- триггеров объединены и являются кадровым синхровходом блока, а их В-входы соединены соответственно с выходами третьего и пятого элементов И, первые входы .которых соединены соответственно с инверсным выходом перваго и выходом второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а вторые входы соединены соответственно с выходами второго элемента И и первого элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И соединен с выходом первого ВЯ-триггера, а выход - с вторыми входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и второго элемента И, второй вход четвертого элемента И соединен с выходом второго ЯЯ-триггера, а выход - с 45 вторыми входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. и первого элемента ИЛИ, первый и второй входы второго элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами третьего и пятага элементов И, а 50 выход является выходом 1-го канала..Мак щинец едактор А,Леж 8 Тираж ПодписноеПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ГГ(:1113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 34 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарин. Ругловой юстировки изображения контролируемой планарной структуры относительно эталонной,На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - принципиальная схема блока определения знака угла разворота; на фиг.З - принципиальная схема блока выделения горизонтальной составляющей углового рассовмещения; на фиг.4 - принципиальная схема блока выделения вертикальной составляющей углового рассовмещения; на фиг.5 - принципиальная схема блока формирования электронного окна; на фиг.6 - принципиальная схема блока горизонтальной коррекции изображения; на фиг.7 - принципиальная схема блока вертикальной коррекции изображения; на фиг.8 и 9-фрагмента контура изображения объекта, поясняющие работу устройства,Устройство содержит (фиг.1) двухканальную увеличительную оптическую систему 1, выполненную, например, в виде системы двух спаренных микросхем, две телевизионные камеры 2 и 3, соединенные соответственно по первому и второму оптическим каналам с оптической системой 1, синхронизатор 4, кадровый и строчный синровходы которого соединены с одноименными синхровходами телевизионных камер 2 и 3, генератор 5 тактовых импульсов, кадровый и строчный синхровходы которого соединены с одноименными синхровыходами синхронизатора 4, блок 6 вертикальной коррекции разностного изображения, блок 7 горизонтальной коррекции разностного изображения, блок 8 определения начала угловой коррекции изображения и блок 9 формирования электронного окна, тактовые входы которых соединены с выходом генератора 5 тактовых импульсов, а информационный вход блока 8 определения начала угловой коррекции изображения соединен с первым выходом блока 9 формирования электронного окна, блок 10 вертикальной коррекции изображения, коммутатор 11, блок 12 горизонтальной коррекции изображения, выход которого соединен с первым информационным входом блока 10 вертикальной коррекции изображения, блок 13 оперативного управления, формирователь 14 разностного изображения, выход которого соединен с информационным входом блока 6 вертикальной коррекции разностного изображения, выход которого соединен с информационным входом блока 7 горизонтальной коррекции разностного изображения, блок 15 видеоканала, первый вход которого объединен с первым входом формирователя 14 разностного изображения и соединен с выходом первой телевизионной камеры 2, а второй вход соединен с выходом блока 7 горизонтальной коррекции разностного изображения, блок 16 выделения вер тикальной составляющей угловогорассовмещения, блок 17 выделения горизонтальной составляющей углового рассовмещения, первый информационный вход .которого объединен с первым информаци онным входом блока 12 горизонтальнойкоррекции изображения и соединен с вторым выходом блока 9 формирования электронного окна, второй информационный вхОд соединен с выходом блока 8 определе ния начала угловой коррекции иэображения, строчный синхровход которого объединен с одноименными синхровходами блока 12 горизонтальной коррекции иэображения и блока 8 определения начала угло вой коррекции иэображения и соединен содноименным синхровходом синхронизатора 4, и блок 18 определения знака угла разворота, кадровый синхровход которого объединен с одноименнымти синхровхода ми блока 17 выделения горизонтальной составляющей углового рассовмещения, блока 16 выделения вертикальной составляющей углового рассовмещения, блока 8 определения начала угнловой коррекции 30 изображения и блока 10 вертикальной коррекции изображения и соединен с одноименным синхровходом синхронизатора 4, а выход соединен с управляющими входами блока 12 горизонтальной коррекции изобра жения и блока 10 вертикальной коррекциииэображения, выход второй телевизионной камеры 3 соединен с первым входом коммутатора 11 и информационным входом блока 9 формирования электронного окна, третий 40 выход которого соединен с информационным входом блока 18 определения знака угла разворота, первый выход блока 13 оперативного управления соединен с вторыми информационными входами блока 12 гори зонтальной коррекции изображения и блока10 вертикальной коррекции изображения, а второй выход соединен с управляющим входом коммутатора 11, второй вход которого соединен с первым выходом блока 10 верти .хальной коррекции иэображения, второйвыход и третий информационный вход которого соединены соответственно с информационным входом и выходом блока 16 выделения вертикальной составляющей уг лового рассовмещения, выход коммутатора11 соединен с вторым входом формирователя 14 разностного изображения, а выход блока 17 выделения горизонтальной составляющей углового рассовмещения соединен с третьим информационным входом блока10 25 40 50 55 12 горизонтальной коррекции изображения.Блок 18 определения анака угла разворота содержит (фиг.2) элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 четыре элемента И 20-23 и два ВЯ-триггера 24 и 25, В-входы которых объединены и являются кадровыми синхровходами блока, Я-вход которого ВЗ-триггера 25 соединен с выходом четвертого элемента И 23, а выход является выходом блока, первые входы второго и четвертого элементов И 21 и 23 соединены с выходом первого элемента И 20 3-вход первого ВЗ- триггера, первый вход третьего элемента И 22 и второй вход четвертого элемента И 23 соединены и выходом второго элемента И 21, второй вход которого соединен с инверсным выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19, первый вход первого элемента И и первый и второй входы элемента ИСКЛЮ- .20ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 образуют в совокупности. информационный вход блока, выход первого ВЯ-триггера 24 соединен с вторым входом первого элемента И 20, второй вход третьего элемента И 22 объединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19, а выход соединен с третьим входом четвертого элемента И 23.Блок 17 выделения горизонтальной составляющей углового рассовмещения содержит (фиг;3) четыре идентичных канала на фиг.З позицией не обозначены), каждый 1-й, где 1=1,4 из которых состоит из четырехВЗ-триггеров 2 бь 29 ь двенадцати элементов И 30,41 ь двух элементов 42 и 43 ИС КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,двух счетчиков 441 и 45 и трех двухвходовых элементов 46 ь,48 ИЛИ, и четырехвходовый элемент ИЛИ 49, каждый из входов которого соединен с выходом соответствующего канала, а выход,является выходом блока, первые входы первого, второго, шестого и седьмого элементов И 30 ъ 311,351 и 361 образуют первый информационный вход блока, а их вторые входы объединены с первыми входами десятого и двенадцатого элементом И 39 и 411 являются вторым.информационным входом блока, второй вход одиннадцатого элемента И 40 объединен с Я-входами первого, второго и третьего ВЯ-триггеров 26 ъ 27 и 28 и является кадровым синхровходом блока, Я- вход четвертого ВЯ-триггера 291 является строчным синхровходом блока, выход первого элемента И 30 соединен с первыми входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 42 и четвертого элемента И 33 ъ вторые входы которых соединены с выходом третьего элемента И 32 ь первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами второго элемента И 31 и первого ЯБ-тригера 2 Гь инверсный выход первого элемента 42 ИСКЛЮЧЛ 10 ЩЕЕ ИЛИ соединен с первым входам пятого элемента И 34 ь второй вход катара а соединен с выходом четвертага элемента И 331, а выход соединен с В-вхадам первого ВЯ-триггера 261 и первым входом первого элемента ИЛИ 46 ь второй вход котарога объединен с В-входам второго ВЯ-триггера 27 и соединен с выходом девятого элемента И 38 ь а выход соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 48 и В-входом третьего ВЯ-триггера 28 ь выход которого соединен с вторым входом десятого элемента И 39 и первым входом одиннадцатого элемента И 40 ь выход шестого элемента И 35 соединен с первыми входами второго элемента 43 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и второго элемента ИЛИ 47 ь вторые входы которых соединены с выходом восьмого элемента И 37 ь первый и второй входы которого соединены соответственна с выходами седьмого элемента И 36 и второго Ю-триггера 27 ь первый и второй входы девятого элемента И 38 соединены соответственно с выходами второго элемента 43 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и второго элемента ИЛИ 47 ь вход прямого счета и обнуляющий вход первого счетчика 44 соединены соответственно с выходами десятого и одиннадцатого элементов И 39 и 40 ь а выходы соединены соответственно с входами предустановки второго счетчика 45 ь вход обратного счета которого соединен с выходом двенадцатого элемента И 41 ь второй вход которого соединен с выходом четвертого ВЯ-триггера, В-вход которого объединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ 48 и соединен с выходом второго счетчика 45 ь вход разрешения предустановки которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ 48 ь а выход является выходом 1-го канала,Блок 16 выделения вертикальной составляющей углового рассовмещения содержит (фиг.4) четыре идентичных канала (на фиг,4 позицией не обозначены), каждый 1-й, где 1=14, из которых состоит из двух ВЯ-триггеров 50 и 51 ь пяти элементов И 525 бь двух элементов 57 и 58 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и двух двухвходовых элементов 591 и 60 ИЛИ, и четырехвходовый элемент ИЛИ 61, каждый из входов которого соединен с выходом соответствующего канала, а выход является выходом блока, первые входы первого и второго элементов 571 и 58 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ объединены соответственно с первыми входами второго элемента 53 И и первого элемента 59,ИЛИ и первые входы первого и четвертого элементов 521 и 55 И образуют информацион 1684597ный вход блока, Я-входы НЯ-триггеров 501 и 51 обьединены и являются кадровым синхровходом блока, а их К-входы соединены соответственна с выходами третьего и пятого элементов 54 и 56 И, первые входы которых соединены соответственно с инверсным входом первого и выходом второго элементов 57 и 58 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а вторые входы соединены соответственно с выходом второго элемента 531 И и выходом первого элемента 59 ИЛИ, второй вход первого элемента 52 И соединен с выходом первого КЯ-триггера 50 ь а выход соединен с вторыми входами первого элемента 57 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и второго элемента 53 И, второй вход четвертого элемента 551 И соединен с выходом второго ЯЯ-триггера 51, а выход соединен с вторыми входами второго элемента 581 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первого элемента 59 ИЛИ, первый и второй входы второго элемента 60 ИЛИ соединены соответственно с выходами третьего и пятого элементов 54 и 56 И, а выход является выходом 1-го канала.Блок 9 формирования электронного окна содержит (фиг.5) 2 п последовательно соединенных элементов 621,."62 к.622 п задержки. где и определяется заранее известным числом (2 п+ 1) элементов разложения электронного окна, и (2 п +1) О-триггеров 631,63 к,.632 л+1, вход первого элемента 621 задержки обьединен с О-входом перво го О-триггера 631 и является информационным входом блока, О-вход каждого к-го О-триггера 63 к (кроме первого О-триггера 631) соединен с выходом (к)-го элемента 62 кзедержки, С-входы О-триггеров 631,",63 к,.632 п+1 объединен ы и являются тактовым входом блока, выходы и-го и (п+1)- го О-триггеров 63 л и 63 п+1 образуют первый выход блока, выходы О-триггеров 631,63 к .,632 п+1 образуют второй выход блока, а выходы (п)-го, и-го и (и+1)-го О- триггеров образуют третий выход блока.Блок 12 горизонтальной коррекции изображения содержит (фиг.6) первый и второй элементы И 64 и 65, счетчик 66 и селектор- мультиплексор 67, выход которого является выходом блока, (2 п+1) информационных входов образуют первый информационный вход блока, а а адресных входов соединены соответственно с выходами счетчика 66, вход разрешения предварительной установки которого является строчным синхровходом блока, входы прямого и обратного счета соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И 64 и 65, первые входы которых объединены и явля 40 45 50,еидиконов соответствующих телевизионных камер 2 и 3, при этом ЭПС сориентирована параллельно строчной развертке видикона первой телевизионной камеры 2.В телевизионных камерах 2 и 3 происходит 55 квантование сигнала по уровню, его кодирование и фильтрация изображения. Эти преобразованные видеосигналы используются для дефектоскопического контроля планарных структур на экране блока 15 видеокантроля. 10 15 20 25 30 35 ются управляющим входом блока, при этом первый вход первого элемента И 64 является инверсным, информационные входы счетчика 66 образуют второй информационный вход блока, вторые входы первого и второго элементов И 64 и 65 обьединены и являются третьим информационным входом блока. Блок 10 вертикальной коррекции изображения содержит (фиг,7) регистр 68 сдвига, счетчик 69, первый и второй элементы И 70 и 71 и селектор-мультиплексор 72, выход которого является первым выходом блока, (2 п+1) информационных входов соединены с одноименными выходами регистра 68 сдвига, а в адресных входое соединены соответственно с выходами счетчика 69, вход разрешения предварительной установки которого является кадровым синхровходом блока, входы прямого и обратного счета соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И 70 и 71, первые входы которых объединены и являются управляющим входом блока, при этом первый вход первого элемента И 70 является инверсным, информационный вход и вход синхронизации регистра 68 сдвига являются соответственно первым информационным и тактовым входами блока, а первые (2 п+1) выходов (0,12) образуют второй выход блока, входы предварительной установки счетчика 69 образуют второй информационный вход блока, а вторые входы первого и второго элементов И 70 и 71 объединены и образуют третий информационный вход блока. Устройство работает следующим образом.Эталонная и контролируемая планарные структуры (ЗПС и КПС) устанавливаются на координатный стол и фиксируются, после чего осуществляется процесс контроля. Точность установки обеспечивается типовыми установочными приспособлениями, Увеличенные с помощью микроскопов оптической системы 1 иэображения поверхностей ЭПС и КПС проецируются на мишеньВидеосигнал квангуется по двумуровням, соответствующим "0" и "1" (например, подложка "0", а металлизация "1"), Ра.бота первой и второй телевизионных камер2 и 3 и генератора 5 тактовых импульсовсинхронизируется с помощью строчных икадровых синхроимпул ьсов, поступающих скадрового и строчного синхровыходов синхронизатора 4.Преобразованные видеосигналы поступают с выхода первой телевизионной камеры 2 на первый вход блока 15 и первый входформирователя 14, а с выхода второй телевизионной камеры 3 - на информационныйвход блока 9 формирования электронногоокна и первый вход коммутатора 11.На управляющем входе коммутатора 11присутствует сигнал "0", который позволяетсигналу, присутствующему на первом входекоммутатора 11, попасть на выход коммутатора 11 независимо от того, какой сигнал, присутствует на втором входе коммутатора11.С выхода коммутатора 11 видеосигналпоступает на второй вход блока 14, в котором осуществляется одновременное совмещение позитивного изображения КПС снегативным изображением ЭПС. При сложении обоих разностных изображений возникает полная разностная картина,характеризующая отличие изображенияКПС от ЭПС, при этом будут выделены дефекты как на самой металлизации, так и научастках между металлизацией,Генератор 5 тактовых импульсов генерирует тактовые импульсы частотой 10 МГц.В генераторе 5 осуществляется принудительная синхронизация тактовых импульсов кадровыми и строчнымисинхроимпульсами, поступающим на егокадровый и строчной синхровходы с соответствующих выходов синхронизатора 4.На информационный вход блока 6 вертикальной коррекции разностного изображения с выхода формирователя 14поступает видеосигнал, соответствующийразностному изображению сравниваемыхпланарных структур, а на так овый вход поступают тактовые импульсы с выхода генератора 5 тактовых импульсов. В блоке 6осуществляется подавление вертикальныхсоставляющих иэображения элементов несовмещения.С выхода блока 6 видеосигнал поступает на информационный вход блока 7 горизонтальной коррекции разностногоизображения, на тактовый вход которогопоступают тактовь.е импульсы с выхода генератора 5, Блок 7 горизонтальной коррекции разностнаго изображения г, О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 осуществляет распознавание и уничто кение вертикальных сосчааля ощих элеменгов несовмещения изображений срагшиваемых планарных струкгур.Скорректированньил сигнал посгупает на второй вход блока 15, на первом входе когорого присугствуст видеосигнал с первой телевизионной камеры 2, что позволяет оператору наблюдать на фоне изображения ЭПС дефекты КПС. Однако на экране могут также наблюдагься и элементы вертикального и горизонтального угловг,го рассовмещения, вызванного неточным совмещением ЭПС и КПС по углу. В этол случае оператор будет наблюдать дефекты в виде "ступенек", располагающихся вдоль вертикальной оси.Перед началом измерения, исходя иэ известного значения элементов разложения электронного окна (2 п+1), с полощью блока 13 оперативного управления на вторые информационные входы блоков вертикальной и горизонтальной коррекции изображения 10 и 12 вводится двоичный код номера и-го стоба и и-й строки электронного окна, Затем оператор с помощью блока 13 оперативного управления подает сигнал "1" на управляющий вход коммутатора 11, После подачи этого сигнала нэ экране блока 15 исчезают дефекты, связанные с неточным совмещением КПС и ЭПС по углу, Это происходит следующим образом, С выхода второй телевизионной камеры 3 видеосигнал поступает на вход блока 9 формирования электронного окна, с первого выхода которого сигналы поступают на информационный вход блока 8 определения начала угловой коррекции изображения,Блок 18 определения знака угла разворота производит автоматическое определение знака угла разворота КПС и вырабатывает соответствующие управляющие сигналы. На информационный вход блока 18 поступают видеосигналы с третьего выхода блока 9 формирования электронного окна, соответствующие п, и+1 строчкам иэображения. Эти сигналы поступают на элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19, третий элемент И 22 и первый элемент И 20, Признаком, по которому определяется знак угла разворота, является переход от комбинации 01 соответственно для (и)-й строки, к комбинации 11 для положительного угла разворота или 00 - для отрицательного. При этом информация (и)-й строки поступает на вторые входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 и третьего элемента И 22, информация и-й строки - на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19, информация (и+1)-й строки - на первый вход первого элемента И 20, Кадровый импульс,пос 1 упающий на В-вход первого ВЯ-трипера 24, устанавливает на его инверсном выходе сигнал "1", а кадровый синхроимпульс, поступающий на В-вход второго ВЯ-триггера 25, устанавливает на его выходе сигнал "О",На инверсном выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 сигнал "1" формируется в случае, когда на обоих входах одновременно присутствуют сигналы "0" или "1", т,е. когда изображение объекта не появилось в электронном окне(в двух соседних строках "0"), либо оно присутствует в двух соседних строках,На выходе второго элемента И 21 фор- мируется сигнал "1" в том случае, кода с начала кадра в (и)-й строке электронного окна "1" для положительного угла ("0" для отрицательного угла), в и-й строке электронного окна "1" для положительного угла ("0" для отрицательного угла) и в (и+1)-й строке электронного окна "1" как для случая положительного угла, так и для отрицательного угла,С выхода второго элемента И 21 сигнал "1" поступает на второй вход четвертого элемента И 23, на первый и третий входы которого поступают сигналы соответственно "1" (как для положительного, так и для отрицательного угла) с выхода первого элемента И 20, и "1" для положительного угла ("0" для отрицательного угла) с выхода третьего элемента И 22. Таким образом, для случая положительного угла сигнал "1" поступает свыхода четвертого элемеента И 23 на вход второго ВЯ-триггера 25 и присутствует там до прихода следующего кадрового синхроимпульса, для случая отрицательного угла сигнал "0" поступает с выхода четвертого элемента И 23 на Я-вход второго ВЗ-триггера 25 и присутствует там до прихода следующего кадрового синхроимпульса. Происходит это следующим образом, С выхода второго элемента И 21 сигнал "1" поступает на Я-вход первого ВЯ-триггера 24, на инверсном выходе которого устанавливается сигнал "0", тем самым прекращается поступление информации (и+1)-й строки на выход первого элемента И 20 и на первом входе четвертого элемента И 23 присутствует сигнал "0" до прихода следующего кадрового синхроимпульса.Блок 17 выделения горизонтальной составляющей углового рассовмещения осуществляет распознавание дефекта типа "ступенька" вдоль горизонтальной оси с момента появления в электронном окне начала изображения, Блок 17 содержит четыре канала, способные распознавать четыре"ступеньки" углового рассовмещения (случай с четырьмя "ступеньками характерен для небольших углов).Рассмотрим работу первого канала бло ка 17 для случая положительного угла разворота.С первого и второго информационныхвходов блока 17 сигналы поступают на вхо- .ды первого элемента И 30, второго элемента 10 И 31, шестого элемента И 35 и седьмогоэлемента И 36. На выходах этих элементов формируются сигналы "1" при совпадении сигналов "1", поступающих.с первого и второго информационных входов блока 17.15 Признаком горизонтальной составляющей "ступеньки" является переход от комбинации 01 соответственно для (и)-й и и - й строк изображения к комбинации 1 1. При этом информация (и)-й строки поступает 20 на первый вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 42 и первый вход четвертого элемента И 33, информация и-й строки - на первый вход третьего элемента И 32, первый вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮ ЩЕЕ ИЛИ 43 и первый вход второгоэлемента ИЛИ 47, информация (и+1)-й строки поступает на первый вход восьмого элемента И 37. Кадровый синхроимпульс, поступающий на 3-входы первого ВЯ-триг гера 26 и второго ВЗ-триггера 27, устанавливает на их выходах сигнал "1". На инверсном выходе первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 42 сигнал "1" формируется в случае, когда на обоих входах одновременно при сутствуют. сигналы "0" или "1", т.е. когдаизображение обьекта не появилось в электронном окне (в двух соседних строках "О"), либо оно существует в двух сосе,".них строках (на входе."1"), Одновременно с этим на 40 выходе четвертого элемента И 33 сигнал "1"формируется только тогда, когда на его входах присутствуют сигналы "1", т,е. когда в двух соседних(п)-й и и-й строках электронного окна появится изображение объекта.45 Сигнал "1" поступает на второй вход пятогоэлемента И 34, и если на его первом входе присутствует сигнал "1", то на выходе пятого элемента И 34 также будет присутствовать сигнал "1", что является признаком 50 споявления горизонтально составляющей"ступеньки". С выхода пятого элемента И 34 сигнал "1" поступает на В-вход первого ВЯ- триггера 26, на выходе которого устанавливается сигнал "0" до прихода следующего 55 кадрового синхроимпульса. Сигнал "0", присутствующий на втором входе третьего элемента И 32, прекращает поступление информации и-й строки изображения. Таким образом, на выходе четвертого элемента И ЗЗ формируется сигнал "0", который10 15 20 25 30 35 40 45 55 паступясп заем нд ворОЙ вход пятого элемента И 34.Кроме того, сигнал "1" поступает на первый вход первого элемента ИЛИ 46, на втром входе когорого присутствует сигнал "О". Происходит зто следующим образом,На выходе второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 43 формируется сигнал "О", в случае, когда на обоих входах одновременна присутствуют сигналы "0" или "1", Одновременно с этим на выходе второго элемента ИЛИ 47 формируется сигнал "1". Сигнал "1" поступает на второй вход девятого элемента И 38, а так как на его первом входе присутствует сигнал "0", то на в ходе девятого элемента И 38 формируется сигнал "0".Число тактовых импульсов в ступеньке определяется следующим образом, В начале кадра с кадрового синхровыхода синхронизатора 4 на Я-вход третьего ВЯ-триггера 28 поступает кадровый синхроимпульс, устанавливая на его выходе сигнал "1". Этот сигнал поступает на первый вход идиннадцатого элемента И 40, При поступлении на его второй вход кадрового синхроимпульса на его выходе формируется сигнал "1", который поступет на обнуляющий В-вход первого счетчика 44 и устанавливает на выходах уровень "О". С появлением в (и)-й и п-й строках изображения (для случая положительногоугла) сигнал "1" с выхода первого элемента ИЛИ 46 поступает на В-вход третьего ВЯ-триггера 28 и устанавливает на его выходе сигнал "0", который поступает на первый вход одиннадцатого элемента И 40, устанавливая на его выходе и на В-входе первого счетчика 44 сигнал "0", Одновременно с этим происходит прекращение поступления тактовых импульсов на вход прямого счета первого счетчика 44 с выхода десятого элемента И 39. В результате на выходах первого счетчика 44 до начала следующуго кадра будет присутствовать число тактовых импульсов с момента канала угловой коррекции иэображения до появления первой "ступеньки".С начала каждой последующей строки это число записывается во второй счетчик 45, поступая на его информационные входы, Происходит это следующим образом, Строчный синхроимпульс, поступая на,8- вход четвертого ВЯ-триггера 29, формирует на выходе сигнал "1", который поступает на второй вход двенадцатого элемента И 41. С приходам сигнала "1" с выхода первого элемента ИЛИ 4 т через третий элемент ИЛИ 48 на вход разрешения предварительной установки второго счетчика 45 производится запись числа, присутствующего на информационных входах, С приходом оче. редного таконого импульса с второго информационного входа блока 17 через первый вход двенадцатого элемента И 41 на вход обратного счета втраго счегчика 45 от записанного в счетчик числа вычитается единица. Когда в результате вычитания число, записанное во втором счетчике 45 обратится в ноль, на выходе второго счетчик ка 45 сформируется сигнал "1", который через второй вход третьего элемента ИЛИ 48 подается на вход разрешения предварительной установки второго счетчика 45, при этом производится запись числа, присутствующего на.его информационных входах, Кроме того, сигнал "1" с выхода второго счетчика 45 поступает на В-вход четвертого ВЯ-триггера 29, обнуляя его. Таким образом, сигнал "О", поступая на второй вход двенадцатого элемента И 41, прекращает поступлениетактовых импульсов с второго информационного входа блока 17 да прихода следующего строчного синхроимпульса,Работа других каналов осуществляется аналогичным образом.На выходе элемента ИЛИ 49 формируется сигнал "1" по мере появления в каждом из четырех каналов горизонтальной состав,яющей "ступеньки", величина которой в каждом отдельном канале. мажет быть различной, и поступает на блок 12 горизонтальной коррекции изображения. На фиг.8 представлены варианты положения контура прямоугольного объекта, причем на фиг. 8 а;б угловое положение объекта характеризуется "ступеньками" с равным количеством тактов. Однако возможно существование промежуточного угла разворота объекта, при котором контур объекта характеризуется тем, что в "ступеньках" будет различное количество тактов, что и показано на фиг.8,в.На фиг,9 представлены положения контура прямоугольного объекта для случаев положительного и отрицательного углов разворота. 50, Блок 12 горизонтальной коррекции изабражения производит уничтожение "ступенек" вдоль горизонтальной оси, т,е. производит смещение части изображения на сроку, осуществляя тем самым угловую коррекцию вдоль горизонтальной оси,Блок 16 вь 1 деления вертикальной составляющей углового рассовмещения осуществляет распознавание дефекта типа "ступенька" вдоль вертикальной оси с мо 1684597 1655 мента появления в электронном окне начала иэображения. Блок включает четыре канала, способных распознавать четыре"ступеньки" углового рассовмещения,Рассмотрим работу первого канала блока 16 для случая, положительного угла разворота.Признаком вертикальной составляющей "ступеньки" является переход от комбинации 11 соответственно для и-й и п-й)-й строк изображения к комбинации 0 1, С информационного входа блока 16 информация (и)-й строки поступает на первый вход пер вого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 57, информация п-й строки - на первый вход первого элемента И 52, первый вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 58 и первый вход первого элемента ИЛИ 59, информация (и+1)-й строки - на первый вход четвертого элемента И 55, Кадровый синхроимпульс, поступающий на Я-входы первого ВЯ-триггера 50 и второго ЯЯ-триггера 51, устанавливает на их выходах сигнал "1". На инверсном выходе первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 57 сигнал "1" формируется в случае, когда на обоих входах одновременно присутствуют сигналы "0" или "1", Одновременно с этим на выходе второго элементе И 53 сигнал "1 "формируется только тогда, когда на его входах присутствуют сигналы "1", Для случая положительного угла разворота на выходс второго элемента И 53 формируется сигнал "0", который поступает на втрой вход третьего элемента И 54, на первый вход которого поступает сигнал "1" с инверсного выхода первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 57. Таким образом, с выхода третьего элемента И 54 сигнал "0" поступает на й-вход первого КЯ-триггера 50 и на первый вход второго элемента ИЛИ 60 на втором входе которого в это время присутствует сигнал "1". Поисходит это следующим образом. На выходе второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 58 формируется сигнал "1" в случае, когда на обоих входах одновременно отсутствуют сигналы "0" или "1". Одновременно с этим на выходе первого элемента ИЛИ 59 формируется сигнал "1", который поступает на второй вход пятого элемента И 56, а так как на его первом входе присутствует сигнал ".1", то на выходе пятого элемента И 56 формируется сигнал "1", который поступает на втрой вход второго элемента ИЛИ 60 и на й-вход второго ЯЯ-триггера 51, на выходе которого устанавливается сигнал "0" до при- хода следующего кадрового синхроимпульса. Сигнал "0", присутствующий на втором входе четвертого элемента И 55, прекращает поступление информации (пф 1).й строкиизображения. На выходе первого элементаИЛИ 59 формируется сигнал "0", которыйпоступает затем на втрой вход второго эле 5 мента ИЛИ 60.На выходе элемента ИЛИ 61 формируется сигнал "1" по мере появления в каждомиэ четырех каналов вертикальной составляющей "ступеньки", величина которой в каж 10 дом отдельном канале может бытьразличной, и поступает на блок 10 вертикальной коррекции иэображения,Блок 10 вертикальной коррекции изображения проивзодит уничтожение "ступе 15 нек". вдоль вертикальной оси, т.е.производит смещение части иэображенияна такт, осуществляя тем самым угловуюкоррекцию вдоль вертикальной оси.С выхода блока 10 вертикальной кор 20 рекции изображения скорректированныйпо углу видеосигнал поступает на второйвход коммутатора 1. Коммутатор 11 подключает к входу формирователя 14 скорректированный или некорректированный25 видеосигнал в зависимости от сигнала, присутствующего на управляющем входе. Вформирователе 14 осуществляется формирование разностного изображения скорректированного сигнала. При подключении к30 формирователю 14 екорректированного видеосигнала на экране блока 15 операторбудет наблюдать исчезновение дефектов,связанных с неточным совмещением ЭПС иКПС по углу, В результате в состав разност 35 ного изображения, характеризующего отличие контролируемой структуры отэталонной, входит изображение только дефектов топологии КПС без элементов углового рассовмещения сравниваемых40 структур.Таким образом, электронное распознавание величины вертикальной и горизонтальной составляющих угловогорассогласования и знака угла разворота45 КПС позволяет исключить ошибки, неизбежные при визуальном считывании информации с экрана, выполняемом оператором,тем самым обеспечивается повышение достоверности контроля. Автоматизация ука 50 занных операций обеспечивает также увеличение производительности контроля, ф ор мул а изобретения 1, Устройство дефектоскопическогоконтроля планарных структур, содержащее двухканальную оптическую систему, две телевизионные камеры, соединенные соответственно по первому и второму оптическим каналам с оптической системой, последовательно соединенные формирователь разностного иэображения, блок верти 17 1%1 фЛкальной коррекции рззнос 1 ного изображения и блок горизонтальной коррекции разностного изображения, последовательно соединенные блок формирования электронного окна и блок определения начала угловой коррекции изображения, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами блока вертикальной коррекции разностного изображения, блока горизонтальной коррекции разностного изображения, блока формирования электронного окна и блока определения начала угловой коррекции иэображения, блок видеоконтроля, первый вход которого обьединен с первым входом формирователя разностного изображения и соединен с выходом первой телевизионной камеры, а второй вход - с выходом блока горизонтальной коррекции разностного изображения, коммутатор, первый вход которого объединен с информационным входом блока формирования электронного окна и соединен с выходом второй телевизионной камеры, а выход соединен с вторым входом формирователя разностного изображения, Олок вертикальной коррекции изображения, первый выход которого соединен с вторым входом коммутатора, блок горизонтальной коррекции изображения, управляющий вход которого объединен с управляющим входом блока вертикальной коррекции изображения, первый информационный вход соединен с вторым выходом блока формирования электронного окна, а выход - с первым информационным входом блока вертикальной коррекции изображения, блок о перативного управления, первый выход которого соединен с вторыми информационными входами блока горизонтальной коррекции изображения и блока вертикальной коррекции изображения, а второй выход - с управляющим входом коммутатора, и синхронизатор, кадровый и строчной синхровходы которого соединены с одноименными синхровходами телевизионных камер, генератор тактовых импульсов и блока определения начала угловой коррекции изображения, кадровый синхровход блока вертикальной коррекции изображения и строчной синхровходы блока горизонтальной коррекции изображения соединены с одноименными синхровходами синхронизатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и производительности контроля, оно снабжено блоком определения знака угла разворота, информа:,ионный вход которого соединен с третьим выходом блока формирования электронного окна, а выход - с управляющим входом блока горизонталь 50.ход соединен с третьим входом четвертого элемента И.3. Устройство по п.1, отл и ч а ю щеес я тем, что блок выделения горизонтальной составляющей углового рассовмещения вы 55полнен в аиде четырех идентичных каналов и четырехвходового элемента ИЛИ, каждый из входов которого соединен с выходом соответствующего канала, а выход является выходом блока, каждый 1-й, где 1=14, из каналов состоит из четырех ВЯ-триггеров,101520 253035 40 45 ной коррекции изображения блоком выде. ления вертикальной составляющей угловогорассовмещения, информационный вход которого соединен с вторым выходом блока вертикальной коррекции иэображения, а выход - с третьим информационным входомблока вертикальной коррекции изображения и блоком выделения горизонтальной составляющей углового рассовмещения, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с вторым выходом блока формирования электронного окна и выходом блока определения начала угловой коррекции иэображения, выход соединен с третьим информационным входом блока горизонтальной коррекции изображения. а строчный синхровход соединен с одноименным синхровходом синхронизатора, кадровый синхровход которого соединен с одноименными синхровходами блока определения знака угла разворота,блока выделения вертикальной составляющей углового рассовмещения и блока выделения горизонтальной составляющей углового рассовмещения.2. Устройство по п,1, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что блок определения знака угла разворота выполнен в виде элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, четырех элементов И идвух ВЯ-триггеров, В-входы которых объединены и являются кадровым синхровходом блока, 5-вход второго ВЯ-триггера соединен с выходом четвертого элемента. И, а выход является выходом блока, первые входы второго и четвертого элементов И соединены с выходом первого элемента И,Я-вход первого ВЯ-триггера, первый вход третьего элемента И и второй вход четвертого элемента И соединены с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход первого элемента И и первый и второй входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ образуют информационный вход блока, выход первого ВЯ-триггера соединен с вторым входом первого элемента И, второй вход третьего элемента И соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а вы