Wire Recognition on the Chip Photo based on Histogram

Wire recognition is one of the important tasks in chip reverse engineering since connectivity comes from wires. Recognized wires are used to recover logical or functional representation of the corresponding circuit. Though manual recognition provides accurate results, it becomes impossible, as the number of wires is more than hundreds of thousands. Wires on a chip usually have specific intensity or color characteristics since they are made of specific materials. This paper proposes two stage wire recognition scheme; image binarization and then the process of determining whether regions in binary image are wires or not. We employ existing techniques for two processes. Since the second process requires the characteristics of wires, the users needs to select the typical wire region in the given image. The histogram characteristic of the selected region is used in calculating histogram similarity between the typical wire region and the other regions. The first experiment is to select the most appropriate binarization scheme for the second process. The second experiment on the second process compares three proposed methods employing histogram similarity of grayscale or HSV color since there have not been proposed any wire recognition method comparable by experiment. The best method shows more than 98% of true positive rate for 25 test examples.

칩 사진 상의 와이어 인식 방법

칩 상에서 연결을 담당하는 와이어의 인식은 칩 역공학에서 가장 중요한 부분 중 하나이다. 칩 사진에서 인식된 와이어는 칩 회로의 논리 수준 또는 기능 수준 표현을 복원하는데 사용된다. 기존의 칩 역공학에서 주로 사용되는 수작업에 의한 와이어 인식은 정확한 결과를 제공하지만, 한 칩이나 블록에 속한 와이어의 수가 수십 만개 또는 그 이상이 될 경우 너무 많은 시간이 걸리는 단점이 있다. 칩 상의 와이어는 그 재료에 따라 특정한 밝기나 색상 특성을 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 칩 사진에 나타나는 영역의 밝기나 색상 특성을 이용하여 와이어 여부를 판단하는 2단계 방법을 제안한다. 즉, 이미지 이진화 과정과 이진 이미지에 나타나는 영역에 대한 와이어 여부를 판단하는 과정으로 이루어진다. 활용되는 기법들은 기존에 제안된 기법들을 이용한다. 둘째 단계에서, 와이어 영역의 특성을 지정해주기 위해서 사용자는 특정 와이어 영역을 선택하는 과정을 수행해야 한다. 선택된 와이어 영역의 히스토그램 특성은 다른 영역과의 히스토그램 유사도를 계산하는 데 사용된다. 첫 번째 실험은, 기존에 제안된 몇 가지 이미지 이진화 기법 중에서 둘째 단계를 위해 적절한 한 가지 기법을 선택하기 위한 것이다. 와이어 영역 판별 방법에 대한 둘째 실험은, 실험적으로 비교 가능한 기존 방법이 없는 관계로, 본 논문에서 제안하는 그레이 스케일 또는 HSV 컬러를 이용하는 히스토그램 유사도 비교 방법 세 가지에 대한 비교 실험 결과를 제시한다. 제일 성능이 좋은 방법은, 와이어 영역으로 판단한 영역이 진짜 와이어 영역인 비율이 98% 이상임을 확인하였다.