DE3210814A1

DE3210814A1 - Verfahren zum bestimmen einer optimalen schwelle, um ein binaeres abbildungssignal zur verwendung in einem mustererkennungssystem zu erhalten

Info

Publication number: DE3210814A1
Application number: DE19823210814
Authority: DE
Inventors: Seiji Hachioji Kashioka; Hiroshi Sakou
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-03-25
Filing date: 1982-03-24
Publication date: 1982-11-11
Also published as: US4491962A; JPS57157378A; GB2098319B; GB2098319A; DE3210814C2

Description

VERFAHREN ZUM BESTIMMEN EINER OPTIMALEN SCHWELLE₇Um EIN BINÄRES ABBILDUNGSSIGNAL ZUR VERWENDUNG IN EINEM MUSTERERKENNUNGSSYSTEM ZU ERHALTEN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Schwelle zum Umsetzen eines Mehrpegelsignals in ein Binärsignal und insbesondere ein Verfahren zum Bestimmen einer Schwelle, die zum Umsetzen eines Videosignals in ein Binärsignal für den Fall geeignet ist, in dem aus einem Abbild herausgeschnittene Teilmuster aufeinanderfolgend mit einem Bezugsmuster verglichen werden zum Erkennen der Form und der Lage eines bestimmten Musters, das in dem Abbild enthalten ist.

Bei Mustererkennungssystemen wird ein Videosignal, das durch eine Abbildungseinrichtung wie eine Fernsehkamera erzeugt ist, so verarbeitet, daß aufeinanderfolgend zweidimensionale Teilmuster erzeugt werden, die jeweils einem begrenzten Abschnitt eines Abbildes entsprechen, wobei die so erzeugten Teilmuster aufeinanderfolgend mit einem Bezugsmuster verglichen werden, um das Vorliegen oder Nichtvorliegen sowie die Lage eines Teilmusters zu erfassen, das die gleiche Charakteristik wie das Bezugsmuster besitzt. Ein solches Mustererkennungssystem wird bei verschiedenen Arten von automatischen Vorrichtungen in größerem Umfang verwendet. Beispielsweise wird ein Mustererkennungssystem zum Diskriminieren zwischen Teilen verwendet und zum Erkennen der Lage eines Teils in einem Prozess zum automatischen Zusammensetzen von Halbleiterteilen.

Bei den oben erwähnten Mustererkennungssystemen wird das Bezugsmuster vorbereitet oder gespeichert derart, daß Bildelemente, die einem charakteristischen Teil entsprechen, das in einem abzubildenden Objekt enthalten ist,und eine vorgegebenen Form besitzt,in einem binären Zustand angeordnet wird, nämlich im Zustand "1" oder "0".

Andererseits wird ein Videosignal, das sequentiell durch eine Abbildungseinrichtung in Übereinstimmung mit einem Abtastbetrieb auf einer Abbildungsebene der Abbildungseinrichtung vorgesehen wird, in ein Binärsignal auf der Grundlage einer vorgegebenen Schwelle in einem Zeitintervall umgesetzt entsprechend einem Bildelement und wird danach einer Herausschneidschaltung zum sequentiellen Herausschneiden von Teilmustern des Abbildes zugeführt. Mehrere Teilmuster, deren jedes in der Anzahl der BiIdelemente gleich dem Bezugsmuster ist, werden durch die Herausschneideschaltung aufeinanderfolgend vorgesehen und die Zustände jedes Bildelements in jedem Teilmuster werden mit dem Zustand eines entsprechenden Bildelements im Bezugsmuster mittels einer Vergleicherschaltung verglichen. Folglich kann das Ausmaß oder der Grad der Übereinstimmung (Koinzidenzgrad) zwischen einem Teilmuster und dem Bezugsmuster durch die Anzahl derjenigen Bildelemente in dem Teilmuster beurteilt werden, die die gleichen Zustände wie entsprechende Bildelemente in dem Bezugsmuster besitzen. Weiter kann erfaßt werden, daß das gleiche Muster wie das Bezugsmuster in einer Lage am Abbild existiert, in der ein Teilmuster mit hohem Koinzidenzgrad mit dem Bezugsmuster aus einem Abbild herausgeschnitten ist.

In diesem Fall wird ein Binärwert jedes Bildelementes, das in der Nachbarschaft der Grenze zwischen heller Fläche und dunkler Fläche an einem Teilmuster vorliegt, sehr leicht verändert abhängig von einer Schwelle zum Umsetzen des Videosignals in das Binärsignal. Wenn die Schwelle von einem

3.0 optimalen Wert abweicht, zeigt ein Teilmuster, das gleich dem Bezugsmuster sein sollte, einen derart niedrigen Koinzidenzgrad, wie Teilmuster mit Charakteristiken, die sich "von denen des Bezugsmusters unterscheiden. Weiter wird in dem Fall, in dem ein dreidimensionales Muster beispielsweise ein Metalldraht oder ein Verbindungskissen, das auf der Oberfläche eines Halbleiterchips gebildet ist, zu erkennen

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ist, " der Zustand jedes Bildelements, das in der Nachbarschaft der Grenze zwischen heller Fläche und dunkler Fläche eines Teilmusters vorliegt, sehr viel mehr durch die Abweichung im Schwellenwertpegel beeinflußt, um das Binärsignal zu erhalten, da Licht unregelmäßig von einem Umfangsabschnitt des dreidimensionalen Musters reflektiert wird.

Fig. 1A zeigt ein Abbild eines zu erkennenden Musters und, das Abbild enthält ein rechteckförmiges Verbindungskissen 1 gegen einen dunklen Hintergrund. Eine Vollinie I gemäß Fig. 1B zeigt den Pegel eines Videos'ignals, das links einer Linie bzw. Geraden χ durch die Mitte des Verbindungskissens 1 erhalten wird. Fig. 2A bis Fig. 2C zeigen Teilmuster, die erhalten werden, wenn ein Videosignal von einem Abschnitt, der durch eine Strichlinie II in Fig. 1A umgeben ist, in ein Binärsignal auf der Grundlage von drei Schwellenwerten T„, T,. und T_T umgesetzt werden. Ein Zickzack-

Xl W Ju

Muster, das an der Grenze zwischen hellen und dunklen Flächen in jedem dieser Teilmuster erhalten wird, wird durch die erwähnte unregelmäßige Lichtreflexion verursacht. Wenn ein Muster gemäß Fig. 3 als Bezugsmuster zur Verfügung steht, zeigt das Teilmuster gemäß Fig. 2B den höchsten Koinzidenzgrad mit dem Bezugsmuster unter den Teilmustern gemäß den Fig. 2A bis 2C, wobei eine derartige Beziehung zwischen der Schwelle und dem Koinzidenzwert, wie sie durch eine Kurve I in Fig. 4 dargestellt ist, erhalten wird. Weiter ändert sich der Pegel des Videosignals abhängig von der Lichtquelle zum Beleuchten eines Sehfeldes einer Abbildungseinrichtung oder abhängig von einer Änderung der Charakteristik der Abbildungseinrichtung. Wenn beispielsweise der Pegel des Videosignals abgesenkt wird, wie das durch die Strichlinie II in Fig. 1B dargestellt ist, wird die Spitzenlage in der Beziehung zwischen der Schwelle und dem Koinzidenzgrad in Richtung auf T_L verschoben, wie das durch eine Strichlinie II in Fig. 4 dar-

gestellt ist. Wenn die Schwelle zum Erhalten des Binärsignals von einem optimalen Wert abweicht, wird der Koinzidenzgrad zwischen dem Bezugsmuster und einem wirklichen Teilmuster herabgesetzt. Deshalb kann die Erfassung eines Zielobjektes zu einem Fehler führen und wird die Genauigkeit_/mit der die Lage des Zielobjektes erfaßt wird, verringert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einstellen der Schwelle zum Umsetzen eines Videosignals in ein Binärsignal auf einen optimalen Wert für die Mustererkennung anzugeben.

Gemäß der Erfindung, wird zunächst ein Muster vorgegebener Form, das an einer oder mehreren Stellen einer Oberfläche eines abgebildeten Objektes vorliegt, zuvor als Bezugsmuster gespeichert_f eine Schwelle zum Erhalten eines Binärsignals wird schrittweise geändert, ein Videosignal wird in das Binärsignal auf der Grundlage jedes Schwellenwertes umgesetzt, um ein binäres Abbild zu erhalten, mehrere Teilmuster, die sich in Lage auf dem binären Abbild voneinander unterscheiden, werden aufeinanderfolgend von dem binären Abbild herausgeschnitten zum Vergleich nit dem Bezugsmuster, wobei der Gesamtko-.25 inzidenzgrad zwischen den mehreren Teilmustern und dem Bezugsmuster berechnet wird, und ein Schwellenwert, bei dem der Gesamtkoinzidenzgrad am höchsten ist, aus verschiedenen Schwellenwerten ausgewählt wird. Der Gesamtkoinzidenzgrad zeigt an, wie mehrere Teilmuster, die in einem auf der Grundlage eines Schwellenwertes erhaltenen binären Abbild enthalten sind, mit dem Bezugsmuster als Ganzes übereinstimmen.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

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Fig. 1A ein Abbild eines Objektes,

Fig. 1B Pegel eines von einem Teil des Abbildes gemäß Fig. 1A erhaltenen Videosignals,

Fig. 2A bis 2C binäre Abbilder, die durch Verarbeiten des Abbildes gemäß Fig. 1A auf der Grundlage verschiedener Schwellenwerte erhalten werden,

Fig. 3 ein Bezugsmuster zur Verarbeitung des Abbildes gemäß Fig. 1A,

Fig. 4 eine Darstellung der Beziehungen zwischen der Schwelle zum Erhalten eines binären Abbildungssignals und dem Koinzidenzgrad zwischen dem Abbild und dem Bezugsmuster ,

Fig. 5 ein Blockdiagramm des gesamten Aufbaus eines Mustererkennungssystems, bei dem die Erfindung anwendbar ist,

Fig. 6 ein Beispiel eines Abbildes in einer Suchfläche, das bei dem System gemäß Fig. 5 verwendet ist,

Fig. 7A bis 7D, beispielhaft Ansichten von Bezugsmustern, die bei dem System gemäß Fig. 5 verwendet sind,

Fig. 8 ein Beispiel eines Abbildes einer Bezugsfläche, die bei dem System gemäß Fig. 5 verwendet ist,

Fig. 9 ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines ausführlichen Schaltungsaufbaus der Signalverarbeitungsschaltung 4 gemäß Fig. 5,

Fig. 10 ein Blockschaltbild eines konkreten Schaltungsaufbaus der Schwellenwertschaltung 44 gemäß Fig. 9,

Fig. 11 ein Fließdiagramm zur groben Übersicht einer Steuerprozedur der Mustererkennungsverarbeitung, die gemäß der Erfindung bei dem System gemäß Fig. 5 durchgeführt wird,

Fig. 12 ein Fließdiagramm zur ausführlichen Erläuterung der Routine 104 gemäß Fig. 11 zur Bestimmung einer Anfangsschwelle,

Fig. 13 ein Fließdiagramm zur ausführlichen Erläuterung der Routine 110 gemäß Fig. 11 zum Erneuern

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einer Schwelle,

Fig. 14 ein Blockdiagramm eines konkreten Schaltungsaufbaus der Flächenteilerschaltung 50 gemäß Pig.

Die Fig. 1 bis 4 wurden bereits erläutert.

Fig. 4 zeigt den Gesamtaufbau eines Mustererkennungssystems, bei dem ein Verfahren zum Einstellen einer optimalen Schwelle gemäß der Erfindung anwendbar ist.

Fig. 5 zeigt eine Abbildungseinrichtung 3, eine Signalverarbeitungsschaltung 4 einschließlich einer Schaltung zum Umsetzen eines Videosignals 5, die durch die Abbildungseinrichtung 3 erzeugt ist, in ein binäres Signal, einen Datenprozessor 6, der programmbetrieben ist, zum Ausgeben verschiedener Steuersignale 60 einschließlich eines Signals zum Steuern der Schwelle, die bei der erwähnten Signalumsetzung verwendet ist zum Steuern des Betriebes der Signalverarbeitungsschaltung 4, einen Speicher 7, der mit dem Datenprozessor 6 verbunden ist und einen Regler 10 zum Steuern des Betriebes des Datenprozessors 6.

Zunächst erfolgt eine Erläuterung eines Beispiels einer Vorqehensweise bei der Mustererkennung, die bei dem erwähnten Mustererkennunyssystem verwendet wird. Es sei ein Fall angenommen, bei dem als Beispiel eine Halbleitertablette das Objekt der Erkennung ist.

Eine Fläche zum Suchen eines Zielmusters ist an einer bestimmten Stelle auf der Abbildungsfläche der Abbildungseinrichtung zuvor vorgesehen. Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines Abbildes in der Suchfläche. Strichlinien in Fig. 6 zeigen die Grenzen zum Unterteilen der Suchfläche in mehrere Sektionen in sowohl Längs- als auch Querrichtung auf, nämlich in den Richtungen der X- und der Y-Achse.

Jede der Sektionen ist durch mehrere Bildelemente gebildet

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-9-beispielsweise durch 13x13 Bildelemente.

Die Fig. 7A bis 7D zeigen vier Arten von Bezugsmustern a, b, c und d, die in dem Speicher 7 gespeichert sind. Jedes dieser Bezugsrauster ist in der Größe kleiner als die Sektion und enthält beispielsweise 4x4 Bildolemente. Beim vorliegenden Beispiel entsprechen die Bezugsmustar a, b, c und d jeweils den vier Eckabschnitten eines Rechteckmusters auf der Halbleitertablette.

Die Signalverarbeitungsschaltung 4 schneidet aufeinanderfolgend Teilmuster, deren jedes in der Größe den obigen Bezugsmustern gleich ist, aus der Suchfläche heraus. Jedes der so erhaltenen Teilmuster wird mit den Bezugsmustern a bis d verglichen. Sowohl die Art eines Bezugsmusters , das mit einem Teilmuster übereinstimmt als auch die Koordinaten, die eine Lage,in der das übereinstimmende Teilmuster herausgeschnitten ist, anzeigen, werden erfaßt. Die Koordinaten, die die Lage eines Teilmusters anzeigen, werden beispielsweise durch X- und Y-Koordinaten eines Bildelementes gegeben, das an dem unteren rechten Eck von 4x4 Bildelementen vorliegen, die das Teilmuster bilden. Die Lage jedes der Teilmuster, die in der Suchfläche gemäß Fig. 6 vorliegen, und die die gleichen wie die Bezugsmuster sind, können durch die erwähnte Signalverarbeitung erfaßt werden.

Eine vorgegebene Bezugsfläche wie gemäß Fig. 8 ist zuvor auf dem Objekt, nämlich der Halbleitertablette, vorgesehen.

Koordinatendaten, die die Lagen der Teilmuster anzeigen, die in der Bezugsfläche vorliegen, und die mit den Bezugsmustern übereinstimmen, werden im Speicher 7 gespeichert. Die Bezugsfläche wird so groß gemacht, daß ein Muster auf der Suchfläche abgebildet werden kann, wenn die Halbleitertablette in dem Sehfeld der Abbildungseinrichtung innerhalb eines vorgegebenen Fehlerbereiches positioniert wird.

Folglich werden in dem Datenprozessor 6 die durch die Signalverarbeitungsschaltung erhaltenen Koordinatendaten und die aus dem Speicher 7 ausgelesenen und als Bezugsgröße wirkenden Koordinatendaten miteinander in Beziehung gesetzt, um ein Teilmuster zu finden, das in der Suchfläche vorliegt und eine vorgegebene Lagebeziehung erfüllt, wobei die Lage der Halbleitertablette, die in dem Sehfeld der Abbildungseinrichtung auftritt,durch die Koordinaten-

die
daten erfaßt werden kann, dienilfge des erwähnten Teil-

musters anzeigen.

Fig. 9 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels eines konkreten Schaltungsaufbaus der Signalverarbeitungsschaltung 4 gemäß Fig. 5.

Gemäß Fig. 9 wird ein von einem Taktgenerator 41 erzeugtes Taktsignal 41S einem X · Y-Zähler 42 zugeführt, der aus einem X-Zähler (nicht dargestellt), der das Taktsignal 41S zum Erhalten einer X-Koordinate auf der Abbildungsebene der Abbildungseinrichtung 3 zählt , und einen Y-Zähler (nicht dargestellt) besteht, der das Übertragssignal des X-Zählers zählt zum Erhalten einer Y-Koordinate auf der Abbildungsfläche. Ein Synchronsignalgenerator 43 erzeugt ein Synchronsignal 43S, das zum Abtasten der Abbildungsebene der Abbildungseinrichtung 3 notwendig ist, auf der Grundlage des Inhalts des X .*. Y-Zählers 42.

Die Abbildungsebene der Abbildungseinrichtung 3 wird synchron zum Synchronsignal 43 zur Ausgabe des Videosignals 5 abgetastet. Das Videosignal 5 wird durch eine Schwellenwertschaltung 44 in ein Binärsignal 44S umgesetzt, das anzeigt, ob ein Abbild an einem Bildelement "weiß" oder "schwarz" ist. Das Binärsignal wird einem Abbildungsspeicher 45 zugeführt.

Der Abbildungsspeicher 45 und die Herausschneideschaltung 46 zum Herausschneiden eines Teilmusters können an sich bekannte Bauart besitzen (JP-PS 14 112/1971). Das heißt, der Abbildungsspeicher 45 ist durch (n-1) Schieberegister gebildet, die reihengeschaltet sind zum Zwischenspeichern

an

von binärer VideoinformatiorH (n-1) Abtastzeilen. Die Ausgangssignale dieser Schieberegister und das Binärsignal 44S entsprechen den η Bildelementen, die in einer Längenerstreckung der Abbildungsebene angeordnet sind. FoIg- lieh werden, wenn η Signale entsprechend den erwähnten η Bildelementen parallel aus dem Abbildungsspeioher 45 herausgeführt werden und der Herausschneideschal tuner 46 zugeführt werden, die aus η Schieberegistern besteht, die jeweils eine Länge von η Bit besitzen zur Ausgabe in Form einer Information mit η χ η Bit, Teilmuster jeweils entsprechend einem Abtastpunkt auf der Abbildungsebene und mit η χ η Bildelementen aufeinderfolgend herausgeführt.

Ein Register wird zum Halten oder Speichern eines Bezugsmusters verwendet, das mit den erwähnten Teilmustern in Verbindung zu bringen ist und Information von η χ η Bildelementen enthäIt_x und speichert das Bezugsmuster, das aus dem Speicher 7 ausgelesen ist. Die Inhalte des Registers 47 und das Ausgangssignal der Herausschneideschaltung 46 werden miteinander verglichen und miteinander in Beziehung gesetzt durch eine Beurteilungsschaltung 48 für jedes Paar entsprechender Bit, wobei die Anzahl der Bit am Register 7, die den gleichen Inhalt wie entsprechende Bit am Ausgang der Herausschneideschaltung 46 besitzen_/als Signal 48S ausgegeben werden, das den Koinzidenzgrad zwischen dem Bezugsmuster und einem Teilmuster anzeigt. Da die Schaltungen 45, 46 und 48 synchron zum Taktsignal 48S betrieben werden, werden die Signale 48, die den Koinzidenzgrad anzeigen, aufeinanderfolgend synchron zum Abtastbetrieb für aufeinanderfolgende Bild-

elemente an der Bildfläche bzw. Bildebene ausgegeben.

Eine Flächenteilerschaltung 50, die weiter mit Bezug auf Fig. 14 näher erläutert wird, wird synchron zum Taktsignal 41S betrieben und beurteilt, ob der vorliegende Abtastpunkt in einer effektiven oder wirksamen Abbildungsfläche liegt, nämlich der Suchfläche,oder nicht auf der Grundlage eines Übertragssignals 42C des X-Zählers und eines Koordinatensignals 49 (einschließ'lich eines X-Koordinatensignals 49X und eines Y-Koordinatensignals 49Y). Diese Signale 42C und 49 werden von dem X · Y-Zähler 42 ausgegeben. Wenn der Abtastpunkt in der Suchfläche liegt, wird ein Signal 51, das den Vergleich des Koinzidenzgrades wiedergibt, ausgegeben. Weiter teilt die Schaltung 50 die Suchfläche in mehrere Sektionen und erzeugt ein Adreßsignal 52 einschließlich Signalen 52X und 52Y, das eine Sektion anzeigt, in der der vorliegende Abtastpunkt liegt. Das Adreßsiqnal 42 wird über eine Adreßschalteinrichtung 55 einem Speicher 56 zugeführt, um darin den Koinzidenzgrad zu s Reichern, sowie einem Koordinaten&peicher 57.

Der Speicher 56 zum Speichern des Koinzidenzgrades besitzt Speicherbereiche entsprechend den Sektionen zum Speichern des höchsten Koinzidenzgrades unter Koinzidenzgraden zwischen Teilmustern und dem Bezugsmuster innerhalb jeder Sektion. Die Inhalte des Speichers 56 werden als Signal 56S in Übereinstimmung mit einer Adresse ausgelesen, die von der Adreßschalteinrxchtung 55 gegeben ist,zur Zufuhr zu einem Vergleicher 59 zusammen mit dem Signal 48S, d.is den Koinzidenzgrad angibt, das von der Beurteilungsschaltung 48 ausgegeben ist.

Der Vergleicher 59 gibt ein Impulssignal 59S ab, wenn der. neu erhaltene Koinzidenzgrad 48S höher als der Koinzidenzgrad 56S ist, der vom Speicher 56 zugeführt wird. Das

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• · ·■ ·

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Tmpulssignal 59S wird einem UND-Glied 54 zugeführt, das durch das Signal 51 geöffnet oder durchgeschaltet wird, das den Vergleichs-Koinzidenzgrad wiedergibt,und wird von dem UND-Glied 54 nur in einer Periode ausgegeben, während der das Signal 51 ausgegeben wird, als Impulssignal 54S zum Anzeigen der Erneuerung (nämlich der Fortschreibung) von Daten in den Speichern 56 und 57. Polglich speichert der Speicher 56 den neuen Koinzidenzgrad/ der durch das Signal 48S gegeben ISt₇ in einem Speicherbereich entsprechend dem Adreßsignal 52 abhängig von dem Impulssignal 54S.

Andererseits besitzt der Koordinatenspeicher 57 Koordinatenspeicherbereiche, die jeweils den Sektionen ent-Sprecherin einer Weise ähnlich dem Speicher 56_y und -speichert von dem X · Y-Zähler 52 an einen Koordinatenspeicherbereich ausgegebene Koordinatendaten 59, die durch die Schaltung 55 adressiert sind, wenn das Impulssignal 55S dem Speicher 57 zugeführt ist.

Der Abtastbetrieb für die Abbildungsebene wird wiederholt in der X-Richtung durchgeführt während Verschiebung des Abtastpunktes in der X-Richtung. Folglich ändert sich die Adresse zum Anzeigen von Sektionen in der Suchfläche aufeinanderfolgend in Übereinstimmung mit dem erwähnten Abtastbetrieb. Wenn die gesamte Abbildungsebene einmal abgetastet worden ist, werden der höchste Koinzidenzgrad zwischen Teilmustern und dem Bezugsmuster und die Koordinaten eines Teilmusters mit dem höchsten Koinzidenzgrad an jeder Sektion erhalten und werden in den Speichern 56 bzw. 57 gespeichert.

Fig. 10 zeigt den ausführlichen Schaltungsaufbau der Schwellenwertschaltung 44. Gemäß Fig. 10 wird ein von der Abbildungseinrichtung 3 zu einem invertierenden Eingangsanschluß eines Vergleichers 441 geführtes Videosignal 5 in ein

Binärsignal auf der Grundlage einer Schwellenspannung umgesetzt, die von einem Digital/Analog-Umsetzer 443 einem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Vergleichers 441 zugeführt ist. Eine Verriegelungsschaltung 442 (latch) verriegelt Schwellendaten 61, die von dem Datenprozessor 6 in Form eines Digitalsignals ausgegeben werden abhängig von einem Zeitsteuersignal T (nämlich einem Lese/Schreib-Signal von dem Datenprozessor 6) zum Senden der Schwellendaten zum Digital/Analog-Umsetzer 443. Das heißt, die Schwellenwertschaltung 44 setzt das Videosignal 5 in das binäre Signal 44S auf der Grundlage der Schwellendaten 61 um, die von dem Datenprozessor 6 gegeben werden.

Der Datenprozessor 6 kann ein Allzweck-Tafelrechner sein, beis jielsweise ein Mikrorechner der HMCS 6800-Serie der Firma Hitachi Ltd., Japan. Bei Versorgung mit einem Startsignal 10A von einem Regler 10 beginnt der Datenprozessor 6 die Steuerung des Betriebes der Signalverarbeitungsschaltung 4 in Übereinstimmung mit einer zuvor programmierten Prozedur, wie das in Fig. 11 dargestellt ist.

Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, d.h. eine Steuerprozedur für den Fall, in dem Halbleitertablet-

•25 ten, deren jede das Objekt der Erkennung ist, aufeinanderfolgend in dem Sehfeld der Abbildungseinrichtung angeordet werden, wobei die Lage jeder Halbleitertablette in dem Sehfeld in Übereinstimmung mit dem erwähnten Mustererkennungsverfahren erfaßt wird, und wobei ein Verbindungskissen auf jeder der Halbleitertabletten mit einem externen Leitungsdraht unter Verwendung einer Drahtverbindungseinrichtung (nicht dargestellt) verbunden wird. Die Prozedur gemäß Fig. 11 enthält verschiedene Routinen, die weiter unten erläutert werden.

Zunächst wird das erste Objekt, nämlich die erste Halbleitertablette in das Sehfeld durch eine Routine 102 eingeführt.

Anschließend wird eine Routine 104 zum Bestimmen einer Anfangsschwelle ausgeführt, die im folgenden anhand Fig. 9 und 12 ausführlich erläutert wird.

Gemäß der Erfindung kann die Schwelle zum Umsetzen des Videosignals 5 in das Binärsignal mehrere Pegel annehmen, die mit einer Schrittweite zwischen einer unteren Grenze THmin und einer oberen Grenze THmax beabständet sind, wobei jeder Pegel der Schwelle in der Schwellenwertschaltung 44 frei eingestellt werden kann. In einem Programm für die Routine zum Bestimmen der AnfangsschwelIe wird zunächst die untere Grenze THmin in den Schwellendaten, die in der Speichereinrichtung 7 gespeichert sind, durch eine Routine 122 ausgelesen und als Schwellendaten 41 zur Schwellenwertschaltung 44 ausgegeben. Anfänglich werden bei dem Fließdiagramm gemäß Fig. 12 die Schwellendaten 41 mit TH als variable Daten ausgedrückt.

Wenn die Schwellendaten 41 ausgegeben worden sind, wird eine Routine 124 durchgeführt. Das heißt, es werden solehe Anpassungsparameter wie die Abmessungen d und d~ jeder Sektion in den X- und Y-Richtungen (nämlich die Anzahl der Bildelemente in jeder Sektion in der X- und der Y-Richtung) ·, die Anzahl der Sektionen n- und n~ in der X- und der Y-Richtung und die Koordinaten X und Y eines

5 S

Bildelementes, das den Startpunkt einer Suchfläche angibt, zur Flächenteilerschaltung 50 in Form eines Signals 43 gesendet.

Wenn eine solche verarbeitung beendet ist,_wird eine Musteranpassungsroutine 126 ausgeführt. In dieser Routine wird einesder Bezugsmuster gemäß den Fig. 7A bis 7D aus dem

Speicher 7 ausgelesen zur Zufuhr als Signal 62 zum Register 47, werden Löschsignale 64 und 65 zum Speicher zum Speichern des Koinzidenzgrades bzw. zum Koordinatenspeicher 57 zum Löschen der Inhalte jedes der Speicher und 57 zugeführt und wird dann ein Schaltsignal 66 zur Adreßschalteinrichtung 55 geführt, so daß die Schaltung eine Adresse ausgeben kann, die von der Flächenteilerschaltung 50 zugeführt ist. Weiter wird ein Signal 47, das den Start eines Mustererfassungsbetriebes anzeigt, zur Flächenteilerschaltung 50 geführt. Die Flächenteilerschaltung 50, die mit dem Signal 67 versorgt ist, beginnt einen Mustererfassungsbetrieb zu dem Zeitpunkt, zu dem der Abtastpunkt zur Anfangslage in der Abbildungsebene an der Abbildungseinrichtung 3 zurückkehrt. Wenn die gesamte Abbildungsebene abgetastet worden ist, gibt die Flächenteilerschaltung 50 ein Endesignal 53 ab, um den Datenprozessor 6 über die Beendigung des Mustererfassungsbetriebes zu informieren. Als Ergebnis des Musteranpassungsbetriebes wird der Koinzidenzgrad zwischen Teilmustern eines binären Abbildes, das auf der Grundlage der Schwelle TH erhalten ist,und dem Bezugsmuster an jeder Sektion erhalten und werden diese Daten in dem Speicher 56 zum Speichern des Koinzidenzgrades gespeichert.
25

Bei Versorgung mit dem Endesignal 53 gibt der Datenprozessor 6 das Schaltsignal 66 an eine Routine 128 ab, um die Adreßschalteinrichtung 55 in einen solchen Zustand zu versetzen, daß zu den Speichern 56 und 57 Zugriff möglich ist mittels eines Adreßsignals 68, das von dem Datenprozessor 6 ausgegeben wird.' In dem Datenprozessor 6 wird der Koinzidenzgrad an jeder Sektion, die in dem Speicher 56 gespeichert ist, aufeinanderfolgend ausgelesen, und werden nur diejenigen Werte des Koinzidenzgrades, die den vorgegebenen Wert überschreiten, zum Berechnen der Gesamtsumme des Koinzidenzgrades aufaddiert. Die erwähnte Ge-

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β (5 *

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samtsumme ist gleich einem Wert, der durch Auf summieren der Anzahl derjenigen Bildelemente in einem Teilmuster erhalten wird, das den höchsten Koinzidenzgrad bei jeder Sektion zeigt, die den gleichen Zustand wie entsprechende Bildelemente in dem Bezugsmuster besitzen für mehrere Sektionen, die jeweils einen hohen Koinzidenzgrad zeigen.

Wenn die Gesamtsumme des Koinzidenzgrades berechnet worden ist, wird eine Routine 130 ausgeführt, d.h. die erwähnte Schwelle und die Gesamtsumme des Koinzidenzgrades werden in einem vorgegebenen Speicherbereich des Speichers 7 gespeichert. Danach wird eine Beurteilungsroutine 132 ausgeführt. Das heißt, es wird beurteilt, ob der Schwellenwert TH die obere Grenze THmax erreicht oder nicht. Wenn die Schwelle TH die obere Grenze nicht erreicht, wird eine Routine 134 zum Erhöhen der Schwelle TH um eine Schrittweite or ausgeführt. Dannjwird die Musteranpassungsroutine 126 von neuem ausgeführt. Folglich wird die Gesamtsumme des Koinzidenzgrades an jeder Schwel-Ie berechnet bis die Schwelle TH die obere Grenze THmax erreicht, und die Gesamtsumme des Koinzidenzgrades und die Schwellendaten werden in dem vorgegebenen Speicherbereich des Speichers 7 gespeichert. In dem Fall, in dem die Schwelle TH die obere Grenze erreicht, bzw. überschreitet, wird eine Routine 136 nach der Beurteilungsroutine 132 durchgeführt. In der Routine 136 wird der höchste Wert von den Werten ausgewählt, die die Gesamtsumme des Koinzidenzgrades für verschiedene Schwellenwerte anzeigen^und wird ein Schwellenwert entsprechend der Gesamtsumme des Koinzidenzgrades mit dem höchsten Wert als optimale Schwelle TH ausgegeben. Auf diese Weise geht die Routine 104 zu Ende.

In einer Routine 112 wird das Videosignal in ein Binärsignal auf der Grundlage der erwähnten optimalen Schwelle umgesetzt, wobei die Lage des Objektes unter Verwendung

des Bezugsmusters erfaßt wird, und die Lage des Verbindungskissens aus der erfaßten Lage des Objektes berechnet wird, um einen vorgegebenen Verbindungsbetrieb unter Verwendung der Drahtverbindungseinrichtung durchzuführen. Folglich werden, nachdem die Anpassungsparameter in der gleichen Weise wie in der Routine 124 gesetzt worden sind, die Bezugsmuster a bis d gemäß den Fig. 7A bis 7D aus dem Speicher 7 an vier aufeinanderfolgenden Vollbildern (Rahmen) ausgelesen und wird der gleiche Musteranpassungsbetrieb wie in der Routine 126 wiederholt durchgeführt. In diesem Fall wird jedesmal, wenn der Musteranpassungsbetrieb für ein Bezugsmuster beendet worden ist, das Schaltsignal 66 abgegeben. Das heißt, Daten bezüglich jeder Sektion werden aus dem Speicher 56 ausgelesen und Koordinatendaten entsprechend Sektionen, die den Koinzidenzgrad zeigen, der einen vorgegebenen Wert überschreitet, werden aus dem Koordinatenspeicher 57 zum Speichern in einem bestimmten Bereich des Speichers 7 ausgelesen. Daher werden die Lagen aller solcher Teilmuster in der Suchfläche, die mit den Bezugsmustern a bis d übereinstimmen, in dem Speicher 7 gespeichert und kann die Lage des Objektes durch Vergleichen dieser Lagen mit den zuvor gespeicherten Lagedaten des Musters gemäß Fig. 8 erfaßtwerden. Wenn die Ist-Lage des Objektes in dem Sehfeld der Abbildungseinrichtung erfaßt ist, kann die Lage, in der der Verbindungsbetrieb mittels der Verbindungseinrichtung durchzuführen ist, durch Berechnung korrigiert werden. Folglich kann, wenn Daten zum Korrigieren der Verbindungslage als Signal 35 gemäß Fig. 9 ausgegeben werden, der Datenprozessor 6 eine sequentielle Steuerung für den Verbindungsbetrieb durchführen.

In diesor Routine wird beurteilt, ob alle Objekte in das Sehfeld geführt worden sind oder nicht. Wenn nicht alle Objekte in das Sehfeld geführt worden sind, wird eine Routine 108 ausgeführt. Wenn alle Objekte zugeführt

-19-worden sind, wird der ganze Betrieb beendet.

Das nächste Objekt wird in das Sehfeld eingeführt. Dann wird eine Routine 110 durchgeführt. 5

Fig. 13 zeigt ein konkretes Fließdiagramm der Routine 110 zum Erneuern der Schwelle. Gemäß Ficr. 13 wire! eine Variable n, die anzeigt, wie oft die Schwelle erneuert worden ist, in einer Routine 142 auf Eins (1) qesetzt. Anschließend wird die Routine 124 gemäß ^ig. 12 zum Einstellen der Anpassungsparameter ausgeführt. Dann wird eine Routine 146 ausgeführt, um der Schwellenwertschaltung ■ 44 eine Schwelle TH zuzuführen, die sich durch folgende

Gleichung ergibt:
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TH₀ = TH₀₀- (2-n)ß (1),

wobei TH eine zuvor erhaltene optimale Schwelle anzeigt. 00

Insbesondere bezeichnet das Symbol TH_QO die optimale Schwelle, die bei der Erkennungsverarbeitung für das zum vorliegenden Objekt vorhergehende Objekt verwerdet worden war. Das heißt, in dem Zustand, in dem das zweite Objekt in das Sehfeld gebracht wird, ist das Symbol TH ein Wert, der durch die anfängliche Schwellenbestimmungsroutine 104 für das erste Objekt erhalten worden ist. Weiter zeigt ein Buchstabe ß auf der rechten Seite der Gleichung (1) eine Schrittweite beim Erneuern der Schwelle zum Umsetzen des Videosignals in ein Binärsignal an. Die Schrittweite ß kann der vorerwähnten Schrittweite or gleich sein. Wenn η dem Wert Eins entsnricht, ist die Schwelle TH , die der Schwellenwertschaltung zugeführt ist, kleiner als die anfängliche optimale Schwelle TH um die Schrittweite ß.

Wenn die Routine 146 ausgeführt worden ist, werden die Routinen 126, 128 und 130 gemäß Fig. 12 ausgeführt. Ins-

besondere werden die Musteranpassungsroutine 126, die Routine 128 zum Berechnen der Gesamtsumme des Koinzidenzgrades und die Routine 130 zum Speichern der¹Schwelle und der Gesamtsumme des Koinzidenzgrades ausgeführt. Wenn die Routine 130 beendet ist, wird in einer Beurteilungsroutine 154 beurteilt, ob η dem Wert 3 (drei) gleich ist oder nicht. Wenn η den Werten 1 oder 2 gleich ist, wird eine Routine 156 ausgeführt, d.h. der Wert η wird um Eins erhöht und dann werden die Routinen 146, 126', )28 und 130 von neuem ausgeführt. Als Ergebnis wird der Koinzidenzgrad zwischen dem binären Abbild und einem Bezugsmuster für drei Schwellenwerte TH₀₀-B, TH und TH +ß erfaßt und werdendie Gesamtsumme des Koinzidenzgrades für jeden Schwellenwert und jeder Schwellenwert in einem vorgegebenen Bereich des Speichers 7 gespeichert. Wenn in der Beurteilungsroutine 150 beurteilt wird, daß η = 3 _t wird die Routine 136 gemäß Fig. 12 zum Bestimmen und Speichern der optimalen Schwelle ausgeführt. Das heißt, der höchste Wert wird von den drei Werten gewähltdie dieGesamtsumme des Koinzidenzgrades anzeigen und in dem Speicher gespeichert sind_/und ein Schwellenwert TH -ß, ^TH _oO oder TH_OQ+ß entsprechend dem erwähnten Höchstwert wird als optimale Schwelle gewählt, die der Schwellenwertschaltung 44 zuaeführt wird. "25 Danach wird die erwähnte Routine 114 ausgeführt. Das heißt, die Routinen 108, 110 und 114 werden wiederholt ausgeführt bis die Verarbeitung für alle Objekte beendet ist.

Aus der vorstehenden Erläuterung ergibt sich, daß die Schwelle, die erreicht, daß das binäre Abbild am besten mit einem Bezugsmuster übereinstimmt bzw. an dieses angepaßt ist, in den Routinen 104 und 111 gemäß Fig. 11 bestimmt werden und ' die Lage eines Objektes mit zufriedenstellender Genauigkeit in der Routine 112 erfaßt

können
werden'zur Durchführunq einer Erkennuncfsverarbeitung

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durch Umsetzen des Videosignals in ein Binärsignal auf der Grundlage der erwähnten Schwelle.

Im folgenden wird ein konkreter Schaltungsaufbau der Flächenteilerschaltung 50 mit Bezug auf Fig. 14 näher erläutert.

Die Flächenteilerschaltung gemäß Fig. 14 besteht aus einem X-Adreß-Steuerteil und einem Y-Adreß-Steuerteil.

Fig. 14 zeigt Register 7OX und 7OY zum Speichern von Koordinaten X bzw. Y eines Startpunkts einer Suchfläche, Register 71X und 71Y zum Speichern von Abmessungen d_o und d- einer Sektion in der X- bzw. Y-Richtung, Register 72X und 72Y zum Speichern der Nummern der Sektionen η 2 und n* in der X- bzw. der Y-Richtung, Koinzidenzdetektoren 73X, 73Y, 74X, 74Y, 75X und 75Y, Zähler 76X, 76Y, 77X und 77Y, Flipflops 78X, 78Y und 79, UND-Glieder 8OX, 80Y, 81 und 84 und ODER-Glieder 82X, 82Y, 83X und 83Y. Die Parameter X₀, Y₀, d~, d. , n2 und n- werden vom Datenprozessor 6 in Form des Signals 63 zugeführt.

Zunächst wird die Arbeitsweise des X-Adreß-Steuerteils näher erläutert. Der Koinzidenzdetektor 73X vergleicht eine X-Koordinate 49X des Abtastpunktes_/ der von dem X«Y-Zähler 42 ausgegeben ist_/mit der Koordinate X des Startpunkts der Suchfläche, die in dem Register 7OX gehalten bzw. gespeichert ISt₇ und gibt ein Impulssignal 9OX ab, wenn die Koordinate 49X mit der Koordinate X übereinstimmt. Das Impulssignal 9OX setzt das Flipflop 78X und wird den Zählern 76X und 77X über die ODER-Glieder 82X und 83X zugeführt, um die Inhalte jedes dieser Zähler auf Null rückzusetzen. Wenn das Flipflop 78X gesetzt ist, wird das UND-Glied 8OX durch das Ausgangssignal des Flipflops 78X geöffnet bzw. durchgeschaltet. Deshalb wird das Taktsignal 41S dem Zähler

78X zugeführt und wird darin der Zählbetrieb begonnen.

Der Koinzidenzdetektor 74X gibt ein Impulssignal 91X ab, wenn die Inhalte des Zählers 76X mit der Breite d~ einer Sektion übereinstimmen, die in dem Register 71X gespeichert ist. Das Impulssignal 91X wird dem Zähler 77X zugeführt, um dessen Zählerstand um Eins zu erhöhen und wird weiter dem 'Rücksetzanschluß des Zählers 76X über das ODER-Glied 82X zugeführt. Folglich beginnt der Zähler 76X einen neuen Zählbetrieb jedesmal, wenn dessen Inhalte die Breite d2 einer Sektion erreichen,und die Inhalte des Zählers 77X werden um Eins jedesmal erhöht, wenn der Abtastpunkt von einer Sektion zur nächsten Sektion in X-Richtung bewegt wird. Weiter zeigen die

oder Nummer Inhalte des Zählers 77X eine Zahl^v(in X-Richtung) einer Sektion an, die nun der Abtastung unterliegt^ und werden als Signal 52X, das die X-Adresse der Sektion anzeigt, abgegeben.

Der Koinzidenzdetektor 75X vergleicht die Inhalte des Zählers 77X mit der Zahl bzw. der Nummer n~ der Sektionen in der X-Richtung, die in, dem Register 72X gespeichert ist, und gibt ein Tmpulssiqnal 92X ab, wenn die Inhalte des Ztthlcrs 77X ni.it der Zahl n^ der Sektionen übereinstimmt. Das Impulssignal 92X wird über das ODER-Glied 83X dem Rücksetzanschluß des Zählers 77X zugeführt, um dessen Inhalte auf Null wiederherzustellen und setzt weiter das Flipflop 81X zurück. Daher wird das UND-Glied 8OX gesperr^und es wird verhindert, daß das Taktsignal 41S dem Zähler 76X zugeführt wird. Diese Betriebe werden bei jeder Horizontalabtastzeile durchgeführt, weshalb das Signal 52X, das die X-Adresse einer Sektion in der Suchfläche anzeigt, wiederholt abgegeben wird.

Als nächstes wird der Y-Adreß-Steuerteil erläutert. Mit Bezug auf den unteren Teil der Fig. 14 wird, wenn das

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Signal 67, das den Start des Erfassungsbetriebes anzeigt, von dem Datenprozessor 6 ausgegeben wird, das Flipflop 79 gesetzt und wird das UND-Glied 84 geöffnet bzw. durchgeschaltet. Der Koinzidenzdetektor 73Y vergleicht eine Y-Koordinate 49Y des Abtastpunktes, der von dem X·Y-Zähler 42 ausgegeben ist mit der Koordinate Y des Startpunkts der Suchfläche, der im Register 7OY gespeichert ist, und gibt ein Impulssignal 9OY ab, wenn die Y-Koordinate 49Y mit der Koordinate Y_ übereinstimmt. Das Impulssignal 9OY wird den Zählern 76Y und 77Y über die ODER-Glieder 82Y und 83Y zum Rücksetzen dieser Zähler zugeführt. Weiter wird das Impulssiynal 9OY über das UND-Glied 84 dem Flipflop 78Y zugeführt, wenn das UND-Glied 84 offengehalten bzw. durchgeschaltet ist, um das Flipflop 78Y zu setzen,weshalb das UND-Glied 78Y geöffnet bzw. durchgeschaltet wird. Deshalb wird das Übertragssignal 42C, das von dem X-Y-Zähler 42 mit Intervallen einer Horizontalabtast ζ eile ausgegeben wird, dem Zähler 76Y zugeführt und wird darin der Zählbetrieb ausgelöst.

Der Koinzidenzdetektor 76Y gibt ein Impulssignal 91Y ab, wenn die Inhalte des Zählers 76Y mit der Länge d- (in Längsrichtung) einer Sektion übereinstimmt, die im Register 71Y gespeichert ist. Das Tmpulssignal 91Y wird dem Zähler 77Y zum Erhöhen des Inhaltes um Eins zugeführt und wird weiter über das ODER-Glied 82Y dem Rücksetzanschluß des Zählers 76Y zum Rücksetzen dessen Inhaltes zugeführt. Folglich beginnt der Zähler 76Y einen neuen Zählbetrieb jedesmal, wenn dessen Inhalte die Länge d.. in einer Sektion erreichen, und werden die Inhalte des Zählers 77Y um Eins jedesmal erhöht, wenn der Abtastpunkt von einer Sektion zur nächsten Sektion in Y-Richtung bewegt wird. Die Inhalte des Zählers 77Y zeigen eine Zahl (in der Y-Richtung) einer Sektion an, die nun der Abtastung unterliegt, und werden als Signal 52Y abgegeben, das die Y-Adresse der Sektion abzeigt.

Die Signale 52X und 52Y werden dem Speicher 56 zum Speichern des Koinzidenzgrades und dem Koordinatenspeicher 57 zugeführt.

Der Koinzidenzdetektor 75Y vergleicht die Inhalte des Zählers 77Y mit der Zahl n- der Sektionen in der Y-Richtung, die in dem Register 72Y gespeichert ist und gibt ein Impulssignal 92Y ab, wenn die Inhalte des Zählers 77Y mit der Zahl n- der Sektionen übereinstimmt. Das Impulssignal 92Y wird dem Zähler 77Y über das ODER-Glied 83Y zum Rücksetzen des Zählers 77Y zugeführt und wird simultan den Flipflops 78Y und 79 zum Rücksetzen dieser Flipflops zugeführt. Weiter wird das Impulssignal 92Y dem Datenprozessor 6 als Signal 53 zugeführt, das die Beendigung einer bestimmten Mustererfassungsverarbeitung anzeigt.

Das Flipflop 78Y wird während einer Abtastperiode für die Suchfläche offengehalten (durchgeschaltet gehalten), weshalb das Signal 51, das den Vergleich zwischen zwei Arten des Koinzidenzgrades anzeigt, von dem UND-Glied 81 ausgegeben wird, das mit einem Ausgangssignal 93 des Flipflops 78Y und einem Ausgangssignal 94 des UND-Glieds 8OX in dem X-Adreß-Steuerteil versorgt ist.

Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel wird die optimale Schwelle für ein Bezugsmuster gewählt und wird ein binäres Abbild, das auf der Grundlage der erwähnten optimalen Schwelle erhalten wird, allgemein in der Mustorerkennungsverarbeitung verwendet, unter Verwendung mehrerer Bezugsmuster. Dies kann jedoch durch eine Art und Weise ersetzt werden, bei der die optimale Schwelle für jede von mehreren Bezugsir.ustern erfaßt worden ist in der Routine 104 zum Bestimmen der Anfangsschwelle oder in der Routine 110 zum Erneuern der Schwelle, und die Schwelle zum Erhalten des binären Abbildes wird

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in der Routine 112 geändert zum Durchführen der Erkennungsverarbeitung jedesmal wenn das Bezugsmuster geändert wird.

Weiter sind bei dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel verschiedene Parameter, die der Flächenteilerschaltung 50 zum Bestimmen des Schwellenwertes zugeführt sind, die gleichen Parameter, wie sie bei der normalen Verarbeitung für die Mustererkennung verwendet werden. Es ist jedoch nicht stets erforderlich, die gleichen Parameter zu verwenden. Die Bestimmung der Schwelle kann in einer Fläche durchgeführt werden, die kleiner als eine normale Mustersuchfläche ist, oder kann in einer vergrößerten Fläche durchgeführt werden. Jede der Sektionen, die eine Suchfläche bilden, kann irgendeine Größe besitzen. Im extremen Fall können die Abmessungen d^ und d₂ einer Sektion in der Y- und der X-Richtung dem Wert Eins entsprechen. In diesem Fall werden Werte des Koinzidenzgrades zwischen einem Bezugsmuster und Teilmuster, die jeweils an einem Bildelement herausgeschnitten sind, aufaddiert.

Der Gesamt-Koinzidenzgrad kann die Gesamtsumme des Koinzidenzgrades zwischen einem Bezugsmuster und jedem Teilmuster sein oder kann ein Wert sein, der durch Aufsummieren des Höchsten sein, der von Werten gewählt ist, die den Koinzidenzgrad zwischen einem Bezugsmuster und einem Teilmuster in einer Sektion, für mehrere Sektionen, anzeigen.

Gemäß der Erfindung wird eine charakteristische Form, die in einem Abbild eines Objektes an einer oder mehreren Stellen vorliegt, zuvor als Bezugsmuster gespeichert und wird die Schwelle zum Umsetzen des Abbildes in ein binares Abbild bei der Mustererkennungsverarbeitung auf der Grundlage des höchsten Wertes des Gesamt-Koinzidenzgrades zwischen dem Bezugsmuster und Teilmuster bestimmt, die

an mehreren Stellen erhalten werden, an denen die charakteristische Form vorliegt. Die so bestimmte Schwelle kann stets eine optimale Schwelle für einen Musteranpassungsbetrieb zwischen dem Bezugsmuster und dem binären Abbild erreichen, trotz Schwankungen in den jeweiligen Charakteristiken eines Beleuchungssystems, eines Abbildungssystems und anderen Systemen.-Folglich ist die vorliegende Erfindung sehr wirksam in einem Mustererkennungssystem, in dem die Lageerfassung mit großer Genauigkeit durchgeführt werden muß.

Selbstverständlich sind noch andere Ausführungsformen möglich.

Lee.rseite

Claims

10

20

25

ANSPRÜCHE

Verfahren zum Bestimmen einer optimalen Schwelle zum Umsetzen eines Videosignals (5) eines Objektes in ein Binärsignal (44S), das in einem Verfahren zum Erkennen eines Musters an dem Objekt verwendbar ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Speichern eines Musters, das an einer oder mehreren Stellen an der Oberseite eines Objektes vorliegt, als Bezugsmuster (a bis d in den Fig. 7A bis 7D), Umsetzen eines Videosignals (5) eines Objektes in ein binäres Abbildungssignal (44S) auf der Grundlage jedes von verschiedenen Schwellenwerten (Routine 126), Herausschneiden mehrerer Teilmuster aus einem vorgegebenen Bereich des binären Abbildungssignals entsprechend jedem Schwellenwert (Routine 126), Erfassen des Koinzidenzgrades jeweils zwischen jedem der Teilmuster und dem Bezugsmuster (Routine 126) und Auswählen aus den verschiedenen Schwellenwerten eines Schwellenwertes derart, daß der gesamte Koinzidenzgrad zwischen den mehreren Teilmustern und dem Bezugsmuster am höchsten wird auf der Grundlage der bei jedem Schwellenwert erfaßten Koinzidenzgrade (Routine 136).

Verfahren zum Bestimmen einer optimalen Schwelle nach

Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß ein Abbild des Objektes in mehrere Sektionen aufgeteilt

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wird, wobei der höchste Wert unter den Koinzidenzgraden zwischen einem Teilmuster und dem Bezugsmuster gewählt wird, der von mehreren Teilmustern erhalten wird, die in einer Sektion enthalten sind,für alle die Sektionen, wobei die Gesamtsumme der Höchstwerte aller Sektionen als der Gesamtkoinzidenzgrad verwendet wird.

3. Verfahren zum Bestimmen einer optimalen Schwelle nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß diejenigen der höchsten Werte bei allen Sektionen, die einen vorgegebenen Wert überschreiten, aufsummiert werden, um den Gesamtkoinzidenzgrad zu erhalten.

4. Verfahren zum Bestimmen einer optimalen Schwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Koinzidenzgrad nur für Teilmuster erfaßt wird, die aus einer begrenzten Fläche des Abbilds heraus— geschnitten sind.

5. Verfahren zum Bestimmen einer optimalen Schwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß die verschiedenen Schwellenwerte aus einem vorgegebenen Bereich gewählt werden, der als Bezugswert eine optimale Schwelle enthält, die in dem Mustererkennungsverfahren für ein vorhergehendes Objekt verwendet worden ist (Routine 146).

6. Verfahren zum Bestimmen einer optimalen Schwelle nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß die verschiedenen Schwellenwerte innerhalb des vorgegebenen Bereiches schrittweise verändert werden (Routine 156).