DE3210814A1 - Verfahren zum bestimmen einer optimalen schwelle, um ein binaeres abbildungssignal zur verwendung in einem mustererkennungssystem zu erhalten - Google Patents
Verfahren zum bestimmen einer optimalen schwelle, um ein binaeres abbildungssignal zur verwendung in einem mustererkennungssystem zu erhaltenInfo
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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
-5-
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 TT 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 TL 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 gespeichertf 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
.: 32108U
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
32108H
-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-
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 enthäItx 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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• · ·■ ·
-13-
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 56y 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
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-
32108U
β (5 *
-17-
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:
15
15
TH0 = TH00- (2-n)ß (1),
wobei TH eine zuvor erhaltene optimale Schwelle anzeigt. 00
Insbesondere bezeichnet das Symbol THQO 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 THOQ+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
werden'zur Durchführunq einer Erkennuncfsverarbeitung
32108U
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 do 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 Zahlv(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
321.0J3.H .- .-·.
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
3 2 !.ο a.n......
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 (1)
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
81-(A 6513-03)-Mesf
.::;:'f "L:"O"O.::! 32108U
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,
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).
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