JPH0351705A - 画像位置ずれ検出装置 - Google Patents
画像位置ずれ検出装置Info
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- JPH0351705A JPH0351705A JP1187910A JP18791089A JPH0351705A JP H0351705 A JPH0351705 A JP H0351705A JP 1187910 A JP1187910 A JP 1187910A JP 18791089 A JP18791089 A JP 18791089A JP H0351705 A JPH0351705 A JP H0351705A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
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- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
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- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
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- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
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- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Input (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は物品の検査工程等に用いられ基準画像と検出さ
れた入力画像との一致を判別するパターンマツチング等
に用いられる画像の位置ずれ検出装置に関するものであ
る。
れた入力画像との一致を判別するパターンマツチング等
に用いられる画像の位置ずれ検出装置に関するものであ
る。
(従来の技術〕
電子部品や電子回路を実装した基板等の外観を検査する
外観検査としては、目視による検査から自動による検査
が行われるようになっている。特に電子部品が微細化し
たり基板の高密度化に伴って目視検査が不可能となるた
め、外観検査の自動化が進められている。そのため自動
外観検査装置としては高分解能の画像データを取込み処
理することができる画像処理装置が必要となる。
外観検査としては、目視による検査から自動による検査
が行われるようになっている。特に電子部品が微細化し
たり基板の高密度化に伴って目視検査が不可能となるた
め、外観検査の自動化が進められている。そのため自動
外観検査装置としては高分解能の画像データを取込み処
理することができる画像処理装置が必要となる。
このような画像処理装置としては、高速で入力画像と基
準画像との一致を判定することができるパターンマツチ
ング法が広い分野で用いられている。しかしパターンマ
ツチング法は基準画像と入力画像との位置ずれ量を検出
し精密に位置合わせする必要がある。これは位置合わせ
の精度が直接パターンマツチングの精度に影響を与える
からである。
準画像との一致を判定することができるパターンマツチ
ング法が広い分野で用いられている。しかしパターンマ
ツチング法は基準画像と入力画像との位置ずれ量を検出
し精密に位置合わせする必要がある。これは位置合わせ
の精度が直接パターンマツチングの精度に影響を与える
からである。
そして従来のパターンマツチングの前処理での画像の位
置ずれを検出する手法として、画像の中の特定パターン
に注目しそのパターンの重心等の中心点の座標値のずれ
量を比較する方法が知られている。
置ずれを検出する手法として、画像の中の特定パターン
に注目しそのパターンの重心等の中心点の座標値のずれ
量を比較する方法が知られている。
又実際に基準パターンと入力画像パターンとをX方向及
びY方向について相対的にずらせながら不一致数の少な
い位置を位置ずれ量として検出する手法も知られている
。
びY方向について相対的にずらせながら不一致数の少な
い位置を位置ずれ量として検出する手法も知られている
。
しかしながらこの第1の方法は画像の特定パターンの位
置ずれ量のみを検出するため、その特定パターンに欠陥
があったり特定パターンがずれたり塵等が付着した場合
、画像全体の位置ずれ盪を正確に検出することができな
かった。又特定パターンの一部でも視野外となれば位置
ずれが検出できず、又全画面中の部分領域での位置ずれ
を検出することができないという欠点があった。又特定
パターンやその中心を規定するためのティーチングが必
要になるという問題点もあった。
置ずれ量のみを検出するため、その特定パターンに欠陥
があったり特定パターンがずれたり塵等が付着した場合
、画像全体の位置ずれ盪を正確に検出することができな
かった。又特定パターンの一部でも視野外となれば位置
ずれが検出できず、又全画面中の部分領域での位置ずれ
を検出することができないという欠点があった。又特定
パターンやその中心を規定するためのティーチングが必
要になるという問題点もあった。
又第2の方法は実際に基準パターンに対して入力画像と
のパターンマツチングを行い、不一致点数が少ないX、
Y方向の位置ずれ量を検出するため、前述した第1の
手法を持つ欠点を解消することができる。しかしながら
この方法では何回もパターンマツチングを繰り返す必要
があり、処理に多くの時間がかかるという欠点があった
。
のパターンマツチングを行い、不一致点数が少ないX、
Y方向の位置ずれ量を検出するため、前述した第1の
手法を持つ欠点を解消することができる。しかしながら
この方法では何回もパターンマツチングを繰り返す必要
があり、処理に多くの時間がかかるという欠点があった
。
又画面の1回の走査で1回のパターンマツチングを行う
ことが多(、位置ずれ量を検出するためにN回の走査を
行う必要がある。従ってパターンマツチング法が本来持
つ高速性が失われてしまうという欠点がある。又パター
ンマツチング毎に画像を夫々X方向及びY方向にずらせ
る必要があるため、ソフトウェア等の処理が複雑になる
という欠点がある。
ことが多(、位置ずれ量を検出するためにN回の走査を
行う必要がある。従ってパターンマツチング法が本来持
つ高速性が失われてしまうという欠点がある。又パター
ンマツチング毎に画像を夫々X方向及びY方向にずらせ
る必要があるため、ソフトウェア等の処理が複雑になる
という欠点がある。
本願の請求項1〜3の発明はこのような従来の位置ずれ
検出の手法の問題点に鑑みてなされたものであって、高
速で高精度で基準画像と入力画像との位置ずれ量を検出
できるようにすることを技術的課題とする。
検出の手法の問題点に鑑みてなされたものであって、高
速で高精度で基準画像と入力画像との位置ずれ量を検出
できるようにすることを技術的課題とする。
本願の請求項1の発明は(X、Y)のピクセルから成る
二値の基準画像データ及びこれと同一のピクセルを有し
実質的に同一の画像データとのピクセル単位のずれ量を
検出する画像位置ずれ検出装置であって、基準画像デー
タを保持する画像メモリと、基準画像データと同一のピ
クセルを有しライン毎に得られる入力画像信号に同期し
て、ライン毎に順次画像メモリの画像データを走査して
読出す読出手段と、入力画像(3号及び読出手段により
読出された基準画像信号の一方の信号をX方向にXN
ドツト、Y方向にYNラインの走査に相当する時間遅延
させる第1の遅延回路部と、入力画像信号及び読出手段
により読出された基準画像信号の他方の信号をY Hk
t〜Y M ” k i ライン(krは任意の整数
)の走査に相当する時間遅延させると共に、夫々の遅延
信号をX方向にX。
二値の基準画像データ及びこれと同一のピクセルを有し
実質的に同一の画像データとのピクセル単位のずれ量を
検出する画像位置ずれ検出装置であって、基準画像デー
タを保持する画像メモリと、基準画像データと同一のピ
クセルを有しライン毎に得られる入力画像信号に同期し
て、ライン毎に順次画像メモリの画像データを走査して
読出す読出手段と、入力画像(3号及び読出手段により
読出された基準画像信号の一方の信号をX方向にXN
ドツト、Y方向にYNラインの走査に相当する時間遅延
させる第1の遅延回路部と、入力画像信号及び読出手段
により読出された基準画像信号の他方の信号をY Hk
t〜Y M ” k i ライン(krは任意の整数
)の走査に相当する時間遅延させると共に、夫々の遅延
信号をX方向にX。
ドツトの走査に相当する時間遅延させる第2の遅延回路
群と、入力画像信号及び読出手段より読出された基準画
像信号の他方の信号をY方向にYN4ラインの走査に相
当する時間遅延させると共に、その遅延信号をXH−に
、%XN十に、 ドツト(k、は任意の整数)の走査
に相当する時間夫々遅延させる第3の遅延回路群と、第
1の遅延回路部の出力と第2.第3の遅延回路群の夫々
の出力との排他的論理和により不一致を検出する不一致
検出回路部と、各不一致検出回路部の出力が制御入力端
に与えられ、所定のクロック信号を計数する複数のカウ
ンタ部と、を具備し、カウンタ部の計数出力の分布に基
づいて入力画像信号の位置ずれ量を検出することを特徴
とするものである。
群と、入力画像信号及び読出手段より読出された基準画
像信号の他方の信号をY方向にYN4ラインの走査に相
当する時間遅延させると共に、その遅延信号をXH−に
、%XN十に、 ドツト(k、は任意の整数)の走査
に相当する時間夫々遅延させる第3の遅延回路群と、第
1の遅延回路部の出力と第2.第3の遅延回路群の夫々
の出力との排他的論理和により不一致を検出する不一致
検出回路部と、各不一致検出回路部の出力が制御入力端
に与えられ、所定のクロック信号を計数する複数のカウ
ンタ部と、を具備し、カウンタ部の計数出力の分布に基
づいて入力画像信号の位置ずれ量を検出することを特徴
とするものである。
又本願の請求項2の発明は、第2の遅延回路群を入力画
像信号及び読出手段により読出された基準画像信号の他
方の信号をYN−にえ〜’/、+k。
像信号及び読出手段により読出された基準画像信号の他
方の信号をYN−にえ〜’/、+k。
ライン(kLは任意の整数)の走査に相当する時間遅延
させると共に、夫々の遅延信号をX方向にXH+に工〜
X、−にム ドツトの走査に相当する時間遅延させるも
のとし、第3の遅延回路群を入力画像信号及び読出手段
より読出された基準画像信号の他方の信号をY方向にY
N4−に、〜YNI−ki〜YM+kiラインの走査に
相当する時間遅延させると共に、夫々の遅延信号をX方
向にXN−に、〜X。
させると共に、夫々の遅延信号をX方向にXH+に工〜
X、−にム ドツトの走査に相当する時間遅延させるも
のとし、第3の遅延回路群を入力画像信号及び読出手段
より読出された基準画像信号の他方の信号をY方向にY
N4−に、〜YNI−ki〜YM+kiラインの走査に
相当する時間遅延させると共に、夫々の遅延信号をX方
向にXN−に、〜X。
+にム ドツト(kLは任意の整数)の走査に相当する
時間夫々遅延させるようにしたものである。
時間夫々遅延させるようにしたものである。
又本願の請求項3の発明は、このki i kjを夫
々1近傍では密に、数値が大きくなるに伴い粗になるよ
うに選択された1以上の複数の整数としたものである。
々1近傍では密に、数値が大きくなるに伴い粗になるよ
うに選択された1以上の複数の整数としたものである。
このような特徴を有する本願の請求項1の発明によれば
、(X、Y)のピクセルから成る基準画像を画像メモリ
に保持しており、これと同一ピクセルから成る入力画像
の画像信号がシリアル信号として入力手段より与えられ
たときにそれと同期して基準画像を画像メモリより読出
している。そして入力画像信号又は基準画像信号のうち
一方をX方向にXN ドツト、Y方向にYHラインの走
査に相当する時間第1の遅延回路部によって遅延させ、
第2の遅延回路群では他方の画像信号をYH−に、 M
−YN+sc、ライン、X方向にXNドットの走査に相
当する時間遅延させ、第3の遅延回路群によってYNl
ライン及びXイーkj#X、+k。
、(X、Y)のピクセルから成る基準画像を画像メモリ
に保持しており、これと同一ピクセルから成る入力画像
の画像信号がシリアル信号として入力手段より与えられ
たときにそれと同期して基準画像を画像メモリより読出
している。そして入力画像信号又は基準画像信号のうち
一方をX方向にXN ドツト、Y方向にYHラインの走
査に相当する時間第1の遅延回路部によって遅延させ、
第2の遅延回路群では他方の画像信号をYH−に、 M
−YN+sc、ライン、X方向にXNドットの走査に相
当する時間遅延させ、第3の遅延回路群によってYNl
ライン及びXイーkj#X、+k。
ドツトの走査に相当する時間遅延させている。そして第
1の遅延回路の出力と第2.第3の遅延回路群の出力と
を夫々排他的論理和回路群に与えてその信号の不一致状
態を検出している。そしてその出力をカウンタ等によっ
て計数し計数値の配置に基づいて位置ずれを検出するよ
うにしている。
1の遅延回路の出力と第2.第3の遅延回路群の出力と
を夫々排他的論理和回路群に与えてその信号の不一致状
態を検出している。そしてその出力をカウンタ等によっ
て計数し計数値の配置に基づいて位置ずれを検出するよ
うにしている。
又本願の請求項2の発明は、第2.第3の遅延回路群を
夫々直交する2方向に遅延させ信号の不一致を検出して
いる。そしてその不一致状態に基づいて位置ずれを検出
するようにしている。
夫々直交する2方向に遅延させ信号の不一致を検出して
いる。そしてその不一致状態に基づいて位置ずれを検出
するようにしている。
更に本願の請求項3の発明は、ki+kJの値を1の近
(では密に、数値が大きくなるに従って粗になるように
選択して広い範囲の位置ずれを高精度で検出できるよう
にしたものである。
(では密に、数値が大きくなるに従って粗になるように
選択して広い範囲の位置ずれを高精度で検出できるよう
にしたものである。
第1図は本発明の一実施例による画像位置ずれ検出装置
の全体構成を示すブロック図である0本図に示すように
この画像位置ずれ検出装置は(X。
の全体構成を示すブロック図である0本図に示すように
この画像位置ずれ検出装置は(X。
Y)ピクセルから成る二値の基準画像データを保持する
基準画像メモリlを有しており、その画像データは読出
手段2より順次読出される。又入力部3は例えばCOD
カメラ等によって構成され、検知対象の画像を基準画像
データと同一の(X。
基準画像メモリlを有しており、その画像データは読出
手段2より順次読出される。又入力部3は例えばCOD
カメラ等によって構成され、検知対象の画像を基準画像
データと同一の(X。
Y)ピクセルから成る入力画像データ信号に変喚するも
のであって、入力画像信号をこの画像位置ずれ検知装置
に与えると共に読出手段2にタイミング信号を与えるも
のである。読出手段2は与えられた入力信号に同期して
基準画像メモリlの画像データをライン毎に順次走査し
て読出すようにしている。そして入力画像信号は縦続接
続されたlライン遅延回路(図中IL)4.5に与えら
れる。1ライン遅延回路4.5は入力画像信号を夫々l
ラインの走査時間遅延させるものであって、その出力は
縦続接続された1ドツト遅延回路(図中10)6及び7
に与えられる。1ドツト遅延回路6及び7は夫々入力画
像信号の1ドツトの走査時間だけ信号を遅延させるもの
であって、1ドツト遅延回路7の出力は排他的論理和回
路部の排他的論理和回路(以下EORという)8−1〜
8−5゜9−1〜9−5に与えられる。ここで1ライン
遅延回路4.5は入力画像信号をY方向にY4ライン(
この場合は2ライン)遅延させるものであり、1ドツト
遅延回路6,7は入力信号をXHドツト(この場合は2
ドツト)の走査に相当する時間遅延させるものであって
、遅延回路4〜7は第1の遅延回路部を構成している。
のであって、入力画像信号をこの画像位置ずれ検知装置
に与えると共に読出手段2にタイミング信号を与えるも
のである。読出手段2は与えられた入力信号に同期して
基準画像メモリlの画像データをライン毎に順次走査し
て読出すようにしている。そして入力画像信号は縦続接
続されたlライン遅延回路(図中IL)4.5に与えら
れる。1ライン遅延回路4.5は入力画像信号を夫々l
ラインの走査時間遅延させるものであって、その出力は
縦続接続された1ドツト遅延回路(図中10)6及び7
に与えられる。1ドツト遅延回路6及び7は夫々入力画
像信号の1ドツトの走査時間だけ信号を遅延させるもの
であって、1ドツト遅延回路7の出力は排他的論理和回
路部の排他的論理和回路(以下EORという)8−1〜
8−5゜9−1〜9−5に与えられる。ここで1ライン
遅延回路4.5は入力画像信号をY方向にY4ライン(
この場合は2ライン)遅延させるものであり、1ドツト
遅延回路6,7は入力信号をXHドツト(この場合は2
ドツト)の走査に相当する時間遅延させるものであって
、遅延回路4〜7は第1の遅延回路部を構成している。
第2図(alは入力画像を2ライン、2ドツト(2−2
)遅延させた状態を示す概念図である。さて基準画像信
号は第1図に示すように′44i続接続された1ライン
遅延回路10〜13に与えられる。これらの遅延回路も
夫々1ラインの走査に対応する時間基準画像信号を遅延
させるものである。そして基準画像信号は縦続接続され
た1ドツト遅延回路14と15に与えられ、1ライン遅
延回路10〜13の遅延出力は夫々縦続接続された1ド
ツト遅延回路16と17.18と19.20と21及び
22と23に与えられる。
)遅延させた状態を示す概念図である。さて基準画像信
号は第1図に示すように′44i続接続された1ライン
遅延回路10〜13に与えられる。これらの遅延回路も
夫々1ラインの走査に対応する時間基準画像信号を遅延
させるものである。そして基準画像信号は縦続接続され
た1ドツト遅延回路14と15に与えられ、1ライン遅
延回路10〜13の遅延出力は夫々縦続接続された1ド
ツト遅延回路16と17.18と19.20と21及び
22と23に与えられる。
各1ドツト遅延回路14〜23は与えられた信号を1ド
ツトの走査時間遅延させるものである。遅延回路15.
1?、19.21及び23の出力は夫々前述したEOR
回路8−1〜8−5に与えられる。
ツトの走査時間遅延させるものである。遅延回路15.
1?、19.21及び23の出力は夫々前述したEOR
回路8−1〜8−5に与えられる。
又1ライン遅延回路11の出力は縦続接続された4つの
1ドツト遅延回路24〜27に与えられる。
1ドツト遅延回路24〜27に与えられる。
これらの遅延回路も同様にして入力された画像信号を1
ドツトの走査時間遅延させるものである。
ドツトの走査時間遅延させるものである。
ここで1ライン遅延回路10.11と1ドツト遅延回路
25〜27は第2図(b)にその概念図を示すように、
2ライン、0ドツト〜2ライン、4ドツト、即ち(2−
0)〜(2−4)の遅延を行う第2の遅延回路群を構成
している。又1ライン遅延回路10−13と1ドツト遅
延回路14〜23は第2図(b)において0ライン、2
ドツト〜4ライン。
25〜27は第2図(b)にその概念図を示すように、
2ライン、0ドツト〜2ライン、4ドツト、即ち(2−
0)〜(2−4)の遅延を行う第2の遅延回路群を構成
している。又1ライン遅延回路10−13と1ドツト遅
延回路14〜23は第2図(b)において0ライン、2
ドツト〜4ライン。
2ドツトの遅延(0−2)〜(4−2)を行う第3の遅
延回路群を構成している。
延回路群を構成している。
さて1ドツト遅延回路24の入力及び1ドツト遅延回路
24〜27の夫々の出力はEOR回路9−1〜9−5の
夫々の一方の入力端に与えられる。EOR回路8−1〜
8−5.9−1〜9−5は夫々の入力の不一致時に信号
を出力するものであり、その出力はカウンタ28−1〜
28−5. 29−1〜29−5のイネーブル信号とし
て与えられる。又この位置ずれ検出装置は入力画像信号
の1ドツトの走査と同期したクロック信号を発生するク
ロック発生器30を有しており、そのクロック信号が各
カウンタ28.29のクロック入力端に与えられている
。これらのカウンタ28,29は夫々EOR回路の出力
に基づいてクロック信号を計数するものであって、その
出力は夫々Yデータセレクタ31.Xデータセレクタ3
2の各入力端に与えられる。又これらのデータセレクタ
は選択したデータを順次マイクロプロセッサ33に送出
するものであって、アドレスデコーダ34によっていず
れかのデータセレクタ及び出力ポート35が選択される
。出力ポート35は与えられたデータによっt各カウン
タ28,29に零がセットされる。マイクロプロセッサ
(MPU)33はプログラムを保持するリードオンリメ
モリ(ROM)及びデータを一時保持するランダムアク
セスメモリ (RAM)を有し、後述する処理手順に従
ってX方向及びY方向の位置ずれ量を検出して出力する
ものである。
24〜27の夫々の出力はEOR回路9−1〜9−5の
夫々の一方の入力端に与えられる。EOR回路8−1〜
8−5.9−1〜9−5は夫々の入力の不一致時に信号
を出力するものであり、その出力はカウンタ28−1〜
28−5. 29−1〜29−5のイネーブル信号とし
て与えられる。又この位置ずれ検出装置は入力画像信号
の1ドツトの走査と同期したクロック信号を発生するク
ロック発生器30を有しており、そのクロック信号が各
カウンタ28.29のクロック入力端に与えられている
。これらのカウンタ28,29は夫々EOR回路の出力
に基づいてクロック信号を計数するものであって、その
出力は夫々Yデータセレクタ31.Xデータセレクタ3
2の各入力端に与えられる。又これらのデータセレクタ
は選択したデータを順次マイクロプロセッサ33に送出
するものであって、アドレスデコーダ34によっていず
れかのデータセレクタ及び出力ポート35が選択される
。出力ポート35は与えられたデータによっt各カウン
タ28,29に零がセットされる。マイクロプロセッサ
(MPU)33はプログラムを保持するリードオンリメ
モリ(ROM)及びデータを一時保持するランダムアク
セスメモリ (RAM)を有し、後述する処理手順に従
ってX方向及びY方向の位置ずれ量を検出して出力する
ものである。
次に本実施例の動作について説明する。まず第3図(a
)は基準画像メモリlに保持されている基準画像であっ
て、図示のようにT形の図形が記憶されているものとす
る。ここで基準画像メモリのピクセル数X、Yを例えば
1oooドツト、 1000ラインから成り立つものと
する。さて動作を開始すると第4図に示すように出力ポ
ート35より各カウンタ28,29をクリアしてカウン
ト可能な状態とする。そして入力部3より与えられる画
像データと基準画像メモリ1より読出される画像データ
とを同期させて入力するようにしている。さて入力画像
データはlライン遅延回路4.5及び1ドツト遅延回路
6.7によって2ライン、2ドツト分遅延されることと
なり、この遅延信号がEOR回路8及び9に与えられる
。又基準画像データはlライン遅延回路lO〜13.1
ドツト遅延回路14〜27に第1図に示すように与えら
れる。
)は基準画像メモリlに保持されている基準画像であっ
て、図示のようにT形の図形が記憶されているものとす
る。ここで基準画像メモリのピクセル数X、Yを例えば
1oooドツト、 1000ラインから成り立つものと
する。さて動作を開始すると第4図に示すように出力ポ
ート35より各カウンタ28,29をクリアしてカウン
ト可能な状態とする。そして入力部3より与えられる画
像データと基準画像メモリ1より読出される画像データ
とを同期させて入力するようにしている。さて入力画像
データはlライン遅延回路4.5及び1ドツト遅延回路
6.7によって2ライン、2ドツト分遅延されることと
なり、この遅延信号がEOR回路8及び9に与えられる
。又基準画像データはlライン遅延回路lO〜13.1
ドツト遅延回路14〜27に第1図に示すように与えら
れる。
従って入力画像が基準画像メモリ1の画像と一致してお
り画像の位置ずれかない場合には、これと同一のライン
(2ライン)及び同一のドツト(2ドツト)遅延した信
号、即ち1ドツト遅延回路19及び25より得られる信
号と実質的に一致することとなり、EOR回路8−3.
9−3からは不一致信号が出力されない、従ってカウン
タ28−3゜29−3の出力は理想的には零となる。又
lドツト遅延回路7より各EOR回路8,9に与えられ
る信号より1ドツト分遅延させた信号、即ち第3図(b
)に示すように図形をXの正方向に1ドツトずらせた信
号と比較する場合には、基準信号の端面で不一致点が生
じることとなる。この不一致点に達する毎にEOR回路
9−4より信号がカウンタ29−4に加えられることと
なる。同様にして1ドツト遅延回路27より得られる信
号と1ドツト遅延回路7の出力との比較では、第3図(
C)に示すように基準画像を入力信号に対して2ドツト
Xの正方向に移動させた状態で比較することとなるため
、不一致点が生じる毎にEOR回路9−5よりカウンタ
29−5に出力が得られる。同様にしてlライン遅延回
路11の出力をそのまま及び1ドツト遅延回路24を介
して人力信号と比較した場合にも夫々X軸の負方向に2
ドツト及び1ドツト移動させた信号とを比較することと
なり、カウンタ29−1゜29−2には不一致毎に出力
が得られる。又Y方向の位置ずれではlライン遅延回路
12の出力を1ドツト遅延回路20.21によって2ド
ツト分遅延させた信号と1ドツト遅延回路7の出方とを
比較する場合には、第3図(d)に示すように基準画像
を入力画像信号に対して1ライン分Y軸方向にずらせた
ものとなり、不一致点毎にEOR回路8−4よりカウン
タ28−4に出力が得られる。同様にしてlライン遅延
回路13の出方をlドツト遅延回路22.23によって
2ドツト分遅延させた信号はY軸方向に2ライン移動さ
せた状態と入力画像信号とを比較するものとなる。更に
基準画像をそのまま1ドツト遅延回路14.15より出
力した信号及び1ライン遅延回路10.1ドツト遅延回
路16.17を介して遅延した信号は、夫々Y方向に2
ライン及びlライン遅延させたものとなり、この信号を
入力画像と比較することにより不一致点が検出される。
り画像の位置ずれかない場合には、これと同一のライン
(2ライン)及び同一のドツト(2ドツト)遅延した信
号、即ち1ドツト遅延回路19及び25より得られる信
号と実質的に一致することとなり、EOR回路8−3.
9−3からは不一致信号が出力されない、従ってカウン
タ28−3゜29−3の出力は理想的には零となる。又
lドツト遅延回路7より各EOR回路8,9に与えられ
る信号より1ドツト分遅延させた信号、即ち第3図(b
)に示すように図形をXの正方向に1ドツトずらせた信
号と比較する場合には、基準信号の端面で不一致点が生
じることとなる。この不一致点に達する毎にEOR回路
9−4より信号がカウンタ29−4に加えられることと
なる。同様にして1ドツト遅延回路27より得られる信
号と1ドツト遅延回路7の出力との比較では、第3図(
C)に示すように基準画像を入力信号に対して2ドツト
Xの正方向に移動させた状態で比較することとなるため
、不一致点が生じる毎にEOR回路9−5よりカウンタ
29−5に出力が得られる。同様にしてlライン遅延回
路11の出力をそのまま及び1ドツト遅延回路24を介
して人力信号と比較した場合にも夫々X軸の負方向に2
ドツト及び1ドツト移動させた信号とを比較することと
なり、カウンタ29−1゜29−2には不一致毎に出力
が得られる。又Y方向の位置ずれではlライン遅延回路
12の出力を1ドツト遅延回路20.21によって2ド
ツト分遅延させた信号と1ドツト遅延回路7の出方とを
比較する場合には、第3図(d)に示すように基準画像
を入力画像信号に対して1ライン分Y軸方向にずらせた
ものとなり、不一致点毎にEOR回路8−4よりカウン
タ28−4に出力が得られる。同様にしてlライン遅延
回路13の出方をlドツト遅延回路22.23によって
2ドツト分遅延させた信号はY軸方向に2ライン移動さ
せた状態と入力画像信号とを比較するものとなる。更に
基準画像をそのまま1ドツト遅延回路14.15より出
力した信号及び1ライン遅延回路10.1ドツト遅延回
路16.17を介して遅延した信号は、夫々Y方向に2
ライン及びlライン遅延させたものとなり、この信号を
入力画像と比較することにより不一致点が検出される。
これらの出力は夫々カウンタ28−1.28−2によっ
て計数される。従って基準画像メモリlに保持されてい
る基準画像と入力画像との位置ずれかない場合にはカウ
ンタ28−3.29−3の計数値は理想的には零となり
、X方向に+1ドツトずれている場合は同数の不一致点
数、X方向に+2ドツトずれている場合にはそのほぼ倍
の不一致点数の出力がカウンタから得られることとなる
。従って第5図(a)に示すようなカウンタの計数値が
得られる。更にカウンタ28−3の出力はほぼ零となり
Y方向に±1ラインずれている場合には同数、Y方向に
±2ラインずれている場合にはほぼその倍の不一致点数
の計数出力が得られることとなり、第5図(a)、 (
blに示すような計数分布となる。従ってこのような計
数値の分布が得られたときには入力信号は基準画像信号
と位置ずれなく一致しているものと判断できる。従って
第4図のフローチャートにおいてステップ43に進んで
Xデータセレクタ32を切換えてX方向のカウンタ29
−1〜29−5の出力X (−2)〜X(2)の出力を
読出す。そしてステップ44に進んでYデータセレクタ
31を切換えてY方向のカウンタ値28−1〜28−5
の出力Y (−2)〜Y(2)の出力を読出す。そして
ステップ45に進んでX方向のカウンタの最小値X(i
)を算出し、そのときのiをX方向のずれ量iとする。
て計数される。従って基準画像メモリlに保持されてい
る基準画像と入力画像との位置ずれかない場合にはカウ
ンタ28−3.29−3の計数値は理想的には零となり
、X方向に+1ドツトずれている場合は同数の不一致点
数、X方向に+2ドツトずれている場合にはそのほぼ倍
の不一致点数の出力がカウンタから得られることとなる
。従って第5図(a)に示すようなカウンタの計数値が
得られる。更にカウンタ28−3の出力はほぼ零となり
Y方向に±1ラインずれている場合には同数、Y方向に
±2ラインずれている場合にはほぼその倍の不一致点数
の計数出力が得られることとなり、第5図(a)、 (
blに示すような計数分布となる。従ってこのような計
数値の分布が得られたときには入力信号は基準画像信号
と位置ずれなく一致しているものと判断できる。従って
第4図のフローチャートにおいてステップ43に進んで
Xデータセレクタ32を切換えてX方向のカウンタ29
−1〜29−5の出力X (−2)〜X(2)の出力を
読出す。そしてステップ44に進んでYデータセレクタ
31を切換えてY方向のカウンタ値28−1〜28−5
の出力Y (−2)〜Y(2)の出力を読出す。そして
ステップ45に進んでX方向のカウンタの最小値X(i
)を算出し、そのときのiをX方向のずれ量iとする。
又ステップ46に進んでY方向のカウンタ値の対象値Y
(j)を算出しそのときのjをY方向のずれ量とする
。この場合にはずれ量がいずれも零となる。
(j)を算出しそのときのjをY方向のずれ量とする
。この場合にはずれ量がいずれも零となる。
次に入力画像が例えば第3図(e)に示すようにX方向
に+1ドツト Y方向に一1ラインだ番」ずれた場合に
は、同様の処理を行うことによって第6図(a)、 (
b)に示すようなカウンタの計数比カバターンが得られ
ることとなる。従って各カウンタの計数値の分布によっ
てX方向及びY方向の位置ずれ量を検知することができ
る。本実施例ではステップ45及び46においてそのと
きのX方向の位置ずれ堵i及びY方向の位置ずれ量jを
検出している。
に+1ドツト Y方向に一1ラインだ番」ずれた場合に
は、同様の処理を行うことによって第6図(a)、 (
b)に示すようなカウンタの計数比カバターンが得られ
ることとなる。従って各カウンタの計数値の分布によっ
てX方向及びY方向の位置ずれ量を検知することができ
る。本実施例ではステップ45及び46においてそのと
きのX方向の位置ずれ堵i及びY方向の位置ずれ量jを
検出している。
尚上述した実施例は入力画像信号をY軸方向にY8ライ
ン(この例では2ライン)、X軸方向にXs ドツト
(この例では2ドツト)遅延させると共に、基準画像信
号をそれに対応させて±に、ライン、±に、 ドツト
遅延させてその一致を判別するようにしているが、基準
画像信号をYNライン。
ン(この例では2ライン)、X軸方向にXs ドツト
(この例では2ドツト)遅延させると共に、基準画像信
号をそれに対応させて±に、ライン、±に、 ドツト
遅延させてその一致を判別するようにしているが、基準
画像信号をYNライン。
XNドツト遅延させ入力画像をそれに対して±にlライ
ン、±に、 ドツト遅延させることによっても同様の
効果を得ることができる。又複数のライン及びドツト、
例えば2又は3ラインづつ及び2又は3ドツト毎に遅延
させることによってより広い範囲の位置ずれを検知する
ことも可能である。この場合には一方の画像信号をYN
ライン、X、 ドツト遅延させ、他方の画像信号をY8
ライン、XNNドツト近傍(ki 、 ki ’v
1)では密に、即ちlライン及び1ドツトづつ、ki、
に、の数値が大きくなるに従って順次粗になるように、
即ち順次2ライン、2ドツトづつ及び3ライン、3ドツ
トづつ遅延させるようにしてもよい。こうすればハード
ウェアの規模を大きくすることなく広い範囲の位置ずれ
を高精度で判別することが可能である。
ン、±に、 ドツト遅延させることによっても同様の
効果を得ることができる。又複数のライン及びドツト、
例えば2又は3ラインづつ及び2又は3ドツト毎に遅延
させることによってより広い範囲の位置ずれを検知する
ことも可能である。この場合には一方の画像信号をYN
ライン、X、 ドツト遅延させ、他方の画像信号をY8
ライン、XNNドツト近傍(ki 、 ki ’v
1)では密に、即ちlライン及び1ドツトづつ、ki、
に、の数値が大きくなるに従って順次粗になるように、
即ち順次2ライン、2ドツトづつ及び3ライン、3ドツ
トづつ遅延させるようにしてもよい。こうすればハード
ウェアの規模を大きくすることなく広い範囲の位置ずれ
を高精度で判別することが可能である。
又本実施例では基準画像と入力画像の全体を遅延させて
その位置ずれを検出するようにしているが、入力部3を
基準画像メモリlと同一の構成を有する入力画像メモリ
とCCDカメラとによって構成し、基準画像メモリl及
び入力画像メモリの一部の領域を同一の読出手段で同期
させて読出すようにしてもよい、こうすれば画像の特定
領域の位置ずれをより正確に検出することも可能である
。
その位置ずれを検出するようにしているが、入力部3を
基準画像メモリlと同一の構成を有する入力画像メモリ
とCCDカメラとによって構成し、基準画像メモリl及
び入力画像メモリの一部の領域を同一の読出手段で同期
させて読出すようにしてもよい、こうすれば画像の特定
領域の位置ずれをより正確に検出することも可能である
。
更に本発明ではX方向とY方向とに夫々独立して入力画
像と基準画像のいずれか一方を変化させることによって
不一致点数を計数しているが、第2図(C)に位置ずれ
の概念図を示すように、45°方向及び135°方向の
ように直交する入力画像と基準画像のいずれか一方をシ
フトさせて夫々の不一致数を判定するようにしてもよい
。この場合には第2の遅延回路群を画像信号をYM−に
、〜Yイ+にムライン及びXN+に直〜XN−に、遅延
させると共に、第3の遅延回路をY方向にYN−k。
像と基準画像のいずれか一方を変化させることによって
不一致点数を計数しているが、第2図(C)に位置ずれ
の概念図を示すように、45°方向及び135°方向の
ように直交する入力画像と基準画像のいずれか一方をシ
フトさせて夫々の不一致数を判定するようにしてもよい
。この場合には第2の遅延回路群を画像信号をYM−に
、〜Yイ+にムライン及びXN+に直〜XN−に、遅延
させると共に、第3の遅延回路をY方向にYN−k。
〜YPI−ki〜YM+kiライン、X方向にX、−に
五〜X。
五〜X。
−ki〜YM+kiライン遅延させることによって互い
に直交する2方向に遅延させるようにする。こうすれば
同一の処理によって遅延させた方向への位置ずれ四を検
出することができる。
に直交する2方向に遅延させるようにする。こうすれば
同一の処理によって遅延させた方向への位置ずれ四を検
出することができる。
そのため本願の請求項1.2の発明によれば、入力画像
又は基準画像のいずれか一方を所定のライン数及び所定
ドツト数ずらせると共に、その位置に対して入力画像又
は基準画像の他方を順次連続的に複数ライン数及び複数
ドツト数ずらせ夫々の不一致点数をカウンタで計数する
ことによってそのカウンタの出カバターンによって画像
の位置ずれを検出するようにしている。従って1回のス
キャニングで画像の位置ずれを検出することが可能とな
り、処理速度を大幅に向上させることができる。又特定
のパターンを指定する必要がなく、特定のパターンの欠
陥によって位置ずれが検出不能になることもなくなる。
又は基準画像のいずれか一方を所定のライン数及び所定
ドツト数ずらせると共に、その位置に対して入力画像又
は基準画像の他方を順次連続的に複数ライン数及び複数
ドツト数ずらせ夫々の不一致点数をカウンタで計数する
ことによってそのカウンタの出カバターンによって画像
の位置ずれを検出するようにしている。従って1回のス
キャニングで画像の位置ずれを検出することが可能とな
り、処理速度を大幅に向上させることができる。又特定
のパターンを指定する必要がなく、特定のパターンの欠
陥によって位置ずれが検出不能になることもなくなる。
更に入力画像の特定のドツトに欠陥が生じている場合に
もカウンタの計数値の分布に基づいて位置ずれを検出す
ることができるため、正確な位置ずれの検出が可能とな
る。
もカウンタの計数値の分布に基づいて位置ずれを検出す
ることができるため、正確な位置ずれの検出が可能とな
る。
又本発明による位置ずれ検出装置は全てデジタル回路で
構成され共通の回路が含まれるので、第1図の主要部を
掻めて容易に集積回路化することが可能である。
構成され共通の回路が含まれるので、第1図の主要部を
掻めて容易に集積回路化することが可能である。
又本願の請求項3の発明では、遅延して比較する数を基
準遅延量の近傍では密に、基準遅延量から離れるに従っ
て比較数を粗になるようにしているため、ハードウェア
の規模を大きくすることな(広い範囲の位置ずれを高精
度で検出することが可能となる。
準遅延量の近傍では密に、基準遅延量から離れるに従っ
て比較数を粗になるようにしているため、ハードウェア
の規模を大きくすることな(広い範囲の位置ずれを高精
度で検出することが可能となる。
第1図は本発明の一実施例による位置ずれ検出装置の全
体構成を示すブロック図、第2図(al、 (bl。 (C)は基準画像と入力画像とのドツト及びラインの位
置ずれを示す図、第3図は基準画像メモリに保持されて
いる基準画像及び入力画像を示す図、第4図はその動作
を示すフローチャート、第5図(a)。 (blは基準画像が入力画像と一致しているときの各カ
ウンタの計数値分布を示す図、第6図(al及び第6図
(blは基準画像に対して入力画像がX方向にlドツト
Y方向に一1ラインずれているときのカウンタの計数
値分布を示す図である。 第2図(a) 入力九像 →Y 1−・−・・−・基準画像メモリ ・・・−人力部 4.5゜ 遅延回路 6,7.1 迂回路 8−1〜8−5゜ 路 28−1〜28−5゜ ンタ 30・−・・−クロッ データセレクタ 32 33・・−MPU 34 35−−一出力ポート 2−・・・−読出手段 3 10〜13・・・−・・lライン 4〜27−・・−・・・1ドツト遅 9−1〜9−5・・−・−EOR回 29−1〜29−5− ・・−カウ ク発生器 31・・−・・・Y ・−・−Xデータセレクタ ・・・・アドレスデコーダ 第2図(b) 基準J−コイ11、 →Y
体構成を示すブロック図、第2図(al、 (bl。 (C)は基準画像と入力画像とのドツト及びラインの位
置ずれを示す図、第3図は基準画像メモリに保持されて
いる基準画像及び入力画像を示す図、第4図はその動作
を示すフローチャート、第5図(a)。 (blは基準画像が入力画像と一致しているときの各カ
ウンタの計数値分布を示す図、第6図(al及び第6図
(blは基準画像に対して入力画像がX方向にlドツト
Y方向に一1ラインずれているときのカウンタの計数
値分布を示す図である。 第2図(a) 入力九像 →Y 1−・−・・−・基準画像メモリ ・・・−人力部 4.5゜ 遅延回路 6,7.1 迂回路 8−1〜8−5゜ 路 28−1〜28−5゜ ンタ 30・−・・−クロッ データセレクタ 32 33・・−MPU 34 35−−一出力ポート 2−・・・−読出手段 3 10〜13・・・−・・lライン 4〜27−・・−・・・1ドツト遅 9−1〜9−5・・−・−EOR回 29−1〜29−5− ・・−カウ ク発生器 31・・−・・・Y ・−・−Xデータセレクタ ・・・・アドレスデコーダ 第2図(b) 基準J−コイ11、 →Y
Claims (3)
- (1)(X,Y)のピクセルから成る二値の基準画像デ
ータ及びこれと同一のピクセルを有し実質的に同一の画
像データとのピクセル単位のずれ量を検出する画像位置
ずれ検出装置であって、前記基準画像データを保持する
画像メモリと、前記基準画像データと同一のピクセルを
有しライン毎に得られる入力画像信号に同期して、ライ
ン毎に順次前記画像メモリの画像データを走査して読出
す読出手段と、 前記入力画像信号及び前記読出手段により読出された基
準画像信号の一方の信号をX方向にX_Nドット,Y方
向にY_Mラインの走査に相当する時間遅延させる第1
の遅延回路部と、 前記入力画像信号及び前記読出手段により読出された基
準画像信号の他方の信号をY_M−ki〜Y_M+ki
ライン(kiは任意の整数)の走査に相当する時間遅延
させると共に、夫々の遅延信号をX方向にX_Nドット
の走査に相当する時間遅延させる第2の遅延回路群と、 前記入力画像信号及び前記読出手段より読出された基準
画像信号の他方の信号をY方向にY_Mラインの走査に
相当する時間遅延させると共に、その遅延信号をX_N
−kj〜X_N+kjドット(kjは任意の整数)の走
査に相当する時間夫々遅延させる第3の遅延回路群と、 前記第1の遅延回路部の出力と前記第2,第3の遅延回
路群の夫々の出力との排他的論理和により不一致を検出
する不一致検出回路部と、 前記各不一致検出回路部の出力が制御入力端に与えられ
、所定のクロック信号を計数する複数のカウンタ部と、
を具備し、 前記カウンタ部の計数出力の分布に基づいて入力画像信
号の位置ずれ量を検出することを特徴とする画像位置ず
れ検出装置。 - (2)(X,Y)のピクセルから成る二値の基準画像デ
ータ及びこれと同一のピクセルを有し実質的に同一の画
像データとのピクセル単位のずれ量を検出する画像位置
ずれ検出装置であって、前記基準画像データを保持する
画像メモリと、前記基準画像データと同一のピクセルを
有しライン毎に得られる入力画像信号に同期して、ライ
ン毎に順次前記画像メモリの画像データを走査して読出
す読出手段と、 前記入力画像信号及び前記読出手段により読出された基
準画像信号の一方の信号をX方向にX_Nドット,Y方
向にY_Nラインの走査に相当する時間遅延させる第1
の遅延回路部と、 前記入力画像信号及び前記読出手段により読出された基
準画像信号の他方の信号をY_M−ki〜Y_M+ki
ライン(kiは任意の整数)の走査に相当する時間遅延
させると共に、夫々の遅延信号をX方向にX_N+ki
〜X_N−kiドットの走査に相当する時間遅延させる
第2の遅延回路群と、前記入力画像信号及び前記読出手
段より読出された基準画像信号の他方の信号をY方向に
Y_M−ki〜Y_M+kiラインの走査に相当する時
間遅延させると共に、夫々の遅延信号をX方向にX_N
−ki〜X_N+kiドット(kiは任意の整数)の走
査に相当する時間夫々遅延させる第3の遅延回路群と、 前記第1の遅延回路部の出力と前記第2,第3の遅延回
路群の夫々の出力との排他的論理和により不一致を検出
する不一致検出回路部と、 前記各不一致検出回路部の出力が制御入力端に与えられ
、所定のクロック信号を計数する複数のカウンタ部と、
を具備し、 前記カウンタ部の計数出力の分布に基づいて入力画像信
号の位置ずれ量を検出することを特徴とする画像位置ず
れ検出装置。 - (3)前記ki,kjは夫々1近傍では密に、数値が大
きくなるに伴い粗になるように選択された1以上の複数
の整数であることを特徴とする請求項1又は2記載の画
像位置ずれ検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1187910A JPH0351705A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 画像位置ずれ検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1187910A JPH0351705A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 画像位置ずれ検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0351705A true JPH0351705A (ja) | 1991-03-06 |
Family
ID=16214345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1187910A Pending JPH0351705A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 画像位置ずれ検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0351705A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012160611A1 (ja) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | 富士通テレコムネットワークス株式会社 | 位置検出装置およびそれを搭載した外観検査装置 |
-
1989
- 1989-07-19 JP JP1187910A patent/JPH0351705A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012160611A1 (ja) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | 富士通テレコムネットワークス株式会社 | 位置検出装置およびそれを搭載した外観検査装置 |
JP5671135B2 (ja) * | 2011-05-26 | 2015-02-18 | 富士通テレコムネットワークス株式会社 | 位置検出装置およびそれを搭載した外観検査装置 |
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