JPH0351965A - パターンマッチング処理装置 - Google Patents

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。

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ッチング
を行うパターンマソチング処理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。

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ッチ
ング法が広い分野で用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるにこのようなパターンマソチング法では、基準画
像と入力画像とを比較し全画面に渡って不一致点を計数
し、得られた不一致点数と許容不一致点数とを比較する
ことによって入力画像の良否を判定するようにしている
。しかしこのようなパターンマソチング処理方法におい
て通常入力画像にはノイズが含まれているため、基準画
像と一致した物品を画像データとして取込んでパターン
マッチングを行う場合にも、不一致点数は零とはならず
ある値となる。そして画像処理系のピクセル数を多くし
高い分解能とした場合には、ノイズが検出され易く実際
の不一致部分である欠陥のピクセル数よりもノイズによ
り生じる不一致点数が多くなる場合がある。例えばピク
セルを２５６　Ｘ　２５６の分解能を有する画像処理装
置によって不一致点数を判別する場合、ノイズにより平
均１個の不一致点が生したとすると、（２０４８　Ｘ　
２０４８）の画素数を持つ画像処理装置では６４個のノ
イズによる不一致点が常に生じている。従って画素数を
増加しても入力画像の細かい欠陥は全く検出できないこ
とがあるという問題点があった。

本発明はこのような従来のパターンマソチング法の問題
点に鑑みてなされたものであって、ノイズに基づく不一
致点数は全画面に渡ってほぼ均等に分布するという経験
則に基づいて、画像の同一性を正確に判別できるように
することを技術的課題とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は（Ｘ，Ｙ）のピクセルの二値画像から戊る少な
くとも■つの基準画像データ、及びこれと同一のピクセ
ルを有する画像データとのピクセル単位の不一致数によ
り画像の同一性を判別するパターンマッチング処理装置
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、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、入力画像信号と画像メ
モリから読出された信号が与えられピクセル毎にその不
一致を判別する不一致判別回路と、読出手段のＸ方向及
びＹ方向のアドレスの上位ビットがアドレス信号として
与えられ基準画像をＸ方向及びＹ方向に複数の領域に分
割した各領域についての不一致点数を保持する不一致点
計数メモリと、読出手段の上位アドレス出力によって指
定され、分割された各領域について不一致点数のデータ
と不一致判別回路の出力とを加算して再び不一致点メモ
リに書込む加算手段と、加算手段より得られる各領域に
ついての不一致点数を所定の閾値レベルで判別すること
により画像の同一性を判別する制御手段と、を有するこ
とを特徴とするものである。

〔作用〕

このような特徴を有する本発明によれば、入力画像信号
に同期して画像メモリに保持された基準画像データを読
出手段によって読出してその２つの画像データの不一致
点数を計数している。そして読出アドレスの上位ビット
をデコードすることにより画像メモリの画像を複数の領
域に分割し、夫々の領域毎の不一致点数を保持する不一
致点メモリより読出し、不一致状態があれば加算手段に
より加算して同一領域に書込むことによって各領域毎の
不一致点数を計数している。従って分割された各領域で
所定数以下の不一致点数を除いてそれを越える不一致点
数に基づいて基準画像と入力画像データとの同一性を判
別するようにしている。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例によるパターンマ・ノチング
処理装置の全体構戒を示すプロソク図である。さて本実
施例のパターンマソチング処理装置には物品からの信号
を図示しない画像入力装置、例えばＣＣＤカメラ等によ
って取込んだ入力画像信号が加えられる。入力画像信号
は各ライン毎にＸ方向に走査されてシリアル信号として
伝えられる。又本実施例では入力画像信号と所定のピク
セル数、例えば（２０４８　Ｘ　２０４８）　ピクセル
の基準パターンを記憶する基準画像メモリ１を有してい
る。

基準画像メモリ１は第２図（ａｌに示すように基準画像
、例えばｒＴＪの画像を保持するメモリとする。

そしてこの入力画像信号に同期して基準画像メモリｌよ
り読出手段２によって基準画像信号が読出される。読出
手段２は例えば第１図に示すように入力画像の各ドット
の走査時間に対応した周波数を発振するクロック発生器
３、及びその出力が与えられるＸ方向の読出アドレスカ
ウンタ４，そのオーバーフロー出力が与えられるＹ方向
の読出アドレスカウンタ５を有している。Ｘ方向読出ア
ドレスカウンタ４は基準画像のＸ方向のピクセル数、即
ち２０４８のクロフクを計数するカウンタである。

又Ｙ方向読出アドレスカウンタもこの基準画像のライン
数、本実施例では２０４８ラインを計数するカウンタと
する。Ｘ方向及びＹ方向のアドレスカウンタ４，５の計
数出力は基準画像メモリ１にアドレス信号として加えら
れ、基準画像メモリ１より第２図に示す基準画像パター
ンが読出される。そして読出された信号と入力画像信号
とが一致判別回路、本実施例では排他的論理和回路（以
下ＥＯＲ回路という〉　６によって不一致が検出される
。

ＥＯＲ回路６の出力は加算器７の一方の入力端Ａに与え
られる。一方読出手段２のＸ方向及びＹ方向の上位ビッ
ト、本実施例では夫々２ビット分の上位アドレスがア．
ドレスセレクタ８に与えられる。

アドレスセレクタ８は後述するマイクロコンピュータ９
より得られるアドレスとこの上位各２ビットのアドレス
とを選択するものであり、その出力は不一致点計数メモ
リ１０にアドレス信号として与えられる。

さてＸ方向及びＹ方向の読出力ウンタ４，５から与えら
れる上位アドレスを夫々２ビットとすると、第２図に示
した基準画像パターンの領域をＸ方向及びＹ方向に４分
割、即ち全画像をｌ６分割することとなり、基準画像の
読出走査時にそのときの分割された領域が指定される。

そしてこの分割された夫々の領域について不一致点計数
メモリＩＯで不一致点数を計数するようにしている。従
ってこの不一致点計数メモリ１０はｌ６ワード分の記憶
容量を有するものとする。そして不一致点計数メモリ１
０より読出された出力は加算器７の他方の人力端Ｂ及び
データバンファ１ｌに加えられる。

加算器７はこの信号と不一致検出用のＥＯＲ回路６の出
力とにより不一致があれば読出された不一致点数をイン
クリメントしてデータセレクタ１２に与える。又データ
バノファ１１はこの信号を保持してデータセレクタ１２
とマイクロコンピュータ９に与える。データセレクタ１
２はこれらの信号を選択し、加算時には再び不一致点計
数メモリ１０の同一領域に書込むようにしている。又マ
イクロコンピュータ９は所定のプログラムを記憶するリ
ードオンリメモリ　（Ｒ　Ｏ　Ｍ）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、ア
ドレスセレクタ８とデータセレクタ１２を制御すると共
に後述する処理手順に従って分割された領域についての
不一致点数に基づいてパターンマソチングの良否を判別
するものである。

次に本実施例の動作についてフローチャートを参照しつ
つ説明する。まず動作を開始するとマイクロコンピュー
タ９はアドレスセレクタ８のアドレスをマイクロコンピ
ュータ９の出力側に切換え、データ入力もマイクロコン
ピュータ９より与えることによって不一致点計数メモリ
ｌＯの全ての領域に零をセントする（ステソプ２１）。

そしてステソプ２２に進んでアドレスセレクタ８及びデ
ータセレクタｌ２を読出千段２の上位アドレス及び加算
器７のデータに選択し、１画面の画像を入力する。

そして同時にクロック発生器３より出力されるクロック
をＸ方向読出アドレスカウンタ４及びＹ方向読出アドレ
スカウンタ５によって計数して入力画像と同期した基準
画像データを読出してＥＯＲ凹路６に与える。このとき
アドレスセレクタ８によってＸ方向及びＹ方向の上位ア
ドレスが選択されて不一致点計数メモリ１０に与えられ
るため、第２図（ａ）に示すように夫々の走査の点で分
割された領域の不一致点数が読出されて加算器７の一方
の入力端に加えられている。従ってＥＯＲ回路６が不一
致を検出すればその出力とメモリの不一致点数が加算さ
れてデータセレクタ１２を介して不一致点計数メモリ１
０に与えられる。従って１入力画面を全て掃引すること
によって分割された各領域（ｘ，　　ｙ）毎に不一致点
計数メモリ１０に不一致点数Ｎ　（ｘ，　　ｙ）が計数
される。さてマイクロコンピュータ９はステップ２３に
進んでアドレスセレクタ８及びデータセレクタ１２を夫
々マイクロコンピュータ９からのアドレスとデータバッ
ファ１１のデータとに切換える。そして不一致点計数メ
モリ１０の不一致点数Ｎ　（ｘ，ｙ）を読取る。

そしてステップ２４に進んで１つの領域で許容される不
一致点数Ｎｔｈと計数された不一致点数Ｎ　（ｘ，ｙ）
とを夫々の領域について比較する。前述したようにピク
セル数を多くすれば、゛各領域についてノイズ等によっ
て不一致点が図示のように検出される。しかしこの不一
致点数は分割された各領域毎に所定数、例えば４ピクセ
ル分の不一致数が平均してほぼ均等に分布するものとす
れば、このピクセル数Ｎｔｈ，例えば５ピクセル分以下
の不一致点数は無視すると共に、それを越える不一致点
数が得られたときには人力された画像画像の物品が良品
でないものと判別する。即ちステソプ２５においてＮｔ
ｈ以上の領域が正常な物品と判別し（ステソプ２６）　
、Ｎｔｈを越える領域があれば不良品と判定して処理を
終了する。又第２図ｆｂ）に示すように入力画像に太り
欠陥３１や細り欠陥３２がある場合には、この点で多く
のピクセルについて不一致点が表れるため、所定の不一
致点を越える場合には画像が一敗していないものと判断
する。このような判別方法は通常のパターンマソチング
法による処理と同様である。

このように本発明では７１パターンを複数の領域に分割
し、これによってノイズ等による不一致点数を除いて不
一致点数が多数表れる領域からの不一致点を検出するよ
うにしている。

又本実施例は１つの基準画像を基準画像メモリ１に記憶
し、排他的論理和によって入力画像信号との不一致点を
検出するようにしているが、基準画像より許容される範
囲で膨張した状態の膨張基準画像及び基準画像より許容
される範囲で縮小した縮小基準画像を基準画像メモリに
記憶し、その間の入力画像信号があれば許容される範囲
内とし、縮小基準画像より小さく又は膨張基準画像より
大きい入力画像が得られたときに不一致と判別するよう
にしてもよい。

〔発明の効果〕

そのため本発明によれば、入力画像信号の中にノイズ等
による不一致点が含まれる場合にも、不一致点は分割さ
れた各領域に分布しているためこのような不一致点数を
判定から除くことができる。

従って基準画像データのピクセル数を多くしても正確に
画像の同一性を判別することができるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるパターンマッチング処
理装置の全体構戒を示すブロック図、第２図（ａ）はそ
の基準パターンの一例を示す図、第２図（ｂｌは入力画
像の一例を示す図、第３図は本実施例の動作を示すフロ
ーチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ｘ，Ｙ）のピクセルの二値画像から成る少なく
   とも１つの基準画像データ、及びこれと同一のピクセル
   を有する画像データとのピクセル単位の不一致数により
   画像の同一性を判別するパターンマッチング処理装置で
   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、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、 前記入力画像信号と画像メモリから読出された信号が与
   えられピクセル毎にその不一致を判別する不一致判別回
   路と、 前記読出手段のＸ方向及びＹ方向のアドレスの上位ビッ
   トがアドレス信号として与えられ前記基準画像をＸ方向
   及びＹ方向に複数の領域に分割した各領域についての不
   一致点数を保持する不一致点計数メモリと、 前記読出手段の上位アドレス出力によって指定され、分
   割された各領域について不一致点数のデータと不一致判
   別回路の出力とを加算して再び不一致点メモリに書込む
   加算手段と、 前記加算手段より得られる各領域についての不一致点数
   を所定の閾値レベルで判別することにより画像の同一性
   を判別する制御手段と、を有することを特徴とするパタ
   ーンマッチング処理装置。