JPH04361104A - Detecting system of position of substrate mark - Google Patents
Detecting system of position of substrate markInfo
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- JPH04361104A JPH04361104A JP3163726A JP16372691A JPH04361104A JP H04361104 A JPH04361104 A JP H04361104A JP 3163726 A JP3163726 A JP 3163726A JP 16372691 A JP16372691 A JP 16372691A JP H04361104 A JPH04361104 A JP H04361104A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、チップマウンタにセ
ットされたプリント基板等の基板上に形成されたマーク
の位置を正確に検出するための基板マーク位置検出方式
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a board mark position detection method for accurately detecting the position of a mark formed on a board such as a printed circuit board set on a chip mounter.
【0002】0002
【従来の技術】チップマウンタような装置においては、
一般にX−Yテーブル上にワークとしてのプリント基板
を装着して、その位置を高精度に制御しながらチップ部
品をマウントしていくが、そのためには基板上に基準位
置を示すように形成されたマーク(「基板マーク」と称
する)の位置を精度よく検出する必要がある。[Prior Art] In devices such as chip mounters,
Generally, a printed circuit board as a workpiece is mounted on an X-Y table, and chip components are mounted while controlling its position with high precision. It is necessary to accurately detect the position of a mark (referred to as a "substrate mark").
【0003】そのための基板マーク位置検出方式として
は、基板マークをTVカメラやイメージスキャナ等によ
って撮像し、その画像データを2値化した2値画像の重
心位置を計測する方式や、基板マークの画像データと多
数の登録図形(テンプレート)の画像データとのパター
ンマッチングをとって規準位置に対する相対的な位置ず
れ量を求めるテンプレート・マッチング法などが従来採
られていた。[0003] As a method for detecting the position of a board mark for this purpose, there is a method in which the board mark is imaged with a TV camera, an image scanner, etc., and the image data is binarized to measure the center of gravity of a binary image. Conventionally, a template matching method has been adopted in which pattern matching is performed between data and image data of a large number of registered figures (templates) to determine the amount of positional deviation relative to a reference position.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、2値画
像の重心位置を計測する方式は、照明の具合や像の変化
によつてマークのエッジ付近の像が著しく変化するため
、精密な位置検出が困難であった。[Problem to be Solved by the Invention] However, with the method of measuring the center of gravity position of a binary image, the image near the edge of the mark changes significantly depending on the illumination conditions and changes in the image, so accurate position detection is difficult. It was difficult.
【0005】また、従来のテンプレート・マッチング法
では、基板マークの形状や大きさが、予めテンプレート
として登録されているものに規制されるばかりか、規準
位置に対する相対的な位置ずれ量が判るだけであって、
対象とする基板上の基板マークの絶対的な中心位置を検
出(計測)することはできなかった。Furthermore, in the conventional template matching method, the shape and size of the board mark are not only restricted to those registered in advance as a template, but also only the amount of positional deviation relative to the reference position is known. There it is,
It was not possible to detect (measure) the absolute center position of the board mark on the target board.
【0006】そのため、基準となる基板が正確に規準位
置にセットされて、その基板マークからテンプレートが
作成されればよいが、その保障はないので、基準となる
基板のセット位置がずれていると、その後の各基板の相
対的な位置ずれ量を検出してそれを修正しても、正規の
位置に修正することができないことになるという問題が
あった。[0006] For this reason, it would be good if the reference board was set accurately at the reference position and a template was created from the board mark, but there is no guarantee that this would occur, so if the reference board is set at a different position, Even if the subsequent relative positional deviation amount of each board is detected and corrected, there is a problem in that the position cannot be corrected to the normal position.
【0007】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、基板マークの形状や大きさの自由度を高め、し
かもその絶対的な中心位置を精度よく検出(計測)でき
るようにすることを目的とする。[0007] The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to increase the degree of freedom in the shape and size of a board mark, and to enable accurate detection (measurement) of its absolute center position. With the goal.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による第一の基板マーク位置検出方式は、
基板上に形成された点対称形状の基板マークを含む画像
を撮像し、その画像上で上記基板マークの一部又は全部
が入る点対称形状の第1のテンプレートを作成して、そ
の中の一点を第1の基準位置とし、上記第1のテンプレ
ートを180°回転させて第2のテンプレートを作成し
て、その上記第1の基準位置が180°回転された点を
第2の基準位置とし、これらのデータをそれぞれ登録し
ておく。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a first board mark position detection method according to the present invention is as follows:
An image containing a point-symmetrical board mark formed on a board is captured, a first template with a point-symmetrical shape in which part or all of the board mark fits is created on the image, and one point in the first template is created. is set as a first reference position, a second template is created by rotating the first template by 180°, and a point at which the first reference position is rotated by 180° is set as a second reference position, Register each of these data.
【0009】その後、入力される上記基板マークを含む
撮影画像と第1のテンプレート及び第2のテンプレート
とのマッチングをそれぞれとり、各々マッチングがとれ
た状態での第1の基準位置と第2の基準位置とを結ぶ直
線の中点の座標を上記基板マークの中心位置として検出
する。[0009] After that, matching is performed between the input captured image including the board mark and the first template and the second template, and the first reference position and the second reference position are determined in a state where each matching is achieved. The coordinates of the midpoint of the straight line connecting the positions are detected as the center position of the board mark.
【0010】また、この発明による第二の基板マーク位
置検出方式は、基板上に形成された点対称形状の基板マ
ークを含む画像を撮像した際にその画像上で前記基板マ
ークの一部又は全部が入る点対称形状のウィンドゥを予
め設定し、その中の一点を第1の基準位置として登録し
ておき、その後、上記基板マークを含む画像を撮像して
入力し、上記ウィンドゥ内の画像を180°回転させて
テンプレートを作成して、その上記第1の基準位置が1
80°回転された点を第2の基準位置とし、上記画像と
テンプレートとのマッチングをとった後、第1の基準位
置と第2の基準位置とを結ぶ直線の中点の座標を上記基
板マークの中心位置として検出する。Further, the second board mark position detection method according to the present invention is such that when an image including a point-symmetric board mark formed on a board is captured, part or all of the board mark is detected on the image. A point-symmetrical window is set in advance, and one point in the window is registered as the first reference position. Then, an image including the board mark is captured and input, and the image in the window is set at 180 degrees. °Create a template by rotating it so that the first reference position is 1
The 80° rotated point is set as the second reference position, and after matching the above image with the template, the coordinates of the midpoint of the straight line connecting the first reference position and the second reference position are set as the board mark. Detected as the center position.
【0011】[0011]
【作用】この発明によれば、基板上のマーク及びテンプ
レートあるいはウィンドゥの形状を点対称形状とし、そ
のテンプレートあるいはウィンドゥ中の一点を第1の規
準位置とし、上記テンプレートあるいはウィンドゥ内の
画像を180°回転させてテンプレートを作成して、上
記第1の規準位置が180°回転された点を第2の位置
とし、入力画像と上記各テンプレートとのマッチングを
とり、上記第1,第2規準位置の中点を基板マークの中
心位置とすることにより、テンプレートの中心と基板マ
ークの中心とのオフセットを相殺して、精度よく基板マ
ークの中心位置を検出できる。[Operation] According to the present invention, the mark on the substrate and the template or window are made point-symmetrical, one point in the template or window is taken as the first reference position, and the image in the template or window is rotated 180°. Create a template by rotating it, set the point at which the first reference position is rotated by 180 degrees as the second position, match the input image with each of the templates, and set the first and second reference positions. By setting the midpoint as the center position of the board mark, the offset between the center of the template and the center of the board mark can be offset, and the center position of the board mark can be detected with high accuracy.
【0012】さらに、第二の基板マーク位置検出方式に
よれば、テンプレートを予め作成して登録しておく必要
がなく、ウィンドゥと第1の規準位置だけを予め決めて
おけば、基板マークの中心位置を検出できる。したがっ
て、オペーレータの作業工数が少なくなり、テンプレー
ト・マッチングをとる回数も半減して処理が速くなり、
メモリの使用容量も少なくて済む。これらの方式によれ
ば、基板マークは点対称形状でありさえすれば、その形
状及び大きさは任意である。Furthermore, according to the second board mark position detection method, there is no need to create and register a template in advance, and the center of the board mark can be determined by determining only the window and the first reference position in advance. Can detect location. Therefore, the number of man-hours required by the operator is reduced, and the number of times template matching is performed is halved, resulting in faster processing.
It also requires less memory capacity. According to these methods, the shape and size of the board mark can be arbitrary as long as it is point symmetrical.
【0013】[0013]
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図3は、この発明による基板マーク位
置検出方式を実施する基板位置制御システムの概略構成
図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a substrate position control system implementing the substrate mark position detection method according to the present invention.
【0014】このシステムは、電子機器用のプリント回
路基板等の基板1を載置するX−Yテーブル2と、その
図示しないX軸モータ及びY軸モータを駆動して基板1
の位置を制御する位置制御装置3と、基板1の基準位置
に形成された基板マークMを含む所定領域を撮像するT
Vカメラ4と、それによって撮像された画像をデイスプ
レイに表示するCRT等の表示装置5と、その画像デー
タを処理して基板マークMの中心位置を検出する画像処
理装置6とによって構成されている。This system comprises an
a position control device 3 that controls the position of the substrate 1; and a position control device 3 that controls the position of the substrate 1;
It is composed of a V-camera 4, a display device 5 such as a CRT that displays an image captured by the camera on a display, and an image processing device 6 that processes the image data and detects the center position of the board mark M. .
【0015】そして、画像処理装置6が基板マークの中
心位置検出データを位置制御装置3へ送り、それによっ
て位置制御装置3が基板マークMを規準の位置に一致さ
せるように、その規準位置に対するずれ量だけ制御デー
タを補正してX−Yテーブル2を制御する。基板マーク
Mは、基板1の基準位置に例えば銅箔によって点対称形
状に形成され、その上に半田を載せて均一な明るさで撮
像されるようにする。Then, the image processing device 6 sends the center position detection data of the board mark to the position control device 3, and thereby the position control device 3 adjusts the deviation from the reference position so that the board mark M matches the reference position. The X-Y table 2 is controlled by correcting the control data by the amount. The board mark M is formed in a point-symmetric shape using copper foil, for example, at a reference position on the board 1, and solder is placed thereon so that the mark M is imaged with uniform brightness.
【0016】次に、この発明の第1実施例による基板マ
ーク位置検出方式について、図1及び図2と図4も参照
して説明する。図3に示したX−Yテーブル2上にセッ
トされた基板1上の位置決めの基準とすべき基板マーク
M(この例では円形のマーク)を含む部分をTVカメラ
4によって撮像し、図1に実線で示す基板マークMの画
像(以下便宜上この画像も「基板マークM」と称する)
を含む所定エリアの撮影画像10を得る。この画像デー
タはA/D変換されて画像処理装置6内の画像メモリに
記憶され、また表示装置5の画面に表示される。Next, a substrate mark position detection method according to a first embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1, 2, and 4. A portion including a board mark M (a circular mark in this example) to be used as a reference for positioning on the board 1 set on the X-Y table 2 shown in FIG. 3 is imaged by the TV camera 4, and Image of board mark M indicated by a solid line (hereinafter, for convenience, this image will also be referred to as "board mark M")
A photographed image 10 of a predetermined area including the area is obtained. This image data is A/D converted and stored in an image memory within the image processing device 6, and is also displayed on the screen of the display device 5.
【0017】そこで、オペレータが、画像処理装置に接
続されたキーボードあるいはポインティングデバイス(
マウス)等を使用して、図1に破線で示すように基板マ
ークMが一部又は全部(この例では全部)入る点対称形
状(この例では正方形)のエリアを指定し、そのエリア
内の画像を第1のテンプレート11として設定し、それ
をメモリに登録すると共に、その中の一点(この例では
左上角の点)aを第1の規準位置とする。[0017] Therefore, the operator uses the keyboard or pointing device (
(mouse) etc., specify a point-symmetrical area (square in this example) where the board mark M will partially or completely (in this example, all) fit, as shown by the broken line in Figure 1, and An image is set as the first template 11, and it is registered in the memory, and one point a therein (in this example, the upper left corner point) is set as the first reference position.
【0018】次いで図2に示すように、第1のテンプレ
ート11をその中心に対して180°回転させる処理(
合成)を行ない、その画像データを第2のテンプレート
12としてメモリに登録すると共に、第1の規準位置で
ある点aが180°回転された点bを第2の規準位置と
する。Next, as shown in FIG. 2, the first template 11 is rotated by 180° about its center (
The image data is registered in the memory as the second template 12, and point b, which is the first reference position rotated by 180°, is set as the second reference position.
【0019】そして、実際に基板マークMの位置を検出
しようとする基板の撮影画像10と、上述のように登録
された第1,第2のテンプレート11,12とのマッチ
ングをそれぞれとるが、最初にテンプレートを作成した
基板に対しては、第1のテンプレート11とのマッチン
グはとれているので、第2のテンプレート12とのマッ
チングのみをとればよい。次の基板からは、第1のテン
プレート11及び第2のテンプレート12とのマッチン
グをそれぞれとる必要がある。Then, the photographed image 10 of the board for which the position of the board mark M is to be detected is matched with the first and second templates 11 and 12 registered as described above. Since matching with the first template 11 has been achieved for the substrate for which a template was created in , it is only necessary to match it with the second template 12. From the next substrate, it is necessary to perform matching with the first template 11 and the second template 12, respectively.
【0020】マッチングをとる方法は、従来から行なわ
れているテンプレート・マッチングの方法を用いればよ
く、例えばテンプレートをX方向及びY方向へ1ピッチ
ずつ移動させて、その都度それに対応するエリアの撮影
画像との相関をとり、最も相関度が高い位置をマッチン
グがとれた位置とすればよい。[0020] As a method for performing matching, a conventional template matching method may be used. For example, the template is moved one pitch at a time in the X direction and the Y direction, and each time the photographed image of the area corresponding to the template is moved. The position with the highest degree of correlation may be determined as the matched position.
【0021】あるいは、テンプレート及び撮影画像に対
してそれぞれX方向とY方向の投影(プロジェクション
)データを作成し、その各X方向の投影データ相互及び
Y方向の投影データ相互の相関をとり、その各相関値の
ピーク位置によってマッチング位置を求めるようにすれ
ば、相関計算の回数を大幅に減らして、短時間でマッチ
ングをとることが可能になる。Alternatively, projection data in the X direction and Y direction are created for the template and the photographed image, and the correlation between the projection data in the X direction and the projection data in the Y direction is calculated. By determining the matching position based on the peak position of the correlation value, it becomes possible to significantly reduce the number of correlation calculations and perform matching in a short time.
【0022】そして、マッチングがとれた状態では、撮
影画像10に対して第1のテンプレート11が図1に破
線で示す位置になり、第2のテンプレート12が一点鎖
線で示す位置になる。この場合、基板マークMが点対称
形状であるので、その中心位置(点)pに対する第1の
テンプレート11上の第1の規準位置aと第2のテンプ
レート12上の第2の規準位置bとの位置関係は、正負
が逆転して距離が等しい。When matching is achieved, the first template 11 is at the position shown by the broken line in FIG. 1 with respect to the photographed image 10, and the second template 12 is at the position shown by the dashed line. In this case, since the board mark M is point symmetrical, the first reference position a on the first template 11 and the second reference position b on the second template 12 with respect to its center position (point) p are In the positional relationship, the positive and negative signs are reversed and the distances are equal.
【0023】したがって、第1の規準位置aと第2の規
準位置bとを結ぶ直線(図1に細い実線で示す)の中点
、すなわち点aと点bから等距離の点pが基板マークM
の中心位置である。この基板マークMの中心位置pの座
標値(xp,yp)は、第1の規準位置aの座標(x1
,y1)及び第2の規準位置bの座標(x2,y2)か
ら、次のように簡単に求められる。
xp=(x1+x2)/2 yp=(y1+y2
)/2Therefore, the midpoint of the straight line (shown as a thin solid line in FIG. 1) connecting the first reference position a and the second reference position b, that is, the point p equidistant from points a and b, is the substrate mark. M
is the center position. The coordinate values (xp, yp) of the center position p of this board mark M are the coordinates (x1, yp) of the first reference position a.
, y1) and the coordinates (x2, y2) of the second reference position b, it can be easily determined as follows. xp=(x1+x2)/2 yp=(y1+y2
)/2
【0024】図4は、図3に示した画像処理装置
6による基板マーク位置を検出するための処理のフロー
チヤートである。この処理は、上述のように第1のテン
プレートを設定(第1の規準位置aの決定を含む)し、
それを180°回転させて第2のテンプレートを合成(
第2の規準位置bの確定を含む)した後、撮影画像を入
力して第1のテンプレート及び第2のテンプレートのマ
ッチングを順次とり、そのマッチング状態での第1の規
準位置aと第2の規準位置bの中点の座標値を算出して
、基板マークの中心位置pを検出する。FIG. 4 is a flowchart of a process for detecting the position of a board mark by the image processing device 6 shown in FIG. This process sets the first template as described above (including determining the first reference position a),
Rotate it 180° and synthesize the second template (
(including the determination of the second reference position b), the photographed images are input, the first template and the second template are sequentially matched, and the first reference position a and the second reference position in the matching state are The coordinate value of the midpoint of the reference position b is calculated to detect the center position p of the board mark.
【0025】この方式によれば、テンプレートの中心と
基板マークの中心とのオフセットを相殺して、精度よく
基板マークの中心位置を検出できる。そして、基板マー
クは点対称形状でありさえすれば、その形状及び大きさ
は任意である。According to this method, the offset between the center of the template and the center of the board mark can be offset, and the center position of the board mark can be detected with high accuracy. The board mark can have any shape and size as long as it is point symmetrical.
【0026】次に、この発明の第2実施例による基板マ
ーク位置検出方式について、図5及び図6と図3を参照
して説明する。この実施例では、前述の第1実施例のよ
うに予め2つのテンプレートを登録せずに、図6のフロ
ーチヤートに示すように、予めウィンドゥの位置と大き
さのみを設定する。Next, a substrate mark position detection method according to a second embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 5 and 6 and FIG. 3. In this embodiment, instead of registering two templates in advance as in the first embodiment, only the position and size of the window are set in advance, as shown in the flowchart of FIG.
【0027】すなわち、図5に実線で示すように、基板
マークMを含む画像を撮像した際にその画像上で基板マ
ークMの一部又は全部が入る点対称形状(この例では正
方形)のウィンドゥ13の位置及び大きさを設定し、そ
の中の一点(この例では左上の角の点)aを第1の基準
位置とする。That is, as shown by the solid line in FIG. 5, when an image including the board mark M is captured, a point-symmetrical window (in this example, a square) in which part or all of the board mark M is included is created on the image. The position and size of 13 are set, and one point (in this example, the upper left corner point) a is set as the first reference position.
【0028】その後、図3に示したTVカメラ4からの
基板マークMを含む撮影画像を入力し、ウィンドゥ13
内の画像を180°回転させてテンプレート14を合成
して、その第1の基準位置aが180°回転された点を
第2の基準位置bとする。このテンプレート14は、前
述の実施例において図2に示した第2のテンプレート1
2と同様であるが、予め登録しておく必要はない。After that, the photographed image including the board mark M from the TV camera 4 shown in FIG. 3 is input, and the window 13 is
The template 14 is synthesized by rotating the images within 180 degrees, and the point where the first reference position a is rotated by 180 degrees is set as the second reference position b. This template 14 is similar to the second template 1 shown in FIG.
This is the same as 2, but there is no need to register it in advance.
【0029】次いで、入力画像とテンプレート14との
マッチングをとって、図5に破線で示すマッチング状態
で、第1の基準位置aと第2の基準位置bとを結ぶ直線
の中点pの座標値を算出して、基板マークMの中心位置
を検出する。Next, the input image and the template 14 are matched, and in the matching state shown by the broken line in FIG. 5, the coordinates of the midpoint p of the straight line connecting the first reference position a and the second reference position b are obtained. The center position of the board mark M is detected by calculating the value.
【0030】この実施例によれば、テンプレートを予め
決めて登録しておく必要がないので、オペレータの操作
が簡単になり、しかも2つのテンプレートの画像データ
を記憶させておくメモリも不要になるので、画像メモリ
の容量が少なくて済み、メモリ資源の節約になる。さら
に、テンプレートと入力画像とのマッチングをとる回数
も1回で済むので検出処理が速くなる。According to this embodiment, there is no need to predetermine and register templates, which simplifies operator operations, and also eliminates the need for memory to store the image data of the two templates. , the capacity of the image memory is small, which saves memory resources. Furthermore, since matching between the template and the input image only needs to be done once, the detection process becomes faster.
【0031】なお、この発明に用いる基板マークの形状
は、円形に限らず点対称形状であればよいので、例えば
図7に示すような楕円,正方形,長方形,菱形,平行四
辺形,正六角形,十字形等種々の形状を任意に使用する
ことができる。同様に、テンプレートあるいはウィンド
ゥの形状も、点対称形状であればどのような形状でも構
わない。Note that the shape of the board mark used in the present invention is not limited to a circle, but may be a point-symmetric shape, such as an ellipse, a square, a rectangle, a rhombus, a parallelogram, a regular hexagon, as shown in FIG. Various shapes, such as a cross, can optionally be used. Similarly, the template or window may have any shape as long as it is point symmetrical.
【0032】また、第1の規準位置aは、第1のテンプ
レート11あるいはウィンドゥ13中の点であればどの
点に決めてもよい。例えばどの角の点でも、外周線上の
どの点でも、あるいは中心点でもよいし、それ以外の任
意の点でもよい。第2の規準位置bは、その任意に設定
された第1の規準位置aを中心点に対して180°回転
させた点であればよい。Furthermore, the first reference position a may be determined at any point within the first template 11 or window 13. For example, it may be any corner point, any point on the outer periphery, the center point, or any other arbitrary point. The second reference position b may be any point obtained by rotating the arbitrarily set first reference position a by 180 degrees with respect to the center point.
【0033】さらに、第1のテンプレート11あるいは
ウィンドゥ13内に、撮影画像10上の基板マークMが
全部入るようにしたほうがマッチングの精度はよくなる
が、この発明に必須のことではなく、少なくとも基板マ
ークMの一部が入るようにすればよい。Further, matching accuracy will be better if all the board marks M on the photographed image 10 are included in the first template 11 or the window 13, but this is not essential to the present invention; It suffices if a part of M is included.
【0034】図8は基板マークMを4辺が内側に湾曲し
た変形菱形にし、ウィンドゥ13及びテンプレート14
を基板マークMが全部入る位置及び大きさの円形にした
例を示し、図9はそのウィンドゥ13とテンプレート1
4との関係を示す。なお、図8,図9において図5と対
応する部分には同一の符号を付してある。In FIG. 8, the board mark M is made into a modified diamond shape with four sides curved inward, and the window 13 and template 14 are
FIG. 9 shows an example in which the board mark M is made into a circle with a position and size that accommodates all of the board marks M, and FIG. 9 shows the window 13 and template 1.
This shows the relationship with 4. Note that in FIGS. 8 and 9, parts corresponding to those in FIG. 5 are given the same reference numerals.
【0035】この例では、ウィンドゥ13の円周上の一
点を第1の規準位置aとしている。そして、撮影画像1
0を入力し、図9に示すようにこのウィンドゥ13内の
画像を180°回転させてテンプレート14を合成し、
第1の規準位置aが180°回転された点を第2の規準
位置bとする。その後、図8に示すようにテンプレート
14と撮影画像10とのマッチングをとれば、やはり第
1の規準位置aと第2の規準位置bとを結ぶ直線の中点
Pが基板マークMの中心位置となる。In this example, one point on the circumference of the window 13 is defined as the first reference position a. And photographed image 1
0, rotate the image in this window 13 by 180 degrees as shown in FIG. 9, and synthesize the template 14.
A point at which the first reference position a is rotated by 180 degrees is defined as a second reference position b. After that, as shown in FIG. 8, if the template 14 and the photographed image 10 are matched, the midpoint P of the straight line connecting the first reference position a and the second reference position b will be the center position of the board mark M. becomes.
【0036】図10は基板マークMを正方形にし、ウィ
ンドゥ13及びびテンプレート14を基板マークMが一
部入る位置及び大きさの円形にした例を示し、図11は
そのウィンドゥ13とテンプレート14との関係を示す
。なお、図10,図11においても図5と対応する部分
には同一の符号を付しており、それらの説明は省略する
。FIG. 10 shows an example in which the board mark M is square, and the window 13 and template 14 are circular in a position and size that partially accommodates the board mark M, and FIG. 11 shows the relationship between the window 13 and template 14. Show relationships. In addition, in FIGS. 10 and 11, the same reference numerals are given to the parts corresponding to those in FIG. 5, and the explanation thereof will be omitted.
【0037】この例では、ウィンドゥ13の中心(円の
中心)点を第1の規準位置aとしている。この場合にも
、図10に示すようにテンプレート14と撮影画像10
とのマッチングをとれば、やはり第1の規準位置aと第
2の規準位置bとを結ぶ直線の中点Pが基板マークMの
中心位置となる。In this example, the center point of the window 13 (the center of the circle) is taken as the first reference position a. In this case as well, as shown in FIG.
If matching is performed, the midpoint P of the straight line connecting the first reference position a and the second reference position b becomes the center position of the board mark M.
【0038】また、ウィンドゥ13内の画像データを1
80°回転させてテンプレート14を合成するのに代え
て、図12の(A)に示す通常のマッチングのための画
像の走査(左→右,上→下)に対して、(B)に示すよ
うに逆走査(右→左,下→上)することによっても同様
なテンプレートを得ることができる。[0038] Also, the image data in the window 13 is
Instead of rotating the template 14 by 80 degrees and composing the template 14, for the normal image scanning (left → right, top → bottom) shown in FIG. 12 (A), the image shown in (B) is A similar template can also be obtained by reverse scanning (right to left, bottom to top).
【0039】さらに、この発明を応用すれば、基板マー
クを点対称でない形状、例えば正三角形にし、第1のテ
ンプレート又はウィンドゥの形状も基板マークと相似形
にすることも可能であり、正三角形の場合には第1のテ
ンプレート又はウィンドゥ内の画像(0°)及び規準位
置をそれぞれ120°と240°回転させたテンプレー
ト及び規準位置を作り、各テンプレートを撮影画像とマ
ッチングさせると、その各規準位置から当距離の点が基
板マークの中心位置となる。Furthermore, by applying this invention, it is possible to make the board mark a shape that is not point symmetrical, for example, an equilateral triangle, and to make the first template or window similar in shape to the board mark. In this case, templates and reference positions are created by rotating the image (0°) and the reference position in the first template or window by 120° and 240°, respectively, and each template is matched with the photographed image. The point at the same distance from is the center position of the board mark.
【0040】このようにすれば、より精度よく基板マー
クの中心位置を検出することができるが、テンプレート
の画像データを格納する画像メモリの容量が多く必要に
なり、テンプレートのマッチングをとる回数も多くなる
ので処理時間が少し長くなることになる。[0040] In this way, the center position of the board mark can be detected with higher accuracy, but a large capacity image memory is required to store the image data of the template, and the number of times template matching is performed is also increased. Therefore, the processing time will be slightly longer.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば基板マークの絶対的な中心位置を精度よく検出でき
るので、チップマウンタ等におけるセットされた基板の
位置調整を精度よく行なうことができる。また、基板マ
ークは点対称形状でありさえすれば、その形状及び大き
さは任意でよいので、その自由度が高くなる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the absolute center position of the board mark can be detected with high precision, so the position of the set board in a chip mounter etc. can be adjusted with high precision. . Further, the board mark can have any shape and size as long as it is point symmetrical, so the degree of freedom is increased.
【0042】さらに、第二番目の発明によれば、テンプ
レートを予め決めて登録しておく必要がないので、オペ
レータの操作が簡単になり、画像メモリの容量が少なく
て済む。さらに、テンプレートと入力画像とのマッチン
グをとる回数も1回で済むので検出処理が速くなる。Furthermore, according to the second aspect of the invention, there is no need to predetermine and register templates, which simplifies operator operations and requires less image memory capacity. Furthermore, since matching between the template and the input image only needs to be done once, the detection process becomes faster.
【図1】この発明の第1実施例による撮影画像と第1,
第2のテンプレートとのマッチング状態の説明図である
。[Fig. 1] Photographed images according to the first embodiment of the present invention and the first,
FIG. 6 is an explanatory diagram of a matching state with a second template.
【図2】同じくその第1のテンプレートと第2のテンプ
レートとの関係を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the first template and the second template.
【図3】この発明による基板マーク位置検出方式を実施
する基板位置制御システムの概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a substrate position control system that implements the substrate mark position detection method according to the present invention.
【図4】図3の画像処理装置6において図1に示した第
1実施例の方式で基板マークの中心位置を検出するため
の処理のフロー図である。4 is a flowchart of a process for detecting the center position of a board mark using the method of the first embodiment shown in FIG. 1 in the image processing device 6 of FIG. 3;
【図5】この発明の第2実施例によるウィンドゥ及び撮
影画像とテンプレートとのマッチング状態の説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of a matching state between a window, a photographed image, and a template according to a second embodiment of the present invention.
【図6】図3の画像処理装置6において図5に示した第
2実施例の方式で基板マークの中心位置を検出するため
の処理のフロー図である。6 is a flowchart of a process for detecting the center position of a board mark using the method of the second embodiment shown in FIG. 5 in the image processing device 6 of FIG. 3;
【図7】この発明を実施する際の基板マーク及び第1の
テンプレートあるいはウィンドゥの種々の異なる形状例
を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing various examples of different shapes of a substrate mark and a first template or window when implementing the present invention.
【図8】基板マークを4辺が内側に湾曲した変形菱形に
しウィンドゥ及びテンプレートを基板マークが全部入る
位置及び大きさの円形にした例を示す図5と同様な図で
ある。FIG. 8 is a diagram similar to FIG. 5 showing an example in which the board mark is a modified rhombus with four sides curved inward, and the window and template are circular in a position and size that accommodates the board mark.
【図9】同じくそのウィンドゥとテンプレートとの関係
を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the window and the template.
【図10】基板マークを正方形にしウィンドゥ及びびテ
ンプレートを基板マークが一部入る位置及び大きさの円
形にした例を示す図5と同様な図である。FIG. 10 is a diagram similar to FIG. 5 showing an example in which the board mark is square and the window and template are circular at a position and size that partially accommodates the board mark;
【図11】同じくそのウィンドゥとテンプレートとの関
係を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between the window and the template.
【図12】この発明の第2実施例においてウィンドゥ内
の画像データからテンプレートを作成するための他の方
法を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing another method for creating a template from image data in a window in the second embodiment of the invention.
1 基板
2 X−Yテーブル3 位置制御装置
4 TVカメラ5 表示装置
6 画像処理
装置10 撮影画像
11 第1のテンプレート
12 第2のテンプレート 13 ウィ
ンドゥ14 テンプレート
M 基板マークa 第1の規準位置
b 第2の規準位置p 基板マークの中
心位置1 board
2 X-Y table 3 Position control device
4 TV camera 5 Display device 6 Image processing device 10 Photographed image
11 First template 12 Second template 13 Window 14 Template
M Board mark a First reference position
b Second reference position p Center position of board mark
Claims (2)
マークを含む画像を撮像し、その画像上で前記基板マー
クの一部又は全部が入る点対称形状の第1のテンプレー
トを作成して、その中の一点を第1の基準位置とし、前
記第1のテンプレートを180°回転させて第2のテン
プレートを作成して、その前記第1の基準位置が180
°回転された点を第2の基準位置とし、これらのデータ
をそれぞれ登録しておき、その後、入力される前記基板
マークを含む画像と前記第1のテンプレート及び第2の
テンプレートとのマッチングをそれぞれとり、各々マッ
チングがとれた状態での前記第1の基準位置と第2の基
準位置とを結ぶ直線の中点の座標を前記基板マークの中
心位置として検出することを特徴とする基板マーク位置
検出方式。1. An image including a point-symmetrical substrate mark formed on a substrate is captured, and a first template having a point-symmetrical shape in which part or all of the substrate mark is inserted is created on the image. , one point therein is set as a first reference position, the first template is rotated by 180 degrees to create a second template, and the first reference position is set to 180 degrees.
° The rotated point is set as the second reference position, these data are registered respectively, and then the matching between the input image including the board mark and the first template and the second template is performed, respectively. and detecting the coordinates of the midpoint of the straight line connecting the first reference position and the second reference position in a matched state as the center position of the board mark. method.
マークを含む画像を撮像した際にその画像上で前記基板
マークの一部又は全部が入る点対称形状のウィンドゥを
予め設定し、その中の一点を第1の基準位置として登録
しておき、その後、前記基板マークを含む画像を撮像し
て入力し、前記ウィンドゥ内の画像を180°回転させ
てテンプレートを作成して、その前記第1の基準位置が
180°回転された点を第2の基準位置とし、前記画像
と前記テンプレートとのマッチングをとった後、前記第
1の基準位置と第2の基準位置とを結ぶ直線の中点の座
標を前記基板マークの中心位置として検出することを特
徴とする基板マーク位置検出方式。2. When an image including a point-symmetrical board mark formed on a board is captured, a point-symmetrical window is set in advance in which part or all of the board mark is included, and One point in the window is registered as the first reference position, and then an image including the board mark is captured and input, the image in the window is rotated 180 degrees to create a template, and the first point is A point at which the first reference position is rotated by 180 degrees is set as a second reference position, and after matching the image and the template, a point in the straight line connecting the first reference position and the second reference position is set as the second reference position. A board mark position detection method characterized in that the coordinates of a point are detected as the center position of the board mark.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3163726A JPH0812050B2 (en) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | Substrate mark position detection method |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04361104A true JPH04361104A (en) | 1992-12-14 |
JPH0812050B2 JPH0812050B2 (en) | 1996-02-07 |
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JP3163726A Expired - Fee Related JPH0812050B2 (en) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | Substrate mark position detection method |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001022940A (en) * | 1999-07-13 | 2001-01-26 | Juki Corp | Method and device for image recognition |
JP2006190078A (en) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Nikon Corp | Pattern matching device |
JP2008151607A (en) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Juki Corp | Method and apparatus for positioning mark using template matching |
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JP5647999B2 (en) * | 2012-01-04 | 2015-01-07 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Pattern matching apparatus, inspection system, and computer program |
-
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- 1991-06-07 JP JP3163726A patent/JPH0812050B2/en not_active Expired - Fee Related
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JP4582309B2 (en) * | 2005-01-06 | 2010-11-17 | 株式会社ニコン | Pattern matching device |
JP2008151607A (en) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Juki Corp | Method and apparatus for positioning mark using template matching |
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