JPH0522164B2 - - Google Patents

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JPH0522164B2
JPH0522164B2 JP8691883A JP8691883A JPH0522164B2 JP H0522164 B2 JPH0522164 B2 JP H0522164B2 JP 8691883 A JP8691883 A JP 8691883A JP 8691883 A JP8691883 A JP 8691883A JP H0522164 B2 JPH0522164 B2 JP H0522164B2
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JP
Japan
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Expired - Lifetime
Application number
JP8691883A
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English (en)
Other versions
JPS59212701A (ja
Inventor
Kazumasa Okumura
Daisuke Oogawara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8691883A priority Critical patent/JPS59212701A/ja
Publication of JPS59212701A publication Critical patent/JPS59212701A/ja
Publication of JPH0522164B2 publication Critical patent/JPH0522164B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、2次元的なパターンの位置を無接触
で認識するパターン認識方法に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点 近年、生産設備などの自動化を推進するために
パターン認識は重要視され、すでに半導体組立工
程等には実用化されている。
以下、図面を参照しながら、上述したような従
来のパターンマツチングによる位置認識方法につ
いて説明を行なう。
第1図は従来のパターンマツチングによる位置
認識方法の構成を示す図である。第1図におい
て、1は撮像装置、2は撮像装置1を駆動するた
めの同期信号発生回路、3は走査点の位置を得る
ための座標発生回路、4は撮像装置1からの映像
信号を2値化する回路からなる前処理回路、5は
シフトレジスタからなる一時記憶回路、6は一時
記憶回路5に記載されたパターンのうち一致度検
出に用いるパターンを並列的に切り出すための2
次元パターン切出し回路、7はあらかじめ登録さ
れているパターンを一致度検出できる形で記憶さ
れる標準パターン記憶回路、8は2次元パターン
切出し回路6で切出されるパターンと標準パター
ン記憶回路7に記憶されているパターンとを比較
し、一致の度合いを検出する一致度検出回路、9
は一致度を記憶する一致度記憶回路、10は一致
度の比較を行なう比較回路、11は一致度検出回
路8より出力された一致度を一致度記憶回路9へ
伝えるゲート回路、12は座標発生回路3より出
力された座標を座標記憶回路へ伝えるゲート回
路、13は走査点の座標を記憶する座標記憶回路
である。
以上のように構成されたパターンマツチングに
よる位置認識方法について、以下その動作につい
て説明する。まず位置認識対象物は、撮像装置1
により映像信号に変換される。この時の走査点は
同期信号発生回路2が発生した同期信号に同期し
ておりその座標は座標発生回路3より常時得られ
る。
次に映像信号は前処理回路4で2値化信号に変
換され一時記憶回路5へ入力される。この中から
次の2次元パターン切出し回路6によつて、映像
情報が縦横ある大きさ(例えば16×16画素)をも
つた四角形のパターン情報として順次読み出され
る。
一致度検出回路8では、2次元パターン切出し
回路6で順次切り出されるパターンと標準パター
ン記憶回路7に記憶されている標準パターンとを
逐次比較し一致の度合を検出する。
検出された一致度は一致度記憶回路9に過去に
おいて記憶されている一致度と比較回路10で比
較し検出した一致度の方が大きい時にゲート回路
11を開いて一致度記憶回路9の内容を更新す
る。この比較回路10の出力は、さらにゲート回
路12にも送られ、その時の走査点の座標を座標
記憶回路13へ導き、過去に記憶された座標値を
更新する。
この動作を繰り返し走査の終了するフレームの
最後の時点では、あらかじめ記憶されている標準
パターンに最も合致パターンが存在した画面中の
座標位置X,Yがその時の一致度と共に記憶され
保存される。
しかしながら、上記のような方法では同一視野
内に他のパターンと区別できる特徴あるパターン
を有し、そのパターンを標準パターンとして登録
することが、一つの条件となつており、単純な同
一形状のパターンが複数個存在するのみの対象物
に対しては位置認識することができなかつた。
発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み単純な同一形状のパタ
ーンが複数個存在するのみの対象物に対しても高
速そして安価に位置認識することのできるパター
ンマツチングによる位置認識方法を提供するもの
である。
発明の構成 本発明は、パターンマツチングにより得られた
一致度が隣接する8近傍のうち4つの部分パター
ンの一致度のいずれよりも大きく、かつ他の4つ
の部分パターンのいずれよりも小さくない時に認
識候補点と判定する手順と、その内あらかじめ定
められた値以上の一致度を有する認識候補点を認
識点として抽出する手順から構成されており、こ
の構成によつて標準パターンに類似したパターン
はすべて検出でき、それらの位置を認識すること
ができることとなる。
実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
第2図は本発明の一実施例におけるパターンマ
ツチングによる位置認識の構成を示すものであ
る。第2図において、20は第1図で示したパタ
ーンマツチング回路、21はパターンマツチング
回路20から出力される一致度を一時的に記憶す
る一時記憶回路、22は画面上のある点の隣接す
る周囲8画素分の一致度を切り出す8近傍切出し
回路、23a〜23hはある点とその8近傍での
一致度を比較する回路、24は比較した結果を元
に認識候補点かどうかを判定する認識候補点判定
回路、25は一致度のしきい値を記憶するしきい
値記憶回路、26はしきい値記憶回路25に記憶
されているしきい値と認識候補点との一致度とを
比較する比較回路、27は認識点での一致度を一
致度記憶回路へ伝えるゲート回路、28は検出さ
れた認識点の一致度を記憶する一致度記憶回路で
合計16個の一致度を記憶することができる、29
は認識点の座標を座標記憶回路へ伝えるゲート回
路、30は認識点の座標を記憶する座標記憶回路
で合計16個の座標を記憶することができる。
以上のように構成されたパターンマツチングに
よる位置認識について、以下その動作について説
明する。
今、第3図のような標準パターンを用いて第4
図のように撮像されているパターンの位置、すな
わち41〜43の位置を認識するものとする。ま
ず第2図のパターンマツチング回路20で標準パ
ターンに対する一致度を画面上のすべての点につ
いて演算する。次に求められた一致度はシフトレ
ジスタからなる一時記憶回路21に記憶され次の
8近傍切出し回路22で走査順にある1つの点に
対してその周囲8近傍の点の一致度が検出され
る。8近傍における一致度とある点の一致度は比
較回路23a〜23hで比較される。ある点が
E、8近傍の点がA〜Iとするとその関係は第5
図で示される。なお、カツコ内は一致度を示して
いる。認識候補点判定回路24では下記の条件が
すべて満足された時にE点は認識候補点であると
判定する。すなわち Ec>Ac、Ec>Bc Ec>Cc、Ec>Dc Ec≧Fc、Ec≧Gc Ec≧Hc、Ec≧Ic 但し、AcはA点における一致度であり以下Bc
〜Icは各々の点での一致度を表わす。
F〜I点での一致度とE点での一致度との比較
において等しい一致度であつても認識候補点と判
定しているので、仮にEcとFcが等しい値であつて
も認識候補点を見逃すことなくまた重複して検出
することなく効果的に認識候補点判定を行なう。
本実施例においては、第5図のようにE点での
一致度が248であり、上記関係式を全て満たして
いるため認識候補点として抽出される。
次に、本実施例においては、上記のような関係
式を満たす時、すなわち中心位置を代表位置とす
る部分パターンの一致度がその隣接する8近傍の
うち4つの部分パターンの一致度のいずれより大
きくかつ他の4つの部分パターンの一致度のいず
れよりも小さくないときに中心位置を認識候補点
としているが、その理由について、第5図を用い
て以下に説明する。
すなわち仮に、前3つA,B,Cの各点におけ
る一致度よりも大きく、残り5つD,F,G,
H,Iの各点における一致度よりも小さくない時
に認識候補点とする、すなわち Ec>Ac、Ec>Bc、Ec>Cc、 Ec≧Dc、Ec≧Fc、Ec≧Gc、 Ec≧Hc、Ec≧Ic を全て満たす時、認識候補点とすると、E点とF
点が共に抽出される。
そうすると、最終的に認識点を抽出するのに時
間を要することになる。
また、逆に前5つA,B,C,D,Fの各点に
おける一致度よりも大きく、残り3つG,H,I
の各点における一致度よりも小さくない時に認識
候補点とするとE点とF点での一致度が同一であ
るため、何れの点も検出されないことになる。
すなわち前を多く、後ろを少なくすると、何れ
の点も検出されない事が発生し、逆に前を少なく
し、後ろを多くすると認識候補点が複数点検出さ
れる場合が発生する。
従つて、本発明においては、中心位置を代表位
置とする部分パターンの一致度がその隣接する近
傍の4つの部分パターンの一致度のいずれよりも
大きく他の4つの部分パターンの一致度のいずれ
よりも小さくないときに、認識候補点として抽出
することにした。
次に、認識候補点であることを判定すると、認
識候補点での一致度とあらかじめしきい値記憶回
路25に記憶されているしきい値と比較回路26
で比較され、しきい値より大きな一致度を有する
認識候補点の時には、認識点としてその一致度が
ゲート回路27を通じて一致度記憶回路28に記
憶される。また、比較回路26の出力はゲート回
路29にも伝えられ、認識点の座標を座標記憶回
路30に記憶される。一致度記憶回路28及び座
標記憶回路30は各々16個まで順番に記憶できる
ようになつている。この動作を1フレームの画像
内で行なうと第4図の41〜43の一致度とその
座標が記憶される。なぜなら41〜43の位置の
一致度は周囲の点の一致度より大きいために認識
候補点と判定されまた、画面内のその他の認識候
補点よりはるかに大きな一致度を有することが明
らかであるからである。
以上のように本実施例によれば、あらかじめ定
められたしきい値以上の一致度を有する認識候補
点を検出することにより、単純な同一形状のパタ
ーンが複数個存在するのみの対象においてもその
パターンの位置を撮像装置の走査時間とほぼ同時
間内に認識することができる。またパターンマツ
チングを用いているためにハードウエア化が容易
で安価に構成することができる。
発明の効果 以上のように本発明は、パターンマツチングに
より得られた一致度が隣接する8近傍のうち4つ
の部分パターンの一致度のいずれよりも大きく、
かつ他の4つの部分パターンの一致度のいずれよ
りも小さくないときに認識候補点と判定する手順
と、検出した認識候補点の内あらかじめ定められ
た値以上の一致度を有する認識候補点を認識点と
して抽出手順を備えることにより、単純な同一形
状のパターンが複数個存在するのみの対象物に対
しても高速にしかも安価にパターンの位置を認識
することができ、その実用的効果は大きいものが
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のパターンマツチングによる位置
認識方法の構成を示す図、第2図は本発明の一実
施例におけるパターンマツチングによる位置認識
方法の構成を示す図、第3図は標準パターンの具
体例を示す図、第4図は単純な同一形状のパター
ンが複数個存在するのみの対象物の具体例を示す
図、第5図は画面中のある点に対して隣接する点
を説明する図である。 20……パターンマツチング回路、21……一
時記憶回路、22……8近傍切出し回路、23a
〜23h……比較回路、24……極大点判定回
路、25……しきい値記憶回路、26……比較回
路、27……ゲート回路、28……一致度記憶回
路、29……ゲート回路、30……座標記憶回
路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 撮像装置により撮像した対象物の認識すべき
    部分的なパターンを標準パターンとして記憶する
    工程と、撮像画面内の各点について前記標準パタ
    ーンとの一致度をパターンマツチングを用いて演
    算する工程と、前記演算により得られた一致度が
    隣接する各点の一致度よりも大きい点を認識候補
    点として検出する工程と、検出した前記認識候補
    点の内あらかじめ定められた値以上の一致度を有
    するものを認識点として抽出する工程とからな
    り、前記標準パターンと類似した撮像画面内のパ
    ターンの座標をすべて検出できるパターンマツチ
    ングによる位置認識方法において、前記認識候補
    点を検出する工程は少なくとも3×3画素の領域
    を代表位置とする部分パターンの一致度をその位
    置関係と対応付けて一時記憶する手段と、前記一
    時記憶されている一致度のうち中心位置を代表位
    置とする部分パターンの一致度がその隣接する近
    傍の4つの部分パターンの一致度のいずれよりも
    大きくかつ他の4つの部分パターンの一致度のい
    ずれよりも小さくないときに前記中心位置を認識
    候補点と判定することを特徴とするパターンマツ
    チングによる位置認識方法。
JP8691883A 1983-05-18 1983-05-18 パタ−ンマツチングによる位置認識方法 Granted JPS59212701A (ja)

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JPS59212701A JPS59212701A (ja) 1984-12-01
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ID=13900231

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JP8691883A Granted JPS59212701A (ja) 1983-05-18 1983-05-18 パタ−ンマツチングによる位置認識方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0351228A3 (en) * 1988-07-15 1992-12-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha A peak data extracting device and a rotary motion recurrence formula computing device
DE69819759T2 (de) * 1997-09-23 2004-09-23 Hassanein, Waleed H., Malden Zusammensetzungen, verfahren und vorrichtungen zur aufrechterhaltung eines organs

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JPS59212701A (ja) 1984-12-01

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