JPH06160047A - パターンマッチング方法 - Google Patents

パターンマッチング方法

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JPH06160047A
JPH06160047A JP4198103A JP19810392A JPH06160047A JP H06160047 A JPH06160047 A JP H06160047A JP 4198103 A JP4198103 A JP 4198103A JP 19810392 A JP19810392 A JP 19810392A JP H06160047 A JPH06160047 A JP H06160047A
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Hisaki Abe
寿樹 安部
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 認識の処理時間を短縮する。 【構成】 基準パターンを間引いた粗基準パターンを、
サーチエリア内にて、1画素よりも大なるスキップ幅ご
とにXY方向に移動させ、この粗基準パターンと前記サ
ーチエリアとの相関係数が最大となる座標を求めるステ
ップと、この座標に前記基準パターンが位置する際、こ
の基準パターンの外側に前記スキップ幅だけ広げたエリ
アを新たなサーチエリアとするステップと、この新たな
サーチエリア内にて、前記基準パターンを1画素ごとに
XY方向に移動させ、この基準パターンとこの新たなサ
ーチエリアとの相関係数が最大となる座標を求め、この
座標により被検査パターンの位置を特定するステップと
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパターンマッチング方法
に係り、詳しくは、処理時間を短縮できるようにしたパ
ターンマッチング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子部品を製造したり、製造された電子
部品を基板に実装する分野において、電子部品のリード
や基板のパターンなどの様々な検査対象のパターン(被
検査パターン)について、位置の認識などの画像処理が
施される。この認識は、通常被検査パターンを含むカメ
ラ画像を二値化したものと、基準パターンとの、比較照
合により行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、例えば、反
射率が悪い複雑なパターンを有するウェハに対し認識処
理を行う場合のように、明瞭な二値画像が得られないこ
とがある。このような場合、正規相関係数を用いたグレ
イスケール認識(多階調)を行うことが考えられる。
【0004】ここで、図13に示すように、サーチエリ
アが縦横b画素、基準パターンが縦横a画素であるとす
ると、上記相関係数は(数1)で与えられる。
【0005】
【数1】
【0006】そして、図13に示す例について、通常の
手段によりサーチエリアSA内の全画素の相関係数γ
(n,m)を求めると、3a×a(b−a+1)×(b
−a+1)回という膨大な積和演算を要する。これで
は、単一の被検査パターン(認識対象)への処理時間が
長大となり、高速度の処理が求められる電子部品実装工
程などにおいて実用に供し難いという問題点があった。
また、二値画像に対し相関係数を求めてゆくパターンマ
ッチング方法についても同種の問題点があった。
【0007】本発明は、上述した問題点に鑑み、グレイ
スケール認識あるいは二値画像による認識を行うにあた
り、処理時間を短縮できるパターンマッチング方法を提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、基準パターン
を間引いた粗基準パターンを、サーチエリア内にて、1
画素よりも大なるスキップ幅ごとにXY方向に移動さ
せ、この粗基準パターンと前記サーチエリアとの相関係
数が最大となる座標を求めるステップと、この座標に前
記基準パターンが位置する際、この基準パターンの外側
に前記スキップ幅だけ広げたエリアを新たなサーチエリ
アとするステップと、この新たなサーチエリア内にて、
前記基準パターンを1画素ごとにXY方向に移動させ、
この基準パターンとこの新たなサーチエリアとの相関係
数が最大となる座標を求め、この座標により被検査パタ
ーンの位置を特定するステップとを有するものである。
【0009】
【作用】上記構成によれば、粗基準パターンがスキップ
幅ごとに移動し、この粗基準パターンとの相関係数が最
大となる座標の外側にこのパターンよりもスキップ幅だ
け広げた新たなサーチエリアが得られる。ここで、粗基
準パターンは基準パターンよりも画素数が非常に少な
く、しかもスキップ幅ごとに移動するので、上記座標は
短時間で求めることができる。そして、もとのサーチエ
リアよりも狭い上記新たなサーチエリア内で基準パター
ンが1画素ごとに移動するので、もとのサーチエリア内
全体で基準パターンを移動させるよりも、極めて短い時
間で求める被検査パターンの位置を特定することができ
る。しかも、上記新たなサーチエリアは粗基準パターン
からスキップ幅だけ広げられるので、誤差を生じずに正
確な認識を行いうる。
【0010】
【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の一実施例
を説明する。
【0011】図1は本発明の一実施例に係るパターンマ
ッチング方法を用いた画像処理装置のブロック図、図
2、図3は同方法のフローチャート、図4〜図12は同
方法の各ステップの説明図である。
【0012】さて、図1において、1は基板、2は基板
1の表面に形成された位置基準マークなどの認識対象、
3は認識対象2を撮像する、光源内蔵型のカメラ、4は
このカメラ3の64階調画像に対し、図2、図3のフロ
ーチャートに沿う処理を施す画像処理装置である。な
お、この画像処理部4はコンピュータ及びインターフェ
ースなどから成り、図2、図3のフローチャートに沿う
ソフトウェアを実行するものである。
【0013】さて、次に本手段に係るパターンマッチン
グ方法を、図2、図3のフローチャートに沿い、図4以
下を参照しながら説明する。
【0014】図4(a)は図1において、画像処理装置
4に取込まれた認識対象2の像(被検査パターンOB)
を含むカメラ画像である。Vはカメラ3の視野、Xはそ
の横軸、Yは縦軸、Gは画素、SA1はこの視野V内に
設定されるサーチエリアである。また、図4(b)は基
準パターンRF2(図11、図12参照)を、XY方向
に2画素ごとに間引いた粗基準パターンRF1を示す。
ここで、基準パターンRF2のうち、C×C画素の部分
の1画素で代表させて間引いた粗基準パターンにより、
上記積和演算を行うと、積和演算時間が大幅(C×C分
の1)に短縮される。
【0015】そして、この粗基準パターンRF1を、サ
ーチエリアSA1内にて、スキップ幅SK(6画素)ご
とにXY方向に移動し、粗基準パターンRF1とサーチ
エリアSA1との相関係数が最大となる座標を求める。
【0016】本実施例では、上述のように、間引き画素
数Cを2とし、スキップ幅SKを6画素とする(ステッ
プ1)。まず、粗基準パターンRF1をサーチエリアS
A1の左上端(始点)に合わせる(ステップ2、図
5)。次に、この位置における相関係数を求める(ステ
ップ3)。この相関係数が最大であれば、その座標と相
関係数を更新し、上記粗基準パターンRF1をサーチエ
リアSA1の右端を越えるまで、スキップ幅SK(6画
素)だけX方向に移動し、上記処理を繰り返す(ステッ
プ3〜6、図6)。なお、スキップ幅SKd画素飛びと
すると、上記積和演算時間が大幅(d×d分の1)に短
縮される。
【0017】粗基準パターンRF1が右端を越えると、
図7に示すように、Y方向へスキップ幅SK(6画素)
だけずらし、同様の処理をする(ステップ7)。そし
て、粗基準パターンRF1がサーチエリアSA1全部を
移動し終わると(ステップ8)、図8に示すように、相
関係数が最大となった座標に、粗基準パターンRF1を
合わせ、その外側にスキップ幅SK(6画素)だけ広げ
たエリア(SA2)を新たなサーチエリアとする(ステ
ップ9)。ここで、新たなサーリエリアSA2は、もと
のサーチエリアSA1よりもかなり狭いものとなってい
る。しかし、上記のように粗基準パターンRF1よりも
スキップ幅SKだけ広げたものであるので、必ずこのエ
リアSA2内に被検査パターンOBは包含されている。
【0018】次に、ステップ10にて、スキップ幅SK
を上記の半分となす。ここで、この半分になったスキッ
プ幅SK(本実施例では3画素)が2以下ならば、ステ
ップ2以下の処理が行われ、そうでなければ、ステップ
12以下の処理が施される。
【0019】ここで、本実施例では、上記スキップ幅S
Kが3画素に改められ、図9、図10に示すように、サ
ーチエリアSA2から新たなサーチエリアSA3が求め
られる。図9、図10は、図5〜図8までの処理とほぼ
同様の処理であり、サーチエリアSA2とあるのをサー
チエリアSA3とし、サーチエリアSA2とあるのをサ
ーチエリアSA1とし、スキップ幅SKが6画素から3
画素に変化しただけであるので、詳細な説明は省略す
る。
【0020】次に、新たなサーチエリアSA3内にて、
基準パターンRF2を1画素ごとにXY方向に移動さ
せ、基準パターンRF2と新たなサーチエリアSA3と
の相関係数が最大となる座標を求め、この座標により、
被検査パターンOBの位置を特定する。
【0021】すなわち、上記のように被検査パターンO
Bを含み、しかも相当狭められたサーチエリアSA3に
対し、精密なパターンマッチングを施すものである。ま
ず、粗基準パターンRF1から間引きなしの基準パター
ンRF2へ変更し(ステップ12)、狭いサーチエリア
SA3内をXY方向に1画素ごとに移動して、最大の相
関係数が得られる座標を求める(ステップ13〜2
0)。そして求めた座標を認識する結果とする。
【0022】
【発明の効果】本発明は、基準パターンを間引いた粗基
準パターンを、サーチエリア内にて、1画素よりも大な
るスキップ幅ごとにXY方向に移動させ、この粗基準パ
ターンと前記サーチエリアとの相関係数が最大となる座
標を求めるステップと、この座標に前記基準パターンが
位置する際、この基準パターンの外側に前記スキップ幅
だけ広げたエリアを新たなサーチエリアとするステップ
と、この新たなサーチエリア内にて、前記基準パターン
を1画素ごとにXY方向に移動させ、この基準パターン
とこの新たなサーチエリアとの相関係数が最大となる座
標を求め、この座標により被検査パターンの位置を特定
するステップとを有する。したがって、粗基準パターン
の粗移動により狭められ、しかも被検査パターンを含む
新たなサーチエリアに、基準パターンにより精密なパタ
ーンマッチングが施され、その結果、精度を低下させる
ことなく、処理時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る画像処理装置のブロッ
ク図
【図2】本発明の一実施例に係るパターンマッチング方
法のフローチャート
【図3】本発明の一実施例に係るパターンマッチング方
法のフローチャート
【図4】(a)本発明の一実施例に係るパターンマッチ
ング方法のプロセス説明図 (b)本発明の一実施例に係るパターンマッチング方法
において用いる粗基準パターンの例示図
【図5】本発明の一実施例に係るパターンマッチング方
法のプロセス説明図
【図6】本発明の一実施例に係るパターンマッチング方
法のプロセス説明図
【図7】本発明の一実施例に係るパターンマッチング方
法のプロセス説明図
【図8】本発明の一実施例に係るパターンマッチング方
法のプロセス説明図
【図9】本発明の一実施例に係るパターンマッチング方
法のプロセス説明図
【図10】本発明の一実施例に係るパターンマッチング
方法のプロセス説明図
【図11】本発明の一実施例に係るパターンマッチング
方法のプロセス説明図
【図12】本発明の一実施例に係るパターンマッチング
方法のプロセス説明図
【図13】従来のパターンマッチング方法の説明図
【符号の説明】
OB 被検査パターン RF1 粗基準パターン RF2 基準パターン SA1 サーチエリア SA3 新たなサーチエリア SK スキップ幅

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検査パターンを含むカメラ画像にサーチ
    エリアを設定し、このサーチエリアと基準パターンとの
    相関係数が最大となる座標により、被検査パターンの位
    置を特定するにあたり、 基準パターンを間引いた粗基準パターンを、前記サーチ
    エリア内にて、1画素よりも大なるスキップ幅ごとにX
    Y方向に移動させ、この粗基準パターンと前記サーチエ
    リアとの相関係数が最大となる座標を求める第1ステッ
    プと、 この座標に前記基準パターンが位置する際、この基準パ
    ターンの外側に前記スキップ幅だけ広げたエリアを新た
    なサーチエリアとする第2ステップと、 この新たなサーチエリア内にて、前記基準パターンを1
    画素ごとにXY方向に移動させ、この基準パターンとこ
    の新たなサーチエリアとの相関係数が最大となる座標を
    求め、この座標により被検査パターンの位置を特定する
    第3ステップとを有することを特徴とするパターンマッ
    チング方法。
  2. 【請求項2】前記第1ステップと第2ステップとを複数
    回繰り返す請求項1記載のパターンマッチング方法。
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