JPH07302344A - パターン認識装置 - Google Patents

パターン認識装置

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JPH07302344A
JPH07302344A JP7023491A JP2349195A JPH07302344A JP H07302344 A JPH07302344 A JP H07302344A JP 7023491 A JP7023491 A JP 7023491A JP 2349195 A JP2349195 A JP 2349195A JP H07302344 A JPH07302344 A JP H07302344A
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JP
Japan
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circuit
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Pending
Application number
JP7023491A
Other languages
English (en)
Inventor
Yutaka Okuyama
豊 奥山
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Toshiba Mechatronics Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Seiki Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07302344A publication Critical patent/JPH07302344A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 基準パターンを予め定める時、低レベル画像
部と高レベル画像部の面積比の最適な基準パターンを自
動的に設定し、被検体の位置検出精度を向上させるこ
と。 【構成】 被検体を撮像するテレビカメラ11と、この
テレビカメラ11による撮像画像を画像処理する画像処
理回路12と、基準パターンが設定される基準パターン
設定回路17と、画像処理回路12による処理画像を基
準パターンと比較し、その合致度に基づいて被検体の位
置を検出する相関回路16とを有するパターン認識装置
において、基準パターンの設定にあたり、テレビカメラ
11が取り込み画像処理回路12にて画像処理された基
準画像におけるパターン領域を決定する外枠範囲Zを変
化させるとともに、外枠Zで囲まれた画像面積内におけ
る低レベル画像部と高レベル画像部それぞれの占める比
率がともに略50%となる外枠範囲内の画像を最適基準
パターンとして決定するマスク設定回路18を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置等に用
いて好適なパターン認識装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ワイヤボンディング装置により、半導体
チップの接合部とフレームの接合部とをワイヤボンディ
ングする場合には、フレームに対するチップの位置ずれ
を検出する必要がある。この位置ずれは、パターン認識
装置によって検出される。
【0003】従来のパターン認識装置による認識は、
チップ上の検出パターンをテレビカメラによって撮影し
た撮像画像を、画像処理回路によって、基準2値化レベ
ルで2値化した2値化画像とし、この2値化画像を走
査し、2値化画像の各部と、パターン設定回路に予め登
録してある基準パターンとを比較し、この比較による2
値化画像の各部と基準パターンとの合致度を相関回路に
よって求め、2値化画像において基準パターンと最も合
致する位置を見つけ出し、基準位置からの位置ずれを求
めるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
パターン認識装置にあっては、基準パターンを予めパタ
ーン設定回路に登録する時、基準パターンにおける低レ
ベル画像部と高レベル画像部の面積比の設定を、オペレ
ータの判断にまかせている。このような場合には、基準
パターンにおける低レベル画像部と高レベル画像部の面
積比がそれぞれ後述するような最適状態を逸脱し、パタ
ーンの認識精度、すなわち、被検体の位置検出精度に、
オペレータの個人差に基づくばらつきを含むことにな
る。
【0005】本発明は、基準パターンを予め定める時、
低レベル画像部と高レベル画像部の面積比の最適な基準
パターンを自動的に設定し、被検体の位置検出精度を向
上させることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、被検体を撮
像する撮像手段と、この撮像手段による撮像画像を画像
処理する画像処理手段と、基準パターンが設定される基
準パターン設定手段と、前記画像処理手段による処理画
像を前記基準パターンと比較し、その合致度に基づいて
被検体の位置を検出する相関手段とを有するパターン認
識装置において、前記基準パターンの設定にあたり、前
記撮像手段が取り込み前記画像処理手段にて画像処理さ
れた基準画像におけるパターン領域を決定する外枠範囲
を変化させるとともに、上記外枠で囲まれた画像面積内
における低レベル画像部と高レベル画像部それぞれの占
める比率がともに略50%となる外枠範囲内の画像を最
適基準パターンとして決定するマスク設定手段を設けた
ことをことを特徴とする。
【0007】
【作用】画像処理手段にて処理された被検体の処理画像
と基準パターンとの合致度に基づく被検体の位置検出作
業においては、得られる合致度を基準合致度と比較し
て、検出の合否判定がなされる。ここで、実際の検出に
あたっては、検出環境や被検体の状態の変化があるた
め、基準合致度としてあまり大きな値はとれず、経験的
には例えば70〜80%である。そこで、基準パターン
における低レベル画像部と高レベル画像部の面積比が2
0%対80%に設定されている状態下で、基準パターン
に比較される被検体の処理画像がすべて高レベル画像部
であった時には、その時点で80%の合致度があること
になってしまい、誤検出のおそれがあった。
【0008】しかして、本発明におけるように、マスク
設定手段により基準画像におけるパターン領域を決定す
る外枠範囲を変化させ、外枠で囲まれた画像面積内にお
ける低レベル画像部と高レベル画像部それぞれの比率が
略50%となる外枠範囲内の画像が最適基準パターンと
して自動的に決定されることから、最適な基準パターン
の自動設定が実現でき、被検体の位置検出精度を向上さ
せることができる。
【0009】
【実施例】図1は本発明に係るパターン認識装置の一例
を示すブロック図、図2は基準2値化レベルの決定方法
を示す模式図、図3は基準パターンの外枠範囲を変化さ
せる状態を示す模式図、図4は合致度の算出手順を示す
模式図である。
【0010】図1において、11はテレビカメラ、12
は画像処理回路、13はコンピュータ、14はD/A変
換回路、15は画像メモリ、16は相関回路、17はパ
ターン設定回路、18はマスク設定回路である。
【0011】まず、このパターン認識装置による被検体
の位置検出方法について説明する。
【0012】テレビカメラ11は、半導体チップ等の被
検体上の検出パターンを撮像し、その撮像画像(ビデオ
信号)を画像処理回路12に送信する。画像処理回路1
2は、コンピュータ13において登録された基準2値化
レベルをD/A変換回路14を介して付与され、上記撮
像画像を基準2値化レベルで2値化した2値化画像とす
る。2値化画像は撮像画像の濃淡に応じた0(高レベル
画像部:白画像部)または1(低レベル画像部:黒画像
部)をもって表わされ、例えばX方向が128ビット、
Y方向が128ビットに特定され、画像メモリ15にメ
モリされる。
【0013】上記2値化画像は次のごとくして走査され
る。すなわち、相関回路16は、画像メモリ15にメモ
リされている2値化画像の座標(0,0)のデータAを
読み出す。この座標(0,0)のデータAは、例えば3
2ビット×32ビット内の各点における2値化されたデ
ータである。相関回路16は、座標(0,0)として入
力されたデータAの各点と、パターン設定回路17に予
め登録してある例えば32ビット×32ビットの基準パ
ターンBの対応する点とを比較し、合致しているか否
か、すなわち合致度を算出し、メモリする。この時、得
られた合致度が予め定めた基準合致度より低い場合には
検出不合格として、当該合致度の算出結果を無視してメ
モリしない。
【0014】なお、この合致度の算出にあたっては、後
に詳述する基準パターンの最適化のため、データAの各
点のレベル値(0または1)と基準パターンBの各点の
レベル値(0または1)の排他的論理和をとり、この排
他的論理和の否定形と、マスク設定回路18に設定され
ている基準マスク度C2の各点のレベル値(0または
1)の論理積をとることにより、データAと最適基準パ
ターンとの合致度を算出することとしている。
【0015】上記合致度の算出手順を具体的に図示すれ
ば、図4(A)〜(E)のとおりとなる。なお、図は4
ビット×4ビットについて例示したものである。図4
(A)はデータAを示し、図4(B)は基準パターンB
を示し、図4(C)は基準マスク度C2を示し、図4
(D)はデータAと基準パターンBの排他的論理和の否
定形を示し、図4(E)は上記排他的論理和の否定形と
基準マスク度C2の論理積を示している。図4(A)、
(B)、(D)、(E)の斜線部は低レベル画像部とし
ての1を表わし、非斜線部は高レベル画像部としての0
を表わしている。また、図4(C)の斜線部は後述する
有効域としての1を表わし、非斜線部は無効域としての
0を表わしている。ここで、基準パターンBは後に詳述
するように基準マスク度C2により、低レベル画像部と
高レベル画像部の面積比を50%対50%に設定され
る。
【0016】相関回路16は、座標(0,0)のデータ
Aの比較が終了すると、例えばX方向に1ビットずらし
た32ビット×32ビットからなる座標(1,0)のデ
ータAを読み出し、この座標(1,0)のデータAと基
準パターンBとを比較する。このようにして、相関回路
16は、座標(0,0)〜座標(95,95)までの各
データを順次走査し、それらの合致度を算出する。相関
回路16は、画像メモリ15にメモリされている2値化
画像の全範囲にわたる合致度の算出を終了した時、自ら
にメモリされている合致度の最も大きな位置を選択し、
基準位置からの位置ずれ(x,y)を求め、これによっ
て被検体の位置を検出する。
【0017】ところで、コンピュータ13に登録される
基準2値化レベルは、基準パターンを予め定める時に設
定されるものであるが、この基準2値化レベルは、画像
処理回路12において被検体の撮像画像を2値化する
時、撮影状態等によって変化する可能性のあるこの撮像
画像を常に安定して2値化できるものでなくてはならな
い。
【0018】そこで、この実施例においては、基準パタ
ーンを取り込もうとする図2に示すような基準画像20
を画像処理回路12において2値化する際に、コンピュ
ータ13が付与する2値化レベルとして、△lのレベル
差をもった2値化レベルaと2値化レベルbを用い、そ
れらのレベルa、bをl1〜l2の範囲で少しずつ移動
して変化させる。これにより、レベルaについて得られ
る基準2値化画像(例えば高レベル画像部の面積比40
%、低レベル画像部の面積比60%)とレベルbについ
て得られる基準2値化画像(例えば高レベル画像部の面
積比30%、低レベル画像部の面積比70%)の変化
(高レベル画像部と低レベル画像部の面積比の変化:例
えば10%)が最小となる時の、aとbの中間の値を最
適基準2値化レベルとする。
【0019】すなわち、この実施例によれば、基準パタ
ーンを定める時に基準2値化レベルが最適化されるか
ら、被検体の撮像画像をこの最適化された基準2値化レ
ベルによって常に安定して2値化でき、被検体の位置検
出精度を向上させることができる。
【0020】また、上記相関回路16において、被検体
の2値化画像から読み出されたデータAと、基準パター
ンBとの合致度を算出する場合には、前述のように、得
られる合致度を基準合致度と比較して、検出の合否判定
がなされる。ここで、実際の検出にあたっては、検出環
境や被検体の状態の変化があるため、基準合致度として
あまり大きな値はとれず、経験的には例えば70〜80
%である。そこで、基準パターンにおける高レベル画像
部と低レベル画像部の面積比が80%対20%に設定さ
れている状態下で、基準パターンに比較される被検体の
原2値化画像がすべて高レベル画像部であった時には、
その時点で80%の合致度があることになってしまい、
誤検出のおそれがある。
【0021】そこで、この実施例においては、基準パタ
ーンを取り込もうとする基準画像を、画像処理回路12
において上記基準2値化レベルで2値化し、基準2値化
画像を得た後、基準2値化画像におけるパターン領域を
決定する外枠範囲を図3にZ1で示す初期外枠からZ2
で示すような範囲に変化させる。これにより、外枠Z2
で囲まれる画像面積内において高レベル画像部(H)と
低レベル画像部(L)それぞれの占める比率を略50%
とすることができ、この外枠Z2で囲まれる基準2値化
画像を最適基準パターンとして相関回路16による合致
度の算出に供するものとする。
【0022】なお、基準2値化画像の外枠範囲を変化さ
せる具体的方法は、マスク設定回路18により例えば3
2ビット×32ビットの初期外枠Z1の外周部分を0
(無効域)化、中央部分を1(有効域)化した外枠Zの
マスク度Cを用いる。すなわち、相関回路16は、画
像処理回路12で得られた基準2値化画像から読み出し
たデータAの各点のレベル値(0または1)と、予めパ
ターン設定回路17に設定した例えば32ビット×32
ビットの全点が高レベル画像部である全面高レベル化パ
ターンB0の各点のレベル値(1)の排他的論理和を取
った後、この排他的論理和の否定形と、上記マスク度
Cの各点のレベル値(外枠Zの外側部は0、内側部は
1)の論理積をとる。この結果、相関回路16は、外側
部の一定範囲を0(無効域)化されたZで囲まれる画像
面積内における、高レベル画像部と低レベル画像部それ
ぞれの占める比率を算出することができる。そこで、マ
スク設定回路18は、上記外枠Zの0(無効域)化され
る外側部の範囲を次第に拡大または縮小して変化させる
とともに、外枠Zが変化する毎にその上記比率が相関回
路16にて求められ、上記比率が略50%となる外枠Z
2を基準マスク度C2として確定する。すなわち、この
実施例において、パターン設定回路17に設定される基
準パターンは、マスク設定回路18に設定される基準マ
スク度C2を付与されることにより、最適化される。
【0023】すなわち、この実施例によれば、マスク設
定回路18により基準2値化画像におけるパターン領域
を決定する外枠範囲Zを変化させることで、外枠Zで囲
まれた画像面積内における低レベル画像部と高レベル画
像部それぞれの比率が略50%となる外枠範囲内の画像
が最適基準パターンとして自動的に決定されることか
ら、最適基準パターンの自動設定が実現でき、被検体の
位置検出精度を向上させることができる。
【0024】なお、本発明の実施においては、上記基準
マスク度C2を付与した基準パターンを最適基準パター
ンとして固定化し、この最適基準パターンをパターン設
定回路17に設定するものであってもよい。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、低レベル画像部と高レ
ベル画像部の比率が最適の基準パターンの自動設定が実
現でき、被検体の位置検出精度を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係るパターン認識装置の一例
を示すブロック図である。
【図2】図2は、基準2値化レベルの決定方法を示す模
式図である。
【図3】図3は、基準パターンの外枠範囲を変化させる
状態を示す模式図である。
【図4】図4は、合致度の算出手順を示す模式図であ
る。
【符号の説明】
11 テレビカメラ 12 画像処理回路 13 コンピュータ 14 D/A変換回路 15 画像メモリ 16 相関回路 17 パターン設定回路 18 マスク設定回路 20 基準画像 A 2値化画像のデータ B 基準パターン C2 基準マスク度 L 低レベル画像部 H 高レベル画像部 Z1 外枠 Z2 外枠 a 2値化レベル b 2値化レベル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体を撮像する撮像手段と、この撮像
    手段による撮像画像を画像処理する画像処理手段と、基
    準パターンが設定される基準パターン設定手段と、前記
    画像処理手段による処理画像を前記基準パターンと比較
    し、その合致度に基づいて被検体の位置を検出する相関
    手段とを有するパターン認識装置において、前記基準パ
    ターンの設定にあたり、前記撮像手段が取り込み前記画
    像処理手段にて画像処理された基準画像におけるパター
    ン領域を決定する外枠範囲を変化させるとともに、上記
    外枠で囲まれた画像面積内における低レベル画像部と高
    レベル画像部それぞれの占める比率がともに略50%と
    なる外枠範囲内の画像を最適基準パターンとして決定す
    るマスク設定手段を設けたことを特徴とするパターン認
    識装置。
JP7023491A 1995-01-17 1995-01-17 パターン認識装置 Pending JPH07302344A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5725875A (en) * 1980-07-21 1982-02-10 Kumao Houjiyou Cleaner for surface of board of pinball machine
JPS58158761A (ja) * 1982-03-12 1983-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd パタ−ン位置検出方法
JPS59226981A (ja) * 1983-06-08 1984-12-20 Fujitsu Ltd パタ−ンマツチング方法および装置

Patent Citations (3)

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