JPS5923467B2 - 位置検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパターンの位置検出装置に関し、特に撮像装置
を利用して対象物体表面に存在する特定のパターンの位
置を自動的かつ高速に検出するパターンの位置検出装置
に関する。

テレビカメラなどの撮像装置で取り込んだ映像の中から
、ある目標パターンを他のパターンや背景パターンから
区別して抽出し、２次元映像内でツの位置を求める方式
については、既に特公昭５２−１４１１２号、あるいは
特開昭５２−９１３３１号で提案されている。

これらの方式は、対象物体面の局部的なパターンを標準
パターンとして予じめ記憶しておき、この標準パターン
と撮像装置によつて人力される映像内の各位置で切り出
された部分パターンとを逐次比較し、最も良く合致した
部分パターンを代表する位置座標を抽出することにより
、対象物の特定位置を知るようにしたものである。これ
らの方式は、例えば半導体ペレツト上に形成された電極
と外部リードとの間のワイヤボンデイングを自動的に行
なうとき、半導体ペレツトの位置検出に応用されている
。しかしながら、上記従来方式では映像内で標準パター
ンと最もよく一致するパターンの位置を見つけることに
より目標パターンを識別するものであるから、対象物上
で他にはない固有の特徴を備えたパターンのみが目標パ
ターンとなり得た。

従つて、対象物上にこのような固有の特徴をもつパター
ンが存在しない場合、あるいは対象物の位置ずれや回転
ずれを把握する−ｈで都合の悪い位置にしか固有の特徴
をもつパターンが存在しない場合、上記従来方式では所
期の目的が達成できず、応用範囲が限定されていた。例
えば、繰り返しパターンをもつ大電力トランジスタの櫛
型電極の一部や、ＩＣ（集積回路）やＬＳＩ（大規模集
積回路）のチツプ周辺に形成された同一形状の複数個の
電極（パツド）の１つを目標パターンとして位置検出し
ようとすると、上記従来方式を適用するためには、電極
パターンの設計段階で検出目標としたい電極部分を特殊
な形状にしておく必要があつた。

本発明の目的は、検出したい目標パターンと同一の特徴
をもつパターンが対象物上に複数個存在する場合でも、
目標パターンを確実に識別できるようにしたパターンの
位置検出装置を提供することにある。

この目的のために、本発明ではパターンの探索領域にあ
る目標パターンと同一の特徴を備えた全てのパターンに
ついて、位置座標を検出し、これらの中から対象物上の
目標パターンと他のパターンとの間にある固有の位置関
係を満足する位置座標を抽出して目標パターンの位置を
認定する。

これを図によつて説明すると、例えば第１図ａは同一形
状の複数個のパターン２ａ〜２ｉを含む対象物１０を示
している。ここでパターン２ｂを検出目標とする場合、
予め目標パタ一２ｂと同一の特徴を備えた第１図ｂに示
すような標準パターンを用意しておき、対象物の映像か
ら上記標準パターンと同一の大きさをもつ部分パターン
３を画面走査に応じて順次切り出し、各部分パターンを
標準パターンと比較して一致したときの部分パターンの
位置座標を順次記憶する。部分パターンと標準パターン
はそれぞれ複数の絵素からなつており、部分パターンの
位置座標をどの絵素で代表させるかは任意であるが、仮
に部分パターンの右下隅の絵素（黒丸で図示し、以後代
表点と言う）で代表させるものとすると、上記処理によ
り代表点４ａ〜４１の以置座標を求めることができる。

目標パターン２ｂは例えばパターン２ｅ，２ｆとの間で
破線で示す三角形の各頂点となる位置関係にあり、この
位置関係は対象物上の他のパターンの間には存在しない
上記１組のパターンに固有のものである。

このような目標パターン２ｂに固有の位置関係は、上記
２ｅ，２ｆ以外のパターン、例えば２ｈ，４１との間で
形成される三角形、あるいは２ｈ，２ｇとの間で形成さ
れる三角形に着目してもよい。本発明では、標準パター
ンとの一致点として記憶された複数の代表点の中から、
上述した目標パターンに固有の位置関係を満足する１組
の代表点を探し出し、この組における各代表点の相対的
位置関係から目標パターンを識別するものである。

ところで、撮像装置を用いたパターン認識においては、
実際に撮像されたパターンが種々の変動要因により、そ
れが真の目標パターンであつたとしても標準パターンと
完全には一致し難いため、部分パターンと標準パターン
との比較結束には或る程度の誤差を許容せざるを得ない
。この場合、標準パターンとの一致度が所定値以上であ
れば全て部分パターンについて位置座標を記憶するとい
う方式を採ると、最も高い一致度を示す部分パターン位
置を中心にその近傍から切り出される多数の部分パター
ンの位置座標がメモリに記憶されることになり、大きな
記憶容量のメモリが必要となる。また、この方式では一
群の座標データの中からその中心に位置する最も一致度
の高い位置座標を抽出し、対象物上の１つのパターンに
対して１つの位置座標が残るようデータを整理する必要
がある。このような不都合を解消するため、本発明では
局部パターンと標準パターンとの一致度が当該局部パタ
ーンの近傍で極大値となつた場合にのみ、局部パターン
の位置座標が抽出されるようにしたことを特徴とする。

局部パターンと標準パターンとの一致度極大点での座標
を抽出するためには、例えば、パターンの探索領域を複
数の区画（Ｙ方向にｎ１個、Ｘ方向にＮ２個）に分割し
、各区画毎に標準パターンとの一致度が最大となる部分
パターンの位置座標を求め、一致度が所定値以上のもの
を抽出するようにすればよい。

第２図は、第１図に示した対象物１０の撮像画面を５Ｘ
６個の区画に分割した例を示している。

各区画の大きさ（縦ｄ１、横Ｄ２）は、探索領域に存在
が予定される目標パターンと同一の特徴をもつパターン
の大きさと位置関係によつて決まる。例えば、図に示し
たように、対象物上で縦方向に最も接近したパターンの
各代表点４ｃ，４ｆの間隔をＷ１、横方向に最も接近し
たパターンの各代表点４ｆ，４ｇの間隔をＷ２とし、撮
像視野に供給される対象物の回転ずれの最大許容角度を
θとすれば、ｄ１〈ＷｌＣＯＳθ Ｄ２くＷ２ＣＯＳθ となるように区画の寸法Ｄｌ，ｄ２を設定することによ
り、対象物に位置ずれ、回転ずれがあつても検出すべき
全てのパターンの代表点をどれかの区画に１つずつ収め
ることができる。

従つて、順次切り出される部分パターンのうち代表点が
同じ区画に属するものの中から標準パターンとの一致度
が最大となるものを抽出するようにすれば、パターンの
位置検出もれは生じない。尚、第２図では第１図の対象
物１０との対比を明らかにするため、部分パターン３が
撮像画面に対して傾斜した状態で図示されているが、撮
像画面からの部分パターンの実際の切り出し位置は３′
のようにＸ−Ｙ軸と一致する。以上は対象物の全体を１
つの視野内に撮像し、同一視野内で検出された位置座標
の中から目標パターンに固有の位置関係にある１組の位
置座標を抽出した例であるが、本発明は以下に述べるよ
うに、対象物の一部分を拡大して撮像し、別々の視野で
検出した位置座標間で目標パターンに固有の位置関係に
ある１組の位置座標を求める場合にも適用できる。

第３図はその１例として回路素子形成領域１１の両側に
パツドＡ，〜ＡＯ，Ｂｌ〜ＢＯが規則的に形成された半
導体ペレツト１０を示す。

上記半導体ペレツトにおいて、例えば、最も遠い距離ｔ
にある２つのパツドＡ１とＢ１とを標準パターンとし、
それぞれのパツドをほぼ中央部に含む位置にパターン探
索領域１２Ａ，１２Ｂを設定する。最初に探索領域、１
２Ａの像を拡大して撮像し、次いで撮像視野を所定距離
移動して探索領域１２Ｂの像を撮像するものとすると、
例えば、ペレツ口０が第３図の位置から右方向に１パツ
ド分だけ位置ずれした場合、探索領域１２Ａ，１２Ｂに
は第４図Ａ，ｂに示すようにパターンが撮し出される。
これとは逆に、ペレツト１０が左方向に１パツド分だけ
位置ずれすると、各探索領域内のパターンは第５図Ａ，
ｂのようになる。これら第４図、第５図を参照すると、
各探索領域には同一の特徴をもつパターンが対象物の位
置ずれに応じてその都度異なつた個数ずつ現われるため
、個々の領域ではどれが目標パツドＡｌ，Ｂｌかを識別
することはできない。

探索領域１２Ａでは最左端、１２Ｂでは最右端のパター
ンがそれぞれ目標パツドであると決めてしまうと、ノイ
ズパターンが含まれたとき誤認識のおそれがある。しか
しながら、上記探索領域１２Ａ，１２Ｂに含まれるパツ
ドの位置座標間で距離Ｌの位置関係にある１組の位置座
標が抽出されれば、そのうち探索領域１２Ａのものはパ
ツドＡ１に、探索領域１２ＢのものはパツドＢＩにそれ
ぞれ該当するものと認定できる。以下本発明によるパタ
ーンの位置検出装置の１実施例について説明する。

第６図はパターンの位置検出装置の全体構成を示すプロ
ツク図であり、４０は撮像装置、例えばテレビカメラ、
４１はタロツク発生回路を示す。

クロツタ発生回路４１から出力されるクロツタ信号４１
ＳはＸＹ座標カウンタ４２に入力される。ＸＹ座標カウ
ンタ４２はタロツタ信号４１Ｓを力ウントして撮像画面
のｘ座標を得るＸ座標カウンタと、このＸ座標カウンタ
のキャリー信号４２Ｃをカウントして撮像画面のＹ座標
を得るＹ座標カウンタとからなつている。４３は同期信
号発生回路であり、ＸＹ座標カウンタ４２のカウント値
をもとに撮像装置４０の画面走査に必要な同期信号４３
Ｓを発生する。

撮像装置４０は同期信号４３Ｓに同期して映像面をラス
タ走査し、映像信号４０Ｓを出力する。

この映像信号４０Ｓは２値化回路４４により、絵素の映
像が「白］か「黒」かを示す２値信号４４Ｓに変換され
、映像メモリ４５に供給される。映像メモリ４５と符号
４６で示される部分パターン切り出し回路は特公昭４６
−１４１１２号明細書に示された形式のものを適用でき
る。すなわち、映像メモリ４５は、走査線数ｎ−１本分
の２値化された画像情報を１時的に記憶するための、互
いに直列接続されたｎ−１本のシフトレジスタからなり
、これらのレジスタの出力信号と２値信号４４Ｓは、撮
像画面で縦方向にならんだ位置関係にあるｎ個の絵素に
対応する。

従つて、映像メモリ４５から上記のｎ個の絵素の信号を
並列的に取り出し、これを長さｎビツトのｎ本のシフト
レジスタからなる部分パターン切り出し回路４６に導き
、ＮＸｎビツトの並列情報として取り出せば、映像の走
査位置に対応したＮＸｎ絵素の部分パターンが次々と取
り出されることになる。４７は上記部分パターンと照合
すべきＮＸｎ絵素の情報からなる標準パターンを保持す
るためのレジスタである。

このレジスタの内容と部分パターン切り出し回路４６の
出力は照合加算回路４８により対応するビツト毎に比較
照合され、内容的に一致したビツトの合計数が部分パタ
ーンと標準パターンとの一致度を示す信号４８Ｓとして
出力される。回路４５，４６，４８はクロツク信号４１
Ｓに同期して動作するため、一致度信号４８Ｓは映像面
の走査に並行して次々と出力されることになる。５０は
領域分割回路（具体的構成は第７図で説明する）であり
、クロツク信号４１Ｓに同期して動作し、ＸＹ座標カウ
ンタ４２から出力されるＸカウンタのキャリー信号４２
ＣとＸＹ座標信号４９（４９Ｘ，４９Ｙ）とに基づいて
現在の走査点が探索領域に入つているか否かを判定する
。

もし探索領域内に入つていれば一致度比較指示信号５１
が出力される。また、この回路は探索領域を複数区画に
分割し、上記走査点がどの区画に属するかを示すアドレ
ス信号５２（５２Ｘ，５２Ｙ）を発生する。このアドレ
ス信号５２は、アドレス切り換え回路５５を介して一致
度メモリ５６、座標メモリ５７に与えられる。一致度メ
モリ５６はアドレス信号５２に対応する記憶領域を有し
、探索領域における上記アドレスに対応する区画毎に部
分パターンと標準パターンとの現時点までの最大一致度
を記憶できるようになつている。

すなわち、メモリ５６のアドレスされた記憶領域の内容
は信号５６Ｓとして読み出され、照合加算回路４８から
次々と出力される一致度信号４８Ｓと共に比較回路５９
に入力される。比較回路５９は新しく求められた一致度
４８Ｓの方が大きいときパルス信号５９Ｓを出力する。
このパルス信号５９Ｓは一致度比較指示信号５１により
開閉制御されるＡＮＤゲート５４に入力されており、比
較指示信号５１の出力期間中のみＡＮＤゲート５４から
出力され、メモリ５６，５７のデータ更新を可能とする
パルス５４Ｓになる。従つて、一致度メモリ５６はパル
ス信号５４Ｓに応答して、アドレス信号５２に対応する
記憶領域に信号４８Ｓで与えられる新たな一致度を記憶
できる。一方、座標メモリ５７は、上記一致度メモリ５
６と同様に、アドレス信号５２に対応する座標記憶領域
を有し、上記パルス信号５４Ｓが与えられたとき、アド
レスされた記憶領域にＸＹ座標カウンタ４２から出力さ
れる座標データ４９Ｓを記憶する。画面走査はＹ方向の
位置をずらしつつＸ方向に繰り返して行なわれるため、
探索領域内における区画のアトルスも上記画面走査に応
じて次々と変わり、一画面走査終了時点では全ての区画
についての標準パターンと部分パターンとの最大一致度
と部分パターンの位置座標がメモリ５６，５７に瞥已憶
されることになる。

６０は制御装置であり、例えば電子計算機の如く、情報
の人出力、シーケンス制御、数値制御、データの判断機
能を備えた装置である。

制御装置６０は外部からの起動信号６１Ａを受けると、
予めプログラムされた手順に従つて制御動作を開始する
。先ず必要な標準パターン６２をレジスタ４７に送り込
み、区画の寸法Ｄｌ，ｄ２、分割数Ｎｌ，ｎ２および探
索領域の開始点ＸＳ，Ｙ８などのパラメータを信号線６
３から領域分割回路５０に送り込む。また、一致度メモ
リ５６と座標メモリ５７にクリア信号６４，６５を与え
てメモリの内容をクリアし、然る後にアドレス切換え回
路５５が領域分割回路５０からのアドレスを出力できる
よう切換え信号６６を出力する。これらの前処理動作が
終わると、制御回路６０は領域分割回路５０にパターン
検出動作の開始指示信号６７を送り込む。

領域分割回路５０は上記指示信号５７を受けると、撮像
装置４０の画面走査が初期位置に戻つたタイミングでパ
ターン検出のための動作を開始し、１画面走査が終了し
た時点で終了信号５３を出力し、制御装置にパターン検
出動作の終了を知らせる。上記終了信号５３を受けたと
き、制御装置６０は切換え信号６６を出力し、アドレス
切換え回路５５が制御装置から出力されるアドレス信号
６８でメモリ５６，５７をアクセスできる状態にするこ
れによつて、制御装置６０は一致度メモリ５６に記憶さ
れた各区画の一致度を次々と読み出して所定値以上か否
かを判定し、所定値以上であれば、座標メモリ５７から
座標値を読み出して制御装置側のメモリ６９に書き込む
。

尚、対象物上の別々の撮像視野にパターン探索領域を設
定した場合には、第１の探索領域で検出した位置座標デ
ータをメモリ６９の第１探索領域データエリアと書き込
み、これが終わると、制御装置６０が撮像視野を第２の
探索領域に移動するための制御信号６１Ｂを出力し、上
述した動作を繰り返して領域分割回路５０に第２の探索
領域におけるパターン検出動作を行なわせ、座標メモリ
から座標データを読み出してメモリ６９の第２の探索領
域データエリアに書き込むようにすれぱよい。

探索領域を対象物上に３ケ所設定した場合には、第３の
探索領域に関して上記同様の動作を繰り返す。制御装置
６０は、以上の座標データ抽出処理が終了すると、メモ
リ６９内の座標の相対的位置関係を順次チエツクし、所
定の位置関係を満足する１組の座標を見つけ出してこれ
らを目標パターンの位置座標を認定する。

撮像視野を移動することにより１つの探索領域から別の
探索領域へ切り換える形式を採用した場合、各探索領域
で求められたパターンの位置座標は夫々の撮像視野の走
査開始点を原点とした値となつているため、視野の移動
量に応じて第２、第３の探索領域での座標値の補正が必
要となる。これらの座標値の補正は、座標メモリ５７か
らメモリ６９へデータを移動するとき行なつてもよいし
、座標間の相対的位置関係を判定する段階で行なつても
よい。座標間の相対的位置関係の判定は、例えば第１探
索領域から１番目の座標を選び出し、これと第２探索領
域の各座標との距離を次々と計算することにより、所定
距離ｔをもつ１組の座標を見つけ出す。

もし見つからなければ、第１探索領域から次の座標を選
び出し、これを基準に第２探索領域の各座標との関係を
判定する手順を繰り返せばよい。第３探索領域を設定し
た場合には、第１、第２の探索領域で所定の位置関係に
ある組についてのみ、第３探索領域の座標との関係を確
認する。尚、撮像視野に対象物が位置精度よく供給され
、各探索領域で抽出される座標の中で目標パターンに対
応する座標の抽出順位がほぼ固定している場合には、先
ずこれらの座標から相対位置関係の判定を行ない、所定
の位置関係にないとき他の座標について判定するよう手
順を組むことにより、丙ータの処理時間を短縮させるこ
とができる。対象物上の２つの定点の位置がわかれば、
対象物の標準位置からのずれ量を計算することができ、
標準被標系において予め知られている他の定点の実際位
置を座標変換により求めることができる。従つて、制御
装置６０を半導体ペレツトのワイヤボンデイング装置の
制御用に用いる場合、前記した２つの目標パターンの位
置座標から半導体ペレツトの位置ずれ量とボンデイング
対象となる各パツドの実際の位置を計算し、キヤピラリ
一Ｑ）ＸＹテーブル移動量を制御することができる。領
域分割回路５０の具体的構成を第７図により説明する。

この回路はＸアドレス制御部とＹアドレス制御部とから
なつており、７０Ｘと７０Ｙはそれぞれ探索の開始点の
座標ＸＳ，Ｙ８を保持するためのレジスタ、７１Ｘと７
１Ｙは分割される１つの区画のＸ方向、Ｙ方向の寸法Ｄ
２，ｄｌを保持するためのレジスタ、７２Ｘ（５ｒ２Ｙ
はＸ方向、Ｙ方向の区画の数Ｎ２，ｎｌを保持するため
のレジスタであり、これらの各レジスタに保持されるパ
ラメータは信号線６３を介して制御装置６０から送り込
まれる。

また、７３Ｘ，７３Ｙ，７４Ｘ，７４Ｙ，７５Ｘ，７５
Ｙは一致検出回路、７６Ｘ，７６Ｙ，７７Ｘ，７７Ｙは
カウンタ、７８Ｘ，７８Ｙ，７９はフリツプ・フロツプ
、８０Ｘ，８０Ｙ，８１，８４はＡＮＤゲート、８２Ｘ
，８２Ｙ，８３Ｘ，８３Ｙは０Ｒゲートをそれぞれ示し
ている。先ずＸアドレス制御部から動作説明すると、致
検出回路７３Ｘは、座標カウンタ４２から出力された走
査点のＸ座標４９Ｘとレジスタ７０Ｘに保持された探索
開始点の座標Ｘ８とを比較し、一致したときパルス信号
９０Ｘを出力する。このパルス信号９０Ｘは、フリツプ
・フロツプ７８Ｘをセツトすると共に、０Ｒゲート８２
Ｘ，８３Ｘを介してカウンタ７６Ｘ，７７Ｘの値をそれ
ぞれ零にりセツトする。フリツプ・フロツプ７８Ｘがセ
ツト状態になると、その出力によりＡＮＤゲート８０Ｘ
が開かれ、基本クロツク４１Ｓが次々とカウンタ７６Ｘ
に入力されてカウント動作が開始される。一致検出回路
７４Ｘは、上記カウンタ７６Ｘの値がレジスタ７１Ｘに
保持された１分割区画の横幅Ｄ２に一致したとき、パル
ス信号９１Ｘを出力する。

このパルス信号９１ＸはカウンタJモVＸに人力されてカ
ウント値を１進めると共に、０Ｒゲート８２Ｘを介して
カウンタ７６Ｘのりセツト端子に与えられる。従つて、
カウンタ７６Ｘは、分割区画の横幅に等しいカウンタ値
毎にカウント動作を繰り返し、走査点がＸ方向の１つの
区画から次の区画に移るたびにカウンタJモVＸの値を進
めることになる。また、カウンタJモVＸの内容は走査が
横方向に何番目の区画で行なわれているかを示す値とな
つており、この値は区画のＸアドレスを示す信号５２Ｘ
として出力される。一致検出回路７５Ｘは、上記カウン
タJモVＸの値とレジスタ７２Ｘに保持された区画のＸ方
向の指定数Ｎ２とを比較し、一致したときパルス信号９
２Ｘを出力する。

パルス信号９２Ｘは、０Ｒゲ゛ート８３Ｘを介してカウ
ンタJモVＸのりセツト端子に人力され、その値を零に戻
すと共に、フリツプ・フロツプ７８Ｘをりセツトし、Ａ
ＮＤゲート８０Ｘを閉じて基本クロツク４１Ｓの入力を
阻止する。これらの動作は各水平走査線ごとに繰り返さ
れるため、これによつて探索領域内における分割区画の
Ｘアドレスを示す信号５２Ｘが繰り返して出力される。
次にＹアドレス制御部について説明する。

Ｙアドレス制御部では、制御装置６０から検出動作開始
の指示信号６７が出力されたとき、フリツプ・フロツプ
７９がセツトされＡＮＤゲート８４が開かれる。一致検
出回路７３Ｙは、座標カウンタ４２から出力された走査
点のＹ座標４９Ｙとレジスタ７０Ｙに保持された探索開
始点の座標Ｙｓとを比較し、一致したときパルス信号９
０Ｙを出力する。このパルス信号９０Ｙは、０Ｒゲート
８２Ｙ，８３Ｙを介してカウンタ７６Ｙ，７７Ｙをりセ
ツトし、もしＡＮＤゲート８４が開いていれば、これを
介してフリツプ・フロツプ７８Ｙをセツトする。これに
よつて、ＡＮＤゲート８０Ｙが開かれ、座標カウンタ４
２から１水平走査線毎に出力されるキャリー信号４２Ｃ
が次々とカウンタ７６Ｙに入力され、カウント動作が開
始される。一致検出回路７６Ｙは、上記カウンタ７６Ｙ
の値がレジスタ７１Ｙに保持された１分割区画の縦の幅
ｄ１に一致したとき、パルス信号９１Ｙを出力する。

このパルス信号はカウンタJモVＹに入力されてカウント
値を１進めると共に、０Ｒゲート８２Ｙを介してカウン
タ７６Ｙのりセツト端子に入力され、その値をりセツト
する。従つて、カウンタ７６Ｙは分割区画の縦幅に等し
いカウント値を周期としてカウント動作を繰り返し、走
査点がＹ方向の１つの区画から次の区画に移るたびにカ
ウンタJモVＹにカウント動作させることになる。カウン
タJモVＹの内容は走査が縦方向の何番目の区画で行なわ
れているかを示す値となつており、この値は区画のＹア
ドレスを示す信号５２Ｙとして出力される。信号５２Ｙ
はＸアドレスを示す信号５２Ｘと共に一致度メモリ５６
、座標メモリ５７に与えられる。一致検出回路７５Ｙは
、上記カウンタ７ＲＹの値とレジスタ７２Ｙに保持され
た区画の縦方向の指定数ｎ１とを比較し、一致したとき
パルス信号９２Ｙを出力する。

このパルス信号９２Ｙは０Ｒゲート８３Ｙを介してカウ
ンタJモVＹをりセツトし、同時にフリツプ・フロツプ７
８Ｙ，７９をりセツトする。また、上記パルス信号は指
定されたパターン検出処理の終了信号５３として制御回
路６０に送られる。フリツプ・フロツプ７８Ｙはちよう
ど探索領域の１回分の走査期間オン状態になつているた
め、その出力信号９３とＸアドレス制御部のＡＮＤゲー
ト８０Ｘの出力信号９４とのＡＮＤ出力をＡＮＤゲート
８１から取り出すことにより、一致度比較指示信号５１
が得られる。

以上の実施例では、目標パターンを検出するために１つ
の標準パターンで部分パターンとの照合を行なうものと
して説明してきた。

しかしながら、本発明によるパターンの位置検出装置で
は複数種の標準パターンを用意することにより高度のパ
ターン認識を行なうことが可能である。例えば、前記制
御装置６０からレジスタ４７に送り込む標準パターンを
変えることにより、対象物から異なつた特徴の目標パタ
ーンを検出することができる。

第８図はその１例を示すもので、最初の画面走査で同図
ｂに示す標準パターンを用いることにより、同図ａに示
す対象物２０上のパターン２１ａ〜２１ｅの位置座標を
抽出でき、次の画走査で同図ｃの標準パターンを用いる
ことにより、パターン２２ａ〜２２ｅの位置座標を検出
できる。このようにすれば、異種の特徴をもつパターン
間で固有の位置関係にある目標パターン位置を検出する
ことができる。また、対象物の回転方向のずれが或る限
度を越えた場合、正常位置標準パターンとの比較では一
致度が不足するため、一致度判定のしきい値を厳しくと
ると探索領域に実在する目標パターンの検出に失敗する
が、このような場合でも対象物の傾きに対応する複数種
類の標準パターンを予め用意しておき、第１の標準パタ
ーンで検出不能のとき残りの標準パターンと比較するよ
うにすれば、認識能力を高めることができる。

また、第９図ａに示すような微小パターンをもつ物体３
０を対象とする場合、目標とするパターン３１ａおよび
これと固有の位置関係にあるパターン３１ｂ，３１ｃの
近傍を拡大して撮像することにより分解能を上げること
ができるが、この場合、目標パターンの全体を標準パタ
ーンと比較しようとすると大きな部分パターンの切り出
しが必要となる。

このような場合、例えば第９図Ｂ，ｃに示すように、目
標パターンの一部の特徴に相当する２種類の小型の標準
パターンを用意し、最初の画面走査では標準パターンｂ
を用いてこれと一致するパターンの位置座標を求め、次
の画面走査では標準パターンｃを用いることによりこれ
と一致するパターンの位置座標を求め、特定の位置関係
で対をなす座標を抽出するようにすれば、パターン３１
ａ，３１ｂ，３１ｃを検出することができる。尚、標準
パターンｂを用いるときの探索領域の分割区画と標準パ
ターンｃを用いるときの探索領域の分割区画を上記特定
の位置関係に合わせて撮像視野内にずらして設定すれば
、対象物上の同一のパターンから検出される１対の位置
座標３２ａと３３ａ，３２ｂと３３ｂ，３２ｃと３３ｃ
と同一アドレスの区画に収めることができ、位置関係の
判定が容易になる。また、第６図で説明した映像情報処
理装置は、１つの撮像視野内でパターンの探索領域を任
意に設定できるため、視野を固定したまま画面ごとに異
なつた位置の探索領域からパターンを抽出することがで
き、その都度、標準パターンを変えることもできる。

従つて、対象物に設定した全ての探索領域が撮像装置の
同一視野に収まる場合には、画面走査を繰り返すだけで
異なる探索領域からの位置座標を抽出することができ、
パターン位置を短時間で検出できる。以上説明したよう
に、本発明によれば、目標パターンと同一の特徴を備え
た複数のパターンが形成された物体面を対象とした場合
でも目標とするパターンの位置を確実に検出できるため
、目標パターンの形状、配列に制約がない。

従つて、本発明は半導体製品をはじめとする各種の物体
の位置認識装置に広く応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂは本発明の原理を説明するための対象
物上のパターンと標準パターンとを示す図、第２図は本
発明において標準パターンと合致する複数のパターンの
位置座標の記憶方法の１例を説明するための図、第３図
は位置検出の対象物の他の例を示す図、第４図、第５図
は上記対象物が位置ずれしたときのパターン探索領域１
２Ａ，１２Ｂのパターン状態図、第６図は本発明の実施
例を示すパターンの位置検出装置の全体構成図、第７図
は上記第６図装置における領域分割回路５０の詳細構成
図、第８図、第９図は複数種類の標準パターンを用いる
本発明の他の実施例を説明するための図、である。 図において、４０は撮像装置、４６は部分パターン切り
出し回路、４７は標準パターンレジスタ、８は一致度検
出回路、５０は領域分割回路、６は一致度メモリ、５７
は座標メモリ、６０は御装置を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対象物を走査して時系列的電気信号を発生させ、該
   電気信号からあらかじめ定めた標準パターンに一致する
   複数の一致部分パターンを検出し、該検出された一致部
   分パターンの内、所定の相対的位置関係を有する一組の
   一致部分パターンを選択し、該選択された一組の一致部
   分パターンの位置座標を利用して該対象物の位置を検出
   する方法において、前記走査の領域をあらかじめ複数の
   領域に分け、各領域に位置する複数の部分パターンの内
   、一致度が最大となる部分パターンを各領域について求
   め、該求められた複数の部分パターンを前記一致部分パ
   ターンとして検出することを特徴とする位置検出方法。 ２ 上記電気信号に基づき走査領域内の部分パターン信
   号を遂次切り出し、上記切り出された各部分パターンの
   代表位置を示す位置座標を遂次発生し、上記切り出され
   た部分パターンを標準パターンと比較して一致度を遂次
   検出し、該走査領域を複数の区画に分割し、切り出され
   た部分パターンが属する区画アドレスを遂次発生し、各
   区画アドレスに対応して記憶されている、最大一致度と
   位置座標からなる最大値データの内、発生された区画ア
   ドレスに対する最大一致度と該検出された一致度を比較
   し、上記検出された一致度が、概に記憶されている最大
   一致度の値を越えたとき上記検出された一致度と上記部
   分パターンの位置座標とを新たな最大値データとして記
   憶し、最終的に各区画に対応して記憶されている位置座
   標の中から所定の位置関係を満足する位置座標の組を抽
   出して対象物の位置を認定することを特徴とする第１項
   の位置検出方法。 ３ 複数の標準パターンの各々に関して上記部分パター
   ンの遂次切り出し、上記代表位置座標の発生、上記標準
   パターンとの比較、上記記憶されている最大一致度との
   比較に基づく新たな最大値データの記憶を行ない、該複
   数の標準パターンの各各について最終的に得られた最大
   一致度に対する位置データの内、所定の位置関係を有す
   る、異なる標準パターンに対する最大一致度の位置座標
   の組合せを抽出して対象物の位置を検出することを特徴
   とする第２項の位置検出方法。