JPS6149282A - パタ−ン処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、ＩＴＶ　（、工業用テレビジョン）カメラ
の如き撮像装置を用いて未知パターンを撮像し、その結
果得られる撮像信号をアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）
変換器によりディジタル信号に変換し、これと予め作成
しておいた拡大、縮小パターンとのマツチング（整合）
の度合から未知パターンを処理するパターン処理装置に
関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、この種の装置においては、 イ）マツチング用の標準パターンとしては縮小パターン
だけしか用意していないのが大部分であり、このため、
対象物パターンの外側にあるヨゴレやキズ等の検出がで
きない。

口）第４図の如く画像の拡大、縮小機能をもつものがあ
るが、これは標準パターンについてではなく検査パター
ン自体を拡大、縮小するものであるため、拡大、縮小の
度合によって欠陥が検出できない場合がある。なお、第
４図における検出過程は次のとおりである。同図の■を
検査対象パターンとすると、これを拡大することによっ
て■の如き拡大パターンが得られるが、この拡大操作に
よって原パターンＰＡの凹部Ｆ、が消去される。次いで
、この拡大パターンを■の如く縮小し、これと原パター
ン■との差をとれば、■の如く凹部Ｆ＋のみが抽出され
る。一方、原パターン■について縮小■′した後拡大■
′してその差をとれば、■′の如く凸部Ｆ２のみが抽出
されるので、これらを合わせることにより、■の如く凹
部と凸部とが検出される。しかしながら、原パターンを
拡大また。

は縮小する場合、その度合によっては凹部、凸部が消え
ずにそのまま残ることがあり、したがって、このような
場合には検出が不能となる。

ハ）マツチング用の拡大または縮小パターンは成る所定
の倍率のものしか用意していないため、位置ずれやバラ
ツキ等によって誤判定となり易い。

二）拡大または縮小パターンからハード（フィルタ等に
よる）またはソフト（計算機の演算による）によって作
成されるが、このパターンをそのままマツチング用パタ
ーンとしてメモリに記憶し判定に用いるようにしている
ので、対象物によっては成る部分はマスクが必要であり
、また成るものは対象パターンの上半分、下半分で拡大
率（縮小率）を変えることが望ましいという様な場合に
対処することができず、その結果、誤判定となり易い。

ホ）マツチング用パターンは１対象物に対して１つ割り
当ててマツチングをとる、つまり、１回の操作でマツチ
ングの度合を評価するようにしているのでマツチング度
が領域毎に異なる場でも全体的な評価によって決まるた
め、正確な判定を行なうことができない。

〔発明の目的〕

この発明は上記の如き諸点に鑑みてなされたもので、基
準パターンの拡大、縮小を容易にし、かつ未知パターン
と拡大、縮小パターンとの組み合わせを適宜に選択しう
るようにすることにより、柔軟性に冨む高精度なパター
ン処理が可能なパターン処理装置を提供することを目的
とする。

〔発明の要点〕

この発明は、未知パターンに対応する標準パターンを撮
像しディジタル化して得た撮像信号を種々の倍率で拡大
する拡大パターン生成手段と、これを記ｔ０する拡大パ
ターンメモリと、同様に前記撮像信号を種々の割合で縮
小する縮小パターン生成手段と、これを記憶する縮小パ
ターンメモリと、未知パターンを撮像しディジタル化し
て得た撮像信号を記憶する画像メモリと、これら各メモ
リからその領域をそれぞれ指定してデータの８ツト出し
を行なうコントロール手段とを設け、該コントロール手
段により各メモリの内容を選択的に取り出し。

て所定の演算を行なうことにより、自由度が大きくかつ
高精度なパターン処理を可能とするものである。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
この発明による動作を図解して示す説明図である。第１
図において、１はＩＴＶカメラの如き撮像装置、２はア
ンプ、３はアナログ／ディジタル（Ａ、　／　Ｄ　”）
変換器、４は拡大パターン生成器、５は縮小パターン生
成器、６は拡大パターンメモリ、７は縮小パターンメモ
リ、８はマイクロコンピュータの如き演算処理装置（Ｃ
ＰＵ）　、９は画像メモリ、１０は投影面積集計器、１
１は変化点座標検出器、１２はスキャンコントローラ、
１３は演算回路、１４はカウンタ、１５はバスである。

まず、未知パターンを処理する前に、これと対応する標
準パターンの処理が行なわれる。すなわち、標準パター
ンはＩＴＶカメラ１によって撮像され、その結果得られ
る撮像信号はアンプ２にて増幅され、Ａ／Ｄ変換器３に
よりディジタル信号に変換される。拡大パターン生成器
４は、ディジタル化された撮像信号を種々の倍率で拡大
しく太メ）、それぞれ拡大パターンとしてメモリ６に格
納する。同様に、縮小パターン生成器５はディジタル化
された撮像信号を種々の割合で縮小しく１．［ｌＩめ）
、それぞれ縮小パターンとしてメモリ７に格納する。

次に、未知パターンが上記と同様にしてＩＴＶカメラ１
、アンプ２およびＡ／Ｄ変換器３を介してディジタル化
され、画像メモリ９に格納される。

このとき、Ａ／Ｄ変換器３からの出力は投影面積集計器
１０および変化点座標検出器１１にも与えられ、未知パ
ターンの水平または垂直方向の投影値、および画素の白
から黒または黒から白への変化点座標がそれぞれ検出さ
れ、記憶される。この投影値および変化点座標情報は、
演算処理装置８に対して未知パターンが存在する領域を
表わす位置データとして与えられる。演算処理装置８は
、この位置データにもとづきスキャンコントローラ。

１２に対して画像メモリ９および拡大パターンメモリ６
ならびに縮小パターンメモリ７のスキャンすべき各領域
を指示し、データの読出しを行なわせる。各メモリ６．
７．９から読み出されたデータは演算回路１３に与えら
れ、ここで未知パターンと拡大パターンとのマツチング
値および未知パターンと縮小パターンとのマツチング値
等が演算される。カウンター４はこれらのマツチング値
をカウントし、演算処理装置８はこのカウント値にもと
づいて所定の画像処理を行なう。なお、演算処理装置８
は、拡大、縮小パターンについてその必要箇所を修正す
る修正機能や必要な箇所のマスク機能を有している。

以下、第２図を参照してこの発明による判定動作を説明
する。

同図■は検査パターン、■はその標準パターンである。

この標準パターンについて縮小または拡大したパターン
をそれぞれ■、■′とすると、これらと検査パターンと
のマツチジグ操作■、■′がそれぞれ行なわれる。その
結果、縮小パターンとのマツチング操作から、■の如く
パターン内部の欠陥（カケ、ヒビ）Ｓｌを検出すること
ができる一方、拡大パターンとのマツチング操作から、
■′の如くパターン外部の欠陥（パリ、汚れ）Ｓｔを検
査 出することができる。いま、検パターンをｉ（ｍ。

ｎ）、縮小パターンをｄ、　　（ｍ、ｎ）　、拡大パタ
ーンをｄ２　（ｍ、ｎ）の如く行列的に表現し、パター
ンの存在する部分を“１”　（白）、それ以外め背景等
は“０”　（黒）とすると、上記パターン内部の欠陥Ｘ
１．外部の欠陥Ｘ２はそれぞれＸ、＝ｄ、（ｍ、ｎ）△
ｉ　　（ｍ、ｎ）Ｘ、＝ｄ、（ｍ、ｎ）△ｉ　　（ｍ、
　　ｎ）の如（表わすことができる。ここに（△）は論
理積操作を、（−）は反転操作をそれぞれ表わしている
。また、拡大とは例えば白部（データが“１″の部分）
を拡大するもの、縮小とは白部を縮小するものと定義す
る。

第３図は検査領域を複数個に分割してマツチングをとる
方法を説明するための説明図である。　。

すなわち、同図の如きパターンＰＡの検査を行なう場合
に、これを１つのパターンとしてそのマツチング度合を
カウントすることにすると、Ｐ、。

言よれ−じ一ζよつ８それ力へあるので、凶の９０へパ
ターンＰＡをＡ−Ｄの４つの領域に分割し、個別にマツ
チングをとることにより、判定精度を向上させることが
できる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、以下の如き効果を期待することがで
きる。

１）基準パターンの拡大、縮小パターンを用意している
ため、対象パターン外部の欠陥をも検出することができ
る。

２）基準パターンとの比較によって検出を行なうので、
拡大２ｗ１小の倍率によらず欠陥の検出が可能である。

３）各種の倍率のパターンを用意しておくことにより、
位置ずれや寸法のバラツキにも対処することができる。

４）拡大、縮小パターンは、演算処理装置にて適宜に修
正することができるので、誤判定を少なくすることがで
きる。

５）拡大率、縮小率の異なるパターンを組み合わせて用
いることができるので、判定精度が向上する。

６）１つの対象物を複数個の領域に分割し、各領域毎に
マツチング操作を行ない、その結果を総合判定すること
ができるので、高精度な判定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
この発明による動作を図解的に示す説明図、第３図は検
査領域を複数個に分割してマツチングをとる方法を説明
するための説明図、第４図は検査パターン自体を拡大、
縮小して検査を行なう方法の従来例を説明するための説
明図である。 符号説明 １・・・ＩＴＶカメラ（撮像装置）、２・・・アンプ、
３・・・アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器、４・
・・拡大パターン生成器、５・・・縮小パターン生成器
、６・・・拡大パターンメモリ、７・・・縮小パターン
メモリ、８・・・演算処理装置（マイクロコンピュータ
）、９・・・画像メモリ、１０・・・投影面積集計器、
１１・・・変化点座標検出器、１２・・・スキャンコン
トローラ、１３・・・演算回路、１４・・・カウンタ、
１５・・・共通パス。 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　清 第　１　図 ｔＪ　２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮像手段を介して得られる撮像信号をディジタル信号に
   変換する変換手段と、未知パターンについて前記撮像手
   段および変換手段を介して得られる撮像信号を記憶する
   画像メモリと、該撮像信号から未知パターンの投影面積
   パターンおよび変化点座標の如き各種特微量を抽出する
   特徴抽出手段と、未知パターンと対応する標準パターン
   について前記撮像手段および変換手段を介して得られる
   撮像信号を種々の倍率で拡大して記憶する拡大パターン
   メモリと、同じく種々の倍率で縮小して記憶する縮小パ
   ターンメモリと、前記画像メモリおよび拡大、縮小パタ
   ーンメモリ各々の読出しを制御するスキャンコントロー
   ラと、前記特徴抽出手段からのデータにもとづいて未知
   パターンの存在する領域を判別し該スキャンコントロー
   ラに対して前記各メモリのスキャンすべき領域を指示す
   る演算制御手段と、該各メモリから読出されるデータに
   もとづいて所定の演算を行なう演算手段とを備え、該演
   算結果からパターン処理を行なうことを特徴とするパタ
   ーン処理装置。