KR0173249B1 - 피듀셜 마크 인식방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피듀셜 마크 인식 방법에 관한 것으로, 화상 인식 카메라로부터 영상을 입력받아 영상의 휘도의 평균값을 문턱값으로 하여 이진화 과정을 실행하고, 상기 입력받은 화면의 왼쪽화소부터 스캔하여 가면서 검색하여 후보 물체의 영상을 검출하고, 상기 단계에서 구한 후보물체의 외곽선을 검출하고, 간단한 기하학적 판단 연산자(외곽선 길이의 비교, 면적과 무게 중심점의 산출)로 후보물체를 제거하여 피듀셜 마크를 인식하여 적은량의 데이터 베이스로도 피듀셜 마크를 인식가능하고, 간단한 연산으로 연산속도를 빨리 할 수 있다.

Description

피듀셜 마크 인식방법

제1도(a)는 물체의 화상에 잡음이 없는 상태이다.

제1도(b)는 물체의 화상에 잡음이 포함된 상태이다.

제2도는 본 발명에 의한 피듀셜 마크 인식방법의 플로우챠트이다.

본 발명은 피듀셜 마크 인식 방법에 관한 것으로, 특히 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)의 위치, 방향을 인식하기 위한 인쇄회로 기판에 표시된 피듀셜 마크를 카메라로 촬영시 환경이나 조명등의 영향으로 생긴 후보무체의 영상을 간단한 기하학적 판단 연산자부터 수행하여 실제의 피듀셜 마크를 인식하는 피튜셜(Fiducial)마크 인식방법에 관한 것이다.

칩 마운터에서 화상처리 장치를 적용하여 피듀셜 마크를 인식하고자 할 때 주된 목적은 피듀셜 마크를 인식함으로써 인쇄회로 기판의 정확한 위치를 인식하는 것이다. 인쇄회로 기판의 특징상 피듀셜 마크의 영상에는 환경이나 조명등의 영향으로 필연적으로 여러개의 후보영상이 생기게 된다. 만약 이러한 후보영상에 대해 동일한 인식 알고리즘을 사용하면 계산량이 폭주하는 현상이 발생한다.

일반적으로 이진화된 영상에서 특정 위치를 나타내는 데이터를 판단하기 위해서 제1도(a)와 같이 물체의 화상에 잡음이 없는 경우, 위치를 판단하고자 하는 점 P1의 위치 판단방법으로서는 단순히 그 위치 화소가 이진화된 영상에서 물체 부분인지 배경부분인지를 확인하면 가능하다. 그러나 입력된 영상이 배경 및 조명에 의해 제1도(b)와 같이 많은 잡음을 내포하고 있어서, 이잔화하였을 때 물체의 내부에 동공(1)이 생기는 경우에는 상기의 방법(물체 부분과 배경부분을 구분)을 이용하면 잡음 때문에 정확한 위치 데이터를 산출할 수 없다.

이때에는 물체의 외곽 경계를 구하고 이 확인하고자 하는 위치정보가 외곽선 내부에 있는지 외부에 있는지를 판단하는 것이 합리적인 방법이다. 따라서, 잡음에 의해 발생한 다수의 후보 물체에 대해 간단한 연산자부터 계층적으로 적용하여 이중에서 불필요한 후보들을 제거하는 과정을 거치면서 잡음에 의한 후보 물체들을 제거함으로써 계산할 대상을 줄여 용이하게 피듀셜 마크를 인식할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 피듀셜 마크 인식시 잡음에 의한 영상을 간단한 연산자로 제거하고 실제의 영상을 인식하는 피듀셜 마크 인식 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 방법은 화상 처리 장치를 이용하여 피듀셜 마크를 인식하는 방법에 있어서, 화상 인식 카메라로부터 영상을 입력받아 영상의 휘도의 평균값을 문턱값으로 하여 이진화 과정을 실행하는 단계와, 상기 입력받은 화면은 왼쪽화소부터 스캔하여 가면서 검색하여 후보 물체의 영상을 검출하는 단계와, 상기 단계에서 구한 후보물체의 외곽선을 검출하고, 상기 외곽선의 길이가 데이터 베이스에 설정된 기준치와 일치하는지를 판단하여 외곽선의 길이가 데이터 베이스에 설정된 기준치와 일치하지 않는 경우, 후보물체를 피듀셜 마크가 아닌 것으로 판단하고, 상기 후보물체의 영상을 검출하는 단계의 이하의 과정을 반복하는 단계와, 외곽선의 길이가 데이터 베이스에 설정된 기준치와 일치하는 경우, 후보 물체의 외곽선을 감싸는 최소 사각형의 대각선 길이가 기준치와 일치하는지를 판단하여, 상기 외곽선을 감싸는 최소 사각형의 대각선 길이가 기준치와 일치하지 않는 경우, 후보물체를 피듀셜 마크가 아닌 것으로 판단하고, 상기 후보물체의 영상을 검출하는 단계의 이하의 과정을 반복하는 단계와, 외곽선을 감싸는 최소 사각형의 대각선 길이가 기준치와 일치하는 경우, 후보물체에 대하여 면적과 무게 중심점을 산출하고, 후보물체의 픽셀수가 기준치와 일치하는지를 판단한다. 후보물체의 픽셀수가 기준치와 일치하지 않는 경우, 후보물체를 피듀셜 마크가 아닌 것으로 판단하고, 상기 후보물체의 영상을 검출하는 단계의 이하의 과정을 반복하는 단계와, 후보물체의 픽셀수가 기준치와 일치하는 경우, 상기 후보물체의 무게 중심점이 물체영상의 내부에 있는지를 판단하여, 후보물체의 무게 중심점이 물체영상의 내부에 있지 않는 경우, 피듀셜 마크가 아닌 것으로 판단하고, 상기 후보물체의 영상을 검출하는 단계의 이하의 과정을 반복하는 단계와, 후보물체의 무게 중심점이 물체영상의 내부에 있는 경우, 상기 후보물체를 피듀셜 마크로 인식하고, 화면의 끝인가를 판단한다. 화면의 끝이 아닌 경우, 상기 후보물체의 영상을 검출하는 단계의 이하의 과정을 반복하는 단계와, 화면의 끝인 경우 피듀셜 마크가 1개인지를 판단하여 피듀셜 마크가 1개가 아닌 경우, 인식 오류 발생으로 판단하고 피듀셜 마크가 1개인 경우, 인식성공으로 판단하는 단계를 구비한다.

이하 본 발명을 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

제2도에 본 발명에 의한 피듀셜 마크를 인식하는 기하학적 판단 연산방법을 보이는 플로우 챠트가 도시된다.

단계 201에서 화상 인식 카메라로부터 영상을 입력받는다. 단계 202에서 입력받은 영상의 휘도의 평균값을 문턱값으로 하여 각 화소의 휘도값이 상기 문턱값을 초과하는 경우 그 화소의 값을 1로 놓고, 각 화소의 휘도값이 문턱값보다 작거나 같은 경우, 그 화소의 값을 0로 놓아 이진화 과정을 실행한다. 단계 203에서 상기 입력받은 화면의 왼쪽화소부터 스캔하여 가면서 검색하여 후보 물체의 영상을 검출한다. 단계 204에서 상기 단계에서 구한 후보물체의 각 화소에 대하여 그 주변의 8화소의 값에 관계없이 0인 것은 출력값을 0로 하고, 그 화소가 1이고 주변의 8화소의 값이 1인 것은 출력값을 1로하고, 그 이외의 경우는 모든 출력값을 1로 하여 외곽선을 검출한다.

단계 205에서 상기 외곽선의 길이가 데이터 베이스에 설정된 기준치와 일치하는지를 판단한다. 외곽선의 길이가 데이터 베이스에 설정된 기준치와 일치하지 않는 경우, 단계 211로 진행하여 후보물체를 피듀셜 마크가 아닌 것으로 판단하고, 단계 212로 진행하여 화면의 끝인가를 판단하여 화면의 끝이 아닌 경우, 단계 203 이하를 반복한다. 외곽선의 길이가 데이터 베이스에 설정된 기준치와 일치하지 않는 경우 단계206으로 진행한다.

단계 206에서 후보 물체의 외곽선을 감싸는 최소 사각형의 대각선 길이가 기준치와 일치하는지를 판단한다. 외곽선을 감싸는 최소 사각형의 대각선 길이는 다음식으로 산출한다.

상기 외곽선을 감싸는 최소 사각형의 대각선 길이가 기준치와 일치하지 않는 경우, 단계 211로 진행하여 후보물체를 피듀셜 마크가 아닌 것으로 판단하고, 단계 212로 진행하여 화면의 끝인가를 판단하여 화면의 끝이 아닌 경우, 단계 203 이하를 반복한다. 외곽선을 감싸는 최소 사각형의 대각선 길이가 기준치와 일치하는 경우, 단계 207로 진행한다.

단계 207에서 후보물체에 대하여 면적과 무게 중심점을 산출하고, 단계 208에서 후보물체의 픽셀수가 기준치와 일치하는지를 판단한다. 후보물체의 픽셀수가 기준치와 일치하지 않는 경우, 단계 211로 진행하여 후보물체를 피듀셜 마크가 아닌 것으로 판단하고, 단계 212로 진행하여 화면의 끝인가를 판단하여 화면의 끝이 아닌 경우, 단계 203 이하를 반복한다. 후보물체의 픽셀수가 기준치와 일치하는 경우, 단계 209로 진행한다.

단계 209에서 후보물체의 무게 중심점이 물체영상의 내부에 있는지를 판단한다. 후보물체의 무게 중심점이 물체영상의 내부에 있지 않는 경우, 단계 211로 진행하여 후보물체를 피듀셜 마크가 아닌 것으로 판단하고, 단계 212로 진행하여 화면의 끝인가를 판단하여 화면의 끝이 아닌 경우, 단계 203 이하를 반복한다. 후보물체의 무게 중심점이 물체영상의 내부에 있는 경우, 단계 210으로 진행하여 후보물체를 피듀셜 마크로 인식하고, 단계 212로 진행하여 화면의 끝인가를 판단한다. 화면의 끝이 아닌 경우, 단계 203으로 진행하여 그 이하의 과정을 반복한다. 화면의 끝이 아닌 경우 단계 213으로 진행하여 피듀셜 마크가 1개인지를 판단한다. 피듀셜 마크가 1개가 아닌 경우, 단계 215에서 인식 오류 발생으로 판단하고 본 프로그램을 종료하며, 피듀셜 마크가 1개인 경우, 인식성공으로 판단하여 그다음의 과정을 위해 인식 정보를 저장하고 본 프로그램을 종료한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 간단한 기하학적 파라미터를 이용하여 간단한 연산으로 후보물체를 제거하여 피듀셜 마크를 인식할 수 있으며, 적은량의 데이터 베이스로도 피듀셜 마크를 인식가능하고, 연산을 간단한 것부터 복잡한 것으로 수행하여 연산속도를 빨리 할 수 있다.

Claims (1)

1. 화상 처리 장치를 이용하여 피듀셜 마크를 인식하는 방법에 있어서, 화상 인식 카메라로부터 영상을 입력받아 영상의 휘도의 평균값을 문턱값으로 하여 이진화 과정을 실행하는 단계와, 상기 입력받은 화면은 왼쪽화소부터 스캔하여 가면서 검색하여 후보 물체의 영상을 검출하는 단계와, 상기 단계에서 구한 후보물체의 외곽선을 검출하고, 상기 외곽선의 길이가 데이터 베이스에 설정된 기준치와 일치하는지를 판단하여 외곽선의 길이가 데이터 베이스에 설정된 기준치와 일치하지 않는 경우, 후보물체를 피듀셜 마크가 아닌 것으로 판단하고, 상기 후보물체의 영상을 검출하는 단계의 이하의 과정을 반복하는 단계와, 외곽선의 길이가 데이터 베이스에 설정된 기준치와 일치하는 경우, 후보 물체의 외곽선을 감싸는 최소 사각형의 대각선 길이가 기준치와 일치하는지를 판단하여, 상기 외곽선을 감싸는 최소 사각형의 대각선 길이가 기준치와 일치하지 않는 경우, 후보물체를 피듀셜 마크가 아닌 것으로 판단하고, 상기 후보물체의 영상을 검출하는 단계의 이하의 과정을 반복하는 단계와, 외곽선을 감싸는 최소 사각형의 대각선 길이가 기준치와 일치하는 경우, 후보물체에 대하여 면적과 무게 중심점을 산출하고, 후보물체의 픽셀수가 기준치와 일치하는지를 판단한다. 후보물체의 픽셀수가 기준치와 일치하지 않는 경우, 후보물체를 피듀셜 마크가 아닌 것으로 판단하고, 상기 후보물체의 영상을 검출하는 단계의 이하의 과정을 반복하는 단계와, 후보물체의 픽셀수가 기준치와 일치하는 경우, 상기 후보물체의 무게 중심점이 물체영상의 내부에 있는지를 판단하여, 후보물체의 무게 중심점이 물체영상의 내부에 있지 않는 경우, 피듀셜 마크가 아닌 것으로 판단하고, 상기 후보물체의 영상을 검출하는 단계의 이하의 과정을 반복하는 단계와, 후보물체의 무게 중심점이 물체영상의 내부에 있는 경우, 상기 후보물체를 피듀셜 마크로 인식하고, 화면의 끝인가를 판단한다. 화면의 끝이 아닌 경우, 상기 후보물체의 영상을 검출하는 단계의 이하의 과정을 반복하는 단계와, 화면의 끝인 경우 피듀셜 마크가 1개인지를 판단하여 피듀셜 마크가 1개가 아닌 경우, 인식 오류 발생으로 판단하고 피듀셜 마크가 1개인 경우, 인식성공으로 판단하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 피듀셜 마크 인식 방법.