KR101383072B1 - Method for mark the center of the pcb from the vision system - Google Patents

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KR101383072B1
KR101383072B1 KR1020120109832A KR20120109832A KR101383072B1 KR 101383072 B1 KR101383072 B1 KR 101383072B1 KR 1020120109832 A KR1020120109832 A KR 1020120109832A KR 20120109832 A KR20120109832 A KR 20120109832A KR 101383072 B1 KR101383072 B1 KR 101383072B1
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Abstract

The present invention relates to a center position designating method of a Fiducial mark and, especially, to a method for obtaining a center position of a Fiducial mark which is an image pattern which is included in a printed circuit board (PCB). The disclosed mark center designating method of a PCB in a vision system includes the following steps of: scanning an image including a mark by a camera of the vision system and making the image binary into a mark area and a non-mark area; consecutively extracting the X and Y coordinates of the non-mark area from pixels of the upper left end of the whole area of the image; consecutively extracting the X and Y coordinates of the mark area from the pixels of the upper left end of the whole area of the image; and extracting the horizontal center point of a horizontal length which is extended to the first X-coordinate among X-coordinates of the horizontal direction of the mark area and the last X-coordinate based on the same and the vertical center point of a vertical length which is extended to the first Y-coordinate among Y-coordinates of the vertical direction of the mark area and the last Y-coordinate based on the same and designating the center point of the horizontal length or the center point of the vertical length as the center of the mark by positioning the vertical center point of the vertical length in a horizontal center point and positioning the horizontal center point of the horizontal length in a vertical center point. [Reference numerals] (S10) Make an image scan including a mark, a mark area, and a non-mark area binary; (S20) Extract X and Y coordinates of the non-mark area; (S30) Extract X and Y coordinates of the mark area; (S40) Designate the center of the mark

Description

비전시스템에서 ＰＣＢ기판의 마크 중심 지정 방법{Method for Mark the center of the PCB from the vision system}Method for Mark the center of the PCB from the vision system

본 발명은 피두셜 마크(Fiducial Mark)의 중심 위치 지정방법에 관한 것으로, 특히 프린트 회로 보드(Printed Circuit Board, 이하 'PCB'라 함)에 포함된 화상 패턴인 피두셜 마크의 중심 위치를 구하는 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a center position designation method of a fiducial mark, and more particularly, to a method for obtaining a center position of a physical mark which is an image pattern included in a printed circuit board (hereinafter, referred to as a PCB). It is about.

통상적으로, 피두셜 마크는 PCB에 소정의 칩들을 마운팅(mounting)할 때, 기준점을 잡기 위해 사용한다.Typically, the fiducial mark is used to establish a reference point when mounting certain chips on a PCB.

즉, PCB에 소정의 칩들을 마운팅하는 일련의 공정 과정에서 피두셜 마크를 찾고, 이 피두셜 마크로부터의 상대적인 위치를 계산하여 칩이 설치될 위치를 정확하게 결정하는 것이다.In other words, in the process of mounting predetermined chips on the PCB, the fiducial mark is found and the relative position from the fiducial mark is calculated to accurately determine the location of the chip.

여기서, PCB에 칩을 마운팅하는 공정에서의 피두셜 마크를 찾는 과정은 카메라를 이용하여 촬상한 PCB 영상을 컴퓨터에 입력하고, 컴퓨터는 PCB 영상에서 피두셜 마크가 존재할 가능성이 있는 영역을 관심 영역(Region of Interest)으로 정한 다음 피두셜 마크와 동일한 형태의 템플릿 패턴(template pattern)을 설정하고, 관심영역 내에서 템플릿 패턴에 의해 좌상에서부터 우하에 이르기까지 매칭을 시도하 여 가장 일치하는 곳의 중심점을 찾는다.Here, the process of finding the fiducial mark in the process of mounting the chip on the PCB inputs the PCB image photographed using the camera to the computer, and the computer identifies the region of interest where the fiducial mark exists in the PCB image. Region of Interest), and then set up a template pattern that is the same as the physical mark. Find.

그러나, 이러한 방식은 정확한 템플릿 패턴(template pattern)에 대한 사전 정보가 항상 존재해야 하고, 자동적으로 중심 위치를 찾는데 많은 시간이 소요되며, 특히 입력된 피두셜 마크의 일부분이 훼손된 경우에 정확하지 않은 중심 위치가 계산될 수밖에 없는 문제점이 있다.However, this method requires that the dictionary information for the correct template pattern always exist, and it takes a long time to find the center position automatically, and inaccurate center, especially when a part of the input fiducial mark is damaged. There is a problem that the position can only be calculated.

이와 같이, 피두셜 마크의 중심 위치를 측정하는 기술로는 2001년 4월 journal of electric imaging에 게재된 'automatic segmentation of fiducial marks using attribute-based mathematical morphology'와, 2001년 12월 27일 2001-85661로 등록된 '화상 처리방법 및 장치'와, 1997년 4월 18일 1997-14451로 등록된 '프린트 배선 회로용 기판의 피두셜 마크 검색장치 및 그 검색 방법' 등에 개시되어 있다.As such, techniques for measuring the central position of the fiducial mark include 'automatic segmentation of fiducial marks using attribute-based mathematical morphology' published in the journal of electric imaging in April 2001 and 2001-85661 on December 27, 2001. And an image processing method and apparatus registered therein, and an apparatus for searching for a physical mark of a substrate for a printed wiring circuit registered thereon on April 18, 1997, and a searching method thereof.

상술한 바와 같이, 개시된 선행기술을 상세하게 설명하면, automatic segmentation of fiducial marks using attribute-based mathematical morphology는 메트릭 카메라를 사용하여 얻은 영상에 포함된 피두셜 마크의 중심 위치를 빠르게 자동적으로 추출하는 방법을 제안하고 있다. 이에 관련된 기존의 연구로는 binary cross correlation을 이용하는 방법, template matching을 사용하는 방법, modified Hough Transform을 이용하는 방법 등이 있다.As described above, describing the disclosed prior art in detail, the automatic segmentation of fiducial marks using attribute-based mathematical morphology provides a method for quickly and automatically extracting the central position of the fiducial marks included in an image obtained using a metric camera. I'm proposing. Previous researches on this subject include binary cross correlation, template matching, and modified Hough Transform.

즉, 논문에서 대상으로 삼고 있는 피두셜 마크는 사진의 네 코너에 있거나 네 변에 있거나 혹은 안쪽에 있을 수 있다고 가정하고, 정해진 이심율을 가진 타원 안에 포함될 수 있으며 정해진 크기 또는 면적보다 크다고 가정하고, 마크의 기하 형상에 대한 정보도 미리 알 수 있다고 가정한다.In other words, it is assumed that the fiducial mark targeted in the paper may be at four corners, four sides, or inside of the photograph, and may be included in an ellipse having a predetermined eccentricity and larger than a predetermined size or area. It is also assumed that information about the geometric shape of is known in advance.

이러한 가정 위에서 attribute-based mathematical morphology 기법을 이용하여 피두셜 마크 패턴을 추출하고 location operator를 적용시켜 마크의 중심 위치를 부화소(sub-pixel) 단위까지 계산하는 방식을 제안한다.Based on these assumptions, we propose a method of extracting the physical mark pattern using the attribute-based mathematical morphology technique and calculating the center position of the mark to sub-pixel units by applying the location operator.

그리고, 영상에 포함된 피두셜 마크 패턴을 분리하기 위한 처리 순서는 area-based morphology를 통하여 영상에 포함된 작은 잡영(bumps)을 제거하도록 평활화 처리를 수행한다. 이후, 평활화 처리된 영상에 대하여 morphology operation의 ratio attribute를 통하여 마크 패턴을 제거하는 필터링 처리를 한다. 최종적으로 필터링된 영상과 평활화 처리된 영상 사이의 차(difference)를 계산하여 영상에 포함된 마크 패턴을 분리한다.In addition, the processing sequence for separating the physical mark pattern included in the image is a smoothing process to remove small bumps included in the image through area-based morphology. Thereafter, the smoothing process is performed to remove the mark pattern through the ratio attribute of the morphology operation. Finally, a difference between the filtered image and the smoothed image is calculated to separate the mark pattern included in the image.

일단 영상에 포함된 피두셜 마크의 영상이 분리되면, 분리된 영상에서 개략적인 중심 위치를 구한 다음 location operator를 적용시켜 부화소의 단위까지 정밀하게 피두셜 마크의 중심 위치를 계산한다. 부화소 단위까지의 중심 위치를 구하는데 사용될 수 있는 방법으로는 location operator, line intersection 방법, least-square 방법 등이 있다.Once the image of the fiducial mark included in the image is separated, the coarse center position is obtained from the separated image, and then the location operator is applied to calculate the center position of the fiducial mark precisely up to the unit of the subpixel. Methods that can be used to find the center position up to the subpixel unit include the location operator, the line intersection method, and the least-square method.

즉, 제안된 방법은 피두셜 마크의 정밀한 기하 특성에 대한 정보를 필요로 하지 않으며, 표준 패턴이 있을 경우 그것을 사용할 수도 있으며, 자동으로 마크의 중심 위치를 구하는 기술이다.In other words, the proposed method does not require information on the precise geometric characteristics of the fiducial mark, and if there is a standard pattern, it can be used, and it is a technique for automatically obtaining the center position of the mark.

다음으로, 화상 처리방법 및 장치는 비교 대상이 기준 화상과 회전 방향의 위치 어긋남을 포함한 자세로 배치되어 있는 경우, 연산량이 증대하게 되기 쉬운 회전 방향의 패턴 매칭을 하지 않고, 기준 화상과 기준 화상의 화전 화상을 사용하여 패턴 매칭을 행하고 그 결과를 이용하여 비교 화상의 회전 각도를 계산함으로써 고정밀도의 위치 검출을 행하는 것이다.Next, when the comparison object is arranged in a posture including the positional shift of the reference image and the rotational direction, the image processing method and the apparatus do not perform pattern matching in the rotational direction where the amount of calculation is likely to increase, Pattern matching is performed using a field image and the rotation angle of a comparative image is calculated using the result, and high-precision position detection is performed.

다시 말해서, 화상 처리 방법 및 장치는 미리 입력되어 있는 기준 화상을 회전시킨 회전화상과 기준화상과의 패턴매칭을 실행하는 공정과, 패턴 매칭의 결과에 의거하여, 회전방향의 위치 어긋남을 포함한 자세로 배치되어 있는 비교대상을 촬상한 비교대상화상과 기준화상과의 패턴 매칭으로 검출되는 비교화상의 위치의 오차가 최소로 되도록 내회전 기준점을 특정하는 공정과, 내회전 기준점을 기준으로 하여, 비교대상화상과 기준화상과의 위치맞춤을 행하고, 비교대상의 위치를 산출하는 공정 과정을 포함하는 기술이다.In other words, the image processing method and apparatus includes a step of performing pattern matching between a rotated image and a reference image rotated in advance of a reference image, and a posture including positional shift in the rotation direction based on the pattern matching result. A step of specifying the internal rotation reference point so that the error of the position of the comparative image detected by pattern matching between the comparison object image and the reference image photographed with the comparison object is arranged; and based on the internal rotation reference point, It is a technique including the process of performing alignment with a reference image, and calculating the position of a comparison object.

그리고, 다른 실시예로서, 화상 처리 방법 및 장치는 미리 입력되어 있는 기준화상을 회전시킨 회전화상과, 기준화상과의 패턴 매칭에 의거하여 양자 사이의 위치 어긋남 량을 산출하는 공정과, 회전의 각도와 위치 어긋남 량에 의거하여, 회전방향의 위치 어긋남을 포함한 자세로 배치되어 있는 비교대상을 촬상한 비교대상화상과 기준화상과의 패턴매칭으로 검출되는 비교화상의 위치의 오차가 최소로 되도록 내회전 기준점을 특정하는 공정과, 내회전 기준점을 기준으로 하여, 비교화상과 기준화상과의 위치맞춤을 행하고, 비교대상의 위치를 산출하는 공정을 포함하는 기술이다.Then, as another embodiment, the image processing method and apparatus is a step of calculating the amount of positional shift between the two based on the pattern matching between the rotation image and the reference image rotated in advance the reference image, and the angle of rotation Rotation reference point so that the error of the position of the comparison image detected by the pattern matching between the comparison target image and the reference image picked up in the posture including the position shift in the rotational direction based on the amount of displacement and the position shift is minimized. And a step of aligning the comparison image with the reference image on the basis of the internal rotation reference point and calculating the position of the comparison object.

그리고, 또 다른 실시예로서, 화상 처리 방법 및 장치는 미리 입력되어 있는 기준화상을 회전시킨 회전화상과 기준화상과의 일치량을 기준화상내의 복수의 다른 회전중심점에 대하여 각각 연산하는 공정과, 복수의 다른 회전 중심점 중 일치량이 최대값에서 소정 범위내에 있는 회전중심점 또는 그의 근방영역 내의 점을 회전방향의 위치 어긋남을 포함한 자세로 배치되어 있는 비교대상을 촬상한 비교대상화상과 기준화상과의 패턴 매칭으로 검출되는 비교화상의 위치의 오차가 최소로 되도록 내회전 기준점으로 하여 특정하는 공정과, 내회전 기준점을 기준으로 하여, 비교대상화상과 기준화상과의 위치맞춤을 행하고, 비교대상의 위치를 산출하는 공정을 포함하는 기술이다.In still another embodiment, the image processing method and apparatus further include a step of calculating a coincidence amount of a rotation image obtained by rotating a previously input reference image and a reference image with respect to a plurality of different rotation center points in the reference image, respectively; The pattern matching between the comparison target image and the reference image, in which the comparison target image is picked up from the rotation center point of the other rotation center points of which is within the predetermined range from the maximum value or a point within the vicinity thereof in a posture including a position shift in the rotational direction. A step of specifying the reference image as the inner rotation reference point so that the error of the position of the comparison image detected by the target is minimized, and performing the alignment of the image to be compared with the reference image based on the reference point of the inner rotation reference point, and calculating the position of the comparison object. It is a technology that includes.

그리고, 또 다른 실시예로서, 화상 처리 방법 및 장치는 단일의 비교대상에 대하여 적어도 2개의 내회전 기준점을 특정하고, 위치맞춤에 있어 적어도 2개의 내회전 기준점을 단일의 화상프레임에 포함시키는 기술이고, 또 다른 실시예로서, 내회전 기준점을 기준으로, 비교대상에 있어서 가공 처리점을 산출하는 기술이며, 또한, 다른 실시예로서, 단일의 비교대상에 대하여, 2개의 내회전 기준점을 특정하고, 이들 2개의 내회전 기준점에 접하고, 2개의 내회전 기준점을 연결하는 직선을 기준점을 직경으로 하는 원의 외측에 존재하는 가공 처리점을 산출하는 기술이다.And as another embodiment, an image processing method and apparatus is a technique of specifying at least two inner rotational reference points with respect to a single comparison object, and including at least two inner rotational reference points in a single image frame in alignment, and In another embodiment, a technology for calculating a processing point in a comparison object based on an internal rotation reference point, and in another embodiment, two internal rotation reference points are specified for a single comparison object, and these two internal rotations are specified. It is a technique which calculates the processing point which exists in the outer side of the circle which makes a reference point the diameter with the straight line which contact | connects a reference point and connects two internal rotational reference points.

마지막 실시예로서, 화상 처리 방법 및 장치는 미리 입력되어 있는 기준화상을 회전시킨 회전화상과 기준화상과의 패턴 매칭을 실행하는 시행처리수단과, 패턴 매칭의 결과에 의거하여 회전방향의 어긋남을 포함한 자세로 배치되어 있는 비교화상을 촬상한 비교대상화상과 기준점과의 패턴 매칭으로 검출되는 비교대상의 위치의 오차가 최소로 되도록 내회전 기준점을 특정하는 기준점 산출수단과, 내회전을 기준으로 하여, 비교화상과 기준점 화상의 위치맞춤을 행하고, 비교대상의 위치를 산출하는 위치검출수단을 포함하는 기술이다.As a final embodiment, an image processing method and apparatus includes trial processing means for performing pattern matching between a rotating image obtained by rotating a reference image input in advance and a reference image, and a shift in the rotation direction based on the pattern matching result. Reference point calculation means for specifying an internal rotation reference point so that the error of the position of the comparison object detected by pattern matching between the comparison object image and the reference point photographed with the comparative image arranged in a posture, and the comparative image on the basis of the internal rotation And position detection means for performing alignment of the reference point image and calculating the position of the comparison target.

다음으로, 프린트 배선 회로용 기판의 피두셜 마크 검색장치 및 그 검색 방법은 피두셜 마크 검색 장치는 영상 입력부, 처리부 및 화면 표시부를 포함하여 구성되고, 처리부는 관심 영역 설정부, 템플릿 패턴 설정부, 축소화부 및 패턴 매칭부를 구비하는 것을 특징으로 하며, 피두셜 마크 검색 방법은 프린트 배선 회로용 기판의 입력 영상을 모니터 화면에 표시하는 단계, 관심 영역으로 설정하는 단계, 템플릿 패턴을 설정하는 단계, 관심 영역과 템플릿 패턴을 소정의 비율로 축소하는 단계, 축소화된 관심 영역을 축소화된 템플릿 패턴에 의해 매칭하여 피두셜 마크 위치에 대한 근사값을 구하는 단계 및 축소화되지 않은 원래의 관심 영역 내의 구한 근사값 부근에서 축소화되지 않은 템플릿 패턴을 다시 매칭하여 피두셜 마크 위치의 최종값을 구하는 단계를 포함한다. 이 발명에 의하면, 프린트 배선 회로용 기판의 입력 영상을 부표본화하는 축소 매칭을 이용함으로써 피두셜 마크의 검색 속도를 종래의 방법에 비해 월등하게 개선할 수 있다.Next, the physical mark retrieval apparatus of the printed wiring circuit board and the retrieval method thereof include a visual mark retrieval apparatus including an image input unit, a processing unit, and a screen display unit, and the processing unit includes a region of interest setting unit, a template pattern setting unit, And a miniaturization unit and a pattern matching unit. The method of searching for a fiducial mark includes displaying an input image of a printed circuit board on a monitor screen, setting a region of interest, setting a template pattern, Reducing the area and the template pattern by a predetermined ratio, matching the reduced region of interest by the reduced template pattern to obtain an approximation for the physical mark position, and reducing the vicinity of the obtained approximation within the original, non-reduced region of interest. To match the final template pattern to find the final value . According to the present invention, the retrieval speed of the fiducial mark can be significantly improved compared to the conventional method by using reduced matching that subsamples the input image of the printed wiring circuit board.

이와 같이, 상술한 목적을 달성하기 위하여 카메라에서 생성한 프린터 배선 화로용 기판의 영상으로부터 피두셜 마크의 위치를 구하는 피두셜 마크 검색 장치는 카메라가 생성한 프린터 배선 회로용 기판의 영상을 입력하는 영상 입력부, 영상 입력부에 의해 입력된 프린터 배선 회로용 기판의 영상을 모니터 화면에 표시하는 화면 표시부 및 영상 입력부에 의해 입력된 프린터 배선 회로용 기판의 영상에서 피두셜 마크의 위치를 결정하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하고, 처리부는 모니터 화면에 표시된 영상 영역 중에서 프린터 배선 회로용 기판의 피두셜 마 크가 위치할 가능성이 있는 영역을 제한하여 관심 영역으로 두는 관심 영역 설정부, 검색하고자 하는 프린터 배선 회로용 기판의 피두셜 마크와 동일한 형태의 패턴을 미리 설정하여 두는 템플릿 패턴 설정부, 관심 영역과 템플릿 패턴을 소정 비율로 축소하는 축소화부 및 관심 영역 내에서 템플릿 패턴을 한 픽셀씩 상하 좌우로 이동하면서 패턴 매칭을 하고, 각 매칭 위치별로 매칭 비율을 구하는 패턴 매칭부를 구비한다.As described above, in order to achieve the above-described object, the physical mark retrieval device for obtaining the position of the physical mark from the image of the printer wiring furnace substrate generated by the camera is an image of inputting the image of the substrate for printer wiring circuit generated by the camera. An input unit, a screen display unit for displaying an image of the printer wiring circuit board input by the image input unit on a monitor screen, and a processing unit for determining the position of the physical mark in the image of the printer wiring circuit board input by the image input unit; The processing unit may include a region of interest setting unit for limiting an area in which an important mark of the substrate for a printer wiring circuit may be located among the image regions displayed on the monitor screen, and placing the region of interest as a region of interest, for a printer wiring circuit to be searched. Preset patterns of the same shape as the physical marks on the substrate The pattern pattern setting unit, a reduction unit for reducing the region of interest and the template pattern at a predetermined ratio, and pattern matching while moving the template pattern up, down, left, and right by one pixel in the region of interest, and pattern matching for obtaining a matching ratio for each matching position. A part is provided.

그리고, 다른 목적을 달성하기 위하여, 카메라가 생성한 프린터 배선 회로용 기판의 영상을 입력하는 영상 입력부, 영상 입력부에 의해 입력된 프린터 배선 회로용 기판의 영상을 모니터 화면에 표시하는 화면 표시부, 영상 입력부에 의해 프린터 배선 회로용 기판의 영상에서 피두셜 마크의 위치를 결정하는 처리부를 포함하여 구성된 본 발명에 의한 프린터 배선 회로용 기판의 피두셜 마크 검색 장치에서의 피두셜 마크 검색 방법은 영상 입력부를 통해 입력된 프린터 배선 회로용 기판의 영상을 화면 표시부에 의해 모니터 화면에 표시하는 단계, 모니터 화면에 표시된 영역 중에서 프린터 배선 회로용 기판의 피두셜 마크가 위치할 가능성이 있는 영역을 제한하여 관심 영역으로 설정하는 단계, 검색하고자 하는 프린터 배선 회로용 기판의 피두셜 마크와 동일한 형태의 템플릿 패턴을 설정하는 단계, 관심 영역과 템플릿 패턴을 소정의 비율로 축소하는 단계, 축소화된 관심 영역을 축소된 템플릿 패턴에 의해 차례로 매칭하여 피두셜 마크 위치에 대한 근사값을 구하는 단계 및 축소화되지 않은 원래의 관심 영역 내의 구한 근사값 부근에서 축소화되지 않은 템플릿 패턴을 다시 매칭하여 피두셜 마크 위치의 최종값을 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기술이다.In order to achieve another object, an image input unit for inputting an image of a printer wiring circuit board generated by a camera, a screen display unit for displaying an image of a printer wiring circuit board input by the image input unit on a monitor screen, and an image input unit The method of searching for a physical mark in the apparatus for retrieving a physical mark of a substrate for a printer wiring circuit according to the present invention comprising a processing unit for determining the position of the physical mark in the image of the substrate for a printer wiring circuit by means of an image input unit Displaying the input image of the printer wiring circuit board on the monitor screen by the screen display unit, and limiting the area where the fiducial mark of the printer wiring circuit board may be located among the areas displayed on the monitor screen to set the area of interest Step of the circuit board for the printer wiring circuit to be searched Setting a template pattern having the same shape as that of, reducing the region of interest and the template pattern by a predetermined ratio, obtaining an approximation value for the physical mark position by sequentially matching the reduced region of interest by the reduced template pattern, and And re-matching the non-reduced template pattern near the obtained approximation value in the original non-reduced region of interest to obtain the final value of the physical mark position.

이와 같은 선행 특허에 개시된 기술은 정확한 템플릿 패턴(template pattern)을 등록할 때, 작업자의 육안으로 템플릿 패턴의 중심을 확인하여 직접 등록함으로서, PCB의 모델별 중심에 대한 오차가 발생하여 정밀한 작업이 이루어지는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 최대 허용오차를 줄일 수 없는 문제점이 있다.
When the technology disclosed in such a prior patent is registered an accurate template pattern, the operator directly checks the center of the template pattern and directly registers it, and thus an error occurs with respect to the center of each model of the PCB. Not only is it difficult to build, but there is also a problem that cannot reduce the maximum tolerance.

1. 2001년 4월 journal of electric imaging에 게재된 'automatic segmentation of fiducial marks using attribute-based mathematical morphology'(논문).1. Automatic segmentation of fiducial marks using attribute-based mathematical morphology, published in the April 2001 journal of electric imaging. 2. 2001년 12월 27일 2001-85661로 등록된 '화상 처리방법 및 장치'.2. 'Image processing method and apparatus' registered as Dec. 27, 2001, 2001-85661. 3. 1997년 4월 18일 1997-14451로 등록된 '프린트 배선 회로용 기판의 피두셜 마크 검색장치 및 그 검색 방법'.3. "Physical Mark Retrieval Device for Printed Circuit Board and Its Retrieval Method" registered on April 18, 1997, 1997-14451.

본 발명은 비전시스템에서 템플릿 패턴을 등록할 때 패턴의 중심을 프로그램으로 측정하여 등록해, 템플릿 패턴에 대한 정확한 중점을 획득하여 PCB의 정렬 오차를 줄이고, 또 제품의 불량을 줄이는데 그 목적이 있다.
The object of the present invention is to measure and register the center of the pattern by the program when registering the template pattern in the vision system, to obtain the correct emphasis on the template pattern to reduce the alignment error of the PCB, and also to reduce the defect of the product.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 비전시스템에서 PCB기판의 마크의 중심을 지정하는 방법에 있어서, 상기 비전시스템의 카메라에 의한 상기 마크가 포함된 화상을 스캔하여 마크영역과 비마크 영역으로 이진화하는 단계와; 상기 화상의 전체 영역의 좌측 상단의 픽셀부터 순차적으로 비마크 영역의 X,Y좌표를 추출하는 단계와; 상기 화상의 전체 영역의 좌측 상단의 픽셀부터 순차적으로 마크 영역의 X,Y좌표를 추출하는 단계와; 상기 마크 영역의 가로 방향의 X좌표 중 첫번째 X좌표와 이를 기준으로 한 마지막 X좌표까지 이어지는 가로 길이의 가로중점과, 상기 마크 영역의 세로 방향의 Y좌표 중 첫번째 Y좌표와 이를 기준으로 한 마지막 Y좌표까지 이어지는 세로 길이의 세로중점을 추출하고, 세로길이의 세로중점을 가로중점에, 가로길이의 가로중점을 세로중점에 위치하여 가로길이의 중점 또는 세로길이의 중점을 마크의 중심으로 지정하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비전시스템에서 PCB기판의 마크 중심 지정 방법에 의해 달성된다.
An object of the present invention as described above, in the method for specifying the center of the mark of the PCB substrate in the vision system, scanning the image containing the mark by the camera of the vision system to binarize the mark area and non-mark area Steps; Extracting X, Y coordinates of the non-marked area sequentially from the pixels at the upper left of the entire area of the image; Extracting X, Y coordinates of the mark area sequentially from the pixels at the upper left of the entire area of the image; A horizontal midpoint extending from the first X coordinate of the horizontal direction of the mark region to the last X coordinate thereof, and the first Y coordinate of the Y coordinate of the vertical direction of the mark region and the last Y based on the horizontal coordinate of the mark region. Extracting the vertical length of the vertical length leading up to the coordinates, and setting the vertical weight of the vertical length to the horizontal weight, and the horizontal weight of the vertical weight to the vertical weight, and designating the midpoint of the horizontal length or the midpoint of the vertical length as the center of the mark. It is achieved by the method of designating the mark center of the PCB substrate in a vision system comprising a.

본 발명에 의하면, 템플릿 패턴의 중심을 정밀하게 측정하여 등록할 수 있어 작업의 효율성의 증대되고, 이로 인해 제품 생산시 허용 오차를 현저하게 줄일 수 있어 양질의 제품을 생산할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to precisely measure and register the center of the template pattern to increase the efficiency of the work, thereby reducing the tolerance in the production of the product can be produced a good quality product.

도 1은 본 발명에 따른 비전시스템에서 PCB기판의 마크 중심 지정 방법을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 비전시스템에서 PCB기판의 마크 중심 지정 방법의 일예를 나타낸 도면.1 is a view schematically showing a mark center designation method of a PCB substrate in a vision system according to the present invention;
2 to 5 are views showing an example of the mark center designation method of the PCB substrate in the vision system according to the present invention.

본 발명은 비전시스템에서 PCB기판의 마크의 중심을 지정하는 방법(이하, '마크 중심 지정 방법'이라 함)에 관한 것으로, 다음과 같은 단계를 포함한다.
The present invention relates to a method of designating a center of a mark of a PCB in a vision system (hereinafter, referred to as a 'mark center designation method'), and includes the following steps.

비전시스템의 카메라에 의한 상기 마크가 포함된 화상을 스캔하여 마크영역과 비마크 영역으로 이진화하는 단계(S10).Scanning the image including the mark by the camera of the vision system and binarizing the mark area and the non-mark area (S10).

상기 화상의 전체 영역의 좌측 상단의 픽셀부터 순차적으로 비마크 영역의 X,Y좌표를 추출하는 단계(S20).Extracting X, Y coordinates of the non-marked area sequentially from the pixels on the upper left of the entire area of the image (S20).

상기 화상의 전체 영역의 좌측 상단의 픽셀부터 순차적으로 마크 영역의 X,Y좌표를 추출하는 단계(S30).Extracting the X and Y coordinates of the mark area sequentially from the pixels at the upper left of the entire area of the image (S30).

상기 마크 영역의 가로 방향의 X좌표 중 첫번째 X좌표와 이를 기준으로 한 마지막 X좌표까지 이어지는 가로 길이의 가로중점과, 상기 마크 영역의 세로 방향의 Y좌표 중 첫번째 Y좌표와 이를 기준으로 한 마지막 Y좌표까지 이어지는 세로 길이의 세로중점을 추출하고, 세로길이의 세로중점을 가로중점에, 가로길이의 가로중점을 세로중점에 위치하여 가로길이의 중점 또는 세로길이의 중점을 마크의 중심으로 지정하는 단계(S40).
A horizontal midpoint extending from the first X coordinate of the horizontal direction of the mark region to the last X coordinate thereof, and the first Y coordinate of the Y coordinate of the vertical direction of the mark region and the last Y based on the horizontal coordinate of the mark region. Extracting the vertical length of the vertical length leading up to the coordinates, and setting the vertical weight of the vertical length to the horizontal weight, and the horizontal weight of the vertical weight to the vertical weight, and designating the midpoint of the horizontal length or the midpoint of the vertical length as the center of the mark. (S40).

그리고 이와 같은 단계를 포함하는 마크 중심 지정 방법에 있어서, 상기 마크 영역은 비마크 영역과 상대적으로 밝기가 다른 영역임과 동시에 균일한 밝기를 갖는 영역인 것을 특징으로 한다.
In the method of designating a mark center including the above step, the mark area is an area having a brightness different from the non-mark area and having a uniform brightness.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도 1을 참조하면 본 발명에 따른 마크 중심 지정 방법은 마크가 포함된 화상 스캔 및 마크영역과 비마크영역 이진화(S10)과, 비마크 영역의 X,Y좌표 추출(S20)과, 마크 영역의 X,Y좌표 추출(S30)과, 마크 중심 지정(S40)을 포함한다.
Referring to FIG. 1, the method for designating a mark center according to the present invention includes scanning an image including a mark and binning a mark area and a non-mark area (S10), extracting X and Y coordinates of the non-mark area (S20), and X and Y coordinate extraction (S30) and mark center designation (S40) are included.

구체적으로, 상기 마크가 포함된 화상 스캔 및 마크영역과 비마크영역 이진화(S10)는 비전시스템의 카메라에 의한 상기 마크가 포함된 화상(10)을 스캔하여 마크영역(11)과 비마크 영역(12)으로 이진화하는 단계로서, 도 2와 같이 이루어진다.In detail, the image scan including the mark and the mark region and the non-mark region binarization (S10) scan the image 10 including the mark by a camera of a vision system to mark the mark region 11 and the non-mark region ( 12), the binarization is performed as shown in FIG. 2.

즉, 화상(10)은 마크 영역(11)과 비마크 영역(12)을 포함하고, 마크 영역(11)과 비마크 영역(12)의 이진화시에는 마크 영역(11)과 비마크 영역(12)의 밝기를 기준으로 0과, 1로 구분질 수 있다.That is, the image 10 includes the mark area 11 and the non-mark area 12, and when the mark area 11 and the non-mark area 12 are binarized, the mark area 11 and the non-mark area 12 are used. ) Can be divided into 0 and 1 based on brightness.

예컨대, 마크 영역(11)이 비마크 영역(12)에 비해 상대적으로 밝은 부분에 해당하거나, 어두운 부분에 해당할 수 있다. 따라서, 마크 영역(11)과 비마크 영역(12)은 각 픽셀(pixel)별로 이진화될 수 있고, 이때 마크 영역(11)은 균일한 밝기를 갖는 것이 중요한데, 이는 마크 영역(11)을 그레이레벨의 설정 수치 이상이거나, 이하인 것으로 정의하는 것으로 이루어질 수 있다.For example, the mark region 11 may correspond to a portion that is relatively brighter than the non-mark region 12, or may correspond to a dark portion. Therefore, the mark region 11 and the non-mark region 12 can be binarized for each pixel, and it is important that the mark region 11 has a uniform brightness, which is a gray level of the mark region 11. It can be made to define as above or below the set value of.

그레이레벨은 컴퓨터 그래픽에서 화면상의 각 점에 색깔 대신 흑백의 명암을 지정하여 화상을 형성하는 것으로, 8비트는 256(0~255)가지 색을 나타낼 수 있다. '0'에 가까울수록 어두워지고 '255'에 가까울수록 밝아진다.
Gray level is an image that is formed by assigning black and white contrast to each point on the screen in computer graphics, and 8 bits can represent 256 (0 to 255) colors. The closer to 0, the darker; the closer to 255, the brighter.

비마크 영역(12)의 X,Y좌표 추출(S20)은 화상(10)의 전체 영역의 좌측 상단의 픽셀부터 순차적으로 비마크 영역의 X,Y좌표를 추출하는 단계이고, 마크 영역의 X,Y좌표 추출(S30)은 화상(10)의 전체 영역의 좌측 상단의 픽셀부터 순차적으로 마크 영역(11)의 X,Y좌표를 추출하는 단계로서, 도 4를 참조하면 이해할 수 있다.
Extraction of the X, Y coordinates of the non-marked area 12 (S20) is a step of extracting the X, Y coordinates of the non-marked area sequentially from the pixel of the upper left of the entire area of the image 10, X, Y coordinates of the mark area The Y coordinate extraction S30 is a step of sequentially extracting the X and Y coordinates of the mark region 11 from the pixels at the upper left of the entire region of the image 10, and can be understood with reference to FIG. 4.

마크 중심 지정(S40)은 마크 영역(11)의 가로 방향의 X좌표 중 첫번째 X좌표와 이를 기준으로 한 마지막 X좌표까지 이어지는 가로 길이의 가로중점과, 상기 마크 영역(11)의 세로 방향의 Y좌표 중 첫번째 Y좌표와 이를 기준으로 한 마지막 Y좌표까지 이어지는 세로 길이의 세로중점을 추출하고, 세로길이의 세로중점을 가로중점에, 가로길이의 가로중점을 세로중점에 순차적으로 위치하여 가로길이의 중점 또는 세로길이의 중점을 마크의 중심으로 지정한다(도 4 및 도 5 참조).
Mark center designation (S40) is a horizontal center of length extending from the first X coordinate of the horizontal X coordinates of the mark region 11 to the last X coordinate based on this, and the Y of the vertical direction of the mark region 11 It extracts the vertical length of the vertical length that extends from the first Y coordinate to the last Y coordinate based on it, and places the vertical length of the vertical length in the horizontal center and the horizontal center of the horizontal length in the vertical center. The midpoint or the midpoint of the vertical length is designated as the center of the mark (see FIGS. 4 and 5).

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will readily occur to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, it should be understood that the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense, and that the true scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof, .

10: 화상 11: 마크 영역
12: 비마크 영역10: Image 11: Mark area
12: non-mark area

Claims (2)

비전시스템에서 PCB기판의 마크의 중심을 지정하는 방법에 있어서,
상기 비전시스템의 카메라에 의한 상기 마크가 포함된 화상을 스캔하여 마크영역과 비마크 영역으로 이진화하는 단계(S10)와;
상기 화상의 전체 영역의 좌측 상단의 픽셀부터 순차적으로 비마크 영역의 X,Y좌표를 추출하는 단계(S20)와;
상기 화상의 전체 영역의 좌측 상단의 픽셀부터 순차적으로 마크 영역의 X,Y좌표를 추출하는 단계(S30)와;
상기 마크 영역의 가로 방향의 X좌표 중 첫번째 X좌표와 이를 기준으로 한 마지막 X좌표까지 이어지는 가로 길이의 가로중점과, 상기 마크 영역의 세로 방향의 Y좌표 중 첫번째 Y좌표와 이를 기준으로 한 마지막 Y좌표까지 이어지는 세로 길이의 세로중점을 추출하고, 세로길이의 세로중점을 가로중점에, 가로길이의 가로중점을 세로중점에 위치하여 가로길이의 중점 또는 세로길이의 중점을 마크의 중심으로 지정하는 단계(S40);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비전시스템에서 PCB기판의 마크 중심 지정 방법.
In the method of specifying the center of the mark on the PCB in the vision system,
Scanning the image including the mark by the camera of the vision system and binarizing the mark area and the non-mark area (S10);
Extracting X, Y coordinates of the non-marked area sequentially from the pixels on the upper left of the entire area of the image (S20);
Extracting X, Y coordinates of the mark area sequentially from the pixels on the upper left of the entire area of the image (S30);
A horizontal midpoint extending from the first X coordinate of the horizontal direction of the mark region to the last X coordinate thereof, and the first Y coordinate of the Y coordinate of the vertical direction of the mark region and the last Y based on the horizontal coordinate of the mark region. Extracting the vertical length of the vertical length leading up to the coordinates, and setting the vertical weight of the vertical length to the horizontal weight, and the horizontal weight of the vertical weight to the vertical weight, and designating the midpoint of the horizontal length or the midpoint of the vertical length as the center of the mark. (S40);
Mark center designation method of the PCB substrate in a vision system comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 마크 영역은 비마크 영역과 상대적으로 밝기가 다른 영역임과 동시에 균일한 밝기를 갖는 영역인 것을 특징으로 하는 비전시스템에서 PCB기판의 마크 중심 지정 방법.
The method according to claim 1,
And the mark area is an area having a brightness different from the non-mark area and a uniform brightness, and a mark center designation method of the PCB substrate in the vision system.
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