KR20040050569A - 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법 - Google Patents

피두셜 마크의 중심 위치 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피두셜 마크의 중심 위치 측정 방법에 관한 것으로, 화상의 피두셜 마크를 모두 다 포함하는 일정한 영역을 계산하는 대상 영역 계산 단계; 일정한 영역 내에서 각 피두셜 마크를 포함하는 영역을 추출하는 마크 범위 계산 단계; 각 피두셜 마크를 포함하는 영역 내에서 피두셜 마크의 중심 위치를 단위 화소(unit pixel)의 정밀도까지 계산하는 화소 단위 중심 위치 계산 단계; 각 피두셜 마크를 포함하는 영역 내에서 단위 화소의 계산 결과에 기초하여 부화소(sub-pixel)의 정밀도까지 피두셜 마크의 중심 위치를 계산하는 부화소 단위 중심 위치 계산 단계를 포함한다. 따라서, 대칭성의 중심인 마크의 중심 위치를 계산하게 되므로 마크의 정확한 형태를 나타내는 표준 패턴이나 기하 모델에 대한 정보에 의존하지 않아도 되며, 특히 종래 기술에 비해 마크의 정확한 표준 패턴에 대한 정보를 사용하지 않고도 자동적으로 중심 위치를 구할 수 있는 효과가 있다.

Description

피두셜 마크의 중심 위치 측정방법{METHOD FOR CALCULATING THE CENTER OF A FIDUCIAL MARK}
본 발명은 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법에 관한 것으로, 특히 프린트 배선 회로용 기판 또는 항공사진에 포함된 화상 패턴인 피두셜 마크의 중심 위치를 구하는 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 피두셜 마크는 프린트 회로 보드(Printed Circuit Board : PCB)에 소정의 칩들을 마운팅(mounting)할 때, 기준점을 잡기 위해 사용한다.
즉, PCB에 소정의 칩들을 마운팅하는 일련의 공정 과정에서 피두셜 마크를 찾고, 이 피두셜 마크로부터의 상대적인 위치를 계산하여 칩이 설치될 위치를 정확하게 결정하는 것이다.
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 시도하여 가장 일치하는 곳의 중심점을 찾는다.
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.
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.
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.
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 기하형상에 대한 정보도 미리 알 수 있다고 가정한다.
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.
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.
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.
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.
다음으로, 화상 처리방법 및 장치는 비교 대상이 기준 화상과 회전 방향의 위치 어긋남을 포함한 자세로 배치되어 있는 경우, 연산량이 증대하게 되기 쉬운회전 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.
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.
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 패턴 매칭으로 검출되는 비교화상의 위치의 오차가 최소로 되도록 내회전 기준점을 특정하는 공정과, 내회전 기준점을 기준으로 하여, 비교화상과 기준화상과의 위치맞춤을 행하고, 비교대상의 위치를 산출하는 공정을 포함하는 기술이다.
그리고, 또 다른 실시예로서, 화상 처리 방법 및 장치는 미리 입력되어 있는 기준화상을 회전시킨 회전화상과 기준화상과의 일치량을 기준화상내의 복수의 다른회전중심점에 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.
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.
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 위치를산출하는 위치검출수단을 포함하는 기술이다.
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.
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 마크가 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.
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.
이와 같이, 선행 특허에 개시된 기술을 살펴보았을 때, 기존의 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 없다는 문제점이 여전히 남아 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 프린트 배선 회로용 기판 또는 항공사진에 포함된 화상 패턴인 피두셜 마크를 포함하는 일정한 영역을 한정한 다음 이 피두셜 마크를 충분히 포함할 수 있는 영역의 상단과 하단을 결정하고, 결정된 영역 안에서 수평과 수직 방향의 대칭성을 계산하여 피두셜 마크의 중심 위치를 단위 화소(unit pixel)의 정밀도까지 결정하면서 구한 중심 위치에 대한 정보를 이용하여 부화소(sub-pixel)의 정밀도까지 마크의 중심 위치를 계산하도록 하는 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법은 화상의 피두셜 마크를 모두 다 포함하는 일정한 영역을 계산하는 대상 영역 계산 단계; 일정한 영역 내에서 각 피두셜 마크를 포함하는 영역을 추출하는 마크 범위 계산 단계; 각 피두셜 마크를 포함하는 영역 내에서 피두셜 마크의 중심 위치를 단위 화소(unit pixel)의 정밀도까지 계산하는 화소 단위 중심 위치 계산 단계;각 피두셜 마크를 포함하는 영역 내에서 단위 화소의 계산 결과에 기초하여 부화소(sub-pixel)의 정밀도까지 피두셜 마크의 중심 위치를 계산하는 부화소 단위 중심 위치 계산 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법을 실현하는 프로그램을 기록한 기록매체를 갖는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법을 수행하기 위한 블록 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 프린트 배선 회로용 기판 또는 항공사진에 포함된 일반적인 형태의 피두셜 마크의 위치를 도시한 구성도이며,
도 3은 본 발명에 따른 코너부 또는 중앙부에 위치한 피두셜 마크의 형상 모델을 도시한 구성도이며,
도 4는 도 1에 도시된 화소 단위 중심 위치 계산부에 대하여 세부적으로 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 코너부 또는 중앙부에 위치한 피두셜 마크의 범위를 한정하는 순서를 도시한 구성도이며,
도 6은 본 발명에 따른 화상 처리 방법에 있어서, 피두셜 마크의 중심 위치를 계산하는 방법을 도시한 흐름도이며,
도 7은 본 발명에 따른 화상 처리 방법에서 사용되는 회선 커널을 도시한 구성도이며,
도 8은 도 1에 도시된 부화소 단위 중심 위치 계산부에 대하여 세부적으로도시한 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 대상 영역 계산부 200 : 마크 범위 계산부
300 : 화소 단위 중심 위치 계산부 400 : 부화소 단위 중심 위치 계산부
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법을 수행하기 위한 블록 구성도로서, 대상 영역 계산부(100)와, 마크 범위 계산부(200)와, 화소 단위 중심 위치 계산부(300)와, 부화소 단위 중심 위치 계산부(400)를 포함한다.
대상 영역 계산부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 카메라 또는 사진기를 통해 입력되는 프린트 배선 회로용 기판(110) 또는 항공사진의 화상(110)에서 코너부나 중앙부의 위치 또는 그 이외의 정해진 위치에 있는 피두셜 마크를 모두 다 포함할 수 있는 외각의 사각형 영역(120)을 계산한다.
마크 범위 계산부(200)는 사각형 영역(120)내에서 정해진 규칙에 따라 코너부에 위치한 피두셜 마크를 포함하는 코너부 영역(210) 또는 중앙부에 위치한 피두셜 마크를 포함하는 중앙부 영역(220)의 범위를 계산하는 블록으로서, 카메라 또는 사진기를 통해 입력된 화상(110)내에 피두셜 마크를 포함하고 있는 필요한 영역을 모두 다 추출하여 한정한다.
여기서, 코너부 영역(210)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 균질한 밝기를 가지는 영역(212)의 기하 중심으로 간주될 수 있는 위치에 피두셜 마크(211)를 포함하고 있는 것을 형상 모델로서 상정한다. 이때 피두셜 마크(211)의 기하 형태는 직선 또는 원 또는 점등의 기하 요소로 구성되어 있으며, 마크의 중심 위치에서 보았을 때 좌우 방향과 상하 방향 등으로 반사 대칭이 성립하며 동시에 중심 위치를 기준으로 회전 대칭도 성립하는 기하 형태를 가지는 것을 형상 모델로서 상정하며, 또한 균질한 밝기를 가지는 영역(212)은 마크의 중심 위치를 기준으로 대각선 방향에서 대칭인 형태를 가지는 것을 형상 모델로서 상정한다.
그리고, 중앙부 영역(220)은 도 3b에 도시된 바와 같이, 균질한 밝기를 가지는 영역(222)의 기하 중심으로 간주될 수 있는 위치에 피두셜 마크(221)를 포함하고 있는 것을 형상 모델로서 상정하고, 피두셜 마크(221)의 기하 형태는 코너부에 위치한 피두셜 마크(211)와 같은 방식으로 반사 및 회전 대칭이 성립하는 기하 형태를 가지는 것을 형상 모델로서 상정하며, 또한 균질한 밝기를 가지는 영역(222)은 마크의 중심 위치를 기준으로 좌우 방향에서 대칭인 형태를 가지는 것을 형상 모델로서 상정한다.
화소 단위 중심 위치 계산부(300)는 도 4에 도시된 바와 같이, 투영된 화상 제작부(310)와, 상/하단 범위 결정부(330)와, 수평/수직 중심 결정부(350)와, 오차 한계 판단부(360)를 구비한다.
투영된 화상 제작부(310)는 도 3a에 도시된 코너부에 위치한 피두셜 마크를 포함하는 코너부 영역(210)에만 적용되며, 이 피두셜 마크(211)를 포함하는 영역은도 5a에 도시된 바와 같은 형태로 투영된다.
상/하단 범위 결정부(330)는 투영된 코너부 영역(210)의 피두셜 마크(211)를 포함하는 영역에 적용될 때에 도 5a에 도시된 상단 위치(S11)의 범위를 결정하고, 이어서 하단 위치(S12)의 범위를 결정한다.
또한, 상/하단 범위 결정부(330)는 투영된 중앙부의 피두셜 마크를 포함하는 중앙부 영역(220)에 적용될 때에 도 5b에 도시된 상단 위치(S21)의 범위를 결정하고, 이어서 하단 위치(S22)의 범위를 결정한다.
수평/수직 중심 결정부(350)는 도 5a에 도시된 수평으로 계산된 중심 위치(S13)를 결정하고, 이어서 수직으로 계산한 중심 위치(S14)를 결정한다. 이때, 수평으로 계산된 중심 위치(S13)는 수평 방향으로 대칭성의 중심을 구하여 얻어진다.
또한, 수평/수직 중심 결정부(350)는 도 5b에 도시된 수평으로 계산된 중심 위치(S23)를 결정하고, 이어서 수직으로 계산된 중심 위치(S24)를 결정한다. 이때, 수평으로 계산된 중심 위치(S23)는 수평 방향으로 대칭성의 중심을 구하여 얻어진다.
여기서, 수평/수직 중심 결정부(350)는 도 6에 도시된 바와 같이, 2G(Laplacian of Gaussian) 필터링 과정(610)과, 대칭성 강조 필터링 과정(620)과, 고대역 필터링 과정(630)과, 대칭의 중심 위치 결정 과정(640)을 통해 수평/수직 중심을 결정한다.
보다 세부적으로, 수평/수직 중심 결정부(350)에 대하여 설명하면, 즉, 2G(Laplacian of Gaussian) 필터링 과정(610)은 화상을 강조하기 위한 처리로서 도 7a에 도시된 바와 같이, 2G 회선 커널(convolution kernel)에 의해 정의되는 영역 R1과 R2에 대하여 수학식 1과 같이 계산된다.
여기에서, NR1은 영역 R1에 속한 화소 수이고, NR2는 영역 R2에 속한 화소 수이며, I1은 입력된 화상이며, I2는 나오는 2G 필터링 처리된 화상 결과이다.
대칭성 강조 필터링 과정(620)은 대칭성을 강조하기 위한 처리 과정으로서, 2G 필터링을 거친 화상에 대하여 수행되며 수평 방향 또는 수직 방향의 대칭성 강조 필터링을 수행하게 된다.
이때, 수평 방향의 대칭성 강조 필터링은 도 7b에 도시된 바와 같이, 수평 대칭성 커널에 의해 정의되는 영역 T1과 T2에 대하여 수학식 2에 의해 계산된다.
여기서, I2T1은 영역 T1에 속한 화소이고, I2T2은 영역 R2에 속한 화소이며,I2는 입력된 화상이며, I3 hor 은 수평 방향으로 구한 대칭성 강조 필터링 결과 화상이다.
그리고, 수직 방향의 대칭성 강조 필터링은 도 7c에 도시된 바와 같이, 수직 대칭성 커널에 의해 정의되는 영역 S1과 S2에 대하여 수학식 3에 의해 계산된다.
여기서, I2S1은 영역 S1에 속한 화소이고, I2S2는 영역 S2에 속한 화소이며, I2는 입력된 화상이며, I3 ver 는 수직 방향으로 구한 대칭성 강조 필터링 결과 화상이다.
다음으로, 고대역 필터링 과정(630)은 대칭성이 가장 강하게 나타나는 위치를 구하기 위한 처리로서 대칭성 강조 필터링을 거친 화상에 대하여 수행되며 원래 화상과 평활화 화상(smoothed image)간의 절대 값의 차이를 계산하는 것으로 수학식 4에 의해 계산된다.
여기서, N은 평활화가 이루어지는 구간에 속한 화소 수이고, I3은 입력된 화상이며, I4는 고대역 필터링 결과 화상이다.
마지막 과정으로, 대칭의 중심 위치 결정 과정(640)은 고대역 필터링의 계산 결과에서 화소의 값(pixel value)이 가장 크게 나오는 위치를 찾고, 그 위치를 피두셜 마크의 중심 위치로 결정하는 것이다.
오차 한계 판단부(370)는 도 5a, b에 도시된 수직 중심 위치(S14, S24)를 구한 결과를 이용하여 수평 중심 위치(S13, S23)를 다시 계산하도록 하여 반복적인 수행을 통하여 중심 위치에 대한 정밀도를 높여간다. 이때, 반복 계산에 따른 수직과 수평 위치의 오차가 정해진 한계보다 작은 경우에는 반복 계산을 중단하고 화소 단위의 중심 위치를 확정하게 된다.
부화소 단위 중심 위치 계산부(400)는 도 8에 도시된 바와 같이, 화상 확대부(410)와, 화상 평활화부(420)와, 수평/수직 중심 결정부(430)와, 오차 한계 판단부(440)를 구비하며, 이중 수평/수직 중심 결정부(430)는 정해진 오차 한계를 만족할 때까지 반복적으로 수행된다.
화상 확대부(410)는 화소 단위 중심 위치 계산부(300)를 통해 얻어진 중심 위치와 그 주변에 있는 정해진 영역의 화상을 확대하여 부화소(sub-pixel)의 정밀도를 가지는 화상을 보간(interpolation)을 통하여 수행된다.
화상 평활화부(420)는 보간을 통하여 부화소 단위까지 확대된 화상을 평활화하여 화상의 공간적인 밝기 분포를 부드럽게 만드는 것이다.
수평/수직 중심 결정부(430)는 부화소의 정밀도를 가지는 화상에 대하여 도 4에 도시된 바와 같이, 수평/수직 중심 결정부(350)를 통하여 수행된다. 이때 부화소의 수준에서 수행되는 수평/수직 중심 결정부(430)는 단위 화소의 수준에서 수행되는 수평/수직 중심 결정부(350)와 동일한 수단에 의해 수행된다.
오차 한계 판단부(440)는 부화소의 정밀도를 가지는 수평/수직 중심 결정부(430)의 과정을 반복적으로 수행하여 중심 위치에 대한 정밀도를 높여가도록 하는 것이다. 이때, 반복 계산에 따른 수직과 수평 위치의 오차가 정해진 한계보다 작은 경우에는 반복 계산을 중단하고 부화소 단위의 중심 위치를 확정하게 된다.
마지막으로, 화소 단위 중심 위치 계산부(300)를 통하여 얻어진 단위 화소의 정밀도를 갖는 중심 위치와, 부화소 단위 중심 위치 계산부(400)를 통하여 얻어진 부화소의 정밀도를 가지는 중심 위치를 합하여 프린트 배선 회로용 기판 또는 항공사진의 화상에 포함된 피두셜 마크의 중심 위치를 부화소 단위까지 정확하게 계산할 수 있는 것이다.
상기와 같이 설명한 본 발명은 프린트 배선 회로용 기판 또는 항공사진에 포함된 화상 패턴인 피두셜 마크를 포함하는 일정한 영역을 한정한 다음 이 피두셜 마크를 충분히 포함할 수 있는 영역의 상단과 하단을 결정하고, 결정된 영역 안에서 수평과 수직 방향의 대칭성을 계산하여 피두셜 마크의 중심 위치를 단위 화소(unit pixel)의 정밀도까지 결정하면서 구한 중심 위치에 대한 정보를 이용하여 부화소(sub-pixel)의 정밀도까지 마크의 중심 위치를 계산함으로써, 대칭성의 중심인 마크의 중심 위치를 계산하게 되므로 마크의 정확한 형태를 나타내는 표준 패턴이나 기하 모델에 대한 정보에 의존하지 않아도 되며, 특히 종래 기술에 비해 마크의 정확한 표준 패턴에 대한 정보를 사용하지 않고도 자동적으로 중심 위치를구할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 화상에 포함된 피두셜 마크의 중심 위치를 측정하는 방법에 있어서,
    상기 화상의 피두셜 마크를 모두 다 포함하는 일정한 영역을 계산하는 대상 영역 계산 단계;
    상기 일정한 영역 내에서 각 피두셜 마크를 포함하는 영역을 추출하는 마크 범위 계산 단계;
    상기 각 피두셜 마크를 포함하는 영역 내에서 상기 피두셜 마크의 중심 위치를 단위 화소(unit pixel)의 정밀도까지 계산하는 화소 단위 중심 위치 계산 단계;
    상기 각 피두셜 마크를 포함하는 영역 내에서 상기 단위 화소의 계산 결과에 기초하여 부화소(sub-pixel)의 정밀도까지 상기 피두셜 마크의 중심 위치를 계산하는 부화소 단위 중심 위치 계산 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 피두셜 마크를 포함하는 영역은 상기 일정한 영역의 코너부에 위치한 피두셜 마크를 포함하는 코너부 영역 또는 상기 일정한 영역의 중앙부에 위치한 피두셜 마크를 포함하는 중앙부 영역인 것을 특징으로 하는 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 피두셜 마크를 포함하는 영역은 균질한 밝기를 가지는 영역의 기하 중심으로 간주될 수 있는 위치에 피두셜 마크를 포함하고 있는 것을 형상 모델로서 상정하는 것을 특징으로 하는 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 피두셜 마크의 기하 형태는 직선 또는 원 또는 점등의 기하 요소로 구성되어 있으며, 상기 마크의 중심 위치에서 보았을 때 죄우 방향과 상하 방향 등으로 반사대칭이 성립하며 동시에 중심 위치를 기준으로 회전 대칭도 성립하는 기하형태를 가지는 것을 형상 모델로서 상정하는 것을 특징으로 하는 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 코너부 영역에 포함된 피두셜 마크에서 균질한 밝기를 가지는 영역은 상기 마크의 중심 위치를 기준으로 대각선 방향에서 대칭인 형태를 가지는 것을 형상 모델로서 상정하는 것을 특징으로 하는 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙부 영역에 포함된 피듀셜 마크에서 균질한 밝기를 가지는 영역은 상기 마크의 중심 위치를 기준으로 좌우 방향에서 대칭인 형태를 가지는 것을 형상모델로서 상정하는 것을 특징으로 하는 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 단위 중심 위치 계산 단계 또는 상기 부화소 단위 중심 위치 계산단계는 수평 방향으로 대칭성 기반의 중심 위치를 계산하는 방식과 수직 방향으로 대칭성 기반의 중심 위치를 계산하는 방식을 반복적으로 적용하여 피두셜 마크의 중심 위치의 계산 결과의 정밀도를 높이는 것을 특징으로 하는 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 부화소 단위 중심 위치 계산 단계는, 상기 화소 단위 중심 위치 계산 단계에서 계산된 단위 화소의 정밀도를 갖는 피두셜 마크의 중심 위치에 기초하여, 상기 중심 위치를 포함하는 일정 영역을 보간의 방법으로 확대한 후, 평활화 처리를 수행하여 확대된 화상을 만들고, 상기 화상에 대하여 반복적인 중심 위치 개선 방법을 적용하는 것을 특징으로 하는 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 단위 중심 위치 계산 단계는 그 중심 위치에서 보았을 때 죄우 방향과 상하 방향 등으로 반사대칭이 성립하는 피두셜 마크의 화상에 대하여 2G(Laplacian of Gaussian) 필터링, 대칭성 필터링, 고대역 필터링을 순차적으로 적용시켜 대칭성의 중심을 구하여 상기 피두셜 마크의 중심 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 피두셜 마크의 중심 위치 측정방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 방법을 실현하는 프로그램을 기록한 기록매체.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100745512B1 (ko) * 2006-05-02 2007-08-02 삼성테크윈 주식회사 플렉시블 인쇄회로기판의 인쇄방법
KR101383072B1 (ko) * 2012-10-04 2014-04-08 주식회사 에이에스티젯텍 비전시스템에서 ｐｃｂ기판의 마크 중심 지정 방법
KR20160137020A (ko) * 2015-05-22 2016-11-30 한화테크윈 주식회사 피듀셜 마크 인식 방법
KR20170001513U (ko) 2015-10-21 2017-05-02 김석칠 조립이 용이한 육상용 세일요트

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2646363C (en) * 2006-03-14 2015-07-21 The Johns Hopkins University Apparatus for insertion of a medical device within a body during a medical imaging process and devices and methods related thereto
WO2008079748A1 (en) * 2006-12-20 2008-07-03 Cytyc Corporation Method and system for locating and focusing on fiducial marks on specimen slides
EP2028605A1 (de) * 2007-08-20 2009-02-25 Delphi Technologies, Inc. Detektionsverfahren für symmetrische Muster
US9778351B1 (en) * 2007-10-04 2017-10-03 Hrl Laboratories, Llc System for surveillance by integrating radar with a panoramic staring sensor
US20090250246A1 (en) * 2008-04-07 2009-10-08 Andrew Yaung Solder by numbers, a method and system for populating printed circuit boards
US8328365B2 (en) * 2009-04-30 2012-12-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Mesh for mapping domains based on regularized fiducial marks
EP2639781A1 (en) * 2012-03-14 2013-09-18 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle with improved traffic-object position detection
US10540783B2 (en) 2013-11-01 2020-01-21 Illumina, Inc. Image analysis useful for patterned objects
CN104318543A (zh) * 2014-01-27 2015-01-28 郑州大学 基于图像处理方法的板材计量方法与装置
CN107301636A (zh) * 2017-05-17 2017-10-27 华南理工大学 一种基于高斯拟合的高密度电路板圆孔亚像素检测方法
CN108447089A (zh) * 2018-03-27 2018-08-24 凌云光技术集团有限责任公司 一种pcb图形主轴方向计算方法
CN111558939B (zh) * 2020-05-06 2022-04-08 珠海格力智能装备有限公司 阀体的组装方法、系统、装置、存储介质和处理器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0755429A (ja) * 1993-08-17 1995-03-03 Toshiba Corp 位置認識装置
JPH09326596A (ja) * 1996-02-28 1997-12-16 Daewoo Electron Co Ltd チップマウンタにおける原点決定用の印刷回路基板基準マーク認識方法
KR19980069255A (ko) * 1997-02-27 1998-10-26 이대원 칩 마운터에서의 마운팅 위치 검색방법
KR0173249B1 (ko) * 1995-12-20 1999-05-01 배순훈 피듀셜 마크 인식방법
JP2002076696A (ja) * 2000-08-28 2002-03-15 Yamaha Motor Co Ltd 実装機における基板認識装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5162994A (en) * 1990-06-19 1992-11-10 Halliburton Logging Services, Inc. Method for determining dip and strike angles in borehole ultrasonic scanning tool data
JPH06245056A (ja) * 1993-02-12 1994-09-02 Fuji Xerox Co Ltd 画像データの拡大・平滑化処理装置
JP4446609B2 (ja) * 2001-01-11 2010-04-07 株式会社新川 画像処理方法および装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0755429A (ja) * 1993-08-17 1995-03-03 Toshiba Corp 位置認識装置
KR0173249B1 (ko) * 1995-12-20 1999-05-01 배순훈 피듀셜 마크 인식방법
JPH09326596A (ja) * 1996-02-28 1997-12-16 Daewoo Electron Co Ltd チップマウンタにおける原点決定用の印刷回路基板基準マーク認識方法
KR19980069255A (ko) * 1997-02-27 1998-10-26 이대원 칩 마운터에서의 마운팅 위치 검색방법
JP2002076696A (ja) * 2000-08-28 2002-03-15 Yamaha Motor Co Ltd 実装機における基板認識装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100745512B1 (ko) * 2006-05-02 2007-08-02 삼성테크윈 주식회사 플렉시블 인쇄회로기판의 인쇄방법
KR101383072B1 (ko) * 2012-10-04 2014-04-08 주식회사 에이에스티젯텍 비전시스템에서 ｐｃｂ기판의 마크 중심 지정 방법
KR20160137020A (ko) * 2015-05-22 2016-11-30 한화테크윈 주식회사 피듀셜 마크 인식 방법
KR20170001513U (ko) 2015-10-21 2017-05-02 김석칠 조립이 용이한 육상용 세일요트

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