KR960007265B1

KR960007265B1 - 전자 영상 조정 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR960007265B1
Application number: KR1019920022144A
Authority: KR
Inventors: 알랜 카스파리안 마크; 챠알스 포스런드 도날드
Original assignee: 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션; 죤 디. 크래인
Priority date: 1991-12-11
Filing date: 1992-11-23
Publication date: 1996-05-29
Also published as: US5257325A; EP0546978A3; KR930015875A; JPH05322793A; JPH0786472B2; EP0546978A2

Abstract

내용 없음.

Description

전자 영상 조정 장치 및 그 방법

제1도는 전자 영사 레지스트레이션 시스템(electronic image registration system)을 보여주며 본 발명에 의해 해결된 조정(alignment) 문제를 설명하는 블럭 다이어그램.

제2도는 이상적 영상 프레임 좌표 메모리(ideal image frame coordinate momory) 내용의 그림 표시와 함께 각각의 프레임 어레이에서의 이상적 및 실제 영상 표시를 도시하는 도면.

제3도는 프레임의 실제 영상 어레이를 보다 상세히 설명하는 도면.

제4도는 프레임의 이상적 영상 어레이를 보다 상세히 설명하는 도면.

제5a도 및 제5b도는 이상적 영상 필드에서 인쇄 회로 배선 특징(a printed circuit wire feature)의 변형 처리를 도시하는 도면.

제6도는 본 발명의 한 실시예에 따른 시프트 레지스터와 함께 실행된 스크롤링 버퍼 및 선택기의 블럭 다이어 그램.

제7도는 실제 영상 스크로링 버퍼 및 선택기의 개략 표시도.

제8도는 스큐우(skew)존재시 영상 특징의 상부 코너들 사이에서의 관계를 보여주는 영상 프레임 맵의 도시도.

제9도는 스크롤링 버퍼(scrolling buffer)의 4개의 라스터 스와쓰(raster swath) 실행의 블럭 다이어그램.

제10도는 본 발명의 한 양호한 실시예에 따른 이상적 영상 스크롤링 버퍼와 선택기의 블럭 다이어그램.

제11도는 본 발명의 한 양호한 실시예에 따른 실제 영상 스크롤링 버퍼와 선택기의 개략 표시도.

제12도는 본 발명에 따른 기본 영상 레지스트레이션 시스템을 보여주는 블럭 다이어그램.

제13도는 제12도에 도시된 영상 레지스트레이션 시스템의 프레임 비교기와 선택기를 보다 상세히 보여주는 블럭 다이어그램.

제14a도, 제14b도, 제14c도는 제12도에 도시된 시스템에 의해 실행된 영상 레지스트레이션 처리를 설명하는 간략화된 블럭 다이어그램.

제15도는 이상적 스크롤링 버퍼로부터 이상적 영상 데이타 흐름을 보다 상세히 보여주는 기능적 블럭 다이어그램.

제16도는 본 발명에 따라 FIFO 배럴-롤링 기술을 설명하는 제15도의 제2스테이지의 기능적 블럭 다이어그램.

제17a도 및 제17b도는 5개의 프레임 비교기 각각에 대해 배럴 롤 다음 어드레스 및 모든 이동 다음 어드레스의 실행(the effect of the barrel roll next address and all move next address)을 각각 보여주는 도면.

제18도는 영상 레지스트레이션 처리의 그림표시 도면.

제19도는 제12도에 도시된 제어 기능부를 형성하는 타이밍 회로의 블럭 다이어그램.

제20도는 본 발명에 따른 비갱신 모드에서의 조정 처리의 순서도.

제21도는 평행 이동적(translational) 및 회전 이동적(rotational) 조정 처리를 설명하는 그림표시 도면.

제22도는 비 갱신 모드 필드 관련 설명의 도면.

제23도는 스큐우에 의해 영향을 받은 스크롤링 버퍼에서의 영상 위치를 보여주는 도면.

제24도는 기준을 찾기 위한 윈도우 사용을 보여주는 주사 영상 필드를 설명하는 도면.

제25도는 좌측 기준 포스트의 검출 경우를 보여주는 기준 부분들의 그램표시 도면.

제26도는 상이한 스플레이(splay)에 대한 여러 선택기 어드레싱 패턴을 설명하는 도면.

제27도는 검출된 기준에 대해 측정된 여러 거리를 기하학적으로 표시하는 도면.

제28도는 본 발명에 따른 "BRES" 발생기의 블럭 다이어그램.

제29도는 제12도에 도시된 제어 기능부를 보다 상세히 보여주는 블럭 다이어그램.

제30도는 본 발명에 따른 갱샌 모드에서의 조정 처리를 순서도.

제31도는 갱신 모드 필드 관계를 설명하는 도면.

제32도는 512개의 가능한 최상의 조합중 몇개를 설명하는 도면.

제33도는 최상 및 그 다음 최상 부합 프레임 비교 매트릭스(best and next best match frame comparison matrices)를 설명하는 도면.

제34도는 최상 및 그 다음 최상 부합 프레임 비교 매트릭스를 발생시키기 위한 PROM 탐색표(lookup table)의 블럭 다이어그램.

제35도는 한 프레임의 수평 배치를 설명하는 도면.

제36도는 한 프레임의 수직 배치를 설명하는 도면.

제37도는 프레임 배치에서의 상대 정밀도(relative strictness)를 설명하는 도면.

제38도는 제35도와 비슷하며, 추가로 프레임의 수평 배치에 사용된 여러 매트릭스를 도시하는 도면.

제39도는 제36도와 비슷하며, 추가로 프레임의 수직 배치에 사용된 여러 매트릭스를 도시하는 도면.

제40도는 프레임 배치에 대한 매트릭스 결합을 보다 상세히 보여주는 도면.

제41도는 프레임 선택 우선순위 매트릭스(frame selection priority matrix)를 설명하는 도면.

제42도는 우선순위 선택 회로와 관계된 회로의 블럭 다이어그램.

제43도는 갱신 동작 모드에 있어서, 제어 루프를 설명하는 기능적 블럭 다이어그램.

제44도는 기준 발췌 회로와 상호 협조는 영상 조정 시스템을 보여주는 블럭 다이어그램.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50 : 이상적 영상 스크롤링 버퍼 70 : 실제 영상 스크롤링 버퍼

75 : 제어 기능부 76 : 프레임 비교기

77 : 라스터 선택기

[발명의 배경]

본 발명은 일반적으로 두개 이상의 토폴로지적으로 유사한 라스터형 영상(two more topologically similar rasterized image)의 공간적 및 시간적 조정을 실행하기 위한 영상 처리기에 관한 것으로서, 특히 미국 특허출원 제 07/806, 942호에 기재된 검사 시스템 및 결합 검출 시스템과 같이 후속 처리시 사용하기 위한 유형의 영상 처리기에 관한 것이다.

인쇄 회로 기판 검사 분야(in the area of printed circuit board inspection)에서 실시되는 영상 처리는, 일반적으로 레이저 스캐너(laser scanner), 비디콘(vidicon) 및 선형 전하-결합 장치(linear chargecoupled device : CCD)어레이와 같은 장치에 의해 한 라스터의 화소(픽셀)로써 발생된 영상에 실시된다. 이들 픽셀은 또 다른 처리를 위해 아날로그 형태에서 2진 형태로 변환된다. 상기 처리는 영상 데이타의 큰 필드의 한 작은 부분에 대해 실시되는데, 왜냐하면 다른 처리 방법에 의해 사용하도록 데이타를 저장하는 것보다 바로 얻어진 데이타에 대해 실시하는 것이 경제적이기 때문이다.

실제 영상의 평행적 이동 및 회전적 이동(the translation and rotation of real image)은 데이타의 라스터 스캐닝 탐색(raster scanning acguisition)에 앞서 실제 물체를 기계적으로 회전 이동 및 평행 이동시키므로써 정정될 수 있기는 하지만, 라스터 픽셀 해상도(raster pixel resolution)와 비교했을 때 기계적 정밀도가 떨어지는 경우에는 상기 방법은 그 가치가 제한된다. 영상 해상도가 증가됨에 따라, 기계적 정밀도 또한 개선되어야 한다. 라스터 픽셀 해상도가 마이크로 인치 단위로, 측정될시, 기계적 허용오차(mechanical tolerance)도 이와 동일해야만 한다. 유해환경(예를 들면, 진공, 온도, 접근하기 어려움(inaccessibility) 및 진동)또한 기계적 해결책을 방해할 수 있다. 실제 영상(20)의 확대, 축소 및 왜곡은 라스터 스캐닝 장치(14') 또는 촬상되는 실제 물체의 최초 제조에 의해 발생된다. 이상적 영상과의 이러한 차이는 기계적 또는 광학적 조절에 의해 보상하기 쉽지 않다.

종래 기술은, 동시 영상 처리(parallel image processing)가 수평 또는 수직 방향으로 폭넓게 분리된 영상 지점상에서 동일하게 동작하도록 구성되는 것을 보여준다. 인접한 자체 라스터상에의 동작에 의해 영상을 동시에(in parallel) 처리하는 스킴이 종래 기술에서는 전혀 존재하지 않는다.

[발명의 요약]

그러므로, 본 발명의 목적은 검사 시스템 및 결합 검출 시스템과 같이 후속처리를 위해 실제 라스터 데이타에 대해 이상적인 라스터 데이타를 전자식으로 레지스터 또는 조정하기 위한 방식을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 여러 다른 시스템에 내장될 수 있는 자체내장 서브시스템인 전자 영상 레지스트레이션 시스템(electronic image registration system)이 제공된다. 상기 전자 영상 레지스트레이션 시스템은 당해 영상의 폭을 유지하기에 충분히 넓고 스큐된 영상(skewed image)에서의 차를 홀딩하기에 충분히 높은 스크롤링버퍼(scrolling buffer)에서 이상적 및 실제 영상을 수신한다. 즉, 실제 및 이상적 상부 및 하부 코너가 임의의 오조정 또는 왜곡에 대비하기 위해 버퍼내에 포함되어야 한다. 각각의 버퍼 영상은 자체 하부 스와쓰(swath)로 부터 수평으로 그 다음 상부 스와쓰에서의 새로운 위치로 이동된다. 각 버퍼의 수평이동은 독립적이며, 그에 따라 수평방향으로서의 조절가능한 순차적 억세스가 이용가능하게 된다.

각각의 버퍼는 수직방향으로 영상을 랜덤하게 억세스하기 위해 "선택기(selector)"를 가진다. 실제 영상 스트림 버퍼 선택기 어드레싱 및 클럭킹(real image stream buffer selecotor addressing and clocking)이 레지스트레이션 단계동안 고되어 있는 반면에, 이상적 영상 스트림 버퍼 선택기 어드레스 및 클럭킹은 지속적으로 조절(in constant adjustment)된다. 이러한 버퍼 클럭킹 및 선택기 어드레싱의 효과는 오조정된 실제 물체 영상에 인가된 라스터 필드와 동일한 고정 이상 영상에 새로운 라스터 필드 방향을 부과하는 것이다. 본 발명은 동시계류중인 미국 특허출원 제 07/806, 942호에 개시된 개선된 제조 검사 시스템(the advanced manufacturing inspection system)에서 사용된다. 상기 시스템은 검사분석시 검사된 제품의 라스터형 기준 영상을 포함하는 데이타베이스를 보유한다. 전체영상이 상기 시스템 데이타베이스에 저장되어 본 발명의 주제인 전자식 레지스트레이션에 서브시스템(electronic registration subsystem)에 라스터 방식으로 억세스 및 공급된다. 상기 전자식 레지스트레이션 서브시스템은 인입 임계 제품 검사 데이타(the incoming thresholded product inspection data)에 대해 기준 데이타를 조정한다. 상기 조정된 기준 및 검사 데이타는 모든 병렬 결함 검출 채널로 구동된다. 분류기 블럭(classifier block)은 결함 메모리의 기록을 위해 원하는 채널의 출력을 선택한다.

동시계류중인 미국출원 제 07/806, 942호에 개시된 대안의 실시예에서, 검사 그레이 스케일 신호의 스레시홀딩(thresholding)은 기준 데이타에 의해 제어될 수 있도록 레지스트레이션 후 행해진다. 그에 따라 스레시홀딩된 데이타의 여러 변형이 여러 결함 검사 채널에 대해 2진 검사 데이타로써 유용하게 된다. 마찬가지로, 조정된 기준 영상의 여러레벨이 기타 다른 유용한 목적을 위해 상기 채널에서 이용할 수 있다.

기준 및 검사 영상이 동일한 해상도를 갖기 때문에, 검사 시스템은 영상 해상도와는 무관하게 기능한다. 부여 되는 결함은 제품 설계자 및 공정 엔지니어에 의해 규정된 것에 따른다. 따라서 이와 같이 발견 및, 부여되는 결함의 유형은 분리된 채널에 의해서 처리되며, 이들 채널의 출력은 결함 메모리로의 기입을 위해 선택될 수 있다. 이 방식으로, 여러 상이한 제품유형 또는 부분이 상이한 설계 명세서로 검사될 수 있다. 각 채널은 표준 고속 형태학적 영상 처리 장치(standard high speed morphological image processing device)를 포함하는 표준채널 보드에 대한 연결부를 함께 케이블 플러킹하므로써(by cable plugging) 만들어진다.

[본 발명의 양호한 실시예의 상세한 설명]

도면 특히, 제1도에 언급하건데, 영상 처리는 일반적으로 이상적 표현 영상에 의한 제어 또는 이상적 표현 영상과 어느 정도의 비교를 필요로 한다. 전자식 조정 시스템(10)내에서 이상적 영상 데이타의 소스는 라스터 스캐너(14)에 의한 "골든 부분(golden part)" 실제 물체(12), 라스터형 이상적 물체 데이타의 다량의 화일(도시하지 않음), 또는 라스터 발생기(16)에 의한 저장 압축된 이상적 물체 데이타(18)의 라스터형 확장부의 동시 라스터 스캐닝일 수 있다.

제1도에 도시된 바와같이, 라스터 캐스터(14')에 의해서 얻어진 실제 영상 데이타(20)는 일반적으로 영상의 이상적 표현에 관해 평행 이동, 회전 이동 , 확대, 축소 및/왜곡되게 발견된다. 이상적인 라스터 데이터(18)를 실제 라스터 데이타(20)에 대해 전자적으로 레지스터 또는 조정되는 방식이 필요하다.

제1도에 도시된 전자식 라스터 데이타 조정 장치(10)는 이상적 및 실제 라스터 영상 데이타의 스트림을 동시에 받아들이고, 상기 이상적 라스터 영상 데이타 스트림을 변형시키며, 오리지날 실제 영상 스트림(24)과 함께 조정된 변형 이상적 영상 스트림(22)를 전달해야만 한다. 실제 영상 스트림(24)은 실제 물체의 고충실도 영상 (high fidelity image)이 물체 측정과 같은 후속 영상 처리에 일반적 요구되기 때문에 변형되지 않는다. 이상적 스트림(22)은 변형동안 자신의 토풀로지(topology)를 유지하며, 필요시 다시 변형될 수 있는 널리 공지된 영상이기 때문에 변형이 허용된다.

제2도에 대해 언급하건데, 본 발명에 따른 조정의 일반적인 스킴이 도시된다. 이상적 영상 데이타(300)의 프레임은 실제 영상필드내 프레임의 정규 세트로부터의 실제 영상 데이타(32)의 프레임과 최상으로 부합하는 이상적 영상 필드로부터 선택된다. 이들 프레임 위치는 이상적 영상 프레임 좌표 메모리에 저장된다. 설명의 간단, 명료를 위해, 이상적 영상 프레임 좌표 메모리(34)에 도시된 프레임수는 8개지만, 프레임수는 통상적으로 수백 또는 수천개 이상이다. 음영된 문자 "A"(36)는 이상적인 영상필드(39)에 도시된 이상적인 문자 "A"(38)표시에 대해 평행 이동, 회전 이동, 확대, 축소 및/또는 왜곡되어 나타나는 실제 영상 필드(37)에서의 실제 물체를 나타낸다.

제3도는 제2도에서 원으로 표시된 실제 영상 필드(37)의 좌상부 코너를 보다 상세히 도시한다. 실세 영상 필드(37)는 규칙적인 프레임 그리드(a regular grid of frame)(40)로 분할되며, 각각의 프레임 그리드는 고정된 영상 픽셀(41)의 어레이(양호한 실시예에서 16×16 화소)로 이루어진다. 실제 영상은 후속 영상 처리를 위해 영상의 완전함(integrity)을 보전하도록 원형 그래도 유지된다. 실제 영상 라스터 세그먼트는 동일한 길이를 가지며 영상 탐색 장치(즉, 라이너 스캐너 장치)로부터 얻어진 연속 라스터로 형성된다. 프레임(40)의 수는 한 프레임을 이루고 있는 픽셀수와 실제 영상 필드의 크기에 따라 좌우된다. 이 장치는, 전형적으로 16.000픽셀의 수평 필드 폭을 가진 영상 탐색 장치의 전체 폭에 걸쳐 동작한다. 따라서, 1,000프레임(40)이 필드(37)전체에 걸쳐 형성된다. 프레임의 수직 범위(the vertical extent of frames)는 실제 물체 필드의 높이에 따라 좌우되며, 이는 수평 범위보다 훨씬 커질 수 있다. 비교적 넓은 포맷을 가진 실제 물체 영상은 S자 방식에의해 (in a serpentine manner) 스트립으로 주사되어야 한다.

제4도는, 이상적 영상 필드(39)가 실제 영상 필드(37)와 같이 규칙적인 프레임 세트(a regular set of frames)로 분할되지 않음을 보여준다. 오히려, 한 프레임(42)세트가 이상적 영상 필드(39)로부터 선택되며, 각 프레임은 상기 실제 영상의 규칙적 프레임 세트와 최상으로 부합하는 고정된 영상 픽셀(43) 어레이(즉, 16×16 화소)로 이루어진다. 상기 이상적 영상 필드(39)는 프레임의 선택시 평행 이동 및 회전 이동의 영향(the effect of translation and rotation on the selection of frames)을 보상하기 위한 여유분과 함께 비교적 크게 형성된다.(제2도 참조).

각각의 실제 및 이상적 프레임은 라스터 세그먼트로 불리는 16픽셀의 16행을 가진다. 각각의 라스터 세그먼트는 각 영상 필드에서 시작 위치로 식별될 수 있다. 이상적 영상 프레임 좌표 메모리(34) (제2도)는 이상적 라스터 세그먼트의 시작 어드레스를 기록하기 위해 존재한다. 실제 영상 데이타 프레임의 한 행에서의 각 프레임에 대해, 한 이상적 프레임 좌표 엔트리(a ideal frame coordinate entry)가 존재한다. 상기 프레임 크기는 두 관계를 만족하도록 선택되어 왔다.

비교적 소형의 프레임 크기는 이상적 영상으로부터의 부합 프레임을 선택하는 동안(While selecting matching frames from the ideal image)비교적 큰 회전 이동 및 확대 조절을 허용한다. 비교적 큰 프레임 크기는 결함이 있는 실제 영상에 대한 이상적 영상의 보다 양호한 영역 교차 상관을 허용한다.

제5a도는 인쇄 회로 도체의 이상적 영상(45)을 도시한다. 제5b도는 프레임 선택 변형을 하는 인쇄 회로 도체의 이상적 영상(45)의 과장된 예(an exaggerated example of the ideal image)를 도시한다. 규칙적인 그리드상에서 교체시 프레임의 간격을 둔 계단식 선택(the spacing and the stepwise selection of frames)은 인쇄 회로 배선의 다소 왜곡된 영상을 발생시킨다. 대부분의 영상 처리 상태하에서, 상기 외곡과 같은 영상의 특징적 형태는 그 크기가 크고, 뚜렷하게 구별할 수 있으며 단지 자체 토폴로지만이 주요 관심사가 되므로 견딜만한 것이다. 이상적 영상의 지역적 완전함(regional integrity of the ideal image)이 요구되는 곳에선, 기준 발생 기법(fiducial generation technique)에 의해 프레임 선택을 제어하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 전자 조정 시스템은 스크롤링 버퍼(serolling buffer)로 불리는 주요콤포넌트의 다중 사용을 요구한다. 제6도는, 이 예에서는, 7개의 케스케이드된 시프트 레지스터(51 내 57)를 포함하는 동시에, 이들 각각의 시프트 레지스터의 출력을 수신하는 7×3 선택기(58)로 이루어진 스크롤링 버퍼(50)를 간단한 블럭 다이어그램으로 도시한다.

상기 제1시스트 레지스터(51)는 자체 입력에서 영상 데이타를 수신하고, 그 길이 또는 메모리 용량은 영상 데이타의 한 전체 라스터(즉, 16,000 픽셀)를 포함하기에 충분히 크다. 각각의 연속되는 시프트 레지스터(52 내지 57)는 상기 영상에 있어서 그 다음 라스터(the next raster above in the image)를 포함한다.

상기 시프트 레지스터들은 상기 클럭의 제어하에 라스터 한 픽셀을 동시에 받아들인다.

간단, 명료성을 위해 제6도에는 단지 7개의 시프트 레지스터가 도시되지만, 양호한 실시예에서는 160개 라스터에 대한 용량이 존재한다는 것을 인지해야만 한다.

비록 양호한 장치가 라스터 길이에 일치하는 비트 용량을 가진 시프트 레지스터 장치를 사용할지라도, 램덤 억세스 메모리(RAM) 장치 또는 비디오 RAM(VRAM)장치와 함께 스크롤링 버퍼를 구성하는 것이 가능하다. 이 목적에 적합한 64K VRAM의 예는 텍사스 인스투루먼트의 TMS416EV4 멀티포트 VRAM이다. 상기 텍사스 인스트루먼트 TMS416EV4 멀티포트 VRAM 은 상업용 장치로, 여기에서 자세히 기술되지는 않았다. 위와 같은 VRAM은 각각 4개의 라스터 라인을 수용할 수 있다. 제7도는, 제6도에 도시된 바와 같은 시프트 레이지스터를 사용하거나 또는 VRAM을 사용하여 실행되는지간에, 다음의 설명에 사용되는 스크롤링 버퍼(50)의 개략도이다.

상술한 바와같이, 상기 조정 시스템은 큰 가상 필드의 작은 부분에 대해 동작한다. 상기 실제 및 이상적 영상 필드의 작은 부분이 각각의 스크롤링 버퍼에서 유지된다. 각각의 영상의 라스터가 라스터 스캐너 또는 라스터 발생기에 의해 발생됨에 따라, 이는 스크롤링 버퍼의 하부에 기입되며, 아울러 버퍼링된 모든 라스터로 하여금 한 라스터가 앞서게 한다. 상기 영상은 상기 버퍼를 통해 스크롤링 업되게 나타나게 되며, 따라서 그 명칭이 스크롤링 버퍼가 되는 것이다. 상기 스크롤링 버퍼의 상부에서의 라스터는 상기 스크롤링 버퍼 밖으로 나아가며, 사용되지 않을 경우에는 버려진다.

상기 스크롤링 버퍼의 깊이는 이상적 물체 스큐우에 대한 실제 물체의 량(the amount of real object to ideal object skew), 영상 해상도, 프레임 비교기의 크기, 및 가상 영상 주사에 걸쳐 예상된 확대 및 왜곡 에러의 크기에 의해 결정된다. 제8도는 상부 우측 코너 영상 특징(60)이 상부 좌측 코너 영상 특징(61)으로부터 수직으로 이동되었을 때 그 관계를 도시한다. "바 및 포스트" 기준으로 불리는 (termed "bar and post" fiducials) 이들 영상들은, 차후 보다 상세히 설명되는 바와같이, 양호한 실시예에서의 조정에 사용된다. 상기 기준들의 수직 변위는 "스큐우"로 불린다. 그러므로 상기 스크롤링 버퍼는 최대로 스큐우된 실제 영상의 상부 2개의 코너와, 상기 프레임 비교기의 크기와, 상기 여분의 프레임 비교기 각각에 대한 4개의 라스터 및 임의의 에상된 확대 또는 왜곡 런아웃(any expected magnification or distortion runout)을 포함하기에 충분히 깊어야만 한다.

제6도는 상기 시프트 레지스터(51 내지 57)의 모든 출력이 넓은 입력 선택기(58)에 유용함을 도시한다. 이 선택기(58)는, 상기 시프트 레지스터 출력 라인중 하나가 외부 출력에 연결되게 하도록 어드레스된 간단한 멀티플렉서/선택기 장치이다. 더우기, 상기 멀티플렉서/선택기 장치(58)는 복제되어(이 설명에서는 3번) 상기 버퍼에 연결되며, 그 결과 모든 (3개)선택기에 지정된 동일한 어드레스에 대해, 상기 멀티플렉서/선택기 장치(58)는 (3개) 외부 출력에 연결된 인접한 시프트 레지스터 출력 세트를 제공하게 연결된다. 제6도는 시프트 레지스터(54,55 및 56)가 선택기(58)를 거쳐 외부 출력에 연결되는 경우를 설명한다. 상기 선택기 어드레스 지정은 외부 출력에 대한 시프트 레지스터(55,56 및 57)의 연결을 초래한다.

제6도가 스크롤링 버퍼의 간단한 하나의 라스터 스와쓰 실행(a simple one raster swath implementation of a scrolling buffer)을 도시하는 반면, 제9도는 4개의 라스터 스와쓰가 스크롤링 버퍼와 선택기에서 어떻게 연결되는지를 도시한다. 이 실시예에서, 상기 스크롤링 버퍼(50)는 시프트 레지스터(61₁, 62₂, 62₃, 및 62₄)에 4개의 라스터 스와쓰가 입력되는 다수의 시프트 레지스터 (62₁내지 62_n)로 실행된다. 상기 각 시프트 레지스터의 출력은 선택기(58)와 시프트 레지스터(62_i+4)에 입력된다. 상기 선택기(58)는 또한 4개의 라스터 스와쓰를 선택하며, 이들은 본 도면에서 시프트 레지스터(61₆, 62₇, 62₈, 및 62₉)로부터의 스와쓰이다. 이 전체 접근법은 임의의 입력/출력 라스터 진행 조합(input/output raster advance combination)에 적합하다.

제10도는 이상적 영상 데이타에 대한 버퍼(50)의 양호한 실시예를 도시한다. 이 버퍼에서, 16개의 라스터들이 한 스와쓰(SW)로 연결되고, 이 스와쓰는 1프레임 높이이다. 각각의 블럭(63₁내지 63₁₀)은 16개의 시프트 레지스터들 또는 다수의 VRAMS으로써 실행될 수 있다. 위에서 상술한 텍사스 인스투루먼트 TMS4161EV4 VRAM을 사용하여, 각 블럭(63₁내지 63₁₀)은 4개의 VRAM로 구성될 수 있으며, 각각의 VRAM은 4개의 입력 라인을 받아들인다. 그에 따라 10영상 프레임 높이가 언제든지 이상적 영상 버퍼에 유지된다. 상기 선택기(58)는 한 세트의 4프레임 높이(즉, 4개의 스와쓰 또는 64개의 라스터) 한 세트를 선택한다.

제11도에 도시된 바와같이 상기 실제 영상 버퍼는 상기 버퍼의 변형이다. 보다 특별히, 실제 영상 데이타에 대한 버퍼(70)는 또는 10프레임 높이이고, 블럭(63₁내지 63₁₀)과 비슷한 블럭(73₁내지 73₁₀)을 구비하지만, 실제 영상 버퍼 선택기(74)는 단지 2개의 스와쓰(즉, 32라스터)를 선택한다.

[I. 기본 조정 기능]

[개요]

제12도는 본 발명의 기본 구성을 설명한다. 어느 제어 기능부(75)의 제어하에 그들 각각의 이상적 및 실제 영상을 이동 및 진행시키는 스크롤링 버퍼(50 및 70)로 구성된다. 상기 스크롤링 버퍼(50 및 70)의 출력은 제어기능부(75)에 출력을 제공하는 프레임 비교기(76)에 공급된다. 게다가 상기 스크롤링 버퍼들(50 및 70)은 제어 기능부(75)의 제어하에 라스터 출력들을 제공하는 라스터 선택기(77)에 대해 출력을 제공한다. 이상적 프레임 선택(실제 영상 프레임과 부합하기 위한)은 제어 기능부(75)에 의해 제어된 수평 및 수직 방향으로 증가 및/또는 감소에 의해 이루어진다. 수직 조정은 버퍼(50)에서 3스테이지 선택기 회로에 의해 이루어진다. 수평 조절은 라스터 선택기(77)내에 위치한 선입선출 버퍼들(FIFOs)에 대한 이상적 영상 주사 클럭의 제어에 의해 이루어진다. 상기 제어 기능부(75)는 2개의 모드, 즉, 비갱신 모드 및 갱신 모드 중 하나로 동작할 수 있다. 상기 비 갱신 모드는 실제 영상에 관한 초기 조정 실제 부분 스큐우 및 확대(또는 축소)에 엄밀하게 의거한 실제 영상에 대한 이상적 영상의 조정을 실행한다. 상기 갱신 모드는 상기 비 갱신 모드와 동일한 조정 기능을 실행하지만, 아울러, 레지스트레이션 전체 처리를 통해(throughout the registraion process) 조정 조절을 실행한다.

이상적 및 실제 영상 선택기 제13도에서, 버퍼(50)의 출력은 선택기(58₁내지 58₅)에 의해 프레임 비교기(76₁내지 76₅) 및 라스터 선택기(77₁내지 77₅)에 전달된다. 상기 실제 영상 버퍼(70)는 한 요구된 프레임행 상에 고정된 상태를 유지하는 한 선택기(74)를 제공하며 이들 프레임을 동일한 비교기 세트(76₁내지 76₅)와 분리된 라스터 선택기(77₆)에 전달한다. 상기 스크롤링 버퍼 선택기의 출력은 프레임 비교기 요구조건을 만족시키기 위한 상·하부의 8개의 라스터 여유분을 가진 16개의 라스터 세그먼트 프레임의 시퀀스이다.

이상적 및 실제 영상 프레임들은 그들 각각의 클럭과 선택기 어드레스의 제어하에 계속해서 동기적으로 프레임 비교기(76₁내지 76₅)로 진행된다. 동기적으로 5개의 이상적 프레임과 실제 프레임 각각의 상부 라스터는 라스터 선택기(77₁내지 77₆)로 진행한다.

상기 실제 영상 프레임에 대한 이상적 영상 프레임의 수평 조정 조절은 실제 영상 스크롤링 버퍼(70)의 클러킹을 일정하게 유지하면서 이상적 영상 스크롤링 버퍼(50)에 클럭 펄스들을 부가하거나 제거하므로서 이루어진다. 상기 실제 영상 프레임에 대한 이상적 영상 프레임의 수직 조정 조절은 상기 실제 영상 스크롤링 버퍼선택기(74) 어드레스를 일정하게 유지하면서 이상적 스크롤링 버퍼 선택기(58₁내지 58₅)에 대한 어드레스를 변화시키므로서 이루어진다.

실제 영상이 진행하는 것을 막으므로써, 상기 이상적 영상이 1픽셀 앞서게 되며, 제2비교가 이루어져 그것의 상관 스코어(the correlation score)가 기록된다. 다시 한번, 상기 이상적 영상이 앞서게 되고 제3의 비교가 이루어져 상관 스코어가 기록된다.

제14a도, 제14b도 및 제14c도는 이 처리를 도시하며, 상기 5개의 비교기(76₁내지 76₅)중 3개의 비교기가 각각 3×3 매트릭스(78)에 대해 3개의 수평 상관 스코어를 제공한다. 상기 매트릭스는 결국 가장 좋은 비교위치의 표시를 포함한다.

제12도를 다시 언급하면, 상기 프레임 비교기(76)는 이상적 프레임 매트릭스에서 어느 프레임이 실제 프레임과 최상으로 부합되는지를 결정하여 그 정보를 상기 제어 기능부(75)에 제공한다. 상기 제어 기능부(75)는 상기 라스터 선택기(77)에서의 라스터 선택을 제어하기 위해 프레임 변위 정보와 함께 이 정보를 사용한다.

제14a도, 제14b 및 제14c도에 도시된 바와같이, 5개 비교기(76₁내지 76₅) 중 3개는 이상적 영상의 중앙 및 인접한 프레임들에 대해 상광 스코어를 제공하는데 사용되는 동시에, 다른 2개의 프레임 비교기는 유휴 상태를 유지하면서 외부의 인접한 프레임 영상을 홀딩한다. 이예는 제14a도에 5개 비교기에 존재하는 "제 N번째" 프레임들, 및 스크롤링 버퍼 라인 번호 80 및 선택기 어드레스 80에 센터링된 비교기(76₃)에 할당된 중앙 프레임을 도시한다. 한편, 제14a도에서 프레임 "N" 비교는 비교기(76₄)에서 발견되는 것처럼 스크롤링 버퍼라인 번호 79 주위에 센터링된 하부 프레임과의 최상 부합이 이루어짐을 도시한다.

상기 시스템 제어 기능부(75)(제12도)는 제14b도에서 그 다음 프레임 세트("N+1")에 대한 선택기 어드레스를 조절하며, 그 결과 버퍼 라인 번호 82에 센터링된 홀딩 프레임으로부터 라인 번호 77상에 센터링된 홀딩 프레임으로 단지 비교기(76₁)만이 재할당되며, 따라서 중앙 프레임을 비교기(76₄)에 재할당하게 된다. 기본적으로, 상기 3×3 최상 부합 매트릭스(78)는 하나의 비교적 바깥쪽 비교기와 함께 재항당동안 이동하는 아이템이다. 이 방식으로, 상기 나머지 4개의 비교기의 내용들은 "N+1 번째" 프레임들이 상기 비교기들을 향해 진행함에 따라 해체되지 않는다(do not suffer a disjoint).

라인번호 79상에 센터링된 중앙 프레임과 중앙 비교기로서 할당된 비교기(76₄)에 의해, 제14b도는 최상의 부합이 하부 프레임을 홀딩하는 비교기(76₅)에서 발견됨을 도시한다. 상기 시스템 제어 기능부(75)(제12도)는 다시 제14c에서 그 다음 프레임 세트("N+2")에 대한 선택기 어드레서를 조절하며, 그 결과 버퍼 라인번호 81상에 센터링된 홀딩 프레임으로부터 라인번호 76에 센터링된 홀더 프레임으로 단지 비교기(76₂)만이 재할당되며, 아울러 비교기(76₅)에 중앙 프레임을 재할당하게 된다. 중앙, 상부, 하부 및 유휴 프레임에 대해 비교기를 할당하는 이 시스템은 배럴 롤링(barrel rolling)으로 불린다.

제15도는 스크롤링 버퍼(50)로부터 이상적 영상 데이타의 흐름을 보다 상세히 도시한다. 제15도는 프레임들이 수직적으로 선택되는 3스테이지 선택기 스킴을 도시한다. 서로 한개 이상의 라스터만큼 수직 이동된 5개의 프레임들(80,80₂,80₃,80₄및 80₅)이 선택되어 출력(81)으로서 직선 스와쓰로(in a straight swath) 배치된다. 제1스테이지(82)는 이상적 영상 스크롤링 버퍼(50) 및 자체 선택기(58)로 이루어지며 15개의 라스터만큼 앞선다. 자체 FIFOs를 포함하는 라스터 선택기(77)로 이루어진 제2스테이지(83)는 5개의 라스터만큼 앞선다. 제3스테이지(84)는 FIFO 출력들에 위치하여 5개의 라스터내에서 단일 라스터 기초(a single raster basis)를 선택한다.

상기 3스테이지 선택기 하드웨어 접근법의 한 장점은 하드웨어의 최소한(a minimization of hardware)이다. 이와 동일한 3스테이지 선택기 접근법이 프레임 비교기(76)내의 상관기에 대한 흐름에 사용된다.

제16도는 프레임 수직 어드레싱 스킴의 제2스테이지(83)을 구성하는 FIFOs(또는 상관기)를 구동하는 멀티플렉서를 보다 상세히 도시한다. 4-웨이 멀티플렉서(the four way multiplexers;85₁to 85₅)가 패턴 1, 6, 11, 16; 2, 7, 12, 17등으로 이상적 버퍼 선택기 출력 라인에 연결됨을 주목하라. 상기 멀티플렉서 어드레스가 변화될때(예컨대 0에 1로), FIFOs(86₁내지 86₅)에 기입되는 상부 라인은 선택기 출력 라인(1)에서 (6)으로 이동한다. 이 효과는 해당 그룹의 상부에서 하부로의 FIFO의 "배럴-롤(barrel-roll)"이 되며, 이에 따라서 하부 FIFO 멀티플렉서는 선택기 출력 라인(6)을 어드레싱한다.

상관기 및 FIFO 선택기 기능부에 대한 스크롤링 버퍼는 간단하지만 큰(160-32) : 1멀티플렉싱 스킴(as a simple but large(160-32) : 1 multiplexing scheme)으로써 보다 직선적인 포워드 방식으로 실행될 수 있다.상기 간단한 스킴에 대한 상기 3스테이지 선택기 어드레스 스킴의 제2장점은 제17A도 및 제17B도에 설명되어 있으며, 대조적인 프레임 비교기 내용을 나타낸다. 제17A도(본 발명에 따른 배럴-롤링 스킴)는 유휴 프레임 비교기(76₁)가 단지 앞선 해체 영상(advancing disjoint image)을 포함하는 것을 도시한다.

제17B도(상기 간단한 스킴)는 3개의 비교기에 제한될 수 있는 모든 프레임 이동의 효과를 도시하지만, 그럼에도 불구하고 이 문제에 관련하여 모든 3개의 비교기(76₃, 76₄, 및 76₅) 및 라스터 선택기는 해체 영상을 포함한다. 그 다음 프레임 조정시에 해체 영상은 조정 처리에 있어서 불안정을 초래할 수 있다.

[프레임 비교기(교차 상관기)]

이상적 및 실제 영상 프레임은 그들 각각의 클럭과 선택기 어드레스 제어하에 프레임 비교기 뿐 아니라, 라스터 선택기로 동기적으로 진행한다. 제18도는 상기 프레임 비교기(76₁내지 76₅)중 하나의 동작을 보다 상세히 도시한다. 상기 이상적 및 실제 영상을 전체 16개의 픽셀 프레임은 비교기(76₁)에 기입된다. 비교가 이루어져 상과 스코어가 계산된다.

상기 프레임 비교기를 실행하는 양호한 방법에서, 실제 및 이상적 영상의 32×64 픽셀 필드들이 한 상관기 필드에서 유용하다. 상기 상관기 필드는 단지 관심 영역상에서 상관하도록(to correlate only on the region of interest)마스킹된다. 전형적으로 상관기 보드(a correlater board)는 병렬 가산기 및 제2스테이지 프레임 어드레싱 멀티플렉서와 함께 32 상광기 집적 회로(IC)를 포함한다. 동일한 위와 같은 보드 5개가 이상적 버퍼 선택기(58₁내지 58₅)에 연결되며, 각각의 선택기는 1프레임 중앙선만큼 이동된다.

[클럭 제어 및 수평 조절]

이상적 영상 프레임의 수평 조절은 실제 영상 스크롤링 버퍼(70)의 클러킹을 일정하게 유지하면서 이상적 영상 스크롤링 버퍼(50)에 대한 클럭 펄스를 부가 또는 삭제하므로서 이루어진다. 버퍼 클러킹은 제어 기능부(75)(제12도)의 한 부분인 제19도에 도시된 클럭 회로로 이루어진다. B-타이머 PROM(91)실제 버퍼(70)를 제어하며, A-타이머 PROM(90)은 이상적 버퍼(50)를 제어한다. 처음에, A-타이머 PROM(90)은 상기 이상적 영상 버퍼를 탭과 단부를 이동시키도록(to tap and end move the ideal image buffer) 독립적으로 작동한다. 상기 A-타이머 PROM(90)은 레지스트레이션이 이루어질 때는 B-타이머 PROM(91)과 동기적으로 작동한다. 갭과 오버랩이 -1, 0, +1 조절을 초래하는 멀티플렉서(92)의 히스토리 맵 정적 랜덤 억세스 메모리(history map static random access memory)제어에 의해 이루어진다.

시컨서(sequencer)(도시하지 않음)는 각각 레지스터(93 및 94)에서 픽셀 어드레스를 리세팅 또는 프리세팅 하므로써 타이머 동작을 개시하고, 상기 타이머들에 대해 작동 명령을 내린다. 상기 타이머는 비교기(97 및 98)에 의해 검출된 바와 같은, 각각의 레지스터(95 및 96)에서의 프리세트 정지 어드레스에서 자동적으로 정지한다. A 및 B-타이머 PROM(90 및 91)은 모두 탐색표이며, 이들의 크기 및 내용은 선택된 시프트 레지스터 실행에 의존한다.

상기 B-타이머 PROM(91)은 나머지 2개의 펄스가 뒤따르는 16개의 픽셀 앞섬 펄스 세트(a set of sixteen pixel advance pulses)를 제공한다. 상기 A-타이머 PROM(90)은 나머지 3개, 2개 또는 1개의 펄스가 뒤따르는 15개, 16개, 또는 17개 펄스 세트를 제공하므로써 뒤따른다. 이들 펄스의 효과는 상관기 및 FIFO 내로 그리고 그들을 통해서 이상적 및 주사 프레임(ideal and scan frames)을 이동시키는 것이다. 16개의 픽셀 프레임이 32×32 픽셀의 비교적 큰 상관 영역 중앙에 포함된다. 기타 다른 타이밍은 상기 상관기로 하여금 2개 영상의 상관시 스코어를 제공하게 하는데 필요한 클럭 펄스를 포함한다. 5개의 수평 상관 스코어가 앞선 모든 실제 영상 프레임을 위한 각각의 상관기에 대해 발생된다.

[상관기 출력 및 조절]

수직적으로 이동된 5개의 이상적 프레임을 갖는 목적은 실제 프레임을 중앙의 이상적 프레임 및 그것의 상부 및 하부 인접 프레임과 비교하기 위함이다. 다른 2개의 프레임 비교기들은, 프레임 선택이 중앙, 상부 및 하부 비교기로 하여금 재할당되게 할 때 단지 영상 데이타의 연속성(a continuity of image data)을 제공하기 위해 동작된다. 또한, 5개의 비교기(76₁내지 76₅)가 선택된 단지 3개의 인접 프레임에 대한 상관 스코어를 제공함을 주목하여야 한다.

[II 비갱신 레지스트레이션 모드 개요]

제20도는 비갱신 모드로 레지스트레이션을 달성하기 위해 필요한 시퀀스 및 타스크의 상부 레벨 순서도를 도시한다. 이 처리는 기중 블럭(101)에서 기준 또는 이상적 영상을 준비하므로써 시작된다. 이는 예컨대 라스터 스캐너(14) 또는 라스터 발생기(16)(제1도)에 의해 이루어진다. 그후, 상기 이상적 영상은 기능 블럭(102)에서 제12도에 도시된 레지스트레이션 로직(registration logic)으로 이동된다. 본 경우에서는, 단지 상기 영상의 일부분만이 레지스트레이션을 위해 사용된다. 이들 부분들은 기준으로 표시된다. 이는 레지스트레이션 처리를 크게 가속시킨다.

따라서, 기능 블럭(103)에서, 상기 기준이 식별되고, 기능 블럭(104)에서 상기 기준 위치가 측정된다. 그러는 동안, 주사된 실제 영상이 기능 블럭(105)에서 준비된다. 이는 전형적으로 비디오 카메라(예를들면, 제1도의 라스터 스캐너(14'))에 의해 이루어진다. 상기 실제 영상은 기능 블럭(106)에서 제12도에 도시된 레지스트레이션 로직으로 이동된다. 그다음, 선행 기준이 식별되고 그것이 위치가 기능블럭(107)에서 측정된다. 마찬가지로, 후속 기준이 식별되고 그의 위치가 기능블럭(108)에서 측정된다.

당해 처리중 이시점에서, 히스토리 맵이 기능블럭(109)에서 계산 및 저장된다. 그후 실제 영상 버퍼 포인터는 기능 블럭(110)에서 선행 기준 스와쓰로 이동된다. 상기 이상적 영상 버퍼 포인터는 기능 블럭(111)에서 자체 시작 위치로 이동된다. 상기 이상적 영상은 기능블럭(112)에서 제1탭 포인트로 이동된다. 이제, 기능블럭(113)에서, 이상적 영상 및 실제 영상이 기능 블럭(109)에서 계산된 히스토리 맵의 제어하에 함께 이동된다.

기능 블럭(114)에서, 이상적 영상은 상기 스와쓰의 단부로 이동된다. 그후, 기능블럭(115)에서, 이것이 최종 스와쓰인지 여부를 결정하기 위한 테스트가 이루어진다. 그렇지 않을 경우, 상기 처리는 기능블럭(111)으로 루프 백되고, 여기서 이상적 버퍼 포인터는 시작 위치로 이동하고 그다음 처리가 반복된다. 최종 스와쓰인 경우, 당해 처리가 종료되기 전에 영상이 기능블럭(116)에서 시트의 단부로 이동된다. 제21도(제8도 한 참조)에 도시된 바와 같이, 좌·우 기존(60 및 61)은 2개 영상 사이에서 평행 이동 및 회전 이동 조정에 필요한 정보를 제공한다. 히스토리 맵(118)과 이와 동일한 인덴트 맵(indent map; 119)이 이상적 라스터 필드를 제어하도록 정적 랜덤 엑세스 메모리(SRAM)에서 형성된다. 제22도는 비갱신 동작 모드의 관계 및 효과를 도시한다. 그 간단한 룰은 현재 프레임이 선행 프레임에 대한 당해 프레임의 관계에 따라 선행 프레임 바로 다음에 위치된다는 것이다. 상기 히스토리 맵은 스와쓰에서 스와쓰 사이에 유지되어야 하는 수평적으로 위치된 프레임 사이의 관계를 포함한다. 실제 영상 프레임워크(real image framework)가 규칙적인 반면, 상기 히스토리 맵과 상기 인덴트 맵에 의한 가산을 따르는 최종 이상적 프레임워크는 반드시 규칙적일 필요는 없다(제4도 재참조).

상기 히스토리 및 인덴트 맵을 초기화히기 위해선, 이상적 및 실제 영상 기준의 위치가 알려져 해당 회로에 전달되어야만 한다. 제23도는 해당 정보를 얻기 위해 3개의 조정 경우 취해진 여러 단계를 도시한다. 한 단계는 이상적 기준 위치를 얻는 것과 관련된다. 상기 양호한 실시예는 사기 기준이 이상적 영상 스크롤링 버퍼로 이동함에 따른 측정을 한다.

상기 실제 영상은 좌측(경우 1) 또는 우측(경우 3)으로 스큐우될 수 있으며, 전혀 스큐우되지 않을 수도 있다. (경우 2). 한 기준이 우선적으로 버퍼로 이동되어 측정된다. 이는 제2기준이 기입되어 측정될 때까지 버퍼를 상부로 이동시킨다. 그후, 실제 영상 버퍼 포인터는 버퍼를 제1기준을 향해 위로 이동시키며 나머지 레지스트레이션 처리 동안 그곳에 대해 남아 있는다. 실제 영상 버퍼에서의 수평 트래킹 동안 실제 영상의 스큐우를 보상하기 위해, 이상적 영상 버퍼에서의 트래킹이, 좌측 기준에 앞서 시작하여 우측 기준 아래로 이동하거나(경우 1의 단계 5), 좌측 기준에서 시작하여 우측 기준 상부까지 트래킹하면서(경우 3의 단계5)스큐된다.

[기준발견]

본 발명의 많은 응용이 존재하는 반면, 조정 처리를 시작하기 위한 많은 종류의기준이 존재한다. 이러한 기준은 도트, 크로스, 바, 포스트 등(dots, crosses, bars, posts, etc)을 포함할 수 있다. 특별한 기준 형태를 인식하기 위해, 상기 시퀀스 및 상관기 마스크 PROM이 적절하게 프로그램된다. 이 실시예에선, 바 및 포스트 기준들(즉,┌, ┐,및 ┘)이 사용된다.

외부로부터의 영상 정보에 의해 영향받지 않고 상부 좌우 주사 영상 기준을 발견하기 위해, 상기 기준의 검출이 탐색 영역의 상당히 넓은 윈도우에 제한된다. 이는 제24도에 도시되어 있다. 윈도우(120 및 121)는 시트 진행 방향으로 제품 엣지의 검출 및 카메라 주사 방향으로 주사의 시작에 대한 지연 응답으로 양호한 실시예에서 개방된다. 상기 수평 위치 정보는 포스트로부터 발췌되고 수직 위치 정보를 비로부터 발췌된다.

상기 상관기는 통상적으로 2개 영상간의 차를 측정하기 위해 사용되나, 반 필드(null field)에 대한 영상를 측정하기 위해 사용될 수도 있다. 이런 종류의 측정은 기준 발견 모드로 사용된다. 이들 모드 일반적으로 상관기 필드에 완전하게 기입된 주요 영상 물체(the image object of interest)를 나타내는 최대 또는 최적 상광 스코어의 감지를 사용한다. 시퀸서(도시하지 않음)는 상기 상관 스코어와 비교하기 위한 임계값을 제공한다.

제25도는 포스트 및 바 영상 기준이 어떻게 측정되는가를 보여준다. 상기 기준 포스트 및 바는 상관기 안에서 순차적으로 도시된다. 포스트 및 바의 일치(the coincidence of a post and a bar)를 인식하는 로직이 사용된다. 전체 포스트는 스크롤링 버퍼 선택기를 사용하여 하나 및 두개의 스와쓰를 어드레싱하므로서 발견된다. 본 예는 각각의 스와쓰 진행에 대한 포스트의 연속 위치를 도시한다. 전체 포스트가 발견될 때, 상기 버퍼 선택기 어드레스는 바를 발견하기 위해 스와쓰 2개 및 3개를 억세스하도록 변환된다.

[대략 조정시 스플레이 사용]

5기의 상판기 및 FIFO에서의 영상들은 통상적으로 조정시 요구된 가장 양호한 해상도를 부여하면서, 1라스터만큼 수직적으로 떨어져 위치한다. 이는 단일 스플레이(single splay)로 불리며 이 3스테이지 어드레스 스킴의 정상 동작이다.

각각의 상관기에 기입되는 영상 프레임이 2라스터만큼 분리되는 이중 스플레이(double splay)에서와 같이 상이한 멀티플렉서 어드레스 세트를 부여하는 것이 가능하다. 상기 스플레이 모드들은 대략 조정에 대한 상관 측정을 얻기 위해(in order to obtain a correlation measure for a rough alignment) 영상의 해상도를 감소하는데 매우 유용하다.

제26도는 상이한 멀티플렉서 어드레스하에서 모든 상관기에 기입되는 가장 상부 라스터 라인과 함께 여러 스플레이 대안을 도시한다. 중앙 상관기에 대한 정상 어드레싱 시퀀스는 A0-B0-C0-D0-E0-A1-B1-C1-D1-E1-A2-B2-C2-D2-E2-A3-B3-C3-D3-E3-이며, 여기서 수직 프레임 선택 시퀀스는, 1라스터만큼 앞서게 된다. 단일 및 이중 스플레이가 되시된다. 또한 6의 저해상도 스플레이가 도시되어 있다. 16개의 픽셀 스와쓰 증가에서 영상이 스크롤하기 때문에, 대략 측정에 영향을 미치도록 상관기에 의해 16개 픽셀 범위를 커버할 필요가 있다. 상기 스플레이 6모드는 매우 적합한 19개의 라스터를 커버한다. 스플레이 6은 기준 바의 초기 위치를 결정하는데 사용된다. 히스토리 및 인텐트 맵 발생(BRES회로).

2개 영상에서 발견되는 기준들 사이의 기하학적 관계는 제27도에 도시되어 있다. L_S는 이상적 영상 좌우 기준 사이의 수평 거리인 반면, L_R은 상기 실제 영상의 좌 우 기준 사이의 수평 거리이다. △r는 실제 영상과의 조정을 이루기 위해 상기 라스터 스팬에 걸쳐(over the span of the raster) 요구된 이상적 프레임 이동수이다. 예컨대, △r가 10이고 라스터 길이당 프레임 수가 800이면, 프레임 상승(frame elevation)은 매 80프레임당 1픽셀만큼 증가될 수 있다.

마찬가지로, 실제 및 이상적 영상 사이의 라스터 길이의 차 △r는 확대 또는 축소된 것이며, 이상적 영상으로 부터 프레임 선택 사이의 갭 또는 오버랩에 의해 보상된다. 예컨대, 실제 및 이상적 영상 길이 사이의 차가 8픽셀이고, 라스터당 프레임 수가 800일 경우, 매100프레임당 인접 프레임간의 갭 또는 오버랩이 한번씩 발생될 수 있다.

상기 이상적 영상 필드는, 실제 필드의 조정 이동이 이상적 필드내에 포함되도록 하기 위해 실제 영상 필드보다 크게 만들어진다. 그러므로, TAB 값은 항상 퍼지티브가 될 것이다. 주사 필드 엣지를 벗어나 이상적 필드의 우측 여유분이 또한 존재할 것이다.

이들 관계들은 제28도에 도시된 하드웨어로 인식되며, 이는 히스토리 맵(122,123) 및 인덴트 맵(124) RAM내용을 계산한다. 계산 로직(125)은 입력으로써 각각

RXL 및 RXR로 표시된 실제 영상의 좌 우 기준 포스트의 측정된 수평 위치를 수신한다. 이들은 감산기(126)에서 감산되어 실제 영상에 있어서의 기준들 사이에서 측정된 수평 거리 L_R를 발생시킨다. 마찬가지로, 각각 SXL 및 SXR로 표시된 이상적 영상의 좌 우 기준 포스트의 측정된 수평 위치가 계산 로직(125)에 입력된다. 이들은 감산기(127)에서 감산되어 이상적 영상에서의 기준사이에 측정된 수평 거리 Ls를 발생시킨다. 상기 계산된 값 L_R및 L_S은 제3감산기(128)에서 감산되어 △_L을 발생시킨다. L_R의 계산된 값과 △_L을 발생시킨다. △_R의 계산된 값과 △_L의 부호는 확대 맵(magnify map; 122)에 대해 -1, 0 또는 +1을 출력하도록 선택기(129)에 의해 사용된다.

RXL 및 SXL의 측정값은 또한 감산기(130)에서 감산되어 계산 로직(125)의 TAB 출력을 발생시킨다. 상기 계산 로직(125)은 또한 입력으로써 각각 SYL 및 SYR로 표시된 실제 영상의 좌 우 기준 바의 측정된 수직 위치를 수신한다. 이들은 감산기(131)에서 감산되어 △r를 발생시킨다. L_S의 계산값과 △r의 부포는 스큐우 및 인덴트 맵(123 및 124)에 대해 -1, 0 또는 +1을 출력하도록 선택기(132)에 의해 사용된다.

이 계산 동작은 그래픽 응용시 경사선(sloping lines)을 발생시키는 브레센함 알고리즘(Bresenham Algorithm)과 다소 유사하기 때문에 "BRES"동작으로 불린다. 그러나 이 동작은 상이하며 더 많은 경사선을 제공한다. 매 프레임당, 최종 프레임에 관한 프레임 이동을 표시하기 위해 -1, 0, +1이 되는 스큐우 값과 확대값이 계산된다. 또한 각각 새로운 스와쓰 시작시 TAB 값에 가산될 계산된 인덴트 값(indent value)이 존재한다. 상기 "BRES" 회로는 맵 RAM에 기입할 -1, 0, +1을 발생시킨다.

제29도는 수직 조정 제어회로(제12도에서 제어 기능부(75)))를 블럭 다이어그램 형태로 도시한다. 이들 블럭의 여러 조합은 서로 다른 동작 모드 시퀀스에 사용된다. 이 회로는 라인 번호(FL) 래치(136)를 구동하는 모드 선택기 멀티플렉서(135)를 포함하며, 상기 라인 번호 래치는 FA PROM(137)(선택기 어드레스), CMA PROM(138)(상관기/FIFO 멀티플렉서 어드레스), SNA PROM(139)(셔플 번호 어드레스) 및 FL 가산기(14)를 구동한다. 상기 FA PROM(137)은 이상적 버퍼 선택기(50)에 대해 어드레스 라인을 제공한다. 상기 CMA PROM(138)은 5개의 상관기/FIFO 회로(76,77)에 대해 어드레스 라인을 제공한다. 상기 SNA PROM(139)은 "셔플" 회로(141)에 대해 어드레스를 제공한다. 상관기 마스크 발생기(142)는 동작 모드에 따라 상관기(76)에 대해 여려 마스크를 제공한다.

상관기 출력은 상기 "셔플"회로(141)에 연결된 "베스트 오브 화이브(Best of Five)"회로(143)에 연결된다. 상기 "셔플"회로(141)는 상관 스코어의 어레이를 포함하는 5×5 매트릭스(144)를 구동한다. 상기 "셔플"회로(141)는 또한 해석(Interpretation)PROM(145)및 모호성 리솔버(ambiguity resolver) PROM A(146)을 구동한다. 상기 5×5 매트릭스는 "그다음 최상(Next Best)"발생 회로(147)를 구동한다.

상기 BRES 발생기 회로(125)(제28도)는 상기 "허용된 프레임(Permitted frames)"회로(149)에 공급되는 히스토리 및 인덴트 맵 RAMs(122 내지 124)에 초기화 데이타를 제공한다. 상기 "허용된 프레임"회로(149)는 "결합"회로(150)에서 확대된 가장 양호한 데이타와 결합된다. 상기 "결합"회로(150) 출력은 모호성 리솔버 PROM B(152)를 공급하는 임계 회로(151)에서 우선순위로 된다. 상기 "허용된 프레임"회로(149), 모호성 리솔버 PROM B(152), 및 모호성 리솔버 PROM A(146)는 멀티플렉서(153)에서 멀티플렉스되며, 상기 멀티플렉서(153)는 FL 가산기(140) 및 갱신 회로(155)를 구동하는 멀티플라이어(154)를 구동한다. 상기 갱신 회로는 단지 갱신 동작 모드에서만 사용되며, 히스토리 및 인덴트 맵(122 내지 124)을 제어한다. 상기 멀티플라이어(154)는 또한 그것의 제2입력으로써 레지스터(156)로부터의 스플레이값을 수신한다. 이 스플레이값은 한 CMA PROM(138) 및 SNA PROM(139)에 공급된다. 상기 해석 PROM(145) 출력과 FL 가산기(140) 출력은 각각 연결자 "A" 및 "B"A로 표시되어 모드 선택기 멀티플렉서(135)에 입력으로써 연결된다.

상기 제1단계는 기준 바의 발견이다. 이는 스플레이 6모드로 상관기(76)를 명령하고, 3으로 FL(라인번호)을 세팅하는 시퀸서(도시하지 않음)에 의해 시작된다. 실제 및 이상적 바 영상의 상관 동작의 결과는 A에서 보다 양호한 FL어드레스(a finer FL address)를 제공하는 "해석" PROM(145)에 의해 해석되는 대략 측정이다.

다음 단계에서, 상기 시퀸서는 이 새로운 어드레스를 보다 양호한 해상도와 조절을 위해 스플레이 모드로 상관 회로에 명령한다. 상기 모호성 리솔버 PROM A(146)는 모호한 경우들을 조정하며, 상기 멀티플렉서(153), 상기 멀티플라이어(154), 및 FL 가산기(140)를 거쳐 출력 B 이 모드 멀티플렉서(135)로 리턴된다.

다음 단계에서, 시컨서는 발견된 기준 정보에 기초하여 인덴트 및 히스토리 맵(122 내지 124)를 초기화할것을 BRES회로(125)에 명령한다.

비갱신 모드에서, 상기 히스토리 맵은 멀티플렉서(153), 멀티플라이어(154) 및 FL 가산기(140)를 거쳐 모드 멀티플렉서(135)로 피드 백되는 출력을 가진 허용 프레임 회로(149)를 구동하며, 상기 모드 멀티플렉서(135)는 상기 FA 및 CMA PROMs, (137 및 138)로 하여금 FIFO 회로(77)에 대해 새로운 어드레스를 제공하게 한다.

[Ⅲ. 레지스트레이션 갱시 모드 개요]

갱신 모드 순서ㅍ 도가 제30도에 도시된다. 이는 프레임이 제어된 이동에 부가된 갱신 동작(157)을 제외하면 제20도에서의 비갱신 순서도와 매우 유사하다. 상기 추가 갱신 기능은 상기 인덴트 히스토리 맵(122 내지 124)이 5개의 상관기로부터 상관 스코어 및 4개의 인접 프레임 위치를 포함하는 복잡한 룰( a complex rule)에 의해 갱신될 것을 요구한다. 상기 이상적 필드의 프레임워크는 제31도에 설명된 바와같이 반드시 규칙적일 필요는 없다.

제29도를 재참조하건데, 추가 기능적 요소들이 갱생 모드에 사용된다. 초기 기준 발견 및 히스토리 맵 발생 후, 상기 상관기(76)가 이상적 및 실제 영상 사이의 관계를 연속적으로 측정하는데, 사용된다. 상기 5개의 상관기는 최상의 수직 프레임을 결정하는 "베스트 오브 파이브"회로(143)에 차체 스코어를 제공한다. 그 방향(orientation)은 "셔플"회로(141)에 의해 유지된다. 이들 수직선 "베스트 오브 파이브"는 최상 위치의 5×5 매트릭스(144)가 나타날 때까지 차후 "베스트 오브 파이브"와 비교된다. 최상 위치의 영향 범위를 확장하기 위해, 가장 가까운 위치가 또한 그다음 최상 위치로서 할당된다. 최상 위치의 3×3 매트릭스가 발췌된다.

상기 인덴트 및 히스토리 맵(122 내지 124)은 "허용가능 프레임" 회로(149)를 제공하며, 이 회로는 다음 프레임의 할당용으로 허용가능한 프레임 위치 세트를 제공한다. 최상의 상관 스코어 세트와 허용가능한 프레임 위치의 연결은 18개의 3×3 퍼텐셜 프레임 위치 벡터(a set of eighteen 3×3 potential frame location vectors)를 발생시킨다. 상기 세트의 18개 요소는 우선순위로 할당되며, 그에 따라 우선순위 검출 회로가 가장 정밀한 요소를 고르는데 요구된다. 관련 정밀도에도 불구하고, 모호한 결과들이 모호성 리솔비 회로에서 해결된다. 그 위치적 결과들은 1스플레이 값만큼 멀티플라이어(154)에서 승산되고, 현제 FL 번호와 가산기(140)에의해 가산된다. 상기 FL 번호는 그다음 프레임 처리시 사용을 위해 모드 멀티플렉서(135)로 피드백된다.

[3×3 "최상의 부합 조합"]

3×3 최상의 프레임 부합의 512개의 가능한 조합이 존재한다. 제32도는 이들 가능한 조합중 일부를 도시한다. 단지 한 최상의 부합의 경우, 그들중 4개는 매트릭스 코너에서 발생되며, 그들중 4개는 엣지에서 발생되고, 하나는 중앙에서 발생한다. 부합되는 긴 수평 라인과 같은 수평 방향의 특징은 최상의 부합 프레임의 수평세트와 함께 나타난다. 마찬가지로, 긴 수직 특징 또는 대각 특징은 여러개의 최상의 부합 프레임을 도시한다. 부합하는 실제 및 이상 영상 특징이 서로 다른 크기를 갖는 것이 가능하며, 그결과 넓은 상관(broad correlation)이 발견된다. 영상에서 전체 영역은 부합할 특징이 전혀 없으며 최상의 부합이 어디에서든지 있을 것으로 예상된다.

이 이유는 후에 설명되지만, 최상으로 부합된 프레임 정보뿐 아니라, 그다음 최상 정보 등을 발생시킬 필요성이 있다. 이를 실행하는 데는 2가지 방식이 있다. 하나는 매트릭스를 연속적으로 랭킹하여 일련의 랭킹된 3×3 매트릭스(a series of ranked 3×3 matrices)를 발생시키는 것이다. 이 방법은 실행 가능하지만 상기 양호한 방법보다 더 많은 하드웨어 및 스프트웨어를 요구한다. 상기 양호한 방법에서, 다음 최상 매트릭스 포인트는 상기 최상의 포인트에 가장 가까운 포인트이다. 마찬가지로, 그다음 최상 포인트는 상기 제2최상 포인트에 가장 가깝다.

제33도는 다음 최상(제2최상), 제3최상, 제4최상, 제5최상, 및 제6최상 부합 프레임 포인트가 존재하게 되는 512개의 가능한 최상의 조합중에서 3개에 대해 도시한다. 상기 나머지 509개의 조합들도 마찬가지로 설명될 수 있지만, 제34도에서 도시된 바와같이 적절한 PROMs 158₂내지 158₆에서 탐색표 엔트리에 대해 발생된다.

비록 이 스킴이 3×3 매트릭스를 발생시키는데 5개의 비교기를 사용할지라도, 비교적 큰 필드에 걸쳐 보다 양호한 조정 결정을 얻기 위해, 비교적 큰 매트릭스, 예를 들면 5×5, 7×7등을 발생시키도록 더 많은 비교기를 사용하는 것이 가능하다. 선택기 하드웨어 및 어드레싱 조정은 적합한 수정을 요구하게 된다.

[프레임 선택]

상기 프레임 또는 라스터 세그먼트 선택 처리는 앞서 논의된 바와같은 대응하는 실제 및 이상적 프레임의 양립성뿐만 아니라 프레임 대 프레임 선택 룰(the frame-to-frame selection rule)로 불리는 제한을 고려할 것을 요구한다. 제5B도는 이상적 영상을 통한 프레임 트랙이 이상적 영상에 대해 어떤 가벼운 왜곡을 발생시킬 수도 있음을 도시한다. 이 왜곡은 이상적 영상이 잘 한정되고, 그것이 특징이 자신의 토플로지를 잃지 않을 정도로 충분히 크며 필요한 경우, 조정 제어 정보를 사용하여 재구성될 수 있으므로 견딜만하다. 한편, 이 왜곡은 프레임 선택 룰에 대한 고수(adherence to the frame selection rule)를 요구하므로서 제한된다.

제31도는 히스토리 맵 내용의 그림 표시와 함께 이상적 영상의 선택된 프레임과 실제 영상의 프레임 사이의 관계를 도시한다. 상기 이상적 영상의 "현제 프레임"은 실제 영상의 "현제 프레임"과 적절하게 부합하도록 선택되어야 한다. 앞서 선택된 이상적 영상 프레임 및 상기 현제 프레임에 인접한 그들 각각의 실제 영상 프레임들은 A, B, C 및 D로 라벨된다.

그럼에도 불구하고, 이상적 영상 프레임의 선택이 제한된다. 간단한 룰은 프레임 선택에 부과된다. 특히, 선택된 프레임은 앞서 선택된 임의의 인접 프레임으로부터 구심성(in centrality from any of the previously selected contiguous frames)에 있어서, +1 또는 -1 픽셀이상이 될 수 없다. 이는 제35도 및 제36도에 도시되어 있다. 이 룰은 어려운 조정 상황을 용이하게 하기 위해 완화될 수도 있다. 현 프레임은 또한 제37도에 도시된 바와같이 단지 프레임 A, C 및 D 또는 단지 프레임 A 및 C에 관한 룰내에서 조정될 수도 있다.

상기 프레임 선택 룰은 제38도 및 제39도에 도시되어 있다. 이들 도면은 각각 수평 및 수직 인접 이전 선택의 27조합중 하나에 관한 현제 프레임의 수평 및 수직 선택을 보여준다. 이예에서, 현제 프레임(오버랩 또는 갭없이 인접한 A, B, C 및 D를 가진)은 모든 3개의 수평 및 3개의 수직 위치로부터 만족스럽게 선택될 수 있다. 각각의 수평 또는 수직 이전 선택 조합에 대해서, 현 프레임이 취할 수 있는 3개의 가능한 위치가 존재한다. 그들은 수평 조합에 대해서는 좌측, 중앙 및 우측에 있으며, 수직 조합에 대해서는 상부,중앙 및 하부에 있다. 상기 특별한 조합은 3개의 인접 프레임 경우(ABDC, ACD, AC)에 대해 허용된 위치를 항목 별로 나눈다(itemize).

허용가능한 프레임 위치의 수평 및 수직 세트가 제40도에 예로써 도시된 바와같은 조합을 형성하도록 결합된다. 비록 가능한 9개의 매트릭스 조합이 있을지라도, 상기 양호한 회로는 동일한 수평 및 수직 정밀도를 가진 3개로 국한된다. 이들 매트릭스들은 선택 룰에 따라 그 정밀도에 있어 우선순위가 정해진다. 가장 정밀한 매트릭스는 ABCD 경우에 의해 발생된 매트릭스이고, 가장 낮은 정밀도의 매트릭스 AC 경우이다.

이들 허용가능한 프레임 위치 매트릭스는 프레임 A에 대한 현프레임 위치를 프레임 B, C 및 D의 선택된 위치를 부여했을 때 허용가능한 1픽셀 제한 범위내에 설정한다.

그 목적은 임의의 선택을 허용하는 가장 정밀한 선택 매트릭스를 사용하고, 최상의 부합 프레임 또는 그다음 최상의 부합 프레임 비교 시리즈의 응용을 통해 모호성 해결에 대한 안내를 제공하는 것이다.

[프레임 선택 및 프레임 비교]

이 실시예에서, 모든 가능한 프레임 선택 매트릭스(제40도)와 최상의 부합 프레임 매트릭스 시리즈(제33도)의 결합은 제41도에 도시된 우선순위 매트릭스 세트(priority matrices; 160)이다. 각각 ABCD 선택 매트릭스 원소는 최상의 부합 및 그 다음 최상의 부합 프레임 매트릭스 각각의 동일한 원소와 AND 된다. 유사하게, 각각 ACD 및 AC 선택 매트릭스 원소는 각각 일련의 최상 및 그다음 최상 부합 프레임 매트릭스 원소에 각각 결합된다. 6개의 최상 및 그다음 최상 매트릭스를 가진 3개의 선택 매트릭스의 결합은 우선순위 스킴(priority scheme)에 랭킹된 18개의 매트릭스를 발생시킨다.

가장높은 우선선위는 A, B, C, 및 D에 관한 선택을 요구하며 최상의 부합 프레임 비교 매트릭스 데이타를 사용하는 매트릭스에 부여된다. 상기 가장 낮은 우선 순위는 단지 A, C에 관한 선택을 허용하며 가장 낮은 최상(6번째의 최상)부합프레임 매트릭스 데이타를 사용하는 매트릭스에 부여된다.

제42도는 각각의 매트릭스 161i의 모든 원소가, 한 매트릭스가 정보와 함께 활성이 되는 것을 표시하기 위해 각각의 OR 네트워크(161i)에 의해 OR 되는 회로를 도시한다. 상기 18개 매트릭스 활성 라인 각각은 우선순위 회로(162)에 대한 입력이다. 상기 우선순위 회로(162)는 상기 18개의 매트릭스 활성 라인중 한 활성 라인을 배타적 논리합 네트워크(163i)로 리턴시키며, 이는 전체 매트릭스 모호성 리솔버(ambiguity resolver)PROM(166)에 대해 선택된 결합 매트릭스(164)로써 게이트되게 한다.

상기 모호성 리솔버 PROM(166)의 내용들은 임의의 적용가능한 룰에 의해 발생되며, 그 결과 발생할 수 있는 모든 512개 가능 조합이 커버된다. 이 실시예에 적용된 룰은 상기 매트릭스 내용의 중심(the centroid of the contents of the matrix)에 의거한다. 모호성 리솔버 PROM(166)의 출력은 해결된 결합 매트릭스(168)이다.

제43도의 기능 블럭 다이어그램은 이 제어 시스템의 루프를 요약하고 있다. 이는 프레임 비교기(76)가 비교 매트릭스를 제공하면서 정보를 최상 및 그다음 최상 발생기(170₁내지 170₆)에 공급하는 것을 보여준다. 상기 프레임좌표 메모리(34)는 선행 프레임 선택을 허용된 프레임 선택 회로(149)에 제공하며, 이 선택 회로(149)는 우선순위 매트릭스(174)를 형성하기 위해 비교 매트릭스와 결합되는 3개의 매트릭스(172)를 제공한다. 상기 우선순위 매트릭스(174)는 가장 높은 우선순위 결합 매트릭스(164)를 선택하는 우선순위 선택기(162)를 구동 한다. 상기 선택된 매트릭스(164)에서의 모호성 리솔버(166)에 의해 해결되며, 단일 소자 포인트는 ABCD 래지스터 및 프레임 좌표 메모리(34)에 저장되는 매트릭스(168)에 대한 출력이다.

상기 기록된 이상적 프레임 좌표는 여러가지 형태를 가질 수 있다. 그들은 절대 이상적 스크롤링 버퍼 클럭 계수와 멀티플렉서 어드레스일 수 있다. 그들은 단지 프레임 A에 관한 공칭 위치로부터의 차만을 기록하는 상이한 형태일 수 있다. 보다 간단하면서도 양호한 실시예가 상기 차를 기록한다.

영상은 조정 처리에 영향을 미칠 수 있는 상이한 밀도의 여러 크기 및 형태의 특징들을 포함한다. 특징들은 너무 커, 프레임 비교 기능이 프레임 선택을 실행하기 위해 그들을 포함할 수 없다. 단지 상기 특징 엣지가 비교 목적으로 이용 가능하다. 그러나, 상기 실제 영상 특징 엣지는 약간 다른 크기의 특징을 조정하고자 시도하는 경우처럼, 이상적 영상 특징 엣지와 일치하지 않을 수도 있다. 큰 특징으로부터 비교적 작은 기준을 발췌 또는 발생시키는 것은 조정 하드웨어의 변경을 막아준다. 어떤 특징들은 아마도 조정 목적을 위해 사용하기에 보다 바람직할 수 있다. 가장 타이트한 조정 허용 오차를(the tightest alignment tolerance) 요구하는 보다 양호한 기하학적 특징들이 프레임 비교에 있어서 양호한 역할을 할 것이다.

기준 발생기 또는 발췌기로 불리는 장치 세트가 제품 특정 형태학적 영상 처리(product specific morphological image processing)를 통해, 이상적 및 실제 영상의 필드로부터 원하는 특징을 발췌하거나 선택된 특징으로부터 기준을 발생시키는 수단을 제공한다.

가능하게 발췌 또는 발생된 기준 또는 특징의 범위는 크다. 발췌 또는 발생된 기준의 몇몇 예는, 큰 특징을 그것의 중앙으로 감소시키는 것, 그것을 보다 작은 동심원적 특징으로 감소시키는 것, 큰 특징의 필드 전체를 통해 센터링된 그리드(centered grid)를 발생시키는 것, 2개의 큰 특징 사이 공간의 중앙선을 발견하는 것, 및 단지 보다 작은 특징을 발췌하는 것을 포함한다.

제44도는 기준 발생 회로와 함께 기본 조성 시스템을 사용하는 조정 시스템을 설명한다. 스크롤링 버퍼(175)는 형태학적 변형 기능부(176)를 제공하며, 이는 이상적 영상에서 원하는 기준을 포함하는 변형된 영상의 라스터인 제1출력을 발생시킨다. 비슷한 스크롤링 버퍼(177)가 형태학적 변형 기능부(178)를 제공하며, 이는 실제 영상에서 원하는 기준을 포함하는 변형된 영상의 리스터인 제1출력을 발생시킨다.

자체 구동 스크롤링 버퍼와 함께 상기 기준 발생기의 크기는 변형될 가장 큰 특징의 크기에 따라 좌우된다. 발췌기(176 및 178)로부터 발췌 또는 발생된 기준은 스크롤링 버퍼(50 및 70)(제12도 참조)를 포함하는 기본 조정 버퍼 세트를 통해 진행하며, 오리지날 영상들은 각각 버퍼(180 및 182)의 종속 세트(adjunct set)를 통해 발췌기(176 및 178)로부터 진행한다. 상기 버퍼(180 및 182)는 제어 기능부(75)에 의해, 각각 동시에 버퍼(50 및 70)와 함께 제어된다. 이 방식으로 발췌된 기준들은 오리지날 영상 필드의 조정을 제어한다. 동시에 그리고 공간적 조정으로, 이상적 및 실제 영상들이 그들 각각의 분리된 버퍼를 스크를 업한다. 상기 조정된 라스터는 그들 각각의 분리된 라스터 선택 회로(184 및 186)로 부터 취해진다.

실제 및 이상적 2진 영상 필드를 동시에 조정하기 위해 발췌된 기준 필드에 대한 능력을 인식했을 때, 이는 2진 이상적 영상과 함께 오리지날 다중 비트 그레이스케일 실제 영상의 동시 조정을 제공할 수 있는 작은 확장부이다. 또한 실제 영상을 다중 비트(그레이 스케일, 칼라, 또는 다중-층) 이상적 영상에 대해 조정을 하는 것이 가능하다.

이 확장에 대한 응용은 검사 실제 그레이 스케일 영상에 대해 할당되는 다중층의 이상적 영상 데이타로, 그 결과 이상적 데이타가 실제 데이타의 스레이홀딩을 제어하는데 사용된다. 그레이 스케일 데이타는 2진수화되어 기본 조정 회로를 제공하는 실제 기준 발생기로 들어간다. 그레이 스케일 실제 데이타는 상기 종속 그레이 스케일 버퍼/선택기로 들어가기 전에 지연된다. 다중 비트 이상적 영상 데이트는 선택된 비트로 기본 조정 회로를 제공하는 이상적 기준 발생기에 들어간다. 이상적 다중비트 데이타는 종속 다중비트 버퍼/선택기로 흘러들어가기 전에 지연되나. 자체 제어 필요성에 부가하여 조정 회로는 종속 버퍼/선택기 및 기준 발생기 버퍼에 대해 종속 타이밍 신호를 제공한다. 상기 조정된 이상적 및 실제 영상 프레임은 제3다운스트림 출력을 제공하는 기준 제어된 분할 회로(a reference controlled segmentation circuit)에 전달될 뿐 아니라 다운스트림 처리를 위해 선택기 밖으로 흐르게 된다.

본 발명은 양호한 실시예에 기술되었으나, 본 기술에 숙련된 사람은, 첨부된 청구범위의 사상과 범주내에서 수정할 수 있음을 인식할 수 있다.

Claims

후속 처리를 위해 이상적 영상 라스터 데이타를 실제 영상 라스터 데이타에 대해 전자적으로 레지스터(electronically registers)하는 전자 영상 조정 장치에 있어서, 라스터화된 2진의 이상적 및 실제 영상 데이타 스트림을 각각 수신하기 위한(for respectively receiving rasterized binary ideal and real image data streams)제1 및 제2입력 수단과; 상기 라스터화된 이상적 및 실제 영상 데이타 스트림을 각각 수신하며, 한 영상의 폭을 홀딩하기에 충분히 넓고, 오조정 또는 왜곡의 원인이 되는 스큐우된 영상(skewed image)을 홀딩 하기에 충분히 높은 제1 및 제2스크롤링 버퍼와; 상기 제1 및 제2스크롤링 버퍼에 각각 연결되어, 수직 방향으로 인접 영상 라스터 세트를 랜덤하게 억세싱하는 제1 및 제2선택기 수단으로서, 각각의 스크롤링 버퍼 영상 스와쓰 라스터 세트(each scrolling buffer image swath raster set)는 하부 스와쓰로부터 수평으로 인접한 상부 스와쓰에서의 새로운 위치로 이동되며, 각 스크롤링 버퍼의 수평 이동은 독립적이 되어 그결과 수평 방향으로의 상기 제1 및 제2선택기 수단에 의해 조절가능 순차적 억세스가 유용해지는 제1 및 제2선택기 수단; 및 상기 제1및 제2선택기 수단에 대해 어드레스를 발생시키고 상기 제1 및 제1스크롤링 버퍼에 클럭 신호를 발생시키기 위한 제어 수단으로서, 상기 실제 영상 데이타 스트림 어드레싱은 레지스트레이션 단계(registration phase)동안 고정된 상태로 유지되고 실제 영상 데이타 스트림 클러킹은 일정하게 유지되는 반면, 이상적 영상 데이타 스트림 어드레싱 및 클러킹은 상기 이상적 영상 라스터 데이타를 상기 실제 영상 라스터 데이타에 대해 조정하도록 변화되는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제1항에 있어서, 라스터화된 실제 영상 데이타 스트림을 발생시키도록 한 물체(object)를 주사하는 수단으로서, 상기 제2입력 수단에 연결되는 주사 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제2항에 있어서, 이상적 물체 데이타(ideal object data)를 저장하기 위해 데이타베이스 수단; 및 상기 데이타베이스 수단에 연결되어, 상기 이상적 물체 데이타를 억세싱하고, 리스터화된 이상적 영상 데이타 스트림을 발생시키는 라스터 발생 수단으로서, 상기 제1입력 수단에 연결된 라스터 발생기 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조절 장치.
제2항에 있어서, 라스터화된 이상적 영상 데이타 스트림을 발생시키도록 이상적 골든부분(an ideal golden part)을 주사하기 위한 제2수단으로서, 제1입력수단에 연결되는 제2수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2입력 수단이 각각 단일 라스터 영상 데이타 스트림을 수신하며, 상기 제1 및 제2스크롤링 버퍼 스와쓰 크기는 각각 1라스터 폭인 것(each one raster in width)을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2입력 수단이 각각 다수의 인접 라스터 영상 데이타 스트림을 수신하며, 상기 제1 및 제2스크롤링 버퍼스와쓰 크기는 1라스터의 배수폭(a multiple of rasters one raster in width)인 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1선택기 수단은 상기 이상적 영상 데이타 스트림 라스터의 다수의 수직적으로 선택된 세트(a multiple of vertically selected sets of said ideal image data stream)를 제공하며, 각각의 세트는 인접 세트에서 고정된 수의 라스터를 배치하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제7항에 있어서, 상기 제2선택기 수단은 상기 실제 영상 데이타 스트림 라스터의 단일의 수직적으로 선택된 세트를 제공하며, 이 세트는 스와쓰 간격으로 선택되는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제7항에 있어서, 상기 제1선택기 수단은, 제1, 제2 및 제3스테이지로서, 상기 제1스테이지는 소정수의 라스터에 앞서 선택되는 인접한 라스터의 한 수직 세트를 제공하며, 상기 제2스테이지는 소정수의 인접한 라스터 세트를 제공하고, 각각의 세트는 고정된 수의 라스터만큼 떨어져 배치되는 제1, 제2 및 제3스테이지; 및 상기 소정수의 인접한 라스터 세트와 수직으로 일치하는 다수의 선입선출 버퍼 수단(a plurality of first-in, first-out buffer means)으로서, 상기 제2스테이지로부터 상기 인접한 라스터중 대응하는 한 라스터를 수신하여 일시적으로 저장하고 상기 제3스테이지는 상기 선입선출 버퍼 수단중 하나의 출력을 선택하는 다수의 선입 선출 버퍼 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제9항에 있어서, 상기 제2선택기 수단은 상기 실제 영상 데이타 스트림 라스터의 단일의 수직적으로 선택된 세트를 제공하고, 이 세트는 스와쓰 간격으로 선택되며, 상기 제2선택기 수단은, 한 출력으로서 라스터의 하나의 인접 세트를 제공하는 단일 스테이지; 및 상기 단일 스테이지 출력을 수신하여 일시적으로 저장하기 위한 단일 선입선출 버퍼 수단으로서, 이 선입선출 버퍼 수단의 한 출력이 상기 제2선택기 수단의 출력인 단일 선입선출 버퍼 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어 수단이 상기 각각의 클럭 신호를 상기 제1 및 제1스크롤링 버퍼에 발생시키기 위한 제1 및 제2타이밍 회로 수단과; 각각의 어드레스를 상기 제1 및 제2선택기 수단에 발생시키기 위한 제1 및 제2어드레스 발생기 수단; 및 상기 제2타이밍 회로 수단에 대해 상기 제1타이밍 회로 수단을 조정하기 위해 상기 제1 및 제1스크롤링 버퍼로부터 판독된 영상을 비교하고, 상기 제1선택기 수단에 대한 어드레스를 변경하는 영상 비교 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제11항에 있어서, 상기 제1선택기 수단이 상기 이상적 영상 데이타 스트림 라스터의 다수의 수직적으로 선택된 세트를 제공하며, 각각의 세트는 한 인접 세트에 고정된 수의 라스터만큼 떨어져 배치되며, 상기 영상 비교 수단은, 각각 상기 제1선택기 수단으로부터 상기 라스터 세트중 각각의 하나의 세트와 상기 제2선택기 수단으로부터 라스터의 공통 세트를 수신하며, 상기 제1선택기 수단에 대한 어드레스를 변경하기 위해 출력을 발생시키는 다수의 프레임 비교기 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제12항에 있어서, 상기 영상 비교 수단이, 상기 다수의 프레임 비교기 수단에 연결되어 상기 이상적 영상 데이타와 상기 실제 영상 데이타 사이의 최상의 부합(best match)에 따라 프레임 비교 순서를 정하는 최상의 부합 프레임 비교 매트릭스 수단과; 정밀도 변화에 따라(according to varying degrees of strictness)프레임 배치 순서를 정하는 수평 및 수직 프레임 배치 탐색표 수단과; 상기 최상의 부합 프레임 비교 매트릭스 수단과 상기 수평 및 프레임 배치 탐색표 수단의 출력들을 결합 매트릭스(joint matrices)로써 우선순위로(in ordered priority) 결합시키는 프레임 선택 우선순위 매트릭스 수단(frame selection priority matrix means)과; 상기 프레임 선택 우선순위 매트릭스 수단으로부터 단일 결합 매트릭스를 선택하는 우선순위 선택기 수단; 및 상기 선택된 단일 결합 매트릭스에 응답하여 상기 제1 선택기 수단에 대한 어드레스를 계산하기 위한 연산 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제13항에 있어서, 상기 수평 및 수직 프레임 배치 탐색표를 어드레싱하기 위해 히스토리 맵 수단(history map means)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제14항에 있어서, 상기 선택된 결합 매트릭스에 응답하여 상기 히스토리 맵 수단을 갱신시키는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
제1항에 있어서, 각각 상기 제1 및 제2입력 수단에 연결되어 상기 이상적 및 실제 영상 데이타 스트림에서 기준 표시의 라스터화된 영상을 발췌하는(for extracting rasterized images of fiducial markings) 제1 및 제2기준 발췌 수단과, 상기 이상적 및 실제 영상 데이타 스트림에서 기준 표시의 라스터화된 영상을 각각 수단하는 제3 및 제4스트롤링 버퍼; 및 각각의 상기 제3 및 제4스크롤링 버퍼에 연결되어 수직 방향으로 인접 영상 라스터 세트를 랜덤하게 억세싱하는 제3 및 제4선택기 수단으로서, 각각의 스크롤링 버퍼 영상 스와쓰 라스터 세트는 하부 스와쓰로부터 수평으로 인접한 상부 스와쓰에서의 새로운 위치로 이동되며, 각 스그롤링 버퍼의 수평 이동은, 수평 방향으로의 상기 제1 및 제2선택기 수단에 의한 조절가능한 순차적 억세스가 유용해지도록 독립적인 제3 및 제4선택기 수단을 더 구비하며, 상기 제어 수단은 상기 이상적 및 실제 영상 데이타 스트림에서 기준 표시의 라스터화된 영상의 조정과 함께 상기 실제 영상 데이타와 상기 이상적 영상 데이타를 조정하도록 상기 제1, 제3, 제3 및 제4스크롤링 버퍼와 선택기 수단을 동기적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 장치.
후속 처리를 위해 실제 라스터 데이타에 대해 이상적 라스터 데이타를 전자적으로 레지스터하는 전자 영상 조정 방법에 있어서, 라스터화된 2진 이상적 및 실제 영상 데이타 스트림을 수신하는 단계와; 제1 및 제2스크롤링 버퍼에서 상기 라스터형 이상적 및 실제 영상 데이타 스트림을 입력하는 단계로서, 상기 스크롤링 버퍼는 영상 폭을 유지하기에 충분히 넓으며, 오조정 또는 왜곡의 원인이 되는 스큐우된 영상을 홀딩하기에 충분히 높은 영상 데이타 스트림 입력 단계와; 상기 제1 및 제2스트롤링 버퍼로부터 수직 방향으로 인접 영상 라스터 세트를 랜덤하게 억세싱하는 단계로서, 각각의 스크롤링 버퍼 영상 스와쓰 라스터 세트는 하부 스와쓰부터 수평으로, 인접한 상부 스와쓰에서의 새로운 위치로 이동되며, 각 스크롤링 버퍼의 수평적 이동은, 랜덤 억세싱 단계와; 상기 이상적 및 실제 영상 데이타 스트림에서의 기준의 측정에 의거하여(based on a measurement of fiducials) 히스토리 맵을 발생시키는 단계; 및 상기 히스토리 맵의 내용에 의거하여(based on contents of said history map) 상기 제1 및 제2스크롤링 버퍼로부터 인접한 영상 라스터의 상기 세트의 억세싱을 위한 어드레스와, 상기 제1 및 제2스크롤링 버퍼 및 제1 및 제2입력 수단에 대한 클럭 신호를 발생시키는 단계로서, 상기 실제 영상 데이타 스트림 어드레싱은 레지스트레이션 단계 동안 고정되어 유지되고 상기 실제 영상 데이타 스트림 클러킹은 일정하게 유지되면 반면, 상기 이상적 영상 스트림 어드레싱 및 클러킹은 상기 실제 영상 라스터 데이타에 대해 상기 이상적 영상 라스터 데이타를 조정하도록 변화되는 어드레스 및 클럭 신호 발생 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 방법.
제17항에 있어서, 다수의 수직적 및 수평적으로 선택된 이상적 영상 데이타 스트림 라스터 세트를 상기 실제 영상 데이타 스트림 라스터의 선택된 세트와 비교하는 단계; 및 상기 데이타 스트림 라스터의 상기 선택된 세트와 상기 이상적 영상 데이타 스트림 라스터의 세트중 한 세트의 최상의 부합을 결정하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 방법.
제18항에 있어서, 상기 최상의 부합에 따라서 상기 히스토리 맵을 갱신하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 영상 조정 방법.