JPH02129768A

JPH02129768A - パターンマッチング方法

Info

Publication number: JPH02129768A
Application number: JP63284695A
Authority: JP
Inventors: Naohito Taniwaki; 谷脇　尚人; Yoshimasa Fujiwara; 祥雅藤原; Hiroshi Ohashi; 大橋　広
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1988-11-10
Publication date: 1990-05-17
Anticipated expiration: 2012-03-05
Also published as: JP2587482B2

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、検査対象の良否判定等を行うにあたり、検査
対象から得られた対象画像データを既知の標準画像デー
タと照合するパターンマツチング方法に関するものであ
る。

［従来の技術］従来より、検査対象をビデオカメラ等の画像入力装置に
より撮像して得た対象画像データを、既知の標準画像デ
ータと照合し、対象画像データの標準画像データに対す
る誤差を検出するパターンマツチングにより、検査対象
の良否を判定することが行われている。

たとえば、特徴的な微小部分の第１標準画像データと、
第１標準画像データとの相対位置が明確である広範囲部
分の第２標準画像データとを設け、対象画像データから
第１標準画像データとの一致度が所定値以上となる微小
部分領域を探索によって求めた後、第２標準画像データ
に照応する広範囲領域を対象画像データから求めること
により、対象画像データと標準画像データとの一致度を
検出するパターンマツチング方法が提案されている（特
開昭６０−４１１７６号公報）。

また、輪郭線を複数領域に分割し、各領域ごとに輪郭線
の形状を比較するパターンマツチング方法も提案されて
いる（特開昭６０−２００３７６号公報）。

〔発明が解決しようとする課題］前者の従来方法では、特徴的な微小部分が照応するかど
うかを探索する必要があり、処理が複雑になるという問
題がある。すなわち、ソフトウェア、ハードウェアとも
に規模が大きくなり、処理時間が長くなるのである。

また、後者の従来方法では、輪郭線を追跡するトラッキ
ングという処理が必要であり、前者の方法と同様の問題
が生じる。

本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、処
理を簡単にして小規模な構成で実現でき、処理に要する
時間も短いパターンマツチング方法を提供しようとする
ものである。

（課題を解決するための手ｆｉ１本発明では、上記目的を達成するために、対象画像デー
タと標準画像データとの対応する任意の直線上の濃度の
累加値を照合するようにしているのである。

［作用］上記構成によれば、対象画像データと標準画像データと
において、任意の直線上で濃度の累加値を照合するだけ
であるから、全領域に互る完全な一致が保証されるわけ
ではないが、複数本の直線を設定すれば、かなりよい精
度で照合結果を得ることができるのである。また、処理
としては、直線上の濃度の累加算を行うだけであるから
、画像を記憶するフレームメモリと、フレームメモリに
記憶された画像データに対して任意の直線を指定するア
ドレスカウンタと、濃度値を累加する加算カウンタとを
備える程度の構成でよく、比較的小規模の構成で高速な
処理を行うことができるのである。

［実施例１］検査対象は、たとえば、製造ライン上を搬送されるプリ
ント基板や各種部品であって、これらの検査対象は、ビ
デオカメラよりなる画像入力装置により撮像される。こ
うして得られる画像信号は、通常は２値化され、さらに
は細線化処理が施されて輪郭線のみの画像データが得ら
れ、この画像データがフレームメモリ１に記憶される。

標準画像データは、基準となる対象から得られる画像デ
ータであり、対象画像データは、検査対象から得られる
画像データである。

フレームメモリ１は、アドレスカウンタ２により読出ア
ドレスが指定される。アドレスカウンタ２では、読出を
開始する位置の座標（Ｘ、Ｙ）と、読出の長さ（Ｌ）と
を指定でき、フレームメモリ１において指定された開始
点から指定された長さだけデータが読み出されると、加
算カウンタ３では、濃度の累加値（画像データは２値化
されているから、実際には“１″の数）が演算される。

ここに、アドレスカウンタ２は、フレームメモリ１の画
像データの一直線！上を走査するように、続出アドレス
を変化させる。加算カウンタ３は複数個（たとえば、４
個）設けられ、各直線！ごとに濃度の累加値が求められ
る。

アドレスカウンタ２への股建値の入力、および加算カウ
ンタ３の出力値の処理は、マイクロ゛コンピュータより
なる演算処理回路４により行われる。

しかして、検査を行う際には、まず、基準となる対象に
ついて標準画像データを求めて加算カウンタ３の出力値
を得た後、検査対象について対象画像データを求め、対
象画像データに対する加算カウンタ３の出力値と標準画
像データに対する出力値とを演算処理回路４で比較すれ
ば、標準画像データに対する対象画像データの誤差を検
出することができるのである。

［実施例２］上記実施例では、フレームメモリ１が１つだけ設けられ
、標準画像データと対象画像データとが同一のフレーム
メモリ１に記憶されるものであるから、標準画像データ
に対する処理と対象画像データに対する処理とが逐次処
理となって、処理時間が比較的長くなっている。

本実施例では、標準画像データと対象画像データとの照
合を同時に行うことにより、処理時間を短縮するもので
ある。すなわち、第２図に示すように、標準画像データ
を記憶する第１フレームメモリ１ａと、対象画像データ
を記憶する第２フレームメモリ１ｂとが設けられ、各フ
レームメモリ１　ａ、１　ｂには、それぞれアドレスカ
ウンタ２ａ。

２ｂが設けられる。各フレームメモリ１　ａ、１　ｂか
ら読み出されたデータは、排他的論理和回路５に入力さ
れて照合される。すなわち、排他的論理和回路５の出力
は、両フレームメモリ１　ａ、１　ｂからの出力が不一
致である場合にのみ“１”となるから、排他的論理和回
路５の出力値を加算カウンタ６により累加算すれば、損
率画像データと対象画像データとの誤差を求めることが
できるのである。この場合、標準画像データと対象画像
データとについて濃度の累加算を逐次行った後に累加値
の差を求めるのではなく、標準画像データと対象画像デ
ータとの差を求めた後にその差の累加値を求めるから、
最終的には同じ値が得られるにもかかわらず、処理に要
する時間は実施例１の場合よりも大幅に短縮されるので
ある。また、両アドレスカウンタ２ａ、２ｂにおいて読
出を開始する位置の座標（Ｘ、Ｙ）（Ｘ’、Ｙ’）は別
個に与えられ、対象画像データの標準画像データに対す
る変位の補正が容易にできるようになっている。

第２図には加算カウンタ６を１個だけ示しているが、複
数本の直線ｌについて検査する必要があれば、第１図と
同様に加算カウンタを複数個設けるようにしてもよい。

［実施例３］上記二実施例では、標準画像データに対して対象画像デ
ータは並進移動しか行わないという仮定のもとて処理を
行っているが、実際には標準画像データに対して対象画
像データが回転移動を伴うことも多い６本実施例では、
アドレスカウンタ２を、第３図のように構成することに
よって、回転移動している対象画像データに対しても対
応できるようにしている。

すなわち、アドレスカウンタ２は、フレームメモリ１．
１　ａ、１　ｂのＸ方向のアドレスおよびＹ方向のアド
レスをそれぞれ指定する一対のアップダウンカウンタｌ
ｌａ、ｌｌｂを備えている。また、図示していないが、
長さを指定するカウンタも備えている。

各アップダウンカウンタｌｌａ、ｌｌｂは、それぞれイ
ネーブル端子ＥＮ、クロック端子ＣＫ、アップダウン端
子ＵＤを備え、イネーブル端子ＥＮへの入力により、ア
ップダウンカウンタ１１ａ。

１１ｂが動作可能になっているときに、アップダウン端
子ＵＤへの入力によりアップカウントが指定されている
と、クロック端子ＣＫに入力されるクロック信号に同期
して出力値を増加させる。また、アップダウン端子ＵＤ
への入力によりダウンカウントが指定されていると、出
力値を減少させる。さらに、イネーブル端子ＥＮへの入
力により、アップダウンカウンタｌｌａ、ｌｌｂが動作
不能になっているときには、クロック端子ＣＫへの入力
があっても出力値は変化しない。

長さを指定するカウンタは、フレームメモリ１゜１　ａ
、１　ｂからのデータの読み出し時にセットされた値を
クロックが１つ入力されるたびに減算し、出力値が０に
なると、データの読み出しを停止させるようになってい
る。

しかるに、初め、フレームメモリ１．１　ａ、１　ｂを
続出禁止状態としておいて、アップダウンカウンタｌｌ
ａ、ｌｌｂの出力値を所望値に設定し、次に、長さ設定
用のカウンタに長さを設定するとともに、フレームメモ
リ１．１　ａ、１　ｂを読み出し可能状態にしてアップ
ダウンカウンタ１１ａ、１１ｂを動作させればよいので
ある。

ここに、各アップダウンカウンタ１１ａ、１１ｂの端子
の状態により、下表のように走査方向を８方向から選択
することができる。

ただし、上表において、Ｏは動作可能状態、×は動作不
能状態、Ｕはアップカウント、Ｄはダウンカウントをそ
れぞれ示す。

以上の構成によれば、直線の走査方向が任意に設定可能
になり、また、標準画像データに対して対象画像データ
が回転移動している場合でも対応可能となるのである。

［実施例４］本実施例では、第４図に示すように、アップダウンカウ
ンタ１１ａ、１１ｂへのクロック信号を分周回路１２に
通しているものである０分周回路１２の分周比は任意に
設定できるようになっており、しかも、１つのクロック
信号に対して２種類の出力が得られるようになっている
０両出方は入力されるクロック信号に対して異なる分周
比に設定可能であり、たとえば、Ｘ方向に対応するアッ
プダウンカウンタｌｌａに対してｎ個のクロック信号が
入力されるとき、Ｙ方向に対応するアップダウンカウン
タｌｌｂに対してｍ個のクロック信号が入力されるよう
に設定されていれば、第５図に示すように、ｍ／ｎの勾
配を有する直線上を走査することができるのである。こ
こに、第５図では、アップダウンカウンタｌｌａについ
てはアップカウント、アップダウンカウンタｌｌｂにつ
いてはダウンカウントに設定している。

本実施例構成のアドレスカウンタ２ａ、２ｂを用いた例
を第６図に示す、この場合、第７図に示すように、検査
対象を撮像してフレームメモリ１ｂに記憶し、次に、対
象画像データが標準画像データに対してどれだけ並進移
動し、どれだけ回転移動しているかを求める。ここで求
めた値に基づいて、分周回路１２の分周比と、アドレス
カウンタ２ａ、２ｂの初期値とを設定し、フレームメモ
リ１　ａ、１　ｂからのデータの読み出しを行う、これ
により、検査対象が傾いていても比較検査を行うことが
できるようになるのである。走査が完了すれば、加算カ
ウンタ６の出力値を読み出すことにより、対象画像デー
タが標準画像データに対してどれだけ誤差を有している
かがわかるから、誤差の程度により良否を判定すれば、
検査対象の良否を判定できるのである。

［発明の効果］本発明は上述のように、対象画像データと標準画像デー
タとの対応する任意の直線上の濃度の累加値を照合する
ようにしているものであり、対象画像データと標準画像
データとにおいて、任意の直線上で濃度の累加値を照合
するだけであるから、小規模の構成で実現でき、しかも
高速な処理が期待できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
本発明の他の実施例を示す概略構成図、第３図は本発明
に用いるアドレスカウンタの構成例を示すブロック図、
第４図は本発明に用いるアドレスカウンタの他の構成例
を示すブロック図、第５図は同上の動作説明図、第６図
は第４図のアドレスカウンタを用いた実施例の概略構成
図、第７図は同上の動作説明図である。１、ｌａ、１ｂ−−・フレームメモリ、２．２ａ、２ｂ
・・・アドレスカウンタ、３・・・加算カウンタ、４・
・・演算処理回路、５・・・排他的論理和回路、６・・
・加算カウンタ。 ■ 第１図第２図１・・・フレームメモリ２・・・アドレスカウンタ３・・・加算カウンタ４・・・演算処理回路代理人　弁理士　石　１）長　七

Claims

【特許請求の範囲】

（１）検査対象から得られた対象画像データを既知の標
準画像データに照合して対象画像データの標準画像デー
タに対する誤差を検出するパターンマッチング方法にお
いて、対象画像データと標準画像データとの対応する任
意の直線上の濃度の累加値を照合することを特徴とする
パターンマッチング方法。