JPH04220779A - パタ−ン認識装置及びその方法 - Google Patents

パタ−ン認識装置及びその方法

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JPH04220779A
JPH04220779A JP41255790A JP41255790A JPH04220779A JP H04220779 A JPH04220779 A JP H04220779A JP 41255790 A JP41255790 A JP 41255790A JP 41255790 A JP41255790 A JP 41255790A JP H04220779 A JPH04220779 A JP H04220779A
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JP
Japan
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JP41255790A
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English (en)
Inventor
Yuzo Ichiyama
市山 雄三
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Kaijo Corp
Original Assignee
Kaijo Corp
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パターンマッチングの
処理を行う際の処理時間の短縮化を実現することのでき
るパターン認識装置に関し、特に半導体集積回路(IC
)や大規模集積回路(LSI)の半導体部品のボンディ
ング装置に用いて好適なパターン認識装置及びその方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のパターン認識装置におい
て、粗いパターンマッチング処理を行う場合には、カメ
ラ等よりなる撮像装置により撮像された画像情報(以下
、データとも呼ぶ。)全てのデータの転送を通常の映像
信号の転送方式により行い、二値化処理部により二値化
し、この二値化されたディジタルデータを二次元展開制
御部により二次元方向に展開してメモリ内に記憶させる
。この記憶されたデータと予め記憶された基準パターン
とを画像情報内の全ての座標において通常の映像信号の
転送方式と同様に走査して順次パターンマッチングを行
った後、全画面についてのパターンマッチング数を算出
してその中で最もパターンマッチング数が大きい座標を
検出点としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
パターンマッチングは、メモリ内に順次記憶されたデー
タと予め記憶された基準パターンとのマッチングを行う
ために、通常の映像信号の転送方式と同様の走査を行っ
て順次パターンマッチングを行い、全画面についてのパ
ターンマッチング数を算出してその中で最もパターンマ
ッチング数が大きい座標を検出点とするため、処理時間
を多く必要とする欠点がある。
【0004】近年のように、ボンディング装置のような
短時間での処理性能が要求される装置では、従来のよう
な全画面全てについてデータ転送を行う方法では対応す
ることができない状況にある。
【0005】そこで、本発明は上記従来技術の欠点に鑑
みなされたもので、粗いパターンマッチング処理を行う
際の転送データの出力順序を画面中心かららせん状に行
い、予め決められたパターンマッチング数をもつ座標を
得た時に、その粗いパターンマッチングにおける検出点
として、それ以降の転送処理は行わないようにして処理
時間の短縮化を図ることのできるパターン認識装置及び
その方法を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、撮像装置より
入力された信号を基準サンプリングクロックによってサ
ンプリングして二値化された画像情報を記憶する第1の
記憶手段と、前記画像情報から予め規定されたエリア内
のパターンを基準パターンとして記憶する第2の記憶手
段と、前記第1の記憶手段に入力された画像情報を二次
元方向にらせん状に展開制御するらせん転送座標出力部
と、このらせん転送座標出力部からのアドレス信号によ
ってらせん状に走査して得られたデータと基準パターン
との二次元処理を行う相関器と、この相関器により得ら
れたパターンマッチング数の最大値を検出する最大値検
出部とを備え、前記第1の記憶手段に記憶された画像情
報と第2の記憶手段に記憶された基準パターンとのパタ
ーン認識を行う場合、画像データの転送順序を画面の中
心かららせん状に順次行い、画像データの大きさが基準
パターンの大きさと同一の大きさになったときから前記
サンプリングクロックによってサンプリングされた座標
毎にパターンマッチング数の算出を行って前記最大値検
出部に記憶させ、予め決められた値以上のパターンマッ
チング数が得られたときに、その座標をマッチングにお
ける検出点として、それ以降の転送を行わないように構
成したものである。
【0007】また、本発明は、撮像装置より入力された
信号を基準サンプリングクロックによってサンプリング
して二値化された画像情報を記憶する第1の記憶手段と
、前記画像情報から予め規定されたエリア内のパターン
を基準パターンとして記憶する第2の記憶手段と、前記
第1の記憶手段に入力された画像情報を二次元方向にら
せん状に展開制御するらせん転送座標出力部と、このら
せん転送座標出力部からのアドレス信号によってらせん
状に走査して得られたデータと基準パターンとの二次元
処理を行う相関器と、この相関器により得られたパター
ンマッチング数の最大値を検出する最大値検出部と、こ
の最大値検出部に予め規定された値と前記パターンマッ
チング数の最大値とを比較してその値が規定値を越えた
場合にパターンマッチング動作を停止させる制御部とを
備え、前記第1の記憶手段に記憶された画像情報と第2
の記憶手段に記憶された基準パターンとのパターン認識
を行う場合、画像データの転送順序を画面の中心からら
せん状に順次行い、画像データの大きさが基準パターン
の大きさと同一の大きさになったときから前記サンプリ
ングクロックによってサンプリングされた座標毎にパタ
ーンマッチング数の算出を行って前記最大値検出部に記
憶させ、予め決められた値以上のパターンマッチング数
が得られたときに、その座標をマッチングにおける検出
点として、それ以降の転送を行わないように構成したも
のである。
【0008】また、本発明は、撮像装置より入力された
信号を基準サンプリングクロックによってサンプリング
して二値化された画像情報を記憶する第1の記憶手段と
、前記画像情報から予め規定されたエリア内のパターン
を基準パターンとして第2の記憶手段に記憶させ、前記
第1の記憶手段に記憶された画像情報と第2の記憶手段
に記憶された基準パターンとのパターン認識を行う場合
に、画像データの転送順序を画面の中心かららせん状に
順次行って、画像データの大きさが基準パターンの大き
さと同一の大きさになったときから前記サンプリングク
ロックによってサンプリングされた座標毎にパターンマ
ッチング数の算出を行ってその最大値を順次記憶させ、
予め決められた値以上のパターンマッチング数が得られ
たときに、その座標をパターンマッチングにおける検出
点として、それ以降の転送を行わないように構成したも
のである。
【0009】
【実施例】次に、本発明に係るパターン認識装置の実施
例について説明する。図1は、本発明に係るパターン認
識装置の回路の構成を示すブロック図、図2aは、本発
明に係るパターン認識装置を用いて1フレーム分の画像
情報が二次元展開された状態を示す図、図2bは、予め
記憶される基準パターンを示す図である。
【0010】図1において、撮像装置1は、少なくとも
X方向及びY方向に移動可能なXYテーブル上に搭載さ
れ、テレビカメラ、レンズ、照明灯等で構成されている
。この撮像装置1は、下方に配置された図示せぬ搬送機
構上に位置決め載置されたリードフレーム、ICチップ
上のパッド等の半導体部品を撮像して画像情報(以下、
データとも呼ぶ。)として出力する。二値化処理部2は
、撮像装置1から出力された転送データをタイミング発
生部12で発生する基準サンプリングクロックによって
二値化処理を行う。二次元展開制御部3は、二値化処理
部2から順次入力される1フレーム分の画像情報を図2
aに示すような二次元方向への展開処理を行う。
【0011】フレームメモリ4は、二次元展開制御部3
から転送された1フレーム分の画像情報を記憶するメモ
リであって、このメモリは書換え可能なメモリ(RAM
)である。このメモリとしては、1フレーム分の画像情
報を記憶可能なフレームメモリが用いられているが、フ
ィールドメモリや複数のメモリを用いて複数フレーム分
の画像情報を記憶可能な構成としてもよい。
【0012】また、メモリ5は、書換え可能なメモリ(
RAM)であって、二次元展開制御部3から転送される
入力パターンから予め規定されたエリア内のパターンを
選定して図2bに示すような4×4,即ち16個の画素
(ピクセル)よりなる基準パターンを取り出して記憶す
るメモリである。この基準パターンは、図2bに示すよ
うにディジタル化された情報であり、例えば、斜線部が
黒情報として「1」で表わされ、その他の白情報が「0
」として表わされる。
【0013】基準パターン座標出力部6は、前記メモリ
5に予め規定されたエリア内のパターンを基準パターン
として記憶させるため、基準クロック並びに水平及び垂
直同期信号等を発生するタイミング発生部12によって
撮像装置1で撮像された画像情報の座標データが得られ
、この得られた座標データに基づいて図2aの平面中央
に基準パターンに相当する大きさのエリアを生成するた
め、メモリ5に記憶させるデータの座標をアドレス信号
として出力するものである。本実施例では、このメモリ
5に記憶させる基準パターンの生成を、起動時に行う構
成となっているが、例えば、ワイヤボンディング装置等
で予め条件設定等を行うセルフティーチ時において行う
ようにしてもよく、常に二次元展開制御部3からのデー
タから基準パターンを生成する必要はない。
【0014】また、らせん転送座標出力部7は、フレー
ムメモリ4に取り込まれたパターンマッチングの対象デ
ータをらせん状(後述する)に転送するための座標を生
成するものである。相関器8は、フレームメモリ4より
入力される入力パターンとメモリ5に記憶された基準パ
ターンとのパターンマッチングを行うものである。また
、らせんデータ転送データサイズ検出部9は、図2aの
破線で示す画像データの大きさが基準パターンの大きさ
と同一の大きさになったときから前記サンプリングクロ
ックによってサンプリングされた座標毎にパターンマッ
チング数の算出を行うための開始点mの検出制御を行う
ものである。
【0015】最大値検出部10は、らせんデータ転送デ
ータサイズ検出部9により起動制御され、パターンマッ
チング数の最大値を検出するものである。マッチング停
止制御部11は、最大値検出部10に予め規定された値
Qより大きいパターンマッチング数が検出された場合に
パターンマッチング動作を停止し、そのときの座標を保
持するためのトリガ信号を出力するものである。
【0016】なお、タイミング発生部12は、基準クロ
ック並びに基準となるサンプリングクロック並びに水平
及び垂直同期信号等を発生すると共に、図1に示す二次
元展開制御部3、基準パターン座標出力部6等のタイミ
ング制御を行う。また、装置全体の条件設定等並びに各
種制御は、図示せぬマイクロコンピュータ等よりなる制
御手段(CPU)により行われる。
【0017】次に、本実施例に係るパターン認識装置の
作用について説明する。
【0018】撮像装置1より入力された信号をタイミン
グ発生部12の基準サンプリングクロックによってサン
プリングして二値化処理部2によって二値化された画像
を得、これを二次元展開制御部3によって二次元方向に
展開し、1フレーム分の画像パターンをフレームメモリ
4にストア(記憶)すると同時に、基準パターン座標出
力部6によって出力されるアドレス信号によって規定さ
れた大きさのエリア内のパターンを基準パターンとして
メモリ5にストアする。
【0019】次に、撮像装置1により入力された新たな
画像情報と基準パターンとのパターンマッチングを行う
場合には、まず、タイミング発生部12によって起動さ
れるらせん転送座標出力部7の出力によりパターンマッ
チングのデータの転送を図2aに示される開始点sより
開始する。
【0020】この開始点sより図2aの矢印(←)で示
すように1クロック(1画素)づつシフトしながららせ
ん転送座標出力部7によって発生するアドレス信号にし
たがってらせん状に順番に転送され、この転送されたデ
ータの大きさが、図2bに示した基準パターンの大きさ
に達するまで行う。このとき、図2bに示す基準パター
ンとしての16個のデータが得られる。
【0021】この基準パターンと同一の大きさのデータ
が得られた図2aの開始点となるmの時点から、サンプ
リングクロックによってサンプリングされた座標毎にパ
ターンマッチング数を相関器8により算出して、その値
をそのパターンマッチング動作における最大マッチング
数として最大値検出部10にストアする。それ以降も、
図2aに示すようにらせん状にデータ転送を順次行って
パターンマッチングを行いながら、パターンマッチング
数を求める動作を繰り返し、それ以前に求められたパタ
ーンマッチング数の最大値よりも大きなパターンマッチ
ング数が得られた場合には、それ以前に最大値検出部1
0にストアされていた最大値を最大値検出部10にて更
新し、その値に代えて新たに算出されたパターンマッチ
ング数の値をその時点での最大値としてストアする。こ
の時に、外部の設定手段より制御手段を介して最大値検
出部10内に予め規定され記憶されている値Q以上のパ
ターンマッチング数が最大値として算出された場合には
、その時点(図2aのp)でパターンマッチング動作を
停止させる。
【0022】図2aの実線で示されるパターンと基準パ
ターンとは、黒情報が5で白情報が10で一致している
から、Q値は15として得られる。このQ値を15以上
(15を含む)としておけば、図2aが基準パターンと
一致したものとして検出される。このときのパターンマ
ッチングの対象となった座標をそのパターンマッチング
における検出点とする。
【0023】もし、図2aのP点まで走査されても予め
設定された値であるQ値以上のマッチング数が得られな
いときは、マッチング停止制御部11によりパターンマ
ッチング動作を強制的に停止させるべくらせん転送座標
出力部7に出力される。これによって、ボンディングを
行ってもボンディング不良が発生する可能性が高いもの
と制御手段で判定して搬送機構により次のものが到来す
るまで被搬送物を搬送して次の画像情報を得る等の所定
の動作に移行する。
【0024】以上のような工程によって、それ以降の画
像データの転送は行われないことになるので、その未転
送のデータの転送時間に相当する時間分だけ処理時間が
短縮されることになる。
【0025】本実施例では、基準パターンを16個の画
素で構成するようにしているが、これに限る必要のない
ことは勿論である。
【0026】なお、本発明に係るパターン認識装置によ
れば、高速にパターンマッチング動作を実現することが
できるから、例えば半導体製造装置であるワイヤーボン
ダーにおける位置検出装置に応用された際には、その生
産性を向上させることが可能であり、位置決め装置のず
れ量検出処理時間の短縮化を図ることができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
粗いパターンマッチング処理を行う際の転送データの出
力順序を画面中心かららせん状に行い、予め決められた
パターンマッチング数をもつ座標を得た時に、その粗い
パターンマッチングにおける検出点として、それ以降の
転送処理は行わないで処理を行うようにしたので、高速
にパターンマッチング動作を実現することができ処理時
間の短縮化を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係るパターン認識装置の回路
構成を示すブロック図である。
【図2】図2aは、本発明に係るパターン認識装置を用
いて1フレーム分の画像情報が二次元展開された状態を
示す図であり、図2bは、予め記憶される基準パターン
を示す図である。
【符合の説明】
1  撮像装置 2  二値化処理部 3  二次元展開制御部 4  フレームメモリ 5  メモリ(基準パターンをストアするメモリ)6 
 基準パターン座標出力部 7  らせん転送座標出力部 8  相関器 9  らせんデータ転送データサイズ検出部10  最
大値検出部 11  マッチング停止制御部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  撮像装置より入力された信号を基準サ
    ンプリングクロックによってサンプリングして二値化さ
    れた画像情報を記憶する第1の記憶手段と、前記画像情
    報から予め規定されたエリア内のパターンを基準パター
    ンとして記憶する第2の記憶手段と、前記第1の記憶手
    段に入力された画像情報を二次元方向にらせん状に展開
    制御するらせん転送座標出力部と、このらせん転送座標
    出力部からのアドレス信号によってらせん状に走査して
    得られたデータと基準パターンとの二次元処理を行う相
    関器と、この相関器により得られたパターンマッチング
    数の最大値を検出する最大値検出部とを備え、前記第1
    の記憶手段に記憶された画像情報と第2の記憶手段に記
    憶された基準パターンとのパターン認識を行う場合、画
    像データの転送順序を画面の中心かららせん状に順次行
    い、画像データの大きさが基準パターンの大きさと同一
    の大きさになったときから前記サンプリングクロックに
    よってサンプリングされた座標毎にパターンマッチング
    数の算出を行って前記最大値検出部に記憶させ、予め決
    められた値以上のパターンマッチング数が得られたとき
    に、その座標をマッチングにおける検出点として、それ
    以降の転送を行わないように構成したことを特徴とする
    パターン認識装置。
  2. 【請求項2】  撮像装置より入力された信号を基準サ
    ンプリングクロックによってサンプリングして二値化さ
    れた画像情報を記憶する第1の記憶手段と、前記画像情
    報から予め規定されたエリア内のパターンを基準パター
    ンとして記憶する第2の記憶手段と、前記第1の記憶手
    段に入力された画像情報を二次元方向にらせん状に展開
    制御するらせん転送座標出力部と、このらせん転送座標
    出力部からのアドレス信号によってらせん状に走査して
    得られたデータと基準パターンとの二次元処理を行う相
    関器と、この相関器により得られたパターンマッチング
    数の最大値を検出する最大値検出部と、この最大値検出
    部に予め規定された値と前記パターンマッチング数の最
    大値とを比較してその値が規定値を越えた場合にパター
    ンマッチング動作を停止させる制御部とを備え、前記第
    1の記憶手段に記憶された画像情報と第2の記憶手段に
    記憶された基準パターンとのパターン認識を行う場合、
    画像データの転送順序を画面の中心かららせん状に順次
    行い、画像データの大きさが基準パターンの大きさと同
    一の大きさになったときから前記サンプリングクロック
    によってサンプリングされた座標毎にパターンマッチン
    グ数の算出を行って前記最大値検出部に記憶させ、予め
    決められた値以上のパターンマッチング数が得られたと
    きに、その座標をマッチングにおける検出点として、そ
    れ以降の転送を行わないように構成したことを特徴とす
    るパターン認識装置。
  3. 【請求項3】  撮像装置より入力された信号を基準サ
    ンプリングクロックによってサンプリングして二値化さ
    れた画像情報を記憶する第1の記憶手段と、前記画像情
    報から予め規定されたエリア内のパターンを基準パター
    ンとして第2の記憶手段に記憶させ、前記第1の記憶手
    段に記憶された画像情報と第2の記憶手段に記憶された
    基準パターンとのパターン認識を行う場合に、画像デー
    タの転送順序を画面の中心かららせん状に順次行って、
    画像データの大きさが基準パターンの大きさと同一の大
    きさになったときから前記サンプリングクロックによっ
    てサンプリングされた座標毎にパターンマッチング数の
    算出を行ってその最大値を順次記憶させ、予め決められ
    た値以上のパターンマッチング数が得られたときに、そ
    の座標をパターンマッチングにおける検出点として、そ
    れ以降の転送を行わないようにしたことを特徴とするパ
    ターン認識方法。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5713342A (en) * 1980-06-27 1982-01-23 Kirin Brewery Co Ltd Defect detecting system
JPH02122380A (ja) * 1988-10-31 1990-05-10 Juki Corp パターン認識用画像データ走査方式

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