JP2780953B2 - 線形相関回路 - Google Patents
線形相関回路Info
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- JP2780953B2 JP2780953B2 JP7163194A JP16319495A JP2780953B2 JP 2780953 B2 JP2780953 B2 JP 2780953B2 JP 7163194 A JP7163194 A JP 7163194A JP 16319495 A JP16319495 A JP 16319495A JP 2780953 B2 JP2780953 B2 JP 2780953B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多値画像の位置決めに
用いる線形相関回路に関する。
用いる線形相関回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、基準となる基準画像を予め画像メ
モリに登録しておき、基準画像と検査画像との相関演算
を行うことにより、多値画像の位置決めを行う技術がよ
く用いられている。
モリに登録しておき、基準画像と検査画像との相関演算
を行うことにより、多値画像の位置決めを行う技術がよ
く用いられている。
【０００３】図８は、従来の線形相関回路の構成を示す
ものである。図９は、基準画像の検索領域を示すもので
あり、図１０は、検査画像の検索領域を示すものであ
る。カメラ１１により基準となる物体（ウェハなど）が
写され、Ｎ×Ｍ（例えば、４００×４００）画素の検索
領域を有する基準画像が画像メモリ１２に登録される。
次に、カメラ１１により被検査物体（ウェハなど）が写
され、例えば、４００×４００画素の検索領域を有する
検査画像が画像メモリ１２に登録される。
ものである。図９は、基準画像の検索領域を示すもので
あり、図１０は、検査画像の検索領域を示すものであ
る。カメラ１１により基準となる物体（ウェハなど）が
写され、Ｎ×Ｍ（例えば、４００×４００）画素の検索
領域を有する基準画像が画像メモリ１２に登録される。
次に、カメラ１１により被検査物体（ウェハなど）が写
され、例えば、４００×４００画素の検索領域を有する
検査画像が画像メモリ１２に登録される。
【０００４】なお、カメラ１１は、ＣＣＤカメラ、ビデ
オカメラ及びデジタルカメラのいずれであってもよい。
積和演算部１３では、検査画像の検索領域と基準画像の
検索領域について積和演算を行い、その演算結果から相
関値を算出する処理が、以下の手順で繰り返し実行され
る。
オカメラ及びデジタルカメラのいずれであってもよい。
積和演算部１３では、検査画像の検索領域と基準画像の
検索領域について積和演算を行い、その演算結果から相
関値を算出する処理が、以下の手順で繰り返し実行され
る。
【０００５】まず、検査画像の検索領域と基準画像の検
索領域について積和演算を行い、その演算結果の相関値
を算出する。次に、検査画像の検索領域をＸ方向に１画
素ずらした新たな検索領域と基準画像の検索領域につい
て積和演算を行い、その演算結果の相関値を算出する。
これをＮ´（例えば、４０）画素ずれるまで繰り返し、
Ｎ´個の相関値を算出する。
索領域について積和演算を行い、その演算結果の相関値
を算出する。次に、検査画像の検索領域をＸ方向に１画
素ずらした新たな検索領域と基準画像の検索領域につい
て積和演算を行い、その演算結果の相関値を算出する。
これをＮ´（例えば、４０）画素ずれるまで繰り返し、
Ｎ´個の相関値を算出する。
【０００６】次に、検査画像の検索領域を当初の位置に
戻し、かつ、検査画像の検索領域をＹ方向に１画素ずら
した新たな検索領域を作成する。この新たな検索領域と
基準画像の検索領域について積和演算を行い、その演算
結果の相関値を算出する。また、検査画像の検索領域を
Ｘ方向に１画素ずらした新たな検索領域と基準画像の検
索領域について積和演算を行い、その演算結果の相関値
を算出する。これをＮ´画素ずれるまで繰り返し、Ｎ´
個の相関値を算出する。
戻し、かつ、検査画像の検索領域をＹ方向に１画素ずら
した新たな検索領域を作成する。この新たな検索領域と
基準画像の検索領域について積和演算を行い、その演算
結果の相関値を算出する。また、検査画像の検索領域を
Ｘ方向に１画素ずらした新たな検索領域と基準画像の検
索領域について積和演算を行い、その演算結果の相関値
を算出する。これをＮ´画素ずれるまで繰り返し、Ｎ´
個の相関値を算出する。
【０００７】次に、検査画像の検索領域を当初の位置に
戻し、かつ、検査画像の検索領域をＹ方向にさらに１画
素ずらした新たな検索領域を作成し、同様の処理を行
う。Ｙ方向には、例えば、Ｍ´（例えば、４０）画素ず
れるまで繰り返し相関演算が行われる。これにより、Ｎ
´×Ｍ´個の相関値が得られる。
戻し、かつ、検査画像の検索領域をＹ方向にさらに１画
素ずらした新たな検索領域を作成し、同様の処理を行
う。Ｙ方向には、例えば、Ｍ´（例えば、４０）画素ず
れるまで繰り返し相関演算が行われる。これにより、Ｎ
´×Ｍ´個の相関値が得られる。
【０００８】最大値検出部１４では、積和演算部１３で
得られた相関値のうち、最も大きな相関値を検出する。
相関値が大きいということは、基準画像と検査画像の一
致度が高いということであり、相関値の最大値を検出す
ることにより、物体の位置合せを行うことができる。
得られた相関値のうち、最も大きな相関値を検出する。
相関値が大きいということは、基準画像と検査画像の一
致度が高いということであり、相関値の最大値を検出す
ることにより、物体の位置合せを行うことができる。
【０００９】上述の線形相関回路によれば、１回の積和
演算の回数は、基準画像又は検査画像の検索領域内の画
素数に等しく、４００×４００＝１６００００回とな
る。また、積和演算の繰り返し回数は、Ｘ方向にＮ´
回、Ｙ方向にＭ´回であるため、例えば、Ｎ´＝Ｍ´＝
４０とすると、４０×４０＝１６００回となる。
演算の回数は、基準画像又は検査画像の検索領域内の画
素数に等しく、４００×４００＝１６００００回とな
る。また、積和演算の繰り返し回数は、Ｘ方向にＮ´
回、Ｙ方向にＭ´回であるため、例えば、Ｎ´＝Ｍ´＝
４０とすると、４０×４０＝１６００回となる。
【００１０】従って、多値画像の位置決めを行うに当っ
て、掛け算の総数は、１６００００×１６００＝２５６
００００００となる。このように、従来の線形相関回路
を用いて多値画像の位置決めを行う場合、高精度に位置
決めを行うことができる反面、画像の大きさに比例して
処理時間が顕著に増大するという欠点がある。
て、掛け算の総数は、１６００００×１６００＝２５６
００００００となる。このように、従来の線形相関回路
を用いて多値画像の位置決めを行う場合、高精度に位置
決めを行うことができる反面、画像の大きさに比例して
処理時間が顕著に増大するという欠点がある。
【００１１】なお、現在、縮小画像によって概略の位置
決めを行い、その縮小画像の一部を拡大して詳細な位置
決めを行う技術が開発されているが、かかる技術は、２
度の位置決めが必要であるため、処理時間が多大となる
欠点がある。
決めを行い、その縮小画像の一部を拡大して詳細な位置
決めを行う技術が開発されているが、かかる技術は、２
度の位置決めが必要であるため、処理時間が多大となる
欠点がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
多値画像の位置決めに際し、画像の大きさに比例して処
理時間も増大するという欠点がある。本発明は、上記欠
点を解決すべくなされたもので、その目的は、多値画像
の位置決めを行う場合に、画像の大きさにかかわらず、
高速かつ高精度に位置決めを行うことである。
多値画像の位置決めに際し、画像の大きさに比例して処
理時間も増大するという欠点がある。本発明は、上記欠
点を解決すべくなされたもので、その目的は、多値画像
の位置決めを行う場合に、画像の大きさにかかわらず、
高速かつ高精度に位置決めを行うことである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の線形相関回路は、位置が定まった円板状物
体の画像を取り込み、基準画像として画像メモリ部に登
録する手段と、位置が定まっていない円板状物体の画像
を取り込み、検査画像として画像メモリ部に登録する手
段と、前記基準画像の円板状物体の中心から等距離で、
かつ、前記基準画像の円板状物体の中心に対して約９０
°の位置関係で、Ｎ×Ｍ画素の第１及び第２検索領域を
配置する手段と、前記基準画像の円板状物体の中心に対
応する前記検査画像の所定位置から等距離で、かつ、前
記検査画像の所定位置に対して約９０°の位置関係で、
Ｎ×Ｍ画素の第３及び第４検索領域を配置する手段と、
前記第１検索領域と前記第３検索領域の相関値を得る処
理を、前記第３検索領域の位置を移動させながら繰り返
し行って複数の相関値を得る手段と、前記第２検索領域
と前記第４検索領域の相関値を得る処理を、前記第４検
索領域の位置を移動させながら繰り返し行って複数の相
関値を得る手段と、前記第１及び第３検索領域の相関値
と前記第２及び第４検索領域の相関値を掛け合わせた値
に基づいて、前記検査画像の円板状物体の位置合せを行
う手段とを備える。
め、本発明の線形相関回路は、位置が定まった円板状物
体の画像を取り込み、基準画像として画像メモリ部に登
録する手段と、位置が定まっていない円板状物体の画像
を取り込み、検査画像として画像メモリ部に登録する手
段と、前記基準画像の円板状物体の中心から等距離で、
かつ、前記基準画像の円板状物体の中心に対して約９０
°の位置関係で、Ｎ×Ｍ画素の第１及び第２検索領域を
配置する手段と、前記基準画像の円板状物体の中心に対
応する前記検査画像の所定位置から等距離で、かつ、前
記検査画像の所定位置に対して約９０°の位置関係で、
Ｎ×Ｍ画素の第３及び第４検索領域を配置する手段と、
前記第１検索領域と前記第３検索領域の相関値を得る処
理を、前記第３検索領域の位置を移動させながら繰り返
し行って複数の相関値を得る手段と、前記第２検索領域
と前記第４検索領域の相関値を得る処理を、前記第４検
索領域の位置を移動させながら繰り返し行って複数の相
関値を得る手段と、前記第１及び第３検索領域の相関値
と前記第２及び第４検索領域の相関値を掛け合わせた値
に基づいて、前記検査画像の円板状物体の位置合せを行
う手段とを備える。
【００１４】本発明の線形相関回路は、位置が定まった
任意の形状を有する物体の画像を取り込み、基準画像と
して画像メモリ部に登録する手段と、位置が定まってい
ない任意の形状を有する物体の画像を取り込み、検査画
像として画像メモリ部に登録する手段と、前記基準画像
の物体の任意の点から等距離で、かつ、前記基準画像の
物体の任意の点に対して約９０°の位置関係で、Ｎ×Ｍ
画素の第１及び第２検索領域を配置する手段と、前記基
準画像の物体の任意の点に対応する前記検査画像の所定
位置から等距離で、かつ、前記検査画像の所定位置に対
して約９０°の位置関係で、Ｎ×Ｍ画素の第３及び第４
検索領域を配置する手段と、前記第１検索領域と前記第
３検索領域の相関値を得る処理を、前記第３検索領域の
位置を移動させながら繰り返し行って複数の相関値を得
る手段と、前記第２検索領域と前記第４検索領域の相関
値を得る処理を、前記第４検索領域の位置を移動させな
がら繰り返し行って複数の相関値を得る手段と、前記第
１及び第３検索領域の相関値と前記第２及び第４検索領
域の相関値を掛け合わせた値に基づいて、前記検査画像
の物体の位置合せを行う手段とを備える。
任意の形状を有する物体の画像を取り込み、基準画像と
して画像メモリ部に登録する手段と、位置が定まってい
ない任意の形状を有する物体の画像を取り込み、検査画
像として画像メモリ部に登録する手段と、前記基準画像
の物体の任意の点から等距離で、かつ、前記基準画像の
物体の任意の点に対して約９０°の位置関係で、Ｎ×Ｍ
画素の第１及び第２検索領域を配置する手段と、前記基
準画像の物体の任意の点に対応する前記検査画像の所定
位置から等距離で、かつ、前記検査画像の所定位置に対
して約９０°の位置関係で、Ｎ×Ｍ画素の第３及び第４
検索領域を配置する手段と、前記第１検索領域と前記第
３検索領域の相関値を得る処理を、前記第３検索領域の
位置を移動させながら繰り返し行って複数の相関値を得
る手段と、前記第２検索領域と前記第４検索領域の相関
値を得る処理を、前記第４検索領域の位置を移動させな
がら繰り返し行って複数の相関値を得る手段と、前記第
１及び第３検索領域の相関値と前記第２及び第４検索領
域の相関値を掛け合わせた値に基づいて、前記検査画像
の物体の位置合せを行う手段とを備える。
【００１５】本発明の線形相関回路は、位置が定まった
物体のカラ−画像を取り込み、基準画像として画像メモ
リ部に登録する手段と、位置が定まっていない物体のカ
ラ−画像を取り込み、検査画像として画像メモリ部に登
録する手段と、前記基準画像の第１色を表す画像メモリ
の任意の点から一定距離の位置にＮ×Ｍ画素の第１検索
領域を配置する手段と、前記基準画像の第２色を表す画
像メモリの任意の点から一定距離で、かつ、任意の点に
対して前記第１の検索領域と約９０°の位置関係でＮ×
Ｍ画素の第２検索領域を配置する手段と、前記基準画像
の第１色を表す画像メモリの任意の点に対応する前記検
査画像の所定位置から一定距離の位置にＮ×Ｍ画素の第
３検索領域を配置する手段と、前記基準画像の第２色を
表す画像メモリの任意の点に対応する前記検査画像の所
定位置から一定距離の位置で、かつ、所定位置に対して
前記第３検索領域と約９０°の位置関係でＮ×Ｍ画素の
第４検索領域を配置する手段と、前記第１検索領域と前
記第３検索領域の相関値を得る処理を、前記第３検索領
域の位置を移動させながら繰り返し行って複数の相関値
を得る手段と、前記第２検索領域と前記第４検索領域の
相関値を得る処理を、前記第４検索領域の位置を移動さ
せながら繰り返し行って複数の相関値を得る手段と、前
記第１及び第３検索領域の相関値と前記第２及び第４検
索領域の相関値を掛け合わせた値に基づいて、前記検査
画像の物体の位置合せを行う手段とを備える。前記第３
及び第４検索領域は、Ｘ方向にＮ´画素の範囲で１画素
ずつ移動し、Ｙ方向にＭ´画素の範囲で１画素ずつ移動
する。
物体のカラ−画像を取り込み、基準画像として画像メモ
リ部に登録する手段と、位置が定まっていない物体のカ
ラ−画像を取り込み、検査画像として画像メモリ部に登
録する手段と、前記基準画像の第１色を表す画像メモリ
の任意の点から一定距離の位置にＮ×Ｍ画素の第１検索
領域を配置する手段と、前記基準画像の第２色を表す画
像メモリの任意の点から一定距離で、かつ、任意の点に
対して前記第１の検索領域と約９０°の位置関係でＮ×
Ｍ画素の第２検索領域を配置する手段と、前記基準画像
の第１色を表す画像メモリの任意の点に対応する前記検
査画像の所定位置から一定距離の位置にＮ×Ｍ画素の第
３検索領域を配置する手段と、前記基準画像の第２色を
表す画像メモリの任意の点に対応する前記検査画像の所
定位置から一定距離の位置で、かつ、所定位置に対して
前記第３検索領域と約９０°の位置関係でＮ×Ｍ画素の
第４検索領域を配置する手段と、前記第１検索領域と前
記第３検索領域の相関値を得る処理を、前記第３検索領
域の位置を移動させながら繰り返し行って複数の相関値
を得る手段と、前記第２検索領域と前記第４検索領域の
相関値を得る処理を、前記第４検索領域の位置を移動さ
せながら繰り返し行って複数の相関値を得る手段と、前
記第１及び第３検索領域の相関値と前記第２及び第４検
索領域の相関値を掛け合わせた値に基づいて、前記検査
画像の物体の位置合せを行う手段とを備える。前記第３
及び第４検索領域は、Ｘ方向にＮ´画素の範囲で１画素
ずつ移動し、Ｙ方向にＭ´画素の範囲で１画素ずつ移動
する。
【００１６】
【作用】上記構成によれば、円板状物体や任意の形状の
物体の位置合せを行うに際して、検索領域を２つに分
け、各々の検索領域を円板状物体の中心に対して概ね９
０°の位置関係で配置すると共に、各々の検索領域で得
られた相関値を互いに掛け合わせることにより、位置合
せを行っている。
物体の位置合せを行うに際して、検索領域を２つに分
け、各々の検索領域を円板状物体の中心に対して概ね９
０°の位置関係で配置すると共に、各々の検索領域で得
られた相関値を互いに掛け合わせることにより、位置合
せを行っている。
【００１７】これにより、多値画像の位置決めを行う場
合に、画像の大きさにかかわらず、高速かつ高精度に位
置合せを行うことができる。また、カラ−画像のような
場合には、ＲＧＢの３色の画像デ−タのうちの１つの特
徴的な部分の位置検出や、ＲＧＢを線形結合させた色情
報のうちの１つの特徴的な部分の位置検出などを行うこ
ともできる。
合に、画像の大きさにかかわらず、高速かつ高精度に位
置合せを行うことができる。また、カラ−画像のような
場合には、ＲＧＢの３色の画像デ−タのうちの１つの特
徴的な部分の位置検出や、ＲＧＢを線形結合させた色情
報のうちの１つの特徴的な部分の位置検出などを行うこ
ともできる。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の線形相
関回路について詳細に説明する。図１は、本発明の線形
相関回路の構成を示すものである。図２は、基準画像の
検索領域を示すものであり、図３は、検査画像の検索領
域を示すものである。
関回路について詳細に説明する。図１は、本発明の線形
相関回路の構成を示すものである。図２は、基準画像の
検索領域を示すものであり、図３は、検査画像の検索領
域を示すものである。
【００１９】カメラ１１により基準となる円板状物体
（ウェハなど）が写され、Ｎ×Ｍ（例えば、４０×４
０）画素の検索領域Ａ及びＮ×Ｍ画素の検索領域Ｂを有
する基準画像が画像メモリ１２に登録される。次に、カ
メラ１１により被検査物体（ウェハなど）が写され、Ｎ
×Ｍ画素の検索領域Ａ´及びＮ×Ｍ画素の検索領域Ｂ´
を有する検査画像が画像メモリ１２に登録される。
（ウェハなど）が写され、Ｎ×Ｍ（例えば、４０×４
０）画素の検索領域Ａ及びＮ×Ｍ画素の検索領域Ｂを有
する基準画像が画像メモリ１２に登録される。次に、カ
メラ１１により被検査物体（ウェハなど）が写され、Ｎ
×Ｍ画素の検索領域Ａ´及びＮ×Ｍ画素の検索領域Ｂ´
を有する検査画像が画像メモリ１２に登録される。
【００２０】なお、円板状物体は、例えば、４００×４
００画素の大きさを有しているものとし、基準画像にお
ける円板状物体の中心点は、予め確認されているものと
する。
００画素の大きさを有しているものとし、基準画像にお
ける円板状物体の中心点は、予め確認されているものと
する。
【００２１】基準画像の検索領域Ａと検索領域Ｂは、図
２及び図４に示すように、円板状物体の中心Ｏに対して
概ね９０°の位置関係で配置され、かつ、円板状物体の
中心Ｏから等距離の位置に配置されている。また、基準
画像の検索領域Ａの中心は、円板状物体の中心Ｏを原点
とする直交座標のＹ軸上に存在し、基準画像の検索領域
Ｂの中心は、円板状物体の中心Ｏを原点とする直交座標
のＸ軸上に存在している。
２及び図４に示すように、円板状物体の中心Ｏに対して
概ね９０°の位置関係で配置され、かつ、円板状物体の
中心Ｏから等距離の位置に配置されている。また、基準
画像の検索領域Ａの中心は、円板状物体の中心Ｏを原点
とする直交座標のＹ軸上に存在し、基準画像の検索領域
Ｂの中心は、円板状物体の中心Ｏを原点とする直交座標
のＸ軸上に存在している。
【００２２】検査画像の検索領域Ａ´と検索領域Ｂ´
は、図３及び図４に示すように、基準画像の円板状物体
の中心Ｏに対応する検査画像の所定位置に対して概ね９
０°の位置関係で配置され、かつ、検査画像の所定位置
から等距離の位置に配置されている。また、検査画像の
検索領域Ａ´は、検査画像の所定位置を原点とする直交
座標のＹ軸の近傍に存在し、検査画像の検索領域Ｂ´
は、検査画像の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸上
の近傍に存在している。
は、図３及び図４に示すように、基準画像の円板状物体
の中心Ｏに対応する検査画像の所定位置に対して概ね９
０°の位置関係で配置され、かつ、検査画像の所定位置
から等距離の位置に配置されている。また、検査画像の
検索領域Ａ´は、検査画像の所定位置を原点とする直交
座標のＹ軸の近傍に存在し、検査画像の検索領域Ｂ´
は、検査画像の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸上
の近傍に存在している。
【００２３】なお、カメラ１１は、ＣＣＤカメラ、ビデ
オカメラ及びデジタルカメラのいずれであってもよい。
積和演算部１３では、検査画像の検索領域と基準画像の
検索領域について積和演算を行い、その演算結果から相
関値を算出する処理が、以下の手順で繰り返し実行され
る。
オカメラ及びデジタルカメラのいずれであってもよい。
積和演算部１３では、検査画像の検索領域と基準画像の
検索領域について積和演算を行い、その演算結果から相
関値を算出する処理が、以下の手順で繰り返し実行され
る。
【００２４】まず、検査画像の検索領域Ａ´と基準画像
の検索領域Ａについて積和演算を行い、その演算結果の
相関値を算出すると共に、検査画像の検索領域Ｂ´と基
準画像の検索領域Ｂについて積和演算を行い、その演算
結果の相関値を算出する 次に、検査画像の検索領域Ａ´，Ｂ´をそれぞれＸ方向
に１画素ずらした新たな検索領域と基準画像の検索領域
について積和演算を行い、その演算結果の相関値を算出
する。これをＮ´（例えば、４０）画素ずれるまで繰り
返し、相関値を算出する。
の検索領域Ａについて積和演算を行い、その演算結果の
相関値を算出すると共に、検査画像の検索領域Ｂ´と基
準画像の検索領域Ｂについて積和演算を行い、その演算
結果の相関値を算出する 次に、検査画像の検索領域Ａ´，Ｂ´をそれぞれＸ方向
に１画素ずらした新たな検索領域と基準画像の検索領域
について積和演算を行い、その演算結果の相関値を算出
する。これをＮ´（例えば、４０）画素ずれるまで繰り
返し、相関値を算出する。
【００２５】次に、検査画像の検索領域を当初の位置に
戻し、かつ、検査画像の検索領域Ａ´，Ｂ´をＹ方向に
１画素ずらした新たな検索領域を作成する。この新たな
検索領域と基準画像の検索領域について積和演算を行
い、その演算結果の相関値を算出する。また、検査画像
の検索領域をＸ方向に１画素ずらした新たな検索領域と
基準画像の検索領域について積和演算を行い、その演算
結果の相関値を算出する。これをＮ´（例えば、４０）
画素ずれるまで繰り返し、相関値を算出する。
戻し、かつ、検査画像の検索領域Ａ´，Ｂ´をＹ方向に
１画素ずらした新たな検索領域を作成する。この新たな
検索領域と基準画像の検索領域について積和演算を行
い、その演算結果の相関値を算出する。また、検査画像
の検索領域をＸ方向に１画素ずらした新たな検索領域と
基準画像の検索領域について積和演算を行い、その演算
結果の相関値を算出する。これをＮ´（例えば、４０）
画素ずれるまで繰り返し、相関値を算出する。
【００２６】次に、検査画像の検索領域を当初の位置に
戻し、かつ、検査画像の検索領域をＹ方向にさらに１画
素ずらした新たな検索領域を作成し、同様の処理を行
う。Ｙ方向には、例えば、Ｍ´（例えば、４０）画素ず
れるまで繰り返し相関演算が行われ、相関値が得られ
る。
戻し、かつ、検査画像の検索領域をＹ方向にさらに１画
素ずらした新たな検索領域を作成し、同様の処理を行
う。Ｙ方向には、例えば、Ｍ´（例えば、４０）画素ず
れるまで繰り返し相関演算が行われ、相関値が得られ
る。
【００２７】テ−ブル１５は、検索領域Ａ，Ａ´の相関
値及び検索領域Ｂ，Ｂ´の相関値をそれぞれ格納する。
検索領域ＡとＡ´の積和演算は、円板状物体の中心（検
査画像の所定位置）を原点とする直交座標のＹ軸方向の
物体の位置決めを行うためのものであり、検索領域Ｂと
Ｂ´の積和演算は、円板状物体の中心（検査画像の所定
位置）を原点とする直交座標のＸ軸方向の物体の位置決
めを行うためのものである。従って、いずれの相関値が
欠けても、十分な位置決めを行うことができない。
値及び検索領域Ｂ，Ｂ´の相関値をそれぞれ格納する。
検索領域ＡとＡ´の積和演算は、円板状物体の中心（検
査画像の所定位置）を原点とする直交座標のＹ軸方向の
物体の位置決めを行うためのものであり、検索領域Ｂと
Ｂ´の積和演算は、円板状物体の中心（検査画像の所定
位置）を原点とする直交座標のＸ軸方向の物体の位置決
めを行うためのものである。従って、いずれの相関値が
欠けても、十分な位置決めを行うことができない。
【００２８】そこで、積算部１６により、検索領域Ａと
Ａ´の積和演算による相関値と検索領域ＢとＢ´の積和
演算による相関値を互いに掛け合わせる。そして、最大
値検出部１４では、最終的に得られた相関値のうち、最
も大きな相関値を検出する。相関値が大きいということ
は、基準画像と検査画像の一致度が高いということであ
り、相関値の最大値を検出することにより、物体の位置
合せを行うことができる。
Ａ´の積和演算による相関値と検索領域ＢとＢ´の積和
演算による相関値を互いに掛け合わせる。そして、最大
値検出部１４では、最終的に得られた相関値のうち、最
も大きな相関値を検出する。相関値が大きいということ
は、基準画像と検査画像の一致度が高いということであ
り、相関値の最大値を検出することにより、物体の位置
合せを行うことができる。
【００２９】上述の線形相関回路によれば、１回の積和
演算の回数は、基準画像又は検査画像の検索領域内の画
素数に等しく、Ｎ×Ｍとなり、Ｎ＝Ｍ＝４０とすると、
４０×４０＝１６００回となる。また、積和演算の繰り
返し回数は、Ｘ方向にＮ´回、Ｙ方向にＭ´回であるた
め、例えば、Ｎ´＝Ｍ´＝４０とすると、４０×４０＝
１６００回となる。また、積算部１６での相関値の掛け
算は、相関値の数に等しく、１６００回である。
演算の回数は、基準画像又は検査画像の検索領域内の画
素数に等しく、Ｎ×Ｍとなり、Ｎ＝Ｍ＝４０とすると、
４０×４０＝１６００回となる。また、積和演算の繰り
返し回数は、Ｘ方向にＮ´回、Ｙ方向にＭ´回であるた
め、例えば、Ｎ´＝Ｍ´＝４０とすると、４０×４０＝
１６００回となる。また、積算部１６での相関値の掛け
算は、相関値の数に等しく、１６００回である。
【００３０】従って、多値画像の位置決めを行うに当っ
て、掛け算の総数は、１６００×１６００×１６００＝
２５６１６００となる。このように、本発明の線形相関
回路を用いて多値画像の位置決めを行う場合、高精度に
位置決めを行うことができると共に、従来の位置決めに
比べて掛け算の総数が１／１００に減少する。
て、掛け算の総数は、１６００×１６００×１６００＝
２５６１６００となる。このように、本発明の線形相関
回路を用いて多値画像の位置決めを行う場合、高精度に
位置決めを行うことができると共に、従来の位置決めに
比べて掛け算の総数が１／１００に減少する。
【００３１】従って、多値画像の位置決めに際して、従
来の処理よりも大幅に処理時間を短縮することができ
る。次に、本発明の線形相関回路の他の例について説明
する。
来の処理よりも大幅に処理時間を短縮することができ
る。次に、本発明の線形相関回路の他の例について説明
する。
【００３２】図１は、本発明の線形相関回路の構成を示
すものである。図５は、基準画像の検索領域を示すもの
であり、図６は、検査画像の検索領域を示すものであ
る。カメラ１１により基準となる任意の形状を有する物
体が写され、Ｎ×Ｍ（例えば、４０×４０）画素の検索
領域Ａ及びＮ×Ｍ画素の検索領域Ｂを有する基準画像が
画像メモリ１２に登録される。次に、カメラ１１により
被検査物体が写され、Ｎ×Ｍ画素の検索領域Ａ´及びＮ
×Ｍ画素の検索領域Ｂ´を有する検査画像が画像メモリ
１２に登録される。
すものである。図５は、基準画像の検索領域を示すもの
であり、図６は、検査画像の検索領域を示すものであ
る。カメラ１１により基準となる任意の形状を有する物
体が写され、Ｎ×Ｍ（例えば、４０×４０）画素の検索
領域Ａ及びＮ×Ｍ画素の検索領域Ｂを有する基準画像が
画像メモリ１２に登録される。次に、カメラ１１により
被検査物体が写され、Ｎ×Ｍ画素の検索領域Ａ´及びＮ
×Ｍ画素の検索領域Ｂ´を有する検査画像が画像メモリ
１２に登録される。
【００３３】なお、物体は、例えば、概ね４００×４０
０画素の大きさを有しているものとする。基準画像の検
索領域Ａと検索領域Ｂは、物体の任意の点Ｏに対して概
ね９０°の位置関係で配置され、かつ、任意の点Ｏから
一定距離の位置に配置されている。また、基準画像の検
索領域Ａの中心は、物体の任意の点Ｏを原点とする直交
座標のＹ軸上に存在し、基準画像の検索領域Ｂの中心
は、物体の任意の点Ｏを原点とする直交座標のＸ軸上に
存在している。
０画素の大きさを有しているものとする。基準画像の検
索領域Ａと検索領域Ｂは、物体の任意の点Ｏに対して概
ね９０°の位置関係で配置され、かつ、任意の点Ｏから
一定距離の位置に配置されている。また、基準画像の検
索領域Ａの中心は、物体の任意の点Ｏを原点とする直交
座標のＹ軸上に存在し、基準画像の検索領域Ｂの中心
は、物体の任意の点Ｏを原点とする直交座標のＸ軸上に
存在している。
【００３４】検査画像の検索領域Ａ´と検索領域Ｂ´
は、基準画像の物体の任意の点Ｏに対応する検査画像の
所定位置に対して概ね９０°の位置関係で配置され、か
つ、検査画像の所定位置から一定距離の位置に配置され
ている。また、検査画像の検索領域Ａ´は、検査画像の
所定位置を原点とする直交座標のＹ軸の近傍に存在し、
検査画像の検索領域Ｂ´は、検査画像の所定位置を原点
とする直交座標のＸ軸上の近傍に存在している。
は、基準画像の物体の任意の点Ｏに対応する検査画像の
所定位置に対して概ね９０°の位置関係で配置され、か
つ、検査画像の所定位置から一定距離の位置に配置され
ている。また、検査画像の検索領域Ａ´は、検査画像の
所定位置を原点とする直交座標のＹ軸の近傍に存在し、
検査画像の検索領域Ｂ´は、検査画像の所定位置を原点
とする直交座標のＸ軸上の近傍に存在している。
【００３５】なお、カメラ１１は、ＣＣＤカメラ、ビデ
オカメラ及びデジタルカメラのいずれであってもよい。
積和演算部１３では、検査画像の検索領域と基準画像の
検索領域について積和演算を行い、その演算結果から相
関値を算出する処理が、以下の手順で繰り返し実行され
る。
オカメラ及びデジタルカメラのいずれであってもよい。
積和演算部１３では、検査画像の検索領域と基準画像の
検索領域について積和演算を行い、その演算結果から相
関値を算出する処理が、以下の手順で繰り返し実行され
る。
【００３６】まず、検査画像の検索領域Ａ´と基準画像
の検索領域Ａについて積和演算を行い、その演算結果の
相関値を算出すると共に、検査画像の検索領域Ｂ´と基
準画像の検索領域Ｂについて積和演算を行い、その演算
結果の相関値を算出する。
の検索領域Ａについて積和演算を行い、その演算結果の
相関値を算出すると共に、検査画像の検索領域Ｂ´と基
準画像の検索領域Ｂについて積和演算を行い、その演算
結果の相関値を算出する。
【００３７】次に、検査画像の検索領域Ａ´，Ｂ´をそ
れぞれＸ方向に１画素ずらした新たな検索領域と基準画
像の検索領域について積和演算を行い、その演算結果の
相関値を算出する。これをＮ´（例えば、４０）画素ず
れるまで繰り返し、相関値を算出する。
れぞれＸ方向に１画素ずらした新たな検索領域と基準画
像の検索領域について積和演算を行い、その演算結果の
相関値を算出する。これをＮ´（例えば、４０）画素ず
れるまで繰り返し、相関値を算出する。
【００３８】次に、検査画像の検索領域を当初の位置に
戻し、かつ、検査画像の検索領域Ａ´，Ｂ´をＹ方向に
１画素ずらした新たな検索領域を作成する。この新たな
検索領域と基準画像の検索領域について積和演算を行
い、その演算結果の相関値を算出する。また、検査画像
の検索領域をＸ方向に１画素ずらした新たな検索領域と
基準画像の検索領域について積和演算を行い、その演算
結果の相関値を算出する。これをＮ´（例えば、４０）
画素ずれるまで繰り返し、相関値を算出する。
戻し、かつ、検査画像の検索領域Ａ´，Ｂ´をＹ方向に
１画素ずらした新たな検索領域を作成する。この新たな
検索領域と基準画像の検索領域について積和演算を行
い、その演算結果の相関値を算出する。また、検査画像
の検索領域をＸ方向に１画素ずらした新たな検索領域と
基準画像の検索領域について積和演算を行い、その演算
結果の相関値を算出する。これをＮ´（例えば、４０）
画素ずれるまで繰り返し、相関値を算出する。
【００３９】次に、検査画像の検索領域を当初の位置に
戻し、かつ、検査画像の検索領域をＹ方向にさらに１画
素ずらした新たな検索領域を作成し、同様の処理を行
う。Ｙ方向には、例えば、Ｍ´（例えば、４０）画素ず
れるまで繰り返し相関演算が行われ、相関値が得られ
る。
戻し、かつ、検査画像の検索領域をＹ方向にさらに１画
素ずらした新たな検索領域を作成し、同様の処理を行
う。Ｙ方向には、例えば、Ｍ´（例えば、４０）画素ず
れるまで繰り返し相関演算が行われ、相関値が得られ
る。
【００４０】テ−ブル１５は、検索領域Ａ，Ａ´の相関
値及び検索領域Ｂ，Ｂ´の相関値をそれぞれ格納する。
検索領域ＡとＡ´の積和演算は、検査画像の所定位置を
原点とする直交座標のＹ軸方向の物体の位置決めを行う
ためのものであり、検索領域ＢとＢ´の積和演算は、検
査画像の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸方向の物
体の位置決めを行うためのものである。従って、いずれ
の相関値が欠けても、十分な位置決めを行うことができ
ない。
値及び検索領域Ｂ，Ｂ´の相関値をそれぞれ格納する。
検索領域ＡとＡ´の積和演算は、検査画像の所定位置を
原点とする直交座標のＹ軸方向の物体の位置決めを行う
ためのものであり、検索領域ＢとＢ´の積和演算は、検
査画像の所定位置を原点とする直交座標のＸ軸方向の物
体の位置決めを行うためのものである。従って、いずれ
の相関値が欠けても、十分な位置決めを行うことができ
ない。
【００４１】そこで、積算部１６により、検索領域Ａと
Ａ´の積和演算による相関値と検索領域ＢとＢ´の積和
演算による相関値を互いに掛け合わせる。そして、最大
値検出部１４では、最終的に得られた相関値のうち、最
も大きな相関値を検出する。相関値が大きいということ
は、基準画像と検査画像の一致度が高いということであ
り、相関値の最大値を検出することにより、物体の位置
合せを行うことができる。
Ａ´の積和演算による相関値と検索領域ＢとＢ´の積和
演算による相関値を互いに掛け合わせる。そして、最大
値検出部１４では、最終的に得られた相関値のうち、最
も大きな相関値を検出する。相関値が大きいということ
は、基準画像と検査画像の一致度が高いということであ
り、相関値の最大値を検出することにより、物体の位置
合せを行うことができる。
【００４２】なお、本発明は、同一画像メモリ上でなく
ても、図７に示すように、複数のメモリが３次元的に配
列されている場合、例えばカラ−画像を扱う場合にも応
用することができる。
ても、図７に示すように、複数のメモリが３次元的に配
列されている場合、例えばカラ−画像を扱う場合にも応
用することができる。
【００４３】即ち、３面の画像メモリにカラ−カメラか
らＲＧＢの３色の画像デ−タを格納して、Ｂの特徴的な
部分（エリアＡ）とＲの特徴的な部分（エリアＢ）とで
正確な位置を検出することができる。
らＲＧＢの３色の画像デ−タを格納して、Ｂの特徴的な
部分（エリアＡ）とＲの特徴的な部分（エリアＢ）とで
正確な位置を検出することができる。
【００４４】この場合にも、各画像メモリの２次元的な
位置関係は同一なので、それぞれを線形的に評価するこ
とができる。また、ＲＧＢの画像に限られず、例えば、
これらから線形結合させて、ある色情報を抽出した場合
にも、部分的に個別の色情報を条件に加えることによ
り、より詳細な検出を行うことができる。
位置関係は同一なので、それぞれを線形的に評価するこ
とができる。また、ＲＧＢの画像に限られず、例えば、
これらから線形結合させて、ある色情報を抽出した場合
にも、部分的に個別の色情報を条件に加えることによ
り、より詳細な検出を行うことができる。
【００４５】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の線形相
関回路によれば、次のような効果を奏する。円板状物体
や任意の形状の物体の位置決めを行うに際して、検索領
域を２つに分け、各々の検索領域を円板状物体の中心に
対して概ね９０°の位置関係で配置すると共に、各々の
検索領域で得られた相関値を互いに掛け合わせることに
より、位置決めを行っている。これにより、画像が大き
くなっても高精度かつ高速に円板状物体の位置検出を行
うことができる。
関回路によれば、次のような効果を奏する。円板状物体
や任意の形状の物体の位置決めを行うに際して、検索領
域を２つに分け、各々の検索領域を円板状物体の中心に
対して概ね９０°の位置関係で配置すると共に、各々の
検索領域で得られた相関値を互いに掛け合わせることに
より、位置決めを行っている。これにより、画像が大き
くなっても高精度かつ高速に円板状物体の位置検出を行
うことができる。
【図１】本発明の線形相関回路の構成を示す図。
【図２】基準画像の検索領域（固定）を示す図。
【図３】検査画像の検索領域（可変）を示す図。
【図４】２つの検索領域の位置関係を示す図。
【図５】基準画像の検索領域（固定）を示す図。
【図６】検査画像の検索領域（可変）を示す図。
【図７】カラ−画像を扱う場合の検索領域を示す図。
【図８】従来の線形相関回路の構成を示す図。
【図９】基準画像の検索領域を示す図。
【図１０】検査画像の検索領域を示す図。
【符号の説明】 １１ …カメラ、 １２ …画像メモリ部、 １３ …積和演算部（相関モジュ−
ル）、 １４ …最大値検出部、 １５ …テ−ブル、 １６ …積算部。
ル）、 １４ …最大値検出部、 １５ …テ−ブル、 １６ …積算部。
Claims (3)
- 【請求項１】 位置が定まった円板状物体の画像を取り
込み、基準画像として画像メモリ部に登録する手段と、 位置が定まっていない円板状物体の画像を取り込み、検
査画像として画像メモリ部に登録する手段と、前記基準画像の円板状物体のエッジ部分に、前記基準画
像の円板状物体の中心に対して約９０°の位置関係で、
それぞれ第１及び第２検索領域を配置する手段と、 前記検査画像の円板状物体のエッジ部分に、前記基準画
像の円板状物体の中心に対応する前記検査画像の所定位
置に対して約９０°の位置関係で、それぞれ第３及び第
４検索領域を配置する手段と、 前記第１検索領域と前記第３検索領域の相関値を得る処
理を、前記第３検索領域の位置を移動させながら繰り返
し行って複数の相関値を得る手段と、 前記第２検索領域と前記第４検索領域の相関値を得る処
理を、前記第４検索領域の位置を移動させながら繰り返
し行って複数の相関値を得る手段と、 前記第１及び第３検索領域の相関値と前記第２及び第４
検索領域の相関値を掛け合わせた値に基づいて、前記検
査画像の円板状物体の位置合せを行う手段とを具備する
ことを特徴とする線形相関回路。 - 【請求項２】 位置が定まった任意の形状を有する物体
の画像を取り込み、基準画像として画像メモリ部に登録
する手段と、 位置が定まっていない任意の形状を有する物体の画像を
取り込み、検査画像として画像メモリ部に登録する手段
と、前記基準画像の物体のエッジ部分に、前記基準画像の物
体の任意の点に対して約９０°の位置関係で、それぞれ
第１及び第２検索領域を配置する手段と、 前記検査画像の物体のエッジ部分に、前記基準画像の物
体の任意の点に対応する前記検査画像の所定位置に対し
て約９０°の位置関係で、それぞれ第３及び第４検索領
域を配置する手段と、 前記第１検索領域と前記第３検索領域の相関値を得る処
理を、前記第３検索領域の位置を移動させながら繰り返
し行って複数の相関値を得る手段と、 前記第２検索領域と前記第４検索領域の相関値を得る処
理を、前記第４検索領域の位置を移動させながら繰り返
し行って複数の相関値を得る手段と、 前記第１及び第３検索領域の相関値と前記第２及び第４
検索領域の相関値を掛け合わせた値に基づいて、前記検
査画像の物体の位置合せを行う手段とを具備することを
特徴とする線形相関回路。 - 【請求項３】 位置が定まった物体のカラー画像を取り
込み、基準画像として画像メモリ部に登録する手段と、 位置が定まっていない物体のカラー画像を取り込み、検
査画像として画像メモリ部に登録する手段と、 前記基準画像の第１色を表す画像メモリに第１検索領域
を配置する手段と、 前記基準画像の第２色を表す画像メモリに、任意の点に
対して前記第１検索領域と約９０°の位置関係となる第
２検索領域を配置する手段と、前記検査画像の第１色を表す画像メモリに、前記第１検
索領域に対応する 第３検索領域を配置する手段と、前記検査画像の第２色を表す画像メモリに、前記第２検
索領域に対応する 第４検索領域を配置する手段と、 前記第１検索領域と前記第３検索領域の相関値を得る処
理を、前記第３検索領域の位置を移動させながら繰り返
し行って複数の相関値を得る手段と、 前記第２検索領域と前記第４検索領域の相関値を得る処
理を、前記第４検索領域の位置を移動させながら繰り返
し行って複数の相関値を得る手段と、 前記第１及び第３検索領域の相関値と前記第２及び第４
検索領域の相関値を掛け合わせた値に基づいて、前記検
査画像の物体の位置合せを行う手段とを具備することを
特徴とする線形相関回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7163194A JP2780953B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 線形相関回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7163194A JP2780953B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 線形相関回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0916770A JPH0916770A (ja) | 1997-01-17 |
| JP2780953B2 true JP2780953B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=15769066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7163194A Expired - Lifetime JP2780953B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 線形相関回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2780953B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05118821A (ja) * | 1991-06-14 | 1993-05-14 | Mitsubishi Electric Corp | 位置認識方法及び位置認識装置 |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP7163194A patent/JP2780953B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0916770A (ja) | 1997-01-17 |
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