JPH03110685A - Picture correlator - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To attain high-speed arithmetic by executing a coarse correlation processing due to picture reduction, calculating a rough position, then executing rough correlation within a range based on the rough position. CONSTITUTION:A reference picture is reduced with a prescribed magnification and registered to a first storage part 21 and the reference picture is registered to a second storage part 22 with an equal magnification. An input picture is reduced with a magnification by a picture reducing device 23 and inputted to a coarse picture correlation part 24 together with the reduced reference picture. Corresponding to the reduction magnification, the coarse picture correla tion part 24 roughly calculates a correlation value, detects a position, where the maximum correlation value is obtained, from all calculation results and roughly detects a position where the both pictures are superimposed. A precise picture correlation part 25 specifies a correlation arithmetic range from the rough position information, correlates the input picture and the reference picture, calculates the maximum correlation value and detects a presice position. Thus, the amount of arithmetic for the correlation value is reduced, the high-speed arithmetic is made possible and further, the correlation position can be accurate ly calculated.

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば工場で製品を撮像した入力画像と基
準画像との相関をとって製品の位置合わせを行う画像相
関器に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an image correlator that aligns a product by correlating an input image taken of a product in a factory with a reference image. Regarding.

（従来の技術） 従来より、工場等では製品の傷検査を行う場合、出来上
がってきた製品と予め正しい基準製品との差異をとって
比較処理する方法をとっている。(Prior Art) Conventionally, when inspecting products for flaws in factories, etc., a method has been adopted in which the difference between the finished product and a correct standard product is determined in advance and compared.

この処理方法は、出来上がった製品をビデオカメラで画
像入力し、その入力画像と予め基準製品を撮像した基準
画像との差分をとることによって実現している。但し、
製品の位置がずれているとその差分を正確に検出でき−
ないので、一般には両画像の相関をとって位置合わせを
行っている。This processing method is realized by inputting an image of the finished product using a video camera and calculating the difference between the input image and a reference image captured in advance of the reference product. however,
If the product is misaligned, the difference can be detected accurately.
Since there is no such thing, generally alignment is performed by correlating both images.

従来の画像相関器では、第２図に示すように、予め基準
画像を記憶部ｌ！に登録しておき、入力画像と共に精画
像相関部１２に人力して、入力画像の上を基準画像が位
置を変えながら相関値を求めていき、最後まで行ったと
ころで最大相関値が得られる位置を両画像の重なる位置
と判断として精位置を検出する方法がとられている。In the conventional image correlator, as shown in FIG. 2, the reference image is stored in advance in the storage section l! The reference image is manually registered in the fine image correlation unit 12 along with the input image, and the correlation value is calculated while changing the position of the reference image on the input image.When it reaches the end, the position where the maximum correlation value is obtained is determined. A method is used to detect the precise position by determining the position where both images overlap.

ところで、２画像の相関値を求めるには、人力画像のス
タートポイントを（Ｓ　Ｘ、　　Ｓ　ｙ　）　、そのと
きの相関値をＣ（Ｓｘ、Ｓｙ）とすると、Ｃ（Ｓｘ、５
ｙ） （１≦Ｓｘ　≦、９ｘ、１　≦ｓｙ　≦Ｎｙ）の計算量
が必要である。ここで、ｆｌｘ、Ｉｙはそれぞれ基準画
像のＸ方向、ｙ方向の長さ、ｆ、　　ｇはそれぞれ入力
画像、基準画像の濃淡レベルを表している。上式から明
らかなように、以上の計算は入力画像の大きさ分行わな
ければならない。つまり、Ｓｘとｓｙを入力画像の領域
分（１≦Ｓｘ≦、９ｘ、１≦ｓｙ≦ｆＩｙ）だけ変化さ
せ、最大の相関値Ｃ（Ｓｘ、Ｓｙ）とそのときの（Ｓｘ
。By the way, to find the correlation value between two images, let the starting point of the human image be (S X, S y ) and the correlation value at that time be C (Sx, Sy), then
y) (1≦Sx≦, 9x, 1≦sy≦Ny) is required. Here, flx and Iy represent the lengths of the reference image in the X direction and y direction, respectively, and f and g represent the gray levels of the input image and the reference image, respectively. As is clear from the above equation, the above calculation must be performed for the size of the input image. In other words, by changing Sx and sy by the area of the input image (1≦Sx≦, 9x, 1≦sy≦fIy), the maximum correlation value C (Sx, Sy) and (Sx
.

Ｓｙ）を求める必要がある。このため、従来では相関＆
ｌｌＦ演算に多大な時間がかかって、位置合わせの処理
に手間取り、傷検出の処理遅延が生じて不溜りの原因と
なっていた。It is necessary to find Sy). For this reason, in the past, correlation &
The IIF calculation takes a lot of time, the alignment process takes time, and the flaw detection process is delayed, resulting in unstorage.

（発明が解決しようとする課ＷＪ） 以上述べたように従来の画像相関器では、相関値演算量
が多く、処理に多大な時間がかかっている。(Problem WJ to be solved by the invention) As described above, in the conventional image correlator, the amount of correlation value calculation is large, and the processing takes a long time.

この発明は上記の課題を解決するためになされたもので
、相関値演算量を低減して高速演算が可能で、しかも精
度よく相関位置を求めることのできる画像相関器を提供
することを目的とする。This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an image correlator that can reduce the amount of correlation value calculations, perform high-speed calculations, and also be able to accurately determine correlation positions. do.

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明に係る画像相関器は
、基準画像が所定の倍率で縮小されて登録される第１の
記憶部と、前記基準画像が等倍率で登録される第２の記
憶部と、入力画像を前記倍率で縮小する画像縮小部と、
この画像縮小部で縮小された人力画像と前記第１の記憶
部の縮小基準画像を入力して縮小倍率に対応する個数の
相関ｖ１演算を行い、その全演算結果から最大相関値を
とる位置を検出して、両画像が重なる粗位置情報を求め
る粗画像相関部と、この粗画像相関部からの粗位置情報
から相関演算範囲を特定して、前記入力画像と前記第２
の記憶部の基準画像との相関をとり、最大相関値を求め
て精位置を検出する精画像相関部とを具備して構成され
る。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, an image correlator according to the present invention includes a first storage unit in which a reference image is reduced at a predetermined magnification and registered; a second storage unit in which the reference image is registered at the same magnification; an image reduction unit that reduces the input image at the magnification;
The human image reduced by this image reduction unit and the reduced reference image in the first storage unit are input, and a number of correlation v1 calculations corresponding to the reduction magnification are performed, and from all the calculation results, the position where the maximum correlation value is obtained is determined. A coarse image correlation unit detects coarse position information where both images overlap, and specifies a correlation calculation range from the coarse position information from this coarse image correlation unit,
and a fine image correlation section that calculates the maximum correlation value and detects the precise position by correlating the reference image with the reference image stored in the storage section.

（作用） 上記構成の画像相関器では、画像縮小による粗相間処理
を行って、おおよその位置を求めた後、その粗位置に基
く範囲内で精相関を行う。(Operation) The image correlator having the above configuration performs coarse interphase processing by image reduction to obtain an approximate position, and then performs fine correlation within a range based on the coarse position.

（実施例） 以下、第１図を参照してこの発明の一実施例を説明する
。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

第１図はその構成を示すもので、第１の記憶部２１には
基準画像が所定の倍率で縮小されて登録され、第２の記
憶部２２には基準画像が等倍率で登録される。入力画像
は画像縮小装置２３により上記倍率で縮小されて、第１
の記憶部２１の縮小基準画像と共に粗画像相関部２４に
入力される。この粗画像相関部２４は縮小倍率に対応し
て相関値演算を粗くして行い、その全演算結果から最大
相関値をとる位置を検出して、両画像が重なる位置をお
おまかに検出するものである。FIG. 1 shows its configuration, in which a reference image is registered in the first storage section 21 after being reduced at a predetermined magnification, and a reference image is registered in the second storage section 22 at the same magnification. The input image is reduced by the image reduction device 23 at the above magnification, and the first
is input to the coarse image correlation unit 24 together with the reduced reference image stored in the storage unit 21 . This coarse image correlation unit 24 roughly calculates the correlation value in accordance with the reduction magnification, detects the position where the maximum correlation value is obtained from all the calculation results, and roughly detects the position where both images overlap. be.

この粗画像相関部２４で得られた粗位置情報は、入力画
像及び第２の記憶部２２に登録されたｌ＆亭両画像共に
精画像相関部２５に入力される。この精画像相関部２５
は粗位置情報から相関演算範囲を特定して、入力画像と
基準画像との相関をとり、最大“相関値を求めて精位置
を検出するものである。The coarse position information obtained by the coarse image correlation section 24 is inputted to the fine image correlation section 25 together with the input image and the l&tei images registered in the second storage section 22. This fine image correlation unit 25
The method specifies the correlation calculation range from the coarse position information, correlates the input image with the reference image, and determines the maximum correlation value to detect the precise position.

すなわち、上記構成の画像相関器では、上記の縮小率を
１／ｎとすると、（１）式で行う相関の範囲は、 （１≦Ｓｘ’　≦ｌｘ／ｎ、１≦Ｓｙ′≦ＩＩ　ｙ／ｎ
）となり、粗相関では相関演算回数が１／ｎ２に減少す
る。また、精相関に関しても、精相関を行う範囲が粗相
関で得られた結果を使用するため、（Ｓ　ｘ’　≦Ｓｘ
≦Ｓｘ’＋Ｊ７ｘ／ｎ。That is, in the image correlator with the above configuration, if the above reduction rate is 1/n, the range of correlation performed using equation (1) is (1≦Sx'≦lx/n, 1≦Sy'≦II y/ n
), and in the coarse correlation, the number of correlation calculations is reduced to 1/n2. Also, regarding the fine correlation, since the range in which the fine correlation is performed uses the results obtained from the coarse correlation, (S x' ≦Sx
≦Sx'+J7x/n.

Ｓｙ′≦ｓｙ≦Ｓｙ’　＋ＩＩ　ｙ／ｎ）となり、相関
演算回数が２／ｎ２に減少する。Sy'≦sy≦Sy' +II y/n), and the number of correlation calculations is reduced to 2/n2.

したがって、上記構成の画像相関器は、画像縮小による
粗相間処理を行って、おおよその位置を求めた後、その
粗位置に基く範囲内で精相関を行うので、相関演算量を
格段に低減することができ、その処理速度が大幅に向上
し、リアルタイムで画像の位置合わせを行うことができ
るようになり、傷検査の不溜りをなくすことができる。Therefore, the image correlator with the above configuration performs coarse interphase processing by image reduction to obtain the approximate position, and then performs fine correlation within the range based on the coarse position, thereby significantly reducing the amount of correlation calculations. This greatly improves the processing speed, makes it possible to align images in real time, and eliminates the backlog of flaw inspections.

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、相関値演算量を低減し
て高速演算が可能で、しかも精度よく相関位置を求める
ことのできる画像相関器を提供することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image correlator that can reduce the amount of correlation value calculations, perform high-speed calculations, and moreover, can accurately determine correlation positions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はこの発明に係る画像相関器の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は従来の画像相関器の構成を示すブロ
ック図である。 １１・・・記憶部、１２・・・精画像相関部、２１・・
・第１の記憶部、２２・・・第２の記憶部、２３・・・
画像縮小装置、２４・・・粗画像相関部、２５・・・精
画像相関部。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image correlator according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional image correlator. 11... Storage unit, 12... Fine image correlation unit, 21...
- First storage section, 22... Second storage section, 23...
Image reduction device, 24... Coarse image correlation unit, 25... Fine image correlation unit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 基準画像が所定の倍率で縮小されて登録される第１の記
憶部と、前記基準画像が等倍率で登録される第２の記憶
部と、入力画像を前記倍率で縮小する画像縮小部と、こ
の画像縮小部で縮小された入力画像と前記第１の記憶部
の縮小基準画像を入力して縮小倍率に対応する個数の相
関値演算を行い、その全演算結果から最大相関値をとる
位置を検出して、両画像が重なる粗位置情報を求める粗
画像相関部と、この粗画像相関部からの粗位置情報から
相関演算範囲を特定して、前記入力画像と前記第２の記
憶部の基準画像との相関をとり、最大相関値を求めて精
位置を検出する精画像相関部とを具備する画像相関器。a first storage section in which the reference image is reduced and registered at a predetermined magnification; a second storage section in which the reference image is registered at the same magnification; and an image reduction section that reduces the input image at the said magnification; The input image reduced in this image reduction unit and the reduced reference image in the first storage unit are input, a number of correlation values corresponding to the reduction magnification are calculated, and the position where the maximum correlation value is obtained is determined from all the calculation results. A coarse image correlation unit that detects and obtains rough position information where both images overlap; and a coarse image correlation unit that specifies a correlation calculation range from the coarse position information from the coarse image correlation unit, and determines the reference between the input image and the second storage unit. An image correlator comprising a fine image correlation section that takes a correlation with an image, calculates a maximum correlation value, and detects a fine position.