JPH0715365B2 - パターン位置検出方法 - Google Patents

パターン位置検出方法

Info

Publication number
JPH0715365B2
JPH0715365B2 JP61058235A JP5823586A JPH0715365B2 JP H0715365 B2 JPH0715365 B2 JP H0715365B2 JP 61058235 A JP61058235 A JP 61058235A JP 5823586 A JP5823586 A JP 5823586A JP H0715365 B2 JPH0715365 B2 JP H0715365B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
series data
data
frame memory
mask pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61058235A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62215805A (ja
Inventor
比呂志 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP61058235A priority Critical patent/JPH0715365B2/ja
Publication of JPS62215805A publication Critical patent/JPS62215805A/ja
Publication of JPH0715365B2 publication Critical patent/JPH0715365B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント板のパターンカッター又はワイヤボ
ンダー等のようにパターンに合せてプリント板を位置決
めし各種処理を行う自動機におけるパターン位置検出方
法に関する。
〔従来の技術〕
プリント板の高密度化に伴ない、パターン及びパターン
間隔が微細化し、ワイヤボンディング、パターンカッテ
ィング等のプリント板組立作業および検査作業を行う自
動機においてパターンの正確な位置検出が必要となって
きた。
従来のプリント板のパターン位置検出方法としては、テ
レビカメラから取り込んだ画像情報を対象パターンと背
景とに分けるために2値化し、2値画像からパターンの
特徴を抽出して位置を認識する方法が行われていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記従来のパターン位置検出方法においては、対象パタ
ーンを含む画像全体を2値化しなければならず、処理時
間を多く要し、また外乱により画像が変動する場合適当
なスライスレベルで2値化することが難しく、正確な位
置検出ができない場合があった。
本発明の目的は上記従来技術の欠点に鑑みなされたもの
であって、処理速度が速く、正確で信頼性の高いパター
ン検出方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するため、本発明によれば、プリント板
上の検出すべきパターンの画像情報(画素毎の輝度値)
と予め入力した既設計値の位置ずれのない固定マスクパ
ターンとに基いてパターンのずれ量を検出するパターン
位置検出方法において、 (a)検出すべきパターンを含むある範囲内に均一な照
明光を照射し、該照射部のデータをテレビカメラによっ
て画像情報として形成するステップと、 (b)該画像情報をA/D変換して、デジタルデータとし
てフレームメモリに格納するステップと、 (c)X方向の時系列データを前記フレームメモリから
アドレスをインクリメントしながら予め設定した範囲内
を水平方向に読み取り、更に読み取ったスキャンライン
と平行となる別のスキャンラインについても同様に前記
時系列データを読み取る複数スキャンラインの読み取り
ステップと、 (d)前記時系列データを高速フーリエ変換により周波
数係数に変換するステップと、 (e)高速フーリエ変換により得られた入力画像の周波
数係数と、予め求めておいた前記固定マスクパターンの
周波数係数との乗算を行うステップと、 (f)前記乗算結果を逆高速フーリエ変換して、時系列
データに戻すことで、上記被検出パターンの画像情報を
上記固定マスクパターンに対し画素単位で移動させた場
合の輝度の重なり部分の面積の変化を位置関数として求
めるステップと、 (g)前記重なり面積が最大となるピーク位置を前記位
置関数から求めるステップと、 (h)前記ピーク位置と前記固定マスクパターンに基く
基準位置とを比較してX方向の位置ずれ量を算出するス
テップと、 を有し、前記X方向の位置検出後、前記(c)項での時
系列データの読み取りステップで、フレームメモリのア
ドレスを垂直方向に読み取ることで、Y方向についても
同様のステップを繰返し、Y方向の位置検出を行い、対
象パターンのXY面内ずれ量を求めることで、対象パター
ンの位置補正を高速・高精度に実現可能とするパターン
位置検出方法が提供される。
〔作用〕
テレビカメラ等により対象パターンの画像を演算回路に
入力しこれをA/D変換し対象パターンの位置に関するデ
ータを読み取る。この検査パターンデータを予め入力し
たマスクパターンデータに対し画素単位で移動させた場
合の重なり部分の面積の変化を求めるために、前記検査
パターンデータを高速フーリエ変換し、さらに周波数係
数の乗算を行う。乗算結果を逆高速フーリエ変換して前
記重なり部分の面積を位置関数として求める。前記面積
が最大となるピーク位置を求め、マスクパターンに基く
位置と比較して位置ずれ量を検出する。上記操作をX,Y
両方向について繰り返す。画像情報はX,Y夫々の方向に
関し、2本以上のスキャンラインについて作成する。
尚、基準パターンの決定の方法としては公知の技術を用
いる。例えばサンプルとなる値(基板パターンの輝度デ
ータの画素毎の値)を複数取得し、その平均を求める方
法を利用する。
〔実施例〕
第1図は本発明を理解するために必要なパターン位置検
出装置の構成を示す図である。XYテーブル1上にプリン
ト板2が搭載される。プリント板2上には検出すべきパ
ターン3が形成されている。なお、パターン3は大きさ
を誇張して描いてある。パターン3をスリット光で照射
するために、レーザ光源4、全反射ミラー5およびシリ
ンドリカルレンズ6が設けられる。レーザ光源4からの
光(例えばHe-Neレーザ光)は全反射ミラー5で反射さ
れ、シリンドリカルレンズ6を通過することにより平面
状スリット光7となり照射部に直線状スキャンライン
(光切断線)8を形成する。このスキャンライン8の方
向(例えばX方向とする)に直角な方向(Y方向)の斜
め上方にテレビカメラ9が設けられる。テレビカメラ9
は撮影した画像を記憶するためのフレームメモリ10に連
結され、このフレームメモリ10は中央制御装置(CPU)1
3に連結される。このCPU13にはさらに、パターン3の設
計値データであるマスクパターンのデータ(固定デー
タ)を記憶したデータメモリ11および高速フーリエ変換
ボード(FFTボード)12が連結される。CPU13はプリント
板2に各種処理を施すための処理機構(例えばパターン
カッター)の駆動制御回路14に連結される。
次に上記パターン検出装置によるパターン検出の原理お
よび作用について説明する。
テレビカメラ9により撮影した入力画像は、第2図
(a)に示すように、パターン断面形状を表わしX方向
の位置に対応した高さ方向のデータがフレームメモリ10
に記憶される。従って、X方向位置に対応したパターン
形状のデータを時系列データとしてフレームメモリから
読み取ることができる。予めデータメモリ11に入力して
ある位置ずれのないマスクパターン(パターン3の設計
データに基くパターン)は固定データであり、第2図
(b)に実線で示すように、所定の設計位置に正確な矩
形を形成する。このようなマスクパターンに対しフレー
ムメモリ10に入力されたパターンは、第2図(b)の点
線で示すように位置ずれし、また外乱のため波形にずれ
やくずれが発生している。従って、一方のパターンの位
置を固定して、他のパターンを画素単位でX軸方向に位
置を移動させ各位置tにおける両波形の重なり面積g
(t)を求め面積変化を調べると第2図(c)のような
波形が得られる。実際には点線の検出パターンデータを
負の位置側に反転させてから画素単位で正方向に移動さ
せて重なり面積を求める。入力パターン(点線)とマス
クパターン(実線)が一致したとき、重なり面積が最大
となりその位置が位置合せすべき検出パターンの位置で
ある。従って、第2図(c)の重なり面積g(t)のピ
ーク位置tpを求めれば検出対象パターンの位置が検出さ
れることになる。
X方向の入力パターンをX(t)、マスクパターンをh
(t)とするとその重なり面積の変化は、 で表わされる畳込み積分により計算できる。
この計算は以下に示す畳込み定理により周波数領域の乗
算に置き換えて計算することができ、これによって計算
処理時間が短縮される。
畳込み定理 g(t)=h(t)*X(t)H(f)X(f) ただし 以上の検出計算原理を用いたパターン位置検出方法のフ
ローチャートを第3図に示す。
ステップa:テレビカメラ9によりパターンを撮影し画像
情報を装置に入力する。
ステップb:入力された画像をA/D変換し、フレームメモ
リ10に書き込む。
ステップc:X方向位置に対する画像データの高さを時系
列のデータとしてフレームメモリ10により読み取る(X
(t)を求める)。
ステップd:読み取った時系列データX(t)をFFT演算
ボード12により周波数データX(t)に変換する。マス
クパターンのデータH(f)は予めデータメモリ11に記
憶させておく。
ステップe:入力パターンとマスクパターンの周波数デー
タ同士が乗算しH(f)X(f)を計算する。
ステップf:H(f)X(f)の周波数関数を逆FFT変換し
て位置関数g(t)に戻す。
ステップg:求めたg(t)から最大面積となるピーク位
置tpを算出する。
ステップh:位置ずれのない場合(マスクパターン同士の
場合)のピーク位置と前記tpとの差を求めX方向の位置
ずれ量とする。
次にY方向の画像を入力してX方向の場合と同様のステ
ップを繰返し、Y方向の位置ずれ量を求める。以上によ
り対象パターンのX,Y座標が検出される。
上述の如き方法において、本発明の最大の特徴は第6図
(a)に示すように、フレームメモリ内の複数のスキャ
ンライン(点線)について時系列データを求め位置検出
の計算を行うことにある。これによりさらに高精度で信
頼性の高い位置検出ができる。(b)図は固定マスクパ
ターンについての時系列データの例である。目盛はビッ
ト数を表わす。このような時系列データを反転させ画素
単位で移動して元のデータと重ね合せた場合の面積の変
化を(c)図に示す。ピーク位置tpのビットは240であ
る。
第4図は本発明の実施例の構成を示す。この実施例にお
いては、パターン3を含むプリント板1全体が光源15に
より照明され、パターン3の上方からテレビカメラ9が
パターン3を撮影する。パターン3はプリント基板面に
比べ反射光量が多いため、明るさの差としてパターンが
識別される。従って、フレームメモリ10には、第5図
(a)に示すように、パターン形状に対応した明るいパ
ターン対応部3′が入力される。このフレームメモリの
例えば点線部をスキャンして、第5図(b)に示すよう
なX方向位置に対応した時系列データを読取ることがで
きる。これは前記第2図(a)で示すデータに対応す
る。この明るさ情報に基く時系列データを用いて、前記
実施例の場合と同様のステップによりパターン位置検出
が行われる。
この第4,5図に示す実施例においても、精度と信頼性を
高めるためにフレームメモリ内の複数のスキャンライン
(点線)について時系列データを求め位置検出の計算を
行うこと(第6図)は同様である。
尚、重なり部分の面積の概念について補足説明する(第
2,5,6,7図参照)。
即ち、基準パターンをX方向に1画素ずつ移動させなが
ら重なり面積を算出することで、面積が最大となる時の
移動量が求まる(第7図ではδの移動量の時に重なり面
積が最大となる)。
従って、その移動量が基板パターンの位置ずれ量である
から、位置検出ができることになる。Y方向も同様に位
置検出ができる。但し、画像信号のスキャン方向がX軸
に直交する。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係るパターン位置検出方
法においては、検出対象パターンとマスクパターンとの
重ね合せ面積の変化によりパターン位置を算出するた
め、検出対象入力パターンの外乱による歪み等にかかわ
らず正確な位置検出が行われる。また畳込み定理を用い
てFFT変換により重なり面積を算出するため演算処理時
間は短くてすむ。
更にまた、本発明で画像情報を同一方向に関し2本以上
のスキャンラインから得ているため、位置合わせ精度が
一層向上する。
また、比較されるべきパターン情報が既設計値の固定マ
スクパターン情報であるため、被比較パターン情報も入
力画像を使用する場合に比し、演算処理が簡素化、高速
化される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を理解するために必要な装置の構成説明
図、第2図は第1図の原理説明図、第3図は本発明方法
のフローチャート、第4図は本発明方法を実施するため
の装置の実施例の構成説明図、第5図は第4図の実施例
の入力データの説明図、第6図は本発明方法の特徴部分
の説明図、第7図は重なり部分の面積の概念を説明する
図である。 2……プリント板、3……パターン、6……シリンドリ
カルレンズ、7……スリット光、8……スキャンライ
ン、9……テレビカメラ、10……フレームメモリ、11…
…データメモリ、12……高速フーリエ変換ボード、13…
…CPU。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プリント板上の検出すべきパターンの画像
    情報(画素毎の輝度値)と予め入力した既設計値の位置
    ずれのない固定マスクパターンとに基いてパターンのず
    れ量を検出するパターン位置検出方法において、 (a)検出すべきパターンを含むある範囲内に均一な照
    明光を照射し、該照射部のデータをテレビカメラによっ
    て画像情報として形成するステップと、 (b)該画像情報をA/D変換して、デジタルデータとし
    てフレームメモリに格納するステップと、 (c)X方向の時系列データを前記フレームメモリから
    アドレスをインクリメントしながら予め設定した範囲内
    を水平方向に読み取り、更に読み取ったスキャンライン
    と平行となる別のスキャンラインについても同様に前記
    時系列データを読み取る複数スキャンラインの読み取り
    ステップと、 (d)前記時系列データを高速フーリエ変換により周波
    数係数に変換するステップと、 (e)高速フーリエ変換により得られた入力画像の周波
    数係数と、予め求めておいた前記固定マスクパターンの
    周波数係数との乗算を行うステップと、 (f)前記乗算結果を逆高速フーリエ変換して、時系列
    データに戻すことで、上記被検出パターンの画像情報を
    上記固定マスクパターンに対し画素単位で移動させた場
    合の輝度の重なり部分の面積の変化を位置関数として求
    めるステップと、 (g)前記重なり面積が最大となるピーク位置を前記位
    置関数から求めるステップと、 (h)前記ピーク位置と前記固定マスクパターンに基く
    基準位置とを比較してX方向の位置ずれ量を算出するス
    テップと、 を有し、前記X方向の位置検出後、前記(c)項での時
    系列データの読み取りステップで、フレームメモリのア
    ドレスを垂直方向に読み取ることで、Y方向についても
    同様のステップを繰返し、Y方向の位置検出を行い、対
    象パターンのXY面内ずれ量を求めることで、対象パター
    ンの位置補正を高速・高精度に実現可能とするパターン
    位置検出方法。
JP61058235A 1986-03-18 1986-03-18 パターン位置検出方法 Expired - Lifetime JPH0715365B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61058235A JPH0715365B2 (ja) 1986-03-18 1986-03-18 パターン位置検出方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61058235A JPH0715365B2 (ja) 1986-03-18 1986-03-18 パターン位置検出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62215805A JPS62215805A (ja) 1987-09-22
JPH0715365B2 true JPH0715365B2 (ja) 1995-02-22

Family

ID=13078431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61058235A Expired - Lifetime JPH0715365B2 (ja) 1986-03-18 1986-03-18 パターン位置検出方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0715365B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5555090A (en) * 1994-10-24 1996-09-10 Adaptive Optics Associates System for dimensioning objects
JP2014089085A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Anritsu Sanki System Co Ltd 変位測定装置および変位測定方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5817404A (ja) * 1981-07-23 1983-02-01 Fuji Photo Film Co Ltd 多色光学フイルタおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62215805A (ja) 1987-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5097516A (en) Technique for illuminating a surface with a gradient intensity line of light to achieve enhanced two-dimensional imaging
CN101943572B (zh) 检测测量目标的方法
US6141038A (en) Alignment correction prior to image sampling in inspection systems
CA1252216A (en) Apparatus for automatically inspecting objects and identifying or recognizing known and unknown portions thereof, including defects and the like and method
US4965665A (en) 3D imaging of a substrate using perpendicular scanning directions
JPH0572961B2 (ja)
US5774573A (en) Automatic visual inspection system
JPH0715365B2 (ja) パターン位置検出方法
JP2002286430A (ja) はんだ印刷検査装置
JP2911274B2 (ja) 異物検出方法及び装置
JPH01321593A (ja) シート状部材の枚数計数装置
JP3352505B2 (ja) 特徴量および位置検出方法とその装置
JP3922608B2 (ja) 高さ測定方法及び装置
JP2775448B2 (ja) パターン認識装置及びパターン認識方法
KR910007348B1 (ko) 다수의 개별 도형 판별용 기계시각 인식 방법 및 장치
JPH04319649A (ja) スルーホール検査装置
JPH0674714A (ja) 基板位置検出方法
JP3119376B2 (ja) 印字評価方法及び印字評価装置
USRE38559E1 (en) Automatic visual inspection system
JPH04316346A (ja) パターン認識方法
JP3029142B2 (ja) 印字評価方法及び印字評価装置
JP3072788B2 (ja) 印字評価方法及び印字評価装置
JP3119375B2 (ja) 印字評価方法及び印字評価装置
JP3029141B2 (ja) 印字評価及び印字評価装置
JPS62237305A (ja) パタ−ン欠陥検査方法