JPS5939068B2 - Signal enhancement circuit for pattern processing - Google Patents
Signal enhancement circuit for pattern processingInfo
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- JPS5939068B2 JPS5939068B2 JP52138438A JP13843877A JPS5939068B2 JP S5939068 B2 JPS5939068 B2 JP S5939068B2 JP 52138438 A JP52138438 A JP 52138438A JP 13843877 A JP13843877 A JP 13843877A JP S5939068 B2 JPS5939068 B2 JP S5939068B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光電変換素子等により被検査パターンについ
ての画像信号を得、この画像信号を適当な分解能でメッ
シュ状に分割し、更にデジタル信号に変換し、このデジ
タル画像信号を用いで被検査パターンの認識処理を行な
うパターン処理装置に係わり、特に分解能付近あるいは
それ以下の細かいパターンを検出可能とするようにAD
変換にあたり細かいパターンについての画像信号の強調
を行なうようにしたパターン処理用信号強調回路に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention obtains an image signal of a pattern to be inspected using a photoelectric conversion element or the like, divides this image signal into a mesh shape with an appropriate resolution, and further converts it into a digital signal. It is related to pattern processing equipment that performs recognition processing of patterns to be inspected using signals, and in particular, AD
The present invention relates to a signal enhancement circuit for pattern processing that enhances image signals of fine patterns during conversion.
上述した種類のパターン検査装置を用いて第1図A及び
Bに示すような2種類のパターンを認識させる場合につ
いて考えてみる。Consider the case where two types of patterns as shown in FIGS. 1A and 1B are recognized using the above-mentioned type of pattern inspection apparatus.
第1図Aは白地に黒の正常パターンを示し、第1図Bは
正常パターンの他に黒色の印刷傷1及び2の存在する異
常パターンを示す。これら両パターンは異なるものとし
て識別しなければならないのであるが、印刷傷1及び2
が分解能以下の細かいパターンである場合にはこれら印
刷傷の存在は無視され、第1図A及びBのパターンは同
一と見做されてしまう。両者が異なつていることを認識
させるためには、これら印刷傷1及び2よりも数倍以上
細かい分解能をもつメツシユ状に画面を分割する必要が
ある。パターン検査領域の大きさに対し局部的に異なつ
ているパターン、すなわち第1図Bの印刷傷1及び2が
分解能以上の大きさであれば上述したパターン検査装置
をそのまま使用するのみで特に問題はないが、認識すべ
き局部的パターンが分解能よりも細かい場合には、その
分解能をかかる局部的パターンに対し著しく細かく定め
る必要があり、従つてパターン検査装置の構成が著しく
大規模、複雑となり、それに加え、取扱う情報量が増大
するために処理時間も著しく長くなる欠点がある。本発
明の目的は、上記欠点を除去し分解能を従来のように高
めることなく、分解能付近又は更に細かい局部パターン
の検出を行なうことができるように局部パターンについ
ての信号を強調するようにしたパターン処理用信号強調
回路を提供することにある。更にまた、本発明の他の目
的は、多値レベルのAD変換にあたつて、パターンの特
微量をより多く具えているレベル側の2値化信号を優先
的に信号強調するようにしたパターン処理用信号強調回
路を提供することにある。FIG. 1A shows a normal black pattern on a white background, and FIG. 1B shows an abnormal pattern in which there are black printing scratches 1 and 2 in addition to the normal pattern. These two patterns must be identified as different, but print scratches 1 and 2
If the pattern is finer than the resolution, the presence of these printing flaws will be ignored and the patterns in FIGS. 1A and 1B will be considered to be the same. In order to make it clear that the two are different, it is necessary to divide the screen into meshes that have a resolution several times finer than those of these printing scratches 1 and 2. If the patterns that are locally different from the size of the pattern inspection area, that is, the printing scratches 1 and 2 in FIG. However, if the local pattern to be recognized is finer than the resolution, it is necessary to define the resolution extremely finely for the local pattern, which makes the configuration of the pattern inspection device extremely large and complicated, and In addition, there is a drawback that the processing time is significantly longer due to the increased amount of information to be handled. It is an object of the present invention to provide pattern processing that eliminates the above-mentioned drawbacks and emphasizes the signal of a local pattern so that it is possible to detect local patterns near the resolution or even finer without increasing the resolution as in the conventional method. An object of the present invention is to provide a signal enhancement circuit for use in the present invention. Still another object of the present invention is to provide a pattern in which, in multilevel AD conversion, a binary signal on the level side having more pattern features is emphasized preferentially. An object of the present invention is to provide a processing signal enhancement circuit.
本発明の信号強調回路は、逐次走査形二次元撮像素子か
ら得られる被検査パターンの画像信号を所定の画像分割
周波数でメツシユ状に分割してデジタル画像信号を得る
パターン処理装置において、前記画像信号を比較レベル
と比較して2値化信号を得る比較器と、前記2値化信号
に応動し前記所定の画像分割周波数に対応する基準時間
よりも短い2値化信号に対して前記基準時間よりも長い
パルス幅をもつパターン伸張パルスを発生する単安定マ
ルチバイブレータと、前記2値化信号及びパターン伸張
パルスを受信し、前記基準時間よりも短い2値化信号を
前記パターン伸張パルスで置換し、前記基準時間よりも
長い2値化信号はそのままの状態として、前記パターン
伸張パルスと前記基準時間よりも長い2値化信号とを組
合わせた信号強調2値化信号を発生する論理回路とを具
備したことを特徴とするものである。The signal enhancement circuit of the present invention is used in a pattern processing device that obtains a digital image signal by dividing an image signal of a pattern to be inspected obtained from a successive scanning two-dimensional image sensor into a mesh shape at a predetermined image division frequency. a comparator that obtains a binarized signal by comparing it with a comparison level; a monostable multivibrator that generates a pattern stretching pulse having a longer pulse width; and a logic circuit that generates a signal-enhanced binary signal that is a combination of the pattern expansion pulse and the binary signal that is longer than the reference time, while leaving the binary signal that is longer than the reference time as it is. It is characterized by the fact that
更にまた、多値レベルのAD変換にあたつては、本発明
信号強調回路において、画像信号を複数個の前記比較器
に供給して多値レベルの2値化信号を取り出し、該多値
レベルの2値化信号のうち、パターンの特微量をより多
く具えているレベル側の所定個数のレベルについての2
値化信号を前記単安定マルチバイブレータと前記論理回
路との組合せ回路に供給し、前記論理回路より得た前記
信号強調2値化信号と前記パターンの特微量をより多く
具えているレベル側の所定個数のレベル以外の残余のレ
ベルについての2値化信号とをエンコーダに加えて符号
化された2値化信号を取り出すことにより、多値レベル
の2値化信号のうちパターンの特微量をより多く具えて
いるレベル側の2値化信号を優先的に信号強調するよう
に構成する。Furthermore, for multi-level AD conversion, in the signal enhancement circuit of the present invention, the image signal is supplied to the plurality of comparators to extract the multi-level binary signal, and the multi-level 2 for a predetermined number of levels on the level side that has more pattern features among the binarized signals of
A digitized signal is supplied to a combination circuit of the monostable multivibrator and the logic circuit, and the signal-enhanced binary signal obtained from the logic circuit and a predetermined level side that includes more of the characteristic amount of the pattern are supplied. By adding the binary signal for the residual level other than the number level to the encoder and extracting the encoded binary signal, more features of the pattern can be extracted from the multi-level binary signal. The system is configured to preferentially emphasize the binarized signal on the level side.
以下に図面により本発明を説明する。まず最初に、パタ
ーン検査装置を第2図および第3図を参照して説明する
。The present invention will be explained below with reference to the drawings. First, the pattern inspection apparatus will be explained with reference to FIGS. 2 and 3.
第2図において、検査対象物3が搬送台4上を図示矢印
の方向に供給されて、テレビジヨンカメラ5の視野内の
適当な位置に到達すると、位置検出器6によりその旨を
検出してパターン検査装置7に通知する。パターン検査
装置はかかる位置検出後に検査対象物3のパターンを撮
像し、得られた1画面の画像信号を第3図に示すAD変
換回路8でデジタル画像信号に変換し、更に適当な分解
能で画像を分割してサンプリングを行なう。単純にデジ
タル化し、画像分割を行なうことにより、画像信号中の
画像分割周波数以上の高周波成分は無視される。AD変
換して得た画像信号を、メモリー制御回路9を介して、
良品のパターンを標準パターンとして記憶する標準メモ
リー10又は検査対象物のパターンを記憶するサンプル
メモリー11のいずれかに選択的に記憶する。図中の符
号12はカメラ制御回路を示し、これにより垂直及び水
平同期信号をテレビジヨンカメラ5に供給して駆動する
と共にこれら同期信号を判定制御回路13にも供給する
。In FIG. 2, when the object 3 to be inspected is fed on the conveyor table 4 in the direction of the arrow shown in the figure and reaches a suitable position within the field of view of the television camera 5, the position detector 6 detects this fact. The pattern inspection device 7 is notified. After detecting the position, the pattern inspection device images the pattern of the inspection object 3, converts the obtained one-screen image signal into a digital image signal using the AD conversion circuit 8 shown in FIG. Divide and sample. By simply digitizing and dividing the image, high frequency components higher than the image division frequency in the image signal are ignored. The image signal obtained by AD conversion is sent via the memory control circuit 9,
It is selectively stored in either the standard memory 10 which stores the pattern of non-defective products as a standard pattern or the sample memory 11 which stores the pattern of the object to be inspected. Reference numeral 12 in the figure indicates a camera control circuit, which supplies vertical and horizontal synchronizing signals to the television camera 5 to drive it, and also supplies these synchronizing signals to the determination control circuit 13.
この判定制御回路13には操作パネル7a(第2図)の
モードスイツチの出力MSO及び位置検出器6の出力を
も加え、上記垂直及び水平同期信号のタイミングでAD
変換回路8、メモリーFblm回路9、後述する演算回
路14及び判定回路15の動作シーケンスを制御する。
メモリー制御回路9は、モードスイッチ出力MSOが標
準パターン書込みモードのときに、AD変換出力を標準
メモリー10に書込み、上記出力MSOが判定モードの
ときにサンプルメモリ一11に書込むようにFb(脚す
る。標準パターンが標準メモリー10に記憶されている
状態で被検査パターンがサンプルメモリー11に書き込
まれると、演算回路14において両パターンの比較照合
が行なわれ、両パターンの類似度が算出される。この類
似度出力を判定回路15に加えて被検査パターンの標準
パターンについての良否判定を行ない判定出力を得る。
本発明では、上述したAD変換の段階において上記局部
パターン信号についての強調処理を施して画像分割の周
波数附近又はそれ以下の周波数の局部パターン信号の検
出を行ない得るように構成する。The determination control circuit 13 also includes the output MSO of the mode switch on the operation panel 7a (FIG. 2) and the output of the position detector 6, and AD
It controls the operation sequence of the conversion circuit 8, memory Fblm circuit 9, arithmetic circuit 14 and determination circuit 15, which will be described later.
The memory control circuit 9 writes the AD conversion output to the standard memory 10 when the mode switch output MSO is in the standard pattern writing mode, and writes it to the sample memory 11 when the output MSO is in the judgment mode. When the pattern to be inspected is written into the sample memory 11 while the standard pattern is stored in the standard memory 10, the arithmetic circuit 14 compares and matches both patterns and calculates the degree of similarity between the two patterns. This similarity output is applied to the determination circuit 15 to determine whether the standard pattern of the pattern to be inspected is acceptable or not, and a determination output is obtained.
The present invention is configured to perform emphasis processing on the local pattern signal at the stage of the above-mentioned AD conversion so that local pattern signals having frequencies near or below the image division frequency can be detected.
ここで、第1図Bに示した異常パターンについて更に検
討する。第4図Aは第1図Bの異常パターンの走査線1
による画像信号を示し、図中の符号21は水平同期信号
を示す。第1図Bの印刷傷1に対応して第4図Aには印
刷傷信号22が生じる。この画像信号をレベルdにより
2値化すると第4図Bに示す2値化画像信号が得られる
。上記印刷傷信号22は、第4図Bに示すように、幅τ
のパルス23として2値化される。ここで、画像分割周
波数Fsが一〉τであれば、画像分割の際FS
に画像分割周波数Fsより高い周波数1/τのパルス2
3は現われず第4図Cに示すように印刷傷のない2値化
画像信号が得られる。Here, the abnormal pattern shown in FIG. 1B will be further considered. Figure 4A is the scanning line 1 of the abnormal pattern in Figure 1B.
The reference numeral 21 in the figure indicates a horizontal synchronization signal. Corresponding to the print flaw 1 in FIG. 1B, a print flaw signal 22 is generated in FIG. 4A. When this image signal is binarized using level d, a binarized image signal shown in FIG. 4B is obtained. As shown in FIG. 4B, the printing flaw signal 22 has a width τ
It is binarized as a pulse 23. Here, if the image division frequency Fs is 1>τ, the pulse 2 with a frequency 1/τ higher than the image division frequency Fs is applied to FS during image division.
3 does not appear, and a binarized image signal without printing scratches is obtained as shown in FIG. 4C.
換言すれば第1図Bの異常パターンが第1図Aの正常パ
ターンと同じように認識されることになる。その結果、
後段の処理で印刷傷を検出することはできなくなつてし
まう。本発明では上記印刷傷等による微細パルス23を
以下に述べるようにパルス幅伸張により強調してその消
失を防止する。In other words, the abnormal pattern shown in FIG. 1B is recognized in the same way as the normal pattern shown in FIG. 1A. the result,
It becomes impossible to detect printing flaws in subsequent processing. In the present invention, the minute pulses 23 caused by the above-mentioned printing scratches, etc. are emphasized by pulse width expansion to prevent their disappearance, as described below.
かかる本発明信号強調回路の一例を第5図に示す。第5
図において、テレビジヨンカメラ5からの画像信号31
を演算増幅器32に供給する。この増幅器32には外付
き抵抗R1及びR2を接続して、画像信号31を(R1
+R2)1R2倍に増幅した出力を取り出す。この増幅
出力を比較器33の十入力端子に加え、ここで一入力端
子に加えた電源34の比較レベルE8と比較して2値化
画像信号Aを得る。この2値化画像信号Aを遅延素子3
5および再トリカー形単安定マルチバイブレータ36の
T入力端子に供給する。遅延素子35は、単安定マルチ
バイブレータ36の動作遅れと等しい遅延時間をもつ。
なお、単安定マルチバイブレータ36の動作遅れが殆ん
どないときにはかかる遅延素子35を設けなくともよい
。単安定マルチバイブレータ36の時定数回路の抵抗R
。及びコンデンサC。の値を適切に定めて、単安定マル
チパイプレータ36のQ出力パルスBのパルス幅tが上
記値1/F8の数倍の値となるようにする。単安定マル
チバイブレータ36は比較器出力Aの立下りで動作し、
換言すれば、パターンが白から黒に変化するときの分割
周波数の数倍の周波数の負方向パルスの立下り端縁で動
作してQ出力端子より出力パルスBが得られる。遅延素
子35の出力、すなわち比較出力Aを僅かに遅延した出
力及び単安定マルチバイブレータ出力Bをアンド素子3
7に供給して得たアンド出力CをD形フリツプフロツプ
38のD端子へ供給する。このフリツプフロツプ38の
トリガ入力端子Tには画像分割クロツクパルスDを供給
する。フリツプフロツプ38は画像分割クロツクパルス
Dの立上り端縁でD端子の入力の値を記憶し、次の立上
りまでその記憶された値を保持する。フリツプフロツプ
38のQ出力端子より画像分割された2値化画像信号E
を得る。今、第4図の印刷傷信号のある場合について本
発明信号強調回路の動作を説明する。An example of such a signal enhancement circuit of the present invention is shown in FIG. Fifth
In the figure, an image signal 31 from a television camera 5
is supplied to the operational amplifier 32. External resistors R1 and R2 are connected to this amplifier 32, and the image signal 31 (R1
+R2) Take out the output amplified twice by 1R. This amplified output is applied to the 10 input terminal of the comparator 33, and compared with the comparison level E8 of the power supply 34 applied to the 1 input terminal to obtain a binary image signal A. This binary image signal A is sent to the delay element 3.
5 and the T input terminal of the retriker type monostable multivibrator 36. The delay element 35 has a delay time equal to the operation delay of the monostable multivibrator 36.
Note that when there is almost no delay in the operation of the monostable multivibrator 36, the delay element 35 may not be provided. Resistance R of the time constant circuit of monostable multivibrator 36
. and capacitor C. The value of is determined appropriately so that the pulse width t of the Q output pulse B of the monostable multipipulator 36 becomes several times the value 1/F8. The monostable multivibrator 36 operates at the falling edge of the comparator output A,
In other words, the output pulse B is obtained from the Q output terminal by operating at the falling edge of a negative direction pulse with a frequency several times the division frequency when the pattern changes from white to black. The output of the delay element 35, that is, the slightly delayed output of the comparison output A, and the monostable multivibrator output B are connected to the AND element 3.
7 and the obtained AND output C is supplied to the D terminal of a D-type flip-flop 38. A trigger input terminal T of this flip-flop 38 is supplied with an image dividing clock pulse D. Flip-flop 38 stores the value of the input at the D terminal on the rising edge of image division clock pulse D and holds the stored value until the next rising edge. The binarized image signal E obtained by dividing the image from the Q output terminal of the flip-flop 38
get. The operation of the signal enhancement circuit of the present invention will now be described in the case of the print flaw signal shown in FIG.
第6図は第4図の印刷傷信号のある附近について示す信
号波形図であり、第6図Aは上記比較器33の出力A、
同図Bは単安定マルチバイブレータ36の出力B、同図
Cはアンド素子37のアンド出力C1同図Dは画像分割
クロツクパルス、及び同図Eはフリツプフロツプ37の
出力、すなわち2値化画像信号を示す。第6図Aのパル
ス部分41は印刷傷の部分、及び幅広パルス部分42は
正常な部分を示す。単安定マルチバイブレータ36は比
較器出力A中のいずれの立下り端縁にも応動し、第6図
Bに示すようにそれぞれパルス幅tのパルスを生じる。
これら信号AとBとの論理積をアンド素子37でとると
、第6図Cに示すように細い印刷傷パルス41の部分が
パルス幅tに拡大され、正常な部分42のところはその
ままのパルス幅で出力される。このアンド出力cを画像
分割クロツクパルスDのタイミングでフリツプフロツプ
38より取り出して、微細パターン部分について拡大の
なされた2値化画像信号Eが得られる。次に、第1図B
の走査線の場合についての本発明信号強調回路の動作を
第7図により説明する。FIG. 6 is a signal waveform diagram showing the vicinity of the print flaw signal in FIG. 4, and FIG. 6A is the output A of the comparator 33,
The figure B shows the output B of the monostable multivibrator 36, the figure C shows the AND output C of the AND element 37, the figure D shows the image division clock pulse, and the figure E shows the output of the flip-flop 37, that is, the binary image signal. . A pulse portion 41 in FIG. 6A shows a printing flaw, and a wide pulse portion 42 shows a normal portion. Monostable multivibrator 36 responds to any falling edge in comparator output A, producing a pulse, each of pulse width t, as shown in FIG. 6B.
When these signals A and B are ANDed by an AND element 37, as shown in FIG. Output in width. This AND output c is taken out from the flip-flop 38 at the timing of the image division clock pulse D, and a binary image signal E in which the fine pattern portion has been enlarged is obtained. Next, Figure 1B
The operation of the signal enhancement circuit of the present invention in the case of the scanning line will be explained with reference to FIG.
第7図A,B,C,D及びEは第6図A,BツCラD及
びEとそれぞれ同様の個所から取り出した信号である。
ここでは印刷傷部分が多数の傷より成り、それに対応し
て単安定マルチバイブレータ36は多数の印刷傷パルス
の生起する度毎にこれらパルスに応動してトリカーされ
るので、単安定マルチバイブレータ36のQ出力Bは第
7図Bに示すように印刷傷パルス部分の期間だけ長く持
続する。以上のように、本発明信号強調回路によれば、
微細なパターンであつても、比較器33により2値化さ
れるものであればすべてパルス幅tの信号に拡張強調さ
れ、画像分割クロツクパルスの周波数を高めることなく
第1図Bのような異常パターン検出を行なうことができ
る。7A, B, C, D and E are signals extracted from the same locations as A, B, C, D and E in FIG. 6, respectively.
Here, the printing scratch area consists of a large number of scratches, and the monostable multivibrator 36 is triggered every time a large number of printing scratch pulses occur, so that the monostable multivibrator 36 The Q output B lasts for as long as the printing scratch pulse portion, as shown in FIG. 7B. As described above, according to the signal enhancement circuit of the present invention,
Even if the pattern is minute, if it is binarized by the comparator 33, it will be expanded and emphasized into a signal with a pulse width t, and an abnormal pattern like the one shown in FIG. Detection can be performed.
なお、正常パターンのうちの周波数1/t以上の細かい
部分についても拡大がなされるが、その場合には標準パ
ターンも拡大されるので両パターン比較において何ら問
題とはならない。なお、以上は白地に黒色の傷パターン
がある場合であるが、黒地に白色の傷パターンがある場
合には、第5図の単安定マルチバイブレータ36を立上
り動作形とし、アンド素子37の代わりにオア素子を用
い、フリツプフロツプ38のQ出力を用いれば同様の信
号強調が行なわれる。It should be noted that fine parts of the normal pattern with a frequency of 1/t or more are also enlarged, but in that case, the standard pattern is also enlarged, so there is no problem in comparing both patterns. Note that the above is a case where there is a black scratch pattern on a white background, but if there is a white scratch pattern on a black background, the monostable multivibrator 36 in FIG. Similar signal enhancement can be achieved using an OR element and the Q output of flip-flop 38.
次に、本発明を3ビツトのAD変換に適用した例を第8
図に示す。Next, an example in which the present invention is applied to 3-bit AD conversion is shown in the eighth section.
As shown in the figure.
本例では3ビツトのAD変換に対応して白黒間の階調を
8段階に分け、レベル0を白色に、又レベル7を黒色に
割当てる。そのうち黒側の4レペルに対してパルス幅を
拡張し、白側の4レベルについてはパルス幅を拡張しな
いこととする。第8図において、画像信号51を正転増
幅器52に加え、その増幅出力を比較器53〜60の各
+入力端子に供給する。電圧ECV〕を抵抗値の互いに
等しい抵抗器61〜68の直列接続で構成した分圧器に
印加し、これら各抵抗器61〜68より取り出した電圧
をそれぞれ比較器53〜60の各一入力端子に供給する
。白側4レベルについての比較器53〜56の比較出力
をそれぞれ遅延素子69〜72を介してエンコーダ.7
3の低位4レベル入力端子に供給する。黒側4レベルに
ついての比較器57〜60の比較出力は上述した遅延素
子35と再トリカー形単安定マルチバイブレータ36と
アンド素子37との組合せと同様の組合せに供給する。
すなわち、比較器57の出力を遅延素子74と再トリカ
ー形単安定マルチバイブレータ75とアンド素子76と
の組合せに供給し、比較器58の出力を遅延素子77と
再トリカー形単安定マルチバイブレータ78とアンド素
子79との組合せに供給し、比較器59の出力を遅延素
子80と再トリカー形単安定マルチバイブレータ81と
アンド素子82との組合せに供給し、比較器60の出力
を遅延素子83と再トリカー形単安定マルチバイブレー
タ84とアンド素子85との組合せに供給する。アンド
素子76,79,82及び85の出力をエンコーダ73
の高位4レベル入力端子に供給する。エンコーダ73で
は、白色から黒色までの8レベルの入力2値化信号に基
いて3ビツトの符号化出力を発生する。エンコーダ73
は高位側入力が優先的に選択される構成とし、例えば3
のレベルと5のレベルとが同時に入力されるときには出
力は5の符号化信号となる。エンコーダ73の2力,2
1及び22出力をそれぞれD形フリツプフロツプ86,
87及び88のD入力端子に供給する。これらフリツプ
フロツプ86,87及び88の各T入力端子には画像分
割クロツクパルス89を供給する。フリツプフロツプ8
6,87及び88からは符号化された画像信号が画像分
割クロツクパルス89の周波数で画像分割して取り出さ
れる。すなわち、フリツプフロツプ86,87及び88
の各Q出力端子からは白色がレベルOで黒色がレベル7
のデジタル画像信号出力AO,Al及びA2が得られ、
各Q出力端子からは白色がレベル7で黒色がレベルOの
デジタル画像信号出力B2,Bl及びBOが得られる。
一般に、印刷パターンは白色系台紙上に黒色系情報によ
り種々のパターンが表示されており、パターンの違いや
印刷汚れなどを検知する場合には画像の黒レベル側が特
徴となる。In this example, the gradation between black and white is divided into eight levels corresponding to 3-bit AD conversion, and level 0 is assigned to white and level 7 is assigned to black. Among them, the pulse width is expanded for the four levels on the black side, and the pulse width is not expanded for the four levels on the white side. In FIG. 8, an image signal 51 is applied to a non-rotating amplifier 52, and its amplified output is supplied to each +input terminal of comparators 53-60. Voltage ECV] is applied to a voltage divider configured by series connection of resistors 61 to 68 having the same resistance value, and the voltage taken out from each of these resistors 61 to 68 is applied to one input terminal of each of comparators 53 to 60, respectively. supply The comparison outputs of the comparators 53 to 56 for the four white levels are sent to the encoder through delay elements 69 to 72, respectively. 7
3 to the lower 4 level input terminals. The comparison outputs of the comparators 57 to 60 for the four black levels are supplied to a combination similar to the above-described combination of the delay element 35, the retrigger type monostable multivibrator 36, and the AND element 37.
That is, the output of the comparator 57 is supplied to a combination of a delay element 74, a retricker type monostable multivibrator 75, and an AND element 76, and the output of the comparator 58 is supplied to a combination of a delay element 77, a retricker type monostable multivibrator 78, and an AND element 76. The output of the comparator 59 is supplied to the combination of the delay element 80, the retriker type monostable multivibrator 81, and the AND element 82, and the output of the comparator 60 is supplied to the combination of the delay element 83 and the AND element 82. It is supplied to a combination of a tricar type monostable multivibrator 84 and an AND element 85. The outputs of the AND elements 76, 79, 82 and 85 are sent to the encoder 73.
is supplied to the high-order 4-level input terminal. The encoder 73 generates a 3-bit encoded output based on the 8-level input binary signal from white to black. encoder 73
For example, 3
When level 1 and level 5 are input at the same time, the output is a coded signal of level 5. 2 forces of encoder 73, 2
1 and 22 outputs are connected to a D-type flip-flop 86, respectively.
It is supplied to the D input terminals of 87 and 88. An image dividing clock pulse 89 is supplied to each T input terminal of these flip-flops 86, 87 and 88. flip flop 8
6, 87 and 88, encoded image signals are extracted by dividing the image at the frequency of the image dividing clock pulse 89. That is, flip-flops 86, 87 and 88
From each Q output terminal, white is level O and black is level 7.
digital image signal outputs AO, Al and A2 are obtained,
From each Q output terminal, digital image signal outputs B2, Bl, and BO are obtained with level 7 for white and level O for black.
Generally, various print patterns are displayed using black information on a white mount, and when detecting differences in patterns or print stains, the black level side of the image is the characteristic.
そこで、上例では黒レベル側の4レベルについてパルス
幅を伸張して黒色側レベルを強調して符号化した。これ
に加えて、印刷パターンの場合、テレビジヨンカメラの
アンプリチユードレスポンスにより画像信号の黒側レベ
ル程パルス幅が狭くなる。例えば、第9図に示す白色地
91上の黒色パターン92を走査線1で走査して第10
図Aに示すような画像信号を得て、レベルOからレベル
7までの比較レベルでデジタル化して第10図Bに示す
ようなデジタル画像信号を得た場合を例にとると、黒色
側レベル程パルス幅が狭くなることがわかる。すなわち
、黒色レベル側の画像信号ほど本来のパルス幅よりも狭
いパルス幅の信号となつているので、第10図Cに示す
ようにかかる黒色レベル側についてのパルス幅を伸張す
ることにより本来のパタンに近ずけることができる。こ
れに対し、黒色地に白色パターンの場合には上述したよ
うにして白色レベル側の信号を強調するように構成する
こともできること勿論である。Therefore, in the above example, the pulse widths of the four levels on the black level side are expanded, and the black level is emphasized and encoded. In addition, in the case of a printed pattern, the pulse width becomes narrower as the black level of the image signal increases due to the amplitude response of the television camera. For example, by scanning a black pattern 92 on a white background 91 shown in FIG.
For example, if an image signal as shown in Figure A is obtained and digitized at comparison levels from level O to level 7, a digital image signal as shown in Figure 10B is obtained. It can be seen that the pulse width becomes narrower. In other words, since the image signal on the black level side is a signal with a narrower pulse width than the original pulse width, by expanding the pulse width on the black level side as shown in FIG. 10C, the original pattern can be changed. can be approached. On the other hand, in the case of a white pattern on a black background, it is of course possible to configure the signal on the white level side to be emphasized as described above.
この場合には第9図の各部分の極性を反転させ、正転増
幅器52の代わりに反転増幅器を用い、比較器53〜6
0の各比較レベルを負の方向にシフトすればよい。更に
また、多値化された画像信号の一部、すなわち特微量を
多く含むレベル側の情報のみでなく、全レベルについて
パルス幅振張を行なうこともできること勿論である。以
上から明らかなように、本発明によれば、パターン分割
の分解能附近又はその分解能より細かいパターン、すな
わち空間周波数がパターン分割の周波数附近又はそれよ
り高い場合に、分解能をそれ以上高めることなく、細か
いパターンの特微量を抽出することができる。In this case, the polarity of each part in FIG.
It is sufficient to shift each comparison level of 0 in the negative direction. Furthermore, it is of course possible to perform pulse width modulation not only for a part of the multi-valued image signal, that is, for the level side information containing a large amount of features, but also for all levels. As is clear from the above, according to the present invention, when a pattern is finer around or finer than the resolution of pattern division, that is, when the spatial frequency is around or higher than the frequency of pattern division, fine patterning can be achieved without further increasing the resolution. Features of patterns can be extracted.
又、本発明によれば、分解能を特に高めることなく細か
いパターンの検知ができるので、従来のような、分解能
を高めるために装置の構成が複雑となり、更には情報量
が増大するために処理時間が長くなつてしまうという欠
点がない。すなわち装置の構成が著しく簡素化され、低
コストでパターン検査装置を実現できると共に処理時間
も短縮される。更に加えて、本発明により信号強調を行
なつて後のパターン照合検査のアルゴリズムとしてパタ
ーンマツチング等の簡単な手法を用いることができる利
点も具えている。Furthermore, according to the present invention, fine patterns can be detected without particularly increasing the resolution, so unlike conventional methods, the configuration of the device becomes complicated to increase the resolution, and furthermore, the processing time increases due to the increase in the amount of information. It does not have the disadvantage of becoming long. That is, the configuration of the device is significantly simplified, a pattern inspection device can be realized at low cost, and processing time is also shortened. In addition, the present invention has the advantage that after signal enhancement, a simple method such as pattern matching can be used as an algorithm for a subsequent pattern matching test.
第1図A及びBは本発明で取り扱う正常パターン及び異
常パターンを対比して示すそれぞれパターン線図、第2
図はパターン検査の概要の説明図、第3図はそのパター
ン検査装置の構成の一例を示すプロツク線図、第4図A
,B及びCは第1図Bの異常パターンを走査して得た画
像信号その2値化信号及び画像分割により印刷傷信号の
消失した2値化信号を示すそれぞれ信号波形図、第5図
は本発明信号強調回路の一例を示す回路配置図、第6図
A,B,C,D及びEは第4図の印刷傷信号の附近の場
合について第5図示の回路配置の各部の動作を示すそれ
ぞれ信号波形図、第7図A,B,C,D及びEは多数の
印刷傷信号のある場合について同じく第5図の回路配置
各部の動作を示すそれぞれ信号波形図、第8図は本発明
の他の例を3ビツトAD変換の場合について示す回路配
置図、第9図はパターンの一例を示す線図、第10図A
,B及びCは第9図示のパターンの走査線1による光電
変換画像信号、この画像信号のデジタル化信号及びこの
デジタル化信号を黒レベルについてパルス幅を伸張した
信号をそれぞれ示す信号波形図である。
1,2・・・・・・印刷傷、3・・・・・・検査対象物
、4・・・・・・搬送台、5・・・・・・テレビジヨン
カメラ、6・・・・・・位置検出器、7・・−・・−パ
ターン検査装置、7a・・・・・・操作パネル、8・・
・・・・AD変換回路、9・・・・・・メモリー制御回
路、10・・・・・・標準メモリー、11・・・・・・
サンプルメモリー、12・・・・・・カメラ制御回路、
13・・・・・・判定匍脚回路、14・・・・・・演算
回路、15・・・・・・判定回路、MSO・・・・・・
モードスィツチ出力、21・−・・・・水平同期信号、
22・・・・・・印刷傷信号、23・・・・・・印刷傷
パルス、31,51・・・・・・画像信号、32,52
・・・・・・正転増幅器、33,53〜60・・・・・
・比較器、34・・・・・・比較レベル電源、Rl,R
2,RO...・・・抵抗、CO・・・・・・コンデン
サ、35,69〜72,74,77,80,83・・・
・・・遅延素子、36,75,78,81,84・・・
・・・再トリカー形単安定マルチバイブレータ、37,
76,79,82,85・・・・・・アンド素子、38
,86,87,88・・・・・・D形フリツプフロツプ
、61〜68・・・・・・分圧用抵抗器、73・・・・
・・エンコーダ、89・・・・・・画像分割クロツクパ
ルス、91・・・・・・白色地、92・・・・・・黒色
パターン。FIGS. 1A and 1B are pattern diagrams showing a comparison of normal patterns and abnormal patterns handled by the present invention, and FIGS.
The figure is an explanatory diagram of the outline of pattern inspection, FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the pattern inspection device, and FIG. 4A
, B and C are signal waveform diagrams showing the image signal obtained by scanning the abnormal pattern in FIG. A circuit layout diagram showing an example of the signal enhancement circuit of the present invention, FIGS. 6A, B, C, D, and E show the operation of each part of the circuit layout shown in FIG. 5 in the case of the print flaw signal in FIG. 4. FIGS. 7A, B, C, D and E are signal waveform diagrams respectively showing the operation of each part of the circuit arrangement in FIG. 5 in the case of a large number of printing flaw signals. FIG. A circuit layout diagram showing another example of 3-bit AD conversion, FIG. 9 is a diagram showing an example of the pattern, and FIG. 10A
, B and C are signal waveform diagrams respectively showing a photoelectrically converted image signal by the scanning line 1 of the pattern shown in FIG. . 1, 2... Printing scratches, 3... Inspection object, 4... Transport platform, 5... Television camera, 6...・Position detector, 7...-Pattern inspection device, 7a... Operation panel, 8...
...AD conversion circuit, 9...Memory control circuit, 10...Standard memory, 11...
sample memory, 12...camera control circuit,
13... Judgment leg circuit, 14... Arithmetic circuit, 15... Judgment circuit, MSO...
Mode switch output, 21...Horizontal synchronization signal,
22...Printing flaw signal, 23...Printing flaw pulse, 31,51...Image signal, 32,52
...Normal rotation amplifier, 33, 53-60...
・Comparator, 34... Comparison level power supply, Rl, R
2.RO. .. .. ...Resistance, CO...Capacitor, 35,69-72,74,77,80,83...
...Delay element, 36, 75, 78, 81, 84...
...Retriker type monostable multivibrator, 37,
76, 79, 82, 85...AND element, 38
, 86, 87, 88... D-type flip-flop, 61-68... Voltage dividing resistor, 73...
... Encoder, 89 ... Image division clock pulse, 91 ... White background, 92 ... Black pattern.
Claims (1)
ーンの画像信号を所定の画像分割周波数でメッシュ状に
分割してデジタル画像信号を得るパターン処理装置にお
いて、前記画像信号を比較レベルと比較して2値化信号
を得る比較器と、前記2値化信号に応動し前記所定の画
像分割周波数に対応する基準時間よりも短い2値化信号
に対して前記基準時間よりも長いパルス幅をもつパター
ン伸張パルスを発生する単安定マルチバイブレータと、
前記2値化信号及びパターン伸張パルスを受信し、前記
基準時間よりも短い2値化信号を前記パターン伸張パル
スで置換し、前記基準時間よりも長い2値化信号はその
ままの状態として、前記パターン伸張パルスと前記基準
時間よりも長い2値化信号とを組合わせた信号強調2値
化信号を発生する論理回路とを具備したことを特徴とす
るパターン処理用信号強調回路。 2 特許請求の範囲1項記載の信号強調回路において、
前記画像信号を複数個の前記比較器に供給して多値レベ
ルの2値化信号を取り出し、該多値レベルの2値化信号
のうち、パターンの特徴量をより多く具えているレベル
側の所定個数のレベルについての2値化信号を前記単安
定マルチバイブレータと前記論理回路との組合せ回路に
供給し、前記論理回路より得た前記信号強調2値化信号
と前記パターンの特徴量をより多く具えているレベル側
の所定個数のレベル以外の残余のレベルについての2値
化信号とをエンコーダに加えて符号化された2値化信号
を取り出すことにより、多値レベルの2値化信号のうち
パターンの特徴量をより多く具えているレベル側の2値
化信号を優先的に信号強調することを特徴とするパター
ン処理用信号強調回路。[Scope of Claims] 1. A pattern processing device that obtains a digital image signal by dividing an image signal of a pattern to be inspected obtained from a successive scanning two-dimensional image sensor into a mesh shape at a predetermined image division frequency. a comparator that obtains a binary signal by comparing it with a comparison level; a monostable multivibrator that generates pattern stretching pulses with long pulse widths;
The binarized signal and the pattern expansion pulse are received, the binarized signal shorter than the reference time is replaced with the pattern expansion pulse, the binary signal longer than the reference time is left as is, and the pattern is A signal emphasizing circuit for pattern processing, comprising a logic circuit that generates a signal emphasizing binary signal that is a combination of an expanded pulse and a binary signal that is longer than the reference time. 2. In the signal enhancement circuit according to claim 1,
The image signal is supplied to the plurality of comparators to extract a multi-level binary signal, and among the multi-level binary signals, the level side having more pattern features is extracted. Binarized signals for a predetermined number of levels are supplied to a combination circuit of the monostable multivibrator and the logic circuit, and the feature quantity of the signal-enhanced binary signal and the pattern obtained from the logic circuit is increased. By adding the binarized signals for the remaining levels other than the predetermined number of levels on the level side to the encoder and extracting the encoded binarized signals, one of the multi-level binarized signals A signal emphasizing circuit for pattern processing, characterized in that a binarized signal on the level side having a larger amount of pattern features is emphasized preferentially.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52138438A JPS5939068B2 (en) | 1977-11-19 | 1977-11-19 | Signal enhancement circuit for pattern processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52138438A JPS5939068B2 (en) | 1977-11-19 | 1977-11-19 | Signal enhancement circuit for pattern processing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5471949A JPS5471949A (en) | 1979-06-08 |
| JPS5939068B2 true JPS5939068B2 (en) | 1984-09-20 |
Family
ID=15221977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52138438A Expired JPS5939068B2 (en) | 1977-11-19 | 1977-11-19 | Signal enhancement circuit for pattern processing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5939068B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS543638B2 (en) * | 1972-08-23 | 1979-02-24 |
-
1977
- 1977-11-19 JP JP52138438A patent/JPS5939068B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5471949A (en) | 1979-06-08 |
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