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JPS623579B2 - - Google Patents
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JPS623579B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS623579B2
JPS623579B2 JP58156261A JP15626183A JPS623579B2 JP S623579 B2 JPS623579 B2 JP S623579B2 JP 58156261 A JP58156261 A JP 58156261A JP 15626183 A JP15626183 A JP 15626183A JP S623579 B2 JPS623579 B2 JP S623579B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
processing
pattern
register
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
Application number
JP58156261A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5981770A (en
Inventor
Michihiro Mese
Seiji Kashioka
Masakazu Ejiri
Takafumi Myatake
Isamu Yamazaki
Toshimitsu Hamada
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58156261A priority Critical patent/JPS5981770A/en
Publication of JPS5981770A publication Critical patent/JPS5981770A/en
Publication of JPS623579B2 publication Critical patent/JPS623579B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071Connecting or disconnecting
    • H10W72/0711Apparatus therefor

Landscapes

  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はIC,LSIなどの半導体集積回路の組立
工程におけるワイヤボンデイングの位置測定の自
動化に関する。 従来、IC,LSIなどの半導体製品の組立工程に
おけるペレツトのダイボンデイング工程におい
て、ペレツトはかなり寸法が大きいものであり、
リードフレームと称する治具上にペレツトを熱圧
着する場合、その位置決め精度は±100μ以上で
あるため、その位置ずれ量は作業者の目視により
測定していたが、この目視作業はパターンがきわ
めて集積化しているため、作業者に精神的苦痛を
与えていた。また、このような精密作業において
は、わずかの測定ミスが製品の歩留り低下につな
がつてくるため、信頼性の高い自動位置測定装置
を必要としてきた。 このような目視作業を自動化する方法としてパ
ターンマツチングを用いる方法が特開昭49−
111665号に示されている。 しかし、IC,LSIは上述のごとく微細な位置合
せを必要とするものであり、従来のパターンマツ
チングを行なうためには、これに対応する為にさ
らに微細な標準パターンを用いてマツチングをと
る必要がある。このような微細な標準パターンを
用いると、照合すべき画素数が増加し、処理の高
速性が妨げられると伴に、装置が画素数に対応し
て大がかりなものにならざるを得なかつた。 本発明の目的は、微細な位置合せを高速に、か
つ、大規模な装置を必要とせずに行なう位置検出
装置を提供することにある。 このような目的を達成するために、本発明で
は、位置検出すべき対象物のパターンを入力する
入力手段と、互いに所定の距離および方向の位置
関係にある複数個の領域の標準パターンと上記入
力手段で入力された対象物のパターンとを比較し
て、対象物の特定形状部の概略の位置を検出する
第1の検出手段と、この第1の検出手段で検出さ
れた概略位置に基づいて、複数個の矩形領域を対
象物のパターン上に設定し、矩形領域内の対象物
パターンの特定レベルの面積を調べ、対象物の特
定形状の正確な位置を検出する第2の検出手段と
からなることに特徴がある。 以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明
する。 第1図は、ワイヤボンデイングのなされる前
の、たとえばLSIペレツトのような半導体部品を
示す。同図中、1はLSIペレツト(以下ペレツト
と略記する)、2はタブと称されるペレツトの台
座部分、3−0,3−1,……(一部は図示せ
ず)はペレツト1内のボンデイングパツド(以
下、パツドと略記する)、4−0,4−1、等は
リードフレームの一部である外部電極で、パツド
3−0,3−1は同図には簡単のため3−0,3
−1の2個しか記載してないが、外部電極4−
0,4−1と同数だけ、実際には20〜40個程度設
けてあり、ワイヤボンデイングによりそれぞれ対
応するパツドと外部電極とを金線やアルミ線で互
いに接続する。 ここで問題となるのは、ペレツト位置すなわち
直角座標で表わした場合の座標(X,Y)と、ペ
レツト方向すなわち角度(θ)のばらつきであ
る。この場合、ばらつきの大きさ、すなわちΔX
およびΔYは±100〜150μ,Δθは30′程度であ
り、自動的にワイヤボンデイングを行なうには、
各パツドの位置を±10μ程度で検出する必要があ
る。 本発明では、たとえば第2図に示すように、パ
ツドが存在するペレツト1の周辺部に少なくとも
二つの視野像5−0,5−1を設定し、その中の
パツド3−0,3−1を、本発明と同一出願人に
より既に出願された“特定パターンの認識方法”
(特願昭51−14031号)により検出する。上記視野
像の数としては、ペレツトの回転ずれΔθを検出
するために複数個必要であるが、説明を簡単にす
るため、便宜上2個としておく。なお視野像の大
きさとしては、ペレツトの位置ずれΔX,ΔYお
よび回転ずれΔθ等をカバーできるよう600μ程
度のものとする。また視野像の位置は可変で、
種々の大きさのペレツトに対してもパツド検出を
行なえるように、本発明の装置では、それぞれの
視野像の位置を任意に指定できるようにする。 第3図は本発明による位置検出装置の基本構成
を示す。同図中、6はリードフレームと称する金
属板で、前第1図に示したように、そのタブ2の
部分にペレツト1が一定ピツチで圧着されてい
る。7はフレーム送り機構で、図示の破線の矢印
の方向にリードフレーム6を間欠的に送り、光学
系の直下にペレツト1を一個づつ供給する。また
8はペレツト照明用光源、9は半透明鏡、10は
ペレツト1の拡大像を得るための対物レンズ、1
1は像分割用の反射鏡であり、ペレツト1からの
拡大像を少なくとも二つの部分像に分割する。同
図は二つの部分像に分割する場合を示し、これに
よつて図示の12−0,12−1の位置にペレツ
ト1の一部の拡大された実像が得られる。 13−0,13−1はリレーレンズ、14−
0,14−1は光学像を走査して時間的なアナロ
グ映像信号に変換するための光電変換装置で、一
例としてビジコン等のTVカメラなどを用いる。
15−0,15−1は上記のTVカメラ移動用の
載物台で、光電変換装置14−0,14−1の受
光面に平行な平面内で光電変換装置を移動するこ
とにより、ペレツト1の品種を変更した場合、ペ
レツトに応じて視野の位置を調節するためのもの
である。 16−0,16−1は光電変換装置15−0,
15−1からのアナログ映像信号、17は映像処
理装置で、アナログ映像信号16−0,16−1
の2値化、パツド検出処理等を行なう。21は計
算機のような制御装置で、パツド検出処理に必要
なデータ処理映像処理回路の制御等を信号18,
20およびインターフエイス19を介して行な
う。22はフレーム送り機構7及び載物台15−
0,15−1の駆動回路、23は駆動回路22を
制御するための回路で、信号24、インターフエ
イス19および信号20を介して計算機に接続さ
れている。 25は自動ワイヤボンダで、映像処理装置17
で求めたパツドの位置をもとに、計算機21です
べてのパツドの位置が求められ、この自動ワイヤ
ボンダ25で各パツドと外部電極とを金属線で自
動的に接続する。この場合、パツドの位置を検出
する速度と自動ワイヤボンデイングを行なう速度
とが整合しないときには自動ワイヤボンダ25に
カセツトテープのようなバツフアを付加して入力
信号を一時記憶させ、検出ステーシヨン26と自
動ワイヤボンダ25とをオフライン的に結合させ
るようなシステムも考えられる。 またパツド位置検出速度がフレーム送り速度に
比べて十分速い場合には、第4図に示すように、
1台の映像処理装置および計算機で複数台の検出
ステーシヨン26を制御するようにできる。本発
明では、1台の映像処理装置および計算機で少な
くとも4台の検出ステーシヨンをまかなうような
システムを提供する。 次に、本発明による映像処理の概要を示す。第
5図において、30は本発明の光学系における
TVカメラ等の光電変換器から得られるペレツト
の部分拡大像のアナログ映像を示す。同図中、正
方形の部分31はアルミニウムのパツド、32は
上記31の延長で内部配線への引出部、33は前
工程における検査用プローバの傷跡である。 ペレツトは品種によつて種々の大きさのものが
あるが、いずれもパツドの正方形の部分31の大
きさは共通で、ほぼ120μ□である。この場合、
引出部32としてはLSIの品種やペレツト内の視
野の位置により、上下左右いずれの側にも出てい
る可能性がある。また、プローバの傷跡33の大
きさはほぼ一定しているが、パツド内での位置は
不定である。なおパツド31の周辺部34は酸化
シリコンのコーテイング部、35はペレツトの縁
のシリコン部、36はペレツト外部の金−シリコ
ン共晶部である。 前記第3図に示したような落射照明の場合、パ
ツドのようなアルミ部が最も明るく、次いでシリ
コン部35、酸化シリコン部34の順に暗くな
る。金−シリコン共晶部36は、光学系の光軸方
向に傾斜があるため図示のようにペレツト近辺が
最も暗く、ペレツトから離れるにつれて除々に明
るくなる。また、プローバの傷跡33はくぼんで
いるため暗くなる。 第6図は第5図のアナログ映像30を、アルミ
部の明るさと酸化シリコン部の明るさとの中間の
明るさをしきい値として2値化した場合の2値化
映像である。図示のように、パツド41、引出部
42、シリコン部45および金−シリコン共晶部
46のペレツトから遠い部分46−1は白にな
り、プローバの傷跡43、酸化シリコン部44お
よび金−共晶部46のペレツトに近い部分46−
0は黒(ハツチング部分)になる。このように、
アナログ映像信号を2値化できれば、比較的簡単
な映像処理装置を実現できるため、本発明では処
理対象を2値化映像とする。 また、本発明では映像の電気的処理をさらに容
易にするため、2値化映像をたとえば第7図のよ
うにX方向に320絵素、Y方向に240絵素にサンプ
リングする。なお同図のX方向64絵素、Y方向20
絵素の部分は帰線区間であり、その中のX方向32
絵素、Y方向12絵素の帯状の部分はTVカメラの
外部同期信号のパルスが出る部分である。なお、
図示の分割された各格子点のX,Y両方向に1絵
素毎、2絵素毎、……に映像のサンプリングを行
なうことを、以降では“モード1”,“モード
2”,……と呼ぶことにする。第7図において、・
印はモード1のサンプリング、〓印はモード4の
サンプリングをそれぞれ示している。 ところで、パツド検出のための本発明の基本的
な映像処理は、 (1) 2値化用しきい値計算 (2) マクロ処理 (3) 方向チエツク (4) ミクロ処理 の四つから成り立つており、その他の処理とし
て、 (5) 各視野中のパツド相互位置の判定 (6) すべてのパツド位置の計算 などの処理がある。 このうち、(1)は前記のように、アルミ部と酸化
シリコン部の各映像信号レベルの中間の値をしき
い値として求めるための処理である。(2)はパツド
の大体の位置を検出するためのものである。(3)は
(2)で検出したパツドが、はたして所定の方向に引
出部が出ているかどうかを調べるためのものであ
る。さらに(4)の処理は、(2)で検出したパツドの位
置を高精度に検出するためのものである。 これら(1)〜(4)の処理は本発明の映像処理回路を
使用し、各処理に必要なデータ処理のみを計算機
プログラムで行ない、これに対し(5),(6)はすべて
計算機プログラムで処理するようにする。また、
本発明ではペレツトを間欠的に移動し、ペレツト
が停止している期間中に上記のような映像処理を
行なう。したがつて、その期間中、各TVカメラ
からは同一の映像信号が繰り返し得られる。 以下、上記の(1)〜(4)の各映像処理の状態を概説
する。 まず、(1)の2値化用しきい値計算の状態を第8
図に示す。同図中、f0(t),f(t)はTVカメ
ラから得られるアナログ映像信号であり、元来f0
(t)であつたものがドリフトによりf(t)に
変化したものとする。 前述のようにペレツトは停止しているため、図
示のような短時間の期間中、f(t)は同一の信
号が繰り返し入力されるほぼ周期的な信号(周期
約167ms)と考えてよい。なお同図中、l0,l1
l2,l3はそれぞれペレツトの極端に明るい部分、
アルミ部、酸化シリコン部、極端に暗い部分に対
応した信号レベルである。このうち極端に明るい
部分とは、落射照明の場合、アルミ部、金−シリ
コン共晶部などに存在する正反射の部分で、極端
に暗い部分とは、金−シリコン共晶部のペレツト
近辺の陰の部分である。 2値化の目的からは、このような信号レベルは
無視したい。そこで、lB,lWのように無視すべ
き信号レベル限界を設定し、lB〜lWの範囲のあ
るしきい値θo-1を設定して、この範囲内のθo-1
以上およびθo-1以下の各映像平均レベルΔfW (n
−1)およびΔfB (n-1)を求め、各平均レベルから
新たなしきい値θoを次のように決める。 すなわち、n=1,2,……Nに対して、 θo=θo-1+γ{βΔfW (n-1) −(1−β)ΔfB (n-1)} …(1) ただし、 ここに、β,1−βはΔfW (n-1),ΔfB (n-1)
に対する荷重、γは式(1)の右辺第2項のしきい値
修正量の過不足を補う係数であり、tWo-1はθo-
≦f(t)≦lWを、tBo-1はθo-1≧f(t)≧l
Bをそれぞれ満足する時間区間である。 ΔfW (n-1)は、明るい部分の平均値と前回のし
きい値θo-1との差を意味する。 ここで、明るい部分とは、映像の値f(t)が
しきい値θo-1以上で、かつ上限として設けたレ
ベルlW以下であるという条件を満たしている部
分である。上記(2)式の分母は、明るい部分の時間
幅であり、分子は映像値f(t)としきい値θo-
との差の積分である。従つて、上記(2)式は映像
値f(t)のtW (n-1)の時間帯における平均値と
しきい値θo-1との差である。 ΔfB (n-1)は同様に、映像値f(t)がしきい
値θo-1以下でかつ下限として設けたレベルlB
上という暗い部分についての平均値と、しきい値
θo-1との差を意味する。 上記(1)式の{βΔfW (n-1)−(1−β)ΔfB (n
−1)}の中は、θo-1を仮の原点としたとき、Δf
B (n-1)とΔfW (n-1)の間をβ:1−βの比率で分
割した点の値を示す。なお、ΔfWは具体的には
アルミ部のレベルとして求めようとしたものであ
り、ΔfBは酸化シリコン部として求めようとし
たものである。 βは最終的なしきい値のΔfW,ΔfBに対する
分割比率を意味する。 最初は、例えばθo-1より酸化シリコン部分が
高いレベルに入り込んだり、あるいは逆にアルミ
部分がθo-1より低くなつたりするため、ΔfB
ΔfWの値が不正確であるが、しきし値θoがより
正しいレベルになるにつれ、ΔfB,ΔfWがアル
ミ部、酸化シリコン部レベルを正確に反影するよ
うになる。 γが1であれば前回のΔfW,ΔfBに最終的な
分配率で新しいしきい値を求めるように働くが、
収束の様子から修正の過不足があるようであれ
ば、γを変更して対応することができる。なお図
示のTに相当する時間帯以外の信号をマスクする
ようにすれば、さらに精度よく2値化のしきい値
を求めることができる。 このように、ある時間帯の信号のみを処理の対
象とする場合、その時間帯以降では“エリアゲー
ト処理”を行なうことにする。すなわち、Tのよ
うな時間帯は画面上のある長方形領域に対応する
ため、その長方形の左上隅位置とX,Y方向の大
きさを指定し、その内部の信号のみを処理する。
また、上記のしきい値計算処理は、画面のサンプ
リングは粗くても差支えないので、本発明では、
たとえばモード4程度のサンプリングで行なうよ
うにする。 以上のようにすることにより、たとえアナログ
映像信号がドリフトしても安定にしきい値とその
ドリフトに追従させることができ、信頼性の高い
2値化信号を得ることができる。 第9図は、上記の2値化用しきい値計算処理回
路を動作させるための計算機のソフトウエアの処
理の状態を示す。図示のように、まず50でしき
い値計算回路の処理に必要なデータを与えた後、
51でしきい値計算回路を起動する。それ以降、
計算機としては52のように処理終了の待ち状態
に入るが、その間、計算器をただ待たせておくの
ではなく、別個の作業を行なうようにすれば、処
理時間を大幅に短縮することができる。 なお53はしきい値計算回路からの処理終了の
割込み要求であり、映像走査点が50で与えたエ
リアゲートの外へ完全に出たとき(すなわち、第
8図の時間帯Tを通つた直後)に発生し、計算機
は次の54の処理へ移ることができる。55はし
きい値計算の反復回数を判定する処理であり、n
<Nの場合のnを更新して再び50の処理を繰り
返し、n=Nの場合、しきい値は求まつたとして
次の56の処理へ移る。 上記のように、計算機が必要なデータを処理回
路に与えて起動させてのち、終了割込みを待ちな
がら別作業を行なうような処理方法は、本発明の
(1)〜(4)の映像処理に共通の基本的形態である。こ
れにより計算機の処理時間を最大限に活用するこ
とができ、それに伴い高速処理が可能となるか
ら、第4図に示したような複数台の検出ステーシ
ヨンを1台の計算機、映像処理回路でまかなうよ
うなシステムを実現できる。 次に、(2)項のマクロ処理の状態を説明する。本
発明のマクロ処理に関係する回路としては、 (a) ノイズ除去回路 (b) 群パターンマツチング回路 の二つがある。(a)は量子化した2値化映像中のノ
イズや量子化誤差を処理するためのもので、(b)は
パツドの大路の位置を検出するものである。ここ
で、(a),(b)いずれも検出精度は問題とならないか
ら、本発明では、たとえばモード4程度のサンプ
リングで処理するようにする。ただし、映像ノイ
ズが少ない場合には、(a)の処理を省略しても差し
つかえない。 第10図、第11図に(a)の回路によるノイズ除
去の処理の状態を示す。この場合、パツドの2値
化映像をモード4程度でサンプリングすると第1
0図のようなパターンが得られるが、一般に70
−0,70−1,70−2のようなパターン境界
部の量子化誤差や、71−0,71−1のように
微小なノイズが発生する。ところがペレツトのパ
ターンに着目すると、プローバの傷跡43や引出
部42などの例外を除けば、ほとんどX,Yいず
れかの方向に平行な成分から成り立つている。 したがつて、たとえば量子化映像中の各点に対
して第10図の72のようなX,Y方向に平行な
成分しかもたない十字状の領域(X,Y方向とも
i絵素からなる)を考え、その中にi−1絵素以
上白絵素が含まれておれば白とし、i−1絵素未
満ならば黒とするような変換を行なえば、第11
図のようなパターンが得られる。ただし、同図は
i=5の例である。 この変換を行なえば、第10図におけるパツド
41、引出し部42およびブローバの傷跡43等
は第11図に示す61,62および63のように
なつて、パターン中の量子化誤差や、微小なノイ
ズは除去することができる。しかしiをあまり大
きくすると、ノイズがパツド近辺に存在する場合
などにパツドの形状を大幅に変えてしまうことが
あるため、LSIペレツトの場合、i=5程度が妥
当と考えられる。したがつて、比較的大きなノイ
ズや量子化誤差については若干小さくすることは
できても、完全に除去することは困難である。 次に、第12図に(b)回路による群パターンマツ
チング処理の状態を示す。同図のように、X,Y
方向とも、たとえば5絵素の幅の四つの正方形の
領域(標準パターン)73−0,73−1,73
−2,73−3を、相互の相対位置を保存したま
ま一体としたパターン73を用いてノイズ除去後
の映像面上を走査させ、各領域での対象パターン
と、図示のような白黒の標準パターンとの一致を
判定する。 同図のように、マスクパターンを設けるのは、
ノイズ除去では除去しきれなかつた大きな量子化
誤差や、ペレツトの回転ずれによるパツドの傾き
の影響を少なくするためである。このようにして
四つの領域のうち三つ以上の領域でパターンの一
致が取れ、しかも指定したエリアゲート内であれ
ば、その点をパツドとして抽出する。たとえば、
図示のように右下隅にプローバの傷跡63がある
パツド61に対しては、領域73−0,73−
1,73−2の各中心がA点,B点,C点のよう
な特徴を通過したとき、それぞれの白黒標準パタ
ーンに一致するから、そのタイミングで“パター
ン検出”の信号を出すことができる。カメラの走
査点の座標は、第41図に示す基本となるクロツ
クの分周を行なうX,Yカウンタ322,324
により得られる。つまり、X,Yカウンタの値に
よつてカメラを駆動しているので、カメラの走査
点と、X,Yカウンタの値は一致し、カムラの走
査点の座標がわかる。カメラの走査点とマツチン
グが取れた切り出し位置とは、所定の位置関係に
あり、かつ、各四つの正方形の領域同士も所定の
相対的位置関係にあるので、カメラの走査点の座
標から、A点,B点,C点のような特徴点の座標
を算出できる。この場合、A〜C点はそれぞれ複
数個存在するものであるが、同図では簡単のた
め、各1点ずつを示す。いま、各領域の白黒標準
パターンをS(u,v)、マスクパターンをM
(u,v)、量子化映像面上のある点(X,Y)と
それぞれに対応する領域U内での対象パターンを
(X+u,Y+v)とおくと、点(X,Y)で
パターンが一致するかどうかは次の論理関数J
(X,Y)が成り立つかどうかを調べればよい。 ここに、は排他的論理和、〓は論理積、
The present invention relates to automation of position measurement of wire bonding in the assembly process of semiconductor integrated circuits such as ICs and LSIs. Conventionally, in the pellet die bonding process in the assembly process of semiconductor products such as ICs and LSIs, the pellets are quite large in size.
When thermocompression bonding pellets onto a jig called a lead frame, the positioning accuracy is ±100μ or more, so the amount of positional deviation is measured visually by the operator, but this visual work requires that the patterns are extremely concentrated. This caused mental pain to the workers. In addition, in such precision work, a slight measurement error can lead to a decrease in product yield, so a highly reliable automatic position measuring device has been required. A method of using pattern matching to automate such visual inspection work was proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-1989.
No. 111665. However, as mentioned above, ICs and LSIs require fine alignment, and in order to perform conventional pattern matching, it is necessary to perform matching using even finer standard patterns. There is. When such a fine standard pattern is used, the number of pixels to be compared increases, which impedes high-speed processing and requires a larger device to accommodate the number of pixels. An object of the present invention is to provide a position detection device that performs fine alignment at high speed and without requiring a large-scale device. In order to achieve such an object, the present invention provides an input means for inputting a pattern of an object whose position is to be detected, a standard pattern of a plurality of regions having a positional relationship of a predetermined distance and direction from each other, a first detection means for detecting the approximate position of a specific shaped part of the object by comparing the pattern of the object inputted by the means; , a second detection means for setting a plurality of rectangular areas on the pattern of the object, checking the area of a specific level of the object pattern within the rectangular area, and detecting the accurate position of the specific shape of the object; There is a characteristic of becoming. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a semiconductor component, such as an LSI pellet, before wire bonding. In the figure, 1 is an LSI pellet (hereinafter abbreviated as pellet), 2 is a pedestal part of the pellet called a tab, and 3-0, 3-1, ... (some not shown) are inside pellet 1. Bonding pads (hereinafter abbreviated as pads), 4-0, 4-1, etc. are external electrodes that are part of the lead frame, and pads 3-0, 3-1 are not shown in the figure for simplicity. 3-0,3
-1, only two are listed, but external electrode 4-
The same number of pads as 0 and 4-1, in fact about 20 to 40, are provided, and the corresponding pads and external electrodes are connected to each other by wire bonding with gold wires or aluminum wires. The problem here is the variation in the pellet position, ie, the coordinates (X, Y) expressed in rectangular coordinates, and the pellet direction, ie, the angle (θ). In this case, the magnitude of the dispersion, that is, ΔX
and ΔY is ±100 to 150μ, Δθ is about 30′, and in order to perform wire bonding automatically,
It is necessary to detect the position of each pad within ±10μ. In the present invention, for example, as shown in FIG. is a “specific pattern recognition method” that has already been filed by the same applicant as the present invention.
(Patent Application No. 51-14031). Although a plurality of visual field images are required in order to detect the rotational deviation Δθ of the pellet, in order to simplify the explanation, the number of visual field images is set to two for convenience. The size of the visual field image is approximately 600 μ so as to cover the pellet positional deviations ΔX, ΔY, rotational deviation Δθ, etc. In addition, the position of the visual field image is variable,
In order to perform pad detection on pellets of various sizes, the apparatus of the present invention allows the position of each visual field image to be specified arbitrarily. FIG. 3 shows the basic configuration of a position detection device according to the present invention. In the figure, reference numeral 6 denotes a metal plate called a lead frame, and as shown in FIG. 1, the pellets 1 are crimped onto the tabs 2 at a constant pitch. Reference numeral 7 denotes a frame feeding mechanism that intermittently feeds the lead frame 6 in the direction of the dashed arrow shown in the figure, and feeds the pellets 1 one by one directly below the optical system. Further, 8 is a light source for illuminating the pellet, 9 is a semitransparent mirror, 10 is an objective lens for obtaining an enlarged image of the pellet 1, and 1
Reference numeral 1 denotes a reflecting mirror for image division, which divides the enlarged image from the pellet 1 into at least two partial images. The figure shows the case of dividing into two partial images, whereby an enlarged real image of a part of the pellet 1 is obtained at the positions 12-0 and 12-1 shown in the figure. 13-0, 13-1 are relay lenses, 14-
0, 14-1 is a photoelectric conversion device for scanning an optical image and converting it into a temporal analog video signal, and for example, a TV camera such as a vidicon is used.
Reference numerals 15-0 and 15-1 are mounting stands for moving the TV camera, and pellets 1 are moved by moving the photoelectric conversion devices within a plane parallel to the light receiving surfaces of the photoelectric conversion devices 14-0 and 14-1. This is to adjust the position of the field of view depending on the pellet when changing the type of pellet. 16-0, 16-1 are photoelectric conversion devices 15-0,
15-1 is an analog video signal, 17 is a video processing device, analog video signals 16-0, 16-1
Performs binarization, pad detection processing, etc. Reference numeral 21 denotes a control device such as a computer, which controls the data processing and video processing circuit necessary for pad detection processing by sending signals 18,
20 and interface 19. 22 is a frame feeding mechanism 7 and a stage 15-
Drive circuits 0 and 15-1, 23 are circuits for controlling the drive circuit 22, and are connected to the computer via a signal 24, an interface 19, and a signal 20. 25 is an automatic wire bonder, and an image processing device 17
Based on the positions of the pads determined in step 1, a computer 21 determines the positions of all pads, and an automatic wire bonder 25 automatically connects each pad to an external electrode using a metal wire. In this case, if the speed at which the pad position is detected and the speed at which automatic wire bonding is performed do not match, a buffer such as a cassette tape is added to the automatic wire bonder 25 to temporarily store the input signal, and the detection station 26 and the automatic wire bonder 25 A system that combines these offline is also conceivable. Also, if the pad position detection speed is sufficiently faster than the frame feed speed, as shown in Figure 4,
A plurality of detection stations 26 can be controlled with one video processing device and computer. The present invention provides a system in which one video processing device and computer can serve at least four detection stations. Next, an overview of video processing according to the present invention will be described. In FIG. 5, 30 is in the optical system of the present invention.
An analog video of a partially enlarged pellet image obtained from a photoelectric converter such as a TV camera is shown. In the figure, a square portion 31 is an aluminum pad, 32 is an extension of the above-mentioned 31 and is a lead-out portion to the internal wiring, and 33 is a scar from an inspection prober in the previous process. There are pellets of various sizes depending on the variety, but the size of the square portion 31 of the pad is common to all pellets, and is approximately 120 μ□. in this case,
Depending on the type of LSI and the position of the field of view within the pellet, the pull-out portion 32 may extend to either the top, bottom, left or right. Furthermore, although the size of the prober scar 33 is approximately constant, its position within the pad is indeterminate. The peripheral part 34 of the pad 31 is a silicon oxide coating part, 35 is a silicon part at the edge of the pellet, and 36 is a gold-silicon eutectic part outside the pellet. In the case of epi-illumination as shown in FIG. 3, the aluminum part like the pad is the brightest, followed by the silicon part 35 and the silicon oxide part 34 which become darker in that order. Since the gold-silicon eutectic region 36 is inclined in the optical axis direction of the optical system, it is darkest near the pellet as shown in the figure and gradually becomes brighter as it moves away from the pellet. Further, the prober scar 33 is dark because it is depressed. FIG. 6 is a binarized image obtained by converting the analog image 30 of FIG. 5 into a binarized image using the intermediate brightness between the brightness of the aluminum part and the brightness of the silicon oxide part as a threshold value. As shown, the pad 41, the pull-out portion 42, the silicon portion 45, and the portions 46-1 of the gold-silicon eutectic portion 46 that are far from the pellet are white, and the prober scar 43, the silicon oxide portion 44, and the gold-eutectic portion 46 are white. Portion 46 of portion 46 near the pellet 46-
0 is black (hatched part). in this way,
If an analog video signal can be binarized, a relatively simple video processing device can be realized, so in the present invention, the processing target is a binarized video. Further, in the present invention, in order to further facilitate the electrical processing of the image, the binarized image is sampled into 320 pixels in the X direction and 240 pixels in the Y direction, for example, as shown in FIG. In addition, 64 pixels in the X direction and 20 pixels in the Y direction in the same figure.
The picture element part is the return line section, and the X direction 32 in it
The picture element, a band-shaped part of 12 picture elements in the Y direction, is the part where the pulse of the external synchronization signal of the TV camera is output. In addition,
Hereinafter, the video will be sampled every 1 pixel, every 2 pixel, etc. in both the X and Y directions of each divided grid point shown in the figure, and will be referred to as "mode 1", "mode 2", etc. I'll call you. In Figure 7,
The mark indicates sampling in mode 1, and the mark indicates sampling in mode 4. By the way, the basic video processing of the present invention for pad detection consists of four steps: (1) threshold calculation for binarization, (2) macro processing, (3) direction check, and (4) micro processing. , Other processing includes (5) determining mutual positions of pads in each field of view, and (6) calculating positions of all pads. Of these, (1) is a process for determining the intermediate value between the video signal levels of the aluminum part and the silicon oxide part as a threshold value, as described above. (2) is for detecting the approximate position of the pad. (3) is
This is to check whether the pad detected in (2) is actually a drawer protruding in a predetermined direction. Furthermore, the process (4) is for detecting the position of the pad detected in (2) with high precision. These processes (1) to (4) use the video processing circuit of the present invention, and only the data processing necessary for each process is performed by a computer program, whereas (5) and (6) are all performed by a computer program. Let it be processed. Also,
In the present invention, the pellet is moved intermittently, and the above-described image processing is performed while the pellet is stopped. Therefore, during that period, the same video signal is repeatedly obtained from each TV camera. Below, the status of each of the video processing in (1) to (4) above will be outlined. First, change the state of the binarization threshold calculation in (1) to the 8th
As shown in the figure. In the figure, f 0 (t) and f (t) are analog video signals obtained from a TV camera, and originally f 0
Assume that what was (t) has changed to f(t) due to drift. As mentioned above, since the pellet is stopped, f(t) can be considered to be a substantially periodic signal (period: about 167 ms) in which the same signal is repeatedly input during the short period shown. In the figure, l 0 , l 1 ,
l 2 and l 3 are extremely bright parts of the pellet, respectively;
This signal level corresponds to aluminum parts, silicon oxide parts, and extremely dark parts. In the case of epi-illumination, extremely bright areas are specular reflection areas that exist in aluminum parts, gold-silicon eutectic areas, etc., and extremely dark areas are areas near pellets in gold-silicon eutectic areas. It's the dark side. For the purpose of binarization, such signal levels should be ignored. Therefore, we set signal level limits that should be ignored such as l B and l W , set a certain threshold value θ o-1 in the range of l B to l W , and set θ o-1 within this range.
Each video average level Δf W ( n
-1) and Δf B (n-1) , and determine a new threshold value θ o from each average level as follows. That is, for n=1, 2,...N, θ o = θ o-1 + γ{βΔf W (n-1) −(1−β)Δf B (n-1) } …(1) However, , Here, β, 1−β are Δf W (n-1) , Δf B (n-1)
, γ is a coefficient that compensates for the excess or deficiency of the threshold correction amount in the second term on the right side of equation (1), and t Wo-1 is θ o-
1 ≦f(t)≦l W , t Bo-1 is θ o-1 ≧f(t)≧l
These are the time intervals that satisfy each of B. Δf W (n-1) means the difference between the average value of the bright portion and the previous threshold value θ o-1 . Here, the bright portion is a portion that satisfies the condition that the value f(t) of the image is equal to or greater than the threshold value θ o -1 and equal to or less than the level l W set as an upper limit. The denominator of equation (2) above is the time width of the bright part, and the numerator is the image value f(t) and the threshold value θ o-
This is the integral of the difference from 1 . Therefore, the above equation (2) is the difference between the average value of the video value f(t) in the time period t W (n-1) and the threshold value θ o-1 . Similarly, Δf B (n-1) is the average value for dark parts where the video value f(t) is below the threshold θ o -1 and above the level l B set as the lower limit, and the threshold θ o -1 means the difference. {βΔf W (n-1) −(1−β)Δf B (n
-1) } is Δf when θ o-1 is the temporary origin
The value at the point where the area between B (n-1) and Δf W (n-1) is divided at a ratio of β:1-β is shown. Note that Δf W was specifically determined as the level of the aluminum portion, and Δf B was determined as the level of the silicon oxide portion. β means the division ratio for the final threshold values Δf W and Δf B. Initially, for example, the silicon oxide part enters at a level higher than θ o-1 , or conversely, the aluminum part becomes lower than θ o-1 , so Δf B ,
Although the value of Δf W is inaccurate, as the threshold value θ o becomes more accurate, Δf B and Δf W come to accurately reflect the levels of the aluminum part and the silicon oxide part. If γ is 1, it works to find a new threshold using the final distribution ratio for the previous Δf W and Δf B , but
If it appears that there is an excess or deficiency in correction based on the state of convergence, it is possible to respond by changing γ. Note that by masking signals outside the time period corresponding to T shown in the figure, the binarization threshold can be determined with even greater accuracy. In this way, when processing only signals in a certain time period, "area gate processing" is performed after that time period. That is, since a time period like T corresponds to a certain rectangular area on the screen, the upper left corner position and the size in the X and Y directions of the rectangle are specified, and only the signals within that rectangle are processed.
In addition, in the above threshold calculation process, since it is acceptable even if the screen sampling is coarse, in the present invention,
For example, sampling should be performed in mode 4 or so. By doing as described above, even if the analog video signal drifts, it is possible to stably follow the threshold value and its drift, and a highly reliable binary signal can be obtained. FIG. 9 shows the processing status of the computer software for operating the binarization threshold calculation processing circuit described above. As shown in the figure, first, at step 50, data necessary for the processing of the threshold calculation circuit is given, and then,
At step 51, the threshold calculation circuit is activated. after that,
The computer enters a waiting state for processing to finish as shown in step 52, but if you do a separate task instead of just leaving the computer waiting during that time, you can significantly shorten the processing time. . Note that 53 is an interrupt request from the threshold calculation circuit to end the processing, which occurs when the video scanning point completely exits the area gate given by 50 (i.e., immediately after passing through time period T in Fig. 8). ), and the computer can move on to the next step 54. 55 is a process for determining the number of iterations of threshold calculation, and n
In the case of <N, n is updated and the process of 50 is repeated again, and in the case of n=N, the threshold value is determined and the process moves on to the next process of 56. As described above, a processing method in which a computer supplies necessary data to a processing circuit, starts it up, and then performs another task while waiting for a termination interrupt is the method of the present invention.
This is a basic form common to video processing in (1) to (4). This makes it possible to make the most of the computer's processing time, which enables high-speed processing, so multiple detection stations as shown in Figure 4 can be handled by a single computer and video processing circuit. It is possible to realize a system like this. Next, the state of macro processing in section (2) will be explained. There are two circuits related to the macro processing of the present invention: (a) a noise removal circuit and (b) a group pattern matching circuit. (a) is for processing noise and quantization errors in the quantized binarized video, and (b) is for detecting the position of the main path of the pad. Here, since detection accuracy is not a problem in either (a) or (b), in the present invention, processing is performed using sampling in mode 4, for example. However, if there is little video noise, the process in (a) may be omitted. FIGS. 10 and 11 show the state of noise removal processing by the circuit (a). In this case, if the binarized video of the pad is sampled in mode 4 or so, the first
A pattern like the one shown in Figure 0 is obtained, but generally 70
Quantization errors at pattern boundaries such as −0, 70-1, and 70-2 and minute noises such as 71-0 and 71-1 occur. However, when paying attention to the pellet pattern, it consists almost entirely of components parallel to either the X or Y direction, with exceptions such as the prober scar 43 and the drawn-out portion 42. Therefore, for example, for each point in the quantized image, a cross-shaped area (consisting of i picture elements in both the X and Y directions) that has only components parallel to the X and Y directions, such as 72 in FIG. If we consider that, if it contains white picture element i-1 or more, it becomes white, and if it contains less than i-1 picture element, it becomes black.
A pattern like the one shown is obtained. However, the figure is an example where i=5. If this conversion is performed, the pad 41, the drawer part 42, the blowbar scar 43, etc. in FIG. 10 will become like 61, 62, and 63 shown in FIG. can be removed. However, if i is made too large, the shape of the pad may change significantly when noise is present near the pad, so in the case of LSI pellets, i = about 5 is considered appropriate. Therefore, although relatively large noise and quantization errors can be slightly reduced, it is difficult to completely eliminate them. Next, FIG. 12 shows the state of group pattern matching processing by the circuit (b). As shown in the same figure,
In both directions, for example, four square areas (standard pattern) with a width of 5 pixels 73-0, 73-1, 73
-2 and 73-3 are scanned on the image plane after noise removal using a pattern 73 that is integrated with their relative positions preserved, and the target pattern in each area and the black and white standard as shown are Determine whether it matches a pattern. As shown in the figure, providing a mask pattern is
This is to reduce the influence of large quantization errors that could not be removed by noise removal and the inclination of the pad due to rotational deviation of the pellet. In this way, if the patterns match in three or more of the four areas and are within the designated area gate, that point is extracted as a pad. for example,
For pad 61 with prober scar 63 in the lower right corner as shown, areas 73-0, 73-
When the centers of 1 and 73-2 pass through features such as point A, point B, and point C, they match the respective black and white standard patterns, so a "pattern detection" signal can be issued at that timing. . The coordinates of the scanning point of the camera are determined by X, Y counters 322 and 324, which perform basic clock frequency division, as shown in FIG.
It is obtained by That is, since the camera is driven by the values of the X and Y counters, the scanning point of the camera and the values of the X and Y counters match, and the coordinates of the scanning point of the camera can be determined. The camera scanning point and the matched cutting position are in a predetermined positional relationship, and each of the four square areas also has a predetermined relative positional relationship, so from the coordinates of the camera scanning point, A It is possible to calculate the coordinates of feature points such as point B, point B, and point C. In this case, although there are a plurality of points A to C, one point each is shown in the figure for simplicity. Now, the black and white standard pattern of each area is S(u,v), and the mask pattern is M
(u, v), a certain point (X, Y) on the quantized image plane and the corresponding target pattern in the area U are (X+u, Y+v), then the pattern at the point (X, Y) is Whether they match or not is determined by the following logical function J
All you have to do is check whether (X, Y) holds. Here, is exclusive OR, 〓 is logical product,

【式】は領域Uにおける全絵素情報の論理 和、〓〓は論理否定を表わす。 各領域間のX,Y方向の距離は、パツドの大き
さすなわち検出系の倍率で決まり、領域の大きさ
を5絵素×5絵素にした場合、KX=KY=3(絵
素)程度が適当である。 しかし、上記のマスクパターンだけでは完全に
は除去できない大きな量子化誤差やパツドの傾き
などのほかに、実際にはさらにTVカメラの偏向
ひずみや光学系のひずみなどがある。よつて本発
明では、これらの影響を勘案して、第13図のよ
うに領域間の距離をX方向にKX±1(絵素),K
Y±1(絵素)の幅を持たせ、各距離の組合せが
(KX,KY),(KX−1,KY−1),(KX+1,K
Y+1)の三つを満足する群パターンマツチング
の判定を同時に行なうようにする。 以上のように、パターン43内の領域間の距離
に変動許容幅を持させることにより、すべてのパ
ツドを多少多めに抽出する。すなわち、たとえば
第12図の抽出点A,B,Cの近傍の点、たとえ
ばA′,B′,C′のような点も抽出される。したが
つて群パターンマツチング回路では、抽出された
パツドの位置とその抽出され方、すなわち、いず
れの領域間距離で四つの領域のうち、どの領域で
マツチングが取れたか(この処理をマツチングモ
ードの判定と呼ぶ)をバツフアメモリ内に一時格
納しておき、計算機プログラムで近接するパツド
の結合(バインド)を行なう。したがつて、計算
機プログラムの動作としては第14図のようにな
る。同図のように、しきい値計算処理と同様に、
処理終了の待ち状態時に群パターンマツチング回
路がパツド抽出動作を行ない、処理終了割込要求
77によりこの待ち状態が解除できる状態にな
り、次の処理78へ進むことができる。 次に、(3)項の方向チエツクの処理の状態を第1
5図に示す。この処理は、図示のように(2)のマク
ロ処理により抽出されたパツドの特徴点(同図の
例ではA点,B点,C点)の外側にd(絵素)だ
け離れた四つの方向に長手方向と短手方向がそれ
ぞれa(絵素)とb(絵素)の長さの長方形80
−0,80−1,80−2,80−3を想定し、
各長方形内の白の面積を計数するものである。そ
して、所定の方向(同図の例では右方向)の長方
形内の白面積が所定のしきい値S0以上、他の3方
向の長方形内の白面積が所定のしきい値S0′以下
であるか否かを判定する。このような判定によ
り、(2)の群パターンマツチング処理でたとえ誤つ
てパツドを検出したとしてもリジエクトし、所定
のパツドのみを確実に抽出することができる。 本発明では上記の方向チエツクの処理のうち、
四つの長方形内の白面積を計数する処理は専用装
置で行ない、他の処理は計算機プログラムで行な
うようにする。また上記のような方向チエツクの
処理において、処理を高速化するために白面積カ
ウンタを複数個用意し、並列動作させるのが望ま
しい。本発明では、たとえば白面積カウンタ4個
をまとめて“白面積カウンタ群”とし、第16図
に示すようなエリアゲートおよび白面積カウント
用の長方形を指定する。 すなわち、一般にS*点をすべての白面積カウ
ント用の長方形の図形より上(Y座標小)にと
り、このS*点を基準に各長方形の左上隅の点S0
〜S3の座標と、X,Y方向の長さ(a0,b0)〜
(a3,b3)を与える。この場合、S*の座標は(X
S,YS),S0の座標は(XS+XS0,YS+yS0),
S1の座標は(XS+XS1,YS+yS1),S2の座標
は(XS+xS2,YS+yS2),S3の座標は(XS
S3,YS+yS3)である。このようにすること
により、すべての長方形のうち、映像走査が最後
の点Eを白面積カウンタ群で自動的に求め、図示
の破線の内部をエリアゲートになるようにする。
これにより、映像走査点がE点を通過した後、再
びこの白面積カウンタ群を動作させることがで
き、同一画面内の複数個の白面積カウンタ群の処
理をリアルタイム(すなわち同一フイールド内)
で行なえる利点がある。 第17図は、このような白面積カウンタ群Dに
よる方向チエツクのプログラムの動作を示す。 次に、(4)項のミクロ処理の状態を第18図に示
す。この処理は、図示のように(2)のマクロ処理で
抽出されたパツドの各特徴点(同図ではA点,B
点,C点)の付近にc(絵素)の距離でけ離れた
位置に長手、短手方向がf(絵素)、g(絵素)
の長さの長方形を想定し、各長方形内の白面積を
計数する。前記検出した特徴点の位置に基づき、
各長方形の位置を計算機で算出し、白面積カウン
タ111,112に送出する。各特徴点における
長方形の数は、たとえばA点,C点のような直角
コーナ部ではそれぞれ2個(ただし互いに直交す
る)、B点のような稜線部では1個であり、長手
方向に必ず白黒パターンが変化するようにfの大
きさを取る必要がある。このようにして想定した
各長方形内の白面積は、マクロ処理により抽出さ
れた特徴点の位置に依存した値をとる。各長方形
の白面積からパツトの境界線位置及びその境界線
上のA0点,B0点,C0点のような位置を求めるこ
とができる。つまり、各長方形内の白面積を長方
形の短手方向の長さgで割ることにより、各長方
形内の白の部分の長手方向の長さがわかり、この
値を既知の各長方形の端の座標に加えることによ
りパツドの境界線位置の座標を算出できる。 以上のミクロ処理は、(3)項の方向チエツクと同
様に白面積カウンタ群Mを使用することができ、
ただ想定する長方形の位置と大きさを変えればよ
い。また、(2)項のマクロ処理の群パターンマツチ
ング回路では、四つの領域のうち三つ以上で一致
がとれれば、その点をパツドとして抽出するが、
ミクロ処理では、そのマツチングのとれた特徴点
(同図ではA点,B点,C点)に応じて各長方形
を設けるようにする。 第19図にミクロ処理に対するプログラムの動
作を示す。同図において、白面積カウンタ群Mは
たとえば4個の白面積カウンタを一括したもの
で、前記の白面積カウンタDと同一のものでも、
別個のものでも構わない。同一のものとした場
合、装置規模は小さくなるが、方向チエツク処理
を行なつた後、ミクロ処理を行なうような順次処
理とならざるを得ないため、処理時間がかかる。
一方、別個のものにした場合、装置規模は多少大
きくなるが同時処理が可能であり、処理時間はか
からない。 本実施例では白面積カウンタ群D,Mを互いに
別回路とし、高速処理を行なうようにする。ま
た、同図の92,96の処理とも白面積カウンタ
群Mを共有するが、これは上側の特徴点から下側
の特徴点へ映像走査が移行する間に充分時間的余
裕があるため、同一フイールド時間内でミクロ処
理を完了することができ、白面積カウンタ群Mの
有効活用を図るからである。 第20図に、上記(1)〜(4)の四つの処理の多重動
作の例を示す。ただし、同図は検出ステーシヨン
1台、TVカメラ2台、2値化用しきい値計算回
路1台、群パターンマツチング回路1台および白
面積カウンタ群(各4個づつの白面積カウンタ)
2台の場合である。ここで、各処理を示す図形中
に記入された数値j−kのうち、jは検出動作試
行回路、kはTVカメラ番号(0,1)による処
理であることを示し、また各処理間の矢印はそれ
ぞれ処理回路の処理終了割込みによる起動を意味
する。また、(1)のしきい値計算処理すなわち2値
化処理のフイールド間の矢印はしきい値計算のく
り返し動作を表わし、この場合、各カメラからの
アナログ映像信号からしきい値を決定するため
に、3フイールドづつ費されることを意味する。
さらに(4)のミクロ処理途中における矢印は、白面
積カウンタ群の再起動を意味する。なお(2)のマク
ロ処理を最初から起動したのは次の理由による。 (i) LSIペレツトの場合、ペレツトの反射率のば
らつきは少ないため、実際上2値化のしきい値
は突然変化することはない。 (ii) したがつて、前ペレツトの2値化に適用した
しきい値は、現在調べているペレツトにも適用
できる可能性が高い。 (iii) しかも2値化処理は合計6フイールドかかる
ため、現在調べているペレツトに対するしきい
値の計算を待つと遅くなる。 ところが、(1)の2値化処理の目的は、映像信号
の利得や直流レベルのドリフトによる、非常にゆ
つくりとした変化に追従するしきい値を求めるこ
とであるため、この処理にも起動をかける必要が
ある。したがつて、映像処理回路としては(1)のし
きい値計算回路と2値化回路とを別個の回路に切
り離し、2値化回路のしきい値はしきい値計算回
路とは独立に与えられるようにする。また、(2)の
マクロ処理終了後、(3)の方向チエツク処理と(4)の
ミクロ処理に同時に起動がかけられるのは、マク
ロ処理によりパツドの位置が大まかに与えられる
ので、方向チエツクとミクロ処理ともにこの位置
の情報があれば十分で、所定の長方形を複数個発
生することができるからである。 以上のようにすれば、(5)の“判定”、すなわち
2視野合理性チエツクで合格の場合、一応前回の
しきい値によるパツド検出が可能であるが、(1)の
しきい値計算がまだTVカメラ0に対応するしき
い値しか終了していないので、次のTVカメラ1
に対応するしきい値計算が終了するまで待たせる
ようにする。 ところが不合格であれば、図示のように新たな
しきい値が求まつた段階で、再びマクロ処理→方
向チエツク処理、ミクロ処理を起動すればよい。
かくして、1回目の判定で合格の場合は6フイー
ルド(=100ms),2回目の判定で合格の場合は
8フイールド(=133ms)の時間で、パツド検出
を行なうことができる。 処理時間をさらに短縮したい場合は、各処理回
路の数を増加すればよい。しかし上記の処理時間
は、フレーム送りやカセツトテープへの書き込
み、あるいはワイヤボンデイングの時間に比べて
充分短いので、第4図でn=4程度の検出システ
ムでは実用上問題にならない。 以上の各処理において、計算機プログラムによ
る処理が幾つかあつたが、座標計算程度の単純な
ものだかりなので計算機の代わりにマイクロコン
ピユータで置換でき、装置規模の増大をいとわな
ければ専用装置で実現できる。 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。 第21図は第4図における映像処理装置17
と、インターフエイス19の映像処理装置に関係
する部分19′を含めた、本発明装置の基本構成
の一例を示す。同図は、第4図における検出ステ
ーシヨンの数が4、しきい値計算回路の数が1、
群パターンマツチング回路の数が1、白面積カウ
ンタ4個で構成された白面積カウンタ群の数が2
の場合の構成例である。同図中、16−iS−iT
(iS=0〜3,iT=0,1)は、第iS番目の検
出ステーシヨンの第iT番目のTVカメラからのア
ナログ映像信号である。 100はいずれも映像前処理回路で、TVカメ
ラからのアナログ映像信号の直流再生、偏向歪の
補正、シエージング補正および2値化の処理を行
なう。すなわち、映像前処理回路100の中の信
号補正回路101は、アナログ映像信号の直流再
生、偏向歪の補正、シエージング補正を行なう回
路で、この場合、三者とも従来方式を用いる。1
02は2値化回路で、その中の103はしきい値
可変型のシユミツト回路、104はD/A変換
器、105はレジスタであり、前記(1)の2値化用
しきい値計算処理により求まつたしきい値
THRiSiTをいずれかのレジスタ105に書き込
み、その値を保持する。したがつて、第9図に示
したような処理によりレジスタ105の出力、す
なわちD/A変換器104の出力からアナログ映
像信号VIDiSiTのドリフト変化に追従するしきい
値THRiSiTをシユミツト回路103へ提供するこ
とができ、常に安定な2値化映像信号BNRiSiT
得ることができる。一方、アナログ映像信号
VIDiSiTは図示のようにセレクタ106を介して
しきい値計算回路107へ入力され、しきい値計
算処理が行なわれる。 このように、本発明では2値化用のしきい値計
算回路と2値化回路とを分離させたため、第20
図で説明した映像処理を同時に行なうことができ
る。 また、各シユミツト回路103かり得られる2
値化映像信号BNRiSiTは、セレクタ106を介し
てノイズ除去回路109、白面積カウンタ群D1
11、白面積カウンタ群M112のいずれかに順
次に信号NBNR,DBNR,MBNRとして供給され
る。各映像前処理回路100からはBNRiS0,
BNRiS1のように2種類の2値化信号が供給され
るが、セレクタ106としては2:3の信号の接
続関係を任意に指定することができる。また、各
映像前処理回路100相互の間をまたがるような
信号の接続関係はないものとし、セレクタ106
に、その映像処理回路の番号すなわち検出ステー
シヨンの番号iSを指定する。 以上のような信号の接続関係は、インターフエ
イス19′経由で計算機からレジスタ108に書
き込まれ、SEL信号としてセレクタ106へ与え
られる。また、ノイズ除去回路109の出力
PBNBは群パターンマツチング回路110へ供給
され、パツドを粗い精度で抽出する。かくして図
示のように、しきい値計算回路107、群パター
ンマツチング回路110、白面積カウンタ群D1
11、白面積カウンタ群M112のデータ転送、
起動、割込みの制御を、インターフエイス19′
を経由して行なう。なお113は同期分配回路
で、同図に示す各回路および各TVカメラで必要
な同期信号、走査点の座標を表わす信号等を供給
する。上記の説明では、2値化映像信号はノイズ
除去回路109を経由して群パターンマツチング
回路110へ与えられていたが、映像にノイズが
少ない場合は、必ずしもノイズ除去回路を必要と
しない。 以上の映像処理回路の詳細な説明を、HITAC
−10(商品名)のような小型計算機に接続した
場合の各回路の実施例によつて説明する。なお、
一般の計算機の場合でも、以下の実施例とおおむ
ね同じ考えで実現できる。 第22図は小型計算機HITAC−10に接続し
た場合のインターフエイス19′の一実施例を示
す。同図中、レジスタ用コントローラ120は、
第21図の各レジスタ105,108に関する書
込みおよび状態センスを行なうためのものであ
り、信号DVNとSQLでレジスタ用コントローラ
120が選択された条件下で、信号ODRにより
次の三つの動作が動作指令回路122により指定
される。 まず、WTHR命令は第21図の2値化用しき
い値レジスタ105にしきい値を書き込むための
もの、WSEL命令は第21図のセレクタ用レジス
タ108にセレクタ106の信号接続関係を書き
込むためのもの、DSEL命令はその信号接続状態
を検出するためのものである。なお、STR1は
レジスタ書込み命令を実行するためのストローブ
信号である。かくして、レジスタ書込命令が発せ
られたときはDOT信号、レジスタ状態センス命
令が発せられたときはDIN信号をそれぞれ経由し
てデータが転送される。 次に、第22図のチヤネルコントローラ12
3、映像処理用コントローラ126について説明
する。両回路中の装置選択回路124と127、
動作指令回路125と128の機能は、いずれも
レジスタ用コントローラ120の場合と同様であ
る。チヤンネルコントローラ123は、 (1) しきい値計算回路 (2) 群パターンマツチング回路 (3) 白面積カウンタ群D (4) 白面積カウンタM と計算機との間の各高速データ転送を行ない、映
像処理用コントローラ126は上記の四つの処理
回路の動作状態を制御するためのものである。 チヤネルコントローラ123の入力力信号
CNT0はチヤネルコントローラ123と計算機
との間の高速データ転送用の制御信号、CNT1
はチヤネルコントローラ123と上記四つの処理
回路との間のデータ転送用の制御信号、CNT2
はチヤネルコントローラ123と映像処理用コン
トローラ126との間の制御信号である。また映
像処理用コントローラ126の入出力信号CNT
3は上記の四つの処理回路の起動、動作中、動作
終了などの動作状態を制御するための信号であ
る。 チヤネルコントローラ123の出力信号
CHNINTは割込み要求信号で、データ転送終了
時にセツトされる。映像処理用コントローラ12
6の出力信号IMP,INTも割込み要求信号で、上
記の四つの処理回路のいずれかが処理終了時にセ
ツトする。上記の両割込み要求信号は図示のよう
にオア回路を通り、INT信号として割込み要求を
計算機に知らせる。これにより、計算機は割込み
要因をセンスするための命令を発生し、FLG信
号によりいずれの装置からの割込み要求であつた
かを認知する。 第23図は第21図のレジスタ108、セレク
タ106の各実施例を示す。レジスタ108は7
ビツツトのDタイプラツチレジスタで、同図はた
とえば5ビツト目と6ビツト目で検出ステーシヨ
ン番号(00)2〜(11)2を、4ビツト目で2値化回
路番号(0),(1)を、3ビツト目でしきい値
計算回路107へ入力すべきアナログ番号(0)
,(1)を、2ビツト目、1ビツト目、0ビツト
目で順に群パターンマツチング回路、白面積カウ
ンタ群D、白面積カウンタ群Mへ入力すべき2値
化映像信号番号を、それぞれ割付けた場合の例で
ある。このレジスタ108への書き込みのストロ
ープはWSEL命令、読出しのストローブはDSEL
命令で行なう。 まず、アナログ映像信号VIDiSiTはアナログセ
レクタ130でSTN SEL信号とTVD SEL信号
により、いずれかのiS,iT(すなわち検出ステ
ーシヨン番号とTVカメラ番号)が選ばれ、
TVID信号として第21図のしきい値計算回路1
07へ供給される。また2値化映像信号BNRiSiT
は、デコーダ131によりSTN SEL信号で指定
される検出ステーシヨン番号iSが選ばれ、アン
ド回路群132においてPTM SEL,DRC
SEL,MIC SELの各SEL信号によりノイズ除去
回路、白面積カウンタ群D、白面積カウンタ群M
に対する2値化入力信号NBNR,DBNR,MBNR
を選択する。 以上のように構成することにより、一つのレジ
スタの内容に適当な数値を計算機から指定するだ
けで、前記のような種々の映像処理が同時に行な
うことがきる。 第24図は第22図のチヤネルコントローラ1
23の一実施例である。大略の構成としては上記
HITAC10の直接モードの高速インターフエイ
ス標準品とほぼ同じなので、同一部分の説明は省
略する。ここで標準品と異なる点は、入出力用の
バツフアを各処理回路側に持たせたこと、四つの
処理回路のうち、いずれの処理回路とデータ転送
中であるかを示すチヤネル・ステータスのレジス
タ140を設けたことである。 具体的にはデコーダ141を経由してデータ転
送を行なうべき処理回路に対応する番号iP(=
0〜4)のビツトを、SCHN命令によりセツトす
る。KCHN命令は割込みフラグ142のセンス、
CCHN命令は割込みフラグ142のクリヤ、
ACHN命令はWAR(ワード・アドレス・レジス
タ)143のセツト、RCHN命令は読出しのデー
タ転送、WCHN命令は書込みのデータ転送をそ
れぞれ行なうための命令で、RCHN命令または
WCHN命令によりWCR(ワード・カウンタ・レ
ジスタ)144に転送ワード数がセツトされる。 次に、第24図のチヤネルコントローラの動作
の概略を第25図を用いて説明する。なお、詳細
はHITAC−10の高速インターフエイス(直接
モード)等と同じなので説明は省略する。 まずSCHN命令によりチヤネル・ステータス・
レジスタ140の第iPビツト目をオンして、
CHN BSY信号として転送すべき処理回路を指定
する。続いてACHN命令により、計算機のメモリ
内のアドレスを第24図のWARにセツトする。
なおSCHN命令、ACHN命令の順序は入れ換えて
もよい。 次いで、データ転送が書込み動作のとき(a)の
WCHN命令、読しの動作のとき(b)のRCHN命令
(以下(a)は書込み、(b)は読出しの動作に伴う信号
動作を意味するものとする)を発すると、第24
図のWCR144に転送すべきデータ数nがセツ
トされる。これにより第24図のWRITEMODE
のフリツプ・フロツプ149は(a)の場合は“1”
に、(b)の場合は“0”にセツトされる。以降、こ
のチヤネルによる高速データ転送が開始し、
(ADDR IN)のようにnデータ転送終了後、割込
み要求信号CHN INTがセツトされる。 計算機はKCHN命令を出して、CHN FLGのよ
うにこのチヤネルからの割込み要求であることを
認知後、CCHN命令で割込み要求信号CHN INT
をクリヤする。それとともに、(a)の場合は第24
図のアンドゲート145によりIMP STRTの第
Pビツト目にパルスが出て該当処理回路を起動
し、(b)の場合は第24図のアンドゲート146に
よりIMP STOPの第iPビツト目にパルスが出て
該処理回路の動作を停止し、いずれの場合でもオ
アゲート147によりチヤネルステータスレジス
タ140をリセツトする。 なお第24図において、TIM,REQ,
PMTin,ADDR IN,DATA IN(入力側),
DATA OUT(出力側),RQL0の各信号は、第
22図のCNT0に相当する信号である。また、
R、SLCTは図示のようにWCRをデコードした
ものであり、読出し時のレジスタ切換信号であ
る。これと、DATA OUT(出力側),DATA IN
(入力軸)およびCHN BSYの各信号は、第22
図のCNT1に相当する。さらに、IMP STRT,
IMP STOPの各信号は第22図のCNT2に相当
する信号である。 第26図は、第22図の映像処理用コントロー
ラ126の一実施例でルる。図の映像処理ステー
タス・レジスタ150は前記四つの処理回路の動
作を制御するためのものであり、前述のように
IMP STRT,IMP STOPの第iPビツト目の信号
によりこのレジスタの第iPビツト目がそれぞれ
セツト、リセツトしてその出力信号IMP BSYに
より該当回路を制御する。また、151なフラ
グ・レジスタで、図示のようにIMP BSY信号の
第iPビツト目がセツト(すなわち、iPに対応す
る処理回路が動作中)の条件下でIMP END信号
のiPビツト目にパルスがくると、このフラグ・
レジスタ151の第iPビツト目がセツトする。
したがつて、いずれかの処理回路が動作を終了す
ると、オアゲート152の出力から終了割込み要
求信号が出る。 154はマスクレジスタで、MIMP命令はこの
レジスタ154のセツト/リセツトを制御するた
めのものであり、二つ以上の処理回路から同時に
終了割込み要求が発生する場合、各割込み要求に
対する計算機処理を円滑に行なわせるものであ
る。またKIMPは終了割込みのセンス命令、
CBSYはフラグレジスタ151の特定ビツトクリ
ヤ命令、DBSXはフラグレジスタ151のステー
タスセンス命令である。さらに、RPTMは後述の
群パターンマツチング回路のパラメータの読出し
を制御するための命令である。 次に、第27図に第26図の映像処理用コント
ローラの動作例を示す。第27図のADDR IN
(a),(b)はチヤネルコントローラによる書込み、読
出しデータ転送中であることを表わし、前述のよ
うに書込みデータ転送終了後、IMP STRT、読
出しデータ転送終了後、IMP STOPの各iPビツ
ト目にパルスが出る。 まず、IMP STRTのパルスに伴い、映像処理
ステータスレジスタ150の出力すなわちIMP
BSYのiPビツト目がセツトし、iPに対応する処
理回路が動作状態に入る。以降、その処理回路は
所定の動作を行ない、動作終了の時点でIMP
ENDにパルスが出力され、図示のようにIMP
BSYがセツトしている条件下でフラグレジスタ1
51のiPビツト目がセツトし、マスクレジスタ
154がリセツトしておればIMP INTから処理
終了割込み要求が出る。 これにより計算機からKIMP命令が送出され、
これが映像入出力コントローラからの割込み要求
であることが、IMP FLGにパルスが返つてくる
ことで認知される。計算機は次にMIMP命令を送
出してマスク・レジスタ154をセツトし、他の
割込み要求を禁止した後、CIMP命令を出してフ
ラグレジスタ151のiPビツト目をクリヤす
る。この場合、もし他の割込み要求がなければ
IMP INTはリセツトする。それに伴ない、計算
機は(b)のようにチヤネルコントローラによる読み
出しデータ転送を行なう。 読み出しデータ転送終了時にはiPに対応する
処前回路からIMP STOPの第iPビツト目にパル
スが発生し、映像処理ステータス・レジスタ、し
たがつてIMP BSYの第iPピツト目をリセツトす
る。これとともに、計算機は再びMIMP命令によ
りマスクレジスタをリセツトして、他の終了割込
み要求を許可する。 以上のようにして処理回路の動作を制御するこ
とができるが、上記の説明で示されたように、
IMP BSYの第iPピツト目がセツトした後しばら
くの間、計算機は別の作業を行なうことができる
から、iP以外の番号に対応する処理回路を起動
させるようにすれば、複数個の処理回路を同時に
起動させることができる。 第28図は、第21図の2値化用しきい値計算
回路107の一実施例である。同図中、アナログ
映像信号TVIDは、サンプルホールド回路16
0,A/D変換器161によりデジタル信号に変
換され、ラツチレジスタ162へ格納される。
XCP/4とその遅延された信号は、このサンプ
ルホールド回路160,A/D変換器161、ラ
ツチレジスタ162のクロツク信号である。一
方、エリア・ゲート回路163は画面中の特定の
長方形領域をゲートするための回路で、端子の
信号THR AREAがゲート信号である。 本回路の書込みデータ転送の制御は、CHN
BSY0とDATA OUTすなわちチヤネルコントロ
ーラにより行なわれ、アンドゲート164を経由
してエリアゲート回路163の端子からエリア
用パラメータのラツチレジスタ165に無視すべ
き信号レベルの限界lWとlB、およびラツチレジ
スタ166にしきい値の初期値θをそれぞれ設
定する。 コンパレータ167,168はそれぞれfとl
W・fとlBとの値の大小関係を比較するためのも
ので、それぞれf<lW,f>lBのときに“1”
となる。したがつて、アンドゲート169の出力
は、映像信号fが指定されたエリアの内部でかつ
W>f>lBのとき“1”となる。171はアダ
ーで、ラツチレジスタ162とノツト回路170
の各出力を加えられ、f−θなる値の出力を送
出する。 さらに172,173は式(2),(3)の分子に相当
する“明るさ積分”を計算する回路、174,1
75は式(2),(3)の分母に相当する。“時間積分”
を計算するカウンタで、f≧θのときアンドゲー
ト176が開いて172,174が動作し、f<
θのときアンドゲート177が開いて173,1
75が動作する。明るさ積分回路172,173
の構成は、図示のようにアダーとラツチレジスタ
178で実現でき、このアダーの一方の入力には
f−θ、他方の入力にはラツチレジスタ178
の出力をフイードバツクするようにすればよい。 かくして所定のしきい値積分動作終了時に、エ
リアゲート回路163の端子からIMP END0
の信号パルスが送出され、ラツチレジスタ17
8,179には所定の明るさ積分値Fn,Gn、カ
ウンタ174,175には所定の時間積分値
An,Bnが格納される。なおIMP STRT0はカウ
ンタ174,175を積分動作する前にリセツト
するための信号である。 このようにして得られた各データは、チヤネル
コントローラにより順次読出される。すなわち、
読出し用ストローブパルスDATA INはアンドゲ
ート180でCHN BSY0とのアンドが取られ、
R SLCT信号によりアンドゲート181におい
て選択された各データは、上記アンドゲート18
0の出力を読出し用ストローブとしてナンドゲー
ト182を経由して順次読出されてゆく。 計算機は以上の四つのパラメータをもとに式
(2),(3)の除算および式(1)の新たなしきい値θ
計算し、ラツチレジスタ166の内容をθとし
て全く同一の処理をしきい値計算回路に繰り返し
行なわせ、n=Nとなつたとき得られるしきい値
θNを第21図のレジスタ105に与える。かく
して、同図のシユミツト回路103の出力からは
θNをしきい値とする2値化信号を得ることがで
きる。 第29図は本発明のエリアゲート回路163の
一実施例で、エリアに関するパラメータは第16
図に準ずる。また第30図は第29図の主要部の
波形を示す。第29図において、ラツチレジスタ
190,191,192,193はそれぞれx
S,yS,a,bを設定するためのものである。す
なわち、チヤネルコントローラによる書込みスト
ローブパルスが端子より与えられ、各データは
端子より、たとえば図のように直列または並列
的に設定される。 一方、,端子はカウンタ194,195の
起動(イニシヤライズ)用のもので、画面走査が
第16図のX=XS,Y=YSなるタイミングでパ
ルスが印加され、各カウンタはリセツトされる。
端子のIMP BSYiPはiPに対応する処理回路が
動作可能状態に入れば第30図のA部のようにオ
ンになり、端子のXクロツク、端子のYクロ
ツクがアンドゲート196,197をそれぞれ通
過し、カウンタ194,195が計数動作を行な
う。したがつて、コンパレータ198,199は
それぞれX=XS+xS,Y=YS+ySなるタイミ
ングでパルスを送出する。それに伴ない、それぞ
れカウンタ200,201をリセツトするととも
に、フリツプ・フロツプ202,203をセツト
する。それ以降、カウンタ200,201は動作
を開始し、それぞれX=XS+xS+a,Y=YS
+yS+bとなるタイミングでコンパレータ20
4,205から出力パルスを送出し、フリツプ・
フロツプ202,203をそれぞれリセツトす
る。 したがつて、アンドゲート206の出力すなわ
ち端子からは、第30図のようなXS+xS≦X
≦XS+xSa,YS+yS≦Y≦YS+yS+bなる
エリアの時間帯でオンとなるようなARER信号が
得られる。また、アンドゲート回路207の出力
は第30図のB部のように、X=XS+xS+a、
かつY=YS+yS+bなるタイミングでパルスを
送出するから、端子からはデイレー208によ
りエリア走査終了という意味のパルスが送出され
る。なお、端子はチヤネル用コントローラによ
る書込みデータが次段の回路にまたがるような場
合の出力端子である(たとえば第28図参照)。 第31図は、第21図のノイズ除去回路109
の一実施例である。同図は第10図の原理説明に
おける十字状領域をX,Y方向とも5絵素にとつ
た例である。同図中、シフトバツフア210は画
面の4水平走査線(ラスタ)のメモリ容量をもつ
直列入力直列出力型シフトレジスタ群で、各レジ
スタ211の長さはXCP/4のように、たとえ
ばモード4のサンプリングクロツクを用いる場
合、96ビツトである。 一方、切出し用バツフア212は、XCP/4
をサンプリングクロツクとして画面から5絵素×
5絵素の領域を切出す回路で、長さ5ビツトの直
列入力並列出力型のシフトレジスタ213を5本
備え、入力信号NBNRをはじめとして、シフトレ
ジスタ211の各出力が並列的に各シフトレジ
スタ213に入力される。このは画面上のX座
標が同一で、Y座標が、たとえばモード4で連続
した情報である。 切出し用バツフア212の出力は第10図の
十字状領域に相当する信号で、1ビツト9入力の
アダー214での“1”の個数を並列的に計数
する。一方、215はしきい値をプリセツトする
ためのレジスタであり、この出力とアダー21
4の出力とがコンパレータ216で比較され、
≧ならばコンパレータ216の出力PBNRが
“1”となる。 このようにして得られた信号NBNRは、前述の
ようにパターンの量子化誤差や、微小な孤立ノイ
ズが除去された信号となる。 第32図は第21図のノイズ除去回路109の
他の一実施例であり、第31図の実施例と異なる
点は、シフトバツフア210中のシフトレジスタ
211の代りにRAM(Ramdom Access
Memory)217を用いて等価な回路を実現した
ものである。シフトバツフアにシフトレジスタを
用いた場合、本発明のように96ビツト丁度の長さ
のものは実在せぬため、たとえば64ビツト+32ビ
ツトのように適当な長さのシフトレジスタを組合
せて実現しなければならないため、ICの個数が
多くなつてしまう。 これに比べて、RAMを用いる場合は長さは自
由に決めることができ、ICの個数も少なくて済
む利点がある。 第33図に第32図のRAMの制御動作を示
す。同図のRAMのアドレス信号ADDRの値は
XCP/4−αのパルスが出る毎に更新され、画
面の1ラスタ走査時間に0から95まで変わる。
W/R信号はRAMの書込み/読出しの指定を行
なうためのもので、“0”が読出し、“1”が書込
みである。RAM STRBはRAMの書込み、読出し
用のストローブ信号、BFFR STRBはバツフア
レジスタ(D形フリツプフロツプ)218へのス
トローブ信号である。図示のように、XCP/4
−αの各パルスの前半部では、ADDRの値のアド
レスのすべて(RAM217の情報)を下のバツ
フアレジスタ218へ書込む。次いで後半部で
は、バツフアレジスタ218から読み出された情
報を、シフトレジスタ213へ送るとともに次段
のRAMの同一アドレスへ書込む。この動作を
XCP/4のパルス毎に繰り返すことにより、
RAMをシフトレジスタとして使うことができ
る。以降の処理は第31図の処理と全く同一なの
で、説明を省略する。 なお第31図、第32図における切出し用バツ
フア212中の直列入力並列出力型シフトレジス
タ213の代りに、信号をビツト成分に持つラ
ツチレジスタを4本用いることにより切出し用バ
ツフア212を実現することもできる。また、ア
ダー214、しきい値プリセツト用レジスタ21
5、コンパレータ216の代りに信号をいつた
ん電流値に変換し、電流をアナログ加算した結果
をシユミツト回路で2値化する形態も考えられ
る。さらに、一般にi絵素+j絵素の切出しバツ
フアを実現するためには、j−1個の直列入力直
列出力型のシフトレジスタまたはRAMからなる
シフトバツフアを構成すればよい。 以上のようにして得られたノイズ除去信号
PBNRは、次の群パターンマツチング回路へ提供
される。 第34図は、第21図における群パターンマツ
チング回路110の基本構成例を示す。同図の2
10すなわちシフトバツフア0と2、および22
0すなわちシフトバツフア1は第31図、第32
図と同様に、それぞれ順に4本、4本および15本
の直列入力直列出力型のシフトレジスタまたは
RAMから構成される。また、212すなわち切
出し用バツフア0,1,2,3は第31図、第3
2図と同様に、5本の直列入力並列出力型のシフ
トレジスタまたはラツチレジスタから構成され
る。 ここで210すなわちシフトバツフア0,2の
役割はノイズ除去回路の場合と同様に、画面上の
X座標が同一でY座標がたとえばモード4で連続
した情報を並列的に得ることである。また、2
20すなわちシフトバツフア1の役割は、第12
図の各標準パターン相互のY方向の間隔を与える
ことである。212すなわち切出し用バツフア
0,1,2,3は第12図の各領域の対象パター
ンすなわちPKUP0,1,2,3を提供するため
のものである。 221すなわち部分パターンマツチング回路
0,1,2,3は各領域での対象パターンPKUP
0,1,2,3と、標準パターンSTND0,1,
2,3およびMSK0,1,2,3との一致判定
(式(4)参照)を行なう回路であり、各出力PTM
0,1,2,3は対象パターンと標準パターンと
が一致すれば“1”、不一致であれば“0”であ
る。また、マツチングシフト回路222は第12
図、第13図に示すように各領域間の幾何学的距
離の判定を行なう回路であり、X方向はマツチン
グ結果PTM0,1,2,3を相対的にデイレー
させることにより、Y方向は220すなわちシフ
トバツフア1かな送出されるYTAP信号のうちい
ずれかを選択することによりそれぞれ距離判定を
行なう。なおMTCHijはその判定結果である。 マツチングモード判定回路と223は、前述の
マツチングモード(すなわちマツチングの取り
方)の判定処理を行ない、MTCH MODEはその
判定結果である。このように画面走査に従い、順
次求まる判定結果MTCH MODEおよびマツチン
グが取れた画面座標X/4,Y/4が、一時的に
メモリバツフア224に格納される。 また、エリアゲート回路163は、指定された
エリアだけのパツドのみを抽出するようにゲート
する信号PTM AREAを発生するための回路であ
る。このようにして、画面内の指定されたエリア
内におけるパツド数Nとその抽出結果PADが計
算機へ転送される。 なお上記の構成ではエリアゲート回路が1個で
あつたが、映像処理の都合上さらに複雑な形状を
したエリアをゲートしたい場合には、エリアゲー
ト回路を複数個用いるようにすればよい。 以下、第21図における群パターンマツチング
回路110を構成する各回路の実施例の説明を行
なう。 まず、第35図は第34図の部分パターンマツ
チング回路221の実施例で、5絵素×5絵素の
部分パターンマツチング回路の1例を示す。同図
中、230,231は標準パターン、マスクパタ
ーン用の各レジスタで、図示のようにそれぞれ5
個のラツチレジスタ(5ビツト)から成る。各レ
ジスタは図示のように直列に接続されており、各
データはチヤネルコントローラにより書き込まれ
る。すなわち、CHN BSY1を条件として書込み
用ストローブ信号DATA OUTがアンドゲート2
32を通り、各ラツチレジスタの左から右へデー
タが転送される。 PKUPiは対象パターンの2次元信号であり、
標準パターン用のレジスタ230の各ラツチレジ
スタの出力と対応するもの同志が排他論理和
(EOR)回路マトリスで排他論理和をとられ、各
結果は次のナンド回路マトリクス234へ送られ
る。各ナンド回路は図示のようにオープンコレク
タになつており、排他論理和の各結果とそれに対
応するマスクパターンとのナンド結果とは図のよ
うに出力部でワイヤードオアされ、ナツト回路2
35によりパターンマツチング結果の信号PTMi
が得られる。 第36図は、第34図のマツチングシフト回路
222の一実施例である。ラツチレジスタ24
1,242は第12図、第13図の領域間の「距
離−1」すなわちKX−1,KY−1を格納するた
めのもので、各データはチヤネルコントローラに
より書き込まれる。すなわち第35図と同様に、
CHN BSY1とDATA OUTがアンドゲート24
0に加えられ、その出力に書込み用ストローブ信
号が与えられる。なお、この部分は第35図の場
合と同じなので、第35図のアンドゲート232
の出力信号をラツチレジスタ241,242のス
トローブ信号としてもよい。 ラツチレジスタ241の出力すなわちKX−1
はセレクタ244と246に与えられ、それぞれ
PTM2,PTM0を直列入力並列出力型のシフト
レジスタ243,245で遅延させた信号のう
ち、いずれか一方を選択する。また、ラツチレジ
スタ242の出力すなわちKY−1はセレクタ2
47に与えられ、第34図のシフトバツフア1の
出力TAPの信号からいずれか一方を選択して
YSEL信号を出力する。 マツチング結果のPTM3はMTCH30と同じ
信号であり、第13図の点P30に対応するマツチ
ング結果PTM2に関しては、セレクタ244の
出力は2ビツト直列入力並列出力型のシフトレジ
スタ248で遅延され、セレクタ244の出力、
シフトレジスタ248による1絵素遅れ、同じく
2絵素遅れの各信号が順にMTCH20,21,
22となり、第13図の点P20,P21,P22に対応
するものとなる。 マツチング結果のPTM1は、各2個のRAM2
49とバツフアメモリ250により2ラスタ分だ
け遅延され、PTM1そのもの、1ラスタ遅れ、
2ラスタ遅れの各信号が順にMTCH10,1
1,12となり、第13図の点P10,P11,P12
対応するものとなる。 マツチング結果のPTM0に関しては、同様に
各2個のRAM249、バツフアメモリ250と
251、ならびに直列入力直列出力のシフトレジ
スタ252により、セレクタ246の出力、1ラ
スタ+1絵素遅れ、2ラスタ+2絵素遅れの各信
号が順に第13図の点P00,P01,P02に対応する
ものとなる。 以上のようにして、各マツチング結果を第13
図のような空間的な対応関係にさせることができ
る。またノイズ除去回路109の場合と同様に、
本回路のシフトバツフア中のRAM249および
バツフアメモリ250の代りにシフトレジスタを
用いてもよい。 第37図は第34図のマツチングモード判定回
路223の一実施例である。同図のアンドゲート
回路群260,261,262では、四つの部分
パターンマツチングのうち三つ以上でマツチング
が取れたか否かを判定する。すなわち、各アンド
ゲート回路群中のアンドゲート263は部分パタ
ーンが四つともマツチングがとれたとき、264
は第12図の左上隅のマツチングのみがとれなか
つたとき、265は右上隅のマツチングのみがと
れなかつたとき、266は左下隅のマツチングの
みがとれなかつたとき、267は右下隅のマツチ
ングのみがとれなかつたとき、それぞれ出力
“1”となる。 アンドゲート回路群260,261,262は
第13図の各領域間の距離が、(KX−1)×(KY
−1),(KX×KY),(KX+1)×(KY+1)の群
パターンマツチングに対応する。これらのアンド
ゲート回路群260,261,262の各出力は
それぞれオアゲート268を通り、エンコーダ2
69で3ビツトにコード化される。このオアゲー
ト269の出力1ビツトと、コードの3ビツトと
の計4ビツトが領域間の三種類の距離について4
×3=12(ビツト)の情報としてラツチレジスタ
270に一時格納される。 一方、3個のオアゲート268の各出力は図示
のようにオアゲート271に加えられるが、これ
はアンドゲート263〜267のうち少なくとも
1個のアンドゲートが“1”となつたこと、すな
わちパツドを検出したことを意味する。よつて、
フリツプフロツプ272はセツトされ、DTCT信
号が“1”となる。また、ラツチレジスタ270
の出力はマツチングのとれ方を表わし、MTCH
MODE信号として次に説明するメモリバツフア
へ送られる。 第38図は第34図のメモリバツフア224の
一実施例である。パツドが検出された場合、第3
6図で説明したパツドの求まり方を表わす
MTCH MODEと、そのパツドの画面座標(X/
4,Y/4)を計算機へ転送する必要がある。 第38図および各部の動作を示す第39図にお
いて、PTM AREA=“1”の条件下でパツドが
検出(すなわち、DTCT=“1”)されたとき、
XCP/4−εにパルスが出ればフリツプフロ
ツプ280はセツトし、アンドゲート281が開
いてMTCH MODEのデータがメモリバツフア2
83へ送られる。また、XCP/4−εにパル
スが出ればフリツプフロツプ280はリセツト
し、アンドゲート282が開いて画面座標の2進
データ(X/4,Y/4)がメモリバツフア28
3へ送られる。 XCP/4−ε,XCP/4−εのパルスは
DTCT=“1”なる時間幅で1個づつ出るので、
オアゲート284、アンドゲート285により
DTCT=“1”となる毎にアツプダウンカウンタ
286の値を2づつ大きくする。一方、メモリバ
ツフア283は図示のように複数個のRAM28
9で構成されており、MTCH MODEまたは
(X/4,Y/4)のデータの各ビツトが1個の
RAMに対応している。 いま、アンドゲート283からパルスが出れ
ば、フリツプフロツプ287をセツトしてRAM
289の書込み動作を指定し、オアゲート288
からのパルスをストローブとして、アツプダウン
カウンタ286の内容をRAM289のアドレス
へ書込む。ここでデイレー290は、書込み用の
最初のストローブパルスのタイミングにより、
RAMのアドレスが0から始まるようにするため
のものである。したがつて、RAM289の偶数
アドレスにはMTCH MODE、奇数アドレスには
(X/4,Y/4)がそれぞれ格納されてゆく。 次に、読出しの場合の動作を説明する。RPTM
命令(第26図参照)が出ると、まず、アツプダ
ウンカウンタ286の内容(すなわち、検出した
パツド数をNとすれば2Nなる値)をアンドゲー
ト291を介して計算機に読込む。これによつ
て、計算機はチヤネルコントローラにより2N個
のデータを高速に読込む。 すなわち、読出し用ストローブパルス
DATAINはアンドゲート292でCHN BSY1と
のアンドがとられ、PTM AREA=“0”なる条
件下で、このストローブパルスはアンドゲート2
93を通過し、アツプダウンカウンタ286をダ
ウンさせる。なお、これとともにフリツプフロツ
プ287をリセツトしてRAM読出し動作を指定
し、アツプダウンカウンタ286の内容である
RAMのアドレスから、オアゲート288の出力
パルスをストローブとして、アンドゲート294
を経由して順次読出す。 なおデイレー295は読出し用の最初のストロ
ーブパルスのタイミングによりRAMのアドレス
が2N−1からセツトされるようにするためであ
る。したがつて、この読出し動作によりRAMの
2N−1から0まで順に読出されてゆく。 以上のような回路構成により、群パターンマツ
チング回路を実現することができる。 次に、第40図に第21図の白面積カウンタ群
D111(あるいは白面積カウンタ群M112)
の一実施例を示す。白面積カウンタ群D,Mとも
回路構成は全く同一であるため、図にはカウンタ
群Dに関する回路番号、信号名等を示し、カウン
タ群Mに関するものは括弧内に示してある。 本回路のパラメータ書込みもチヤネルコントロ
ーラの制御により行なわれる。すなわち、CHN
BSY2(3)とDATA OUTとがアンドゲート300
に加えられ、その出力を書込み用ストローブとし
て、たとえば図示のように163すなわちエリア
ゲート回路3,2,1,0およびラツチレジスタ
302,301へデータを直列に書込んでゆく。
ただし、ラツチレジスタ301,302のデータ
は第16図のXS,YS(モード1)である。 コンパレータ303,304はそれぞれX=X
S,Y=YSになつたとき、各エリアゲート回路1
63中のX,Yカウンタを端子,を通じてリ
セツトするとともに、フリツプフロツプ305,
306をセツトする。したがつてIMP BSY2(3)
=“1”なる条件下で、X=XSかつY=YSなる
タイミングでアンドゲート307が開き、端子
によりすべてのエリアゲート回路163を起動す
る。一方、モード1のクロツクパルスXCP,
YCPが端子,より加えられ、すべてのエリ
アゲート回路163のX,Yカウンタを動作させ
る。 各エリアゲート回路は、第16図に示した各エ
リアを走査中にが“1”となるため、アンドゲ
ート308はその時間帯でのXCPパルスが加わ
り、かつ第21図に示したセレクタ106からの
信号DBNR(MBNO)=“1”すなわち対象パター
ンが白のとき出力を送出し、カウンタ309には
計数される。このようにして、各エリアゲート回
路163はエリア走査終了時点に端子からパル
スを送出し、フリツプフロツプ310をセツトす
る。したがつて、すべてのフリツプフロツプ31
0がセツトしたタイミングでアンドゲート311
が“1”となり、フリツプフロツプ305,30
6,310をリセツトし、IMP END2(3)からパ
ルスを送出する。 このようにして、309すなわちカウンタ0,
1,2,3に各エリアの白面積値S0,S1,S2,S3
が得られるが、各データはチヤネルコントローラ
により順次読出される。すなわち、CHN BSY2
(3)とDATA INとがアンドゲート311に加わ
り、その出力を読出し用ストローブとして
RSLCTとアンドゲート312で選択された各デ
ータは、ナンドゲート313を経由して順次読出
されてゆく。 第41図は、第21図の同期分配回路113の
一実施例である。同図中、320はたとえば6M
Hzのパルス発振器、321はパルス幅変換用の整
形回路で、X,Yカウンタ322,324および
デコーダ323,325とともに図示のように接
続されている。なお、この主要出力信号の波形を
第42図に示す。 ここで、XCPは整形回路321の出力で6MHz
のパルス、YCPはデコーダ323の出力値が3
84になる毎1回送出される。すなわち15.7KHz
のパルスである。HD,VDすなわちTVカメラ用
の外部同期信号は、それぞれフリツプフロツプ3
26,328および波形整形回路(レベル、極性
変換用)327,329により図のようになる。
また、SYNCすなわちモニタ用外部同期信号はフ
リツプフロツプ330,331,EOR回路33
2および波形整形回路(レベル、極性変換用)3
33により図のようになる。 XCP/4はモード4のサンプリングクロツク
パルスで、アンドゲート334,335および3
36によりYカウンタの値が4の倍数のときにの
みXカウンタの値が4の倍数毎にパルスを出す。
一方、YCP/4はアンドゲート335,337
によりYカウンタの値が4の倍数毎に1回のみパ
ルスを出す。なお第43図にさらに詳細な信号波
形図を示す。 第41図の338〜341はデイレーまたはデ
イルー群で、図のような各デイレー時間を有する
ものとすれば、XCP,XCP/4,RAM STRB,
W/Rに関しては第43図のようにある。なお
BFFR STRBに関しては両図とも省略してあ
る。さらに第41図のX0,Y0はそれぞれX=
X0,Y=Y0なるタイミングにパルスを出す信号
である。 以上説明したように、本発明においては主要部
分をすべてハードウエアで実現し、計算機の方は
簡単な座標計算程度の処理を行なうのみのため、
信頼性の高い自動位置検出装置を提供することが
でき、その効果は大きいものである。
[Formula] represents the logical sum of all picture element information in area U, and 〓〓 represents logical negation. The distance in the X and Y directions between each area is determined by the size of the pad, that is, the magnification of the detection system. If the area size is 5 pixels x 5 pixels, K X = K Y = 3 (pixel ) is appropriate. However, in addition to the large quantization errors and pad inclinations that cannot be completely removed using the above mask pattern alone, there are actually additional distortions such as deflection distortion of the TV camera and distortion of the optical system. Therefore, in the present invention, taking these influences into consideration, the distance between regions is set to K x ±1 (picture element), K in the X direction as shown in FIG.
A width of Y ±1 (picture element) is given, and each distance combination is (K X , K Y ), (K X -1, K Y -1), (K X +1, K
Group pattern matching that satisfies the following three conditions (Y + 1) is simultaneously determined. As described above, all pads are extracted in slightly larger quantities by providing a variation tolerance range for the distance between regions within the pattern 43. That is, for example, points near extraction points A, B, and C in FIG. 12, such as points A', B', and C', are also extracted. Therefore, in the group pattern matching circuit, the position of the extracted pad and how it was extracted, in other words, in which region out of the four regions and at which distance between the regions, matching was achieved (this process is performed in matching mode) This is called a determination of pads) and is temporarily stored in a buffer memory, and a computer program is used to combine (bind) adjacent pads. Therefore, the operation of the computer program is as shown in FIG. As shown in the figure, similar to the threshold calculation process,
The group pattern matching circuit performs a pad extraction operation while in a waiting state for the completion of processing, and the waiting state can be canceled by a processing end interrupt request 77, and the process can proceed to the next processing 78. Next, change the state of the direction check process in item (3) to the first
It is shown in Figure 5. As shown in the figure, this process consists of four points located d (picture elements) outside the pad feature points (points A, B, and C in the example in the figure) extracted by the macro process in (2). A rectangle 80 with lengths a (picture element) and b (picture element) in the longitudinal direction and short direction, respectively.
Assuming -0, 80-1, 80-2, 80-3,
This is to count the white area within each rectangle. Then, the white area within the rectangle in a predetermined direction (the right direction in the example in the figure) is greater than or equal to a predetermined threshold value S 0 , and the white area within the rectangle in the other three directions is less than or equal to a predetermined threshold value S 0 ' Determine whether or not. With such a determination, even if a pad is mistakenly detected in the group pattern matching process (2), it can be rejected and only a predetermined pad can be reliably extracted. In the present invention, among the above direction check processes,
The process of counting the white area within the four rectangles is performed by a dedicated device, and the other processes are performed by a computer program. Further, in the direction check processing as described above, it is desirable to prepare a plurality of white area counters and operate them in parallel in order to speed up the processing. In the present invention, for example, four white area counters are grouped together as a "white area counter group", and an area gate and a rectangle for white area counting as shown in FIG. 16 are specified. In other words, generally take the S * point above all rectangular figures for white area counting (small Y coordinate), and use this S * point as a reference to set the point S0 at the upper left corner of each rectangle.
~Coordinates of S 3 and lengths in the X and Y directions (a 0 , b 0 ) ~
Give (a 3 , b 3 ). In this case, the coordinates of S * are (X
S , Y S ), the coordinates of S 0 are (X S +X S0 , Y S +y S0 ),
The coordinates of S 1 are (X S + X S1 , Y S + y S1 ) , the coordinates of S 2 are ( X S +
x S3 , Y S +y S3 ). By doing this, among all the rectangles, the point E where the video scan ends is automatically determined by the white area counter group, and the area inside the broken line shown in the figure becomes an area gate.
As a result, after the video scanning point passes point E, the white area counter group can be operated again, and the processing of multiple white area counter groups within the same screen can be performed in real time (that is, within the same field).
There is an advantage that it can be done with FIG. 17 shows the operation of a direction check program using such white area counter group D. Next, FIG. 18 shows the state of microprocessing in item (4). As shown in the figure, each feature point of the pad extracted by the macro process (2) (point A, point B in the figure)
In the vicinity of point C), at a distance of c (picture element), the long and short directions are f (picture element) and g (picture element).
Assume a rectangle with length and count the white area within each rectangle. Based on the position of the detected feature point,
The position of each rectangle is calculated by a computer and sent to white area counters 111 and 112. The number of rectangles at each feature point is, for example, two rectangles each at right angle corners such as points A and C (but they are perpendicular to each other), and one rectangle at a ridgeline such as point B, and the number of rectangles is always black and white in the longitudinal direction. It is necessary to take the size of f so that the pattern changes. The white area within each rectangle assumed in this way takes a value that depends on the position of the feature point extracted by macro processing. From the white area of each rectangle, it is possible to find the position of the boundary line of the part and the positions on the boundary line, such as A 0 point, B 0 point, and C 0 point. In other words, by dividing the white area within each rectangle by the length g of the rectangle in the short direction, you can find the length of the white part in each rectangle, and use this value as the coordinate of the known edge of each rectangle. By adding , the coordinates of the pad boundary line position can be calculated. The above microprocessing can use the white area counter group M as in the direction check in section (3).
All you have to do is change the position and size of the assumed rectangle. In addition, in the group pattern matching circuit of the macro processing in section (2), if there is a match in three or more of the four areas, that point is extracted as a pad.
In the micro processing, each rectangle is provided according to the matched feature points (points A, B, and C in the figure). FIG. 19 shows the operation of the program for micro processing. In the figure, the white area counter group M is a group of four white area counters, for example, and may be the same as the white area counter D described above.
It may be a separate item. If they are made the same, the scale of the apparatus will be reduced, but the processing will take longer because the processing must be performed sequentially, such as performing direction check processing and then micro processing.
On the other hand, if they are separate, the scale of the device will be somewhat larger, but simultaneous processing is possible and the processing time will not be long. In this embodiment, the white area counter groups D and M are provided as separate circuits to perform high-speed processing. In addition, the white area counter group M is shared with the processes 92 and 96 in the same figure, but this is the same because there is sufficient time during the transition of image scanning from the upper feature point to the lower feature point. This is because micro processing can be completed within the field time, and the white area counter group M can be used effectively. FIG. 20 shows an example of multiple operations of the four processes (1) to (4) above. However, the figure shows one detection station, two TV cameras, one binarization threshold calculation circuit, one group pattern matching circuit, and a group of white area counters (four white area counters each).
This is the case of two units. Here, among the numbers j-k written in the figure showing each process, j indicates the detection operation trial circuit, k indicates the process using the TV camera number (0, 1), and the number between each process is The arrows each indicate activation by a processing end interrupt of the processing circuit. In addition, the arrows between the fields of the threshold calculation process (binarization process) in (1) represent the repeated operation of threshold calculation, and in this case, the threshold value is determined from the analog video signal from each camera. This means that three fields are spent on each field.
Furthermore, the arrow in the middle of micro processing in (4) means restarting the white area counter group. The reason why the macro processing in (2) is started from the beginning is as follows. (i) In the case of LSI pellets, there is little variation in pellet reflectance, so in practice the threshold for binarization does not suddenly change. (ii) Therefore, it is highly likely that the threshold applied to the binarization of the previous pellet can also be applied to the pellet currently being investigated. (iii) Furthermore, since the binarization process takes a total of 6 fields, waiting for the calculation of the threshold value for the pellet currently being examined will slow down the process. However, the purpose of the binarization process in (1) is to find a threshold that follows very slow changes due to video signal gain and DC level drift, so this process also requires activation. It is necessary to apply Therefore, as a video processing circuit, the threshold calculation circuit and the binarization circuit in (1) are separated into separate circuits, and the threshold of the binarization circuit is given independently from the threshold calculation circuit. be able to do so. Also, after the macro processing in (2) is completed, the direction check processing in (3) and the micro processing in (4) are started at the same time because the position of the pad is roughly given by the macro processing. This is because information on this position is sufficient for both microprocessing, and a plurality of predetermined rectangles can be generated. As described above, if the "judgment" in (5), that is, the two-view rationality check passes, it is possible to detect pads using the previous threshold value, but the threshold calculation in (1) Since only the threshold corresponding to TV camera 0 has been completed yet, the next TV camera 1
Wait until the threshold calculation corresponding to is completed. However, if the test fails, the macro processing→direction check processing and micro processing may be started again at the stage when a new threshold value is determined as shown in the figure.
In this way, pad detection can be performed in 6 fields (=100 ms) when the first judgment is passed, and in 8 fields (=133 ms) when the second judgment is passed. If it is desired to further shorten the processing time, the number of each processing circuit may be increased. However, since the above processing time is sufficiently short compared to the time for frame feeding, writing to a cassette tape, or wire bonding, it does not pose a practical problem in a detection system where n=4 in FIG. In each of the above processes, some processing was performed by computer programs, but since most of the processing is as simple as calculating coordinates, the calculator can be replaced with a microcomputer, or if you are willing to increase the scale of the equipment, it can be realized with dedicated equipment. . Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples. FIG. 21 shows the video processing device 17 in FIG.
1 shows an example of the basic configuration of the device of the present invention, including a portion 19' of the interface 19 related to the video processing device. In this figure, the number of detection stations in FIG. 4 is 4, the number of threshold calculation circuits is 1,
The number of group pattern matching circuits is 1, and the number of white area counter groups consisting of 4 white area counters is 2.
This is an example of a configuration in the case of . In the same figure, 16-i S -i T
(i S =0 to 3, i T =0, 1) is an analog video signal from the i T -th TV camera of the i S -th detection station. Reference numeral 100 denotes a video pre-processing circuit, which performs DC reproduction, deflection distortion correction, shading correction, and binarization processing of an analog video signal from a TV camera. That is, the signal correction circuit 101 in the video preprocessing circuit 100 is a circuit that performs DC reproduction, deflection distortion correction, and shading correction of an analog video signal, and in this case, conventional methods are used for all three. 1
02 is a binarization circuit, 103 is a threshold variable Schmitt circuit, 104 is a D/A converter, and 105 is a register, which performs the binarization threshold calculation process described in (1) above. The threshold value found by
Write THRi S i T to one of the registers 105 and hold the value. Therefore, by processing as shown in FIG. 9, the threshold value THRi S i T that follows the drift change of the analog video signal VIDi S i T is determined from the output of the register 105, that is, the output of the D/A converter 104. The signal can be supplied to the Schmitt circuit 103, and a stable binary video signal BNRi S i T can always be obtained. On the other hand, analog video signal
As shown in the figure, VIDi S i T is input to the threshold calculation circuit 107 via the selector 106, and threshold calculation processing is performed. In this way, in the present invention, since the threshold calculation circuit for binarization and the binarization circuit are separated, the 20th
The video processing described in the figures can be performed simultaneously. In addition, the 2 obtained from each Schmitt circuit 103
The digitized video signal BNRi S i T is passed through the selector 106 to the noise removal circuit 109 and the white area counter group D1.
11, the white area counter group M112 is sequentially supplied as signals NBNR, DBNR, and MBNR. From each video preprocessing circuit 100, BNRi S 0,
Although two types of binary signals are supplied as in BNRi S 1, the selector 106 can arbitrarily specify a 2:3 signal connection relationship. Further, it is assumed that there is no signal connection relationship that straddles each video preprocessing circuit 100, and the selector 106
, the number of the video processing circuit, that is, the number i S of the detection station is specified. The signal connection relationship as described above is written from the computer to the register 108 via the interface 19' and is provided to the selector 106 as an SEL signal. In addition, the output of the noise removal circuit 109
The PBNB is supplied to a group pattern matching circuit 110 to extract pads with coarse accuracy. Thus, as shown in the figure, the threshold calculation circuit 107, the group pattern matching circuit 110, and the white area counter group D1
11. Data transfer of white area counter group M112,
The interface 19' controls startup and interrupts.
This is done via Note that 113 is a synchronization distribution circuit that supplies synchronization signals necessary for each circuit shown in the figure and each TV camera, a signal representing the coordinates of a scanning point, etc. In the above description, the binarized video signal is given to the group pattern matching circuit 110 via the noise removal circuit 109, but if the video has little noise, the noise removal circuit is not necessarily required. A detailed explanation of the above video processing circuit can be found at HITAC.
An example of each circuit when connected to a small computer such as -10 (product name) will be explained. In addition,
Even in the case of a general computer, it can be realized using roughly the same idea as the following embodiment. FIG. 22 shows an embodiment of the interface 19' when connected to a small computer HITAC-10. In the figure, the register controller 120 is
It is used to write and sense the status of each register 105, 108 in FIG. 21. Under the condition that the register controller 120 is selected by the signals DVN and SQL, the following three operations are commanded by the signal ODR. specified by circuit 122. First, the WTHR instruction is for writing a threshold value into the binarization threshold register 105 shown in FIG. 21, and the WSEL instruction is for writing the signal connection relationship of the selector 106 into the selector register 108 shown in FIG. , the DSEL instruction is for detecting the signal connection status. Note that STR1 is a strobe signal for executing a register write instruction. Thus, data is transferred via the DOT signal when a register write command is issued, and via the DIN signal when a register state sense command is issued. Next, the channel controller 12 in FIG.
3. The video processing controller 126 will be explained. device selection circuits 124 and 127 in both circuits;
The functions of the operation command circuits 125 and 128 are the same as those of the register controller 120. The channel controller 123 performs high-speed data transfer between (1) threshold calculation circuit (2) group pattern matching circuit (3) white area counter group D (4) white area counter M and the computer, and performs image data transfer. The processing controller 126 is for controlling the operating states of the four processing circuits mentioned above. Channel controller 123 input power signal
CNT0 is a control signal for high-speed data transfer between the channel controller 123 and the computer, CNT1
is a control signal for data transfer between the channel controller 123 and the above four processing circuits, CNT2
is a control signal between the channel controller 123 and the video processing controller 126. In addition, the input/output signal CNT of the video processing controller 126
3 is a signal for controlling the operating states of the four processing circuits mentioned above, such as activation, operation, and termination. Output signal of channel controller 123
CHNINT is an interrupt request signal and is set when data transfer is completed. Video processing controller 12
The output signals IMP and INT of 6 are also interrupt request signals, and are set when any of the above four processing circuits completes processing. Both of the above interrupt request signals pass through an OR circuit as shown in the figure, and notify the computer of the interrupt request as an INT signal. As a result, the computer generates an instruction to sense the interrupt factor, and uses the FLG signal to recognize which device the interrupt request came from. FIG. 23 shows embodiments of the register 108 and selector 106 shown in FIG. 21. Register 108 is 7
For example, in the figure, the 5th and 6th bits are the detection station numbers (00) 2 to (11) 2 , and the 4th bit is the binary circuit number (0) 2 , (1). ) 2 as the analog number (0) that should be input to the threshold calculation circuit 107 at the 3rd bit.
2 , (1) The binarized video signal number to be input to the group pattern matching circuit, white area counter group D, and white area counter group M in order at the 2nd bit, 1st bit, and 0th bit is as follows. This is an example when each is allocated. The writing strobe to this register 108 is the WSEL command, and the reading strobe is the DSEL command.
Do it by command. First, the analog video signal VIDi S i T is selected by the analog selector 130 as either i S or i T (i.e., detection station number and TV camera number) using the STN SEL signal and the TVD SEL signal.
Threshold calculation circuit 1 in Figure 21 as TVID signal
07. Also, the binary video signal BNRi S i T
The detection station number i S specified by the STN SEL signal is selected by the decoder 131, and the AND circuit group 132 selects PTM SEL, DRC.
SEL, MIC Each SEL signal causes a noise removal circuit, white area counter group D, and white area counter group M.
Binarized input signal NBNR, DBNR, MBNR for
Select. With the above configuration, the various video processing described above can be performed simultaneously by simply specifying an appropriate numerical value for the contents of one register from a computer. Figure 24 shows the channel controller 1 in Figure 22.
This is an example of No. 23. The general structure is as above.
Since it is almost the same as the HITAC10 direct mode high-speed interface standard product, explanation of the same parts will be omitted. The difference from the standard product is that each processing circuit has an input/output buffer, and there is a channel status register that indicates which of the four processing circuits data is being transferred to. 140 was established. Specifically, the number i P (=
Bits 0 to 4) are set by the SCHN instruction. The KCHN instruction senses interrupt flag 142,
CCHN instruction clears interrupt flag 142,
The ACHN instruction sets the WAR (word address register) 143, the RCHN instruction transfers read data, and the WCHN instruction transfers write data.
The number of transferred words is set in WCR (word counter register) 144 by the WCHN instruction. Next, an outline of the operation of the channel controller shown in FIG. 24 will be explained using FIG. 25. Note that the details are the same as those of the HITAC-10 high-speed interface (direct mode), etc., so the explanation will be omitted. First, use the SCHN command to set the channel status.
Turn on the i-th P bit of register 140,
CHN Specifies the processing circuit to be transferred as a BSY signal. Next, the address in the computer's memory is set to WAR in FIG. 24 by the ACHN instruction.
Note that the order of the SCHN command and the ACHN command may be reversed. Next, when the data transfer is a write operation, (a)
When the WCHN command and the RCHN command in (b) are issued during a read operation (hereinafter (a) means a write operation and (b) means a signal operation accompanying a read operation), the 24th
The number n of data to be transferred to the WCR 144 in the figure is set. As a result, WRITEMODE in Figure 24
Flip-flop 149 is “1” in case (a)
In case (b), it is set to "0". From then on, high-speed data transfer via this channel began.
After n data transfer is completed as shown in (ADDR IN), the interrupt request signal CHN INT is set. The computer issues the KCHN instruction, recognizes that it is an interrupt request from this channel like CHN FLG, and then issues the interrupt request signal CHN INT with the CCHN instruction.
Clear. At the same time, in the case of (a), the 24th
The AND gate 145 in the figure outputs a pulse to the i P bit of IMP STRT to activate the corresponding processing circuit, and in the case of (b), the AND gate 146 in FIG. 24 outputs a pulse to the i P bit of IMP STOP. is issued to stop the operation of the processing circuit, and in either case, the channel status register 140 is reset by the OR gate 147. In addition, in Figure 24, TIM, REQ,
PMTin, ADDR IN, DATA IN (input side),
The DATA OUT (output side) and RQL0 signals correspond to CNT0 in FIG. 22. Also,
R, SLCT is a decoded WCR as shown in the figure, and is a register switching signal at the time of reading. In addition to this, DATA OUT (output side), DATA IN
(input axis) and CHN BSY signals are
Corresponds to CNT1 in the figure. Furthermore, IMP STRT,
Each IMP STOP signal corresponds to CNT2 in FIG. 22. FIG. 26 shows an example of the video processing controller 126 shown in FIG. 22. The video processing status register 150 shown in the figure is for controlling the operation of the four processing circuits, and is used as described above.
The iPth bit of this register is set and reset by the iPth bit signal of IMP STRT and IMP STOP, respectively, and the corresponding circuit is controlled by the output signal IMP BSY. In addition, in the 151 flag register, under the condition that the i P bit of the IMP BSY signal is set (that is, the processing circuit corresponding to i P is in operation) as shown in the figure, the i P bit of the IMP END signal is set. When a pulse comes, this flag
The i Pth bit of register 151 is set.
Therefore, when any processing circuit finishes its operation, an end interrupt request signal is output from the output of OR gate 152. 154 is a mask register, and the MIMP instruction is used to control the set/reset of this register 154. When two or more processing circuits generate termination interrupt requests at the same time, it ensures smooth computer processing for each interrupt request. It is something to be done. KIMP is also a termination interrupt sense command.
CBSY is a specific bit clear instruction for the flag register 151, and DBSX is a status sense instruction for the flag register 151. Furthermore, RPTM is an instruction for controlling reading of parameters of a group pattern matching circuit, which will be described later. Next, FIG. 27 shows an example of the operation of the video processing controller shown in FIG. 26. ADDR IN in Figure 27
(a) and (b) indicate that the channel controller is transferring write and read data, and as mentioned above, after the write data transfer is completed, IMP STRT, after the read data transfer is completed, and IMP STOP, each i P bit is A pulse appears. First, in response to the IMP STRT pulse, the output of the video processing status register 150, that is, the IMP
The i P bit of BSY is set, and the processing circuit corresponding to i P enters the operating state. After that, the processing circuit performs the specified operation, and when the operation is completed, the IMP
A pulse is output to END, and IMP is output as shown.
Flag register 1 under the condition that BSY is set.
If the 51st iP bit is set and the mask register 154 is reset, a processing end interrupt request is issued from IMP INT. This causes the computer to send a KIMP instruction,
The fact that this is an interrupt request from the video input/output controller is recognized by the return of a pulse to the IMP FLG. The computer then issues a MIMP instruction to set the mask register 154 to prohibit other interrupt requests, and then issues a CIMP instruction to clear the i P bit of the flag register 151. In this case, if there are no other interrupt requests,
IMP INT is reset. Along with this, the computer performs read data transfer using the channel controller as shown in (b). At the end of the read data transfer, a pulse is generated from the preprocessing circuit corresponding to i P at the i P bit of IMP STOP, and the video processing status register and therefore the i P pit of IMP BSY are reset. At the same time, the computer resets the mask register again using the MIMP instruction to permit other termination interrupt requests. The operation of the processing circuit can be controlled in the above manner, but as shown in the above explanation,
Since the computer can perform other work for a while after the i- P pit of IMP BSY is set, if the processing circuit corresponding to the number other than i P is started, multiple processing Circuits can be activated simultaneously. FIG. 28 shows an embodiment of the binarization threshold calculation circuit 107 of FIG. 21. In the figure, the analog video signal TVID is connected to the sample hold circuit 16.
0, converted into a digital signal by an A/D converter 161 and stored in a latch register 162.
XCP/4 and its delayed signal are clock signals for this sample and hold circuit 160, A/D converter 161, and latch register 162. On the other hand, the area gate circuit 163 is a circuit for gating a specific rectangular area on the screen, and the terminal signal THR AREA is the gate signal. The write data transfer control of this circuit is controlled by CHN
This is done by BSY0 and DATA OUT, that is, the channel controller, and from the terminal of the area gate circuit 163 via the AND gate 164 to the area parameter latch register 165, the signal level limits l W and l B to be ignored, and the latch register 166 are sent. The initial value θ 0 of the threshold value is set respectively. Comparators 167 and 168 are f and l, respectively.
It is used to compare the magnitude relationship between the values of W・f and l B , and is “1” when f<l W and f>l B , respectively.
becomes. Therefore, the output of the AND gate 169 becomes "1" when the video signal f is inside the designated area and l W >f>l B. 171 is an adder, which includes a latch register 162 and a knot circuit 170.
, and sends out an output with a value of f-θ 0 . Furthermore, 172 and 173 are circuits that calculate the "brightness integral" corresponding to the numerator of equations (2) and (3), 174 and 1
75 corresponds to the denominator of equations (2) and (3). “Time integral”
When f≧θ, AND gate 176 opens and gates 172 and 174 operate, and f<
When θ, the AND gate 177 opens and 173,1
75 works. Brightness integration circuit 172, 173
The configuration can be realized by an adder and a latch register 178 as shown in the figure, and one input of this adder has f-θ 0 and the other input has a latch register 178.
All you have to do is feed back the output of Thus, at the end of the predetermined threshold value integration operation, IMP END0 is output from the terminal of the area gate circuit 163.
A signal pulse is sent out, and the latch register 17
8, 179 are predetermined brightness integral values Fn, Gn, and counters 174, 175 are predetermined time integral values.
An and Bn are stored. Note that IMP STRT0 is a signal for resetting the counters 174 and 175 before performing an integrating operation. Each piece of data obtained in this way is sequentially read out by the channel controller. That is,
The read strobe pulse DATA IN is ANDed with CHN BSY0 by AND gate 180,
Each data selected by the AND gate 181 by the R SLCT signal is
The output of 0 is used as a read strobe and is sequentially read out via the NAND gate 182. The calculator calculates the formula based on the above four parameters.
(2) and (3), calculate a new threshold value θ 1 in equation (1), set the contents of the latch register 166 as θ 1 , have the threshold calculation circuit repeat the same process, and n The threshold value θ N obtained when =N is given to the register 105 in FIG. Thus, from the output of the Schmitt circuit 103 shown in the figure, a binary signal having a threshold value of θ N can be obtained. FIG. 29 shows an embodiment of the area gate circuit 163 of the present invention, in which the area-related parameters are
According to the diagram. Moreover, FIG. 30 shows the waveform of the main part of FIG. 29. In FIG. 29, latch registers 190, 191, 192, 193 are
This is for setting S , ys , a, and b. That is, a write strobe pulse from the channel controller is applied from the terminal, and each data is set from the terminal, for example, in series or in parallel as shown in the figure. On the other hand, the , terminals are for starting (initializing) the counters 194 and 195, and a pulse is applied at the timing when the screen scan becomes X=X S and Y=Y S in FIG. 16, and each counter is reset.
When the processing circuit corresponding to i P enters the operational state, the terminal IMP BSYi P turns on as shown in part A of Fig. 30, and the terminal X clock and terminal Y clock turn on AND gates 196 and 197, respectively. The counters 194 and 195 perform counting operations. Therefore, the comparators 198 and 199 send out pulses at the timings of X=X S +x S and Y=Y S +y S , respectively. Accordingly, counters 200 and 201 are reset, and flip-flops 202 and 203 are set. After that, counters 200 and 201 start operating, and X=X S +x S +a, Y=Y S
Comparator 20 at the timing when +y S +b
The output pulse is sent from 4,205, and the flip
Reset flops 202 and 203, respectively. Therefore, from the output or terminal of the AND gate 206, X S +x S ≦X as shown in FIG.
An ARER signal that is turned on in the time zone of the area ≦X S +x S a, Y S +y S ≦Y≦ Y S +y S +b is obtained. Further, the output of the AND gate circuit 207 is as shown in part B of FIG. 30 , as shown in FIG .
Since the pulse is sent out at the timing of Y=Y S +y S +b, a pulse indicating the end of area scanning is sent out from the terminal by the delay 208. Note that the terminal is an output terminal when data written by the channel controller spans the next stage circuit (for example, see FIG. 28). FIG. 31 shows the noise removal circuit 109 of FIG.
This is an example. This figure is an example in which the cross-shaped area in the principle explanation of FIG. 10 is set to five pixels in both the X and Y directions. In the figure, a shift buffer 210 is a series input serial output type shift register group having a memory capacity of four horizontal scanning lines (raster) of the screen, and the length of each register 211 is XCP/4, for example, mode 4 sampling. If a clock is used, it is 96 bits. On the other hand, the cutting buffer 212 is XCP/4
5 pixels from the screen as the sampling clock
This circuit cuts out an area of 5 picture elements, and is equipped with five 5-bit length serial input parallel output type shift registers 213, and each output of the shift register 211, including the input signal NBNR, is connected to each shift register in parallel. 213. This is information in which the X coordinate on the screen is the same and the Y coordinate is continuous, for example in mode 4. The output of the extraction buffer 212 is a signal corresponding to the cross-shaped area in FIG. 10, and the number of "1"s in the adder 214 having nine 1-bit inputs is counted in parallel. On the other hand, 215 is a register for presetting the threshold value, and this output and the adder 21
4 is compared with the output of the comparator 216,
If ≧, the output PBNR of the comparator 216 becomes “1”. The signal NBNR obtained in this manner is a signal from which pattern quantization errors and small isolated noises have been removed, as described above. FIG. 32 shows another embodiment of the noise removal circuit 109 of FIG. 21, and the difference from the embodiment of FIG. 31 is that a RAM (Ramdom Access
An equivalent circuit is realized using the memory) 217. If a shift register is used as a shift buffer, there is no existing one with a length of exactly 96 bits as in the present invention, so it must be realized by combining shift registers of an appropriate length, such as 64 bits + 32 bits. As a result, the number of ICs increases. Compared to this, when using RAM, the length can be freely determined and the number of ICs can be reduced. FIG. 33 shows the control operation of the RAM shown in FIG. 32. The value of the RAM address signal ADDR in the same figure is
It is updated every time a pulse of XCP/4-α is output, and changes from 0 to 95 in one raster scanning time of the screen.
The W/R signal is used to designate writing/reading of the RAM, and "0" indicates reading and "1" indicates writing. RAM STRB is a strobe signal for writing and reading RAM, and BFFR STRB is a strobe signal to buffer register (D-type flip-flop) 218. As shown, XCP/4
In the first half of each -α pulse, all addresses of the ADDR value (information in the RAM 217) are written to the buffer register 218 below. Next, in the second half, the information read from the buffer register 218 is sent to the shift register 213 and written to the same address in the next stage RAM. This action
By repeating every pulse of XCP/4,
RAM can be used as a shift register. Since the subsequent processing is exactly the same as the processing shown in FIG. 31, the explanation will be omitted. Note that the extraction buffer 212 can also be realized by using four latch registers having signals as bit components instead of the serial input parallel output type shift register 213 in the extraction buffer 212 in FIGS. 31 and 32. can. Also, an adder 214, a threshold preset register 21
5. Instead of the comparator 216, it is also conceivable to convert the signal into a current value, and then convert the result of analog addition of the current into a binary value using a Schmitt circuit. Furthermore, in general, in order to realize an extraction buffer of i picture elements+j picture elements, it is sufficient to construct a shift buffer consisting of j-1 serial input serial output type shift registers or RAMs. Noise removed signal obtained as above
The PBNR is provided to the next group pattern matching circuit. FIG. 34 shows an example of the basic configuration of the group pattern matching circuit 110 in FIG. 21. 2 in the same figure
10 or shift buffers 0 and 2, and 22
0, that is, shift buffer 1 is shown in FIGS. 31 and 32.
As shown in the figure, 4, 4, and 15 serial input serial output type shift registers or
Consists of RAM. In addition, 212, that is, cutting buffers 0, 1, 2, and 3 are shown in FIG. 31 and 3.
As in FIG. 2, it is composed of five serial input/parallel output type shift registers or latch registers. Here, the role of the shift buffers 210, 210, 2 is to obtain continuous information in parallel with the same X coordinate on the screen and mode 4, for example, in the Y coordinate, as in the case of the noise removal circuit. Also, 2
20, that is, the role of shift buffer 1 is
The purpose is to give the Y-direction spacing between each standard pattern in the figure. 212, that is, cutout buffers 0, 1, 2, and 3 are for providing target patterns of each region in FIG. 12, that is, PKUPs 0, 1, 2, and 3. 221, that is, partial pattern matching circuits 0, 1, 2, and 3 are target patterns PKUP in each area.
0,1,2,3 and standard pattern STND0,1,
2, 3 and MSK 0, 1, 2, 3 (see equation (4)), and each output PTM
0, 1, 2, and 3 are "1" if the target pattern and the standard pattern match, and "0" if they do not match. Furthermore, the matching shift circuit 222
As shown in Fig. 13, this is a circuit that determines the geometric distance between each region, and by relatively delaying the matching results PTM0, 1, 2, and 3 in the X direction, 220° in the Y direction. That is, by selecting either one of the YTAP signals sent from the shift buffer 1, the respective distances are determined. Note that MTCHij is the determination result. The matching mode determination circuit 223 performs the aforementioned matching mode (ie, matching method) determination process, and MTCH MODE is the determination result. As the screen is scanned in this way, the determination results MTCH MODE and the screen coordinates X/4 and Y/4 that are matched are temporarily stored in the memory buffer 224. Further, the area gate circuit 163 is a circuit for generating a signal PTM AREA for gating so as to extract only pads in a designated area. In this way, the number N of pads within the designated area on the screen and the extraction result PAD are transferred to the computer. Although the above configuration uses one area gate circuit, if it is desired to gate an area with a more complicated shape for video processing reasons, a plurality of area gate circuits may be used. Hereinafter, embodiments of each circuit constituting the group pattern matching circuit 110 in FIG. 21 will be described. First, FIG. 35 shows an embodiment of the partial pattern matching circuit 221 shown in FIG. 34, and shows an example of a partial pattern matching circuit of 5 pixels×5 pixels. In the figure, 230 and 231 are registers for the standard pattern and mask pattern, each with 5 registers as shown in the figure.
It consists of 5 latch registers (5 bits). The registers are connected in series as shown, and each data is written by the channel controller. In other words, the write strobe signal DATA OUT is set to AND gate 2 under the condition of CHN BSY1.
32, data is transferred from the left to the right of each latch register. PKUPi is a two-dimensional signal of the target pattern,
The outputs of each latch register and the corresponding ones of the standard pattern register 230 are exclusive-ORed in an exclusive OR (EOR) circuit matrix, and each result is sent to the next NAND circuit matrix 234. Each NAND circuit is an open collector as shown in the figure, and the NAND result of each exclusive OR result and its corresponding mask pattern is wired-ORed at the output section as shown in the figure, and the NAND circuit 2
35, the pattern matching result signal PTMi
is obtained. FIG. 36 shows an embodiment of the matching shift circuit 222 of FIG. 34. Latch register 24
1,242 is for storing "distance -1" between the areas in FIGS. 12 and 13, that is, K X -1, K Y -1, and each data is written by the channel controller. That is, similar to FIG. 35,
CHN BSY1 and DATA OUT are AND gate 24
0 and a write strobe signal is applied to its output. Note that this part is the same as in FIG. 35, so the AND gate 232 in FIG.
The output signal may be used as a strobe signal for the latch registers 241 and 242. The output of latch register 241, that is, K
are given to selectors 244 and 246, respectively
One of the signals obtained by delaying PTM2 and PTM0 by serial input parallel output type shift registers 243 and 245 is selected. In addition, the output of the latch register 242, that is, K Y -1 is the selector 2
47 and select one of the output TAP signals of shift buffer 1 shown in FIG.
Outputs YSEL signal. Matching result PTM3 is the same signal as MTCH30, and regarding matching result PTM2 corresponding to point P30 in FIG. The output of
The signals delayed by one picture element and delayed by two picture elements by the shift register 248 are sequentially transmitted to MTCH20, 21,
22, which corresponds to points P 20 , P 21 , and P 22 in FIG. Matching result PTM1 is each two RAM2
49 and buffer memory 250 by 2 rasters, PTM 1 itself is delayed by 1 raster,
Each signal delayed by 2 rasters is sent to MTCH10, 1 in turn.
1 and 12, which correspond to points P 10 , P 11 , and P 12 in FIG. Regarding PTM0 of the matching result, similarly, two RAMs 249, buffer memories 250 and 251, and a serial input/serial output shift register 252 are used to output the output of the selector 246, 1 raster + 1 picture element delay, 2 raster + 2 picture element delay, Each signal corresponds in turn to points P 00 , P 01 , and P 02 in FIG. 13. As described above, each matching result is
It is possible to create a spatial correspondence as shown in the figure. Also, as in the case of the noise removal circuit 109,
A shift register may be used in place of RAM 249 and buffer memory 250 in the shift buffer of this circuit. FIG. 37 shows an embodiment of the matching mode determination circuit 223 shown in FIG. 34. The AND gate circuit groups 260, 261, and 262 in the same figure determine whether three or more of the four partial pattern matchings are successful. That is, the AND gate 263 in each AND gate circuit group becomes 264 when all four partial patterns are matched.
265 is when only the upper left corner of Figure 12 cannot be matched, 266 is when only the lower left corner is not matched, and 267 is when only the lower right corner is not matched. When the output is not reached, the output becomes "1". The AND gate circuit groups 260, 261, and 262 have distances between each region in FIG .
-1), (K X ×K Y ), (K X +1) × (K Y +1) group pattern matching. Each output of these AND gate circuit groups 260, 261, 262 passes through an OR gate 268 and is output to an encoder 2.
69 is encoded into 3 bits. The 1 bit output from this OR gate 269 and the 3 bits of the code, a total of 4 bits, correspond to 4 bits for three types of distances between regions.
This is temporarily stored in the latch register 270 as ×3=12 (bits) information. On the other hand, the outputs of the three OR gates 268 are applied to the OR gate 271 as shown, which detects that at least one of the AND gates 263 to 267 has become "1", that is, a pad. It means what you did. Then,
The flip-flop 272 is set and the DTCT signal becomes "1". In addition, the latch resistor 270
The output represents the matching, and the MTCH
It is sent as a MODE signal to the memory buffer described next. FIG. 38 shows an embodiment of the memory buffer 224 of FIG. 34. If a pad is detected, the third
This shows how to find the pad explained in Figure 6.
MTCH MODE and its pad screen coordinates (X/
4, Y/4) must be transferred to the computer. In FIG. 38 and FIG. 39 showing the operation of each part, when a pad is detected under the condition of PTM AREA="1" (that is, DTCT="1"),
When a pulse is generated at XCP/4-ε 0 , the flip-flop 280 is set, the AND gate 281 is opened, and the MTCH MODE data is transferred to the memory buffer 2.
Sent to 83. Furthermore, if a pulse is generated at XCP/4- ε1 , the flip-flop 280 is reset, the AND gate 282 is opened, and the binary data (X/4, Y/4) of the screen coordinates is transferred to the memory buffer 28.
Sent to 3. The pulses of XCP/4-ε 0 and XCP/4-ε 1 are
Since it appears one by one in the time width of DTCT="1",
By or gate 284, and gate 285
The value of the up-down counter 286 is increased by 2 each time DTCT="1". On the other hand, the memory buffer 283 has multiple RAMs 28 as shown in the figure.
Each bit of MTCH MODE or (X/4, Y/4) data is
Compatible with RAM. Now, if a pulse is output from the AND gate 283, the flip-flop 287 is set and the RAM is
289 write operation, or gate 288
The contents of the up-down counter 286 are written to the address of the RAM 289 using the pulse from the up-down counter 286 as a strobe. Here, the delay 290 is determined by the timing of the first strobe pulse for writing.
This is to ensure that RAM addresses start from 0. Therefore, MTCH MODE is stored in the even addresses of the RAM 289, and (X/4, Y/4) is stored in the odd addresses. Next, the operation in the case of reading will be explained. RPTM
When a command (see FIG. 26) is issued, first, the contents of the up-down counter 286 (that is, the value 2N, where N is the number of pads detected) are read into the computer via the AND gate 291. As a result, the computer reads 2N pieces of data at high speed using the channel controller. In other words, the read strobe pulse
DATAIN is ANDed with CHN BSY1 by AND gate 292, and under the condition that PTM AREA="0", this strobe pulse is
93 and causes the up-down counter 286 to go down. At the same time, the flip-flop 287 is reset to specify the RAM read operation, and the contents of the up-down counter 286 are
From the RAM address, using the output pulse of the OR gate 288 as a strobe, the AND gate 294
Read sequentially via . The purpose of the delay 295 is to ensure that the RAM address is set from 2N-1 at the timing of the first strobe pulse for reading. Therefore, this read operation depletes the RAM.
It is read out in order from 2N-1 to 0. With the circuit configuration as described above, a group pattern matching circuit can be realized. Next, FIG. 40 shows the white area counter group D111 (or white area counter group M112) shown in FIG.
An example is shown below. Since the circuit configurations of white area counter groups D and M are exactly the same, the circuit numbers, signal names, etc. related to counter group D are shown in the figure, and those related to counter group M are shown in parentheses. Parameter writing of this circuit is also performed under the control of the channel controller. That is, CHN
BSY2(3) and DATA OUT are AND gate 300
Using the output as a write strobe, data is serially written into, for example, area gate circuit 163, ie, area gate circuits 3, 2, 1, 0 and latch registers 302 and 301 as shown.
However, the data in the latch registers 301 and 302 are X S and Y S (mode 1) in FIG. 16. Comparators 303 and 304 each have X=X
When S , Y=Y S , each area gate circuit 1
The X and Y counters in 63 are reset through the terminals, and the flip-flops 305 and
Set 306. Therefore IMP BSY2(3)
="1", the AND gate 307 opens at the timing when X=X S and Y=Y S , and all area gate circuits 163 are activated by the terminal. On the other hand, the mode 1 clock pulse XCP,
YCP is added from the terminal to operate the X and Y counters of all area gate circuits 163. Since each area gate circuit becomes "1" while scanning each area shown in FIG. 16, the AND gate 308 receives the XCP pulse in that time period, and When the signal DBNR (MBNO)=“1”, that is, the target pattern is white, an output is sent out and counted by the counter 309. In this manner, each area gate circuit 163 sends out a pulse from its terminal at the end of area scanning to set the flip-flop 310. Therefore, all flip-flops 31
AND gate 311 at the timing when 0 is set
becomes “1”, and the flip-flops 305, 30
6,310 and send out a pulse from IMP END2(3). In this way, 309 or counter 0,
1, 2, and 3 are the white area values of each area S 0 , S 1 , S 2 , S 3
However, each data is read out sequentially by the channel controller. That is, CHN BSY2
(3) and DATA IN are added to AND gate 311, and its output is used as a read strobe.
Each data selected by RSLCT and the AND gate 312 is sequentially read out via the NAND gate 313. FIG. 41 shows an embodiment of the synchronous distribution circuit 113 of FIG. 21. In the same figure, 320 is, for example, 6M
A Hz pulse oscillator 321 is a shaping circuit for pulse width conversion, and is connected as shown in the figure along with X, Y counters 322, 324 and decoders 323, 325. Note that the waveform of this main output signal is shown in FIG. Here, XCP is the output of the shaping circuit 321 and is 6MHz
pulse, YCP is the output value of the decoder 323 is 3
It is sent once every 84 times. i.e. 15.7KHz
This is the pulse of External synchronization signals for HD, VD, or TV cameras are provided by flip-flop 3.
26, 328 and waveform shaping circuits (for level and polarity conversion) 327, 329 as shown in the figure.
In addition, SYNC, that is, an external synchronization signal for monitoring, is sent to the flip-flops 330, 331 and the EOR circuit 33.
2 and waveform shaping circuit (for level and polarity conversion) 3
33, it becomes as shown in the figure. XCP/4 is the mode 4 sampling clock pulse;
36, a pulse is generated every time the value of the X counter is a multiple of 4 only when the value of the Y counter is a multiple of 4.
On the other hand, YCP/4 is an and gate 335, 337
Therefore, a pulse is output only once every time the value of the Y counter is a multiple of 4. Note that FIG. 43 shows a more detailed signal waveform diagram. 338 to 341 in Fig. 41 are delays or delay groups, and assuming that each delay time is as shown in the figure, XCP, XCP/4, RAM STRB,
Regarding W/R, it is as shown in Fig. 43. In addition
BFFR STRB is omitted in both figures. Furthermore, X 0 and Y 0 in Figure 41 are each X=
This is a signal that outputs a pulse at the timing of X 0 , Y=Y 0 . As explained above, in the present invention, all main parts are realized by hardware, and the computer only performs simple coordinate calculations.
A highly reliable automatic position detection device can be provided, and its effects are significant.

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

第1図はワイヤボンデイング前のIC,LSI等の
ペレツトの説明図、第2図はペレツト上へ設定す
る視野を示す説明図、第3図は本発明の基本装置
構成を示す説明図、第4図は本発明を応用した位
置検出システムの構成例の説明図、第5図は光電
変換器から得られるペレツトの部分的拡大像のア
ナログ映像図、第6図は第5図の2値化映像図、
第7図は本発明における映像サンプリング例の説
明図、第8図は2値化用しきい値計算の原理説明
図、第9図は第8図のしきい値計算を行なうため
の計算機プログラムの説明図、第10図、第11
図はノイズ除去処理の原理説明図、第12図は群
パターンマツチング処理の原理説明図、第13図
は群パターンマツチング処理用領域の組合せ説明
図、第14図は第12図、第13図の群パターン
マツチング処理を行なうための計算機プログラム
の説明図、第15図は方向チエツク処理の原理説
明図、第16図はエリアゲートおよび白面積カウ
ント用に指定する長方形群の説明図、第17図は
第15図の方向チエツク処理を行なうための計算
機プログラムの説明図、第18図はミクロ処理の
原理説明図、第19図は第18図のミクロ処理を
行なうための計算機プログラムの説明図、第20
図は本発明の装置を動作させるための多重動作の
一例を示す説明図、第21図は第4図の位置検出
システムにおける本発明の基本装置構成例の説明
図、第22図は本発明の装置を小型計算機
HITAC10に接続した場合のインターフエイス
部の構成例を示す接続図、第23図は第21図に
おけるレジスタ、セレクタの実施例を示す接続
図、第24図は第22図におけるチヤネルコント
ローラの実施例を示す接続図、第25図は第24
図のチヤネルコントローラの動作説明図、第26
図は第22図における映像処理用コントローラの
実施例を示す接続図、第27図は第26図の映像
処理用コントローラの動作説明図、第28図は2
値化用しきい値計算回路の実施例を示す接続図、
第29図はエリアゲート回路の実施例を示す接続
図、第30図は第29図の主要部の動作説明図、
第31図は第21図におけるノイズ除去回路の実
施例を示す接続図、第32図は第21図のノイズ
除去回路の他の実施例を示す接続図、第33図は
第32図にRAMの制御動作の説明図、第34図
は第21図の群パターンマツチング回路の実施例
を示す接続図、第35図は第34図における部分
パターンマツチング回路の実施例を示す接続図、
第36図は第34図におけるマツチングシフト回
路の実施例を示す接続図、第37図は第34図に
おけるマツチングモード判定回路の実施例を示す
接続図、第38図は第34図におけるメモリバツ
フアの実施例を示す接続図、第39図は第38図
の動作説明図、第40図は第21図における白面
積カウンタ群の実施例を示す接続図、第41図は
第21図における同期分配回路の実施例を示す接
続図、第42図、第43図は第41図における信
号波形図である。 1……ISIペレツト、2……タブ(台座部分)、
3−0,3−1……ボンデイングパツト、4−
0,4−1……外部電極、5−0,5−1……視
野像、6……金属板(リードフレーム)、7……
フレーム送り機構、8……ペレツト照明用光源、
9……半透明鏡、10……対物レンズ、11……
反射鏡、13−0,13−1……リレーレンズ、
14−0,14−1,15−0,15−1……光
電変換装置、16−0,16−1……アナログ映
像信号、17……映像処理装置、19……インタ
ーフエイス、21……制御装置(計算機)、22
……駆動回路、23……制御回路、25……自動
ワイヤボンダ、26……検出ステーシヨン。
Fig. 1 is an explanatory diagram of a pellet of IC, LSI, etc. before wire bonding, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the field of view set on the pellet, Fig. 3 is an explanatory diagram showing the basic device configuration of the present invention, and Fig. 4 is an explanatory diagram showing the field of view set on the pellet. The figure is an explanatory diagram of a configuration example of a position detection system to which the present invention is applied, Figure 5 is an analog video diagram of a partially enlarged image of a pellet obtained from a photoelectric converter, and Figure 6 is a binarized image of Figure 5. figure,
Fig. 7 is an explanatory diagram of an example of video sampling in the present invention, Fig. 8 is an explanatory diagram of the principle of threshold calculation for binarization, and Fig. 9 is a computer program for performing the threshold calculation of Fig. 8. Explanatory diagram, Figure 10, Figure 11
Figure 12 is a diagram explaining the principle of noise removal processing, Figure 12 is a diagram explaining the principle of group pattern matching processing, Figure 13 is a diagram explaining the combination of areas for group pattern matching processing, Figure 14 is Figure 12, Figure 13 is a diagram explaining the principle of group pattern matching processing. Fig. 15 is an explanatory diagram of the computer program for performing the group pattern matching process shown in Fig. 15. Fig. 15 is an explanatory diagram of the principle of direction check processing. Fig. 17 is an explanatory diagram of a computer program for performing the direction check process shown in Fig. 15, Fig. 18 is an explanatory diagram of the principle of micro processing, and Fig. 19 is an explanatory diagram of a computer program for performing the micro processing shown in Fig. 18. , 20th
FIG. 21 is an explanatory diagram showing an example of a multiplex operation for operating the device of the present invention, FIG. 21 is an explanatory diagram of an example of the basic device configuration of the present invention in the position detection system of FIG. 4, and FIG. equipment small computer
A connection diagram showing an example of the configuration of the interface section when connected to HITAC10, Fig. 23 is a connection diagram showing an example of the register and selector in Fig. 21, and Fig. 24 shows an example of the channel controller in Fig. 22. The connection diagram shown in Fig. 25 is Fig. 24.
Operation explanatory diagram of the channel controller shown in Fig. 26
The figure is a connection diagram showing an embodiment of the video processing controller in FIG. 22, FIG. 27 is an explanatory diagram of the operation of the video processing controller in FIG. 26, and FIG.
A connection diagram showing an example of a value threshold calculation circuit,
Fig. 29 is a connection diagram showing an embodiment of the area gate circuit, Fig. 30 is an operational explanatory diagram of the main part of Fig. 29,
31 is a connection diagram showing an embodiment of the noise removal circuit in FIG. 21, FIG. 32 is a connection diagram showing another embodiment of the noise removal circuit in FIG. An explanatory diagram of control operation, FIG. 34 is a connection diagram showing an embodiment of the group pattern matching circuit in FIG. 21, FIG. 35 is a connection diagram showing an embodiment of the partial pattern matching circuit in FIG. 34,
36 is a connection diagram showing an embodiment of the matching shift circuit in FIG. 34, FIG. 37 is a connection diagram showing an embodiment of the matching mode determination circuit in FIG. 34, and FIG. 38 is a connection diagram showing an embodiment of the matching shift circuit in FIG. 34. 39 is an operation explanatory diagram of FIG. 38, FIG. 40 is a connection diagram showing an example of the white area counter group in FIG. 21, and FIG. 41 is a synchronous distribution diagram in FIG. 21. Connection diagrams showing an example of the circuit, FIGS. 42 and 43 are signal waveform diagrams in FIG. 41. 1...ISI pellet, 2...Tab (pedestal part),
3-0, 3-1... bonding pad, 4-
0, 4-1... External electrode, 5-0, 5-1... Visual field image, 6... Metal plate (lead frame), 7...
Frame feeding mechanism, 8... light source for pellet illumination,
9...Semi-transparent mirror, 10...Objective lens, 11...
Reflector, 13-0, 13-1...Relay lens,
14-0, 14-1, 15-0, 15-1...Photoelectric conversion device, 16-0, 16-1...Analog video signal, 17...Video processing device, 19...Interface, 21... Control device (computer), 22
... Drive circuit, 23 ... Control circuit, 25 ... Automatic wire bonder, 26 ... Detection station.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 位置検出すべき対象物を2次元パターン信号
に変換する変換手段と、該2次元パターン信号を
2値化する手段と、該対象物の2次元パターン上
の特定パターン部に対して所定の相対的位置にあ
る部分パターンを第1のサンプリング間隔でサン
プリングし、標準パターンとして記憶する手段
と、該2値化手段により2値化された2次元パタ
ーン信号を該第1のサンプリング間隔でサンプリ
ングし、該サンプリングされた2次元パターン信
号から、部分パターン信号を順次切り出す手段
と、該記憶手段に記憶された標準パターンと該切
出し手段により順次切り出した部分パターンのそ
れぞれとを順次比較する比較手段と、該比較手段
が一致を検出した部分パターンの位置に対して所
定の相対的位置にある該特定パターン部の境界線
にまたがるべき矩形領域位置を算出する手段と該
対象物の2次元パターン信号を該第1のサンプリ
ング間隔より小さい第2のサンプリング間隔でサ
ンプリングし、該サンプリングされた信号から該
矩形領域に属し、かつ該2値化手段により定めら
れる2値の内、一方の値を有する絵素の数を算出
する手段と、該算出結果に基づき該特定パターン
部の境界線位置を検出する手段とからなることを
特徴とする位置検出装置。 2 前記記憶手段は、前記対象物の2次元パター
ン上の特定パターン部に対し、所定の相対的位置
にある複数の部分パターンを前記第1のサンプリ
ング間隔でサンプリングし、該サンプリングされ
た複数の部分パターンと夫々一致するパターンを
標準パターンとして記憶する手段であり、前記切
出し手段は、前記複数の部分パターン間の相対的
位置関係と同じ相対的位置関係にある複数の部分
パターン群の信号を、それぞれの複数の部分パタ
ーン群の位置をずらしながら順次切り出す手段で
あり、前記比較手段は、該切り出した複数の部分
パターンをそれぞれ対応する標準パターンの一つ
と同時に比較する手段であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項の位置検出装置。
[Claims] 1. Conversion means for converting an object whose position is to be detected into a two-dimensional pattern signal, means for binarizing the two-dimensional pattern signal, and a specific pattern portion on the two-dimensional pattern of the object. means for sampling a partial pattern at a predetermined relative position with respect to the sample at a first sampling interval and storing it as a standard pattern; means for sampling at sampling intervals and sequentially cutting out partial pattern signals from the sampled two-dimensional pattern signal; and sequentially comparing the standard pattern stored in the storage means with each of the partial patterns sequentially cut out by the cutting means. means for calculating a position of a rectangular area that should straddle the boundary line of the specific pattern portion located at a predetermined relative position with respect to the position of the partial pattern for which the comparison means detects a match; and 2 of the object. A dimensional pattern signal is sampled at a second sampling interval smaller than the first sampling interval, and from the sampled signal one of two values belonging to the rectangular area and determined by the binarization means is obtained. 1. A position detection device comprising: means for calculating the number of picture elements having a pixel value; and means for detecting a boundary line position of the specific pattern portion based on the calculation result. 2. The storage means samples a plurality of partial patterns located at predetermined relative positions with respect to a specific pattern portion on the two-dimensional pattern of the object at the first sampling interval, and stores the plurality of sampled portions. The cutting means stores signals of a plurality of partial pattern groups having the same relative positional relationship as the relative positional relationship between the plurality of partial patterns, respectively. means for sequentially cutting out a plurality of partial pattern groups while shifting their positions, and the comparing means is a means for simultaneously comparing each of the plurality of cut out partial patterns with one of the corresponding standard patterns. A position detection device according to claim 1.
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