JPH0535467B2 - - Google Patents
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- JPH0535467B2 JPH0535467B2 JP60272865A JP27286585A JPH0535467B2 JP H0535467 B2 JPH0535467 B2 JP H0535467B2 JP 60272865 A JP60272865 A JP 60272865A JP 27286585 A JP27286585 A JP 27286585A JP H0535467 B2 JPH0535467 B2 JP H0535467B2
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- autocorrelation function
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は位置検出装置、特に、光電変換スキヤ
ナで走査して読み出した位置決め対象パターンの
位置ずれを検出する位置検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a position detection device, and particularly to a position detection device that detects a positional deviation of a positioning target pattern read out by scanning with a photoelectric conversion scanner.
従来の技術としては、例えば、柏岡、江尻、坂
本“時分割パターン認識技術による群制御トラン
ジスタ組み立てシステム”電気学会論文誌Vol56
−C、no.1、pp9−161976年1月に示されている
ような位置検出装置がある。
As for the conventional technology, for example, Kashiwaoka, Ejiri, Sakamoto "Group control transistor assembly system using time-division pattern recognition technology" IEEJ Transactions Vol. 56
-C, no. 1, pp9-16 January 1976, there is a position detection device.
従来の位置検出装置では、光電変換スキヤナで
走査して読み出した入力画像は、2値化回路によ
つて2値化画像に変換され、変換された2値化画
像のうちの指定したN×M画素を標準パターンと
してあらかじめ記憶させ、位置決め対象パターン
の前記2値化画像と、記憶させておいた標準パタ
ーンとの一致度を逐次調べてゆき、一致度が最も
高い位置を検出する方法が用いられていた。 In a conventional position detection device, an input image scanned and read by a photoelectric conversion scanner is converted into a binary image by a binarization circuit, and a specified N×M of the converted binary images is A method is used in which pixels are stored in advance as a standard pattern, the degree of coincidence between the binarized image of the positioning target pattern and the stored standard pattern is sequentially checked, and the position with the highest degree of coincidence is detected. was.
上述した従来の位置検出装置では、光電変換ス
キヤナで走査した入力画像は、一定の2値化レベ
ルで“0”、“1”の2値化画像に変換して処理し
ているので、ノイズの影響あるいは照明状態の変
動により入力画像が変化すると、それにともない
2値化画像も変化するため、標準パターンとの一
致度を求めて位置検出を行なう際に、検出位置が
ずれたり、あるいは、検出不可能となるという問
題があつた。
In the above-mentioned conventional position detection device, the input image scanned by the photoelectric conversion scanner is processed by converting it into a binary image of "0" and "1" at a fixed binary level, so noise is reduced. If the input image changes due to influence or changes in lighting conditions, the binarized image will also change accordingly, so when performing position detection to determine the degree of match with the standard pattern, the detected position may shift or may not be detected. The problem was that it was possible.
本発明の位置検出装置は、光電変換スキヤナで
走査して読み出した画像信号を多値レベルのデイ
ジタル画像に変換するためのA/D変換回路と、
変換されたデイジタル画像を標準パターンとして
記憶させるための標準パターンメモリ回路と、前
記記憶された標準パターンメモリの内容のうち、
複数個のあらかじめ指定したラインの画像信号を
取り出すための画像取り出し回路と、取り出され
た画像信号について自己相関関数を算出するため
の自己相関関数算出回路と、算出された自己相関
関数を記憶させるための自己相関記憶回路と、位
置決め対象パターンの前記A/D変換回路の出力
信号および、出力信号の遅延信号と前記画像取り
出し回路の出力信号との間で、それぞれの相互相
関値を算出するための相互相関算出回路と、算出
された相互相関値をあらかじめ自己相関記憶回路
に記憶されている自己相関関数と比較することに
より、標準パターンとの位置ずれ量を算出する位
置検出回路とを含んで構成される。
The position detection device of the present invention includes an A/D conversion circuit for converting an image signal read out by scanning with a photoelectric conversion scanner into a multilevel digital image;
A standard pattern memory circuit for storing the converted digital image as a standard pattern, and the contents of the stored standard pattern memory,
An image retrieval circuit for retrieving image signals of a plurality of pre-specified lines, an autocorrelation function calculation circuit for calculating an autocorrelation function for the retrieved image signals, and a memory for storing the calculated autocorrelation function. for calculating respective cross-correlation values between the autocorrelation storage circuit of the positioning target pattern, the output signal of the A/D conversion circuit of the positioning target pattern, the delayed signal of the output signal, and the output signal of the image retrieval circuit. Consists of a cross-correlation calculation circuit and a position detection circuit that calculates the amount of positional deviation from the standard pattern by comparing the calculated cross-correlation value with an autocorrelation function stored in advance in an autocorrelation storage circuit. be done.
次に、本発明の実施例について、図面を参照し
て詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。同図において、光電変換スキヤナ1を走査
して読み出した入力画像2は、A/D変換回路3
により多値レベルのデイジタル画像4に変換され
る。 FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, an input image 2 scanned and read out by a photoelectric conversion scanner 1 is transmitted to an A/D conversion circuit 3.
The digital image 4 is converted into a multilevel digital image 4.
前記デイジタル画像4は、標準パターンメモリ
回路5に標準パターンとして記憶され、この記憶
された標準パターンメモリの内容6のうち、複数
個のあらかじめ指定したラインの画像信号が、画
像取り出し回路7により取り出され、この取り出
された画像8から、自己相関関数算出回路9によ
り、自己相関関数10が算出され、算出された自
己相関関数は、自己相関記憶回路11に記憶され
る。 The digital image 4 is stored as a standard pattern in a standard pattern memory circuit 5, and among the contents 6 of the stored standard pattern memory, image signals of a plurality of pre-specified lines are extracted by an image extraction circuit 7. An autocorrelation function 10 is calculated from the extracted image 8 by an autocorrelation function calculation circuit 9, and the calculated autocorrelation function is stored in an autocorrelation storage circuit 11.
相互相関算出回路12では、位置決め対象パタ
ーンの前記A/D変換回路3により変換された多
値レベルのデイジタル画像4および、デイジタル
画像4の遅延信号が、前記画像取り出し回路7に
より取り出された画像8との間で、それぞれ相互
相関値13が算出され、算出されたそれぞれの相
互相関値13は位置検出回路14によつてあらか
じめ算出された自己相関記憶回路11の内容15
と比較され、標準パターンとの位置ずれ量16が
計算される。 The cross-correlation calculation circuit 12 converts the multilevel digital image 4 of the positioning target pattern converted by the A/D conversion circuit 3 and the delayed signal of the digital image 4 into an image 8 extracted by the image extraction circuit 7. A cross-correlation value 13 is calculated between the two, and each calculated cross-correlation value 13 is calculated based on the content 15 of the autocorrelation storage circuit 11 calculated in advance by the position detection circuit 14.
The amount of positional deviation 16 from the standard pattern is calculated.
次に、各部の詳細について説明を行なう。 Next, details of each part will be explained.
第2図は自己相関関数算出回路の動作説明図で
ある。入力信号20をx(k)(k=1〜N)とする
と、ずれ量22がrのときの自己相関値は
C(τ)=1/NN
〓k=1
{x(k)−}{x(K−τ)−}
……(1)
但し、は平均値を示す。 FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the autocorrelation function calculation circuit. When the input signal 20 is x(k) (k=1 to N), the autocorrelation value when the deviation amount 22 is r is C(τ)=1/N N 〓 k=1 {x(k)−} {x(K−τ)−}
...(1) However, indicates the average value.
で表わされる。したがつてτを変化させたときの
自己相関関数は同図bに示されるようになる。It is expressed as Therefore, the autocorrelation function when τ is changed is as shown in FIG.
第3図は自己相関関数算出回路のブロツク図を
示す。同図において、入力信号30は減算回路3
3および、遅延回路31に加えられ、遅延回路3
1では一定の遅延量τだけ遅らせた遅延信号32
が減算回路33に印加され、減算回路33では、
入力信号の平均値が減算され、出力信号34およ
び35として乗算回路36に入力される。この乗
算値37は加算回路38によつて加算され自己相
関値39が出力される。 FIG. 3 shows a block diagram of the autocorrelation function calculation circuit. In the figure, an input signal 30 is input to a subtraction circuit 3.
3 and added to the delay circuit 31, and the delay circuit 3
1, the delayed signal 32 is delayed by a certain delay amount τ.
is applied to the subtraction circuit 33, and in the subtraction circuit 33,
The average value of the input signal is subtracted and input as output signals 34 and 35 to a multiplier circuit 36. This multiplication value 37 is added by an adding circuit 38 and an autocorrelation value 39 is output.
第4図は、相互相関算出回路のブロツク図を示
す。同図において、前述したA/D変換回路の出
力信号は入力信号40として、遅延回路42およ
び減算回路46に印加される。遅延回路42で
は、一定量遅延され遅延信号43として出力され
る。減算回路44および46では、平均値が減算
され、減算値45および47として出力される。
前述の画像取り出し回路より取り出された画像信
号41は減算回路48に加えられ、平均値の減算
が行なわれ、減算値49として出力される。この
減算値49および前記減算値45および47は乗
算回路50および54にそれぞれ入力され、乗算
値51および55として出力され、これらの値は
加算回路52および56に入力され、相互相関値
53および57がそれぞれ算出される。 FIG. 4 shows a block diagram of the cross-correlation calculating circuit. In the figure, the output signal of the A/D conversion circuit described above is applied as an input signal 40 to a delay circuit 42 and a subtraction circuit 46. The delay circuit 42 delays the signal by a certain amount and outputs it as a delayed signal 43. The subtracting circuits 44 and 46 subtract the average values and output them as subtracted values 45 and 47.
The image signal 41 extracted from the image extraction circuit described above is applied to a subtraction circuit 48, where the average value is subtracted and output as a subtracted value 49. This subtraction value 49 and the subtraction values 45 and 47 are input to multiplication circuits 50 and 54, respectively, and output as multiplication values 51 and 55. These values are input to addition circuits 52 and 56, and cross-correlation values 53 and 57 are input. are calculated respectively.
第5図は位置検出回路の動作説明図である。同
図において、自己相関記憶回路にあらかじめ記憶
された自己相関関数60と、前述した相互相関算
出回路で計算された相互相関値と比較を行ない一
致する位置61がそれぞれ求められ、このときの
ずれ量63を求めることにより、位置ずれ量が算
出される。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the position detection circuit. In the figure, the autocorrelation function 60 previously stored in the autocorrelation storage circuit is compared with the cross-correlation value calculated by the above-mentioned cross-correlation calculation circuit, and a matching position 61 is determined, and the amount of deviation at this time is calculated. 63, the positional deviation amount is calculated.
本発明の位置検出装置では、“0”、“1”の2
値化画像に変換して処理する代わりに、多値レベ
ルのデイジタル画像に変換して、相互相関値に基
づいて位置決めを行なつているため、ノイズの影
響あるいは照明状態の変動による入力画像の変化
の影響を受けずに、位置決めが可能である効果が
ある。
In the position detection device of the present invention, two of "0" and "1" are used.
Instead of converting to a digitized image and processing it, it is converted to a multilevel digital image and positioning is performed based on cross-correlation values, so changes in the input image due to the influence of noise or fluctuations in lighting conditions are avoided. This has the effect that positioning is possible without being affected by
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図は第1図に示す自己相関関数算出回路の動
作説明図、第3図は第1図に示す自己相関関数算
出回路のブロツク図、第4図は第1図に示す相互
相関算出回路のブロツク図、第5図は第1図に示
す位置検出回路の動作説明図である。
1……光電変換スキヤナ、2……入力画像、3
……A/D変換回路、4……デイジタル画像、5
……標準パターンメモリ回路、6……標準パター
ンメモリの内容、7……画像取り出し回路、8…
…取り出された画像、9……自己相関関数算出回
路、10……自己相関関数、11……自己相関記
憶回路、12……相互相関算出回路、13……相
互相関値、14……位置検出回路、15……自己
相関記憶回路の内容、16……位置ずれ量、20
……入力信号、21……遅延信号、22……ずれ
量、30……入力信号、31……遅延回路、32
……遅延信号、33……減算回路、34……減算
値、35……減算値、36……乗算回路、37…
…乗算値、38……加算回路、39……自己相関
値、40……入力信号、41……画像信号、42
……遅延回路、43……遅延信号、44……減算
回路、45……減算値、46……減算回路、47
……減算値、48……減算回路、49……減算
値、50……乗算回路、51……乗算値、52…
…加算回路、53……相互相関値、54……乗算
回路、55……乗算値、56……加算回路、57
……相互相関値、60……自己相関関数、61…
…一致位置、62……遅延量、63……位置ずれ
量。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention;
2 is an explanatory diagram of the operation of the autocorrelation function calculation circuit shown in FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram of the autocorrelation function calculation circuit shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-correlation calculation circuit shown in FIG. 1. FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the position detection circuit shown in FIG. 1. 1...Photoelectric conversion scanner, 2...Input image, 3
...A/D conversion circuit, 4...Digital image, 5
... Standard pattern memory circuit, 6 ... Contents of standard pattern memory, 7 ... Image retrieval circuit, 8 ...
... Extracted image, 9 ... Autocorrelation function calculation circuit, 10 ... Autocorrelation function, 11 ... Autocorrelation storage circuit, 12 ... Cross correlation calculation circuit, 13 ... Cross correlation value, 14 ... Position detection Circuit, 15...Contents of autocorrelation memory circuit, 16...Amount of positional deviation, 20
... Input signal, 21 ... Delay signal, 22 ... Displacement amount, 30 ... Input signal, 31 ... Delay circuit, 32
... Delay signal, 33 ... Subtraction circuit, 34 ... Subtraction value, 35 ... Subtraction value, 36 ... Multiplication circuit, 37 ...
... Multiply value, 38 ... Addition circuit, 39 ... Autocorrelation value, 40 ... Input signal, 41 ... Image signal, 42
... Delay circuit, 43 ... Delay signal, 44 ... Subtraction circuit, 45 ... Subtraction value, 46 ... Subtraction circuit, 47
... Subtraction value, 48 ... Subtraction circuit, 49 ... Subtraction value, 50 ... Multiplication circuit, 51 ... Multiplication value, 52 ...
... Addition circuit, 53 ... Cross correlation value, 54 ... Multiplication circuit, 55 ... Multiply value, 56 ... Addition circuit, 57
...Cross correlation value, 60...Autocorrelation function, 61...
... Matching position, 62 ... Delay amount, 63 ... Position deviation amount.
Claims (1)
信号を多値レベルのデイジタル画像に変換するた
めのA/D変換回路と、変換されたデイジタル画
像を標準パターンとして記憶させるための標準パ
ターンメモリ回路と、前記記憶された標準パター
ンメモリの内容のうち、複数個のあらかじめ指定
したラインの画像信号を取り出すための画像取り
出し回路と、取り出された画像信号について自己
相関関数を算出するための自己相関関数算出回路
と、算出された自己相関関数を記憶させるための
自己相関記憶回路と、位置決め対象パターンの前
記A/D変換回路の出力信号および、出力信号の
遅延信号と前記画像取り出し回路の出力信号との
間でそれぞれの相互相関値を算出するための相互
相関算出回路と、算出された相互相関値をあらか
じめ自己相関記憶回路に記憶されている自己相関
関数と比較することにより、標準パターンとの位
置ずれ量を算出する位置検出回路とを含むことを
特徴とする位置検出装置。1. An A/D conversion circuit for converting an image signal read out by scanning with a photoelectric conversion scanner into a multilevel digital image, and a standard pattern memory circuit for storing the converted digital image as a standard pattern. An image retrieval circuit for retrieving image signals of a plurality of pre-specified lines from among the contents of the stored standard pattern memory, and an autocorrelation function calculation circuit for calculating an autocorrelation function for the retrieved image signals. and an autocorrelation storage circuit for storing the calculated autocorrelation function, an output signal of the A/D conversion circuit of the positioning target pattern, a delayed signal of the output signal, and an output signal of the image extraction circuit. By comparing the cross-correlation calculation circuit for calculating each cross-correlation value with the autocorrelation function stored in the autocorrelation storage circuit in advance, the amount of positional deviation from the standard pattern A position detection device comprising: a position detection circuit that calculates a position detection circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60272865A JPS62131388A (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Position detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60272865A JPS62131388A (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Position detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62131388A JPS62131388A (en) | 1987-06-13 |
| JPH0535467B2 true JPH0535467B2 (en) | 1993-05-26 |
Family
ID=17519842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60272865A Granted JPS62131388A (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Position detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62131388A (en) |
-
1985
- 1985-12-03 JP JP60272865A patent/JPS62131388A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62131388A (en) | 1987-06-13 |
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