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JPS59103179A - High speed pattern recognition device - Google Patents

High speed pattern recognition device

Info

Publication number
JPS59103179A
JPS59103179A JP58220464A JP22046483A JPS59103179A JP S59103179 A JPS59103179 A JP S59103179A JP 58220464 A JP58220464 A JP 58220464A JP 22046483 A JP22046483 A JP 22046483A JP S59103179 A JPS59103179 A JP S59103179A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
search
angle
area
memory
count
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.)
Granted
Application number
JP58220464A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0231429B2 (en
Inventor
ジヤツク・サツクス
ヴアレリ−・エイ・リウドジウス
ゲアリ−・ドゾツテル
リチヤ−ド・イ−・デクロツツ
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.)
View Engineering Inc
Original Assignee
View Engineering Inc
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 View Engineering Inc filed Critical View Engineering Inc
Publication of JPS59103179A publication Critical patent/JPS59103179A/en
Publication of JPH0231429B2 publication Critical patent/JPH0231429B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V30/00Character recognition; Recognising digital ink; Document-oriented image-based pattern recognition
    • G06V30/10Character recognition
    • G06V30/14Image acquisition
    • G06V30/146Aligning or centring of the image pick-up or image-field
    • G06V30/1475Inclination or skew detection or correction of characters or of image to be recognised
    • G06V30/1478Inclination or skew detection or correction of characters or of image to be recognised of characters or characters lines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速パターンR旅装ftK係り、特に、既知
のシーンを記憶させそして最良の一致をしめす座標を最
短の時間で決定するように未知のシーンを探索する方法
及び装置に係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fast pattern R travel equipment ftK, and more particularly to a method of memorizing a known scene and searching an unknown scene so as to determine the best matching coordinates in the shortest possible time. and equipment.

IQターン認識は、自動整列、検査、製造、計数、及び
職別といった種々の工業分野で利用されている。・やタ
ーン認識装置は、人間の介在を必要とせずに、部品を自
動的に認識及び検査して離れたところから製造作業を制
御することができる。
IQ turn recognition is used in various industrial fields such as automatic alignment, inspection, manufacturing, counting, and job classification. Turn recognition devices can automatically recognize and inspect parts and control manufacturing operations from a distance without the need for human intervention.

パターン認識装置は、できるだけ速く作動し、エラーが
なく、そして偽獅報をなくして、最小限の停止時間で製
造工程の処理能力をできるだけ高く保持するように正確
であることが重要である。
It is important that pattern recognition equipment operate as quickly as possible, be error free, and be accurate to eliminate false alarms and maintain as high throughput of the manufacturing process as possible with minimal downtime.

本発明は、主として作動速度について公知技術に勝る改
良をもたらす。
The present invention provides improvements over the known art primarily in terms of speed of operation.

公知技術については、本発明と同じ譲受人である米国カ
リフォルニア州キャッッワースのViewEngine
ering Inc K2S受さ、れた1ノPターン認
識装置及び方法(Patt9rn Recogniti
on Apparatusand Method )”
と題する特許m’1..200.II、/号に最も良く
例示されている。
For prior art, see ViewEngine, Caworth, Calif., the same assignee as the present invention.
Patt9rn Recognizing Device and Method for Patt9rn Recognition
on Apparatus and Method)”
Patent entitled m'1. .. 200. II, No./No.

このView社の特許は、池のノeターン認識システム
と比較するときの標準となっており、工業的に広く利用
されている。
This View patent has become the standard by which Ike's no-e-turn recognition system is compared and is widely used in the industry.

作動に際し、実時間で得たビデオ情報がタイミング合わ
せされ、輝度に基いてデジタル化され、輝度の変化に応
じてビデオのスレッシュホールドレベルが決定される。
In operation, real-time video information is timed and digitized based on brightness, and video threshold levels are determined in response to changes in brightness.

先ず、デジ卓ル化されたビデオ情報が、ランダムアクセ
スメモリに記憶された基準シーンから取り出される。
First, digitalized video information is retrieved from a reference scene stored in random access memory.

探索モードにおいては、実時間で観察されるシーンから
デジタル化されたビデオ情報が得られ、基準シーンの上
記記憶されたおおまかな情報が、探索されつつあるゾー
ンの視野からのおおまかな1〒!報と実時間で比較され
る。基準シーンからのおおまかな情報及び観察されてい
るシーンからのおおまかな情報は畳み込みされて、一致
の度合いを示す相関数値が形成される。ゾーンが検査さ
れた後に最良の一致に対するX及びY座標が決定ぎれる
。次いで、最良の一致を示す座標の決定精度を高めるた
めに、既に決定されたおおまかな位置の付近において微
細な探索が行なわれる。
In search mode, digitized video information is obtained from the scene observed in real time, and the above memorized approximate information of the reference scene is approximated from the field of view of the zone being searched. The information is compared in real time. The coarse information from the reference scene and the coarse information from the observed scene are convolved to form a correlation value that indicates the degree of agreement. After the zones are examined, the X and Y coordinates for the best match are determined. A fine search is then performed in the vicinity of the already determined rough location to increase the accuracy of determining the coordinates that show the best match.

公知のシステムは非常に正確であり〜探索を完了するの
に約130ミ’)秒を要する。
Known systems are very accurate and require approximately 130 m') seconds to complete a search.

公知のパターン認識システムを利用する場合には、−散
点座標を決定するときのエラーを最小限にすると共に鏝
初の場所で一致を発見する確率を最大にするために、メ
モリに記憶されている基準シーンを牛のビデオ像と角度
的に正確に整列させることが必要である。
When using a known pattern recognition system, - the coordinates of the dots are stored in memory in order to minimize errors in determining the coordinates and to maximize the probability of finding a match at the first location. It is necessary to precisely angularly align the reference scene with the video image of the cow.

実際の作動においては、当該部品が光学装置の下に配置
される。個々の部品の整列即ち角度的な方向付けは記憶
された基準体の向きに対して非常に厳密であり、50以
上ずれると、性能に影響する。
In actual operation, the component is placed below the optical device. The alignment or angular orientation of the individual parts is very precise with respect to the stored fiducial orientation, and deviations of more than 50 will affect performance.

半導体チップ(IG)用のワイヤデンディング装置にお
いて自動的に整列を行なうためにパターン認識装置を用
いる場合に4ついて考えることにする。
Consider case 4 when using a pattern recognition device for automatic alignment in a wire ending device for semiconductor chips (IG).

使用者がマイクロ回路チップ即ちICをリードフレーム
Vこ適正に整列しないことによって生じる不正確さによ
り、基準パターンと、ゼンデイングさるべきICとの畳
み込みにエラーが生じる。従って完全に良好なICが不
適当にボンディングされることになり、その部品はテス
トで除外される。良好な部品が除外されることは、スフ
ラッグ率を高くし生産率を低下することになるので、製
造業者にとって経費を高めると共に不経済であることは
明らかである。
Inaccuracies caused by the user not properly aligning the microcircuit chip or IC with respect to the lead frame result in errors in the convolution of the reference pattern with the IC to be twisted. Therefore, a perfectly good IC may be improperly bonded, and the part will be rejected from testing. It is clear that the exclusion of good parts is costly and uneconomical for the manufacturer since it leads to high sflug rates and low production rates.

公知システムの探索時間は状態に拘りなく常ンこ/jθ
ミリ秒である。
The search time of the known system is always ko/jθ regardless of the state.
It is millisecond.

自動製造作業にパターン認識装置を使用する者ト(とっ
ては、所与の物体の位置を知るだけでなく標準に苅」る
その角度方向を測定することも要望される。公知のパタ
ーン認識装置では、探索されている部品の角度方向に誤
りがあると、緑別及び精度に問題が生じる。
For those who use pattern recognition devices in automated manufacturing operations, it is desired not only to know the position of a given object, but also to measure its angular orientation to a standard.Known pattern recognition devices In this case, if there is an error in the angular direction of the part being searched, problems will arise in green classification and accuracy.

ワイヤボンガイングの使用目的においては、ICが取り
角けら九るリードフレームに利する1Cの角度方向を正
確に決定することが必要がある。大規模なメモリチップ
又はマイクo foセッサチッグのような幾つかの大規
模な1cの場合には、この角度方向が±0.70以上の
精度で分からねばならない。
In wire bonding applications, it is necessary to accurately determine the angular direction of 1C that will benefit the lead frame from which the IC will be placed. In the case of some large scale 1c, such as large scale memory chips or microphones of processors, this angular direction must be known with an accuracy of better than ±0.70.

従って、角贋測定能力がなくて角度を直接測定できない
ような公知のツヤターン認識装置では、IC上の広く離
れた一点のXおよびY座標を正確に測定して、ここから
、ダンディング装置自体のン7トウエアによって充分正
確な角度情報を計算しなければならない。
Therefore, the known gloss turn recognition device, which cannot directly measure the angle due to lack of angle counterfeit measurement ability, accurately measures the X and Y coordinates of a widely separated point on the IC, and from there, determines the angle of the dangling device itself. Angular information must be calculated with sufficient accuracy by software.

これらのX及びY座標を正確に測定するために、パター
ン認識装置によって必要とぎれる視野が非・  常に小
さくなる。というのは、分解能力5ビクセルに制限でれ
るからである。これにより課せられる条件として、正確
に配置さるべきJっの点をパターン紹該装置の視釘内に
同時に存在させることができなくなる。それ故、一つの
点の各々は互いに拘りなく個々に観察して探索しなけれ
ばならず、+C(又はカメラ)を成る位置がら別の位置
へ物理的に移動させねばならなくなる。
To accurately measure these X and Y coordinates, the field of view required by the pattern recognition device is very small. This is because the resolution capacity is limited to 5 pixels. This imposes a condition that J points, which should be precisely located, cannot be simultaneously present within the visual cusp of the pattern introduction device. Therefore, each point must be observed and explored individually without regard to each other, and +C (or the camera) must be physically moved from one position to another.

物理的に移動させるのに必要な時間は比較的長く、従っ
て最終的な1cの生産率は、非常に精巧なパター/認識
システムで可能である生産率よりも相当に然も不必要に
低下する。
The time required to physically move it is relatively long, so the final 1c production rate is significantly and unnecessarily lower than that which is possible with a very sophisticated putter/recognition system. .

木兄l!IJでは単一の観察及び実時間で正確に角度を
測定できるので、1c製造工程における生産率及び信頼
性を相当に高めることができる。
Wood brother! IJ allows precise angle measurements in a single observation and in real time, which can significantly increase production rates and reliability in the 1c manufacturing process.

本発明においては、前記のView 社の特許によって
例示されたパターン認識システムの探索能力を利用し、
メモリに記憶された基準データを電子的に回転させて実
時間で畳み込みを行ない、これにより、上記の記憶され
た基準データを、試験中のシーンから受は取った記憶デ
ータと比較することに等価な能力を発揮する方法及び装
置が案出される。基準シーンのアドレスは成る所与の度
数だけ回転され、記憶されたデータが読み出されて、試
験中のシー/に対して相関される。比較は基本的に公知
システムの場合と同様に行なわれ、相関の程度を示すカ
ウントが作り出される。
In the present invention, we utilize the search capabilities of pattern recognition systems exemplified by the aforementioned View patents,
This is equivalent to electronically rotating and convolving the reference data stored in memory in real time, thereby comparing the stored reference data with the stored data taken from the scene under test. A method and device are devised to demonstrate this ability. The reference scene address is rotated a given number of degrees and the stored data is read and correlated to the scene under test. The comparison is performed essentially as in known systems, producing a count indicating the degree of correlation.

乙弘ビクセル×1.≠ビクセルを参照し、エラーのない
完全な比較によって、l/loり乙の完全な一致が得ら
れるが、3000の一致でも許容できることが実験で分
っている。
Otohiro Bixel x 1. ≠ pixels and a complete error-free comparison yields a perfect match of l/lo 2, but experiments have shown that a match of 3000 is acceptable.

基本的な探索は、累積カウントが所与のスレッシュホー
ルド値を越えるまで続けられる。スレッシュホールド値
を越えた時点で、メモリの基準シーンの走査率の回転が
停止され、一般のやり方で微細な探索が開始されて、そ
の特定の整列角度において最良の探索状態を示すところ
のXY座標が決定される。累積カウントがスレッシュホ
ールド値を越えるので、質的に高い一致がそのすぐ近く
にあることが分り、微細な探索を開始することによって
その領域内の最良の探索状態を示すXY座標が決定され
る。
The basic search continues until the cumulative count exceeds a given threshold value. Once the threshold value is crossed, the rotation of the scan rate of the reference scene in memory is stopped and a fine search is started in a conventional manner to find the XY coordinates that represent the best search conditions for that particular alignment angle. is determined. Since the cumulative count exceeds the threshold value, a qualitatively high match is known to be in the immediate vicinity, and a fine search is initiated to determine the XY coordinates that represent the best search conditions within that region.

最良の探索状態を示すx、Y座骨がいったん決定される
と、基準シーンに対する探索シーンの整列角度を決定す
ることができる。
Once the x,y sit bones that represent the best search conditions are determined, the alignment angle of the search scene relative to the reference scene can be determined.

基準シーンは個々罠繰り返し回転され、そして一致カウ
ントが最小がら最大に達しそして再び最小となってこの
とき探索が停止されるまで、試験、シーンと比較される
。相関値の軌跡は、最良の一致が得られたところの角度
を表わす回転角にピークをもつ鐘状の曲線を形成する。
The reference scene is rotated repeatedly and compared to the test scene until the match count reaches a minimum, then a maximum, and then a minimum again, at which time the search is stopped. The trajectory of the correlation values forms a bell-shaped curve with a peak at the rotation angle representing the angle at which the best match was obtained.

次いで、データ点に対して補間d1算が行なわれ\最良
一致の角度が正確に計算される。補間の特に有用な形態
として、データ点の軌跡のセントロイドの計算が含まれ
る。
An interpolated d1 calculation is then performed on the data points to accurately calculate the angle of best match. A particularly useful form of interpolation involves calculating the centroid of a trajectory of data points.

計算された角度は、一致が理論的な最大であるところの
角度を表わしている。この点は、プ°−タ点に一致する
か或いは2つのデータ点間に一致するような何らかの値
において生じる。セントロイド又は池の補間計算は角度
測定プロセスの分解能の増加に等価である。回転のため
の増分は各々のデータ点に対し、2.00に固定される
のが好ましい。
The calculated angle represents the angle at which the agreement is the theoretical maximum. This point occurs at some value that coincides with the printer point or coincides between two data points. Centroid or pond interpolation calculations are equivalent to increasing the resolution of the angle measurement process. Preferably, the increment for rotation is fixed at 2.00 for each data point.

今や、十〇、10より優れた精度及び再現性で実際の角
度値を計算することができる、X及びY座標並びに角度
は、リードフレーム上の試験部品の角度方向には拘りな
く決定される。チップは、角度的な整列状態から00な
いし士/10oずれたいがなる角度でもリードフレーム
上に配置することができる。
The X and Y coordinates and angles are now determined without regard to the angular orientation of the test part on the lead frame, allowing the actual angular values to be calculated with an accuracy and reproducibility better than 10,100. The chip can be placed on the lead frame at any angle between 00 and 10 degrees out of angular alignment.

ワイヤボンディングの使用目的における基本的な作動に
ついては、次のような事象ンーケンスがとられる。
Regarding the basic operation of wire bonding for its intended use, the following sequence of events is taken.

欠陥のないきれいな半導体チップをカメラレンズの下に
配置し、適切に整列させ、そして光を当てる。パターン
認識システムを負荷モードに入れる。基準体として働く
半導体テソグの7部分を、その像が、乙グ×乙弘ピクセ
ル領域で形成された視野内の規定又は指定の領域内tC
入るような位置へもっていく。
A clean, defect-free semiconductor chip is placed under the camera lens, properly aligned, and illuminated. Put the pattern recognition system into load mode. The image of the seven parts of the semiconductor tesog that serves as a reference body is within a prescribed or specified area within the field of view formed by the Otsugu x Otsuhiro pixel area.
Bring it to a position where you can fit it.

この領域内に含まれるビデオ情報音、システムのビデオ
プロセッサにおいて2レベル形m<iと0のパターンよ
り成る)に変換する。
The video information sound contained within this region is converted into a two-level form (consisting of a pattern of m<i and 0) in the video processor of the system.

利用者の意志で、基準体評価アルゴリズムを用いて、選
択された基準体の適否を、その独特性、ノイズ特性、及
び精度要求に対する統計学的な関連性について判断して
もよい。この評価手順に用いる規準には、自動相関技術
又は他の評価技術が含まれる。
At the user's option, a reference body evaluation algorithm may be used to determine the suitability of the selected reference body in terms of its uniqueness, noise characteristics, and statistical relevance to accuracy requirements. Criteria used in this evaluation procedure include autocorrelation techniques or other evaluation techniques.

利用できる池のアルゴリズムとしては、選択された基準
体のどのセグメントがノイズという点で有害でありひい
てはどのセグメントを基準体から排除すべきか又はマス
クすべきかを決定する手段が含まれる。
Pond algorithms that can be used include means for determining which segments of the selected reference body are harmful in terms of noise and thus which segments should be excluded from the reference body or masked.

更に、搾索段階中に顕著な相関を検出するための一致ス
レッシュボールド値を選択する手順が負荷段階中に実行
される。上記のスレッシュポールi゛は、一致の程度を
決定するように基準体をそれ自体の回転したものに対し
て自動相関させることによって導出される。探索中に6
.0° の回転増分が使用される場合には、±3.00
 の回転に対して自動相関することが必要とされるに過
ぎない。スレッシュホールドは、その対の最悪の一致数
値を、探索さるべきシーンにおけるわずかなパターン変
動や、ノイズによる性能低下を予想及び推定する定数で
修正したものとして選択される。
Additionally, a procedure is performed during the loading phase to select a matching threshold value for detecting significant correlations during the exploration phase. The above threshold pole i' is derived by autocorrelating the reference object to its own rotation to determine the degree of agreement. 6 while exploring
.. ±3.00 if 0° rotation increments are used.
It is only necessary to autocorrelate for the rotation of . The threshold is chosen as the worst match value of the pair modified by a constant that anticipates and estimates performance degradation due to noise and small pattern variations in the scene to be searched.

更に、視野に対する探索が負荷段階中に開始されて、検
出スレッシュホールドに対する下限を確立するように最
大冗長修正値が決定される。
Additionally, a search for the field of view is initiated during the load phase and a maximum redundancy correction value is determined to establish a lower bound on the detection threshold.

探索段階中の視野は、基準体に相当するものが見つかる
と予想される半導体の領域をカバーする。
The field of view during the search phase covers the area of the semiconductor where a counterpart to the fiducial is expected to be found.

視野からのビデオは直線化され、2レベル化され、そし
てメモリに記憶される。この点においては探索領域の角
度方向が未知である。
The video from the field of view is straightened, bileveled, and stored in memory. At this point, the angular direction of the search area is unknown.

任意の基準又は優先順位情報(これは確率の考え方に基
いたものである)を知ることに基いて選択される特定の
基準方向から始めて、基準体が、記憶されている探索フ
ィールドと畳込みされる。
Starting from a particular reference direction, which is selected based on knowledge of any reference or priority information (which is based on the concept of probability), the reference body is convolved with the stored search field. Ru.

この探索はおおまかなやり方で行なわれる。というのは
、その目的は、主として一致の存在を検出しそして探索
視野におけるそのおおよその座標を決めることだからで
ある。スレッシュホールドより上のおおよその相関ピー
クが見つかった場合には、おおよその°探索が終了され
、そのおおよそのピークのすぐ近くにおいてのみ一連の
微細な探索が行なわれる。各々の微細な探索中には、最
良の一致が見つかるまで、基準方向がいずれかの方向に
2.00 の段階で増加される。角度増加の適当な方向
は、角度増加の特定の方向が相関ピーク値の増加を招く
かどうかを決定するように各々の微細探索に対して相関
ピーク値を自動的に計画することによって選択される。
This search is done in a rough manner. This is because the purpose is primarily to detect the presence of a match and determine its approximate coordinates in the search field. If an approximate correlation peak above the threshold is found, the approximate search is terminated and a series of fine searches are performed only in the immediate vicinity of the approximate peak. During each fine search, the reference direction is increased in steps of 2.00 in either direction until the best match is found. The appropriate direction of angular increment is selected by automatically planning the correlation peak value for each fine search to determine whether a particular direction of angular increment results in an increase in the correlation peak value. .

最初のおおまかな探索中に一致の値がスレッシュホール
ドを越えない場合には、基準体がその出発角度から特定
の方向に十6.0°増加され、そして第!のおおまかな
探索が行なわれる。スレッシュホールドが依然として検
出されない場合には、第2の′g、$角度探索が出発角
度を参照して−6,0゜の増分で開始される。このよう
に士40 の増分で交互VC行fZ’)fロセスは、検
出スレッシュホールドを越えるか或いは所定のカットオ
フに達するまで続けられる。
If the match value does not exceed the threshold during the first rough search, the reference body is increased by 16.0° in a particular direction from its starting angle, and the ! A rough search is carried out. If the threshold is still not detected, a second 'g,$ angle search is started in increments of -6,0° with reference to the starting angle. The process of alternating VC rows fZ') in increments of +40 continues in this manner until a detection threshold is exceeded or a predetermined cutoff is reached.

おおまかな一致を検出するとただちに、おおまかな探索
が終了され、そして一致座標が正確に探索されるまで2
0°の微細探索角度基準増加が開始される。
As soon as a rough match is detected, the rough search is terminated, and the second search is continued until the matching coordinates are precisely searched.
A fine search angle reference increase of 0° is initiated.

正確な角度方向測定値を決定するために、最良の相関ピ
ーク値を括弧でくくる例充分なデータが得られるまで、
鰻大相関ピークの両側で微細な探索を綴り返すことがで
き、上記データが得られた時に補間アルゴリズムを用い
てデータを曲線1こよって適合させるか或いはr−夕の
セントロイド即ち1重心1を計算する。これにより、基
準体が微細探索に対して、2.0°の増分のみで回転さ
れても、最良の一致の角度を±0,10の精度で計算す
ることができる。
An example of bracketing the best correlation peak value to determine an accurate angular direction measurement until enough data is obtained.
A fine search can be performed on both sides of the large correlation peak, and when the above data is obtained, an interpolation algorithm can be used to fit the data by curve 1, or the centroid of r calculate. This allows the angle of best match to be calculated with an accuracy of ±0.10 even if the reference body is rotated by only 2.0° increments relative to the fine search.

所望の座標及び方向角度が決定されるや否や探索作動が
終了され、従って、そわ以上の探索時間又は処理時間を
費ず必要はない。
The search operation is terminated as soon as the desired coordinates and orientation angles are determined, so no additional search or processing time needs to be spent.

手前の探索で発見された角度に最も近い角度でリードフ
レーム上の次の試験物体に対して探索を開始するように
装置をプログラムすることにより更に探索時間のに1約
を果たすことができる。
An additional savings in search time can be achieved by programming the device to begin searching for the next test object on the lead frame at an angle closest to that found in the previous search.

本発明のパターン認識装置は完全に3乙o0にわたって
探索することができるが、最初の物品(こ対して発見さ
れた角度と同じ角度又はそれに近い角度で第2の探索を
開始す、ることにより果たされる時間Wfi約は成る条
件の下では相当のものとなる。
Although the pattern recognition device of the present invention is capable of searching completely over 3 o0, by starting a second search at the same angle or close to the angle at which the first item was discovered. The time Wfi commitment fulfilled is substantial under the following conditions.

公知のAターン認識装置は、読み出しの前にその探索を
完了するのにisoミリ秒を必要とする。
Known A-turn recognizers require iso milliseconds to complete their search before reading.

ここに述べる装置及び方法を利用する本発明の・ぐター
ン認識装置は平均時間jOミ+)秒だけで読み出しを行
なうことができ、この時間内に単一1観察1から角度読
み出し位置も与えることができ、これは公知システムで
はなし得なかったことである。
The turn recognition device of the present invention, which utilizes the apparatus and method described herein, can perform readouts in an average time of only jOmi+) seconds, within which time it also provides angular readout positions from a single observation. This was not possible with known systems.

11子的に像を回転する公知システムでは、非常に大き
なH1゛算及び記憶容量が必要とされる。必要とされる
計算時間及び回転作動を行なうのに必要なハードウェア
により、公知システムに回転相関を用いることが不可能
となる。
Known systems that rotate the image 11 times a year require very large H1 calculations and storage capacity. The computational time required and the hardware required to perform rotational operations preclude the use of rotational correlation in known systems.

本発明では、メモリに記憶さるべき各々の角度に対して
6個の変数だけを計算することによって回転が行なわれ
る。これにより、最少量のメモリで31.00の角度に
わたって回転することが可能となり、更には、乗算又は
三角関数の計算が必要とされず然も簡単なアキュムレー
タ又は加算器以外の複雑又は高価なハードウェアが必要
とされないので、全ての手順を高速実時間ハードウェア
で実行することができる。
In the present invention, rotation is performed by calculating only six variables for each angle to be stored in memory. This makes it possible to rotate over 31.00 degrees with a minimal amount of memory, and also eliminates the need for multiplication or trigonometric calculations and requires complex or expensive hardware other than simple accumulators or adders. Since no hardware is required, all steps can be performed on high-speed real-time hardware.

本発明の説明において、デジタル信号という語は、全て
、多レベル信号(グレイスケール)・及びしばしば2通
信号又はパイレベル信号と称するλレベル信号を含むも
のとする。
In the description of the invention, all references to digital signals shall include multi-level signals (gray scale) and λ-level signals, often referred to as binary signals or pi-level signals.

本発明の更に別の目的及び効果は、添付図面を参照した
以下の詳細な説明により明らかとなろう。
Further objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

さて、第1図には、本発明の原理によって構成されそし
て基準体に適応したスレッシュホールド技術と、メモリ
の基準データの走査角を回転する考え方とを用いた完全
な・千ターン認識システムのブロック図が示されている
Now, FIG. 1 shows a block diagram of a complete 1,000-turn recognition system constructed according to the principles of the present invention and using the threshold technique adapted to the reference body and the idea of rotating the scan angle of the reference data in the memory. A diagram is shown.

中央処理ユニット−以下CPCIIOと称する−は、こ
のシステムの中心となるものであり、データの人力、デ
ータのデジタル化、出力データの記憶、畳込み及び比較
を制御するのに必要なアルゴリズムを制御する。J’ 
M82程度の周波数をもつクロックの形態のシステムタ
、イマ12は、システムの基本的なタイマを構成するも
のであって、人力ビデオ情報をブ′ジタル化すると共に
全システムのタイミングを維持するのに必要な全てのタ
イミングノソルスの発生を制御する。
The central processing unit, hereinafter referred to as CPCIIO, is the heart of the system and controls the algorithms necessary to control data processing, data digitization, output data storage, convolution, and comparison. . J'
The system timer 12, in the form of a clock with a frequency on the order of M82, constitutes the basic timer of the system and is used to digitalize human video information and maintain overall system timing. Controls the generation of all necessary timing signals.

全てのビデオ情報はビデオ人力14からビデオメモリ2
0へ送られ、ビデオ人力14は必要なセンサ素子で借成
され、例えばビジコンカメラと、ビデオ情報をデジタル
化するための関連タイミング回路とを含む。ビデオ情報
は公知技術に従ってデジタル化され、ここに示す好まし
い実施例では、/の形態の正に向う信号が情報の明レベ
ルを表わし、Oの形態の負に向う信号が情報の暗レベル
を表わしている。パターン認識装置は、各々明又は暗と
して光学的に検出される個々のセグメントによって/か
らθまで個別形態で変化する信頼性の高いクロツクブ′
ジタルビデオ情報を最初に杉成するという方法に基いて
いる。ビデオカメラ及びデジタル化回路はビデオ人力1
4に組合わされており、単/シーンを観察する時に、シ
ステムタイマ12によって決定される特定の繰返し数で
・やル、ス列を発生し、これら・やルスは走査されてい
るシーンに基いて/からθへと変化する。
All video information is transferred from Video Manpower 14 to Video Memory 2
0, the video power 14 is populated with the necessary sensor elements, including, for example, a vidicon camera and associated timing circuitry for digitizing the video information. The video information is digitized in accordance with the known art, and in the preferred embodiment shown herein, a positive going signal of the form / represents the bright level of the information and a negative going signal of the form O represents the dark level of the information. There is. The pattern recognition device uses a reliable clock block that varies discretely from/to θ with each individual segment optically detected as bright or dark.
It is based on the method of first creating digital video information. Video camera and digitization circuit are video human power 1
4, when observing a scene, generates a sequence of arrows at a specific number of repetitions determined by the system timer 12, and these arrows are based on the scene being scanned. / to θ.

パターン認識装置の機能は、cPUloを介してビデオ
人力14から基準メモリー16へ当該部分に関する基準
データを最初にロードすることに基づいている。またc
puioは1回転子18を制御する。この回転子は、θ
°から3乙θ°までの走査線に沿って基準メモリー16
内のアドレスされた情報を読みとることができる。回転
子18は走査角を制御し、何かを物理的に回転させるの
でなく、基準メモリー16を選択された走査角で走査で
きるようにするだけである。
The functionality of the pattern recognition device is based on initially loading the reference data for the part in question from the video manual 14 into the reference memory 16 via the cPUlo. Also c
puio controls one rotor 18. This rotor is θ
Reference memory 16 along the scanning line from ° to 3 o θ °
can read the addressed information within. The rotor 18 controls the scan angle and does not physically rotate anything, but only allows the reference memory 16 to be scanned at the selected scan angle.

当該シーンからのビデオ情報は、ビデオ人力14からビ
デオメモリー20へ供給される。
Video information from the scene is provided from video input 14 to video memory 20 .

基準メモリー16からの出力、及びビデオメモリー10
からの出力は、実時間で畳み込み装置22へ常時供給さ
れる。畳み込み装置22はビデオメモリー20から探索
されたシーンのビデオ情報企基準メモリー16の記憶さ
れたう−夕と連続的に比較し、連続的に情報、を相関さ
せ、cPUloとスレッシュホールドレベル制御器26
の制御の下で、アキュムレーター24へ畳み込まれた情
報を供給する。
Output from reference memory 16 and video memory 10
The output from is constantly fed to the convolution device 22 in real time. The convolution device 22 continuously compares and correlates the video information of the scene retrieved from the video memory 20 with the stored footage in the reference memory 16 and the cPUlo and threshold level controllers 26 .
provides convolved information to an accumulator 24 under the control of .

好ましい実施例においては、乙≠ビクセル×6≠ビクセ
ルの基準体が用いられ、この基準体は、完全な一致に対
し〜アキュムレーター24に記憶さノLる相関数グ、0
り2を与える。実際には、完全な一致はまずおこらない
であろうし、すべての実際上の目的に対しては完全な一
致は得られないことがわかっている。少なくとも300
0というスレッシュホールドレベルであれば、良好な一
致として、高い信頼性があると考えられる。スレッシュ
ホールドレベル制御器26からのこの数値は・連続的に
アキュムレーター内で、畳み込み装置22からrD k
 値ト比較すh 、スレッシュホールドレベルと等しい
か、もしくはそれより大きい棺#!IJiのレベルが見
つかった場合は、探索を終える。この点は精度、位置、
角度情報tこおいて詳細に評価される。
In the preferred embodiment, a reference body is used in which B≠Vixels×6≠Vixels, and this reference body is such that for a perfect match, the correlation number stored in accumulator 24 is 0.
Give ri2. In practice, a perfect match is unlikely to occur, and for all practical purposes it has been found that a perfect match cannot be obtained. at least 300
A threshold level of 0 is considered a good match and is highly reliable. This value from the threshold level controller 26 is continuously rDk from the convolution device 22 in the accumulator.
Compare the values to #, which are equal to or greater than the threshold level! If the IJi level is found, the search ends. This point is based on accuracy, position,
The angle information t is evaluated in detail here.

スレッシュホールドレベルflilJ Ill 器26
 ノ使用により、もはやすべての探索エリアを探索する
必要はない。もしビデオ探索の最初の部分が基準体に一
致すれば、探索はただちに終了し、はとんど700%の
時間節約が実現される。しかしながらビデオ探索の最後
の部分まで、一致が見つからない場合には、節約は最低
になるが、それでも公知技術に比べて、平均jO%の時
間節約が実現される0 スレッシュホールドレベル制m器26 G;i、一定レ
ベルに維持されず、基準メモリー16内のビデオ情報の
質Vこよって左右される。CPUl0から供給されるこ
の基準情報は適切なアルゴリズムにより評価され、情報
の質に基づいて、このCPUl0ハアキュムレータ−2
4を制御する際tc、xvツシュホールドレベル制御器
26の新しいレベルを調整する。一般に質の高い信号が
基準データとして供給される場合には、スレッシュホー
ルドレベル制御器26が、それに応じて低いレベルにセ
ットされる。質の低い信号を基準体メモリー16に供給
t 66合には、スレッシュホールドレベル制御器26
は、典型的に高い、レベルにセットされる好ましい笑施
例においてCPU 10は、回転子18を60 セグメ
ントで制御するようVこプログラムされている、ゆえに
基準メモリー16からのr−夕は最初の位置7ノ)ら乙
0 セグメントずれた走査線に沿って走査される。出力
基準データOまビデオメモリー20からのビデオデータ
で6’にみ込まれ、そし゛Crキュムレーター24に記
’Iff サhる。スレッシュホールドレベル1lil
J 御器26 kこよりセットさレタスレノシュホール
ドレベルとレベルが等しくなるか、あるいはそれより大
きくなるまでこのグロセスが続itられこのようになっ
た時、探索が終わり、その位置のアドレス情報がメモリ
ー28しこ記憶される。この時点でCPU 10は、ピ
ーク値を決定するように各々の一致についての、記憶さ
れたアドレスと共に、2°セグメントで作動をくり返す
ように回転子18をプログラムする。
Threshold level flilJ Ill device 26
With the use of , it is no longer necessary to explore all search areas. If the first part of the video search matches the reference object, the search ends immediately and a time saving of almost 700% is realized. However, until the last part of the video search, when no match is found, the savings are lowest, but still an average time saving of jO% compared to the prior art is achieved. ;i, is not maintained at a constant level and depends on the quality V of the video information in the reference memory 16. This reference information supplied by CPU10 is evaluated by a suitable algorithm and based on the quality of the information, this CPU10 is assigned to accumulator-2.
4, adjust the new level of the tc, xv hold level controller 26. Generally, if a high quality signal is provided as reference data, the threshold level control 26 will be set to a correspondingly low level. A low quality signal is supplied to the reference body memory 16.
is typically set to a high level. In the preferred embodiment, CPU 10 is programmed to control rotor 18 in 60 segments, so that r-time from reference memory 16 is the first Position 7) ra 0 Scanned along a segment-shifted scanning line. The output reference data O is written into 6' with the video data from the video memory 20, and is then recorded in the Cr accumulator 24. threshold level 1lil
This process continues until the level becomes equal to or greater than the Lettuce Renoschhold level set by K. When this happens, the search ends and the address information at that position is stored in the memory. 28 memories are stored. At this point, CPU 10 programs rotor 18 to repeat in 2 degree segments with the stored address for each match to determine the peak value.

ここでm2a図を参照されたい、ごこにはグラフ40が
示されており、このグラスはスレッシュホールド値より
大きなカウントが累積されるまでそれぞれ乙0 セグメ
ント変化する?M iの回転位置に対しメモリー28へ
供給されるアキュムレータ初期の探索は任意に選ばれた
位置から始まり、コOR索<1アキユムレーターのカウ
ントがスレッシュホールド値より大きいと決定されるま
で±l、。
Referring now to the m2a diagram, there is shown a graph 40 in which each segment changes until a count greater than the threshold value is accumulated. The initial search for the accumulators supplied to the memory 28 for the rotational positions of M i starts from an arbitrarily chosen position, ±l, until it is determined that the count of the accumulator is greater than the threshold value.

変化する。探索は始め+60そして一6°、それから+
ハムー72° と続いて行く、何故なら、一致を発見す
る可能性は所与の基準体に対し回転し、それから所与の
方向に任意の6°回転する方がより高いということが統
計上確定しているからである0 /タヒ、スレッシュホールドレベルヨ’)高イJR檀カ
ウントが決定されると、探索は止まり、最終fffiが
Xおよび、Y、th標を決定するために、その角変位i
で始まる。公知システム1こは、スーツf −ビクセル
という概念が述べられ、使用されており7つのスー7や
−ビクセルは、片側に弘ピクセルそしてもう一方の側に
≠ビクセル、従って、16ビクセルの領域を持つものと
して定義されている。
Change. The search starts at +60, then -6°, then +
Hamu 72° and so on, since it is statistically established that the probability of finding a match is higher by rotating relative to a given reference body and then rotating any 6° in a given direction. Once the high JR dan count is determined, the search stops and the final fffi is determined by its angular displacement in order to determine the X and Y, th marks. i
It starts with Known System 1 Here, the concept of a suit f-vixel is described and used, where seven so-vixels have a square pixel on one side and a ≠ vixel on the other side, thus having an area of 16 pixels. defined as something.

しかし本発明においてはおおまかな探索の概念が用いら
れ、スーツf−ビクセルは用いられずに、むしロ一般サ
イズのビクセルが≠ビクセルの領域から採取したサング
ルとして用いられてしする00子ましい実施例eこおい
ては、弘ピクセルのそれぞれの領域のサンプルピクセル
は同じ位置から採取され、得られた結果は≠ピクセルと
同領域を持つ新しいビクセルを実際に形成するものと同
等である。
However, in the present invention, a rough search concept is used, and the suit f-vixels are not used, but rather general-sized vixels are used as samples taken from the area of ≠ pixels. In example e, the sample pixels of each area of the Hiro pixel are taken from the same location, and the result obtained is equivalent to actually forming a new pixel with the same area as the ≠ pixel.

新しいビクセルを作り、その領域を探索するよりグビク
セルの領域をサンプリングするほうがむしろハードウェ
アと時間の点で節約になるとし)うことは当業者に明ら
かであろう。
It will be obvious to those skilled in the art that it would be more economical in terms of hardware and time to sample the region of a gvixel than to create a new vixel and explore its region.

ここで言うこのおおまかな探索はそれぞれ≠ピクセルご
とに単/ビクセルを構成する領域の探索、換言すれば、
片側32ビクセル、もう/方の側32ビクセル、すなわ
ち、総計702≠ヒクセルノ粗基準体探索を含む。
This rough search here is a search for regions that constitute a single pixel for each ≠ pixel, in other words,
32 pixels on one side and 32 pixels on the other side, ie, a total of 702≠Hixelno coarse reference body searches.

探索はおおまかな探索に基づいてCPUがX及びY座標
を決定するまで一般なやり方で続けられる。それぞれ≠
ビクセルを/ピクセルとして、サンプル率を用いたおお
まかな探索は、スーツや−ビクセルを利用する公知特許
に開示されているものと同じ方法で行なわれる。
The search continues in a general manner until the CPU determines the X and Y coordinates based on the rough search. Each≠
A rough search using a sample rate, with vixels per pixel, is performed in the same manner as disclosed in known patents that utilize suits and pixels.

おおまかな探索が完結すると、微細な探索が通常のビク
セルサイズで行なわれる。基準体は乙≠ピクセル×乙≠
ビクセルで表わされ、微細なX及びY座標は、アキュム
レーターからの最大累積に対して統計上のセントロイド
オペレーションをなした後、CPUにより決定される。
Once the coarse search is completed, a fine search is performed with normal pixel size. The reference body is Otsu≠pixel x Otsu≠
The fine X and Y coordinates, expressed in pixels, are determined by the CPU after performing a statistical centroid operation on the maximum accumulation from the accumulator.

第2b図を参照されたい、ここには最良の一致位置とし
て発見する、X、Yの位置において角度回転子ヲー2°
回転して得た、アキュムレーターからの累積を表わす曲
線59が示されている。
Please refer to Figure 2b, where the angle rotator is rotated 2° in the X, Y position, which is found as the best matching position.
A curve 59 representing the accumulation from the accumulator obtained by rotation is shown.

回転子18はCPUl0により、60.62のような2
つの最大の読みが得られるようにプログラムされている
。CPU 10は、読み60の7方の側において、64
.66のような2つの読みXを得ると共に、読み62の
もう1方の側tこおいて68.69のような、2°増分
のλつの追加読みを得られるように回転子18が初期の
スタート点から2°増すようVこ、プログラムされてい
る。
The rotor 18 is set to 2 such as 60.62 by the CPU10.
It is programmed to give one maximum reading. The CPU 10 has a reading of 64 on the 7 side of the reading 60.
.. The rotor 18 is adjusted to an initial value such that the rotor 18 obtains two readings V is programmed to increase by 2 degrees from the starting point.

第、2b図に示されている読み66.64,60゜62
.68そして69により表わされた累積情報はCPIJ
IOに供給され、CPU 10はセントロイド作動を実
行して、曲線の最大点を決定し、この最大点は1次tこ
1、最良の一致を与える角度としてCPUから読み出さ
れる。
Reading 66.64, 60°62 shown in Figure 2b
.. The cumulative information represented by 68 and 69 is CPIJ
IO, the CPU 10 performs a centroid operation to determine the maximum point of the curve, which is read out from the CPU as the angle that gives the best match.

それからCPU 10は、最良の探索のためにXおよび
Y座標を更新するという上記で見つけた回転の中心に対
して別の微細な探索を実行し、それからcpuioは、
最良位置及び角度を表わすX及びY座標を読み出し、ま
た基準体に対するビデオシーンの方位を決定することが
できる。
The CPU 10 then performs another fine search for the center of rotation found above updating the X and Y coordinates for the best search, and then the cpuio
The X and Y coordinates representing the best position and angle can be read out and the orientation of the video scene relative to the reference body determined.

基準メモリーからの回転する読み出しデータと組ミ合ワ
せ゛C1スレツシュホールドレベルヲ用イるという概念
は、本発明における時間節約を達成するのVこ有効な手
段となる。
The concept of using a combined C1 threshold level with rotating read data from the reference memory is an effective means of achieving time savings in the present invention.

スレッシュホールドレベルは基準体トヒテオデータの間
に有効な一致が達成された時に探索シー7エンスを止め
るのに用いられる。スレッシュホールドレベルは任意に
セット、あるいは基準デ、−タの質に基づいてCPUに
より適当にセットできるので、このレベルを決定する実
際の手順は本発明にとっては重要なものではない。乙弘
×乙グビクセルにより定められた微細探索においては、
完全な一致がグ、θ!P乙で与えられる。基準、データ
のそれぞれのピクセルが好ましくは、ビデオデータのそ
れぞれのビクセルと比較されて、≠、0り乙の完全なカ
ウントを与えることが予測される。実験によれば、その
ようなカウントを予測することは実際的でないというこ
とがわかる、しかし3000から3!00という値であ
れば良好な一致が高い確率で示されることもわかる。
The threshold level is used to stop the search sequence when a valid match between the reference body data is achieved. The actual procedure for determining this level is not important to the present invention, as the threshold level can be set arbitrarily or appropriately by the CPU based on the quality of the reference data. In the fine search defined by Otohiro x Otogu Bixel,
Perfect match, θ! It is given by P. It is expected that each pixel of the reference data is preferably compared to each pixel of the video data to give a complete count of ≠,0. Experiments show that it is impractical to predict such counts, but also that values between 3000 and 3!00 indicate a high probability of a good match.

理想的状況では、実際のカウントを決定するために、す
べてのzlltx乙≠の基準データが乙≠×6≠のビデ
オデータに対して直接一致させることが可能である。
In an ideal situation, all zlltx ot≠ reference data could be matched directly against the ot≠×6≠ video data to determine the actual count.

好ましい実施例においては、経済的な制約とハードウェ
アのコストという点で、このようなことは実際的でない
。実際には、おおまかな探索、すなわちサンブリング探
索は、実際に、サングルされたビクセル、そして32X
3.2の基準体を使用するように設計されている。一度
に基準データの///乙はビデオデータの///6に一
致する、それゆえ基準体と特定点のデータとの全個数の
一致を得るためには、l乙の個々の一致シークエンスを
実行し、それらの結果を共tこ加えることが必要である
。相関数である一致の全個数は、我々がg70(最大7
0.2≠のど5%) kC任意にセットされたスレッシ
ュホールドに比較される。
In the preferred embodiment, economic constraints and hardware costs make this impractical. In fact, the rough search, or sampling search, actually consists of sampled pixels, and 32×
It is designed to use the 3.2 reference body. At one time, ///2 of the reference data matches ///6 of the video data, so in order to obtain the total number of matches between the reference body and the data of a particular point, the individual matching sequences of It is necessary to run them and add their results together. The total number of matches, which is the number of correlations, is determined by our g70 (up to 7
0.2 ≠ Throat 5%) kC is compared to an arbitrarily set threshold.

特定の探索位置で探索を終わらせるように、増分スレッ
シュホールドを使用した時には、さらに節約が実現でき
る。
Further savings can be realized when using incremental thresholds to terminate the search at a particular search location.

スレッシュホールドの使用により達成される時間節約の
利益は、76個の一致シークエンスのg個が終わった後
に一致がなくなったと仮“定することにより理解できよ
う。このことは、最後のg個のシーフェンスがスレツシ
ュホールトニ達スルマでに合計170まで加えねばなら
ないことを意味する。これは実際には不可能である、何
故なら、基準領域半分の完全な一致はJ/、2のみであ
り3.170のスレッシュホールドに達するいかなる機
会を持つためにも、最初のg個の一致シークエンスが完
了した時に、少なくとも331の一致(z7o−!r/
、2 )が必要だからである。
The time-saving benefit achieved by using a threshold can be understood by assuming that there are no more matches after g of the 76 matching sequences. This means that the fence must add up to a total of 170 in the threshold. This is not possible in practice, since the only perfect match of the reference area half is J/, 2 and 3. To have any chance of reaching the .170 threshold, at least 331 matches (z7o-!r/
, 2) is necessary.

この可能性を考慮して、ノ1−ドウエアは、g個の一致
シークエンスが完了した後の一致個数を評価するように
プログラムされていて、もしこれが331未満の場合は
、探索はその点で終わり、機械は次の評価点に移るよう
命令される。この手順では、不良点を評価するためeこ
浪費される時間がかなり節約される。これと同じ4!論
は、JtG目の、J(シーフェンスの後のみでなく、一
致シークエンスのそれぞれの時に実行される。
To account for this possibility, the hardware is programmed to evaluate the number of matches after g matching sequences have been completed, and if this is less than 331, the search ends at that point. , the machine is commanded to move on to the next evaluation point. This procedure saves considerable time that would otherwise be wasted in evaluating defects. Same as this 4! The logic is executed at each time of the matching sequence, not only after the JtGth, J(see fence).

増分スレッシュホールドを用いることにより得られる時
間節約は、それぞれのシーフェンスのあとの最小スレッ
シュホールドの計nk含んだ以下の表を考慮することt
こより、いっそう完全に理解されよう。
The time savings gained by using incremental thresholds can be seen by considering the table below, which includes the minimum thresholds after each sea fence.
From this it will be more fully understood.

\ ) 鴨 尊 h 丈 \  \  \  \  \  \ オ酢目の一連の一致シークエンスから終わりの−tシー
クエンスの間1(必要とされる一致個数が、ランダム機
会に予測される数より大きいことが注目されるであろう
。このようにと70というスレッシュホールドで平均し
た場合には、探索シーフェンスが5番目の一連のシーフ
ェンス後に終わることができ、(−〕結:!71.5’
ニアj% C////l、X100チ)の時間節約とな
る。これより高いスレッシュホールドの場合には、節約
時間はこれより増大し、反Nにこれより低いスレッシュ
ホールドeこは、節約時間はこれより減少する。
\ ) Takeru Kamo h Jō \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 1 between the series of matching sequences of Ozume and the ending -t sequence (note that the number of required matches is larger than the number predicted by random chance) Thus, if averaged with a threshold of 70, the search seafence can end after the fifth series of seafences, and (-] result: !71.5'
This results in time savings of near j%C////l, X100chi). For higher thresholds, the time savings will increase; for lower thresholds, the time savings will decrease.

増大スるスレッシュホール!9レベル’v M 続的!
’i!:計算、更新する・・−ドウエアは、以下のよう
に決定される。
Increasing threshold hole! 9th level'v M Continuation!
'i! :Calculate, update...-ware is determined as follows.

表    2 増分スレッシュホールド=スレッシュホールド−(%残
t))(完全一致)であり、かつ Φ−一致h 増分スレッシュホールド (この点まで探索を続けるべき)であるから、4−f(
’5スレッシュホールドー(チ残り)(完全な一致)で
あるか、または ≠−一致1− (%残り)(完全な一致)本スレッシュ
ホールドであるか、または 本スレッシュホールド であるか、またはナ一致+(完
全な一致)−一致シークエンスの完了+ 一致+K  
−一致シークエンスの完了(K2)hスレッシュホール
ド ≠−一致(スレッシュホールド−によ+MSC(K、q
) トQ ル。
Table 2 Since incremental threshold = threshold - (% remaining t)) (exact match) and Φ - match h increment threshold (search should continue up to this point), 4 - f (
'5 threshold (% remaining) (exact match), or ≠ - match 1 - (% remaining) (exact match) this threshold, or this threshold, or Match + (Exact Match) - Completion of Match Sequence + Match +K
- Completion of match sequence (K2) h threshold ≠ - match (by threshold - + MSC (K, q
) Toru.

−散散と終了スレッシュホールドとの比較と平行して増
分スレッシュホールドと一致数とが比較される。もLf
ft分スレッシュホールドを越えない場合は、現在の探
索位置の検討を止め、次の位置の探索を続けるように、
ハードウェアがプログラムされている。終了スレッシュ
ホールドを越える場合は、おおまかな探索は終わり、続
いて微細回転探索が始まる。
- The incremental threshold is compared with the number of matches in parallel to the comparison of the scatter with the termination threshold. Also Lf
ft threshold is not exceeded, stop considering the current search position and continue searching for the next position.
Hardware is programmed. If the termination threshold is exceeded, the coarse search ends, followed by a fine rotation search.

第、2b図の曲fi!59は、好ましい実施例のCPU
がピクセルカウント増加の合計累積が増加す限り、基準
体データの走査を、2°の増分で回転させるように角度
回転子18をグログラムすることを詳細に説明している
。CPUは出力レベルが、再び最大レベル未満に下がる
までの間、!0増分で角度回転子18を、制御するよう
グログラムされている。
Song fi in figure 2b! 59 is the CPU of the preferred embodiment
details that the angle rotator 18 is programmed to rotate the scan of the fiducial data in 2° increments as long as the total cumulative pixel count increase increases. Until the CPU output level falls below the maximum level again! It is programmed to control the angle rotator 18 in zero increments.

CPUは、この事実を決定すると、今や一致が達成され
たことが明らかであり、セントロイドからの正確な角度
を決定でき、正確なXおよびY座標の位置が決定できる
ので、探索を止める。
Once the CPU determines this fact, it stops searching because it is now clear that a match has been achieved, the exact angle from the centroid can be determined, and the exact X and Y coordinate location can be determined.

第3図を参照されたい、ここには、基準メモリー16に
記憶されている乙弘×乙≠ピクセルパターン50が示さ
れている。ここに記憶されているパターン50はアドレ
ス可能なメモリーの≠、0り乙位置に記憶されている情
報の各々のビットを実際に表わしている。
Please refer to FIG. 3, where a pixel pattern 50 stored in the reference memory 16 is shown. The pattern 50 stored here actually represents each bit of information stored in an addressable memory location.

角度回転子18はCPU10rこより、基準メモリー1
6に記憶されている情報の走査線を最初に回転し、そし
て最初の基準体から所与の角度シータ回転した走査線に
沿って・その情報を読み出すようにグログラムされる。
The angle rotor 18 is connected to the reference memory 1 by the CPU 10r.
The program is programmed to first rotate a scan line of information stored in 6 and read that information along a scan line rotated a given angle theta from the initial reference body.

所望のデータはいかなる時にも、一方の長さが、4;≠
ピクセル、他方の長さが6弘ピクセル、すなわち合計≠
、0り乙ビクセルを含むメモリーマトリックス5o内に
含まれることを想起されたい。第3図を検討してみると
、角度シータだけ基準領域を新しい位置52に回転する
には、乙弘×乙≠ピクセルの基準領域より実質的に広い
基準領域が必要であることが即座に明らかになる。好ま
しい実施例においては、基準領域50を360°回転ず
4時、常に乙弘×6弘ビクセルの完全な基準領域を維持
することを保証するように、り乙ビクセル×り乙ビクセ
ルの領域が選択される。
At any time, the desired data has one length of 4;≠
pixels, the other length is 6 hiro pixels, i.e. total ≠
, 0 is contained within the memory matrix 5o containing the pixels. Examining Figure 3, it is immediately apparent that rotating the reference area by an angle theta to the new position 52 requires a reference area that is substantially wider than the reference area of Otohiro x Otsu≠ pixels. become. In a preferred embodiment, an area of 4 pixels x 6 pixels is selected to ensure that the reference area 50 is not rotated 360 degrees and always maintains a complete reference area of 6 pixels x 4 pixels. be done.

前述の通り、基準体を回転するという用語は、情報が基
準領域50から回転角シータにより定められた角度に走
査されるような、操作の結果を示していることをここで
強調しておく。説明上ここでは、基準体を回転されるも
のと言及が、しかしむしろアドレス可能なメモリーに含
まれた情報は、元の情報−これは基準メモリー16に挿
入され、基準領域により】tされるーから角度シータだ
けずらされた走査方向に沿って読み出される。
It is emphasized here that, as mentioned above, the term rotating the reference body indicates the result of a manipulation such that information is scanned from the reference area 50 at an angle defined by the rotation angle theta. For purposes of explanation, the reference body is referred to here as being rotated, but rather the information contained in the addressable memory is referred to as the original information - which was inserted into the reference memory 16 and rotated by the reference area. It is read out along the scanning direction shifted by the angle theta.

基本的課題は、基準領域50上の点54を識別し、そし
て点54′f:所与の角度シータで点56に回転し、さ
らに回転された基準領域52の情報を読み出すことであ
る。
The basic task is to identify the point 54 on the reference region 50, rotate the point 54'f to point 56 by a given angle theta, and read out the information of the rotated reference region 52.

こL7)課題に対する公知の解決策は、カルテシアン〃
標しこおける位置56を計算し、その位#を極外標に変
換し、そして回転された走査線58に沿って次のピクセ
ル位置を選ぶようにするというものである。このような
やり方では、所与の角度シータに対する≠、05?乙ピ
クセル位置のアドレスを計算、細別するために、膨大な
計算能力とメモリー能力が必要PCなる。またこの手順
は、3乙O0の角度ずべてに反復しなければならず、こ
れらすべての情報が記憶されなければならないので、膨
大な計算能力と記憶能力も必要となる。
A known solution to this L7) problem is the Cartesian
The method calculates the position 56 on the mark, converts the position # to a polar mark, and selects the next pixel position along the rotated scan line 58. In this way, for a given angle theta,≠,05? In order to calculate and subdivide the address of the pixel position, a PC requires enormous computing power and memory capacity. Additionally, this procedure must be repeated for all three angles, and all this information must be stored, requiring enormous computational and memory power.

本発明は、回転基準体52におけるずべてのビクセル位
置を探索、識別するための技術であって、それぞれの角
度シータごとに6個の変数の計算しか必要とせず、この
情報を、CPU10に都合よく記憶できるような技術を
開示する。
The present invention is a technique for searching and identifying all the pixel positions on the rotating reference body 52, which requires only the calculation of six variables for each angle theta, and which uses this information at the convenience of the CPU 10. Disclose techniques that will help you memorize things better.

第弘図を検討すると、最初にコーナー位置56を計算し
、CPU10内にXおよびYll標を確立する必要があ
ることが理解されよう。角度シータにおける基準領域の
走査は、走査線58に沿ってビクセル位置70.72,
74そして76へ、また線58上の走査の終了点であろ
う64番目のビクセル位置へ順次tこ沿って行なわなけ
ればならない。
Examining Figure 1, it will be appreciated that it is necessary to first calculate the corner position 56 and establish the X and Yll marks within the CPU 10. The scanning of the reference area at angle theta is along scan line 58 at vixel positions 70, 72,
74, then 76, and then sequentially along line 58 to the 64th pixel location, which would be the end of the scan.

走査線58の終了点りこ対する順次のビクセル位1代7
0,72,74そして76を検討すると、デルタHXと
定めた等しい増分変化がX方向にあることがわかるであ
ろう。
Sequential pixel positions 1 to 7 relative to the end point of scan line 58
Examining 0, 72, 74, and 76, it will be seen that there is an equal incremental change in the X direction, defined as delta HX.

同様に、Y軸に増分ビクセル位置を投影すると、デルタ
HYと定めた等しい増分変化がY軸にあることがわかろ
う。
Similarly, if we project the incremental vixel position onto the Y-axis, we will see that there is an equal incremental change on the Y-axis, defined as delta HY.

選択された用語は、56から70.72.74を介して
走査線の終点まで進む新しいビクセル位置の水平移動V
Cより起こるX方向、あるいCまY方向の増分変化を示
すことを意図するものである。
The selected term is the horizontal movement V of the new pixel position going from 56 through 70.72.
It is intended to indicate an incremental change in the X direction or from C to Y direction occurring from C.

換言すれば、デルタHX−デルタHX”定数0、一方デ
ルタHY ”’ fルタHy=デルタHY=定数2とな
る。
In other words, deltaHX-deltaHX" constant 0, while delta HY"' frutaHy=delta HY=constant 2.

ゆえに、角度シータの線58を走査するためには、コー
ナー位置56のX、Y位置を計算し、続いて、ビクセル
70の座標位#を得るためにデルタHxとデルタHYヲ
加算するのみでよいことになる。
Therefore, in order to scan the angle theta line 58, it is only necessary to calculate the X, Y position of the corner position 56 and then add delta Hx and delta HY to obtain the coordinate position # of the pixel 70. It turns out.

それから、ビクセル72の座標位置は、座標位置70、
デルタHX1デルタHYを加算することVこより得られ
る。この過程は、走査線58に沿ったそれぞれのビクセ
ル位置ごとに続ける。
Then, the coordinate position of the pixel 72 is the coordinate position 70,
V is obtained by adding delta HX1 delta HY. This process continues for each pixel location along scan line 58.

走査線58上のそれぞれのビクセルの位置情報を得るた
めには、位置56のX座標、Y座標そしてデルタHX 
= デルタHYを計算するのみでよい。
To obtain position information for each pixel on scan line 58, the X coordinate, Y coordinate, and delta HX of position 56 are
= Only need to calculate delta HY.

さて第j図を説明すると、ここには、同じ基準領域52
が示されている。またここには、最初の走査線58と共
に走査線80,82そして84が説明されていて、これ
らは、基準領域内で乙弘回の走査中続く。
Now, explaining Fig. J, the same reference area 52 is shown here.
It is shown. Also described herein are first scan line 58, as well as scan lines 80, 82 and 84, which continue during the first scan within the reference area.

走査m80は、角度シータVこおいて、位置56から/
♂クセル離れて始まる。同様に走査線82は、角度シー
タにおいて、位置56からノピク巾ル離れて始まる。−
力走査線84は、角度シータeこおいて、位置56から
3ピクセル離れた点で、始まる。合計乙弘本の走査線ま
での各々の走査線の位置は、同じ角度シータにおい【、
位置56から同じように配置される。
Scan m80 starts from position 56 at angle theta V
♂ Kuseru starts away. Similarly, scan line 82 begins a nopik width away from location 56 at angle theta. −
Force scan line 84 begins at a point 3 pixels away from location 56 at angle theta e. The position of each scan line up to the total Otohiro scan line is at the same angle theta [,
Starting from position 56, the same arrangement is made.

走査線80は位置90で狛まり、−力走査線82は、位
置92で、走査!84は位置94で始まる。位置56か
ら90まで、90から92まで、そして92から94ま
でのXすなわち水平増分位置は、所与の角度シータ1こ
すべで互いに等しく、デルタいとして表わされている。
Scan line 80 is intersected at position 90, and -force scan line 82 is scanned at position 92! 84 begins at position 94. The X or horizontal incremental positions from positions 56 to 90, 90 to 92, and 92 to 94 are equal to each other for a given angle theta and are expressed as delta.

この用語は、走査線を垂直移動することにより生じた、
X方向への移動を示すものである。
This term arose by vertically moving the scan line,
It shows movement in the X direction.

同様に、位置56と90間、位1i290.!=92j
ll。
Similarly, between positions 56 and 90, position 1i290. ! =92j
ll.

そして位置92と94間の垂直増分は、すべて互いに等
しく、デルタVYで示される。この用語は、走査線を垂
直移動することにより起こるY方向の増分変化を示すも
のである。グラフを検創すると、デルタvX=デルタ■
x =デルタvx=定数3、一方デルタvY=デルタv
Y=デルタ■Y一定数。
The vertical increments between positions 92 and 94 are then all equal to each other and are denoted by delta VY. This term refers to the incremental change in the Y direction caused by vertically moving the scan line. When examining the graph, delta vX = delta■
x = delta vx = constant 3, while delta vY = delta v
Y=delta■Y constant number.

となることが理解されよう。It will be understood that

第弘、j図を検討すれば、点56の最初のX位置、Y位
置を計算し、それぞれの角度シータ対してテ′ルタ X
l デルタ Y1デルタ■X1そしてHH デルタVYを計算するだけで、≠、09乙ピクセル位置
のいずれでもアドレスできるということが理解されよう
。換言すれば、それぞれの角度シータに対する情報の6
つの各々のピラトラ計算す、るのみで≠、0り乙すべて
の位置のアドレスが可能になる。
Examining diagram No. 56, we can calculate the initial X and Y positions of point 56, and for each angle theta, we calculate the te
It will be appreciated that any of the ≠, 09B pixel locations can be addressed by simply calculating l delta Y1 delta ■X1 and HH delta VY. In other words, 6 of the information for each angle theta
By simply calculating each of the three, it becomes possible to address all positions.

カルテシアン座標内のいづれか○ピクセル位置を発見す
る一般方程式は以下の通りである。
The general equation for finding any pixel location in Cartesian coordinates is:

YN + / = Y  +デルタHYxN+/=YN
+テルタHx 7つのビクセル位置からもう/方のビクセル位置への探
索/4’ターンを得るためには、その水平増分を方向に
加え、その垂直増分を方向に加えて、新しいアドレスを
得ることを必要とするのみである。この過程は平行と垂
直、共に同じ増分を加えることtこより、その走査線上
に所望される全ての位置が達成されるまで続けられる。
YN + / = Y + delta HYxN + / = YN
+TeltaHx To get a search/4' turn from 7 pixel locations to the other pixel location, add its horizontal increment to the direction, add its vertical increment to the direction, and get the new address. Just need it. This process continues by adding the same increments both parallel and perpendicular until all desired positions on the scan line are achieved.

各4次々の走査線ごとに、この手順をくり返し新たな水
平、垂直増分を加えて、新しい走査線を確立し、また次
に、それぞれの水平、垂直増分を加えるという過程を新
たな走査線上の新たな各ビクセル位置に対してくり返す
。このように、して、それぞれの角度に対して6個の変
数が必要となるのみであり、このことは3乙θ0 の角
度Vこ対し最小量のメモリーをとることしか必要としな
いことを意味する。ただちにわかる別の利点としては、
手順がハードウェア内で成され、加算器しか必要としな
いので、乗算や三角関数を必要としない手法で実時間に
点から点までが得られるということである。あまり明確
な利点ではないが、基準体を回転し、情報をメモリーか
ら読み出すと同時にこの情報をビデオデータで畳み込み
し、良好な一致を表わす累積数を得ることが可能である
。情報は基準メモリーから読み出された時ただちにアド
レスされるので、すべての回転基準体を記憶する時間を
必要としない。
Repeat this procedure for each of the four successive scan lines, adding a new horizontal and vertical increment to establish a new scan line, and then repeating the process of adding each horizontal and vertical increment on the new scan line. Repeat for each new pixel position. Thus, only 6 variables are required for each angle, which means that for an angle V of 3 θ0 only a minimum amount of memory is required. do. Another immediately obvious benefit is that
Because the procedure is done in hardware and requires only adders, point-to-point results can be obtained in real time in a manner that does not require multiplication or trigonometric functions. Although it is a less obvious advantage, it is possible to rotate the reference body and simultaneously read the information from memory and convolve this information with the video data to obtain a cumulative number representing a good match. Since the information is addressed immediately when read from the reference memory, no time is required to store all rotating references.

ここで第を図を参照されたい、ここには、角度回転子を
実施したものとCPUに選択された角度において、4L
、0り6ピク七ル位置の各々に対して、XおよびYm標
をいかに形成するかを説明するためのブロック図が示さ
れている。
Please refer now to Figure 1, which shows the implementation of the angle rotor and the CPU at the selected angle, 4L
A block diagram is shown for explaining how to form X and Ym marks for each of the , 0, 6, and 7 pixel positions.

第3.≠図そして左図に関連しても述べたように、CP
U内に6個の変数を記憶すればよいだけなのである。
Third. ≠ As mentioned in relation to the figure and the figure on the left, CP
It is only necessary to store six variables in U.

CPU90は、ルックアップテーブルを備え、  ゛こ
のルックアップテーブルは、360°位置のそれぞれに
対し第≠、j図eこついて開始位置の初期XおよびY座
標をデルタHX1 デルタVxと共にデルタVY1デル
タHY増分位置として、定めた6個の変数を含んでいる
The CPU 90 includes a look-up table, which calculates the initial X and Y coordinates of the starting position for each of the 360° positions by delta HX1, delta Vx, delta VY1, delta HY increment. It includes six variables defined as positions.

それぞれのピクセル位置に対するXアドレス、Yアドレ
スの位置は、第≠、!図について説明する。
The positions of the X address and Y address for each pixel position are the th ≠,! The diagram will be explained.

位置56に対する初期のXおよびY座標は、各々の角度
位置に対してcPUのメモリー内に記憶されている。x
m標は、X出力位置メモリー94へ至るX線開始位置メ
モリー92に供給される。
The initial X and Y coordinates for position 56 are stored in the cPU's memory for each angular position. x
The m mark is provided to an X-ray start position memory 92 which leads to an X output position memory 94.

同様に初期開始位置56に対するY座標は、Y出力位置
メモリー96へ至るY線開始位置メモリー98へ供給さ
れる。
Similarly, the Y coordinate for the initial starting position 56 is provided to a Y line starting position memory 98 which leads to a Y output position memory 96.

垂直増分デルタX信号は、CPUがらメモリー100へ
供給さて、次゛に1.xi開始位置メモリー92の出方
も受ける加算回路網102へと供給される。加算102
出力はまた、常にX位置を更新するために、X#開始位
置メモリー92に供給される。またこの出力はX出力位
置メモリー94にも供給される。
The vertical increment delta It is fed to a summing network 102 which also receives the output of the xi starting position memory 92. addition 102
The output is also provided to the X# start position memory 92 to constantly update the X position. This output is also supplied to the X output position memory 94.

水平増分デルタX信号は、CPL190からメモ’)−
104へ供給され、続いて、X出力位置メモリー94の
出力からの入力信号も受ける加算回路網106へと供給
される。加算器106の出力は、X出力位置メモリー9
4を常時更新し、当該ピクセルアドレスの更新された連
続的なX座標出力情報を与える。
The horizontal incremental delta
104 and in turn to summing circuitry 106 which also receives an input signal from the output of X output position memory 94. The output of the adder 106 is stored in the X output position memory 9
4 is constantly updated to provide updated continuous X coordinate output information of the pixel address.

Y座標の出力も同様に得られ、垂直増分デルタY信号が
CPU90からメモ!l−108へ供給され、続いて、
加算回路網110へ、と供給される。
The output of the Y coordinate is obtained in the same way, and the vertical increment delta Y signal is memorized from the CPU 90! l-108, followed by
and to summing circuitry 110.

この回路網はYM開始位置メモリー98の出力からの更
新された情報も受ける。加算器110の出力は常にY 
41開始位置情報メモリー98の出カ慣報を更新するよ
うに、常時このメモリーに供給される。
This circuitry also receives updated information from the output of YM start position memory 98. The output of adder 110 is always Y
41 start position information memory 98 is constantly supplied to this memory so as to update the output information.

水平増分デルタY信号は、CPU90からメモ!J−1
12へ供給される。このメモリー112は、Y出力位置
メモリー96の出力から入力情報も受ける加算器114
へ信号供給する。加算器114の出力はY出力位置メモ
リー96にも供給され、この出力はまた、当該ピクセル
のアドレスのY座標を供給する。
Note the horizontal incremental delta Y signal from the CPU90! J-1
12. This memory 112 includes an adder 114 which also receives input information from the output of the Y output position memory 96.
Supply a signal to. The output of adder 114 is also provided to a Y output location memory 96, which output also provides the Y coordinate of the address of the pixel in question.

作動中、CPUは、X座標をX線開始メモリー92ヘロ
ードする。このメモリー92は、またX出力位置メモリ
ー94に信号供給する。メモリー94の出力は初期開始
位置56のXアドレスを表わす。
In operation, the CPU loads the X coordinate into the X-ray start memory 92. This memory 92 also signals an X output position memory 94. The output of memory 94 represents the X address of initial starting position 56.

同様に、初期Y開始座標はCPLI92からY線位置メ
モリー98へ供給される。このメモリー98はY出力位
置メモリー96にも信号供給するY出力位置メモリー9
6の出力は初期座標56に対するYアト、レスである。
Similarly, the initial Y starting coordinate is provided from CPLI 92 to Y line position memory 98. This memory 98 also supplies a signal to the Y output position memory 96.
The output of 6 is Y at,res with respect to the initial coordinate 56.

最初に、CPU90は、メモリー100に垂直増分デル
タX信号をロードする。それからCPU90は、メモリ
ー104に水平増分デルタX信号をロードする。同様に
、CPU90はメモリー108に垂直増分メモリーデル
タY信号をロードし、続いて、メモリー112eこ水平
増分メモリーデルタY信号をロードする、1 水平メモリーX104が水平増分デルタX信号104を
加算器106に供給し、これがデルタX信号とメモリー
94の初期X位置全加算されることにより、i?458
に沿った初期ピクセル点70までの走査が達成される。
First, CPU 90 loads memory 100 with the vertical incremental delta-X signal. CPU 90 then loads the horizontal incremental delta-X signal into memory 104. Similarly, CPU 90 loads the vertical incremental memory delta Y signal into memory 108 and subsequently loads the horizontal incremental memory delta Y signal into memory 112e. This is added to the delta X signal and the initial X position of the memory 94 to obtain i? 458
A scan along the line up to the initial pixel point 70 is accomplished.

これによりメモリー94内の位置70に至るX座標が更
新される。今や、メモリー94のX出力は走査線58に
基き、ピクセル70に対する新しいXアドレスヲ含ム。
This updates the X coordinate of position 70 in memory 94. The X output of memory 94 now contains the new X address for pixel 70 based on scan line 58.

同様に水平メモ!J−Y112は水平増分デルタYを加
算器114に供給し、そこでこの増分にメモリ96の出
力が加算され、今や、走査線58上のピクセル70のY
座標を表わすため、デルタX信号により初期Y位置が更
新される。
Horizontal notes as well! J-Y 112 provides the horizontal increment delta Y to adder 114 where the output of memory 96 is added to this increment and now the Y of pixel 70 on scan line 58 is
The initial Y position is updated by the delta X signal to represent the coordinates.

この過程は、ピクセル位置72.74.76と、6弘番
目のピクセルまで、線58上のすべてについて続けられ
る。メモリー94の出力はXアト、レスを表わし、メモ
リー96の出力が各々の場合にYアドレスを表わす。
This process continues all along line 58 up to pixel locations 72, 74, and 76 and the 6th pixel. The output of memory 94 represents the X address, address and the output of memory 96 represents the Y address in each case.

走査線58上の611t番目のピクセル探索の1jFI
 tjJ後、垂直メモリーX100は、垂直増分デルタ
X信号(7′ルタVx)を加算器102 kc供給する
1jFI of 611tth pixel search on scan line 58
After tjJ, vertical memory X100 provides a vertical increment delta-X signal (7' router Vx) to adder 102kc.

この加算器102は初期メモリー92のX座標とデルタ
X信号を加算し1.2番目の走査線80上にある位置5
6から位置90のX座標を更新する。
This adder 102 adds the X coordinate of the initial memory 92 and the delta
6 to update the X coordinate of position 90.

メモリー92はメモリー94を読み、このメモリー94
は定査酬80上の初期位置90に対するX座標を含む。
Memory 92 reads memory 94 and stores this memory 94.
contains the X-coordinate for the initial position 90 on the fixed spot 80.

同様に、垂直メモv−ytosは、垂直増分デルタY信
号(デルタVY)を加算器110に供給する。この加算
器110はメモリー98に記憶された位置56の初期Y
座標を更新し、この更新されたY座標信号をメモリー9
6に供給する。メモリー96の出力は、今や、走査線8
0−ヒに含まれる位置90のY座標を含む。
Similarly, vertical memo v-ytos provides a vertical incremental delta Y signal (delta VY) to adder 110. This adder 110 calculates the initial Y at location 56 stored in memory 98.
The coordinates are updated and this updated Y coordinate signal is stored in the memory 9.
Supply to 6. The output of memory 96 is now scan line 8.
Contains the Y coordinate of position 90 included in 0-hi.

走査線80上のすべての64ビクセル位置を走査するこ
の過程は、先述の通り、メモリー104が水平増分デル
タX信号104を加算器106に供給し、この加算器1
06がメモリー94に含まれる、走査線80上の位置9
0から次のビクセル位置までのX fr’を報を更新す
るという形で続けられる0 同様に、メモ!I −112が水平増分デルタY信号を
加算器104に供給することにより、位1690にえJ
するY ’l?1報が更新され、この加算器104は、
メモリー内のY情報を走査線80上の次のビクセル位置
に対して、更新する。メモリー96の出力は、今や、次
のビクセル位置に対してのYアドレスを含む。
This process of scanning all 64 pixel locations on scan line 80 is accomplished by memory 104 providing horizontal incremental delta
06 is included in memory 94, position 9 on scan line 80
Continued by updating the X fr' information from 0 to the next pixel position 0 Similarly, note! I-112 provides a horizontal incremental delta Y signal to adder 104, causing position 1690 to
Y'l? 1 report is updated, and this adder 104 is
The Y information in memory is updated for the next pixel location on scan line 80. The output of memory 96 now contains the Y address for the next vixel location.

メモリー94.96のX及びYアドレス出力は実時間で
継続し、またこの出力を記憶させる必要はなく、むしろ
昼み込み器2のメモリー20に含まれるビデオデータに
対して、メモリー16に記憶された基準データを実時間
で畳み込むことが必要であることが当業者には理解され
よう。
The X and Y address output of memory 94,96 continues in real time, and there is no need for this output to be stored, but rather for the video data contained in memory 20 of daytimer 2, it is stored in memory 16. Those skilled in the art will appreciate that it is necessary to convolve the reference data in real time.

第4図に関連して説明されるンステムは好ましい実施例
の舟1単なd見切である。ある角度で情報を読み出す方
法は多数あり、しかも新しいROMそしてFROMを利
用できるので、第4図について述べたものとは別のやり
方で、論理を実行するのが便利であることが、当業者に
即座に認識されよう。
The system described in connection with FIG. 4 is a simple d-section of the preferred embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that since there are many ways to read information at a given angle, and new ROMs and FROMs are available, it may be convenient to implement the logic in other ways than that described with respect to FIG. Be recognized instantly.

ここで第7図を参照されたい、ここには、単/ユニット
作動に対して確実性と速度を改善するマルチゾレツクス
作動で、本発明の・やターン認識装置を少なくても利用
する好ましい実施例が示されている。
Referring now to FIG. 7, there is shown a preferred embodiment utilizing at least the turn recognition device of the present invention in a multi-solex operation that improves reliability and speed over single/unit operation. It is shown.

パターン認識装置は半導体等の自動製造工程を自動化す
るのに広く適応できる。半導体部品を月にt、tooθ
万ユニツユニット以上製造には、わずか70%の増加に
より/ケ月に≠θO万ユニットの非常にはなはだしい容
量増加となるので、速いスピードと高い正硝さが必要と
されることがわかろう0 ゆえに、製造されるユニットの生産駈を最大にするため
、検査の速度、偽書軽率の減少、そして、高い信頼性が
最も重要となることが明らかである。
Pattern recognition devices are widely applicable to automating automated manufacturing processes for semiconductors and the like. Semiconductor parts per month t, tooθ
It can be seen that for production of more than 10,000 units, a very large capacity increase of ≠ θ0 million units per month is required with a mere 70% increase. It is clear that in order to maximize the production rate of manufactured units, speed of inspection, reduction of fraud and indiscretion, and high reliability are of paramount importance.

パターン認識装置はワイぎ−ボンダーのような他の装置
と結合して機能する。このワイヤーボンダーは、IC上
のパッドと呼ばれる接触点と電気信号を外部回路へ結合
するフィンガーを、相互接続するものである。ワイヤー
ボンダーは、ノぞラドと相互接続するように、正錨に操
作しなければならない。
The pattern recognition device works in conjunction with other devices such as a Waigi-bonder. The wire bonder interconnects contact points called pads on an IC with fingers that couple electrical signals to external circuitry. The wire bonder must be operated squarely so that it interconnects with the nozorad.

z4’ターン1智識装置は自4j9的に基準体を探索し
、ワイヤーボンダーへ位置情報を供給する。次にこのワ
イヤーボンダーは必要なボンディングと処理作動を実行
する。
The z4' turn 1 knowledge device automatically searches for the reference body and supplies position information to the wire bonder. The wire bonder then performs the necessary bonding and processing operations.

本発明以前の、公知のパターン認識装置は、部分が確認
されるまで、各々の探索に最小isoミリ秒が必要とさ
れた。さらに、角度情報については1同じチップ上の、
2fi−目の領域を識別し、2つの識別された領域間の
角度を決定し、この角度情報をワイヤーボンダーに供給
するように論理作動を実行できるようにするためには、
マイクログロセッサーによる追加ステップを必要とされ
る。この追加ステップはまた。、izoミv秒の他に検
査過程のためIcを新しい位置に物理的に移動する、機
械的時間を加えた分だけ必要とする。第1探索のだめの
時間、第2探索のための時間、そして移動操作のための
時間は、これに対応して生産量を低下させるように、I
Cの製造t’を減少させる。
Prior to the present invention, known pattern recognition devices required a minimum of iso milliseconds for each search until a portion was verified. Furthermore, regarding the angle information, 1 on the same chip,
In order to be able to perform a logical operation to identify the 2fi-th region, determine the angle between the two identified regions, and provide this angle information to the wire bonder,
An additional step with a microgrocer is required. This additional step also. , izo microseconds plus the mechanical time required to physically move Ic to a new position for the inspection process. The time for the first search, the time for the second search, and the time for the movement operation are such that I
The production of C reduces t'.

ワイヤーボンダーががンディング作動を行なっている時
には、ツヤターン認識装置はスタンドパイ待ち位置にあ
り、ワイヤーボンダーが、その作動を完了し、・やター
ン認識装置が、確認のための位置に次のチップを動かす
のを待期している。
When the wire bonder is performing the bonding operation, the gloss turn recognition device is in the stand pie waiting position, and when the wire bonder completes its operation, the turn recognition device places the next chip in the position for confirmation. I'm looking forward to moving it.

本発明の原理に従って構成されたパターン認識装置は、
今や、スレッシュホールド装置、角度回転子の特徴があ
るので、探索の平均時間が約jOミリ秒となる。先述の
ように、角度回転子は、単/位置探索の結果として、角
度情報を供給し、一方スレツシュホールドという考え方
では、一致発見の可能性が少ない領域での、R索を止め
、そして   ゛良好な一致が、発見された時おおまか
な探索を終えることにより、パターン認識装置の調査の
時間を減少させる。
A pattern recognition device constructed according to the principles of the present invention includes:
Now that we have the features of the threshold device, the angle rotator, the average time of the search is about j0 milliseconds. As mentioned earlier, the angle rotator provides angular information as a result of the single/position search, while the threshold idea stops the R search in areas where there is little chance of finding a match, and By terminating the rough search when a good match is found, the search time of the pattern recognizer is reduced.

回転子のみに基づいた本メダターン認識装置の時間節約
は、300+ミリ秒から平均jOミリ秒の検査時間の節
約となり、これは生産量の大巾な増加を表わすが、第7
図で示したマルチブレックス技術が出現するまでは、ボ
ンディング操作中あるいは、各々のICを位置から位置
まで移動する操作中に・ぞターン認識装置の待ち時間を
減少させる実際的な方法はなかった。
The time savings of the present medaturn recognition device based solely on the rotor is an average inspection time savings of 300+ milliseconds to 10 milliseconds, which represents a huge increase in production output, but the 7th
Prior to the advent of the illustrated multiplex technology, there was no practical way to reduce the latency of turn recognizers during bonding operations or operations that move each IC from location to location.

典型的な製造操作においては、7つのワイヤーボンダー
と7つのパターン認識装置が組み合わされる。個々のチ
ップは典型的にリードフレームに取りつけられこのリー
ドフレームに取りつけられた多数のテップのそれぞれが
、ビジコンカメラの視野内に運ばれる。カメラによって
調べられた情報はワイヤーボンダーの制御の下でパター
ン認識装置に供給される。そしてノPターン認識装置は
、一致を決定するためにメモリー内のシーンに対して調
べられたシーンの探索を開始する。それから一致の位t
りは、・セターン認識装置によりワイヤー結束器に連絡
される。ワイヤー結束器はパターン認識装置が、作動の
完了を指示するワイヤーボンダーからの信号を待つ間に
、必要な製造段階を実行する。ワイヤーボンダーは、そ
の作動完了した時次に、リードフレームをラインの次の
テップに移動し、ビジコンカメラに調べられたシーンを
M=T’価して再びこのス干ツ7″=i<り返すように
、ツヤターン認識装置に信号を送る。
A typical manufacturing operation combines seven wire bonders and seven pattern recognition devices. The individual chips are typically mounted on a lead frame, and each of the multiple chips mounted on the lead frame is brought within the field of view of a vidicon camera. The information examined by the camera is fed to a pattern recognition device under the control of the wire bonder. The P-turn recognizer then begins searching the scene examined against the scene in memory to determine a match. Then the matching place t
The wire tie is communicated to the wire tie by the setan recognition device. The wire tie performs the necessary manufacturing steps while the pattern recognition device waits for a signal from the wire bonder to indicate completion of the operation. When the wire bonder completes its operation, it then moves the lead frame to the next step of the line, evaluates the scene examined by the vidicon camera, and then repeats this process again. Sends a signal to the Tsuyaturn recognition device to return it.

第7図のマルチブレックスシステムは、共通のシステム
タイミング回路網134.7ナログ仲裁装置u 136
を共有した、少なくとも2つの個々のパターン認識装置
を利用することに関することである。
The multiplex system of FIG. 7 has a common system timing circuitry 134.7 analog arbitration device u 136
The invention relates to the use of at least two individual pattern recognition devices that share a common pattern recognition system.

各々ワイヤーボンダーの製造過程において待ち時間が必
要なので、・!ターン8m装[130゜132は、gつ
のワイヤーボンダーのどれでも操作できるということが
実験でわかっている。
Because each wire bonder requires waiting time in its manufacturing process...! Experiments have shown that the 8m turn [130°132] can be operated with any of the g wire bonders.

2つの個々のパターン認識装置を平列に作動させる目的
は、gつのワイヤーボンダーからの全ての情報と、アナ
ログ仲裁製置136へ信号を供給する多数のカメラ信号
人力138から受けとれるようにすることにある。
The purpose of having two individual pattern recognition devices operating in parallel is to receive all the information from the wire bonders and from the multiple camera signal generators 138 that feed the signals to the analog arbitrator 136. It is in.

多数の制御器指令人力140の指令信号は、gつのワイ
ヤーボンダーから起こり、この信号が両方のパターン認
識装置130,132の操作を制illする。
A number of controller command signals 140 originate from g wire bonders, which control the operation of both pattern recognition devices 130,132.

Jll型的に指令信号はワード、探索を含み、これらの
指令信号は、選択された・やターン認識装置の操作を制
御する。
In general, the command signals include words, searches, and these command signals control the operation of the selected turn recognition device.

7つのタイミングシステム134は、ノソターン認識装
@130,132の両方が同期し、同時に同じンーンを
枦l察し、同時に同情報を記録することを保証する。こ
れにより、多数の制御器指令入力140の指令1トf号
は、遅れや、待ち時間なしでパターン(RJ識装置のい
づれを操作させるかを選択できる。
The seven timing systems 134 ensure that both turn recognizers 130, 132 are synchronized, see the same tone at the same time, and record the same information at the same time. As a result, the commands 1 to f of the large number of controller command inputs 140 can select which pattern (RJ recognition device) to operate without delay or waiting time.

gつのすべてのワイヤーボンダーに対し、2つの・千タ
ーン詔詭装置を並列に使用するという概念により、各々
の/Fターン認識装置130,132が操作されている
かを、1つごとに常時監視することが可能となった。こ
れらは、パターン認誠装置130にCPU 142を持
たせ、そして/ぐターン認識装置132にCPU140
を持たせ、工梨的に番犬タイマーと称されているように
、システムタイマーに)やルスを送り始めることにより
達成される。
Based on the concept of using two 1,000-turn edict devices in parallel for all g wire bonders, whether each /F turn recognition device 130, 132 is operated is constantly monitored one by one. It became possible. These include the pattern recognition device 130 having a CPU 142 and the turn recognition device 132 having a CPU 142.
This is achieved by starting to send the system timer) and russ, which is commonly referred to as a watchdog timer.

この番犬タイマーは、各々の・ξターン認識装置が多数
の制?+二:器指令入力140の指令を受けて作動し、
役に立てるかをシステムタイマー134に決定させる手
段を成す。もしCPU140あるいは144のいづれか
が、システムタイマー134に対し、所与の時間に必要
なイン・やルスを送ることを止めると、そのパターン認
獣装置に送られるタイミング信号は終了し、その・やタ
ーン認誠!!12置は走査mを離れる。このことは、何
か不都合があったか、あるいは、そのシステムが入力信
号を受けられないことを示す。このような場合、残りの
パターン認識装置は、問題点が修正され、必要なタイミ
ング信号を再びCPUから受けるまで完全な任務を遂行
する。番犬タイマーは、ある時間に渡って、各々のCP
Uからのインパルスにより、再び準備されるような単純
ガタイマーだと考えらh る。このシステムタイマーは
、これらのインパルス発受けない場合は、走査線から雛
れたオフエンj′・f/グパターン詔臓長装と考えられ
るように作動する。
This watchdog timer has a large number of each ξ turn recognition device? +2: Operates in response to a command from the device command input 140,
It serves as a means for making the system timer 134 decide whether it is useful. If either CPU 140 or 144 ceases to send the necessary inputs or ruses to system timer 134 at a given time, the timing signal sent to that pattern recognition device terminates and the timing signal sent to that pattern recognition device ends. Confirmation! ! The 12th position leaves the scan m. This indicates that something went wrong or that the system is unable to receive the input signal. In such a case, the remaining pattern recognizers will perform their full duties until the problem is corrected and the necessary timing signals are again received from the CPU. The watchdog timer sets each CP over a period of time.
It can be thought of as a simple timer that is prepared again by an impulse from U. When the system timer does not receive or receive these impulses, it operates as if it were an off-engine j'·f/g pattern derived from the scan line.

ン゛スアムタイマー134は、マた、ハターン認識装置
トtがgつのワイヤーボンダーのうちどのビンダーのi
l、ll f!liを受けているかを決定するために・
インターフェース146,148を制御する。多数の’
tlNjH命令人力140の了つのすべての人力チャン
ネルはインターフェース146,148の両方に並列に
供給され、システムタイマー134の目的は、どのイン
ターフェースがどのチャンネルに動向されているかを常
時決定することにあることかわかろう。この過程は、C
PU140あるいは144が必要なパルスを送らなくな
ることによって、番犬タイマーが作動されなくなるまで
続く。
The wire bonder 134 determines which binder among the wire bonders the wire bonder is connected to.
l,ll f! To determine whether you have received a li.
Controls interfaces 146 and 148. Many'
It can be seen that all the power channels of the tlNjH command power 140 are fed in parallel to both interfaces 146, 148, and the purpose of the system timer 134 is to determine which interface is being tuned to which channel at any given time. Dew. This process is C
This continues until the watchdog timer is deactivated by PU 140 or 144 not sending the necessary pulses.

この時点で、システムタイマーは、次に、適当なインタ
ーフェースを制御し、もはや走査線上にないiPターン
認識装置に供給されている選択されたチャンネルの制御
を切り換え、まだ働いているノチターン認厭装置に仕事
を転換する。この手順により、システムタイマーは、両
方のパターン認識装置の操作を常時監視し、当該CPU
の故障により作動不可能にされた番犬タイマーにただち
に反応して、必要な/′eルスを送る。
At this point, the system timer then controls the appropriate interface and switches control of the selected channel being fed to the IP turn recognizer that is no longer on the scan line and to the IP turn recognizer that is still working. Convert jobs. Through this procedure, the system timer constantly monitors the operation of both pattern recognition devices and
immediately responds to the watchdog timer, which has been rendered inoperable due to a malfunction, and sends the necessary /'e pulse.

操作中、多数の制御器命令入力140は、gつのビンダ
ーのいづれかの要求をインターフェース146.148
を介してパターン認識装置130゜132の両方に伝え
る。いかなる命令入力信号も受けない場合には、両方の
ユニットは、普通、それら当該CPU各々の自己テスト
モードとなり、両方のノ4’ターン認識装置が作動可能
であることを示す番犬タイマーの操作に従い、信号をシ
ステムタイマー134へ送り出す。インターフェース1
46.148は共に、命令人力140から受けた情報に
対する要求を、当該CPLj 142.144へ連絡し
、これらの各々が、当該インターフェースに対しての要
求に答える。命令人力に対する要求に答える/番目のユ
ニットは、命令人力を処理するように優先順位が指定、
されている。そしてインターフェースからの任務を受け
るとただちに当該CPLJ142あるいは144は、次
に、任務を受ケたシステムタイマー134にこの命令入
力を連絡する。
During operation, a number of controller command inputs 140 interface 146, 148 to request any of the g binders.
to both the pattern recognition devices 130 and 132 via. If no command input signal is received, both units will normally be in a self-test mode for their respective CPUs, following operation of watchdog timers indicating that both turn recognizers are operational. A signal is sent to system timer 134. Interface 1
46.148 together communicate requests for information received from command personnel 140 to the relevant CPLj 142.144, and each of these responds to requests for that interface. The /th unit that responds to requests for command manpower is prioritized to handle command manpower,
has been done. Immediately upon receiving the mission from the interface, the CPLJ 142 or 144 then notifies this command input to the system timer 134 that received the mission.

/4’ターン認識装置130,132のu)ツレノ操作
も第1図に関連して述べたものと同様であるが、共有シ
ステムタイマー134.そしてアナログ仲裁器136に
は明らかな差がある。
u) True operation of the /4' turn recognizers 130, 132 is similar to that described in connection with FIG. 1, except that the shared system timer 134. And there is a clear difference in the analog arbiter 136.

完全を期すため、ビデオプロセッサー150が示されて
いる。このビデオプロセッサーは、多数のカメラビデオ
人力158のビデオ情報を受はビデオメモリー152に
記憶する。ビデオプロセッサーはCPU142によって
制御される。このCPU142は、また、基準記憶情報
を記憶する基準メモリー154も制御する0 CPUI 42によって制御されている回転子156は
記憶された情報を実時間に読み出し、畳み込み器158
に送るために、選択された角度で基準メモリー154の
情報を走査する。畳み込み器15Bは、基準メモリー1
54とビデオメモリー152に記憶された当該情報を畳
み込む。畳み込まれたカウントは、アキュムレーター1
60に蓄積され、CPU142に供給される。CPU1
42は、特定の角度における最高の一致を決定するため
にセントロイド操作を実行する。
Video processor 150 is shown for completeness. The video processor stores video information from multiple cameras 158 in a video memory 152 . The video processor is controlled by CPU 142. This CPU 142 also controls a reference memory 154 that stores reference storage information. A rotor 156, controlled by the CPU 42, reads the stored information in real time and a convolver 158.
The information in the reference memory 154 is scanned at the selected angle in order to send the information to the reference memory 154 at the selected angle. The convolver 15B uses the reference memory 1
54 and the information stored in the video memory 152 are convolved. The convolved count is accumulator 1
60 and supplied to the CPU 142. CPU1
42 performs a centroid operation to determine the best match at a particular angle.

パターン認識装#132の操作は、上記に述べたのと同
様であり、完全を期すためにビデオプロセッサー162
を含む。このビデオゾロセラツー−162はビデオ情報
を、CPU144の制御の下でビデオメモ!J−164
に供給する。基準記憶情報は基準メモ’)−166に記
憶され、CP U 144は回転子168を制御する。
The operation of pattern recognizer #132 is similar to that described above, and for completeness the operation of video processor #162 is similar to that described above.
including. This Video Zorocera Two-162 stores video information under the control of the CPU 144 as a video memo! J-164
supply to. The reference storage information is stored in the reference memo')-166, and the CPU 144 controls the rotor 168.

回転子168は、基準メモ’)−166の情報を走査し
て実時間で畳み込み器170に読み出し、畳み込み器1
70は、基準メモリー166からの情報とビデオメモ1
1−164の当該情報を畳み込む。畳み込み器170の
出力は、アキュムレーター172に供給される。
The rotor 168 scans the information of the reference memo')-166 and reads it out to the convolver 170 in real time.
70, information from the reference memory 166 and video memo 1;
The relevant information of 1-164 is convolved. The output of convolver 170 is provided to accumulator 172.

アキュムレーター172は、CPU144にフィードバ
ックされた全カウントを累積し、CPU144は、一致
座標を決定するためのセン)ロイド操作と特定角度を決
定するための計算を実行する。
Accumulator 172 accumulates the total counts fed back to CPU 144, which performs the centroid operations to determine matching coordinates and calculations to determine specific angles.

gつのワイヤーボンダーの各々を完全ロード操作できる
2つのパターン認識装置をもうけるという概念により、
gつのワイヤーボンダーすべてを操作できる7つの・や
ターン認識装置を利用するより速い生産速度を怪えられ
る。各々のi4ターン認識装置が、負荷を均一に分担で
きることにより、停止時間を最小にし5、ワイヤーボン
ダーからの任務の待ち時間を最小にする。これに伴なっ
て速度が増すことにより公知技術、あるいはこの業界で
これまで意図されないほどの生産社の増加が得られる。
The concept of having two pattern recognition devices capable of fully loading each of the g wire bonders;
Faster production speeds can be achieved by utilizing seven turn recognition devices that can operate all three wire bonders. The ability for each i4 turn recognizer to share the load evenly minimizes downtime5 and minimizes mission latency from the wire bonder. The concomitant increase in speed will result in an increase in the number of manufacturers never before contemplated by the prior art or in the industry.

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

第1図は本発明により借成されたノぞターン認識システ
ムの重要な部分を示すブロック図、fR,2a図及び第
、2b図は回転に対する条件に応じたスレッシュホール
ド決め及び回転角を示すグラフを示す図、 第3図は記憶装置の基準データと、成る角度にある走査
線に沿って情報を読み出す作用とを示す図、 第≠図は所与の走査に沿ってλつの固定された定数全い
かに形成するかを示す図、 第1図は各人々の走査線に対してコつの固定された定数
をいかに形成するかを示す図、第を図は6個の定数を求
めて角度回転子走査のアドレスを形成するところを示し
たブロック図、第7図は最小限の停止時間で高速作動を
与えるようにマルチプレクスされたλつのノぐターン認
識装置を示したブロック図である。 10・・・CPU、12・・・システムタイマー、14
・・・ビデオイングツト、16・・・基準メモリー、1
8・・・回転子、20・−・ビデオメモリー、22・・
・畳み込み器、24・・・アキュムレーター、26・・
・スレッシュホールドレベル(制御)、28・・・メモ
リー、90・・・cpu。 92・・・Xg開始位置メモリー、 94・・・X出力位置メモリー、 96・・・Y出力位置メモリー、 98・・・Y線開始位置メモ、リーー、100・・・メ
モリー、102・・・加算回路網、104・・・メモI
J−1106・・・加算回路網、108・・・メモリー
、 110・・・加算回路網(加算器)、 112・・・メモ!j−1114・・・加算器、130
・・・パターン認識装置、 132・・・パターン認識装置、 134・・・システムタイム回路網、 136・・・アナログ仲裁器、 138・・・多様カメラビデオ入力、 140・・・多様制御器命令入力、142・・・CPU
。 144・・・CPLI、146・・・中間面、148・
・・中間面、 150・・・ビデオプロセッサー、 152・・・ビデオメモリー、154・・・;;h 準
メモリー、156・・・回転子、158・・・畳み込み
器、160・・アキュムレーター、 162・・・ビデオプロセッサー、 164・・・ビデオメモリー、 166・・・基準メモ’J−1168・・・回転子、1
70・・・Wみ込−VB、172・・・アキュムレータ
ー。 Fig 3 Fig、 2b アメリカ合衆国カリフォルニア 州93021ムーア・パーク・ビア ー・ヴアレー・ロード13728
Fig. 1 is a block diagram showing important parts of the nozo turn recognition system borrowed according to the present invention, and Fig. 2a and Fig. 2b are graphs showing threshold determination and rotation angle according to conditions for rotation. Figure 3 is a diagram showing the reference data of the storage device and the action of reading out information along a scan line at an angle of . Figure 1 is a diagram showing how to create a fixed constant for each person's scan line, Figure 1 is a diagram showing how to create six constants and the angle rotator FIG. 7 is a block diagram illustrating the formation of addresses for scanning. FIG. 10...CPU, 12...System timer, 14
...Video recording, 16...Reference memory, 1
8...Rotor, 20...Video memory, 22...
・Convolver, 24...Accumulator, 26...
-Threshold level (control), 28...memory, 90...cpu. 92...Xg start position memory, 94...X output position memory, 96...Y output position memory, 98...Y line start position memo, Lee, 100...memory, 102...addition Circuit network, 104...Memo I
J-1106... Addition circuit network, 108... Memory, 110... Addition circuit network (adder), 112... Memo! j-1114...adder, 130
... Pattern recognition device, 132 ... Pattern recognition device, 134 ... System time circuitry, 136 ... Analog arbiter, 138 ... Diverse camera video input, 140 ... Diverse controller command input , 142...CPU
. 144...CPLI, 146...Intermediate surface, 148.
...Intermediate plane, 150...Video processor, 152...Video memory, 154...;h Quasi-memory, 156...Rotator, 158...Convolver, 160...Accumulator, 162 ...Video processor, 164...Video memory, 166...Reference memo'J-1168...Rotor, 1
70...W inclusion-VB, 172...accumulator. Fig 3 Fig, 2b 13728 Moore Park Beer Valley Road, California 93021, United States

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)  基準領域と探索領域間の位置と方位を、すば
やく決定するためのパターン認識方法であって、基準領
域を示すタイミング合わせされ、デジタル化された/連
のビデオパルスを発生し、上記の基準領域を示すタイミ
ング合わせされデジタル化されたビデオパルスを複数の
別々のアドレス可能なメモリー位置へ記録し、探索領域
を示すタイミング合わせされた/連のう′ソタルパルス
t−発生L、 上記の探索領域を示すタイミング合わせされた・やルス
を1複数の別々のアドレス可能なメモリー位置に記録し
、 メモリーに記憶された上記の基準領域から読み出された
各々の走査線を、所与の角度で電子的にアドレスし、 上記の探索領域において、上記の記憶されたノfルスを
上記の記憶された基準ノ4ルスで畳み込み、選択された
複数の角度において、各々の探索位置の一致数を示すカ
ウントを得1 複数の異なる角度に対するカウントを、各々選択された
角度位置に関連した、個々のアドレス可能なメモリーに
累積し、 複数のメモリー位置の最大の累積カウントを検出し、そ
して〜 i1ウントが最も大きな探索領域位置のアドレス、ひい
ては位置座標を、探索位置の尺度として決定することを
特徴とするパターン認識方法Q(2)  基準データの
質を評価し、累積カウントに対スルスレッシュホールド
レベルtw立t、。 カウントカスレツシュホールドMヨリ高<qつだ時の、
走査線角度で畳み込をを止め、そして、 その角度で、探索領域のXおよびY座標を決定する特許
請求の範囲第(1)項記載の・Pターン認識方法。 (3)  記憶された基準体と探索領域を畳み込むこと
により得られた累積カウントに対するスレツシユホール
ドレベルを選択する特許請求の範囲第(2)項記載のパ
ターン認識方法。 (4)  累U4 カラ7 ) カスレツシュホールド
レベルより低い時には、相当大きな探索角度でいろいろ
な走査線角度を順次、選択的にアドレスする特許請求の
範囲第(2)項記載のノぞターン認識方法。 (5)実質的に、乙0の大きな角度で探索する特許請求
の範囲第(4)項記載のパターン認識方法。 (6)最初、所与の開始位置から初期の大きな角度で、
走査線を所与の走査回転方向に選択的に、アト1スし、
次に、上記の所与の開始位置から逆方向に、上記の大き
な角度で探索をする特許請求の範囲第(4)項記載の・
やターン認識方法。 (7)探索領域の角度整列を確立するような探索領域の
座標を決定するのに使用される角度について、小さな探
索角度で、選択的に、走査線を特徴とする特許請求の範
囲第(1)項記載のパターン認識方法。 (8)  最大カウントを含む複数個の小さな角度各々
に対し、累積カウントを記録する特許請求の範囲第(7
)項記載の・やターン認識方法。 (9)累積カウントを数学的に評価し、探索領域の角度
整列を示す最終角度を決定する特許請求の範[J第(8
)項記載の・七ターン詔誠方法、。 α呻 各々の小さな角度は、2°である特W′F請求の
範囲第(8)項記載の・ぞターン認識方法。 0や 残りの探索が所望の高い索留カウントを累積でき
ない値を持つ累積カウントとして定められた、増分スレ
ッシュホールドを確立し、そして)増分スレッシュホー
ルドより低い値で、探索を止め、探索のための新しい位
置を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のパター
ン認識方法。 (2) 累積カウントを所望の最大累積カウントと連続
的に比較し、探索を続けられるか、あるいは止めるかを
決定し、そしてその位置を位置および角度位置に対し評
価する特許請求の範囲第(す項記載の・母ターン認識方
法。 Ql  累積カウントとスレッシュホールド値ヲ連続的
に比較し、探索を続けられるか、あるいは止めるかを決
定し、次の選択された位置へ移動する特許請求の範囲第
(2)項記載のパターン認識方法O a<  いずれかの所与の時間の累積カウントが、残り
の探索位置の完全な探索がスレッシュホールド値と等し
くないような値である時、探索を止める特許請求の範囲
第α1項記載のノソターン認識方法。 ぐ啼 基準領域と探索の間の最良の比較結果を実時間に
決定するためのノやターン認識方法であって、基準領域
を示すタイミング合わせされデジタル化された一連のビ
デオ/Fルスを発生し、上記の基準領域を示すタイミン
グ合わせされた一連のパルスを、複数の別々のアドレス
可能なメモリー位置に記録し、 探索領域を示すタイミング合わせされた一連のデジタル
パルスを発生し、 上記の探索領域を示すタイミング合わせされた一連の・
やルスを、複数の別々のアドレス可能なメモリー位置に
記録し、 メモリーに記録された上記の基準領域から読み出された
各々の走査線を所与の角度で電子的ンこアドレスし、 上記の探索領域において上記の記録されたパルスを上記
の記録された基準パルスで畳み込み、II数の選択さ往
た角度で各々の探索位置の一致数を示すカラ・ントを得
、 複数の異なる角度に対するカウントを、各々選択された
角度位置に関連した別々のアドレス可能なメモリーを累
積し、 基準データの質を評価し、累積カウントVC対するスレ
ンシュホールドレベルヲ確立し、カウントがスレッシュ
ホールド値より?Xt < 7jつだ時の、走査線角度
で畳み込みを止め、その角度で探索領域のXおよびY座
標を決定し、 探索領域のXおよびY座標を決定するのに使用される角
度について、小さな探索角度で走査線角度を選択的にア
ドレスし、複数の異なる角度に対するカウントを、累積
し、そして、累積カウントを数学的に評価し、探索領域
の角度整列を示す角度を決定する手順を含むことを特徴
とするパターン認識方法。 OQ  探索領域の角度整列位置に基づき、探索領域の
基準体位置座標を特徴とする特許請求の範囲第09項記
載の・ぐターン認識方法。 Qη 基準領域と探索領域の間の位置と方位をすばやく
決定するための・千ターン認識装置であって基準領域を
示すタイミング合わせされデジタル化された一連のビデ
オパルスを発生するタメの手段1 上記の基準領域を示すタイミング合わせされた一連の・
ぞルスを複数の別々のアドレス可能なメモリー位置に記
録するための手段、 探索領域を示すタイミング合わせされた一連のデジタル
パルスを発生するための手段、上記の探索領域を示すタ
イミング合わせされた一連のノクルスを複数の別々のア
ドレス可能なメモリー位置に記録するための手段、 メモリー内に記憶された上記の基準領域から読み出され
た各々の走査線を所与の角度で電子的にアドレスするた
めの手段、 上記の探索領域において、上記の記憶されたパルスを上
記の記憶された基準パルスで畳み込み、複数の選択され
た角度において、各々の探索位置の一致数を示すカウン
トft得るための手段1 複数の異なる角度に対するカウントを各々選択された角
度位置に関連した別々のアドレス可能なメモリーに累積
するだめの手段、 複数のメモリー位置の最大の累積カウントを検出するた
めの手段、 カウントが鰻も大きな探索領域位置アドレλ、ひいては
位置座標を、探索位置の尺度として決定する手段を含む
ことを特徴とするパターン認識装置。 (II  カウントがスレッシュホールド値上りK<t
xつた時!=走査角度で畳み込みを止める手段、そして
、 その角度で探索領域のXおよびY座標を決定する手段を
含む特許請求の範囲第04項記載の・!ターン認識装置
。 (2) 紫檀tyウントカスレッシュボールドレベルよ
り低い時には、相当大きな探索角度で、いろいろな走査
線角度を順次、選択的にアドレスする手段を含む特許請
求の範囲第α榎項記載のノぞターン認識装置。 ′ に) 上記の大きな角度は実質的には乙0 である
特許請求の範囲第0榎項記載のパターン認識装置。 eρ 最初、所与の開始位itがら初期の大きな角度で
上記の走査線を所与の走査回転方向にアドレスし、そし
て上記の所与の開始位置から逆方向に、同様に大きな角
度で探索が行なわれる特許請求の範囲第(11項記載の
・やターンR識装置。 に) 基準領域と探索と最高の比較を実時間で行なうた
めのi9ターン認識装置であって、基準領域を示すタイ
ミング合わせされ、デジタル化された一連のビデオフ4
ルスを発生するための手段、 上記の基準領域を示すタイミング合わせされた一連のパ
ルスを複数の別々のアドレス可能なメモリー位置に記録
するための手段、 探索領域を示すタイミング合わせされた一連のデジタル
パルスを発生するための手段、上記の探索領域を示すタ
イミング合わせされたパルスfic複数の別々のアドレ
ス可能なメモリー位置に記録するための手段、 メモリー内に記憶された上記の基準領域から読み出され
た各々の走査線を所与の角度で電子的にアドレスするた
めの手段、 上記の探索領域において、上記の記憶されたパルスを上
記の記憶された基準パルスで畳み込み、選択された複数
の角度rcおいて、各々の探索位置の一致数を示すカウ
ントを得るための手段、 複数の異なる角度に対するカウントを各々選択された角
度位置に関連した、別々のアドレス可能なメモリーに累
積するための手段、基準データの質を評価し、累積カウ
ントニ対スルスレッシュホールドレベルをfm 立する
ための手段、 数がスレッシュホールド値より高くなった時の走査線角
度で畳み込みを止めるための手段、その角度で探索領域
のXおよびY座標を決定するための手段、 探索領域のXおよびY座標を決定するのに使用される角
度について、小さな探索角度で、選択的に、走査角をア
ドレスし、また複数のいろいろな角度についてのカウン
トを、各々の角度位置に関連した別々のアドレス可能な
メモリーに累積するための手段、そして、 累積カウントを数学的に評価し、探索領域の角度整列を
示す角度を決定するための手段を含むことを特徴とする
パターン認識装置。
Claims: (1) A pattern recognition method for quickly determining position and orientation between a reference region and a search region, the method comprising: a timed digitized/sequence of video pulses representing the reference region; and recording timed digitized video pulses indicative of said reference region to a plurality of separate addressable memory locations, and generating a series of timed/sequential pulses indicative of the search region. L. recording a timed signal representing said search area in a plurality of separate addressable memory locations, each scan line read from said reference area stored in memory; electronically addressing at a given angle, convolving the stored nofrus in the search area with the stored reference nous, and determining each search position at a plurality of selected angles; obtaining a count indicative of the number of matches of 1; accumulating the counts for a plurality of different angles in separate addressable memories, each associated with a selected angular position; finding the largest cumulative count of the plurality of memory locations; A pattern recognition method Q (2) characterized by determining the address of the search area position with the largest i1 count, and by extension, the position coordinates, as a measure of the search position. Threshold level tw up. When the count cassette hold M is high < q,
The P-turn recognition method according to claim 1, wherein the convolution is stopped at a scanning line angle, and the X and Y coordinates of the search area are determined at that angle. (3) The pattern recognition method according to claim (2), wherein a threshold level is selected for the cumulative count obtained by convolving the stored reference body and the search area. (4) The nozo turn recognition method according to claim (2), which sequentially and selectively addresses various scanning line angles at a considerably large search angle when the threshold is lower than the threshold hold level. . (5) The pattern recognition method according to claim (4), which searches at a substantially large angle of zero. (6) Initially, at an initial large angle from a given starting position,
selectively attributing the scan line to a given scan rotation direction;
Next, the search is performed in the opposite direction from the given starting position at the large angle as described in claim (4).
and turn recognition methods. (7) For the angles used to determine the coordinates of the search area such as to establish the angular alignment of the search area, at a small search angle, selectively the scan line is ) Pattern recognition method described in section. (8) Claim No. 7 recording a cumulative count for each of a plurality of small angles including the maximum count.
) method for recognizing turns. (9) The cumulative count is mathematically evaluated to determine the final angle indicating the angular alignment of the search area [J No. (8)
7-turn edict method described in ). The turn recognition method according to claim (8), wherein each small angle is 2 degrees. Establish an increment threshold defined as the cumulative count with a value such that the remaining search cannot accumulate the desired high search count; and) at a value lower than the incremental threshold, stop the search and A pattern recognition method according to claim 1, characterized by a new position. (2) Continuously comparing the cumulative count to a desired maximum cumulative count to determine whether to continue or stop the search, and evaluating the position relative to position and angular position. A mother turn recognition method according to claim 1. A method for recognizing a mother turn according to claim 1, in which the cumulative count and the threshold value are continuously compared to determine whether to continue searching or to stop, and move to the next selected position. Patent to stop the search when the cumulative count at any given time is such that a complete search of the remaining search positions is not equal to the threshold value. A method for recognizing turns as set forth in claim α1. generating a series of video/F pulses representing the reference region and recording a timed series of pulses representing the reference region in a plurality of separate addressable memory locations; generates a series of timed digital pulses representing the search area described above.
electronically addressing each scan line read from said reference area recorded in memory at a given angle; convolving said recorded pulse with said recorded reference pulse in the search area to obtain a colorant indicating the number of matches for each search position at a number of selected angles, and counting for a plurality of different angles; , accumulate separate addressable memories associated with each selected angular position, evaluate the quality of the reference data, establish a threshold level for the cumulative count VC, and determine whether the count is less than the threshold value. Stop the convolution at the scanline angle when selectively addressing scan line angles in angles, accumulating counts for a plurality of different angles, and mathematically evaluating the accumulated counts to determine an angle indicative of angular alignment of the search area. Characteristic pattern recognition method. The turn recognition method according to claim 09, characterized in that the reference body position coordinates of the search area are determined based on the angular alignment position of the OQ search area. Qη A 1,000-turn recognition device for quickly determining the position and orientation between a reference area and a search area, with a means of generating a series of timed and digitized video pulses indicative of the reference area. A series of timed lines showing the reference area.
means for recording pulses in a plurality of discrete addressable memory locations; means for generating a timed series of digital pulses indicative of a search area; means for recording the noculus in a plurality of separate addressable memory locations; and means for electronically addressing at a given angle each scan line read from said reference area stored in memory. Means for convolving said stored pulse with said stored reference pulse in said search region to obtain a count ft indicating the number of matches for each search position at a plurality of selected angles. means for accumulating counts for different angles in separate addressable memories, each associated with a selected angular position; means for detecting a maximum cumulative count of a plurality of memory locations; A pattern recognition device characterized by comprising means for determining a region position address λ, and thus position coordinates, as a measure of a search position. (II Count rises to threshold value K<t
When it happened! = means for stopping the convolution at the scanning angle; and means for determining the X and Y coordinates of the search area at that angle. Turn recognition device. (2) Nozo turn recognition according to claim 1, which includes means for sequentially and selectively addressing various scan line angles with a considerably large search angle when lower than the rosewood level and the threshold level. Device. ) The pattern recognition device according to claim 0, wherein the large angle is substantially 0. eρ First, address the above scan line in a given scan rotation direction at an initial large angle from a given starting position it, and then search in the opposite direction from the above given starting position it at an equally large angle. Claim No. 11 (11) An i9 turn recognition device for performing search and best comparison with a reference area in real time, which provides timing adjustment for indicating the reference area. A series of digitized video footage of 4
means for recording a series of timed pulses indicative of the reference region in a plurality of separate addressable memory locations; a series of timed digital pulses indicative of the search region; means for generating timed pulses indicative of said search area, means for recording in a plurality of separate addressable memory locations a timed pulse fic indicating said search area read from said reference area stored in memory; means for electronically addressing each scan line at a given angle; in said search region, convolving said stored pulse with said stored reference pulse; means for accumulating counts for a plurality of different angles in separate addressable memories, each associated with a selected angular position; reference data; a means for evaluating the quality of the accumulated counts and setting a threshold level fm, a means for stopping the convolution at the scan line angle when the number becomes higher than the threshold value, and a means for means for determining the X and Y coordinates of the search area, selectively addressing the scan angle at a small search angle and for a plurality of different angles for the angles used to determine the X and Y coordinates of the search area; means for accumulating counts in separate addressable memories associated with each angular position; and means for mathematically evaluating the accumulated counts to determine an angle indicative of angular alignment of the search area. A pattern recognition device comprising:
JP58220464A 1982-11-22 1983-11-22 High speed pattern recognition device Granted JPS59103179A (en)

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US44346182A 1982-11-22 1982-11-22
US443461 1982-11-22

Publications (2)

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JPS59103179A true JPS59103179A (en) 1984-06-14
JPH0231429B2 JPH0231429B2 (en) 1990-07-13

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DE (1) DE3340705A1 (en)

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