Устройство для селекции признаков дефектов изображений объектов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматизации визуального контроля изделий электронной техники. Цель изобретения состоит в повышении точности устройства и достигается путем выделения дефектов контролируемой топологии и общей части изображений эталонной и контролируемой топологий, что обеспечивается введением элемента И, блока задержки, детектора связных областей, группы элементов И, блока памяти и второй группы блоков памяти. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1615758

А1 (g1)g G 06 K 9/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕННАЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4660359/24-24 (22) 09.03.89 (46) 23. 12.90. Бюл. В 47 (71) Московский институт электронной техники (72) О,Н.Дьяков, О.И.Ермаков и Г.В,Ермолов (53) 681.327. 12 (083.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1078448, кл. G 06 К 9/36, 1984.

Заявка Великобритании В 1540158, кл. С 1 А, G 06 К 9/36, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ПРИЗНАКОВ ДЕФЕКТОВ ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для селекции признаков дефектов изображений объектов, и может быть использовано при построении автоматических систем контроля и распознавания изображений изделий микроэлектроники, в частности для контроля фотошаблонов, кристаллов ИС, печатных плат и т.ri, по внешнему виду.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — схема селектора дефектов; на фиг.3 — схема блока задержки; на фиг.4 — схема детектора связных областей.

Устройство (фиг.1) содержит теле-.. визионные датчики 1 и 2, формирователи 3 и 4 видеосигналов, селектор 5 дефектов, элемент И 6, группу элемен2 (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматизации визуального контроля изделий электронной техники. Цель изобретения состоит в повышении точности устройства и достигается путем вьщбления дефектов контролируемой топологии и общей части изображений эталонной и контролируемой топологий, что обеспечивается введенчем элемента И, блока задержки, детектора связных областей, группы элементов И, блока памяти и второй группы блоков памяти.

1 з.п. ф-лы, 4 ил, и с= тов И 7 и 8, блок 9 задержки, детектор 10 связных областей группу детекторов 11 и 12 связных областей, блок 13 памяти, первую 14, 15 и вторую 16, 17 группы блоков памяти.

Селектор дефектов (фиг.2) содержит элементы НЕ 18-1, 18-2, элементы И

19-1, 19-,2, элементы 20-1, 20=-2 задержки °

Блок задержки (фиг. 3) содержит элементы 21-1 — 21-2 задержки на строку изображения, элементы 22-1

22-9 задержки на элемент изображения, элемент ИЛИ 23„

Детектор связных областей (фиг,4) содержит первый элемент 24 задержки на строку изображения, второй 25-1 и третий 25-2 элементы задержки на элемент изображения, первый 26-1, второй 26-2, третий 26-3 элементы НЕ, первый .27-1, второй 27-2, третий 271615758!

27-3, четвертый 27-4 элементы И, счетчик 28, мультиплексор 29, группу

30 элементов задержки.

Устройство работает следующим об5 разом.

Видеосигналы разверток эталонного и контролируемого изображений поступают с выходов телевизионных датчиков и 2 соответственно на входы форми- 1р рователей 3 и 4, с выходов которых поступают на входы элемента И 6 и на входы селектора 5 дефектов, квантованные по уровню видеосигнала, Элемент И б выделяет общую часть эталон- 15 ного и контролируемого изображений, дефекты типа "вырыв", "разрыв", "пропуск элемента" выделяются на первом. выходе селектора 5 дефектов, а дефекты типа "выступ", "закоротки", "вкра- 2р пление" — на втором его выходе.

Видеосигнал с элемента И б поступает на блок 9, который увеличивает общую часть эталонного и контролируемого изображений на элемент квантова- 25 ния по периметрам связных областей, С выхода блока 9, сформированный видеосигнал поступает на вход детектора 10 и входы элементов И 7 и З,,Цетектор I0 преобразует квантованный ви-. деосигнал точек изображения в коды, так что коды отображают принадлежность точек изображения к соответствукнцнм связным областям. Кодирование изображений осуществляется по следую- 3 щему правилу. Каждый объект изображе-; ния рассматривается как совокупность связных хорд. Элементам хорды присва- . ивается новый индекс, если она имеет характерную точку начала. В других случаях элементам хорды присваивается . значение предыдущей связной хорды, если хорда связана с несколькими предыдущими хордами, то ей присваивается значение первой из этих хморд. Таким образом, объекты изображения могут быть закодированы несколькими индексами. Аналогично работают детекторы

i1 и 12.

Номера (индексы) связанных хорд 5О изображений знпоминаются в соответст-, вующих блоках памяти 13-17. В блоках

13-15 памяти записываются связные индексы внутри отмеченных изображений, а в блоках 16 и 17 связные индексы между парами отмеченных изображений .

Видеосигнал о дефектах I рода (вырыв, пропуск элементов, разрыв) формируется с помощью элементы НЕ

18-1 и элемента И 19-1 (фиг,2) и задерживается элементом 20-1 задержки на время Т, равное задержке видеосигнала в блоке 9, видеосигнал о дефектах II рода (выступ, вкрапление, закоротка) формируется с помощью элемента НЕ 18-2 и элемента И 19-2 и задерживается элементом 20-2 задержки также на время Т. Эта задержка необходима для синхронной обработки всех трех видеосигналов, т,е . видеосигнала с выхода блока 9, видеосигналов с выходов селектора 5 дефектов.

Блок 9 (фиг. 3) формирует видеосиг-. нал с помощью анализа, "электронного окна" ЗхЗ логическим элементом ИЛИ 23, для чего элементы 21-1 и 21-2 задерж: ки формируют видеосигналы, задержанные на одну строку и на две строки соответственно, а группа 23 элементов задержки формирует видеосигналы соот-. ветствующих трех элементов изображения в каждой строке.

Элемент 24 задержки на строку изобрая<ения и группа 25 элементов задерж" ки на элемент изображения формируют

"электронное окно" из элементов Х1, Х2, ХЗ и Х4, с помощью элементов

НЕ 26-1, 26-2 и элемента И 27-1 формируется сигнал о точке начала, т.е. по алгоритму индексации этой точке присваивается новый или начальный (единица), если она первая, индекс, он формируется счетчиком 28 индексов, который первоначально должен быть установлен в нулевое состояние с помощью входа "Уст.0", .с помощью элементов НЕ 26-3 и И 27-4 формируется сигнал о точке связи, с помощью элемента И 27-2 формируется сигнал, требующий продолжения индексации точки Х индексом точки Х, а элементы И 27-3 и HE 26-1 формируют сиг нал, требующий отметить точку Х1 индексом точки Х . Переключение индексов по описанному правилу осуществляется с помощью мультиплексора 29, на входы 1, 2 и 3 которого приходят управляющие сигналы и разрешают прохождение кодов индексов с информационных входов. Для хранения индексов точек задержанной строки и задержанного элемента текущей строки служат элементы 30 задержки.

Таким образом, группа элементов 30 задержки содержит информацию о строках изображения в виде. индексов соответствующих точек, По мере продвиже5 161 ния "электронного окна" Х1-Х4 по текущей и задержанной строке пронсхо: дит перезапись кодов по изложенному правилу, при этом в один момент времени на первом и втором выходах детекторов 10-12 формируются коды индексов связных точек, которые по сигналу "Запись с третьего выхода детекторов записываются в блоки памяти

13-17. Эти блоки памяти представляют собой матрицы оперативных запоминающих устройств (МОЗУ), два первых входа которых являются адресными, третий служит для осуществления записи единицы по указанным адресам. На информационный вход в режим селекции признаков должен подаваться потенциал логической единицы, а перед началом цикла селекции блоки памяти должны быть обнулены. В блоках памяти после цикла селекции будут сформированы матрицы признаков, так при обработке входных изображений эталонной и контролируемой топологии детектор 10 проиндексирует иэображение, поступающее с блока 9, детектор 11 проиндексирует изображение, йоступакицее с первого выхода селектора 5 дефектов, детектор 12 проиндексирует иэображение, поступающее со второго выхода селектора 5 дефектов. Матрицы признаков в блоках 16 и 17 памяти имеют следующую особенность: сигналы записи для этих блоков формируются элементами И 7 и 8 соответственно по совпадению единичного уровня в текущих строках изображения общей части эталонной и контролируемой топологий и изображения дефектов Х и II рода соответственно. Такая простая реализация функции связности между этими иэображениями возможна благодаря тому, что одно изображение расширено блоком 9.

Матрица признаков для дефектов типа вырыв", "разрыв", и "пропуск элемента" будет сформирована в блоке

17 памяти, потому что сигнал записи для этого блока поступит, когда на его адресных входах будут соответствукицие комбинации индексов. Аналогично для дефектов типа "выступ", "закоротка" и "вкрапление" будет сформирована в блоке 16 памяти матрица признаков.

По двум матрицам признаков легко определить, что дефект типа вырыв * (область изображения, закодированная индексом " 1") связан с одним элемен-:

5758

20

55 том изображенья общей части эталонного н контролируемого изображения, дефект типа разрыв — с двумя, а

"пропуск элемента" — не связан с элементами этого изображения и является изолированной областью.

При селекции признаков распознавания дефектов используется только . факт наличия илн отсутствия связности между соответствующими точками изображений объектов и никаких ограничений на форму, местоположение их не накладывается, поэтому результаты селекпии признаков с помощью устройства не зависят от формы, местоположения и размера дефектов, Формула изобретения

1, Устройство для селекции признаков дефектов изображений объектов, содержащее формирователи видеосигналов, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих телевизионных датчиков сигналов, а выходы подключены к информационным входам селектора дефектов, выходы которого соединены с информационными входами детекторов связных областей группы, первую группу блоков памяти, адресные входы н входы управления записью которых подключены к первому, второму и третьему выходам детекторов связных областей группы соответственно, о т л н ч а ю m е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит группу элементов И, одни входы которых соединены с соответствующими выходами селектора дефектов, вторую группу блоков памяти, одни адресные входы которых подключены к соответствующим первым и вторым выходам детекторов связных областей группы, а входы управления записью соединены с выходами соответствуницих элементов И группы, элемент

И, входы которого подключены к выходам формирователя видеосигналов, блдк задержки, информационный вход которого соединен с выходом элемента И, а выход подключен к другим входам элементов И группы, детектор связных областей, информационный вход которого соединен с выходом блока задержки, а первый выход подключен к другим адресным входам блоков памяти второй группы, и блок памяти, адресные входы и вход управления записью которого

1615758 соединены с первым, вторым и третьим выходами детектора связных областей соответственно, 2, Устройство по п.1 о т л и—

5 ч а ю щ е е с я тем, что детектор связных областей содержит первый элемент задержки, вход которого является информационным входом детектора,.а выход подключен к входу второго элемента задержки, третий элемент задержки, вход которого соединен с информационным входом детектора, а выхрд подключен к входу первого элемента

НЕ, второй элемент НЕ, вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, третий элемент НЕ, вход: которого подключен к выходу второго элемента задержки, первый элемент И, один вход которого соединен с информационным входом детектора, другие входы подключены к выходам первого и второго элементов НЕ, а выход соединен со счетным входом счетчика, второй элемент Д, один вход которого подключен к информационному входу детектора, другой вход соединен с выходом третьего элемента задержки, третий элемент И, один вход которого подключен к информационному входу детектора, другие входы которого соединены с выходами первого элемента задержки и первого элемента НЕ, четвертый элемент И, входы которого подключены к выходам первого и третьего элементов задержки и выходу третьего .элемента НЕ, а выход является третьим выходом детектора, мультиплексор, первый информационный вход которого соединен с выходом счетчика, управлякщие входы подключены к выходам первого, второго и третьего элементов И, а выход соединен с информационным входом элементов задержки группы, выходы которых являются первым и вторым.выходами детектора и подключены к второму и третьему информационным входам мультиплексора.

16l 5758

Фиг. 5

1615758

Составитель А.Романов

Р®дактор С.Патрушева Техред Д.Олийнык Корректор C,×åðíè

Заказ 3990 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101