[發明專利]為棋盤格圖像獲取模板的系統和方法

有效

• 申請號: 201980002023.7
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN111630566B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 邱天;王志誠;陳君麟
• 申請（專利權）人: 香港應用科技研究院有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/62
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

本發明描述了使用模板單元邊界識別技術來獲得與棋盤格圖像的圖案單元相對應的模板圖像的系統和方法。模板單元邊界識別技術分析棋盤格圖像的樣本以確定模板圖像的模板單元尺寸，使用確定的模板單元尺寸來定義像素分析線段，以識別棋盤形圖像中的模板單元邊界，以及基于使用像素分析線段識別的模板單元邊界來選擇模板圖像。可以選擇一個或多個樣本區域圖像以用于確定模板單元尺寸。基于所確定的模板單元尺寸而配置的像素分析線段可以用于識別模板單元的邊界。另外，可以提供動態模板圖像更新。

技術領域

本發明涉及數字成像，特別涉及用于獲得模板圖像以對應于棋盤格圖像(tessellated?image)圖案單元的技術。

背景技術

棋盤格圖像(即具有多個重復的、不重疊的單元形成一個圖案的圖像)被廣泛用于各種日常消費品和工業產品中。例如，通常在一個硅晶片的表面上(提供多單元聚合)以棋盤格圖案制造集成電路芯片(即功能電路的各個塊，其中將晶片切割成多個小塊，以提供單獨的集成電路。類似地，通過在大版印刷紙料的表面上(提供多單元聚集)印刷多個實例貨品，以棋盤格圖案的方式來生產印刷品(例如貨幣、郵票、書頁等)。其中印刷品被切成多個塊，以提供單獨的印刷品。這種多單元集合的棋盤格圖像(例如捕獲包括棋盤格圖案重復單元的全部或一部分多單元集合的數字圖像)可用于此類物品各個方面的生產。

許多工業應用，例如電子組裝和半導體制造工藝，要求將每個有相同圖案的單元放置在棋盤格圖像上以進行缺陷檢查。例如，對于多單元集合的各個物品，棋盤格圖像可以用于檢測系統中的質量控制。另一個示例，棋盤格圖像可用于進行切割以將單個物品從多單元集合中分離出來。

傳統上，操作者手動在棋盤圖像上標記每個圖案單元。此過程非常耗時。此外，由不同操作者對圖案單元的標記通常不一致，從而導致不良的質量控制結果，單元分離不一致等。因此，已經開發了自動識別棋盤圖像中圖案單元的位置的技術。

模板匹配技術已被用于數字圖像處理中，用以在數字源圖像場景(此處稱為“源圖像”)中找到一小部分與一個數字參考圖像模板(本文稱為“模板圖像”)相對應。例如，這樣的模板匹配技術可以用于上述棋盤圖像(例如作為源圖像)，通過匹配模板圖像(對應于重復單元中一個單元)和一部分源圖像，來定位多單元集合中各個單元的位置。

模板匹配技術的傳統方法需要手動識別和選擇模板。因此，盡管在多單元集合中定位單個單元可以是自動化的，但是獲得在自動模板匹配過程中使用的模板圖像仍然是手動的，仍然有耗時且不一致的問題。通常，模板圖像是一次性模板，一直使用到過程完成。因此，每次使用模板匹配過程時都重復手動識別和選擇模板圖像，從而傳遞了關于一致性和操作者時間的上述問題來識別模板。此外，當前的模板匹配技術沒有動態更新模板圖像。

最近有研究集中在模板匹配的算法速度和準確性提高上。但是迄今為止，關于模板匹配技術中使用的模板圖像的識別和選擇的研究很少。

發明內容

本發明涉及使用模板單元邊界識別技術以獲得與棋盤格圖像的圖案單元相對應的模板圖像的系統和方法，該棋盤格圖像包括多單元集合的棋盤形圖案單元。本發明實施例的模板單元邊界識別技術使用來自棋盤格圖像的樣本區域圖像來分析棋盤格圖像，以確定模板圖像的模板單元尺寸，使用確定的模板單元尺寸來確定像素分析線段，以在棋盤格圖像中識別處模板單元邊界，并基于使用像素分析線段識別出的模板單元邊界來選擇模板圖像。這樣的模板單元邊界標識技術提供了推進自動模板圖像識別、選擇和獲取的方法(在本文中被單獨和統稱為模板圖像尋找)。根據本發明的模板單元邊界識別技術實施的自動模板圖像尋找不僅減少了獲得模板圖像的處理時間，而且比現有技術提供了更一致的結果。此外，實施例使得能夠進行動態模板圖像更新，例如提供適應性的模板圖像，以適應多單元集合的棋盤格圖像內的圖案單元異常(例如模糊邊界、失真等)。