KR100415796B1 - 스캐닝간격결정방법 - Google Patents

Abstract

표면 결함 검사를 위해 특정 영역 조사 광을 피검사 표면상에 스캐닝하는 스캐닝 간격은 스캐닝 방향에 수직한 방향에서 모든 위치에 관련하여 추출한 2진값 화상의 화소들의 동일 값의 히스토그램들 중에서 가장 작은 히스토그램에 근거해서 결정된다.

Description

스캐닝 간격 결정 방법{METHOD OF DETERMINING A SCANNING INTERVAL IN SURFACE INSPECTION}

본 발명은 표면 결함 검사에서 화상 처리를 위해 광 조사된 표면 영역의 화상(an image of an illuminated surface area)을 읽어 들이는 타이밍을 결정하는 방법에 관한 것이다.

도장 라인(painting line)을 포함하는 통상의 차량 제작 라인에 있어서는,도장 라인의 끝이나 도장 라인을 벗어난 곳에 도장막(painting film)의 결함을 검사하기 위한 스테이션(station)을 설치하여, 이 스테이션에서 흠집(scratches), 돌기(projections), 균열(cracks), 파임(dimples), 오염(smears) 등을 검출한다. 도장된 차체는 예를 들어 체인 컨베이어(chain conveyor)등에 의해 소정의 속도로 상기한 도장막 결함 검사 스테이션으로 이송된다. 이 도장막 결함 검사 스테이션에서는 도장막 결함을 검출하기 위해 화상 처리 타입의 표면 검사 장치를 사용한다. 이러한 화상 처리 타입의 표면 검사 장치에 대한 대표적인 예는 예를 들면 일본국 특개소62-233710호에 상세히 설명되어 있다. 이 일본국 특개소62-233710호에 설명되어 있는 화상 처리 타입의 표면 검사 장치에 있어서는, 소정의 광 조사 영역을 가진 광(이하, 소정 영역 조사 광이라고 함)을 차체의 표면상에 스캐닝하며 촬상 장치에 의해 각 스캐닝된 영역의 화상을 제공한다.

소정 영역 조사 광을 차체 표면상에 스캐닝하는 방식에서는 그 표면이 스캐닝 간격들에 따라 다수의 표면 영역들로 분할되므로, 전체 표면의 촬영은 스캐닝 간격에 기초하여 결정되는 타이밍으로 화상들을 하나씩 촬영하는 것에 의해 이루어진다. 제 11A 도 및 제 11B 도에 도시한 바와 같이, 표면 영역의 단색 화상(monochromatic image of a surface area)은 2진값 화상(two-valued images)으로 변환된다. 이 2진값 화상에 있어서, 광 조사된 표면 영역은 어두운 배경내에 위치하는 단일 그룹의 밝은 화소(picture element)들로 표현되는 스트립 화상(strip image)처럼 보인다. 화상 스캐닝 방향 Y에 대해 수직한 각 X좌표에 대한 밝은 화소들의 히스토그램(histogram)이 추출되는데, 사전설정된 값보다 큰 히스토그램은 스캐닝 간격으로서 검출되며, 이 스캐닝 간격에 기초하여 화상 판독 타이밍이 결정된다.

그러나, 소정 영역 조사를 행하는 경우에도, 피검사 표면(subject surface of inspection)에 조사되는 광의 입사 각도가 변하면, 조사 영역의 폭이 변하는데, 이러한 변경은 피검사 표면의 비평탄성으로 인해서 생긴다. 이러한 경우, 화상 판독 간격은 피검사 표면의 비평탄성에 따라 변한다. 예를 들면, 화상 판독 간격은 평탄한 표면 영역에서보다는 평탄하지 않은 표면 영역에서 작다. 이 때문에, 화상 판독 간격을 스캐닝 간격에만 기초하여 결정하는 종래 기술에 따른 표면 검사의 경우에는 인접하는 조사 영역들 사이에 있는 영역에 대한 검사가 누락될 수도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 소정 영역 조사 광을 피검사 표면상에 스캐닝하는 스캐닝 간격으로서 광 조사 영역의 화상 판독이 피검사 표면 전반에 걸쳐 누락되는 일없이 수행될 수 있게 하는 스캐닝 간격을 결정하는 방법을 제공하고자 하는 것이다. 소정 영역 조사 광과 함께 이동하는 촬상 장치에 의해서 촬영된 화상의 화소들은 다진값 화상 데이터(multi-valued image data)로부터 2진값 화상 데이터로 변환되며, Y축의 스캐닝 방향에 수직한 방향을 X축으로 하는 직교 좌표로 표현된다. 한 값으로부터 다른 값으로 또한 그 역으로 천이하는 두 점들 간의 화소들의 히스토그램은 각 X좌표에서 얻어진다. 이와는 달리, 히스토그램을 각 X좌표에 관련하는 어느 한 값을 가진 인접 화소들로부터 직접 얻을 수도 있다. 모든 X좌표에 대한 히스토그램들 중에서 가장 작은 히스토그램을 찾은 후, 그 가장 작은 히스토그램에 기초해서 소정 영역 조사 광을 피검사 표면의 다른 영역상에 스캐닝하는 스캐닝 간격을 결정한다.

피검사 표면이 평탄하지 않은 표면을 포함하고 있는 경우, 그러한 비평탄 영역의 화상은 2진값 데이터들 중의 어느 한 값을 갖는 단일 그룹의 화소들에 의해서 표현된다. 이들 한 값을 갖는 화소들의 히스토그램들은 스캐닝 방향에 수직한 횡단 방향에서 항상 동일한 것은 아니며 비평탄 영역의 형상에 의존한다. 그러나, 횡단 방향의 모든 위치에 대한 히스토그램들 중에서 가장 작은 히스토그램에 대응하는 간격으로 피검사 표면상에 소정 영역 조사 광을 스캐닝하고 이 스캐닝 간격에 기초해서 결정되는 타이밍으로 광 조사 영역의 화상을 판독하는 때, 피검사 표면의 비평탄 영역에서 야기될 수도 있는 검사의 누락이 방지된다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 특징은 첨부 도면을 참조한 바람직한 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 명백하게 이해될 것이다.

이제, 도면 특히 제 1 도를 참조하면, 예를 들어 도장된 차체의 도장막 결함을 검사하기 위한 표면 검사 시스템이 차량 제작 라인에 사용되고 있음을 볼 수 있는데, 이 시스템에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 영역 검출 방법을 활용한다. 여기서, 도장된 차체(1)는 평행한 트랙 레일(parallel track rails)(2)상에서 검사 스테이션(3)을 향해 이송 길이 방향(A)으로 소정의 속도로 이동하는 운반차(11)상에 적재된다. 검사 스테이션(3)내의 트랙 레일(2)을 따라서는 작업 센서(7, 13)가 배치된다. 작업 센서(7)는 광전관(photoelectric tube)로서, 이 센서는 검사 스테이션(3)내의 특정한 기준 위치에 배치된 차체(1)를 검출한다. 작업 센서(13)는 탐침 센서(probe sensor) 또는 초음파 센서(ultrasonic sensor)로서, 이센서는 그로부터의 차체(1)의 횡단 거리(이하에서는, 횡단 변위라고 함)를 검출한다. 트랙 레일(2)의 일측에는 그 트랙 레일에 평행하게 동기식(synchronous) 운반차 이송 시스템(4) 및 검사 로봇 구동 시스템(5)이 배치된다.

동기식 운반차 이송 시스템(4)은 접촉 타입의 운반차 센서(6)를 구비하는데, 이 센서는 운반차(11)에 직접 접촉하여 추종해서 소정 위치로부터 운반차(11)의 이동된 거리를 검출한다. 구체적으로, 이 운반차 센서(6)는 작업 센서(7)가 차체(1)의 전단부를 검출하는 때 운반차(11)와 접촉하여 그 운반차(11)와 함께 이동을 시작함으로써 작업 센서(7)가 위치하는 기준 위치로부터 운반차(11)의 이동된 거리를 검출한다. 작업 센서(7)는 당업자에게 잘 알려진 어떤 형태를 취할 수도 있다.

검사 로봇 구동 시스템(5)은 검사 로봇(8)을 트랙 레일(2)과 평행한 방향으로 구동시킨다. 검사 로봇(8)은 차체(1)를 위쪽에서 촬영할 수 있는 다수의 예를 들어 본 실시예의 경우 3개의 카메라 또는 촬상 장치(9)(이들의 수는 3개에 한정되지 않음)와 검출된 도전막 결함을 마킹(marking)하기 위한 동일한 수의 즉 3개의 마커(10)를 구비한다. 촬상 장치(9)들은 트랙 레일(2)에 수직한 횡단 방향으로 일정한 간격을 두고 배치되며, 마찬가지로 마커(10)들도 상기한 횡단 방향으로 상기한 간격과 동일한 간격을 두고 배치된다. 3개의 촬상 장치(9)를 사용하는 경우, 그들 촬상 장치는 차체(1)의 상부 표면이 상기한 횡단 방향으로 공간 분할되는 3개 섹션(section)의 화상들을 제공한다. 그들 촬상 장치(9)에 의해서 제공되는 화상들은 후술하는 마이크로컴퓨터를 구비하는 화상 처리 유니트(12)로 적절한 시점에서 전송되어 처리된다.

표면 검사 시스템은 또한 작업 모니터 유니트(14), 운반차 모니터 유니트(15), 동기식 로봇 구동 유니트(16), 검사 로봇 제어 유니트(17), 횡단 위치 조정 유니트(18) 및 검사 시스템 제어 유니트(19)를 구비한다. 작업 모니터 유니트(14)는 작업 센서(7, 13)로부터의 신호들을 수신하여, 검사 스테이션(3)내의 특정한 기준 위치에 차체(1)가 도달하였음을 나타내는 신호와 차체(1)의 횡단 변위를 나타내는 신호를 제공한다. 운반차 모니터 유니트(15)는 기준 위치로부터 운반차(11)의 이동된 거리를 나타내는 신호를 운반차 센서(6)로부터 수신하여, 운반차(11)의 이동된 거리에 기초해서 차체(1)의 위치를 나타내는 신호를 제공한다. 검사 시스템 제어 유니트(19)는 작업 모니터 유니트(14) 및 운반차 모니터 유니트(15)부터의 신호들을 수신하여, 이들 신호에 근거해서 운반차(11)에 관한 차체(11)의 위치를 작업 센서(7)로부터의 신호를 트리거 신호로서 사용하는 것에 의해 계산하여 동기식 로봇 구동 유니트(16), 검사 로봇 제어 유니트(17) 및 횡단 위치 조정 유니트(18) 제어 신호들을 제공한다. 동기식 로봇 구동 제어 유니트(16)는 검사 시스템 제어 유니트(19)로부터의 제어 신호에 기초해서 로봇 구동 시스템(5)이 검사 로봇(8)의 이동 예를 들어 타이밍, 방향 및 속도를 제어하도록 한다. 로봇 제어 유니트(17)는 검사 시스템 제어 유니트(19)로부터의 제어 신호들에 근거해서 촬상 장치(9) 및 마커(10) 동작을 제어한다. 횡단 위치 조정 유니트(18)는 검사 시스템 제어 유니트(19)로부터의 제어 신호에 근거해서 검사 로봇(8) 및 마커(10)의 횡단 위치 및 횡단 방향을 제어하여 촬상 장치(9)를 조정하게 된다.

제 2 도를 참조하면, 화상 처리 유니트(12)가 촬상 장치(9)로부터의 화상 신호들을 읽어 들이는 타이밍을 제어하기 위한 화상 입력 타이밍 제어 시스템이 도시되는데, 이 제어 시스템은 검사 로봇(8)의 이동된 거리를 검출하기 위해 검사 로봇(8)의 일부로서 제공되는 로봇 센서(20)를 구비한다(제 3A 도 참조). 로봇 센서(20)로부터 출력되는 검사 로봇(8)의 이동된 거리를 나타내는 신호는 펄스 발생기(21)가 일정한 간격의 펄스들(제 3B 도 참조)을 발생하도록 하는데, 그들 펄스의 수는 검사 로봇(8)의 이동 거리에 비례한다. 한편, 운반차 센서(6)로부터 출력되는 운반차(11)의 이동된 거리를 나타내는 신호는 펄스 발생기(22)가 일정한 간격의 펄스들(제 3D 도 참조)을 발생하도록 하는데, 그들 펄스의 수는 운반차(11)의 이동 거리에 비례한다. 이들 거리 펄스들은 펄스 가산기(23)에서 함께 가산되어 조합된 거리 펄스로서 펄스 발생기(24)로 전송된다. 전술한 바와 같이, 운반차 센서(6)로부터의 신호는 운반차(11)상에 적재된 차체(1)의 이동된 거리를 나타내므로, 상기한 조합된 거리 펄스는 차체(1)와 촬상 장치(9)간의 이송 길이 방향(A)에서의 상대적 위치를 나타낸다. 펄스 발생기(24)는 상기한 조합된 거리 펄스에 기초하여 결정되는 시점에서 화상 입력 펄스(제 3E 도)를 발생하며 또한 후술하는 바와 같이 화상 처리 유니트(12)에서 검출된 스캐닝 간격(P)을 나타내는 신호를 발생한다. 화상 입력 펄스가 제공되면, 화상 처리 유니트(12)는 촬상 장치(9)에 의해서 촬영된 화상의 화상 신호들을 읽어 들여 예를 들어 다진값 화상 데이터를 2진값 화상 데이터로 변환하는 바와 같은 필요한 화상 처리를 수행해서 흑백 화상을 제공한다.

제 3C 도에 도시한 바와 같이, 검사 로봇(8)은 차체(1) 위쪽에 알파벳 순서로 프로그램된 루트(a 내지 f)를 따라 이동한다.

차량 제작 라인에 있어서, 운반차(11)상에 적재된 도장된 차체(1)를 검사 스테이션(3)으로 이송할 때, 작업 모니터 유니트(14)는 작업 센서(13)로부터 차체(1)의 횡단 변위를 나타내는 신호를 출력하며, 이 신호에 따라 위치 조정 유니트(18)는 검사 로봇(8)를 제어하여 촬상 장치(9)와 마커(10)의 횡단 위치 및 조망 방향(viewing direction)을 조정한다. 이어서, 작업 센서(7)가 도장된 차체(1)를 검출하여 신호를 제공할 때, 운반차 센서(6)는 운반차(11)와 접촉하여 운반차(11)와 함께 일체로 이동해서 운반차(11)의 이동된 거리를 검출한다. 이와 동시에, 촬상 장치(9)는 도장된 차체(1)의 표면을 촬영하기 시작한다. 촬상 장치(9)에 의한 촬영을 위해서, 표면 조사 광원(도시 안함)은 차체(1)의 표면에 특정의 입사 각도로 입사하는 소정 영역 조사 광을 제공하여 각각의 촬상 장치(9)의 시야(field of view)내에 속하는 차체 표면의 적어도 일부분 바람직하게는 전체를 조사한다. 소정 영역 조사 광은 촬상 장치(9) 시야의 길이 방향 폭과 유사한 길이 방향 폭을 가지며, 차체(1)의 폭을 횡단하는 방향으로 연장한다.

차체(1)는 이송 길이 방향(A)으로 일정 속도로 이송되므로, 소정 영역 조사 광은 차체(1)의 전체 표면을 전단부로부터 후단부로 스캐닝한다. 촬영하는 동안, 이송 길이 방향(A)과는 반대 방향으로 검사 로봇(8)을 이동시켜도 좋다.

소정 영역 조사 광이 차체(1)의 표면상에서 이송 길이 방향(A)으로 이동하는 속도는 이동하는 차체(1)와 촬상 장치(9)간의 상대적 위치로부터 알 수 있으므로, 이동 차체(1)와 촬상 장치(9)간의 상대적 위치를 나타내는 조합된 거리 펄스에 근거해서 발생되는 화상 입력 제어 펄스 신호의 발생 간격은 화상 처리 유니트(12)가 소정 영역 조사 광의 이동된 거리에 따라 화상을 읽어 들이는 간격을 나타낸다. 달리 말해서, 차체(1)의 전체 표면은 상기한 간격에 대응하는 길이 방향 폭을 가진 다수개의 길이 방향 섹션으로 공간적으로 분할되며, 촬상 장치(9)에 의해 촬영된 그들 섹션의 화상들은 한 횡단 방향 화상 열 다음에 다른 횡단 방향 화상 열이 뒤따르는 간격으로 화상 처리 유니트(12)내로 입력된다.

이 경우에 있어서는, 영역 조사 광을 차체(1)의 표면에 특정 각도로 배향시켜도, 차체(1)의 표면에 비평탄 부분 및/또는 경사 부분이 존재하면, 광선이 충돌하는 각도는 평탄한 표면 부분과 불규칙한 즉 평탄하지 않은 표면 부분에서 다르다. 따라서, 촬상 장치(9)에 반사되는 광량은 평탄 표면 부분과 비평탄 부분에서 서로 다르다. 일 예로서, 길이 방향(Y)에서 단차가 있고 횡단 방향(X)으로 연장하는 보네트(bonnet) 또는 엔진 후드(engine hood)와 같은 평탄하지 않은 표면 부분을 포함하는 일반적으로 평탄한 표면을 검사하는 경우에는, 제 5 도에 도시한 바와 같이 어두운 배경내에 밝은 스트라이프 화상(26)이 존재하는 2진값 화상(25)이 촬상 장치(9)로부터 입력된다. 구체적으로, 밝은 스트라이프 화상(26)의 형상은 단차의 형태에 따라 변한다. 밝은 스트라이프 화상(26)의 가장 작은 폭(W1)은 단차가 가장 큰 부분을 나타낸다. 화상 처리 유니트(12)가 화상(25)을 읽어 들인 후 소정 영역 조사 광이 밝은 스트라이프 화상(26)의 가장 작은 폭(W1)보다 긴 길이 방향의 거리를 이동하고 나서 차체(1) 표면의 광 조사된 부분의 다른 화상이 입력되면, 단차가 있는 표면 부분에 대한 검사가 누락된다. 따라서, 화상 입력 제어 펄스 신호는 소정 영역 조사 광이 화상 처리 유니트(12)에 의해서 가장 최근에 판독된 화상(25)내의 밝은 스트라이프 화상(26)의 가장 작은 폭(W1)보다 적게 이동한 때에 화상 처리 유니트(12)가 다른 화상을 읽어 들이도록 설정되어야만 한다. 상기한 누락을 피하기 위해서, 본 실시예에서는 화상(25)내의 밝은 스트라이프 화상(26)의 가장 작은 폭을 다른 촬영을 위해 소정 영역 조사 광을 이동하는 스캐닝 간격(P)으로서 검출한다.

상술한 스캐닝 간격(P)의 검출은 화상 처리 유니트(12)의 마이크로컴퓨터에 대한 스캐닝 간격 검출 시퀀스 루틴을 예시하는 플로우챠트인 제 6 도를 참조하면 가장 잘 이해될 것이다. 컴퓨터 프로그래밍은 당해 분야에서 잘 알려진 기술이다. 다음의 설명은 당업자가 마이크로컴퓨터에 대해 적절한 프로그램을 작성할 수 있게 한다. 물론 이러한 프로그램의 특정한 세부 사항은 선택된 특정 컴퓨터의 구성에 따라 다를 것이다.

스캐닝 간격 검출 시퀀스 루틴을 예시하는 제 6 도를 참조하면, 제 1 단계(S1)는 촬상 장치(9)가 화상 입력 펄스 신호의 발생 시에 화상 데이터를 제공하는지의 여부를 판단하기 위한 것이다. 이 판단은 화상 데이터가 제공될 때까지 단계(S1)에서 반복적으로 행해진다. 화상(25)의 데이터가 제공되면, 화상 처리 유니트(12)가 단계(S2)에서 화상 데이터를 읽어 들인 후, 단계(S3)에서 다진값 화상 데이터로부터 2진값 화상 데이터로 변환하여 어두운 화소에 의해 화상(25)내의 어두운 배경으로서 표현되는 평탄 표면 부분으로부터 밝은 화소에 의해 밝은 스트라이프 화상(26)으로서 표현되는 단차를 판별한다. 화상(25)의 이들 밝은 화소 및 어두운 화소는 X축을 단차가 연장하는 횡단 방향으로 하고 Y축을 소정 영역 조사 광이 차체 표면을 스캐닝하는 길이 방향으로 한 제 4 도에 도시한 바와 같은 직교 좌표내의 위치에 표시된다.

다음, 화상 처리 유니트(12)는 단계(S4)에서 단색 화상(25)을 Y방향으로 스캐닝하여 어두운 부분으로부터 밝은 부분으로의 천이점과 밝은 부분으로부터 어두운 부분으로의 천이점을 찾고, 단계(S5)에서 천이점에 존재하는 모든 밝은 화소들을 추출한다. 그 결과, 밝은 스트라이프 화상(26)은 2개의 밝은 화소 열들 사이에 규정되는 영역으로서 나타난다. 달리 말해서, 동일한 X좌표를 가진 2개의 밝은 화소 즉 제 1의 밝은 화소 열 상의 화소와 제 2의 밝은 화소 열 상의 화소가 존재한다. 다음, 단계(S6)에서 천이점들에 존재하는 밝은 화소들의 X좌표들을 검색한 후, 단계(S7)에서 동일한 X좌표를 가진 각각의 두 밝은 화소간의 Y좌표상의 거리를 찾는 계산을 행한다. 이 거리는 동일한 X좌표를 가진 밝은 화소들의 수 즉 밝은 화소들에 관련된 히스토그램(H)을 나타낸다. 모든 X좌표에 대한 히스토그램들은 그들이 Y방향의 밝은 스트라이프 화상(26)의 길이 방향 폭 변동을 나타내는 것으로 말할 수 있다.

이어서, 단계(S8)에서는 히스토그램(H)들 중에서 가장 작은 히스토그램(Hmin)을 찾는다. 예를 들면, 제 5 도에 도시한 바와 같이 두 천이점(A, A')간의 거리에 의해서 표현되는 X좌표에 대한 히스토그램(H)(AA')와 두 천이점(B, B')간의 거리에 의해서 표현되는 X좌표에 대한 히스토그램(H)(BB') 중에서 어떤 것이 작은지를 결정하기 위한 비교를 행한다. 이러한 식으로, 모든 히스토그램(H)을서로 비교하여 예를 들어 히스토그램(H)(BB')을 가장 작은 히스토그램(Hmin)으로서 추출한다. 단계(S9)에서는, 모든 천이점이 추출되었는 지의 여부를 판단한다. 만일 모든 천이점이 추출되지 않았으면, 단계(S4-S8)을 통해 나머지 천이점들의 밝은 화소에 관한 히스토그램들을 마련하고 비교해서 가장 작은 히스토그램을 찾는다. 다음, 단계(S10)에서, 밝은 스트라이프 화상(26)의 최소 폭에 대응하는 차체 표면상의 실제거리를 가장 작은 히스토그램(Hmin)에 근거하여 스캐닝 간격(P)으로서 계산한다. 스캐닝 간격(P)은 다음과 같은 식으로 표현된다.

P =Hmin x SF

이 식에서, SF는 하나의 화소에 대한 스캐닝 간격 변환 계수(mm/화소)이다. 단계(S11)에서, 화상 처리 유니트(12)는 스캐닝 간격(P)을 나타내는 펄스를 펄스 발생기(24)에 제공한다. 그 결과, 상술한 바와 같이, 펄스 발생기(24)는 조합된 거리 펄스 및 스캐닝 간격(P)에 근거하여 다른 화상을 판독하기 위한 화상 입력 펄스 신호를 발생한다. 즉, 소정 영역 조사 광이 스캐닝 간격(P) 만큼 이동하기 직전에, 화상 처리 유니트(12)는 다른 밝은 스트라이프 화상(26)을 읽어 들이기 시작한다. 이런 식으로 화상 판독 타이밍이 결정되며 연속적인 표면 검사를 위해 다른 표면 섹션이 소정 영역 조사에 의해 규정된다. 화상 판독 타이밍의 결정은 소정 영역 조사 광이 차체(1)의 전체 표면을 스캐닝할 때까지 반복적으로 실행된다. 단계(S12)에서 차체(1)의 전체 표면에 대한 스캐닝이 완료되면, 시퀀스 루틴이 종료된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 소정 영역 조사 광에 의한 스캐닝 간격이 밝은 스트라이프 화상의 가장 작은 길이 방향 폭보다 크지 않으므로, 밝은 스트라이프화상의 길이 방향 폭이 횡단 방향에서 변하는 경우에도 검사 누락이 발생되지 않는다. 또한, 소정 영역 조사 광이 이전 밝은 스트라이프 화상에 따라 결정되는 스캐닝 간격(P) 만큼 이동하기 전에 화상 처리 유니트(12)가 판독을 시작하므로, 제 7 도에 도시한 바와 같이 인접한 두 스캐닝 섹션간에 길이 방향의 중첩된 마진(margin)(W')이 제공됨으로써 제어 에러가 발생하는 경우에도 차체(1)의 표면상에서 표면 검사가 누락되지 않는다.

스트라이프 화상 폭 변동은 표면 단차로 인해서 뿐만 아니라 곡면형 표면 부분 예를 들어 차체(1)의 전단부 및 후단부로 인해서도 발생한다. 따라서, 제 8 도에 도시한 바와 같이 밝은 스트라이프 화상의 길이 방향 폭은 평탄 표면에 대한 폭(Wb)에 비해 상당히 좁은 곡면형 표면 부분에 대한 폭(Wa)으로 변경된다. 상기한 상당히 좁은 폭의 밝은 스트라이프 화상에 대한 스캐닝 간격(P)은 물론 상술한 방식으로 계산될 수도 있고, 또는 표면 부분이 횡단 방향의 어떤 단차도 갖지 않는 경우에는 다른 방식으로 계산될 수도 있다.

차체 표면의 도장막 결함 예를 들어 흠집, 돌기, 균열, 파임, 오염 및/또는 동종의 것과 이들 도장막 결함의 위치는 각 화상의 2진값 화상 데이터를 포함한 신호 변화로서 검출된다. 이들 도장막 결함의 위치에 따라, 시스템 제어 유니트(19)는 로봇 제어 유니트(17)가 검사 로봇(8)을 이동시켜 마커(10)가 마킹 위치에 놓이게 한다. 검사 및 마킹된 차체(1)는 마킹된 도장막 결함을 당업자에게 잘 알려진 어떤 방식으로 연마 처리하기 위해 연마 스테이션(도시 안함)으로 연속적으로 이송된다.

스캐닝 간격은 제 9 도에 도시한 플로우챠트에 의해서 설명되는 시퀀스 루틴을 가진 다른 방식으로 검출될 수도 있다.

제 9 도를 참조하면, 단계(S101)에서 화상 데이터가 존재하는 지의 여부를 판단한 후, 화상 처리 유니트(12)는 단계(S102)에서 화상 데이터를 다진값 화상 데이터로서 읽어 들이고 그 화상 데이터를 단계(S103)에서 다진값 데이터로부터 2진값 데이터로 변환하여 밝은 스트라이프 화상(26)이 화상(25)내의 어두운 화소들의 그룹들로서 표현되는 어두운 배경으로부터 밝은 화소들의 단일 그룹으로서 판별되도록 한다. 화상(25)의 이들 밝은 화소 및 어두운 화소는 제 4 도를 참조하여 설명한 바와 같이 직교 좌표로 표현된다.

그런 후, 화상 처리 유니트(12)는 단계(S104)에서 동일한 X좌표를 가진 밝은 화소들의 수를 카운트한다. 즉, 화상 처리 유니트(12)는 동일한 X좌표를 가진 밝은 화소들에 관련된 히스토그램(H)을 추출한다. 다음, 단계(S105)에서 비교를 통해 그들 중에서 가장 작은 히스토그램(Hmin)을 추출한다. 이어서, 단계(S106)에서, 스트라이프 화상(26)의 최소 폭에 대응하는 실제 거리를 식 P = Hmin x SF 로부터 가장 작은 히스토그램(Hmin)에 근거하여 스캐닝 간격(P)으로서 계산한다.

단계(S107)에서, 화상 처리 유니트(12)는 다른 스캐닝을 위한 스캐닝 간격(P)을 나타내는 펄스를 펄스 발생기(24)에 제공한다. 그 결과, 전술한 바와 같이, 펄스 발생기(24)는 전술한 실시예에 관련하여 설명한 바와 동일한 방식으로 다른 화상을 읽어 들이기 위한 화상 입력 펄스 신호를 발생한다. 화상 판독 타이밍이 그러한 방식으로 결정되면, 다른 표면 섹션이 다른 표면 검사를 위해 규정된다. 단계(S108)에서 차체(1)의 전체 표면 스캐닝이 완료되면, 시퀀스 루틴이 종료된다.

당업자라면 이해할 수 있듯이, 본 발명을 그의 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상 및 범주내에서 각종 다른 실시예가 가능할 것인데, 이러한 다른 실시예는 특허청구범위에 의해 포괄하고자 한다.

제 1 도는 본 발명의 촬영 범위 검출 방법을 이용하는 표면 검사 시스템을 도시한 도면,

제 2 도는 표면 검사를 행하는 동안의 화상 판독 타이밍 제어를 도시하는 블록도,

제 3A 도는 검사 로봇 구동 시스템을 개략적으로 도시한 평면도,

제 3B 도는 검사 로봇의 이동 거리를 나타내는 펄스 신호를 도시한 개략도,

제 3C 도는 검사 로봇의 이동 궤적을 도시한 개략도,

제 3D 도는 운반차의 이동 거리를 나타내는 펄스 신호를 도시한 개략도,

제 3E 도는 화상 판독을 제어하기 위한 펄스 신호를 도시한 개략도,

제 4 도는 촬상 장치가 제공하는 화상을 도시한 도면,

제 5 도는 화상으로부터 얻은 Y방향의 히스토그램을 도시한 도면,

제 6 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 촬영 범위 검출의 시퀀스 루틴을 도시한 플로우챠트.

제 7 도는 화상 입력 폭을 나타낸 설명도,

제 8 도는 평면형 검사 표면에서의 화상 입력 폭과 곡면형 검사 표면에서의화상 입력 폭 간의 관계를 나타낸 설명도,

제 9 도는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 촬영 범위 검출 시퀀스를 도시한 플로우챠트,

제 10 도는 제 9 도에 도시한 시퀀스에 의해서 검출되는 촬영 범위를 가진 화상으로부터 얻은 Y방향의 히스토그램을 나타낸 설명도,

제 11A 도는 종래 방법에 의해서 검출되는 촬영 범위를 가진 화상을 나타낸 설명도,

제 11B 도는 제 11A 도에 도시한 화상으로부터 얻은 Y방향의 히스토그램을 나타낸 설명도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 차체 8 : 검사 로봇

9 : 촬상 장치 12 : 화상 처리 유니트

24 : 펄스 발생기

Claims (7)

1. ① 스캐닝 방향에 수직인 횡단 방향으로 불규칙한 표면이 포함되는 피검사 표면(a surface of subject)에 광 조사하는 영역 조사 광 및 ② 피검사 표면의 광 조사된 영역의 화상을 나타내는 다진값 데이터를 제공하는 촬상 장치가, 표면 결함 검사의 목적으로 상기 피검사 표면을 연속적으로 스캐닝하기 위해 상기 스캐닝 방향으로 상기 피검사 표면에 대해 상대적으로 이동하는 스캐닝 간격을 결정하는 방법에 있어서,

   상기 촬상 장치에 의해서 제공된 상기 화상의 복수의 화소들 각각을 나타내는 다진값 데이터를 2진값 데이터로 변환하는 단계와,

   상기 횡단 방향으로 상기 화상을 스캐닝하여, 상이한 상기 2진값 데이터를 가지며 상기 횡단 방향으로 서로 인접하는 두 개의 화소간의 천이점(transitional points)을 추출하는 단계와,

   상기 횡단 방향에 대하여, 상기 스캐닝 방향으로 인접하는 두 개의 추출된 천이점 사이에 존재하는 화소들의 히스토그램을 제공하고, 상기 히스토그램으로부터 최소값을 결정하는 단계와,

   상기 최소값에 근거하여, 상기 광 조사 영역 및 상기 촬상 장치가 상기 피검사 표면의 또 다른 스캐닝을 위하여 상기 스캐닝 방향으로 상기 피검사 표면에 대해 상대적으로 이동하는 상기 스캐닝 간격을 결정하는 단계

   를 포함하는 스캐닝 간격 결정 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 영역 조사 광은 상기 스캐닝 방향으로 간헐적으로 이동하는 스캐닝 간격 결정 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 스캐닝 간격은 각각의 인접하는 광 조사된 영역들이 중첩하도록 결정되는 스캐닝 간격 결정 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 화상은 상기 영역 조사 광이 상기 스캐닝 간격에 따른 거리만큼 이동하기 전에 화상 처리되는 스캐닝 간격 결정 방법.
5. 표면 결함 검사를 목적으로 광 조사된 표면 영역의 화상을 제공하기 위해서, 영역 조사 광이 표면을 스캐닝 방향으로 스캐닝하고 촬상 장치가 상기 스캐닝 방향으로 이동하는 스캐닝 간격을 결정하는 방법으로서,

   상기 촬상 장치에 의해서 제공되는 상기 화상의 화소들을 다진값 화상 데이터로부터 2진값 데이터로 변환하는 단계와,

   한가지 값을 가진 화소들을 추출하는 단계와,

   상기 스캐닝 방향에 수직한 횡단 방향에서 동일한 위치를 가지며 또한 상기하나의 값을 가진 상기 화소들의 히스토그램을 제공하는 단계와,

   상기 횡단 방향의 모든 위치들에 대한 상기 히스토그램들 중에서 가장 작은 히스토그램을 획득하는 단계와,

   상기 가장 작은 히스토그램에 근거해서, 상기 영역 조사 광을 상기 피검사 표면의 다른 영역상에 스캐닝하는 스캐닝 간격을 결정하는 단계

   를 포함하는 스캐닝 간격 결정 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 영역 조사 광은 상기 스캐닝 방향으로 간헐적으로 이동하는 스캐닝 간격 결정 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 스캐닝 간격은 각각의 인접하는 광 조사된 영역들이 중첩하도록 결정되는 스캐닝 간격 결정 방법.