KR100819614B1

KR100819614B1 - 디스플레이 장치용 평판의 검사용 이미지 생성 방법

Info

Publication number: KR100819614B1
Application number: KR1020060055541A
Authority: KR
Inventors: 류근호; 주효남; 김준식; 배기선
Original assignee: 호서대학교 산학협력단
Priority date: 2006-06-20
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2008-04-04
Also published as: KR20070120799A

Abstract

본 발명에 의한 팽이 무라 검사용 이미지 생성 방법은, (1) 검사 대상인 평판의 이미지를 입력받는 단계와, (2) 상기 이미지에 최소 자승법을 사용하여 제1 단계 배경 정규화(background normalization)를 수행하여 제1 중간 이미지를 생성하는 단계와, (3) 상기 제1 중간 이미지의 휘도값을 기준값에 대해서 이산화시킨 후, 소정 휘도값 이하의 부분은 상기 소정 휘도값보다 낮은 제1 값으로 조정하여 제2 중간 이미지를 생성하는 단계와, (4) 상기 제2 중간 이미지에 메디안 필터를 사용하여 잡음(noise)이 제거된 제3 중간 이미지를 생성하는 단계와, (5) 상기 제3 중간 이미지에 제2 단계 배경 정규화(background normalization)를 수행하여 제4 중간 이미지를 생성하는 단계와, (6) 제4 중간 이미지에 오프닝 필터링(opening filtering)과 클로징 필터링(closing filtering)을 수행하여 최종 이미지를 생성하는 단계를 포함한다.

디스플레이 장치용 평판, 무라, 검사, 자동화, 이미지

Description

디스플레이 장치용 평판의 검사용 이미지 생성 방법{Method for Generating Image for Testing Flat Pannel of Displaying Device}

도 1은 본 발명에 의한 디스플레이 장치용 평판의 검사를 위한 이미지를 생성하는 방법의 흐름도.

도 2는 검사 대상인 평판의 이미지를 입력받는 과정을 도시한 개념도.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명에 의한 무라 검사 과정의 중간 이미지를 도시한 도면.

본 발명은, 디스플레이 장치용 평판에 발생하는 결함(흠; blemish)을 검사하기 위한 검사용 이미지를 생성하는 방법에 관한 것으로서, 특히 소위 팽이 무라(mura)라고 부르는 흠을 검사하기 위한 검사용 이미지를 생성하는 방법에 관한 것이다.

엘시디(LCD)나 피디피(PDP)에 사용되는 평판을 생산하면, 디스플레이 스크린 이 일정한 그레이 레벨로 구동될 때에 보여지는 디스플레이 픽셀 매트릭스 표면의 흠집이 생기는데, 이러한 흠집 중에서 특히 팽이 버섯과 유사한 팽이 무라가 있다.

이 팽이 무라는 일반적으로 낮은 명암(contrast)과, 균일하지 않은 휘도, 그리고 단일 픽셀보다 큰 특성을 가진다.

종래에는 이러한 팽이 무라가 있는지 여부를 검사원이 육안으로 평판 자체를 수동 검사하는 것이 일반적이었다. 그러나 팽이 무라를 육안으로 검사하기 위해서는 디스플레이 장치용 평판을 특정 각도와 특정 조명 환경에 두어야 하고 검사원의 숙련도에 따라서 검사 효율 및 정확성이 좌우되는 문제점이 있었다.

본 발명은, 이러한 종래 기술에 의한 팽이 무라 검사 방법을 자동화하기 위하여, 디스플레이 장치용 평판에 발생하는 팽이 무라를 손쉽게 검사할 수 있는 팽이 무라 검사용 이미지 생성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 제1 단계 배경 정규화는 2차 함수의 최소 자승법을 이용하고, 제2 단계 배경 정규화는 4차 함수의 최소 자승법을 이용한다.
2차 함수 및 4차 함수의 최소 자승법을 이용한 배경 정규화는 문헌(Taniguchi, K., Ueta, K. and Tatsumi, S., "A Mura Detection Method", Pattern Recignition, Vol. 2, pp. 1044-1052, 2006)에 개시된 바와 같이,
먼저, 2차 함수의 최소 자승법을 이용한 배경 정규화는, 조명 불균일도를 하기 식(1)과 같은 꼴의 2차 함수라고 가정하고, 식 (2)와 같이 원영상인 I(x,y)과 2차 함수인 f₂(x,y)와의 차이의 제곱이 최소가 되도록 배경을 정규화하는 것이다.

(1)

(2)
그리고, 4차 함수의 최소 자승법을 이용한 배경 정규화는, 조명 불균일도를 아래 식(3)과 같은 꼴의 4차 함수라고 가정하고, 상기 식(2)와 같이 원영상인 I(x,y)과 4차 함수인 f₄(x,y)와의 차이의 제곱이 최소가 되도록 배경을 정규화하는 것이다.

(3)

그리고 입력받는 이미지는 검사 대상인 평판 전체의 부분 이미지이고, 부분 이미지는 인접하는 다른 부분 이미지와 겹치도록 하는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 팽이 무라 검사용 이미지 생성 방법의 흐름도가 도시되어 있고, 도 2에는 평판 이미지를 입력받는 과정에 대한 개념도가 도시되어 있다. 도 3a 내지 도 3f에는 본 발명에 의해 생성되는 검사용 이미지의 중간 단계 이미지들이 도시되어 있다.

디스플레이 장치용 평판 전체가 도 2의 (a) 부분에 도시되어 있는데, 이 평판 이미지는 부분 이미지(10-1,..., 10-n)로 분할하여 그 이미지를 획득하는 것이 바람직하다.(단계(S100)) 부분 이미지(10-1,..., 10-n) 각각은 인접하는 이미지와 겹치는 영역을 가지도록 획득하는 것이 바람직하다. 그러나 부분 이미지가 아닌 전체 이미지를 획득하여 후술하는 팽이 무라 검사용 이미지를 생성하는 것도 가능하다.

획득한 이미지는 프로세서(20)로 입력되어 후술하는 과정을 거쳐 처리된다. 본 발명에 의한, 팽이 무라 검사용 이미지 생성 방법은 프로세서(20)에 입력된 프로그램에 의해 수행되며, 프로세서(20)는 예를 들어, 컴퓨터이다. 프로그램은, 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 기록된다.

단계(S110)에서는 입력된 이미지에 대해서 제1차 배경 정규화(background normalization)을 수행한다. 획득한 이미지의 조도는 도 3a에 도시된 이미지와 같이 일반적으로 불균일한 상태가 되는데, 배경 정규화를 통하여 영상 처리에 앞서 조도를 균일하게 한다. 제1차 배경 정규화에서는 2차 함수를 이용한 최소 자승법을 이용하여 조도를 균일하게 해 줌으로써 제1 중간 이미지를 생성한다.

다음으로, 단계(S120)에서는 휘도값을 기준값에 대해 이산화시킨다. 팽이 무라의 경우 휘도가 낮은 것이 일반적인데, 검사 이미지에서 배경을 어두운 색으로 하고 무라 부분을 밝은 부분으로 파악하기 위하여 이산화시킨다. 그러나 검사 이미지에서 배경을 밝은 색으로 하고 무라 부분을 어두운 부분으로 파악하기 위해서는 단계(S120)가 필요 없다.

단계(S130)에서는 반전된 이미지에서 소정 휘도값 이하는 이 소정 휘도값보다 낮은 제1 값으로 조정한다. 즉 (이산화되기 전의 상태 기준으로) 유의미한 팽이 무라의 휘도값보다 높은 휘도를 가지는 부분은 무시하기 위한 단계이다. 제1 값은 배경과 동일한 휘도값으로 정하는 것이 바람직하다. 단계(S130)를 거친 이미지 즉 제2 중간 이미지가 도 3b에 도시되어 있다.

만약, 단계(S120)가 생략되는 경우라면, 단계(130)에서는, 소정 휘도값 이상의 부분은 상기 소정 휘도값보다 높은 제1 값으로 조정한다. 이 경우에는, 배경이 휘도가 높은 값 예를 들어 흰색으로 표시되고, 팽이 무라가 휘도가 낮은 값 예를 들어 검정 색으로 표시된다.

단계(S140)에서는 이미지에 포함되어 있는 잡음을 제거하는데, 잡음 제거에는 메디안 필터링(median filtering) 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 메디안 필터링을 거쳐서 생성된 제3 중간 이미지가 도 3c에 도시되어 있다.
한국공개특허(10-1995-0038921)에 개시된 바와 같이, 메디안 필터링은 픽셀(x, y) 주위의 국소영역 픽셀집합에 대한 명암도 수치의 중위수(Median)를 선택하는 것으로서, 국소영역 픽셀들의 명암도를 크기순으로 나열하였을 때, 그 중앙에 위치한 명암도를 취하여 픽셀(x, y)의 명암도로 대체하여 잡음을 제거할 수 있는 것이다.

단계(S150)에서는 제3 중간 이미지에 제2차 배경 정규화(background normalization)을 수행하여 제4 중간 이미지를 생성한다. 제2차 배경 정규화는 4차 함수를 이용한 최소 자승법을 이용하여 수행하는 것이 바람직하다. 제4 중간 이미지는 단계(S130) 과정과 단계(S140)의 잡음 제거 과정을 더 거칠 수 있는데, 제4 중간 이미지에 단계(S130)를 거친 이미지가 도 3d에, 이 이미지에 잡음 제거 과정을 거친 이미지가 도 3e에 도시되어 있다.

마지막으로 단계(S160)에서 오프닝/클로징 필터링(opening/closing filtering)을 수행하는데, 이 필터링을 거친 이미지가 도 3f에 도시되어 있다.
문헌(Gonzalez, R.C., Woods, R.E. and Eddins, S. L., Digital Image Processing Using MATLAB, Prentice-Hall Pub., 2004)를 참조하면, 오프닝 필터링은 이미지 내부에서 부드럽게 해주는 것이고, 클로징 필터링은 외부에서 부드럽게 해주는 것이다.

도 3f에 도시된 이미지에서 흰색으로 표시된 부분이 팽이 무라가 있는 부분이며, 검사원은, 특정 조명이나 각도에 따라 처리되어 표시된 이미지를 사용함으로써 디스플레이 장치용 평판에 팽이 무라가 있는지 없는지를 판단한다.

단계(S120)가 없는 경우라면, 배경이 흰색이고, 팽이 무라가 검정색으로 표시된다.

단계(S180)에서는 팽이 무라 유무를 판별하고, 만약 팽이 무라가 발견되면 해당 평판이 불량인 것으로 판단하여 검사 단계를 종료하고, 팽이 무라가 발견되지 않으면 단계(S190)로 진행하여, 팽이 무라 검출 평판의 부분 이미지가 더 있는지를 판단하고, 더 있으면, 단계(S100)로 복귀하여 전술한 단계를 반복한다. 더 이상 팽이 무라를 검사할 부분 이미지가 없으면 검사 이미지 생성 단계를 종료한다.

전술한 본 발명에 의하면, 특정 각도와 특정 조명하에 디스플레이 장치용 평판을 배치하고, 검사원이 평판을 직접 육안으로 검사하여야 하는 팽이 무라 검사를, 이미지 처리 과정을 거쳐서, 평판의 전체 및/또는 부분 이미지에 팽이 무라가 보이도록 함으로써 검사원의 숙련도와 상관없이 검사할 수 있게 되므로, 평판의 팽이 무라 검사 속도를 증대시키고, 검사 오류를 현저히 저감시킬 수 있는 효과가 제공된다.

이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 결정되며 전술한 실시예 및/또는 첨부 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그리고 특허청구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및/또는 수정도 본 발명의 권리범위에 포함됨이 명백하게 이해되어야 한다.

Claims

디스플레이 장치용 평판에 발생하는 팽이 무라 검사용 이미지 생성 방법에 있어서,

검사 대상인 평판의 이미지를 입력받는 단계와,

상기 이미지에 최소 자승법을 사용하여 제1 단계 배경 정규화(background normalization)를 수행하여 제1 중간 이미지를 생성하는 단계와,

상기 제1 중간 이미지의 휘도값을 기준값에 대해서 이산화시킨 후, 소정 휘도값 이하의 부분은 상기 소정 휘도값보다 낮은 제1 값으로 조정하여 제2 중간 이미지를 생성하는 단계와,

상기 제2 중간 이미지에 메디안 필터를 사용하여 잡음(noise)이 제거된 제3 중간 이미지를 생성하는 단계와,

상기 제3 중간 이미지에 제2 단계 배경 정규화(background normalization)를 수행하여 제4 중간 이미지를 생성하는 단계와,

제4 중간 이미지에 오프닝 필터링(opening filtering)과 클로징 필터링(closing filtering)을 수행하여 최종 이미지를 생성하는 단계를 포함하는,

팽이 무라 검사용 이미지 생성 방법.
청구항 1에 있어서,

제1 단계 배경 정규화는 2차 함수의 최소 자승법을 이용하고, 제2 단계 배경 정규화는 4차 함수의 최소 자승법을 이용하는,

팽이 무라 검사용 이미지 생성 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 입력받는 이미지는 검사 대상인 평판 전체의 부분 이미지이며,

상기 부분 이미지는 인접하는 다른 부분 이미지와 겹치는 영역을 가지는,

팽이 무라 검사용 이미지 생성 방법.
디스플레이 장치용 평판에 발생하는 팽이 무라 검사용 이미지 생성 방법에 있어서,

검사 대상인 평판의 이미지를 입력받는 단계와,

상기 이미지에 최소 자승법을 사용하여 제1 단계 배경 정규화(background normalization)을 수행하여 제1 중간 이미지를 생성하는 단계와,

상기 제1 중간 이미지에서 소정 휘도값 이상의 부분은 상기 소정 휘도값보다 높은 제1 값으로 조정하여 제2 중간 이미지를 생성하는 단계와,

상기 제2 중간 이미지에 메디안 필터를 사용하여 잡음(noise)이 제거된 제3 중간 이미지를 생성하는 단계와,

상기 제3 중간 이미지에 제2 단계 배경 정규화(background normalization)를 수행하여 제4 중간 이미지를 생성하는 단계와,

제4 중간 이미지에 오프닝 필터링(opening filtering)과 클로징 필터링(closing filtering)을 수행하여 최종 이미지를 생성하는 단계를 포함하는,

팽이 무라 검사용 이미지 생성 방법.