KR100939600B1 - 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법은 검사 기구와 촬영 장치 및 검사 모듈을 포함한다. 상기 검사 기구는 검사 대상으로서의 완성품을 위치 결정하기 위한 것으로, 촬영 장치를 그 위에 마련하고 양자의 위치 대응 관계를 항상 바뀌지 않도록 유지하며, 검사 모듈은 디지털 신호의 처리를 행한다. 검사 데이터는 표준 테스트 신호를 대상물에 조사 또는 입력함으로써 생성된다. 촬영 장치에 의해 화상을 취득하고, 또한 검사 모듈에 의해 화상 신호를 디지털 신호로 변환한다. 검사 방법은, 외부 인터페이스에 의해 품질 조건을 입력하고, 또한 양품 디지털 화상 데이터를 표준으로 하여 검사 모듈에 의해 전체 화상을 규격의 요구에 따라 복수의 픽셀 구역으로 구분하고, 각 픽셀 구역에 대응하는 검사 대상 화상 데이터에 대해 상대적 및 절대적으로 비교하는 방법으로 분석을 행함으로써, 하자의 위치 및 종류를 판정하고 또한 품질의 우열을 판정한다.

Description

제품 품질 검사 시스템 및 그 방법{PRODUCT-QUALITY INSPECTION SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법, 특히 검사 모듈에 의해 화상을 복수개의 픽셀 구역으로 나누고, 양품의 화상과 검사 대상 제품 화상의 픽셀 구역을 대조비교 단위로 하여 일일이 상세하게 분석함으로써, 정밀하게 분석·대조할 수 있는 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

모든 제품의 완성품 중에는 반드시 양품과 불량품이 포함된다. 그러므로 사용자가 불량품을 구입하여 회사의 신용에 영향을 미치는 일이 없도록, 제품 출하 전에 모든 제조업체는 품질 관리 요원에 의해 불량품을 선별하고 있다, 따라서, 품질 관리 요원은 제품의 제조 과정에 있어 상당히 중요한 역할을 하고 있다고 말할 수 있다.

그런데, 품질 관리 요원은 제품 검사 과정에 있어서 통상적으로 하기와 같은 문제를 일으키기 쉽다.

1. 품질 관리 요원은 육안으로 직접 제품의 품질을 검사하는 경우가 있는데, 이때 제품에 미세한 하자가 있을 경우 육안으로는 그 하자를 발견하기 어려워 검사 결과에 오차가 생기기 쉽다.

2. 품질 관리 요원은 검사 기구에 의해 제품의 검사를 행하는 경우도 있는데, 이 검사 과정에서도 인위적인 조작 요소가 섞여 마찬가지로 품질 관리의 오차가 생기기 쉽다.

이와 같이, 상술한 종래의 검사 방식에는 많은 문제가 있어 개선이 요구된다.

본 발명자는 상술한 종래의 검사 방식에서 파생되는 문제점에 착안하여 연구를 거듭한 결과, 본 발명의 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법을 개발하는 데 이르렀다.

본 발명의 목적은, 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법을 제공하는 것에 있다. 먼저 검사 모듈 안에 1매 또는 복수매의 양품 화상을 저장하고, 이 양품 화상을 복수개의 픽셀 구역으로 구분하여 두고, 촬영 장치에 의해 검사 대상 제품의 화상을 촬영하여 검사 모듈로 보내면, 검사 대상 제품의 화상이 마찬가지로 양품 화상과 동일한 수의 픽셀 구역으로 구분되고, 양품 화상과 검사 대상 제품 화상의 대응하는 픽셀 구역에 대해 비교·분석을 행하여 상기 검사 대상 제품의 품질을 정확하게 판단한다.

본 발명의 다른 목적은, 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법을 제공하는 것에 있다. 먼저 제품을 검사 기구 상에 고정하고, 제품의 대응되는 부분에 촬영 장치를 마련하고, 촬영 장치로 촬영한 화상의 치수가 모두 동일하게 대응하도록 하여 검사 모듈에 의해 비교·분석하기 쉽게 한다.

상기 발명의 목적을 달성할 수 있는 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법은, 검사 기구와, 촬영 장치와, 검사 모듈을 포함한다. 상기 검사 기구는 제품을 고정하여 세워 두기 위한 것으로, 이 검사 기구 상에 촬영 장치를 마련하여 촬영 장치와 제품을 대응시키고, 양자 위치의 대응 관계가 항상 변하지 않도록 유지하고, 또한 촬영 장치와 검사 모듈을 접속한다. 상기 검사 모듈 안에는 품질을 판정하는 설정 조건이 저장되어 있다. 먼저 양품을 검사 기구 상에 위치 결정하고, 또한 촬영 장치에 의해 1매 또는 복수매의 양품 화상을 촬영한 후, 양품 화상을 검사 모듈로 보낸다. 검사 모듈은 양품 화상을 디지털 신호로 변환하고, 또한 양품 화상을 복수개의 픽셀 구역으로 구분하여, 상기 양품 화상이 검사 대상 제품의 대조비교의 기준이 되도록 한다. 검사 대상 제품의 검사를 행할 때에는, 검사 대상 제품을 검사 기구 상에 고정하고, 촬영 장치에 의해 검사 대상 제품의 화상을 촬영한 후, 그 화상을 검사 모듈로 전송하여 디지털 신호로 변환하면, 검사 모듈이 마찬가지로 검사 대상 제품의 화상을 양품 화상과 같게 복수개의 픽셀 구역으로 구분하고, 또한 양품 화상과 검사 대상 제품 화상의 대응하는 픽셀 구역마다 상대적 및 절대적 비교·분석을 행함으로써, 검사 대상 제품과 양품간의 화상 차이를 정확하게 인지하고, 또한 검사 대상 제품의 하자의 내용을 취득하여 상기 품질 설정의 조건에 따라 검사 대상 제품의 품질을 판정할 수 있다.

본 발명에 따른 제품의 검사 시스템 및 그 방법은 기타 종래 기술과 비교하여 하기와 같은 장점이 있다.

1. 본 발명은, 미리 검사 모듈 안에 1매 또는 복수매의 양품 화상의 각 픽셀 구역의 표준값을 저장해 두고, 촬영 장치로 대상 완성품의 화상을 촬영하여 검사 모듈로 전송하면, 먼저 이 대상 제품 화상의 각 픽셀이 주변 픽셀의 디지털 신호의 평균값과 상대적으로 대조비교되고, 불량인 것은 다시 양품 화상에 대응하는 픽셀 구역의 표준값과 비교·분석되어, 대상 제품의 품질을 정확하게 판단할 수 있다.

2. 본 발명은, 제품을 검사 기구 상에 고정하고, 또한 제품의 대응하는 개소 에 촬영 장치를 마련하고, 촬영 장치가 촬영한 화상의 사이즈가 전부 동일한 치수가 되도록 함으로써, 검사 모듈이 비교를 행하기 쉽도록 되어 있다.

이하에 기재되는 본 발명에 관한 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조함으로써 본 발명에 대해 구체적인 이해를 도모할 수 있지만, 이들 첨부 도면은 참고 및 설명에만 사용되며 본 발명의 권리 범위를 협의적으로 한정하는 것이 아닌 것은 말할 필요도 없다.

도 1을 참조하면서 본 발명에 따른 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 시스템은 검사 기구(1)와, 촬영 장치(2)와, 검사 모듈(3)을 포함하고,

상기 검사 기구(1)는, 제품을 올려놓고 위치 결정하고 제품을 검사 기구(1) 상에 세워 두기 위한 것이다.

상기 촬영 장치(2)는, 검사 기구(1) 상에 마련되고, 또한 검사 기구(1) 상에 고정된 제품에 대응하여 마련되고, 양자의 위치 대응 관계가 변하지 않도록 유지하면서 검사 기구(1) 상의 조정 장치에 의해 촬영 장치(2)의 촬영 거리의 조정을 행하여 촬영 장치(2)가 명료한 화상을 촬영할 수 있도록 한다. 한편, 상기 촬영 장치(2)는 카메라 또는 촬영기일 수 있다.

상기 검사 모듈(3)은, 촬영 장치(2)에 접속된다. 검사 모듈(3)은 촬영 장치(2)에서 촬영된 화상을 전송받음과 동시에 저장할 수 있도록 되어 있고, 또한 화 상을 디지털 신호로 변환한 후 그 신호에 대하여 후속 처리를 행한다. 또한 검사 모듈(3) 안에 제품 검사 품질 항목 및 비교·분석 조건의 설정을 저장해 둔다.

도 2는, 본 발명에 따른 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법에 따라 양품 화상을 취득하는 플로우 차트이다. 여기에서는, LCD 패널의 적색 화면·녹색 화면·청색 화면·회색 화면 및 흑색 화면 등 5장의 양품 화상을 실시예로 하여 양품 화상을 취득하는 순서를 설명한다.

단계 1: 먼저 양호한 LCD 패널(양품)을 검사 기구 상에 고정한다(101).

단계 2: 촬영 장치(2)에 의해 LCD 패널의 적색 화면·녹색 화면·청색 화면·회색 화면 및 흑색 화면 등 5장의 양품 화상을 촬영하고, 5장의 양품 화상을 검사 모듈로 전송한다(102).

단계 3: 검사 모듈이 5장의 LCD 패널의 양품 화상을 전송받으면, 먼저 각각의 양품 화상을 디지털 신호로 변환하고, 각각의 양품 화상을 복수개의 픽셀 구역으로 구분한다(103).

단계 4: 각각의 픽셀 구역의 최대값·최소값 및 평균값을 포함하는 표준값을 계산하고, 각각의 양품 화상의 픽셀 구역마다의 표준값을 제품의 양·불량을 판단하는 기준으로 한다(104). 만일 그 화상을 300만 픽셀로 촬영한 경우, 양품 화상을 100×100 픽셀을 단위로 하여 픽셀 구역을 구분하여, 양품 화상을 300개의 픽셀 구역으로 구분하면 된다. 상술한 300만 픽셀 및 100×100 픽셀 구역은 필요에 따라 설정하면 되며, 본 발명의 특허 청구 범위를 제한하는 것은 아니다.

단계 5: 양품 화상에서 생성된 표준값을 저장한다(105).

도 3은, 본 발명에 따른 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법의 검사 모듈 설정 순서를 나타내는 플로우 차트이며, 설명을 알기 쉽게 하기 위해 LCD 패널을 실시예로 하였다. 그 순서는 이하와 같다.

단계 1: 입력 인터페이스를 통해 제품으로서의 LCD 패널의 검사 항목, 예를 들어 LCD 패널의 브라이트 도트, 다크 도트 및 스크래치 등을 입력한다(201).

단계 2: 입력 인터페이스를 통해 양품 및 불량품의 판정 조건, 예를 들면 다크 도트 및 브라이트 도트의 개수 및 스크래치의 길이 등의 규격을 입력하고, 규격을 넘는 경우에는 불량품으로 판정한다(202). 양품을 더욱 세세하게 구분하고, 검사 완료된 제품을 각 등급으로 나누어도 된다.

단계 3: 검사 항목은 입력 인터페이스를 통하여 증감할 수 있다(203).

단계 4: 품질 판정 조건 및 양품의 등급 분류는 입력 인터페이스를 통하여 수정할 수 있다(204).

단계 5: 설정한 데이터를 저장한다(205).

도 4는, 본 발명에 따른 LCD 패널의 검사 단계의 플로우 차트이다. 그 순서는 이하와 같다.

단계 1: 검사 대상 LCD 패널(대상 제품)을 검사 기구 상에 고정한다(301).

단계 2: 촬영 장치에 의해 검사 대상 제품 LCD 패널을 각각 적색 화면·청색 화면·녹색 화면·회색 화면 및 흑색 화면으로 하여 5장의 대상 제품 화상을 촬영하고, 또한 이 5장의 대상 제품 화상을 검사 모듈로 전송한다(302).

단계 3: 검사 모듈은 5장의 대상 제품 화상을 디지털 신호 데이터로 변환한 다(303).

단계 4: 대상 제품 화상의 각 픽셀 구역의 디지털 신호 및 주변 픽셀의 디지털 신호의 평균값을 1매씩 먼저 상대적인 비교·대조를 행하여 불량 픽셀을 선별한다(304). 모든 픽셀이 정상이면 검사 결과를 리포트로 출력한다(308).

단계 5: 디지털 신호의 불량 픽셀은 대응되는 양품 화상의 픽셀 구역의 표준값과 절대적 비교를 행하고, 또한 비교·대조 결과를 분석하여 그 픽셀의 하자 종류를 판정한다(305).

단계 6: 픽셀 구역을 단위로 하여 이 구역의 하자를 종합 정리함과 함께, 이 구역의 하자 종류를 판정한다(306).

단계 7: 품질 규격에 따라 품질 등급을 상세하게 판정하고, 제품의 등급 분류를 행한다(307).

단계 8: 마지막으로 검사 결과를 리포트로 출력한다(308).

한편, 상기 단계 2에서 촬영된 양품 화상의 흑색 화면은 대상 제품의 스크래치 비교 검사용이다. 촬영 과정에서 조명광을 대상 제품상에 투사하는데 이때 스크래치가 있으면 검사 모듈로 전송된 대상 제품의 화상에 반사광이 나타난다. 이것을 양품 화상의 픽셀 구역마다 대조·비교하여 차이가 있는 부분이 발견됨에 따라 스크래치가 검지되게 된다.

또한, 상기 양품 화상과 대상 제품 화상은 복수개의 픽셀 구역으로 구분되고, 하나하나의 픽셀 구역의 길이·폭의 사이즈는 같다. 또한 이와 같이 특정되므로 하나하나의 픽셀 구역을 대조·비교함으로써, 예를 들면 스크래치의 길이나 얼 룩의 면적 등 각 하자의 길이 및 면적을 산출할 수 있다.

또한, 상술한 LCD 패널의 검사는 본 발명의 바람직한 실시 방식이며, 본 발명의 특허 청구 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명은 기타 제품, 예를 들면, 도선·회로판 또는 그 밖의 상품의 검사에도 응용할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 검사 대상 제품의 종류에 따라 1매 또는 복수매의 양품 화상을 촬영하여 검사 모듈에 저장하면 된다.

상기의 설명은 단지 본 발명의 바람직한 실시예에 지나지 않으며, 본 발명의 청구 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명이 주장하는 권리 범위는 후술하는 청구 범위에 근거하며, 당업자가 본 발명의 분야 내에서 적절한 변경이나 수정 등을 실시가능하고, 그러한 실시가 본 발명의 권리 범위 내에 포함됨은 말할 필요도 없다.

도 1은 본 발명에 따른 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법의 구조도이다.

도 2는 본 발명에 따른 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법에 있어서 양품 화상을 취득하는 플로우 차트이다.

도 3은 본 발명에 따른 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법에 있어서 검사 모듈을 설정하는 플로우 차트이다.

도 4는 본 발명에 따른 제품 품질 검사 시스템 및 그 방법에 있어서의 대상 제품의 검사 플로우 차트이다.

[부호의 설명]

1…검사 기구

2…촬영 장치

3…검사 모듈

Claims (10)

1. 제품 품질 검사 시스템으로서,

   제품을 올려놓고 위치 결정하여 세워 두기 위한 검사 기구와,

   검사 기구 상에 마련되고, 또한 검사 기구 상의 제품에 대응하여 마련된 촬영 장치와,

   촬영 장치에 접속되어 촬영 장치가 촬영한 화상 신호를 받아 저장하고, 화상 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있는 검사 모듈을 포함하고,

   상기 모듈에 미리 저장된 제품의 검사 항목, 대응하는 양품 규격 및 불량품 등급별 규격은 고객의 요청에 따라 외부 인터페이스에 의해 수정하여 품질 판정의 표준으로 할 수 있고,

   1매 또는 복수매의 양품 화상은 화상마다 복수의 픽셀 구역으로 구분되며, 또한 그 픽셀 구역의 표준값이 산출되고,

   검사 대상 제품을 검사 기구 상에 고정하고, 또한 촬영 장치에 의해 검사 대상 제품의 화상을 각각 촬영함과 함께 검사 대상 제품의 화상을 검사 모듈로 전송하며,

   검사 모듈은 각 검사 대상 제품의 화상마다 디지털 신호로 변환하고, 먼저 각 화상의 픽셀 신호와 그 주위의 픽셀 신호의 평균값을 비교함으로써 불량 픽셀을 검출하고, 또한 상기 불량 픽셀을 상기 픽셀 구역의 양품 화상의 표준값과 비교·분석하여, 양품의 설정 조건에 따라 검사 대상 제품이 양품인지 불량품인지를 판정하고,

   상기 검사 기구 상에 조정 장치를 마련하여 촬영 장치의 초점거리를 조정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 제품 품질 검사 시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 검사 모듈 안에 저장된 제품 검사 항목은 임의로 증가 또는 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 제품 품질 검사 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 검사 모듈 안에 저장된 양품의 비교 조건은 임의로 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 제품 품질 검사 시스템.
5. 제1항에 있어서,

   상기 검사 모듈 안에 제품 분류 설정을 저장하여 검사 대상 제품을 더욱 세세하게 분류할 수 있는 것을 특징으로 하는 제품 품질 검사 시스템.
6. 제1항에 있어서,

   상기 검사 모듈은 양품 화상 및 검사 대상 제품의 화상을 받으면 먼저 픽셀 구역마다 구분을 행하고, 양품 화상의 픽셀 구역마다의 표준값은 검사 대상 제품을 검사하기 전에 산출되는 것을 특징으로 하는 제품 품질 검사 시스템.
7. 제품 품질 검사 방법으로서,

   단계 1: 먼저 양품을 검사 기구 상에 고정하고, 검사 기구 상의 촬영 장치에 의해 1매 또는 복수매의 양품 화상을 촬영하여 검사 모듈로 보내고, 검사 모듈은 양품 화상의 신호를 디지털 신호로 변환한 후 양품 화상을 복수개의 픽셀 구역으로 구분하고, 또한 양품 화상의 픽셀 구역마다의 표준값을 계산하며, 검사 모듈 안에는 제품 검사 항목 및 양품 비교 조건의 설정을 저장하는 단계;

   단계 2: 검사 대상 제품을 검사 기구 상에 고정하고, 또한 촬영 장치에 의해 1매 또는 복수매의 검사 대상 제품의 화상을 촬영하여 검사 모듈로 전송하는 단계;

   단계 3: 검사 모듈이 검사 대상 제품의 화상을 디지털 신호로 변환하는 단계;

   단계 4: 검사 대상 제품의 각 픽셀의 디지털 신호와 그 주위의 픽셀 신호의 평균값을 비교하여 불량 픽셀을 선별하는 단계;

   단계 5: 디지털 신호의 불량 픽셀을 양품 화상의 픽셀 구역의 표준값과 비교하고, 또한 비교한 결과를 분석하여 하자의 종류를 판정하는 단계;

   단계 6: 픽셀 구역을 단위로 하여 각 구역의 하자를 종합정리함으로써 그 종류를 판정하는 단계;

   단계 7: 설정된 품질 조건에 따라 품질 판정을 행하여 제품의 등급 분류를 행하고, 또한 검사 결과를 리포트로 출력하는 단계;를 포함하고,

   상기 단계 7에서 검사 모듈이 검사 대상 제품을 양품 또는 불량품으로 판정한 경우, 모든 검사 결과를 리포트로 출력하는 것을 특징으로 하는 제품 품질 검사 방법.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서,

   상기 양품 화상 및 검사 대상 제품의 화상은 복수개의 픽셀 구역으로 구분되고, 픽셀 구역마다의 길이·폭을 동일 치수로 하며, 픽셀 구역마다 비교함으로써 각 하자의 길이 및 면적을 계산할 수 있는 것을 특징으로 하는 제품 품질 검사 방법.
10. 제7항에 있어서,

    상기 단계 4에서 각 픽셀이 모두 정상이면 검사 결과를 리포트로 출력하는 것을 특징으로 하는 제품 품질 검사 방법.

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