KR101473569B1 - 라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 장치 및 그 방법 - Google Patents

라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 라인스캔 카메라를 이용해 검사 대상인 시편의 이동을 멈추지 않으면서 한 번의 스캔만으로 다수의 조명에 따른 각각의 라인 스캔 영상을 빈틈없이 획득할 수 있는 결함 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 장치 및 그 방법{Apparatus of defect detection using line scan camera and method thereof}
본 발명은 결함 검사 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 하나의 라인스캔 카메라를 이용해 검사 대상인 시편의 이동을 멈추지 않으면서 한 번의 스캔만으로 다수의 조명에 따른 촬영 영상을 획득할 수 있는 라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
종래 결함 검사 기술들은 영역 스캔(Area scan) 방식과 라인 스캔(Line scan) 방식이 있으며, 우선 영역 스캔 방식은 영역 카메라를 이용해 조명 변경시 한 위치에서 여러 조명 조건 촬영을 수행하나 전체 면적을 한 번에 촬영하기 어려워 이동하면서 영역을 분할하여 촬영해야 한다.
또한, 전체 면적을 여러 조명 조건으로 한 번에 촬영하기 위해서 영역 스캔 방식은 분할된 영역 수만큼의 카메라를 사용해야 하고, 움직이는 검사 대상을 촬영하기 위해서는 이동을 멈추고 촬영해야 하므로 검사 장비의 가격 상승과 검사 시간이 길어지는 문제점이 있다.
그리고, 라인 스캔 방식은 라인 스캔 카메라를 이용해 한 번에 전체 면적을 촬영할 수 있으나 조명 조건을 변경하기 위해서 여러 번 이동하면서 촬영해야 한다.
또한, 전체 면적을 여러 조명 조건으로 한 번에 촬영하기 위해서 라인 스캔 방식은 조명수만큼의 카메라를 사용하거나, 검사 대상의 이동을 멈추고 조명수만큼 동일한 촬상면을 반복하여 촬영해야 하므로 검사 장비의 가격 상승과 검사 시간이 길어지는 문제점이 있다.
따라서, 상술한 종래의 문제점을 개선하기 위해서, 본 발명은, 다수의 조명 조건에서 하나의 라인스캔 카메라를 이용하여 한 번의 이동만으로 검사 대상인 시편 전체 면적을 촬영할 수 있을 뿐만 아니라, 이동하는 시편의 정지 없이 한 번의 스캔만으로 전체 면적을 촬영할 수 있는 라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 각 라인 스캔 영역을 조명개수로 등분한 구간만큼 이동된 시편의 촬상면에 광을 조사하되, 상기 구간별로 서로 다른 광을 순차적으로 조사하는 다수의 조명을 구비한 조명장치; 및 광이 조사된 상태에서 이동된 시편의 촬상면을 촬영하여 라인 스캔 영상을 획득하는 하나의 라인스캔 카메라;를 포함하는 라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 장치를 제공한다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 형태는, 시편의 각 라인 스캔 영역을 조명개수 n(2≤n))으로 등분한 구간들 중 첫 번째 구간만큼 이동된 시편의 촬상면에 다수의 조명 중 미리 지정된 순서에 해당하는 조명의 광을 조사하는 제1 단계; 광이 조사된 상태에서 하나의 라인스캔 카메라가 상기 촬상면을 촬영하여 라인 스캔 영상을 획득하는 제2 단계; 상기 라인 스캔 영역의 n 번째 구간만큼 이동된 시편에 대한 촬영이 완료될 때까지 상기 제1 단계 및 상기 제2 단계를 반복하여 수행하는 제3 단계; 시편의 마지막 라인 스캔 영역까지 촬영이 완료되었는지 확인하는 제4 단계; 확인 결과, 시편의 마지막 라인 스캔 영역까지 촬영이 완료되지 않은 경우, 상기 제1 단계로 복귀하는 제5 단계; 및 확인 결과, 시편의 마지막 라인 스캔 영역까지 촬영이 완료된 경우, 촬영을 종료하는 제6 단계;를 포함하는 라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 각 라인스캔영역을 조명개수로 등분한 구간만큼 시편이 이동될 때마다 하나의 라인스캔 카메라가 시편을 촬영함으로써 다수의 조명 조건에서 시편의 이동을 멈추지 않고 한 번의 스캔만으로 공백 없이 시편 전체 면적을 촬영할 수 있다.
다시 말해, 본 발명에 따르면, 각 라인스캔영역을 조명개수로 등분한 구간만큼 시편이 이동될 때마다 하나의 라인스캔 카메라가 시편을 촬영한다는 점에서 한 번의 스캔만으로 공백 없이 시편 전체 면적에 대한 촬영 영상을 획득할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 하나의 라인스캔 카메라를 이용하는 점에서 검사 장비의 제조 단가를 낮출 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 시편의 이동을 멈추지 않고 한 번의 스캔만으로 시편의 전체 면적 촬영이 가능하다는 점에서 고속 촬영이 가능하여 검사 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 결함 검사 장치의 전체 네트워크를 나타낸 구성도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 결함 검사 장치의 시편 스캔 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은, 각 조명별 광 조사 시점 및 촬영 시점을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 결함 검사 장치에 있어서 라인스캔 카메라가 한 번의 스캔에 의해 촬영된 시편에 대한 전체 라인 스캔 영상((a))과, 촬영된 전체 이미지로부터 편집된 각 조명별 이미지((b), (c), (d))를 각각 나타낸 예시도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 결함 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 결함 검사 장치의 전체 네트워크를 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 결함 검사 장치는, 다수의 조명으로 구성된 조명 장치(10, 15), 조명 장치의 광 조사 시점 및 광 조사 순서를 제어하는 스트로브 조절장치(20), 시편(1)의 촬상면을 라인별로 촬영하는 하나의 라인스캔 카메라(30) 및 라인스캔 카메라(30)에 의해 촬영된 영상으로부터 각 조명별 촬영 이미지를 분리하는 영상 처리 장치(40)를 적어도 포함하여 구성된다.
그리고, 본 결함 검사 장치는, 도시하지는 않았지만 검사를 위한 시편(1)을 이동시키는 이동수단을 더 포함할 수 있다.
각 구성을 구체적으로 설명하면, 먼저, 이동수단(미도시)은 시편(1)을 전후 이동시킬 수 있다. 즉, 본 결함 검사 장치는 시편(1)의 소정 구간씩 이미지로 촬영하여 시편(1)의 전체 면적에 대한 영상을 편집하는데, 이때, 라인스캔 카메라(30)가 한 번에 촬영할 수 있는 크기에 따라 이동수단은 시편(1)을 이동시키게 된다.
그리고, 조명 장치(10, 15)는 다수 개의 조명을 포함하며, 다수 개의 조명은 특정 파장의 조명(예를 들어, 적색, 녹색, 청색 등)이거나 명암을 달리한 조명일 수 있다. 여기서, 조명장치(10, 15)는, 조명별로 다른 결함을 검출할 수 있기 때문에, 검출하고자 하는 결함에 따라 적절한 조명을 구비하도록 구성될 수 있다.
또한, 조명장치(10, 15)는, 시편(1)에 대해 라인별로 광을 조사할 수 있도록 광원이 구성될 수 있다. 즉, 조명장치(10, 15)는, 시편(1)의 라인별 스캔 영역에 대해서 광을 조사할 수 있도록 막대 모양의 라인 광원 또는 라인별 스캔 영역과 동일한 면적에 광을 조사하는 광원으로 구성될 수 있다.
또한, 조명장치(10, 15)는, 검출하고자 하는 결함의 종류에 따라 배치가 달라질 수 있는데, 예를 들어, 시편의 표면 결함 검출을 위해서는 시편의 상부에 배치될 수 있다. 이때, 조명 장치(10, 15)는 다양한 각도에서 광을 조사하도록 배치될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 시편의 홀(hole) 결함을 검출하기 위해서는 시편의 하부, 즉, 라인스캔 카메라의 반대편에 배치되어 투과되는 빛을 검출하여 홀의 존재 유무를 검출하게 된다.
또한, 조명장치(10, 15)는, 각 조명의 광 조사시 광을 조사하는 시간이 미리 설정될 수 있는데, 하기 수학식 1에 의해 결정될 수 있으며, 이러한 광 조사 시가 동안 라인스캔 카메라의 라인스캔이 이루어지면 각 조명별 라인 스캔 영상에 공백이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
Figure 112013059957418-pat00001
그리고, 스트로브 조절장치(20)는, 조명 장치(10, 15)의 광 조사 시점을 제어하고, 다수 개의 조명에 대한 광 조사 순서를 제어할 수 있다. 즉, 스트로브 조절장치(20)는, 다수의 조명 중 해당되는 순서의 조명이 순차적으로 광을 조사하도록 제어한다.
이를 위해, 스트로브 조절장치(20)는 사용자에 의해 광 조사 시점 및 광 조사 순서가 미리 설정되는데, 광 조사 시점은 각 라인스캔영역을 조명개수로 등분한 구간만큼 시편이 이동되는 시점이며, 이는 이동수단의 이동거리를 검출하는 것에 의해 감지될 수 있다.
그리고, 라인스캔 카메라(30)는, 조명 장치(10, 15)에 의해 광이 조사된 상태에서 시편(1)을 라인별로 촬영한다.
여기서, 라인스캔 카메라(30)는, 시편(1)을 라인별로 스캔하는 것으로, 촬영할 수 있는 크기가 한정되고, 시편(1)의 크기가 다양함에 따라 촬영되지 못하는 부분이 없도록 적절한 촬상 타이밍을 통해 각 라인별 영상을 획득하는 것이다.
또한, 라인스캔 카메라(30)는 조명 장치(10, 15)에 구비된 다수개의 조명 중 해당되는 순서의 조명이 광을 조사한 상태에서 해당 시편(1)의 촬상면을 촬영하고, 촬영된 시편(1)의 라인 스캔 영상을 영상 처리 장치(40)로 전송한다.
이러한 라인스캔 카메라(30)는, 촬영횟수 및 촬영시점이 미리 설정되는데, 촬영횟수는 조명개수이며, 촬영시점은 각 라인스캔영역을 조명개수로 등분한 구간만큼 시편이 이동되는 시점으로, 광조사 시점과 동일하다.
예를 들어, 조명장치(10, 15)에 구비된 조명개수가 3개일 경우, 라인스캔 카메라(30)가 시편(1)의 첫 번째 라인스캔영역(L1)의 1/3 지점 상측에 위치된 상태로, 첫 번째 조명이 광을 조사한 상태에서 시편(1)에 대한 촬영 영상을 획득하여 영상 처리 장치(40)로 전송한다. 이에 따라 영상 처리 장치(40)는 첫 번째 조명에 대한 시편의 제1 촬영 영상을 획득하게 된다.
그런 다음, 이동수단에 의해 시편(1)이 이동되어 라인스캔 카메라(30)가 첫 번째 라인스캔영역(L1)의 2/3 지점 상측에 위치된 상태가 되고, 두 번째 조명이 광을 조사한 상태에서, 라인스캔 카메라(30)가 시편(1)에 대한 촬영 영상을 획득하여 영상 처리 장치(40)로 전송한다. 이에 따라 영상 처리 장치(40)는 두 번째 조명에 대한 시편의 제1 촬영 영상을 획득하게 된다.
이어서, 이동수단에 의해 시편(1)이 이동되어 라인스캔 카메라(30)가 첫 번째 라인스캔영역(L1)만큼 이동시킨 지점 상측에 위치된 상태가 되고, 세 번째 조명이 광을 조사한 상태에서, 라인스캔 카메라(30)가 시편(1)에 대한 촬영 영상을 획득하여 영상 처리 장치(40)로 전송한다. 이에 따라 영상 처리 장치(40)는 세 번째 조명에 대한 시편의 제1 촬영 영상을 획득하게 된다.
이처럼 이동수단에 의해 시편(1)이 이동되어 라인스캔 카메라(30)의 하측에 마지막 m번째 라인스캔영역(Lm)의 1/3 지점에 위치된 상태로 첫 번째 조명이 광을 조사한 상태에서, 라인스캔 카메라(30)가 시편(1)에 대한 스캔 영상을 획득하여 영상 처리 장치(40)로 전송하고, 영상 처리 장치(40)는 첫 번째 조명에 대한 제m 촬영 영상을 획득하게 된다.
또한, 이동수단에 의해 시편(1)이 이동되어 라인스캔 카메라(30)의 하측에 m번째 라인스캔영역(Lm)의 2/3 지점에 위치된 상태로 두 번째 조명이 광을 조사한 상태에서, 라인스캔 카메라(30)가 시편(1)에 대한 스캔 영상을 획득하여 영상 처리 장치(40)로 전송하고, 영상 처리 장치(40)는 두 번째 조명에 대한 제m 촬영 영상을 획득하게 된다.
또한, 이동수단(미도시)에 의해 시편(1)이 이동되어 라인스캔 카메라(30)의 하측에 m번째 라인스캔영역(Lm)만큼 이동시킨 지점에 위치된 상태로 세 번째 조명이 광을 조사한 상태에서, 라인스캔 카메라(30)가 시편(1)에 대한 스캔 영상을 획득하여 영상 처리 장치(40)로 전송하고, 영상 처리 장치(40)는 세 번째 조명에 대한 제m 촬영 영상을 획득하게 된다.
이처럼 라인스캔 카메라(30)가 시편(1)의 마지막 라인스캔영역(Lm)을 스캔할 때까지 시편 스캔 과정을 반복하고, 영상 처리 장치(40)는 라인스캔 카메라(30)의 스캔영상을 편집하여 시편(1)에 대한 각 조명별 영상을 분리시킨다. 여기서, 조명의 수는 3개로 한정하여 본 발명의 일 실시 예를 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 검출할 결함 종류에 따라 조명개수는 다르게 구비될 수 있으며, m은 시편의 마지막 스캔 영역을 표시한 것이다.
그리고, 영상 처리 장치(40)는, 라인스캔 카메라(30)의 스캔 영상을 전송받아 전체 시편 영상을 획득하고, 획득한 전체 시편 영상을 각 조명별 시편 영상으로 편집하고, 각 조명별 시편 영상을 통해 시편의 결함을 정밀하게 검출할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 하나의 라인 스캔 영역을 조명개수로 등분한 구간만큼 시편이 이동될 때, 정해진 순서에 따라 조명이 광을 조사한 상태에서 라인스캔 카메라가 해당 시편의 촬상면을 촬영하여 라인 스캔 영상을 획득할 수 있다. 이로써 본 발명은 시편의 이동을 멈추지 않은 상태에서 시편에 대한 각 조명별 스캔 영상을 획득할 수 있다.
도 2는, 도 1에 도시된 결함 검사 장치의 시편 스캔 동작을 설명하기 위한 예시도이다. 도 3은, 각 조명별 광 조사 시점 및 촬영 시점을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 라인스캔 카메라(30)가 시편(1)에 대한 라인별 스캔 영역을 L1, L2, ..., Lm이라고 할 때, L1 스캔 영역의 1/3 구간만큼 시편(1)이 이동될 때 1번 조명이 광을 조사하고, 1번 조명의 광이 조사된 상태에서 라인스캔 카메라(30)가 시편의 촬상면을 촬영하여 1번 조명에 대한 제1-1 라인 스캔 영상을 획득하고 이를 영상 처리 장치(40)로 전송한다.
그런 다음, 이동수단에 의해 시편(1)이 L1 스캔 영역의 2/3 구간만큼 이동될 때 2번 조명이 광을 조사하고, 2번 조명의 광이 조사된 상태에서 라인스캔 카메라(30)가 시편의 촬상면을 촬영하여 2번 조명에 대한 제1-2 라인 스캔 영상을 획득하고 이를 영상 처리 장치(40)로 전송한다.
이어서, 이동수단에 의해 시편(1)이 L1 스캔 영역만큼 이동될 때 3번 조명이 광을 조사하고, 3번 조명의 광이 조사된 상태에서 라인스캔 카메라(30)가 시편의 촬상면을 촬영하여 3번 조명에 대한 제1-3 라인 스캔 영상을 획득하고 이를 영상 처리 장치(40)로 전송한다.
마찬가지로, 이동수단에 의해 시편(1)이 L2 스캔 영역의 1/3 구간만큼 이동될 때 1번 조명이 광을 조사하고, 1번 조명의 광이 조사된 상태에서 라인스캔 카메라(30)가 시편의 촬상면을 촬영하여 1번 조명에 대한 제2-1 라인 스캔 영상을 획득하고 이를 영상 처리 장치(40)로 전송한다.
그리고, 이동수단에 의해 시편(1)이 L2 스캔 영역의 2/3 구간만큼 이동될 때 2번 조명이 광을 조사하고, 2번 조명의 광이 조사된 상태에서 라인스캔 카메라(30)가 시편의 촬상면을 촬영하여 2번 조명에 대한 제2-2 라인 스캔 영상을 획득하고 이를 영상 처리 장치(40)로 전송한다.
이어서, 이동수단에 의해 시편(1)이 L2 스캔 영역만큼 이동될 때 3번 조명이 광을 조사하고, 3번 조명의 광이 조사된 상태에서 라인스캔 카메라(30)가 시편의 촬상면을 촬영하여 3번 조명에 대한 2-3 라인 스캔 영상을 획득하고 이를 영상 처리 장치(40)로 전송한다.
최종적으로, 이동수단에 의해 시편(1)이 Lm 스캔 영역의 1/3 구간만큼 이동될 때 1번 조명이 광을 조사하고, 1번 조명의 광이 조사된 상태에서 라인스캔 카메라(30)가 시편의 촬상면을 촬영하여 1번 조명에 대한 제m-1 라인 스캔 영상을 획득하고 이를 영상 처리 장치(40)로 전송한다.
그리고, 이동수단에 의해 시편(1)이 Lm 스캔 영역의 2/3 구간만큼 이동될 때 2번 조명이 광을 조사하고, 2번 조명의 광이 조사된 상태에서 라인스캔 카메라(30)가 시편의 촬상면을 촬영하여 2번 조명에 대한 제m-2 라인 스캔 영상을 획득하고 이를 영상 처리 장치(40)로 전송한다.
이어서, 이동수단에 의해 시편(1)이 Lm 스캔 영역만큼 이동될 때 3번 조명이 광을 조사하고, 3번 조명의 광이 조사된 상태에서 라인스캔 카메라(30)가 시편의 촬상면을 촬영하여 3번 조명에 대한 제m-3 라인 스캔 영상을 획득하고 이를 영상 처리 장치(40)로 전송한다.
이러한 과정을 통해 영상 처리 장치는 시편(1) 전체에 대한 라인 스캔 영상을 획득하게 되고, 획득한 시편 전체에 대한 라인 스캔 영상을 각 조명별 라인 스캔 영상으로 편집을 수행한다. 이를 통해 영상 처리 장치는 최종적으로 제1 조명에 대한 1-1, 2-1, ..., m-1로 이루어진 제1 라인 스캔 영상과, 제2 조명에 대한 1-2, 2-2, ..., m-2으로 이루어진 제2 라인 스캔 영상과, 제3 조명에 대한 1-3, 2-3, ..., m-3으로 이루어진 제3 라인 스캔 영상을 각각 편집할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 결함 검사 장치에 있어서 라인스캔 카메라가 한 번의 스캔에 의해 촬영된 시편에 대한 전체 라인 영상((a))과, 촬영된 전체 라인 영상으로부터 편집된 각 조명별 라인 영상((b), (c), (d))을 각각 나타낸 예시도이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 라인별 스캔 영역을 조명수만큼 등분한 구간만큼 시편이 이동되는 시점에서 광이 조사되고, 광이 조사된 상태에서 라인스캔 카메라가 시편의 촬상면을 촬영하여 라인 스캔 영상을 획득한다. 즉, 하나의 라인 스캔 영역에 대해 조명수만큼 촬영이 이루어지되 시편의 이동이 멈춘 상태가 아니므로 조명수만큼 스트라이프 형상을 띄는 영상을 획득한다.
또한, 도 4의 (b) 내지 (d)를 참조하면, 영상 처리 장치에서 각 조명별로 시편의 영상을 편집하여 각 조명별 시편 영상을 완성하여 결함을 검출할 수 있다. 이로써, 동일한 시편에 대해 조명별로 영상을 획득하여 다른 이미지에서 검출되지 않는 결함을 검출할 수 있어 결함 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 결함 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 여기서, 본 결함 검사 방법은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 결함 검사 장치에 의해 구현될 수 있다.
그리고, 스트로브 조절장치(20)에 각 조명별 광 조사 시점을 입력하여 설정하고, 라인스캔 카메라에 대해 촬영횟수 및 촬영시점을 설정한다. 여기서, 촬영횟수는 조명개수로 설정되고, 촬영시점 및 광조사시점은 각 라인 스캔 영역을 조명개수로 등분한 구간만큼 시편이 이동되는 시점으로 결정되고, 예를 들어, 조명개수가 3개일 경우, 촬영시점 및 광조사시점은 각 라인스캔영역의 1/3 구간만큼 이동한 시점, 각 라인스캔영역의 2/3 구간만큼 이동한 시점, 및 각 라인스캔영역만큼 이동한 시점이 된다.
그리고, 본 실시예에서는 조명장치가 3개의 조명을 구비한 것을 예시하여 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며 검출하고자 하는 결함에 따라 필요한 개수로 구성될 수 있다. 그리고, 조명장치 및 하나의 라인스캔 카메라는 시편을 기준으로 동일 측에 위치하거나 서로 다른 측에 위치하거나, 라인스캔 카메라는 시편의 일측에 위치하고, 조명장치가 시편의 양측에 모두 위치할 수도 있다.
도 5를 참조하면, 먼저, 이동수단에 의해 시편(1)이 이동을 시작하고, 시편(1)이 첫 번째 라인 스캔 영역의 1/3 구간만큼 이동되는 시점에 조명장치(10, 15)가 1번 조명을 온(ON)하여 광을 조사하고, 1번 조명의 광이 조사된 상태에서 하나의 라인스캔 카메라(30)가 시편(1)의 촬상면을 촬영한다(S501). 이때, 하나의 라인스캔 카메라(30)는 촬영된 라인 스캔 영상을 영상 처리 장치(40)로 전송한다.
그런 다음, 이동수단에 의해 시편(1)이 첫 번째 라인 스캔 영역의 2/3 구간만큼 이동되는 시점에 조명장치(10)가 2번 조명을 온(ON)하여 광을 조사하고, 2번 조명의 광이 조사된 상태에서 하나의 라인스캔 카메라(30)가 시편(1)의 촬상면을 촬영한다(S502). 이때, 하나의 라인스캔 카메라(30)는 촬영된 라인 스캔 영상을 영상 처리 장치(40)로 전송한다.
이어서, 이동수단에 의해 시편(1)이 첫 번째 라인 스캔 영역 구간만큼 이동되는 시점에 조명장치(10)가 3번 조명을 온(ON)하여 광을 조사하고, 3번 조명의 광이 조사된 상태에서 하나의 라인스캔 카메라(30)가 시편(1)의 촬상면을 촬영한다(S503). 이때, 하나의 라인스캔 카메라(30)는 촬영된 라인 스캔 영상을 영상 처리 장치(40)로 전송한다.
그런 다음, 시편(1)의 마지막 라인 스캔 영역에 대한 촬영이 완료되면(S504, Y) 시편(1)에 대한 전체 이미지를 획득하게 되고(S505), 획득된 시편(1)의 전체 이미지로부터 각 조명별로 시편의 전체 이미지를 편집하여 분리한다(S506).
한편, 시편의 마지막 라인 스캔 영역에 대한 촬영이 완료되지 않은 경우(S504, N), 이동수단에 의해 시편(1)이 이동됨에 따라 S501 내지 S503을 반복하여 수행한다.
이처럼 본 발명에 의하면, 각 조명은 시편이 하나의 라인 스캔 영역을 이동하는 동안 순차 광을 조사하고, 각 조명에 의해 광이 조사된 상태에서 하나의 라인스캔 카메라가 시편을 라인 스캔하여 영상을 획득한다.
즉, 본 발명은, 시편이 하나의 라인 스캔 영역을 이동하는 동안 조명수만큼 촬영한 라인 스캔 영상을 획득하고, 이러한 과정을 시편의 마지막 라인 스캔 영역을 촬영할 때까지 반복함으로써 공백 없이 시편 전체에 대한 라인 스캔 영상을 획득하게 된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들을 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명에 따른 장치 및 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
1. 시편 10, 15. 조명장치
20. 스트로브 조절장치 30. 라인스캔 카메라
40. 영상 처리 장치

Claims (8)

  1. 각 라인 스캔 영역을 조명개수로 등분한 구간만큼 이동된 시편의 촬상면에 광을 조사하되, 상기 구간별로 서로 다른 광을 순차적으로 조사하는 다수의 조명을 구비한 조명장치;
    광이 조사된 상태에서 이동된 시편의 촬상면을 상기 시편 이동의 정지 없이 촬영하되, 촬영된 라인 스캔 영상에 공백이 발생하지 않도록 이전에 획득된 라인 스캔 영상과 연속되는 라인 스캔 영상을 획득하는 하나의 라인스캔 카메라; 및
    광이 조사된 상태에서 시편을 촬영하도록 상기 하나의 라인스캔 카메라를 제어하고, 촬영된 전체 이미지를 각 조명별 이미지로 분리하는 영상 처리 장치;를 포함하는 라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시편을 이동시키는 이동수단; 및
    상기 시편이 각 라인 스캔 영역을 조명개수로 등분한 구간만큼 이동된 시점에 상기 다수의 조명을 순차적으로 조사하도록 상기 조명장치를 제어하는 스트로브 조절장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스트로브 조절장치는, 각 라인 스캔 영역을 조명개수로 등분한 구간만큼 시편이 이동되는 시점에 기초하여 광을 순차적으로 변경하여 조사하도록 상기 조명장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하나의 라인스캔 카메라는, 하나의 라인 스캔 영역에 대해 조명개수만큼 촬영하되, 시편의 촬영 지점이 각 라인 스캔 영역을 조명개수로 등분한 구간만큼 이동되는 것을 특징으로 하는 라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하나의 라인스캔 카메라는, 이동수단에 의해 시편이 라인 스캔 영역을 조명개수로 등분한 구간만큼 이동되는 시점에, 해당 조명이 광을 조사하는 동안에 이동된 시편의 촬상면을 촬영하는 것을 특징으로 하는 라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 장치.
  6. 시편의 각 라인 스캔 영역을 조명개수 n(2≤n))으로 등분한 구간들 중 첫 번째 구간만큼 이동된 시편의 촬상면에 다수의 조명 중 미리 지정된 순서에 해당하는 조명의 광을 조사하는 제1 단계;
    광이 조사된 상태에서 하나의 라인스캔 카메라가 상기 촬상면을 촬영하여 라인 스캔 영상을 획득하는 제2 단계;
    상기 라인 스캔 영역의 n 번째 구간만큼 이동된 시편에 대한 촬영이 완료될 때까지 상기 제1 단계 및 상기 제2 단계를 반복하여 수행하는 제3 단계;
    시편의 마지막 라인 스캔 영역까지 촬영이 완료되었는지 확인하는 제4 단계;
    확인 결과, 시편의 마지막 라인 스캔 영역까지 촬영이 완료되지 않은 경우, 상기 제1 단계로 복귀하는 제5 단계; 및
    확인 결과, 시편의 마지막 라인 스캔 영역까지 촬영이 완료된 경우, 촬영을 종료하고, 촬영된 전체 이미지를 각 조명별 이미지로 분리하는 제6 단계;를 포함하며,
    상기 제2 단계에서 획득된 라인 스캔 영역은 촬영된 라인 스캔 영상에 공백이 발생하지 않도록 이전 구간에서 획득된 라인 스캔 영상과 연속되는 것을 특징으로 하는 라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 단계는, 각 라인 스캔 영역을 조명개수 n으로 등분한 구간별로 n개의 조명을 순차적으로 변경하여 광을 조사하는 단계인 것을 특징으로 하는 라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 단계는, 획득된 라인 스캔 영상을 영상 처리 장치로 전송하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제6 단계는, 시편의 마지막 라인 스캔 영역까지 촬영이 완료된 경우, 상기 영상 처리 장치가 전송된 라인 스캔 영상들을 이용해 시편의 전체 이미지를 편집하고, 편집된 전체 이미지로부터 각 조명별 이미지를 분리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라인스캔 카메라를 이용한 결함 검사 방법.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109425614A (zh) * 2017-09-05 2019-03-05 Hb技术有限公司 为进行检测对象体表面的检测的双线光学检测系统
KR20190025151A (ko) * 2017-08-30 2019-03-11 한국기술교육대학교 산학협력단 라인 스캔 카메라를 이용한 자동차 정션 박스 터미널 단자 비전 검사 방법
KR102051969B1 (ko) 2019-07-09 2019-12-04 주식회사 푸름인더스트리 고속 검사가 가능하고 조명 교체 및 사이즈 변경이 가능한 라인스캔 검사장치 및 그의 자동 캘리브레이션 시스템
CN111197961A (zh) * 2018-10-30 2020-05-26 三星钻石工业股份有限公司 垂直微裂纹的厚度的检查装置及方法
CN113533364A (zh) * 2021-06-08 2021-10-22 北京兆维智能装备有限公司 一种检测液晶屏幕边缘缺陷的系统及其方法
KR102320174B1 (ko) * 2021-03-18 2021-11-02 주식회사 하이브비젼 프린지 메트릭 방법을 이용한 표면 검사 시스템
KR102329518B1 (ko) * 2020-06-24 2021-11-23 주식회사 크레셈 에어리어 스캔 카메라를 이용하여 대면적 기판 고속 검사를 위한 리니어 멀티영상 취득 방법
KR102357695B1 (ko) * 2020-08-03 2022-02-08 (주) 인텍플러스 외관 검사 시스템
WO2023068496A1 (ko) * 2021-10-20 2023-04-27 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 표면 검사 장치
US12081874B2 (en) 2020-03-20 2024-09-03 Hefei I-Tek Optoelectronics Co., Ltd. Camera multi-line time-division exposure processing method and system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000162146A (ja) * 1998-11-24 2000-06-16 Nippon Electro Sensari Device Kk 表面検査装置
JP2012026862A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Konica Minolta Business Technologies Inc 表面検査装置、表面検査方法
KR20120058443A (ko) * 2009-03-24 2012-06-07 오르보테크 엘티디. 다중 모드 이미징
JP2012194067A (ja) * 2011-03-16 2012-10-11 Olympus Corp 表面検査装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000162146A (ja) * 1998-11-24 2000-06-16 Nippon Electro Sensari Device Kk 表面検査装置
KR20120058443A (ko) * 2009-03-24 2012-06-07 오르보테크 엘티디. 다중 모드 이미징
JP2012026862A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Konica Minolta Business Technologies Inc 表面検査装置、表面検査方法
JP2012194067A (ja) * 2011-03-16 2012-10-11 Olympus Corp 表面検査装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190025151A (ko) * 2017-08-30 2019-03-11 한국기술교육대학교 산학협력단 라인 스캔 카메라를 이용한 자동차 정션 박스 터미널 단자 비전 검사 방법
KR102005345B1 (ko) * 2017-08-30 2019-07-31 한국기술교육대학교 산학협력단 라인 스캔 카메라를 이용한 자동차 정션 박스 터미널 단자 비전 검사 방법
CN109425614A (zh) * 2017-09-05 2019-03-05 Hb技术有限公司 为进行检测对象体表面的检测的双线光学检测系统
KR20190027042A (ko) * 2017-09-05 2019-03-14 주식회사 에이치비테크놀러지 검사대상체 표면 검사를 위한 듀얼 라인 광학 검사 시스템
KR101972517B1 (ko) * 2017-09-05 2019-05-02 주식회사 에이치비테크놀러지 검사대상체 표면 검사를 위한 듀얼 라인 광학 검사 시스템
CN111197961A (zh) * 2018-10-30 2020-05-26 三星钻石工业股份有限公司 垂直微裂纹的厚度的检查装置及方法
KR102051969B1 (ko) 2019-07-09 2019-12-04 주식회사 푸름인더스트리 고속 검사가 가능하고 조명 교체 및 사이즈 변경이 가능한 라인스캔 검사장치 및 그의 자동 캘리브레이션 시스템
US12081874B2 (en) 2020-03-20 2024-09-03 Hefei I-Tek Optoelectronics Co., Ltd. Camera multi-line time-division exposure processing method and system
KR102329518B1 (ko) * 2020-06-24 2021-11-23 주식회사 크레셈 에어리어 스캔 카메라를 이용하여 대면적 기판 고속 검사를 위한 리니어 멀티영상 취득 방법
KR102357695B1 (ko) * 2020-08-03 2022-02-08 (주) 인텍플러스 외관 검사 시스템
KR102320174B1 (ko) * 2021-03-18 2021-11-02 주식회사 하이브비젼 프린지 메트릭 방법을 이용한 표면 검사 시스템
CN113533364A (zh) * 2021-06-08 2021-10-22 北京兆维智能装备有限公司 一种检测液晶屏幕边缘缺陷的系统及其方法
WO2023068496A1 (ko) * 2021-10-20 2023-04-27 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 표면 검사 장치

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