KR101505738B1 - 불량 검사 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불량 검사 장치에 관한 것으로서, 상기 불량 검사 장치는 검사 대상물을 촬영하여 촬영된 영상을 복수의 원영상으로 출력하는 적어도 하나의 카메라, 그리고 상기 적어도 하나의 카메라에 연결되어 있고, 상기 적어도 하나의 카메라로부터 출력되는 상기 복수의 원영상을 판독하여, 각 원영상에서 설정 영역 내에 존재하는 영상을 복수의 기준 영상으로 추출하고, 각 기준 영상의 각 화소값을 이용하여 각 기준 영상에 대한 화소열 프로파일과 화소행 프로파일을 생성하여 각 기준 영상에서 검사가 행해지는 검사 영상을 추출하고, 각 검사 영상에서, 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이를 이용하여 상기 검사 대상물의 불량 여부를 판정하는 제어부를 포함한다. 이로 인해, 검사자에 의하지 않고 자동으로 검사 대상물의 불량 여부를 판정하므로, 생산 라인의 이동 속도를 검사자의 검사 능력에 맞게 감소시킬 필요가 없으므로, 제품의 생산성이 향상된다.

Description

불량 검사 장치 및 방법{APPARTUS AND METHOD FOR DETECTING DEFECT}

본 발명은 불량 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.

음료수 등을 담기 위한 병과 같은 제품은 성형하는 과정에서 성형 조건이나 작업 환경 등의 변화로 인해, 성형된 제품에 금(crack)이 발생하거나 가장자리부 등이 깨지는 불량이 발생한다.

특히, 제품이 유리와 같이 파손이 용이한 재료로 이루어져 있을 경우, 불량의 발생 위험은 더욱 증가한다.

따라서, 이러한 불량이 발생한 불량품을 선별하기 위해, 생산 라인에서 성형이 완료된 제품은 벨트 컨베이어(belt conveyor) 위에 위치하여 벨트 컨베이어의 동작에 따라 이동할 때 몸통이나 가장자리부 등에 불량이 발생했는지의 여부를 검사하는 품질 검사 공정을 거치게 된다.

이때, 검사자의 육안 검사를 통해 하거나 별도의 검사 시스템을 이용해 제품에 발생한 불량을 검사한 후, 벨트 컨베이어에서 불량품을 추출한다.

하지만, 육안 검사로 제품의 불량을 검사할 경우, 육안 검사를 위해 제품의 이동속도 즉, 벨트 컨베이어의 이동 속도를 설정 속도 이상으로 향상시키지 못하므로 생산성이 감소하고, 육안으로 미쳐 발견하지 못하는 불량이 발생할 경우 불량 확인을 못하여 제품의 불량률이 증가하는 문제가 발생한다.

검사 시스템을 이용하여 제품의 불량을 검사할 경우, 데이터 처리 등으로 인해 검사 시간이 오래 걸리고 검사의 정확도가 떨어지는 문제가 발생한다.

한국 등록실용신안공보 공고번호 20-0267533(공고일자: 2002년 03월 12일, 고안자: 김태성 외)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 검사 대상물의 검사 시간을 단축하여 생산성을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 검사 결과의 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명의 한 특징에 따른 불량 검사 장치는 검사 대상물을 촬영하여 촬영된 영상을 복수의 원영상으로 출력하는 적어도 하나의 카메라, 그리고 상기 적어도 하나의 카메라에 연결되어 있고, 상기 적어도 하나의 카메라로부터 출력되는 상기 복수의 원영상을 판독하여, 각 원영상에서 설정 영역 내에 존재하는 영상을 복수의 기준 영상으로 추출하고, 각 기준 영상의 각 화소값을 이용하여 각 기준 영상에 대한 화소열 프로파일과 화소행 프로파일을 생성하여 각 기준 영상에서 검사가 행해지는 검사 영상을 추출하고, 각 검사 영상에서, 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이를 이용하여 상기 검사 대상물의 불량 여부를 판정하는 제어부를 포함한다.

상기 제어부는 상기 기준 영상에서 각 화소열의 화소값을 더하여 각 화소열의 화소값을 그래프로 표시하여 상기 화소열 프로파일을 생성하고, 상기 기준영상에서 각 화소행의 화소값을 더하여 각 화소행의 화소값을 그래프로 표시하여 상기 화소행 프로파일을 생성하며, 상기 화소열 프로파일에서 화소값의 변화량이 이용해 두 부분을 검색하고 상기 화소행 프로파일에서 화소량의 변화량을 이용해 두 부분을 검색하여, 상기 기준 영상에서 이들 네 부분으로 에워싸여진 영역 내에 포함되는 영상을 상기 검사 영상으로 추출하는 것이 좋다.

상기 제어부는 상기 검사 영상에서 중심 화소열을 검색하고, 상기 중심 화소열을 기준으로 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이가 허용 화소값 오차보다 클 경우, 각 화소쌍의 화소를 불량 화소로 판정하고, 상기 인접하게 위치한 불량 화소의 개수가 설정 개수 이상일 경우, 상기 검사 대상물을 불량품으로 판정할 수 있다.

상기 허용 화소값 오차는 상기 설정 영역 내에서 상기 검사 대상물의 영상이 존재하지 않고 서로 좌우 대칭되는 제1 및 제2 기준 영역에서, 서로 좌우 대칭되는 상기 제1 기준 영역의 화소와 상기 제2 기준 영역의 화소의 화소값 차이에 대한 절대값의 평균값일 수 있다.

상기 제어부는 상기 검사 영상에서, 각 화소의 화소값을 기준 화소값과 비교하여, 상기 검사 영상의 각 화소의 화소값을 이진화시켜, '1'과 '0'의 화소값을 갖는 이진 검사 영상을 생성하는 것이 바람직하다.

상기 제어부는 상기 이진 검사 영상을 이용하여 상기 이진 검사 영역의 우측 내부 단부의 X축 및 Y축 좌표와 좌측 내부 단부의 X축 및 Y축 좌표를 산출하고, 상기 산출된 우측 내부 단부의 Y축 좌표가 서로 상이할 경우, 상기 이진 검사 영역의 기울어짐 각도를 산출하고, 상기 기울어짐 각도를 이용하여 상기 이진 검사 영상의 모든 화소의 좌표를 보정하여 상기 기울어짐을 보정한 최종 검사 영상을 생성하고, 상기 최종 검사 영상에서, 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이를 이용하여 상기 최종 검사 영상의 화소를 불량 화소와 정상 화소로 분리하는 것이 좋다.

상기 제어부는 상기 이진 검사 영상에 대한 화소열 프로파일을 산출하여, 상기 화소열 프로파일의 기울기 변화량을 이용해 내부 영역에서 우측 내부 단부와 좌측 내부 단부를 검색하고, 상기 우측 내부 단부에서부터 내부 영역 쪽으로 연속하게 위치한 적어도 하나의 제1 화소열과 상기 좌측 내부 단부에서부터 내부 영역 쪽으로 연속하게 위치한 적어도 하나의 제2 화소열을 검색하고, 상기 적어도 하나의 제1 화소열에서 상기 검사 대상물이 촬영된 화소 중에서 내부 영역과 인접하게 위치한 화소를 검색하고, 상기 적어도 하나의 제2 화소열에서 상기 검사 대상물이 촬영된 화소 중에서 내부 영역과 인접하게 위치한 화소를 검색하며, 상기 우측 내부 단부의 Y좌표값과 상기 적어도 하나의 제1 화소열에서 검색된 상기 화소의 Y좌표값에 대한 제1 평균값과 상기 좌측 내부 단부의 Y좌표값과 상기 적어도 하나의 제2 화소열에서 검색된 상기 화소의 Y좌표값에 대한 제2 평균값을 산출하며, 상기 제1 및 제2 평균값이 서로 상이할 경우, 상기 이진 검사 영역의 기울어짐 각도를 산출하고, 상기 기울어짐 각도를 이용하여 상기 이진 검사 영상의 모든 화소의 좌표를 보정하여 상기 기울어짐을 보정한 최종 검사 영상을 생성하고, 상기 최종 검사 영상에서, 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이를 이용하여 상기 최종 검사 영상의 화소를 불량 화소와 정상 화소로 분리하는 것이 좋다.

상기 특징에 따른 불량 검사 장치는 상기 검사 대상물이 검사 위치로 진입했는지의 여부를 판정하는 감지 신호를 상기 제어부로 출력하는 위치 감지부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 위치 감지부로부터 출력되는 감지 신호에 의해 상기 검사 위치로 상기 검사 대상물이 진입한 상태로 판정되면 상기 복수의 카메라를 구동시킬 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따른 불량 검사 방법은 검사 대상물을 촬영하여 얻어진 원영상을 판독하는 단계, 상기 원영상에서 설정 영역 내에 위치하는 영상을 기준 영상을 추출하는 단계, 상기 기준 영상의 각 화소값을 이용하여 상기 기준 영상에 대한 화소열 프로파일과 화소행 프로파일을 생성하고, 상기 화소열 프로파일과 상기 화소행 프로파일을 이용하여 검사 영역을 판정하고, 상기 기준 영상 중에서 상기 검사 영역 내에 존재하는 영상을 검사 영상으로 추출하는 단계, 상기 검사 영상에서, 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이를 이용하여 상기 검사 영상의 화소를 불량 화소와 정상 화소로 분리하는 단계, 상기 인접하게 위치한 상기 불량 화소의 개수를 설정 개수와 비교하는 단계, 그리고 상기 불량 화소의 개수가 상기 설정 개수 이상일 경우, 상기 검사 대상물을 불량품을 판정하는 단계를 포함한다.

상기 검사 영상 추출 단계는, 상기 기준 영상에서 각 화소열의 화소값을 더하여 각 화소열의 화소값을 그래프로 표시하여 상기 화소열 프로파일을 생성하는 단계, 상기 기준영상에서 각 화소행의 화소값을 더하여 각 화소행의 화소값을 그래프로 표시하여 상기 화소행 프로파일을 생성하는 단계, 상기 화소열 프로파일에서 화소값의 변화량을 이용해 두 부분을 검색하고 상기 화소행 프로파일에서 화소량의 변화량을 이용해 두 부분을 검색하여, 상기 네 부분으로 에워싸여진 영상을 상기 검사 영역으로 판정하는 단계, 그리고 상기 기준 영상에서 상기 검사 영역 내에 포함되는 영상을 상기 검사 영상으로 추출하는 단계를 포함하는 것이 좋다.

상기 불량 화소 및 정상 화소 분리 단계는 상기 검사 영상에서 중심 화소열을 검색하는 단계, 상기 중심 화소열을 기준으로 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이가 허용 화소값 오차보다 큰지를 판정하는 단계, 그리고 상기 화소값의 차이가 상기 허용 화소값 오차보다 클 경우, 각 화소 쌍의 화소를 불량 화소로 판정하고, 상기 화소값의 차이가 상기 허용 화소값 오차 이하인 경우 각 화소쌍의 화소를 정상 화소로 판정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 허용 화소값 오차는 상기 설정 영역 내에서 상기 검사 대상물의 영상이 존재하지 않고 서로 좌우 대칭되는 제1 및 제2 기준 영역에서, 서로 좌우 대칭되는 상기 제1 기준 영역의 화소와 상기 제2 기준 영역의 화소의 화소값 차이에 대한 절대값의 평균값일 수 있다.

상기 특징에 따른 불량 검사 방법은 상기 검사 영상에서, 각 화소의 화소값을 기준 화소값과 비교하는 단계, 상기 화소값이 상기 기준 화소값보다 크면 상기 화소값을 '1'또는 '0'으로 하고, 상기 화소값이 상기 기준 화소값보 이하이면 상기 화소값을 '1'또는 '0'으로 하여, 상기 검사 영상을 이진 검사 영상으로 생성하는 단계, 상기 이진 검사 영상에서, 내부 우측 단부와 내부 좌측 단부를 검색하는 단계, 상기 내부 우측 단부의 Y축 좌표와 상기 내부 좌측 단부의 Y축 좌표를 이용하여, 상기 내부 우측 단부의 Y축 좌표와 상기 내부 좌측 단부의 Y축 좌표가 상이한지를 판단하는 단계, 상기 내부 우측 단부의 Y축 좌표와 상기 내부 좌측 단부의 Y축 좌표가 상이한 상태로 판정되면, 상기 내부 우측 단부와 상기 내부 좌측 단부를 직선으로 연결한 선을 빗변으로 갖는 삼각형을 이용하여 상기 이진 검사 영상의 기울어짐 각도를 산출하는 단계, 그리고 상기 이진 검사 영상의 각 화소에 대한 X축 및 Y축 좌표와 상기 기울어짐 각도를 이용하여, 상기 이진 검사 영상의 각 화소에 대한 X축 및 Y축 좌표를 기울어짐 각도가 보정된 좌표로 변환하여 최종 검사 영상을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 불량 화소 및 정상 화소 분리 단계는 상기 최종 검사 영상에서, 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이를 이용하여 상기 최종 검사 영상의 화소를 불량 화소와 정상 화소로 분리할 수 있다.

상기 내부 우측 단부 및 내부 좌측 단부 검색 단계는 상기 화소열 프로파일에서 화소값의 변화량을 이용해 두 지점을 검색하고 상기 화소행 프로파일에서 화소량의 변화량을 이용해 두 지점을 검색하여, 상기 네 지점으로 에워싸여진 영상을 상기 검사 영역으로 판정하는 단계, 상기 검사 영역에서 상부쪽에 위치한 X축의 변의 가운데에 위치한 화소를 제1 중심 화소로 검색하는 단계, 상기 제1 중심 화소에서 Y축 방향으로 화소 단위로 이동하면서 화소의 색상이 검정색에서 백색으로 변하는 제1 화소를 찾아 제1 화소의 좌표를 검색하고, 상기 제1 화소에서 상기 Y축 방향으로 화소 단위로 이동하면서 화소의 색상이 백색에서 검정색으로 변하는 제2 화소의 좌표를 검색하는 단계, 상기 제1 화소의 Y축 좌표와 상기 제2 화소의 Y축 좌표 사이의 가운데에 위치하는 화소를 제2 중심 화소로 검색하는 단계, 상기 제2 중심 화소에서 우측 방향 및 좌측 방향으로 화소 단위로 이동하면서 처음으로 검정색을 표시하는 화소를 탐색하는 단계, 상기 처음으로 검정을 표시하는 화소 바로 위와 바로 아래에 위치하는 화소 중 백색을 표시하는 화소를 탐색하는 단계, 그리고 상기 백색을 표시하는 화소에서 우측 방향 및 좌측 방향으로 한 화소 이동하여 검정색을 표시하는 화소를 탐색하는 제1 동작과 상기 우측 방향 및 좌측 방향으로 한 화소 이동하여 상기 백색을 표시하는 상기 화소 바로 위와 바로 아래에 위치하는 화소 중 백색을 표시하는 화소를 탐색하는 제2 동작 각각을 적어도 한번 실시하여, 해당 화소의 바로 위 및 바로 아래의 화소가 모두 검정색을 표시하는 상기 해당 화소가 검색하여 상기 내부 우측 단부 및 상기 내부 좌측 단부로 정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 특징에 따른 불량 검사 방법은 상기 검사 영상에서, 각 화소의 화소값을 기준 화소값과 비교하는 단계, 상기 화소값이 상기 기준 화소값보다 크면 상기 화소값을 '1'또는 '0'으로 하고, 상기 화소값이 상기 기준 화소값 이하이면 상기 화소값을 '1'또는 '0'으로 하여, 상기 검사 영상을 이진 검사 영상으로 생성하는 단계, 상기 이진 검사 영상에 대한 화소열 프로파일을 산출하여, 상기 화소열 프로파일의 기울기 변화량을 이용해 내부 영역에서 우측 내부 단부와 좌측 내부 단부를 검색하는 단계, 상기 우측 내부 단부에서부터 내부 영역 쪽으로 연속하게 위치한 적어도 하나의 제1 화소열과 상기 좌측 내부 단부에서부터 내부 영역 쪽으로 연속하게 위치한 적어도 하나의 제2 화소열을 검색하는 단계, 상기 적어도 하나의 제1 화소열에서 상기 검사 대상물이 촬영된 화소 중에서 내부 영역과 인접하게 위치한 화소를 검색하고, 상기 적어도 하나의 제2 화소열에서 상기 검사 대상물이 촬영된 화소 중에서 내부 영역과 인접하게 위치한 화소를 검색하는 단계, 상기 우측 내부 단부의 Y좌표값과 상기 적어도 하나의 제1 화소열에서 검색된 상기 화소의 Y좌표값에 대한 제1 평균값과 상기 좌측 내부 단부의 Y좌표값과 상기 적어도 하나의 제2 화소열에서 검색된 상기 화소의 Y좌표값에 대한 제2 평균값을 산출하는 단계, 상기 제1 및 제2 평균값이 서로 상이할 경우, 상기 내부 우측 단부와 상기 내부 좌측 단부를 직선으로 연결한 선을 빗변으로 갖는 삼각형을 이용하여 상기 이진 검사 영상의 기울어짐 각도를 산출하는 단계, 그리고 상기 이진 검사 영상의 각 화소에 대한 X축 및 Y축 좌표와 상기 기울어짐 각도를 이용하여, 상기 이진 검사 영상의 각 화소에 대한 X축 및 Y축 좌표를 기울어짐 각도가 보정된 좌표로 변환하여 최종 검사 영상을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 불량 화소 및 정상 화소 분리 단계는 상기 최종 검사 영상에서, 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이를 이용하여 상기 최종 검사 영상의 화소를 불량 화소와 정상 화소로 분리할 수 있다.

상기 기울어짐 각도가 보정된 좌표는 다음의 수학식에 의해 산출될 수 있다

(여기서, θ는 기울어짐 각도이고, X 및 Y는 각각 이진 검사 영상의 각 화소에 대한 X축 및 Y축 좌표이며, X'및 Y'는 각각 이진 검사 영상의 각 화소에 대한 기울어짐 각도가 보정된 X축 및 Y축 좌표이다).

이러한 특징에 따르면, 검사자에 의하지 않고 자동으로 검사 대상물의 불량 여부를 판정하므로, 생산 라인의 이동 속도를 검사자의 검사 능력에 맞게 감소시킬 필요가 없으므로, 제품의 생산성이 향상된다.

또한, 검사 대상물에 대한 실제 촬영 영상의 좌우 대칭 상태를 이용하여 검사 대상물의 불량 여부를 판정하므로, 검사의 정확도가 증가한다. 이로 인해, 불량 검사 동작의 신뢰성이 향상되고, 사용자의 안정성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 병 검사 장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 병 검사 장치의 장착 상태를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 한 실시예에 따른 병 검사 방법의 동작 순서도이다.
도 4는 도 3b에 도시한 기울어짐 보정 방법의 한 예를 도시한 순서도이다.
도 5는 도 3b에 도시한 기울어짐 보정 방법의 다른 예를 도시한 순서도이다.
도 6는 본 발명의 한 실시예에 따라 제1 및 제2 카메라에 의해 촬영되는 병의 촬영 범위를 도시한 도면이다.
도 7는 본 발명의 한 실시예에 따라 제1 및 제2 카메라에 의해 촬영된 영상의 한 예를 도시한 도면으로서, (a)는 제1 카메라에 의해 촬영된 병의 좌측 부분에 대한 영상이고, (b)는 제2 카메라에 의해 촬영된 병의 우측 부분에 대한 영상이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 좌측 기준 영상을 이용하여 산출된 화소열 프로파일과 화소행 프로파일을 도시한 도면이다.
도 9은 도 8에 도시한 좌측 기준 영상에서 추출된 검사 영상을 도시한 도면이다.
도 10의 (a)는 본 발명의 한 실시예에 따라 기울어진 이진 기준 영상의 기울어짐을 보정하기 위한 우측 내부 단부와 좌측 내부 단부를 검색하는 과정의 한 예를 개략적으로 도시한 도면이고, (b)는 기울어짐 보정된 이진 기준 영상을 도시한 도면이다.
도 11의 (a)는 본 발명의 한 실시예에 따라 기울어진 이진 기준 영상의 기울어짐을 보정하기 위한 우측 내부 단부와 좌측 내부 단부를 검색하는 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이고, (b)는 (a)에 대한 화소열 프로파일을 도시한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 불량 검사 장치 및 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 불량 검사 장치 및 방법의 한 실시예로서, 본 명세서에서는 병입구에 발생한 불량을 검사하는 병 검사 장치 및 방법에 대하여 기술한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 병 검사 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1에 도시한 것처럼, 병 검사 장치는 검사 위치로 검사 받을 검사 대상물인 병(101)이 진입했는지의 여부를 감지하여 해당 상태의 감지 신호를 출력하는 위치 감지부(11), 검사 위치에 위치한 병(101)의 복수 부분을 각각 촬영하여 촬영된 영상을 획득하는 복수의 카메라(21, 22), 위치 감지부(10)와 복수의 카메라(21, 22)에 연결되어 있고 복수의 카메라(21, 22)로부터 인가되는 영상을 이용하여 병(101)에 발생한 금이나 깨짐을 판별해 병(101)의 불량품을 선별하는 제어부(30), 제어부(30)와 연결되어 있는 메모리(40), 제어부(30)에 연결되어 있고 제어부(30)의 제어에 따라 점멸하는 복수의 조명부(51, 52), 제어부(30)에 연결되어 있고 제어부(30)에서 출력되는 정보를 표시하여 불량이 발생한 병(101)의 위치를 표시하는 표시부(61), 그리고 제어부(30)에 연결되어 있고 제어부(30)의 제어에 따라 점등되어 불량품이 발생한 상태를 나타내는 경고등(71)을 구비한다.

도 2에 도시한 것처럼, 검사를 위한 복수의 병(101)은 벨트 컨베이어(102) 위에 나란히 위치하여 벨트 컨베이어(102)의 이동에 의해 정해진 방향과 정해진 속도로 이동한다.

위치 감지부(11)는 지지대(103)에 고정되어 있고, 벨트 컨베이어(102)를 따라 이동하는 병(101) 쪽으로 적외선과 같은 빛을 발사하고 빛의 반사 여부를 이용해 원하는 위치, 즉 검사 위치에 병(101)이 진입했는지의 여부를 감지한다.

복수의 카메라(21, 22) 각각은 검사 위치에 위치한 병(101)의 복수의 부분을 촬영하여 영상을 생성한 후 생성된 영상을 제어부(30)로 출력한다. 이때, 각 카메라(21, 22)의 설치 위치에 따라 병(101)의 촬영 부위가 달라지므로, 각 카메라(21, 22)의 설치 위치에 따라 서로 병(101)의 다른 부분이 촬영 된다.

본 예에서, 복수의 카메라(21, 22)는 CCD(charge coupled device) 카메라를 이용하고, 검사 위치에 진입한 검사 대상물인 해당 병(101)의 병입구의 좌측 부분과 우측 부분을 각각 촬영하는 두 개의 제1 및 제2 카메라(21, 22)를 구비한다.

하지만, 병(101)을 촬영하는 카메라(21, 22)의 개수와 설치 위치는 필요에 따라 가감할 수 있다. 또한, 복수의 카메라(21,22)는 CCD 카메라와 같이 영상을 획득하는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 이미지 센서(image sensor)를 이용한 CMOS 카메라가 사용될 수 있다.

이러한 복수의 카메라(21, 22)는 도 1에 도시한 것처럼 지지대(103)에 서로 이격되게 고정되어 있다.

해당 병(101)의 병입구 상부면의 좌측 부분과 우측 부분을 각각 촬영하기 위해, 복수의 카메라(21, 22)는 해당 병(101)의 병입구 상부면보다 높은 위치에 장착되고 두 카메라(21, 22)의 광축이 이루는 각도는 80도 내지 95도 일수 있다.

도 2에 도시한 것처럼, 위치 감지부(11)는 서로 이격되어 있는 두 카메라(21, 22) 사이에 위치하여, 벨트 컨베이어(102)를 따라 이동하는 병(101)의 이동 위치를 판정하게 된다.

각 카메라(21, 22)에 의해 촬영된 영상은, 도 6에 도시한 것처럼, 병 입구부, 즉 병 입구 상부면(1011)과 이 상부면(1011)에서부터 병바닥 쪽으로 정해진 길이까지 위치한 병 입구 측면이 함께 촬영된다.

예를 들어, 도 6에 도시한 것처럼, 제1 카메라(21)에 촬영되는 부분은 원형의 단면 형상을 갖는 병 입구 상부면(1011)의 좌우 대칭선(L1)을 중심으로 병 입구부의 좌측 부분이고, 제2 카메라(22)에 촬영되는 부분은 대칭선(L1)을 중심으로 병 입구부의 오른쪽 부분이다.

제1 카메라(21)에 의해 촬영되는 촬영 범위(AR1)와 제2 카메라(22)에 의해 촬영되는 촬영 범위(AR2)는 대칭선(L1)을 중심으로 서로 중복되는 영역(AR3)을 갖는다.

제어부(30)는 위치 감지부(11)와 제1 및 제2 카메라(21, 22)에 연결되어 있는 제어기(31)와 제어기(31)에 연결되어 있는 메모리(32)를 구비한다.

이때, 제어기(31)는 위치 감지부(11)로부터의 감지 신호에 의해 해당 병(101)이 검사 위치에 진입한 상태로 판정되면, 복수의 조명부(51, 52)와 복수의 카메라(21, 22)를 구동하여 해당 병(101)의 병입구부의 좌측 부분과 우측 부분을 촬영하여 병입구부의 좌측 부분의 영상[이하, '좌측 원영상(original image)'이라 함]과 병입구부의 우측 부분의 영상(이하, '우측 원영상'이라 함)을 얻는다.

복수의 카메라(21, 22)를 통해 해당 병(101)의 좌측 원영상과 우측 원영상이 얻어지면, 제어기(31)는 좌측 원영상과 우측 원영상 각각을 처리하여, 해당 병(101)의 좌측 부분과 우측 부분 중 적어도 하나에 금이나 깨짐과 같은 불량이 발생하는지를 판정하고 해당 병(101)의 좌측 부분과 우측 부분 중 적어도 하나에 불량이 발생한 상태로 판정되면, 해당 병(101)을 불량품으로 판정한다.

이러한 제어기(31)의 동작은 다음에 자세히 설명한다.

메모리(32)는 제어기(31)의 제어 동작 중에 발생한 데이터를 저장하기 위한 것이다.

메모리(40)는 불량으로 판정된 병(101)에 대한 좌측 원영상과 우측 원영상을 저장한다.

본 예의 경우, 제어기(31)의 제어 동작 중에 발생한 데이터를 저장하는 메모리(32)와 불량으로 판정된 병(101)의 촬영 영상인 좌측 원영상과 우측 원영상을 저장하는 메모리(40)를 각각 별개로 구비하고 있지만, 하나의 메모리(31, 또는 40) 만을 이용하여 원하는 데이터와 촬영된 원영상을 저장할 수 있다.

복수의 조명부(51, 52) 각각은 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)나 할로겐등(halogen lamp) 등으로 이루어져 있다.

이러한 조명부(51, 52)는 위치 감지부(11)로부터 인가되는 감지 신호에 의해 검사 위치에 병(101)이 진입한 상태로 판정되면 제어기(31)의 제어 동작에 의해 점등되어, 제1 카메라(21)와 제2 카메라(22)의 촬영을 위한 조명을 제공한다.

하지만, 대안적인 예에서, 조명부(51, 52)의 점등 속도가 검사 대상물(예, 병)의 진입 속도보다 느리거나, 반복적인 점등과 소등 동작으로 인한 조명부(51, 52)의 수명 단축을 방지하기 위해, 조명부(51, 52)의 점등 동작과 소등 동작은 제어기(31)의 제어 동작에 무관하게 별도로 행해질 수 있다.

예를 들어, 스위치 등을 이용하여, 검사 대상물의 검사 장치가 동작 중일 때 조명부(51, 52)는 점등 상태를 유지하고, 검사 장치의 동작이 중지되면 조명부(51, 52) 역시 점등 상태에서 소등 상태로 전환될 수 있다.

도 2에 도시한 것처럼, 제1 및 제2 조명부(51, 52) 각각은 제1 및 제2 카메라(21, 22)의 반대편에 제1 및 제2 카메라(21, 22) 각각과 대응되게 위치한다.

이러한 제1 및 제2 조명부(51, 52)의 동작에 의해, 제1 및 제2 카메라(21, 22)의 촬영 방향 쪽으로 조명이 제공되어 촬영된 영상의 선명도는 향상된다.

표시부(61)는 액정 표시 장치(LCD) 등으로 이루어져 있고, 제어기(31)의 제어 동작에 따라 불량으로 판정된 병(101)의 위치를 표시하여, 관리자가 용이하게 불량품을 벨트 컨베이어(102)에서 제거하도록 한다.

또한, 경고등(71)은 발광 다이오드 등으로 이루어져 있고, 제어기(31)의 제어 동작에 의해 불량이 발생할 때마다 점등되어 불량 발생 상태를 관리자에게 알려준다. 이때, 경고등(71)은 설정 시간이 경과하면 소등되거나 관리자 등에 의한 별도의 스위칭 동작에 응답하여 제어기(31)에 의해 소등될 수 있다.

다음, 도 3을 참고로 하여, 이러한 구조를 갖는 병 검사 장치의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 동작에 필요한 전원이 공급되어 병 검사 장치의 동작이 시작되면, 제어부(30)의 제어기(31)가 동작을 시작한다(S10).

따라서, 제어기(31)는 위치 감지부(11)로부터 인가되는 감지 신호를 판독하여(S11), 벨트 컨베이어(102)를 따라 이동하는 복수의 병(101) 중 하나가 검사 위치로 진입했는지의 여부를 판정한다(S12).

검사 위치로 병(101)이 진입한 상태로 판정되면(S12), 제어기(31)는 제1 및 제2 조명부(51, 52)로 구동 신호를 출력하여 제1 및 제2 조명부(51, 52)를 동작시킨다(S13).

그런 다음, 제1 및 제2 카메라(21, 22)를 구동시켜(S14) 검사 위치로 진입한 해당 병(101)을 좌측 방향과 우측 방향에서 각각 촬영해, 병(101)의 좌측 부분에 해당하는 좌측 원영상과 병(101)의 우측 부분에 해당하는 우측 원영상을 획득한다.

한 예로, 좌측 및 우측 원영상의 해상도는 각각 1024화소수×768화소수일 수 있다.

획득한 좌측 원영상과 우측 원영상의 예를 각각 도 7의 (a)와 (b)에 도시한다.

이처럼, 제1 및 제2 카메라(21, 22)의 촬영 동작에 의해 각각 얻어진 좌측 원영상과 우측 원영상은 제1 및 제2 카메라(21, 22)에 의해 제어기(31)로 보내진다.

하지만, 단계(S12)에서 위치 감지부(11)에 의해 검사 위치로 병(101)이 진입하지 않은 상태로 판정되면, 제어기(31)는 단계(S11)로 넘어가 위치 감지부(11)의 출력 신호를 판독하여 검사 위치로 병(101)이 진입했는지를 판정한다.

단계(S14)에서 제1 및 제2 카메라(21, 22)를 구동시킨 후, 제어기(31)는 제1 및 제2 카메라(21, 22)의 출력 신호를 판독하여(S15) 제1 및 제2 카메라(21, 22)로부터 각각 좌측 원영상과 우측 원영상이 모두 입력되었는지를 판정한다(S16).

제1 및 제2 카메라(21, 22) 각각으로부터 좌측 원영상과 우측 원영상이 모두 제어기(31)로 인가되면, 제어기(31)는 좌측 원영상과 우측 원영상을 메모리(31)에 저장하고 좌측 원영상과 우측 원영상을 이용해 좌측 기준 영상과 우측 기준 영상을 추출하여 추출된 영상을 메모리(32)에 저장한다(S17). 이로 인해, 메모리(32)에는 각 기준 영상을 이루는 화소의 X좌표 및 Y좌표 그리고 각 화소의 화소값을 저장된다.

하지만, 제1 및 제2 카메라(21, 22) 각각으로부터 좌측 원영상과 우측 원영상 중 적어도 하나가 제어기(31)로 입력되지 않으면(S16), 제어기(31)는 좌측 원영상과 우측 원영상 중 적어도 하나가 입력되지 않고 경과한 경과 시간, 예를 들어, 제1 및 제2 카메라(21, 22)를 구동시간 후부터 경과된 시간이 설정 시간을 초과했는지를 판정한다(S18).

경과 시간이 설정 시간을 초과하지 않은 상태로 판정되면(S18), 제어기(31)는 설정 시간 내에 촬영된 원영상을 전송하지 않은 카메라에 이상이 발생한 상태로 판정한다.

따라서, 제어기(31)는 경고등(71)을 동작시키고(S19), 표시부(61)를 통해 촬영된 원영상을 전송하지 않은 카메라가 어느 것인지 표시한다(S20).

이로 인해, 제1 및 제2 카메라(21, 22) 중 적어도 하나가 정상적으로 동작하지 않을 경우, 관리자는 표시부(61)와 경고등(71)의 동작 상태를 확인하여 신속하고 정확하게 이상이 발생한 카메라(21, 22)를 교체하거나 점검하게 된다.

다시 단계(S17)로 넘어가, 좌측 및 우측 기준 영상은 도 7에 도시한 것처럼 좌측 및 우측 원영상에서 설정 영역(PA) 내에 포함되는 영상이다.

이때, 설정 영역(PA)은 마우스(mouse) 등과 같은 입력 장치를 통해 지정된 복수의 지점(즉, 화소)에 대한 X축 좌표와 Y축 좌표를 이용해 정해지며, 이러한 설정 영역(PA)은 이미 정해져 메모리(32) 내에 저장된다.

설정 영역(PA)은 좌측 및 우측 원영상의 해상도나 제1 및 제2 카메라(21, 22)의 촬영 각도 등에 따라 변경된다.

다음, 추출된 좌측 및 우측 기준 영상의 화소값을 이용하여 각 기준 영상에 대한 화소열 프로파일(profile)(VP)과 화소행 프로파일(HP)을 산출한 후, 이 화소열 프로파일(VP)과 화소행 프로파일(HP)을 이용해 각 좌측 기준 영상 및 우측 기준 영상에서 검사 영역(TA)에 존재하는 좌측 및 우측의 검사 영상(즉, 좌측 검사 영상과 우측 검사 영상)을 추출한다(S21).

좌측 및 우측 검사 영상을 추출하기 위해, 제어기(31)는, 도 8에 도시한 것처럼, 기준 영상에서, 동일한 열에 위치한 화소(PX)의 열인 각 화소열의 화소값(즉, 계조값)을 더하여 산출된 각 화소열의 화소값을 그래프로 표시하여 기준 영상의 모든 화소열에 해당하는 화소열 프로파일(VP)을 생성하고, 동일한 행에 위치한 화소(PX)의 행인 각 화소행의 화소값을 더하여 산출된 각 화소행의 화소값을 그래프로 표시하여 화소행 프로파일(HP)을 생성한다.

이때, 좌측 및 우측 각 기준 영상에서 병(101)이 존재하는 부분은 그렇지 않은 부분에 비해 어둡게 촬영되고, 본 예의 경우, 어두울수록 화소값이 감소함에 따라, 병(101)의 영상이 존재하는 화소열이나 화소행에 대응하는 프로파일(VP, HP)의 화소값은 그렇지 않은 부분의 화소값보다 낮은 값을 갖게 된다.

본 예에서, 화소의 화소값이 최대치(예, 255)일 때 화소는 백색을 표시하고, 화소값이 최소치(예, 0)일 때 해당 화소는 검정색을 표시하므로, 병(101)의 영상이 존재하는 부분, 특히, 병(101)의 병 입구의 가장자리 부분에 위치하는 화소행과 화소열에 대응하는 프로파일(VP, HP)의 화소값은 병(101)이 존재하지 않은 부분보다 작다.

또한, 병(101)의 영상이 존재하는 부분에서, 병 입구의 가장자리 부분이 다른 부분에 대해 검게 촬영되므로, 가장자리 부분은 다른 부분에 비해 작은 화소값을 갖는다.

따라서, 각 프로파일(VP, HP)에서, 화소값이 제일 크게 감소하는 두 지점, 즉 화소값의 변화량이 제일 크게 감소하는 두 지점(P11, P21)과 화소값이 제일 크게 증가하는 지점, 즉 화소값의 변화량이 제일 크게 증가하는 두 지점(P12, P22)에 대응하는 화소(PX)의 X좌표와 Y좌표를 산출한다.

이때, 화소열 프로파일(VP)과 화소행 프로파일(HP)에서 각각 화소값이 제일 크게 감소하는 지점(P11, P21)은 병(101)의 영상이 촬영되지 않다가 처음으로 병(101)의 영상이 촬영된 부분(또는 화소)(P11)이거나 촬영된 병(101)의 영상 중 병 입구와 같은 가장자리 부분이 촬영된 부분(또는 화소)(P21)이다.

또한, 화소열 프로파일(VP)과 화소행 프로파일(HP)에서 화소값이 제일 크게 증가하는 두 지점(P12, P22)은 병(101)의 영상이 촬영되었다가 병(101)의 영상이 촬영되지 않은 부분(또는 화소)(P12)이거나 촬영된 병(101)의 영상과 바로 인접해 있는 병(101)의 영상이 촬영되지 않은 부분(P22)을 의미한다.

따라서, 화소열 프로파일(VP)에서 산출된 지점(P11, P12)은 X축에서 병 입구의 외부 가장자리의 시작 부분(또는 시작 화소)과 끝 부분(또는 끝 화소)을 각각 의미하여 병 입구의 X축 좌표(X1, X2)를 제공하고, 화소행 프로파일(HP)에서 산출된 지점(P21, P22)은 Y축에서 병 입구의 외부 가장자리의 시작 부분과 끝 부분을 각각 의미하여 병 입구의 Y축 좌표(Y1, Y2)를 제공한다.

이때, 화소열 프로파일(VP)과 화소행 프로파일(HP)을 이용해 산출된 가장자리 부분(P11, P12, P21 P22)에 기초하여 산출되는 병 입구에 해당하는 X축 좌표(X1, X2)와 Y축 좌표(Y1, Y2)는 좌측 및 우측 기준 영상에 대하여 각각 산출된다.

이로 인해, 제어기(31)는 각 좌측 및 우측 기준 영상에서, 두 개의 X축 좌표(X1, X2)와 두 개의 Y축 좌표(Y1, Y2)를 조합한 총 네 개의 좌표[(X1, Y1), (X1, Y2), (X2, Y1) 및 (X2, Y2)]에 위치하는 네 개의 화소(PX)를 꼭지점으로 하여 형성된 사각형 영역에 포함된 영상을 추출하여 좌측 검사 영상과 우측 검사 영상으로 생성한다.

도 9에 도 7의 (a)에 도시한 좌측 원영상에 대한 좌측 검사 영상의 한 예를 도시한다.

이때, 네 개의 좌표[(X1, Y1), (X1, Y2), (X2, Y1) 및 (X2, Y2)]를 기초하여 형성된 사각형의 영역을 검사 영역(TA)이라 한다.

이처럼, 각 우측 기준 영상과 좌측 기준 영상에 대한 우측 검사 영상과 좌측 검사 영상이 추출되면, 제어기(31)는 각 기준 영상을 구성하는 모든 화소의 화소값을 이진수(0 또는 1)로 변환하는 이진화를 실시하여 좌측 및 우측 검사 영상의 각 화소값을 8비트(bit)에서 2비트로 변환한 좌측 및 우측 이진 검사 영상을 산출한다(S22).

이처럼, 좌측 검사 영상과 우측 검사 영상이 각각 이진화됨에 따라 좌측 검사 영상과 우측 검사 영상에 대한 데이터의 크기가 감소되므로, 제어기(31)의 처리 속도가 크게 향상된다.

본 예에서, 좌측 검사 영상과 우측 검사 영상을 이진화하기 위해, 좌측 검사 영상과 우측 검사 영상을 구성하는 각 화소의 화소값이 기준 화소값보다 크면 해당 화소의 화소값은 백색을 표시하는 '1'로 변환하고 기준 화소값 이하이면 해당 화소의 화소값은 검정색을 표시하는 '0'로 변환한다.

본 예의 경우, 화소값이 최대값(예, 255)을 가질 때 화소는 백색을 표시하고, 화소값이 최소값(0)일 때 화소는 검정색을 표시하지만, 이와는 반대일 경우, 각 화소의 화소값이 기준 화소값보다 크면 해당 화소의 화소값은 백색을 표시하는 '0'로 변환하고 기준 화소값 이하이면 해당 화소의 화소값은 검정색을 표시하는 '1'로 변환되는 이진화 동작이 행해질 수 있다.

이때, 좌측 검사 영상과 우측 검사 영상의 각 화소에 대한 화소값만 이진화시키고 각 화소에 대한 X 좌표와 Y좌표는 변경하지 않는다.

기준 화소값은 비교 영역(CA)의 평균 화소값으로서, 비교 영역(CA)은 도 8에 도시한 것처럼, 촬영된 좌측 원영상과 우측 원영상에서 병(101)의 영상이 촬영되지 않은 부분, 즉, 병(101)이 존재하지 않는 부분의 일부로서, 비교 영역(CA)의 크기는 필요에 따라 가감되므로 비교 영역(CA)을 구성하는 화소(PX)의 개수 역시 가감된다.

벨트 컨베이어(102)는 모터(motor) 등을 이용하여 모터에 연결된 벨트를 회전시켜 병(101)과 같은 원하는 물건을 운송하는 것이다. 따라서, 이러한 벨트 컨베이어(102)가 동작할 때 진동이 발생하고 이러한 진동은 그 위에 위치한 병(101)에 전달되어 벨트 컨베이어(102)에 의해 이동하는 병(101)에는 흔들림 현상이 발생한다.

흔들림이 발생할 때 제1 또는 제2 카메라(21, 22)에 의한 촬영이 행해지면, 획득된 좌측 및 우측 원영상은 좌우 대칭되는 병 입구의 좌측 단부와 우측 단부가 동일한 위치의 Y축에 위치하지 않고 비틀어지는 기울어진 영상이 된다

기울어진 영상을 보정하여 좌우 대칭되는 병 입구의 부분이 동일한 위치의 Y축에 위치하는 평행한 영상이 되도록 제어기(31)는 기울어짐 보정 동작을 실시한다.

따라서, 제어기(31)는 산출된 좌측 및 우측 이진 검사 영상을 이용하여, 좌측 및 우측 이진 검사 영상 각각에 대해 Y축 방향으로의 기울어짐이 발생했는지를 판정해 기울어짐이 발생한 상태일 때, Y 방향으로의 기울어짐을 보정해 좌측 및 우측 이진 검사 영상을 기울어짐 없이 평행한 영상으로 변환한다(S23).

다음, 도 4와 도 10를 참고로 하여, 기울어짐 보정 동작의 한 예를 설명한다. 도 10의 (a)와 (b)는 제어기(31)의 기울어짐 보정 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면으로서, 도 7에 도시한 좌측 원영상과 우측 원영상과는 관계가 없는 이진 검사 영상이다.

도 10의 (a)에 도시한 것처럼, 제어기(31)는 먼저, 좌측 및 우측 이진 검사 영상 각각에서 X축 방향에서의 중심 화소(제1 중심 화소)(C1)를 찾는다(S231).

중심 화소(C1)는, 도 10의 (a)에 도시한 것처럼, 검사 영역 내에서 X축의 가운데에 위치하는 화소이다.

따라서, 화소열 프로파일(VP, HP)을 이용해 획득한 네 지점의 좌표[(X1, Y1), (X1, Y2), (X2, Y1) 및 (X2, Y2)] 중 Y축 방향으로 상부 쪽에 위치한 두 지점[(X1, Y2), (X2, Y2)] 사이[즉, 검사 영역(TA)에서 상부 쪽에 위치한 가로변(X축 변)]에서 가운데에 위치하는 화소를 중심 화소(C1)로 한다.

이때, 도 10의 (a)에서 중심 화소(C1)의 화소값은 백색인 '1'이지만, 검정색인 '0'을 가질 수 있다

이렇게 중심 화소(C1)가 찾아지면, 제어기(31)는 이 중심 화소(C1)를 기준으로 하여, 병입구의 가장자리로 에워싸여진 내부 영역(IA)에서 Y축 방향으로 대략 가운데에 위치한 화소를 찾아 중심 화소(제2 중심 화소)(C2)로 정한다(S232).

이를 위해, 제어기(31)는 중심 화소(C1)에서 수직방향(즉, Y축 방향)을 따라 아래쪽으로 화소 단위로 이동하면서, 화소값이 검정색인 '0'에서 백색인 '1'로 변하는 화소(제1 화소)(PX11)를 찾아 이 화소(PX11)의 좌표를 메모리(31)에서 탐색하고, 다시 백색에서 검정색으로 변하는 화소(제2 화소)(PX12)를 찾아 이 화소(PX12)의 좌표를 메모리(31)에서 좌표를 찾는다.

이들 두 화소(PX11, PX12)는 병입구의 가장자리로 에워싸여진 내부 영역(IA)에 존재하는 화소로서, 동일한 화소열에 위치하므로 동일한 X 좌표를 갖는다.

이미, 메모리(32) 내에 검사 영역(TA)에 해당하는 모두 화소(PX)의 위치 정보(즉, X축 및 Y축 좌표)와 각 화소(PX)에 대한 화소값을 포함하는 정보가 저장되어 있으므로, 제어기(31)는 메모리(32)에 저장되어 있는 검사 영역(TA)의 화소(PX)에 대한 정보를 이용하여, 화소(PX11, PX12)와 이 화소(PX11, PX12)에 대한 위치 정보를 얻는다.

원하는 두 화소(PX11, PX12)의 위치 정보를 얻은 제어기(31)는 두 화소(PX11, PX12) 사이에서 Y축으로의 가운데에 위치한 화소를 중심 화소(C2)로 정한다(C232).

이처럼, 병입구 내의 내부 영역(IA)에 위치한 중심 화소(C2)가 찾아지면, 제어기(31)는 중심 화소(C2)를 시점으로 하여 가로 방향(즉, X축 방향)과 세로 방향(즉, Y축 방향)으로 화소 단위로 이동하면서 해당 화소가 검정색이나 백색인지를 판정해 우측 방향으로의 병 입구의 내부 단부(즉, 우측 방향으로 내부 단부에 해당하는 화소)(F1)와 좌측 방향으로의 병 입구의 내부 단부(즉, 좌측 방향으로 내부 단부에 해당하는 화소)(F2)의 위치를 검색한다(S233).

도 10의 (a)를 참고로 하여, 우측 내부 단부(F1)의 위치를 검색하는 제어기(31)의 동작의 한 예를 설명한다.

제어기(31)는 중심 화소(C2)에서부터 가로 방향인 오른쪽으로 한 화소씩 차례로 이동하면서 처음으로 검정색에 대응하는 화소값을 갖는 화소(PX21)를 탐색한다.

다음, 이 화소(PX21)에서 세로 방향으로 즉, 화소(PX21)와 동일한 화소열에 존재하는 화소들 중에서 바로 위와 아래에 위치하는 두 화소(PX22, PX23)의 화소값을 판정해 백색인 '1'의 화소값을 갖는 화소(PX22)를 탐색한다.

다시, 이 화소(PX22)에서 가로 방향인 우측 방향으로 한 화소씩 차례로 이동하여 처음으로 검정색인 '0'화소값을 갖는 화소(PX31)을 검색하고, 이 화소(PX31)의 바로 위와 아래에 위치하는 두 화소(PX41, PX42)의 화소값을 판정해 백색의 화소값(1)을 갖는 화소(PX41)를 검색한다.

그런 다음, 다시 검정색의 화소(PX51)가 처음으로 검색될 때까지 화소 단위로 우측 방향으로 이동한다.

이처럼, 중심 화소(C2)에서 우측 방향으로 검정색의 화소를 검색한 후, 세로 방향으로 위치한 화소의 화소값을 이용해 백색('1')의 화소를 검색하는 동작과 우측 방향으로 화소 단위로 이동하여 검정색('0')의 화소를 검색하는 동작을 반복하여, 해당 화소의 바로 위와 아래의 화소가 모두 검정색('0')을 나타내는 해당 화소가 검색될 때까지 해당 화소를 검색해 검색된 화소를 우측 내부 단부(F1)로 하여, 해당 화소(즉, F1)에 대한 X축 및 Y축 좌표를 판정한다.

이와 동일한 방법으로, 중심 화소(C2)에서 가로 방향인 좌측 방향으로 검정색의 화소값을 처음으로 갖는 화소를 검색한 후, 세로 방향인 바로 위와 바로 아래의 화소 중 백색의 화소값을 갖는 화소를 검색하는 동작과 다시 가로 방향(즉 좌측 방향)으로 화소 단위로 이동한 화소의 화소값이 처음으로 검정색인 화소를 검색하는 동작을 반복하여, 한 화소의 바로 아래와 위에 존재하는 화소가 모두 검정색을 가질 경우, 그 한 화소를 좌측 내부 단부(F2)로 판정하여 이 내부 단부(F2)의 X축과 Y축 좌표를 판정한다.

이때, 우측 내부 단부(F1)와 좌측 내부 단부(F2)를 검색하는 동작은 서로 별개의 루틴(routine)을 통해 제어기(31)에서 병렬로 행해지거나 두 개의 내부 단부(F1, F2) 중 하나를 먼저 산출한 후 다시 나머지 단부를 순차적으로 산출할 수도 있다.

제어기(31)는 이미 우측 및 좌측 내부 단부(F1, F2)를 검색하기 위한 이동 경로와 검사 영역(TA)에 대한 모든 화소(PX)의 X축과 Y축 좌표를 메모리(32)에 저장해 놓고 있으므로, 우측 및 좌측 내부 단부(F1, F2)에 해당하는 X축과 Y축 좌표는 메모리(32)에 저장된 정보를 이용하여 용이하게 판정한다.

다음, 우측 및 좌측 내부 단부(F1, F2)의 좌표가 판정되면(S233), 제어기(31)는 두 내부 단부(F1, F2)의 좌표 중에서 Y축에 대한 좌표(즉, Y좌표)를 비교하여(S234), 서로 동일한 Y좌표를 갖고 있는지 판정한다(S235).

두 내부 단부(F1, F2)가 서로 동일한 Y축 좌표를 갖고 있을 경우, 제어기(31)는 촬영된 원영상에 Y축 방향으로의 기울어짐이 발생하지 않은 수평 상태로 판정한다.

따라서, 별도의 기울어짐 보정 동작을 행하지 않고, 현재 이진 검사 영상을 최종 검사 영상으로 저장한 후(S238), 도 3b에 도시한 메인 루틴으로 넘어간다.

하지만, 두 내부 단부(F1, F2)가 서로 상이한 Y축 좌표를 갖고 있을 경우, 제어기(31)는 촬영된 원영상에 Y축 방향으로의 기울어짐이 발생한 상태로 판정한다.

따라서, 기울어짐을 보정하기 위해, 제어기(31)는 기울어짐 각도(θ)를 산출한다(S236).

제어기(31)는 두 내부 단부(F1, F2)를 직선으로 연결한 선을 빗변으로 갖는 직각 삼각형에 대한 직각 삼각형 공식을 이용하여 기울어짐 각도(θ)를 산출한다.

이때, 두 내부 단부(F1, F2)의 X축 및 Y축 좌표를 기초하여, 직각 삼각형의 밑변의 길이와 높이는 산출된다.

기울어짐 각도(θ)가 산출되면, 제어기(31)는 다음의 [수학식 1]을 이용하여, 검사 영역(TA)의 모든 화소(PX)에 대한 X축 및 Y축 좌표(X, Y)를 기울어짐 각도(θ)를 보정하여 기울어짐 각도(θ)가 보정된(즉, 줄어든)(예, 기울어짐 각도가 0도) 새로운 좌표(X', Y')로 보정하고 보정된 모든 화소(PX)의 좌표(X', Y')와 각 화소(PX)에 대한 화소값을 최종 검사 영상으로서 메모리(32)에 저장한다(S237). 이때, X축 및 Y축 좌표만 변경하여 기울어짐을 보정하므로, 각 화소(PX)에 대한 이진화된 화소값과 원래 화소값은 변경하지 않고 그대로 유지된다.

따라서, 제어기(31)의 기울어짐 보정 동작이 행해진 후, 도 10의 (a)에 도시한 이진 검사 영상은 도 10의 (b)와 같이 Y축 방향으로의 기울어짐이 보정되어 우측 단부(F1')와 좌측 단부(F2')가 동일한 수평선상에 위치하는 수직 좌표를 갖게 된다.

다음, 도 5 및 도 11을 참고로 하여, 기울어짐 보정 동작의 다른 예를 설명한다. 도 11의 (a)는 도 10의 (a)에 도시한 이진 검사 영상과 동일한 영상이다.

도 5에 도시한 것처럼, 기울어짐 보정 동작이 시작되면(S23), 제어기(31)는 얻어진 좌측 및 우측 이진 검사 영상을 기초로 하여 도 11의 (b)와 같은 화소열 프로파일(VP1)을 산출한다(S231a).

이미 설명한 것과 것처럼, 화소열 프로파일(VP1)은 메모리(31)에 저장되어 있는 각 화소의 위치 정보와 화소값을 이용하여,해당 이진화 검사 영상이 이진화 되기 전의 검사 영상[즉, 도 7에 도시한 검사 영역(TA) 내의 영상]에서 동일한 화소열의 화소값을 더하여 산출된 각 화소열의 화소값을 그래프로 표시하여 얻어진다.

본 예에서, 화소열 프로파일(VP1)을 산출할 경우에만 이진화 검사 영상이 아니라 이진화되기 전 검사 영상을 이용하고 우측 및 좌측 최종 검사 영상을 생성하기 위한 나머지 동작에는 우측 및 좌측 이진화 검사 영상을 사용한다.

이처럼, 해당 이진화 검사 영상에 대응되는 검사 영역(TA)에 해당하는 좌측 및 우측 검사 영상을 참고로 하여, 화소열 프로파일(VP1)이 얻어지면, 제어기(31)는 화소열 프로파일(VP1)의 기울기 변화를 이용하여 검사 영역(TA)의 내부 영역(IA)에서 우측 방향으로의 병 입구의 내부 단부(F1a)(즉, 우측 방향으로 내부 단부에 해당하는 화소)와 좌측 방향으로의 병 입구의 내부 단부(즉, 좌측 방향으로 내부 단부에 해당하는 화소)(F2a)의 위치를 검색한다(S232a).

이때, 우측 방향으로의 내부 단부(F1a)인 우측 내부 단부(F1a)는 화소값이 제일 크게 감소하는 부분(P31)에 대응하는 화소(PX)이고, 좌측 방향으로의 내부 단부(F2a)인 우측 내부 단부(F2a)는 화소값이 제일 크게 증가하는 부분(P32)에 대응하는 화소(PX)이다.

이처럼, 화소열 프로파일(VP1)을 이용하여 우측 내부 단부(F1a)와 좌측 내부 단부(F2a)를 구할 경우, 화소 단위로 화소값 변화를 일일이 체크하여 우측 및 좌측 내부 단부(F1, F2)를 찾는 경우보다 처리 속도가 크게 향상된다.

다음, 제어기(31)는 각 우측 내부 단부(F1a)와 좌측 내부 단부(F2a)에서부터 내부 영역(IA)쪽으로 연속하게 차례로 위치한 설정 개수만큼의 화소열(제1 및 제2 화소열)(PC11-PC12, PC21-PC22)을 검색한다(S233a).

본 예에서, 설정 개수는 두 개로서, 우측 내부 단부(F1a)에서 내부 영역(IA) 쪽으로 연속하게 위치하는 두 개의 화소열(제1 화소열)(PC11, PC12)과 좌측 내부 단부(F2a)에서 내부 영역(IA) 쪽으로 연속하게 위치하는 두 개의 화소열(제2 화소열)(PC21, PC22)이 검색되지만, 설정 개수는 필요에 따라 가감될 수 있다.

그런 다음, 제어기(31)는 우측과 좌측의 각 두 개의 화소열(PC11-PC12, PC21-PC22)에서 병 입구 영상이 촬영된 화소 중 내부 영역(IA)의 가장 자리에 위치한 화소(PX11a-PX12a, PX21a-PX22a)를 검색하여 해당 화소(PX11a-PX12a, PX21a-PX22a)의 X좌표와 Y좌표를 메모리(32)로부터 획득한다(S234a).

각 화소(PX11a-PX12a, PX21a-PX22a)는 내부 영역(IA)과 바로 인접하게 병 입구 영상이 존재하는 화소이므로, 내부 영역(IA)에서 우측과 좌측으로 각각 첫 번째로 화소값이 백색(예, 1)에서 검정색(예, 0)으로 변하는 화소이다.

이때, 제어기(31)는 중심 화소(C1)가 위치하는 화소열을 이용하여 내부 영역(IA)에서 우측 방향 또는 좌측 방향으로 이동하는 이동 방향을 결정한다.

따라서, 중심 화소(C1)가 위치하는 화소열에서 우측 방향으로 이동하여 우측에 존재하는 두 개의 각 화소열(PC11-PC12)에서 처음으로 화소가 백색에서 검정색으로 변하는 화소를 화소(PX11a, PX12a)로서 검색하고, 중심 화소(C1)가 위치하는 화소열에서 좌측 방향으로 이동하여 좌측에 존재하는 두 개의 각 화소열(PC21-PC22)에서 처음으로 화소가 백색에서 검정색으로 변하는 화소를 화소(PX21a, PX22a)로 검색한다.

본 예에서, 우측 및 좌측 내부 단부(F1a, F2a)를 기준으로 위쪽에 위치하는 화소(PX11a, PX12a, PX21a, PX22a)가 검색되었지만, 이와는 달리 우측 및 좌측 내부 단부(F1a, F2a)를 기준으로 아래쪽에 위치하는 화소 중에서 해당하는 화소(PX11a, PX12a, PX21a, PX22a)가 검색될 수 있다. 하지만, 우측의 화소(PX11a, PX12a)와 좌측의 화소(PX21a, PX22a)를 검색할 경우, 내부 단부(F1a, F2a)을 중심으로 모두 동일한 방향(위쪽 또는 아래쪽)에 위치하는 화소를 검색한다.

다음, 우측 내부 단부, 즉 우측 내부 단부에 해당하는 화소(F1a)와 이에 인접한 두 화소(PX11a, PX12a)의 Y좌표값의 평균값(제1 평균값)과 좌측 내부 단부에 해당하는 화소(F2a)와 이에 인접한 두 화소(PX21a, PX22a)의 Y좌표값의 평균값(제2 평균값)을 산출한다(S235a)

다음, 산출된 우측 Y 좌표값의 평균값과 좌측 Y좌표값의 평균값을 서로 비교하여(S236a), 두 평균값이 서로 동일한지를 판단한다(S237a).

두 평균값이 서로 동일한 상태일 때, 제어기(31)는 촬영된 원영상에 Y축 방향으로의 기울어짐이 발생하지 않은 수평 상태로 판정하여, 이미 도 4를 참고로 하여 설명한 것처럼, 별도의 기울어짐 보정 동작을 행하지 않고, 현재 이진 검사 영상을 최종 검사 영상으로 저장한 후(S238a), 도 3b에 도시한 메인 루틴으로 넘어간다.

하지만, 두 평균값이 서로 상이할 경우, 제어기(31)는 촬영된 원영상에 Y축 방향으로의 기울어짐이 발생한 상태로 판정한다.

따라서, 도 4의 단계(S236, S237)에서 설명한 것과 동일하게 제어기(31)는 기울어짐을 보정하기 위한 기울어짐 각도(θ)를 산출한다(S239a), 이 기울어짐 각도(θ)와 [수학식 1]을 참고로 하여, 현재 좌측 및 우측 이진 검사 영상의 각 화소의 좌표를 기울어짐 각도(θ)가 보정된 새로운 좌표(X', Y')로 보정하고 보정된 모든 화소(PX)의 좌표(X', Y')와 각 화소(PX)에 대한 화소값을 최종 검사 영상으로서 메모리(32)에 저장한다(S2310a).

이때, 기울어짐 각도(θ)를 위한 직각 삼각형의 빗변은 우측 내부 단부(F1a)와 좌측 내부 단부(F2a)를 직선으로 연결해 얻어지며, 두 내부 단부(F1a, F2a)의 X축 및 Y축 좌표를 기초하여 직각 삼각형의 밑변의 길이와 높이는 산출된다.

이미 설명한 것처럼, X축 및 Y축 좌표만 변경하여 기울어짐을 보정하므로, 각 화소(PX)에 대한 이진화된 화소값과 원래 화소값은 변경하지 않고 그대로 유지된다.

이와 같이, 좌측 이진 검사 영상과 우측 이진 검사 영상을 이용해 좌측 최종 검사 영상과 우측 최종 검사 영상이 얻어지면, 제어기(31)는 좌측 및 우측 최종 검사 영상 각각에서 X축에 대한 중심 화소열(C3)을 검색한다.

이때, 중심 화소열(C3)은 기울어짐이 없는 좌측 및 우측 최종 검사 영상에서 우측 내부 단부(F1')와 좌측 내부 단부(F2')의 좌표를 이용해 얻어지거나 화소열 프로파일(VP)의 화소값 변화량을 이용하여 얻어질 수 있다.

우측 내부 단부(F1')와 좌측 내부 단부(F2')의 좌표를 이용해 중심 화소열(C3)을 얻을 경우, 우측 내부 단부(F1')의 X축 좌표와 좌측 내부 단부(F2')의 X축 좌표 사이의 중간에 위치한 화소열을 중심 화소열(C3)로 추출한다.

또한, 화소열 프로파일(VP)을 이용할 경우, 화소열 프로파일(VP)에서 화소값의 증가량이 가장 큰 화소의 X축 좌표(X1)와 화소값의 감소량이 가장 큰 화소의 X축 좌표(X2)를 검색하고 이 좌표(X1, X2) 사이의 중간에 위치한 화소열을 중심 화소열(C3)로 추출한다.

그런 다음, 제어기(31)는 도 3b로 넘어가 검사 영역(TA)의 모든 화소(PX)에 대하여 중심 화소열(C3)을 중심으로 하여 서로 좌우 대칭되는 두 화소(PX)의 화소값을 비교하여 깨짐이나 금이 발생한 불량 화소와 그렇지 않은 정상 화소를 분리한다(S25).

이때, 화소값은 이진화된 화소값이 아닌 이진화되기 전의 원래 화소값(즉, 8비트의 화소값)을 이용하며, 이진화되기 전의 화소값은 이미 설명한 것처럼 메모리(32)에 이미 저장되어 있다.

서로 화소값이 비교되는 좌우 대칭을 이루는 두 화소의 화소값이 서로 동일할 경우, 이들 두 화소에는 깨짐이나 금과 같은 불량이 발생하지 않은 정상 화소로 판정한다.

하지만, 비교되는 두 화소의 화소값이 서로 상이할 경우, 불량이 발생한 부분에 대응하는 불량 화소로 판정한다.

이때, 동일한 조명부(51, 52)에서 조사되는 빛을 이용하여 제1 또는 제2 카메라(21, 22) 각각에서 좌측 원영상 또는 우측 원영상이 얻어지더라고, 해당 조명부(51, 52)와 피사체(즉, 병)까지의 거리 및 조사되는 빛의 조사 위치 등에 따라 동일한 피사체를 촬영할 때 얻어지는 화소값에 차이가 발생한다.

이처럼, 조명에 의한 화소값 차이는 병 입구의 깨짐이나 금 발생과는 전혀 무관한 것이므로, 제어기(31)는 이러한 조명부(51, 52)로 인한 화소값 차이를 보상하기 위한 허용 화소값 오차(T)를 산출하여, 병 검사 방법을 실시하기 전에 미리 메모리(32)에 저장해 놓는다.

이 허용 화소값 오차(T)를 산출하는 방법의 한 예는 다음과 같다.

도 8를 참고로 하면, 제어기(31)는 설정 영역(PA) 내에 존재하고 병(101)의 영상이 존재하지 않으며 서로 좌우 대칭되는 제1 및 제2 기준 영역(E1, E2)에서, 서로 좌우 대칭 관계를 갖는 제1 기준 영역(E1)의 화소와 제2 기준 영역(E2)의 화소의 화소값 차이를 산출한 후 절대값을 구하는 방식으로 제1 및 제2 기준 영역(E1, E2)에 존재하는 서로 대칭 관계의 모든 화소쌍에 대하여 절대값을 산출한다.

그런 다음, 산출된 복수의 절대값의 평균값을 산출하여, 이 평균값을 복수의 조명부(51,52)에 대한 허용 화소값 오차(T)로 정한다. 이때, 제1 및 제2 기준 영역(E1, E2)의 크기와 위치는 이미 정해져 있으며 필요에 따라 크기와 위치를 변경 가능하다.

본 예에서, 검사 영역(TA) 내에 존재하는 모든 화소(PX)를 정상 화소와 불량 화소로 구분하는 방법은 다음과 같다.

이미 설명한 것처럼, 중심 화소열(C3)을 중심으로 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값을 뺀 후(좌측 화소의 화소값 - 우측 화소의 화소값) 절대값을 취하여 화소값 차이(C)를 산출한다.

다음, 제어기(31)는 각 화소쌍에 대해 산출된 화소값 차이(C)와 허용 화소값 오차(T)를 비교한다.

서로 좌우 대칭되는 두 화소의 화소값 차이(C )가 허용 화소값 오차(T)보다 크면(T < C), 서로 좌우 대칭 관계의 두 화소의 상태가 서로 상이한 상태이므로 두 화소 중 어느 한 화소에 깨짐이나 금이 발생한 상태로 판정한다.

따라서, 제어기(31)는 화소값 차이(C)가 허용 화소값 오차(T)보다 클 경우(T < C) 해당 화소쌍의 두 화소를 불량 화소로 판정하고, 그렇지 않을 경우(T ≥ C) 해당 화소쌍의 두 화소를 정상 화소로 판정한다.

이처럼, 검사 영역(TA)에 존재하는 모든 화소(PX)를 불량 화소 또는 정상 화소로 분리하는 동작이 완료되면, 제어기(31)는 불량 화소가 존재하는지를 판단한다(S26).

불량 화소가 존재하지 않을 경우(S26), 제어기(31)는 검사된 해당 병(101)를 합격품으로 판정한다(S27).

하지만, 불량 화소가 존재하면, 제어기(31)는 끊김 없이 X축 또는 Y축 방향으로 연속적으로 위치하는 불량 화소의 개수를 판정하여, 판정된 불량 화소의 개수가 설정 개수보다 많은지를 판단한다(S28).

판정된 불량 화소의 개수가 설정 개수보다 많을 경우(S28), 제어기(31)는 검사된 해당 병(101)에 허용할 수 없는 깨짐이나 금이 발생한 불량품으로 판정한다(S29).

따라서, 관리자가 불량품으로 판정된 해당 병(101)을 벨트 컨베이어(102)에서 제거하도록 제어기(31)는 경고등(71)을 동작시키고(S30) 불량품으로 판정된 병(101)의 위치 정보를 표시부(61)로 전송하여 표시부(61)에 해당 병(101)의 위치 정보를 표시함으로써(S31), 관리자가 벨트 컨베이어(102)에서 용이하고 신속하게 불량품을 제거하도록 한다.

그런 다음, 제어기(31)는 복수의 카메라(21, 22)에 의해 촬영된 불량품으로 판정된 해당 병(101)에 대한 원영상을 메모리(40)에 저장하여(S32), 필요 시 저장된 원영상을 출력하여 불량 상태를 정밀하게 판정할 수 있도록 한다.

제어기(31)는 벨트 컨베이어(102)의 이동 속도와 검사 대상인 병(101)의 위치 정보를 이미 알고 있으므로, 불량품에 대한 위치 정보는 용이하게 산출된다.

하지만, 연속적으로 위치하는 불량 화소의 개수가 설정 개수보다 적을 경우(S28), 제어기(31)는 검사된 병(101)에 발생한 깨짐 정도나 금은 허용 가능한 정도로 판정하여 최종적으로 합격품으로 판정한다(S27).

병(101)의 양불 판정에 기준이 되는 설정 개수는 불량으로 처리되는 파손 크기에 따라 정해진다.

이러한 병 검사 동작은 복수의 카메라(21, 22)에 의해 촬영된 복수의 원영상 각각에 대해여 별개의 루틴에 따라 별개로 행해지고, 복수의 원영상 중 적어도 하나의 원영상에 대해여 불량품으로 판정되면 해당 병(101)은 최종 불량품으로 판정된다.

이와 같이, 검사를 원하는 부분(예, 병입구)에 대한 실제 촬영 영상의 좌우 대칭 상태를 이용하여 검사 대상물의 불량 여부를 판정하므로, 검사의 정확도가 증가한다.

이로 인해, 불량 검사 동작의 신뢰성이 향상되고, 사용자의 안정성이 향상된다.

본 실시예에서, 카메라는 두 개이지만, 한 개 또는 세 개 이상의 카메라를 이용하여 병(101)의 검사 동작을 실시할 수 있다.

이 경우, 세 개 이상의 카메라 각각은 서로 다른 위치에서 병(101)을 촬영하고, 각 카메라에서 촬영된 각 원영상에 대한 검사 동작을 도 3a, 도 3b 및 도 4(또는 도 5)를 참고로 하여 설명한 것과 같은 방식으로 실시하여, 각 원영상에 대한 불량이 발생했는지를 판정한다.

하나의 카메라를 이용할 경우 검사 대상물인 병(101)의 여러 부분을 촬영한 복수의 원영상을 획득하기 위해, 검사 대상물을 회전시키면 촬영 동작을 실시하여 원하는 부분에 대한 원영상을 얻을 수 있다.

또한 본 실시예에서는 검사 대상물의 한 예로 병을 이용하였지만, 이에 한정되지 않고, 플라스틱 등과 같이 유리가 아닌 다른 재료로 제조된 병이나 병이 아닌 다른 제품을 검사 대상물로 이용하여 불량 발생 여부를 판정할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

11: 위치 감지부 21, 22: 카메라
30: 제어부 31: 제어기
32, 40: 메모리 51, 52: 조명부
61: 표시부 71: 경고등
PA; 설정 영역 TA: 검사 영역
CA: 비교 영역 IA: 내부 영역
E1, E2: 기준 영역 VP: 화소열 프로파일
HP: 화소행 프로파일 PX: 화소

Claims (16)

1. 검사 대상물을 촬영하여 촬영된 영상을 복수의 원영상으로 출력하는 적어도 하나의 카메라, 그리고
   상기 적어도 하나의 카메라에 연결되어 있고, 상기 적어도 하나의 카메라로부터 출력되는 상기 복수의 원영상을 판독하여, 각 원영상에서 설정 영역 내에 존재하는 영상을 복수의 기준 영상으로 추출하고, 각 기준 영상의 각 화소값을 이용하여 각 기준 영상에 대한 화소열 프로파일과 화소행 프로파일을 생성하여 각 기준 영상에서 검사가 행해지는 검사 영상을 추출하고, 각 검사 영상에서, 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이를 이용하여 상기 검사 대상물의 불량 여부를 판정하는 제어부
   를 포함하는 불량 검사 장치.
2. 제1항에서,
   상기 제어부는,
   상기 기준 영상에서 각 화소열의 복수의 화소의 계조값을 더하여 산출된 각 화소열의 화소값을 그래프로 표시하여 상기 화소열 프로파일을 생성하고, 상기 기준영상에서 각 화소행의 복수의 화소의 계조값을 더하여 산출된 각 화소행의 화소값을 그래프로 표시하여 상기 화소행 프로파일을 생성하며,
   상기 화소열 프로파일에서 화소값의 변화량이 큰 두 개의 제1 지점을 검색하고 상기 화소행 프로파일에서 화소량의 변화량이 큰 두 개의 제2 지점을 검색하여, 상기 기준 영상에서 상기 두 개의 제1 지점과 상기 두 개의 제2 지점으로 에워싸여진 영역 내에 포함되는 영상을 상기 검사 영상으로 추출하는
   불량 검사 장치.
3. 제1항에서,
   상기 제어부는 상기 검사 영상에서 중심 화소열을 검색하고, 상기 중심 화소열을 기준으로 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이가 허용 화소값 오차보다 클 경우, 각 화소쌍의 화소를 불량 화소로 판정하고, 인접하게 위치한 불량 화소의 개수가 설정 개수 이상일 경우, 상기 검사 대상물을 불량품으로 판정하는 불량 검사 장치.
4. 제3항에서,
   상기 허용 화소값 오차는 상기 설정 영역 내에서 상기 검사 대상물의 영상이 존재하지 않고 서로 좌우 대칭되는 제1 및 제2 기준 영역에서, 서로 좌우 대칭되는 상기 제1 기준 영역의 화소와 상기 제2 기준 영역의 화소의 화소값 차이에 대한 절대값의 평균값인 불량 검사 장치.
5. 제1항에서,
   상기 제어부는 상기 검사 영상에서, 각 화소의 화소값을 기준 화소값과 비교하여, 상기 검사 영상의 각 화소의 화소값을 이진화시켜, '1'과 '0'의 화소값을 갖는 이진 검사 영상을 생성하는 불량 검사 장치.
6. 제5항에서,
   상기 제어부는,
   상기 이진 검사 영상을 이용하여 상기 이진 검사 영역의 우측 내부 단부의 X축 및 Y축 좌표와 좌측 내부 단부의 X축 및 Y축 좌표를 산출하고,
   상기 산출된 우측 내부 단부의 Y축 좌표가 서로 상이할 경우, 상기 이진 검사 영역의 기울어짐 각도를 산출하고,
   상기 기울어짐 각도를 이용하여 상기 이진 검사 영상의 모든 화소의 좌표를 보정하여 상기 기울어짐을 보정한 최종 검사 영상을 생성하고,
   상기 최종 검사 영상에서, 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이를 이용하여 상기 최종 검사 영상의 화소를 불량 화소와 정상 화소로 분리하는
   불량 검사 장치.
7. 제5항에서,
   상기 제어부는,
   상기 이진 검사 영상에 대한 화소열 프로파일을 산출하여, 상기 화소열 프로파일의 기울기 변화량을 이용해 내부 영역에서 우측 내부 단부와 좌측 내부 단부를 검색하고,
   상기 우측 내부 단부에서부터 내부 영역 쪽으로 연속하게 위치한 적어도 하나의 제1 화소열과 상기 좌측 내부 단부에서부터 내부 영역 쪽으로 연속하게 위치한 적어도 하나의 제2 화소열을 검색하고,
   상기 적어도 하나의 제1 화소열에서 상기 검사 대상물이 촬영된 화소 중에서 내부 영역과 인접하게 위치한 화소를 검색하고, 상기 적어도 하나의 제2 화소열에서 상기 검사 대상물이 촬영된 화소 중에서 내부 영역과 인접하게 위치한 화소를 검색하며,
   상기 우측 내부 단부의 Y좌표값과 상기 적어도 하나의 제1 화소열에서 검색된 상기 화소의 Y좌표값에 대한 제1 평균값과 상기 좌측 내부 단부의 Y좌표값과 상기 적어도 하나의 제2 화소열에서 검색된 상기 화소의 Y좌표값에 대한 제2 평균값을 산출하며,
   상기 제1 및 제2 평균값이 서로 상이할 경우, 상기 이진 검사 영역의 기울어짐 각도를 산출하고,
   상기 기울어짐 각도를 이용하여 상기 이진 검사 영상의 모든 화소의 좌표를 보정하여 상기 기울어짐을 보정한 최종 검사 영상을 생성하고,
   상기 최종 검사 영상에서, 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이를 이용하여 상기 최종 검사 영상의 화소를 불량 화소와 정상 화소로 분리하는
   불량 검사 장치.
8. 제1항에서,
   상기 검사 대상물이 검사 위치로 진입했는지의 여부를 판정하는 감지 신호를 상기 제어부로 출력하는 위치 감지부를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 위치 감지부로부터 출력되는 감지 신호에 의해 상기 검사 위치로 상기 검사 대상물이 진입한 상태로 판정되면 상기 적어도 하나의 카메라를 구동시키는
   불량 검사 장치.
9. 검사 대상물을 촬영하여 얻어진 원영상을 판독하는 단계,
   상기 원영상에서 설정 영역 내에 위치하는 영상을 기준 영상을 추출하는 단계,
   상기 기준 영상의 각 화소값을 이용하여 상기 기준 영상에 대한 화소열 프로파일과 화소행 프로파일을 생성하고, 상기 화소열 프로파일과 상기 화소행 프로파일을 이용하여 검사 영역을 판정하고, 상기 기준 영상 중에서 상기 검사 영역 내에 존재하는 영상을 검사 영상으로 추출하는 단계,
   상기 검사 영상에서, 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이를 이용하여 상기 검사 영상의 화소를 불량 화소와 정상 화소로 분리하는 단계,
   인접하게 위치한 상기 불량 화소의 개수를 설정 개수와 비교하는 단계, 그리고
   상기 불량 화소의 개수가 상기 설정 개수 이상일 경우, 상기 검사 대상물을 불량품을 판정하는 단계
   를 포함하는 불량 검사 방법.
10. 제9항에서,
    상기 검사 영상 추출 단계는,
    상기 기준 영상에서 각 화소열의 복수의 화소의 계조값을 더하여 산출된 각 화소열의 화소값을 그래프로 표시하여 상기 화소열 프로파일을 생성하는 단계,
    상기 기준영상에서 각 화소행의 복수의 화소의 계조값을 더하여 산출된 각 화소행의 화소값을 그래프로 표시하여 상기 화소행 프로파일을 생성하는 단계,
    상기 화소열 프로파일에서 화소값의 변화량이 큰 두 개의 제1 지점을 검색하고 상기 화소행 프로파일에서 화소량의 변화량이 큰 두 개의 제2 지점을 검색하여, 상기 두 개의 제1 지점과 상기 두 개의 제2 지점으로 에워싸여진 영상을 상기 검사 영역으로 판정하는 단계, 그리고
    상기 기준 영상에서 상기 검사 영역 내에 포함되는 영상을 상기 검사 영상으로 추출하는 단계
    를 포함하는 불량 검사 방법.
11. 제10항에서,
    상기 불량 화소 및 정상 화소 분리 단계는,
    상기 검사 영상에서 중심 화소열을 검색하는 단계,
    상기 중심 화소열을 기준으로 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이가 허용 화소값 오차보다 큰지를 판정하는 단계, 그리고
    상기 화소값의 차이가 상기 허용 화소값 오차보다 클 경우, 각 화소 쌍의 화소를 불량 화소로 판정하고, 상기 화소값의 차이가 상기 허용 화소값 오차 이하인 경우 각 화소쌍의 화소를 정상 화소로 판정하는 단계
    를 포함하는 불량 검사 방법.
12. 제11항에서,
    상기 허용 화소값 오차는 상기 설정 영역 내에서 상기 검사 대상물의 영상이 존재하지 않고 서로 좌우 대칭되는 제1 및 제2 기준 영역에서, 서로 좌우 대칭되는 상기 제1 기준 영역의 화소와 상기 제2 기준 영역의 화소의 화소값 차이에 대한 절대값의 평균값인 불량 검사 방법.
13. 제9항에서,
    상기 검사 영상에서, 각 화소의 화소값을 기준 화소값과 비교하는 단계,
    상기 화소값이 상기 기준 화소값보다 크면 상기 화소값을 '1' 로 하고 상기 화소값이 상기 기준 화소값 이하이면 상기 화소값을 0'으로 하거나 상기 화소값이 상기 기준 화소값보다 크면 상기 화소값을 '0'으로 하고 상기 화소값이 상기 기준 화소값 이하이면 상기 화소값을 '1'으로 하여, 상기 검사 영상을 이진 검사 영상으로 생성하는 단계,
    상기 이진 검사 영상에서, 내부 우측 단부와 내부 좌측 단부를 검색하는 단계,
    상기 내부 우측 단부의 Y축 좌표와 상기 내부 좌측 단부의 Y축 좌표를 이용하여, 상기 내부 우측 단부의 Y축 좌표와 상기 내부 좌측 단부의 Y축 좌표가 상이한지를 판단하는 단계,
    상기 내부 우측 단부의 Y축 좌표와 상기 내부 좌측 단부의 Y축 좌표가 상이한 상태로 판정되면, 상기 내부 우측 단부와 상기 내부 좌측 단부를 직선으로 연결한 선을 빗변으로 갖는 삼각형을 이용하여 상기 이진 검사 영상의 기울어짐 각도를 산출하는 단계, 그리고
    상기 이진 검사 영상의 각 화소에 대한 X축 및 Y축 좌표와 상기 기울어짐 각도를 이용하여, 상기 이진 검사 영상의 각 화소에 대한 X축 및 Y축 좌표를 기울어짐 각도가 보정된 좌표로 변환하여 최종 검사 영상을 생성하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 불량 화소 및 정상 화소 분리 단계는 상기 최종 검사 영상에서, 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이를 이용하여 상기 최종 검사 영상의 화소를 불량 화소와 정상 화소로 분리하는
    불량 검사 방법.
14. 제13항에서,
    상기 내부 우측 단부 및 내부 좌측 단부 검색 단계는,
    상기 화소열 프로파일에서 화소값의 변화량이 큰 두 개의 제1 지점을 검색하고 상기 화소행 프로파일에서 화소량의 변화량이 큰 두 개의 제2 지점을 검색하여, 상기 두 개의 제1 지점과 상기 두 개의 제2 지점으로 에워싸여진 영상을 상기 검사 영역으로 판정하는 단계,
    상기 검사 영역에서 상부쪽에 위치한 X축의 변의 가운데에 위치한 화소를 제1 중심 화소로 검색하는 단계,
    상기 제1 중심 화소에서 Y축 방향으로 화소 단위로 이동하면서 화소의 색상이 검정색에서 백색으로 변하는 제1 화소를 찾아 제1 화소의 좌표를 검색하고, 상기 제1 화소에서 상기 Y축 방향으로 화소 단위로 이동하면서 화소의 색상이 백색에서 검정색으로 변하는 제2 화소의 좌표를 검색하는 단계,
    상기 제1 화소의 Y축 좌표와 상기 제2 화소의 Y축 좌표 사이의 가운데에 위치하는 화소를 제2 중심 화소로 검색하는 단계,
    상기 제2 중심 화소에서 우측 방향 및 좌측 방향으로 화소 단위로 이동하면서 처음으로 검정색을 표시하는 화소를 탐색하는 단계,
    상기 처음으로 검정을 표시하는 화소 바로 위와 바로 아래에 위치하는 화소 중 백색을 표시하는 화소를 탐색하는 단계, 그리고
    상기 백색을 표시하는 화소에서 우측 방향 및 좌측 방향으로 한 화소 이동하여 검정색을 표시하는 화소를 탐색하는 제1 동작과 상기 우측 방향 및 좌측 방향으로 한 화소 이동하여 상기 백색을 표시하는 상기 화소 바로 위와 바로 아래에 위치하는 화소 중 백색을 표시하는 화소를 탐색하는 제2 동작 각각을 적어도 한번 실시하여, 해당 화소의 바로 위 및 바로 아래의 화소가 모두 검정색을 표시하는 상기 해당 화소를 검색하여 상기 내부 우측 단부 및 상기 내부 좌측 단부로 정하는 단계
    를 포함하는 불량 검사 방법.
15. 제9항에서,
    상기 검사 영상에서, 각 화소의 화소값을 기준 화소값과 비교하는 단계,
    상기 화소값이 상기 기준 화소값보다 크면 상기 화소값을 '1'로 하고 상기 화소값이 상기 기준 화소값 이하이면 상기 화소값을 '0'으로 하거나 상기 화소값이 상기 기준 화소값보다 크면 상기 화소값을 '0'으로 하고 상기 화소값이 상기 기준 화소값 이하이면 상기 화소값을 '1'으로 하여, 상기 검사 영상을 이진 검사 영상으로 생성하는 단계,
    상기 이진 검사 영상에 대한 화소열 프로파일을 산출하여, 상기 화소열 프로파일의 기울기 변화량을 이용해 내부 영역에서 우측 내부 단부와 좌측 내부 단부를 검색하는 단계,
    상기 우측 내부 단부에서부터 내부 영역 쪽으로 연속하게 위치한 적어도 하나의 제1 화소열과 상기 좌측 내부 단부에서부터 내부 영역 쪽으로 연속하게 위치한 적어도 하나의 제2 화소열을 검색하는 단계,
    상기 적어도 하나의 제1 화소열에서 상기 검사 대상물이 촬영된 화소 중에서 내부 영역과 인접하게 위치한 화소를 검색하고, 상기 적어도 하나의 제2 화소열에서 상기 검사 대상물이 촬영된 화소 중에서 내부 영역과 인접하게 위치한 화소를 검색하는 단계,
    상기 우측 내부 단부의 Y좌표값과 상기 적어도 하나의 제1 화소열에서 검색된 상기 화소의 Y좌표값에 대한 제1 평균값과 상기 좌측 내부 단부의 Y좌표값과 상기 적어도 하나의 제2 화소열에서 검색된 상기 화소의 Y좌표값에 대한 제2 평균값을 산출하는 단계,
    상기 제1 및 제2 평균값이 서로 상이할 경우, 상기 내부 우측 단부와 상기 내부 좌측 단부를 직선으로 연결한 선을 빗변으로 갖는 삼각형을 이용하여 상기 이진 검사 영상의 기울어짐 각도를 산출하는 단계, 그리고
    상기 이진 검사 영상의 각 화소에 대한 X축 및 Y축 좌표와 상기 기울어짐 각도를 이용하여, 상기 이진 검사 영상의 각 화소에 대한 X축 및 Y축 좌표를 기울어짐 각도가 보정된 좌표로 변환하여 최종 검사 영상을 생성하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 불량 화소 및 정상 화소 분리 단계는 상기 최종 검사 영상에서, 좌우 대칭되는 각 화소쌍의 화소값의 차이를 이용하여 상기 최종 검사 영상의 화소를 불량 화소와 정상 화소로 분리하는
    불량 검사 방법.
16. 제14항 또는 제15항에서,
    상기 기울어짐 각도가 보정된 좌표는 다음의 수학식에 의해 산출되는
    

    

    
    
    (여기서, θ는 기울어짐 각도이고, X 및 Y는 각각 이진 검사 영상의 각 화소에 대한 X축 및 Y축 좌표이며, X'및 Y'는 각각 이진 검사 영상의 각 화소에 대한 기울어짐 각도가 보정된 X축 및 Y축 좌표이다)
    불량 검사 방법.

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