KR101576445B1 - 영상 신호를 이용한 이미지 평가 자동화 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 클러스터나 인포테인먼트, 네비게이션 시스템과 같이 LCD가 출력장치인 전장품(Electric/Electronic Sub Assembly;ESA)의 테스트에서 LCD의 RGB 출력 신호를 캡쳐해 얻는 영상 데이터와 나와야 하는 설계 이미지와의 비교를 통해 테스트 시나리오에 맞는 이미지가 LCD에 출력되었는지를 검증하기 위한 전장품의 이미지 평가 자동화 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 장치는, 저해상도 전장품의 LCD나 고해상도 전장품의 LCD로부터 로부터 GRB 영상신호 혹은 LVDS 영상신호를 입력받아 LVDS신호는 RGB 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 신호변환수단; 상기 RGB 아날로그 영상신호를 디지털 데이터로 변환하는 고속 아놀로그-디지털 변환수단; 디지털로 변환된 영상 데이터에서 LCD 스펙에 따른 신호분석을 통해 RGB 비트맵 데이터를 추출하는 영상 수집 드라이버; 및 취득된 RGB 비트맵 데이터를 설계 표준 디자인 비트맵 데이터와 비교하여 영상을 자동으로 평가하는 영상 평가 프로세스부로 구성된다. 본 발명에 따르면, 사람의 육안으로 판별하기 어려운 픽셀 단위의 상세한 이미지 비교 결과를 확인할 수 있고, 영상 신호 데이터를 이용하므로 카메라를 이용할 때의 복잡한 캘리브레이션 작업의 오버헤드를 없앨 수 있으며, 수 많은 영상 데이터를 자동으로 평가함으로써 영상 출력 제품 테스트 작업의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

영상 신호를 이용한 이미지 평가 자동화 장치 및 방법{ IMAGE EVALUTION AUTOMATION METHOD AND APPARATUS USING VIDEO SIGNAL }
본 발명은 차량용 클러스터나 인포테인먼트, 네비게이션 시스템과 같이 LCD가 출력장치인 전장품(Electric/Electronic Sub Assembly;ESA)의 테스트 자동화 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LCD의 RGB 출력 신호를 캡쳐해 얻는 영상 데이터와 나와야 하는 설계 이미지와의 비교를 통해 테스트 시나리오에 맞는 이미지가 LCD에 출력되었는지를 검증하기 위한 전장품의 이미지 평가 자동화 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 다양한 기능을 수행하는 전장 시스템들 예컨데, 자동차 전장품이나 가전제품을 개발 혹은 설계하기 위해서는 개발된 시스템이 입력 조건에 따라 수행되어야 하는 기능들을 정의하는 것이 중요하다. 즉 해당 테스트 대상 시스템에 어떤 조건에서는 어떠한 동작을 수행해야 한다는 테스트 케이스를 정의하고, 이를 실행함으로써 대상 시스템에 대한 기능을 검증할 수 있다.
최근의 전장품들은 기능이 복잡해짐에 따라 해당 시스템에 대한 소프트웨어 로직도 증가되면서 복잡해지고 있다. 복잡해진 시스템의 기능 로직에 대한 검증이 필수적으로 요구되고, 이러한 기능을 검사하기 위해 블랙박스 테스트를 수행하게 된다.
또한 해당 시스템의 정보를 표현하고, 사용자의 특정 입력(예컨테, 버튼)들에 의해 표현정보를 달리하거나 시스템의 환경설정을 하기 위한 사람과 전장 시스템과의 인터페이스를 중시하면서 HMI(Human Machine Interface) 인터페이스가 사용된다. 최신 차량용 클러스터 시스템을 예로 들면 주행속도, 주행거리, 네비게이션 정보, 차선 감지 정보, 음악 재생, 에러 상태 등을 LCD 화면에 보여주며, 사용자의 버튼 입력에 따라서 음악 재생, 네비게이션 활성화, 크루즈 컨트롤 기능 활성화 등 다양한 기능을 수행한다. HMI가 포함되어 있는 전장품들은 주로 출력이 LCD 화면이기 때문에 LCD 화면 정보 캡쳐/분석을 이용하여 테스트 결과의 평가를 수행하게 된다.
대부분 사용하는 카메라로 캡쳐된 이미지를 비교하는 방식은 카메라의 틀어짐/위치/명암/초점 조정 및 비교할 영역 설정, 마스킹 처리할 영역 설정 등의 초기 프로세스 작업이 매우 부담이 되는 경우가 많다. 또한 카메라 영상으로는 매우 작은 차이의 색상 또는 픽셀의 위치 차이를 정확하게 잡아내기는 거의 불가능하다.
KR 10-1432972 B1
차량용 전장품의 테스트시에는 포토샵과 같은 전문 디자인 도구로 작성된 설계 이미지와 실제 LCD에 출력된 화면간에 픽셀 단위로 매우 상세한 차이를 정확하게 잡아내야 하고, 카메라를 이용할 때의 작업인 카메라의 틀어짐, 위치, 명암, 초점 설정 작업과 비교할 영역 위치, 마스킹 처리 위치 설정 등의 시간과 노력이 많이 드는 초기 프로세스 작업의 필요성이 없어야 한다.
본 발명은 위와 같은 요구사항을 고려하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 시간과 노력이 많이 드는 캘리브레이션 작업이 없이 매우 상세하게 설계 이미지와 획득된 LCD 이미지를 비교하여 테스트 시나리오에 맞는 이미지가 LCD에 출력되었는지를 검증하기 위한 전장품의 이미지 평가 자동화 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 저해상도 전장품의 LCD나 고해상도 전장품의 LCD로부터 로부터 GRB 영상신호 혹은 LVDS 영상신호를 입력받아 LVDS신호는 RGB 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 신호변환수단; 상기 RGB 아날로그 영상신호를 디지털 데이터로 변환하는 고속 아놀로그-디지털 변환수단; 디지털로 변환된 영상 데이터에서 LCD 스펙에 따른 신호분석을 통해 RGB 비트맵 데이터를 추출하는 영상 수집 드라이버; 및 취득된 RGB 비트맵 데이터를 설계 표준 디자인 비트맵 데이터와 비교하여 영상을 자동으로 평가하는 영상 평가 프로세스부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 영상 평가 프로세스부는 영상 이미지 수신모듈과, 비교할 이미지 파일 DB와, 상기 영상 이미지 수신모듈로부터 LCD 출력 이미지 비트맵을 입력받고 상기 비교할 이미지 파일 DB로부터 비교대상 이미지 비트맵을 가져와 마스킹을 적용한 후 이미지 비교 메타 테이블과 이미지 데이터 파일과 비교할 문구 테이블을 생성하는 이미지 영상 비교 적용모듈과, 마스킹 적용된 이미지 비트맵과 문구 영역 위치 정보 및 비교 대상 문자열을 입력받아 이미지 픽셀 차이를 연산하고 문구 OCR 인식 및 비교를 수행하며 영상 비교 결과를 판정하는 이미지 영상 비교 프로세스부로 구성된 것이다.
상기 이미지 영상 비교 적용모듈은 비교할 이미지의 이미지 아이디, 문구 OCR을 적용할 영역 이름, 마스킹 처리할 영역 이름 등의 필요한 메타 정보들을 저장하고 있는 이미지 비교 메타 정보 테이블과, 레이어, 그룹 등의 구조로 각각의 이미지, 텍스트 등의 항목이 위치 정보와 함께 기록되어 있는 디자인 데이터 파일과, 표준 문구를 정의하고 각 표준 문구에 대응되는 다국어 문자열이 구축되어 있는 비교할 문구 테이블로 구성된다.
상기 이미지 영상 비교 프로세스부는 마스킹 적용된 이미지 비트맵과 비교대상 이미지 비트 맵에서 모든 픽셀에 대해서 동일한 픽셀 위치의 RGB 값의 차를 연산하는 이미지 픽셀 차이 연산모듈과, 문구 영역 위치의 이미지로부터 문자열을 인식하는 문구 OCR 인식모듈과, 문구 영역의 OCR 인식결과와 비교 대상 문자열이 동일하고, 문구 영역과 마스킹 처리 영역을 제외한 나머지의 이미지 데이터의 RGB 차가 모두 0이라면 정상으로 판정하는 영상 비교결과 판정모듈로 구성된다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, 전장품의 LCD로 연결되는 RGB. LVDS 영상신호를 획득하는 단계; LVDS신호는 아날로그 RGB신호로 변환하는 단계; 아날로그 RGB 신호를 디지털로 변환하는 단계; LCD 스펙에 따른 신호분석을 통해 비트맵 이미지를 추출하는 단계; LCD 출력 이미지 비트맵과 비교대상 이미지 비트맵을 비교하여 영상을 자동으로 평가하는 단계를 포함하고, 상기 영상을 자동으로 평가하는 단계는 이미지 메타 정보 테이블을 생성하는 단계와, 디자인 데이터 파일을 생성하는 단계와, 비교할 문구 테이블을 생성하는 단계와, 동일 픽셀 위치 RGB 차이 값을 연산하는 단계와, 문구영역 OCR 인식 및 비교하는 단계와, 영상 비교결과를 판정하는 단계로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 사람의 육안으로 판별하기 어려운 픽셀 단위의 상세한 이미지 비교 결과를 확인할 수 있고, 영상 신호 데이터를 이용하므로 카메라를 이용할 때의 복잡한 캘리브레이션 작업의 오버헤드를 없앨 수 있으며, 수 많은 영상 데이터를 자동으로 평가함으로써 영상 출력 제품 테스트 작업의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 영상 신호를 이용한 이미지 평가 자동화 시스템의 전체 구성 블럭도,
도 2는 도 1에 도시된 영상 평가 프로세스의 세부 구성 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 영상 신호를 이용한 이미지 평가 자동화 절차를 도시한 순서도,
도 4는 도 3에 도시된 영상 펑가 프로세스의 세부 순서도,
도 5는 도 4에 도시된 이미지 메타 정보 테이블의 예,
도 6은 도 4에 도시된 디자인 데이터 파일의 예,
도 7은 도 4에 도시된 비교할 문구 테이블의 예,
도 8은 도 4에 도시된 문구 영역 OCR 인식의 예이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 영상 신호를 이용한 이미지 평가 자동화 시스템의 전체 구성 블럭도이고, 도 2는 도 1에 도시된 영상 평가 프로세스의 세부 구성 블럭도이다.
본 발명에 따른 영상 신호를 이용한 이미지 평가 자동화 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 저해상도 전장품의 LCD(10)로부터 GRB 영상신호나 고해상도 전장품의 LCD(20)로부터 LVDS 영상신호를 입력받아 LVDS신호는 RGB아날로그 신호로 변환하여 출력하는 신호변환보드(110)와, RGB 아날로그 영상신호를 디지털 데이터로 변환하는 고속 디지털 I/O 카드(120)와, 디지털로 변환된 영상 데이터에서 LCD 스펙에 따른 신호분석을 통해 RGB 비트맵 데이터를 추출하는 영상 수집 드라이버(130)와, 취득된 RGB 비트맵 데이터를 설계 표준 디자인 비트맵 데이터와 비교하여 영상을 자동으로 평가하는 영상 평가 프로세스부(140)로 구성된다.
도 1을 참조하면, 클러스터 제품의 PCB에서 LCD(10,20)로 연결되는 커넥터 라인을 신호 변환 보드(110)로 연결하여 RGB 또는 LVDS의 영상 신호를 캡쳐한다. LVDS 영상 신호는 신호 변환 보드(110)를 거쳐 RGB 신호로 변환된다. 고속 디지털 I/O 카드(120)에서 RGB 신호는 디지털 데이터로 변환되며, 이미지 평가 프로세스부(140)에서는 수신한 디지털 데이터를 이용하여 이미지 비교 평가 프로세스를 수행한다.
영상 평가 프로세스부(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 이미지 수신모듈(141), 비교할 이미지 파일 DB(142), 이미지 영상 비교 적용모듈(142), 이미지 영상 비교 프로세스(144)로 이루어지고, 이미지 영상 비교 적용모듈(143)은 이미지 비교 메타 정보 테이블(143a), 디자인 데이터(143b), 비교할 문구 테이블(143c)을 포함하며, 이미지 영상 비교 프로세스(144)는 이미지 픽셀 차이 연산모듈(144a), 영상 비교결과 판정모듈(144b), 문구 OCR 인식모듈(144c)을 포함하고 있다.
도 2를 참조하면, LCD에 표현되는 클러스터의 정보들은 현재 재생되고 있는 음악 곡명 또는 주행거리 등의 계속해서 바뀌는 동적인 데이터들은 이미지로 비교하기 어렵다. 이러한 동작한 데이터들은 문자열로 빠르게 비교하거나 마스킹 처리를 통해 비교하지 않는 것이 더욱 적합하다. Blinking 또는 애니메이션 등의 동영상 영역은 이미지를 비교할 수가 없으므로 마스킹 처리가 필요하다.
이미지 영상 비교 적용 모듈(143)에서 이미지 메타 정보 테이블(143a)은 비교할 이미지 DB(142)의 이미지 아이디, 문구 OCR을 적용할 영역 이름, 마스킹 처리할 영역 이름 등의 필요한 메타 정보들을 테이블로 구성한다.
디자인 데이터 파일(PSD 포맷)(143b)은 이미지를 생성하려면 이미지 디자인 작업을 하게 되고 이는 이미지 디자인 데이터 파일로 생성된다. 이러한 이미지 디자인 데이터 파일(143b)에는 모든 영역 위치 정보 등이 포함되어 있어 각 영역의 위치를 설정하는 캘리브레이션 작업이 필요 없게 된다. 이미지를 디자인하는 파일에는 Layer, Group 등의 구조로 각각의 이미지, 텍스트 등의 항목이 구성되어 있다. 이러한 Layer, Group 정보에는 배치된 이미지, 텍스트의 위치 정보 등이 함께 기록되어 있다. 이미지 메타 정보 테이블(143a)에서는 문구 영역, 마스킹 영역 정보를 Layer, Group 이름을 이용하여 표시하면 영역의 위치 정보를 알 수 있게 된다. 이러한 Layer, Group의 위치 정보는 자동으로 추출하는 것이 가능하다.
비교할 문구 테이블(143c)은 표준 문구를 정의하고, 각 표준 문구에 대응되는 다국어 문자열을 구축한다. 해당 언어의 문자열을 비교 대상 문자열로 사용되며 OCR로 인식된 문자열과 비교 판정하게 된다.
이미지 영상 비교 프로세스(144)에서 이미지 픽셀 차이 연산 모듈(144a)은 동일한 픽셀 위치의 RGB 값의 차를 다음 수학식 1에 따라 Pixel (0, 0) 위치 ~ Pixel (N, M) 위치의 까지 모든 RGB 차이 값을 연산한다.
Figure 112015045114397-pat00001
RGB 차이값이 모두 0이 되면, 동일한 이미지로 판정하며 블랙 이미지가 생성된다.
문구 OCR 인식 모듈(144c)은 문구 영역 위치의 이미지로부터 문자열을 인식한다.
영상 비교 결과 판정 모듈(144b)은 문구 영역의 OCR 결과와 비교 대상 문자열이 동일하고, 문구 영역과 마스킹 처리 영역을 제외한 나머지의 이미지 데이터의 RGB 차가 모두 0이라면 ‘OK’로 판정한다.
도 3은 본 발명에 따른 영상 신호를 이용한 이미지 평가 자동화 절차를 도시한 순서도이고, 도 4는 도 3에 도시된 영상 펑가 프로세스의 세부 순서도이며, 도 5는 도 4에 도시된 이미지 메타 정보 테이블의 예이고, 도 6은 도 4에 도시된 디자인 데이터 파일의 예이며, 도 7은 도 4에 도시된 비교할 문구 테이블의 예이고, 도 8은 도 4에 도시된 문구 영역 OCR 인식의 예이다.
본 발명에 따른 영상 신호를 이용한 이미지 평가 자동화 절차는 도 3에 도시된 바와 같이, 전장품의 LCD로 연결되는 RGB. LVDS 영상신호를 획득하는 단계(S1), LVDS신호는 아날로그 RGB신호로 변환하는 단계(S2), 아날로그 RGB 신호를 디지털로 변환하는 단계(S3), LCD 스펙에 따른 신호분석을 통해 비트맵 이미지를 추출하는 단계(S4), LCD 출력 이미지 비트맵과 비교대상 이미지 비트맵을 비교하여 영상을 자동으로 평가하는 단계(S5)로 구성된다.
영상을 자동으로 평가하는 단계(S5)는 도 4에 도시된 바와 같이, 이미지 메타 정보 테이블을 생성하는 단계(S51), 디자인 데이터 파일을 생성하는 단계(S52), 비교할 문구 테이블을 생성하는 단계(S53), 동일 픽셀 위치 RGB 차이 값을 연산하는 단계(S54), 문구영역 OCR 인식 및 비교하는 단계(S55), 영상 비교결과를 판정하는 단계(S56)로 구성된다.
도 4를 참조하면, 이미지 메타 정보 테이블(143a) 생성 단계(S51)에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 비교할 이미지 DB의 이미지 아이디, 문구 OCR을 적용할 영역 이름, 마스킹 처리할 영역 이름 등의 필요한 메타 정보들을 테이블로 구성한다.
디자인 데이터 파일(143b)을 생성하는 단계(S52)에서는 도 6에 도시된 바와 같이, Layer, Group 등의 구조로 각각의 이미지, 텍스트 등의 항목을 구성한다. 이러한 Layer, Group 정보에는 배치된 이미지, 텍스트의 위치 정보 등이 함께 기록되어 있다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 모든 영역 위치 정보 등이 포함되어 있어 각 영역의 위치를 설정하는 캘리브레이션 작업이 필요 없게 된다.
비교할 문구 테이블을 생성하는 단계(S53)에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 표준 문구를 정의하고 각 표준 문구에 대응되는 다국어 문자열을 구축하고, 동일 픽셀 위치 RGB 차이 값을 연산하는 단계(S54)에서는 동일한 픽셀 위치의 RGB 값의 차를 앞서 살펴본 수학식 1에 따라 Pixel (0, 0) 위치 ~ Pixel (N, M) 위치의 까지 모든 RGB 차이 값을 연산한다.
OCR 인식 및 비교하는 단계(S55)에서는 도 8에 도시된 바와 같이 문구 영역 위치의 이미지로부터 문자열을 인식한 후 비교대상 문자열과 비교하고, 영상 비교 결과 판정 단계(S56)에서는 문구 영역의 OCR 결과와 비교 대상 문자열이 동일하고 문구 영역과 마스킹 처리 영역을 제외한 나머지의 이미지 데이터의 RGB 차가 모드 0이라면 ‘OK’로 판정한다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10: 저행상도 LCD 20: 고해상도 LCD
100: 영상신호를 이용한 평가 시스템 110: 신호변환보드
120: 고속 디지털 I/O 카드 130: 영상 수집 드라이버
140: 영상 평가 프로세스부 141: 영상 이미지 수신모듈
142: 비교할 이미지 파일 DB
143: 이미지 영상 비교 적용 모듈
144: 이미지 영상 비교 프로세스부

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 전장품의 LCD로부터 RGB 영상신호 혹은 LVDS 영상신호를 입력받아 LVDS신호는 RGB 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 신호변환수단;
    상기 RGB 아날로그 영상신호를 디지털 데이터로 변환하는 고속 아놀로그-디지털 변환수단;
    디지털로 변환된 영상 데이터에서 LCD 스펙에 따른 신호분석을 통해 RGB 비트맵 데이터를 추출하는 영상 수집 드라이버; 및
    취득된 RGB 비트맵 데이터를 설계 표준 디자인 비트맵 데이터와 비교하여 영상을 자동으로 평가하는 영상 평가 프로세스부를 포함하고,
    상기 영상 평가 프로세스부는
    영상 이미지 수신모듈과,
    비교할 이미지 파일 DB와,
    상기 영상 이미지 수신모듈로부터 LCD 출력 이미지 비트맵을 입력받고 상기 비교할 이미지 파일 DB로부터 비교대상 이미지 비트맵을 가져와 마스킹을 적용한 후 이미지 비교 메타 테이블과 이미지 데이터 파일과 비교할 문구 테이블을 생성하는 이미지 영상 비교 적용모듈과,
    마스킹 적용된 이미지 비트맵과 문구 영역 위치 정보 및 비교 대상 문자열을 입력받아 이미지 픽셀 차이를 연산하고 문구 OCR 인식 및 비교를 수행하며 영상 비교 결과를 판정하는 이미지 영상 비교 프로세스부로 구성된 것을 특징으로 하는 영상 신호를 이용한 이미지 평가 자동화 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 이미지 영상 비교 적용모듈은
    비교할 이미지의 이미지 아이디, 문구 OCR을 적용할 영역 이름, 마스킹 처리할 영역 이름 등의 필요한 메타 정보들을 저장하고 있는 이미지 비교 메타 정보 테이블과,
    레이어, 그룹 등의 구조로 각각의 이미지, 텍스트 등의 항목이 위치 정보와 함께 기록되어 있는 디자인 데이터 파일과,
    표준 문구를 정의하고 각 표준 문구에 대응되는 다국어 문자열이 구축되어 있는 비교할 문구 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 신호를 이용한 이미지 평가 자동화 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 이미지 영상 비교 프로세스부는
    마스킹 적용된 이미지 비트맵과 비교대상 이미지 비트 맵에서 모든 픽셀에 대해서 동일한 픽셀 위치의 RGB 값의 차를 연산하는 이미지 픽셀 차이 연산모듈과,
    문구 영역 위치의 이미지로부터 문자열을 인식하는 문구 OCR 인식모듈과,
    문구 영역의 OCR 인식결과와 비교 대상 문자열이 동일하고, 문구 영역과 마스킹 처리 영역을 제외한 나머지의 이미지 데이터의 RGB 차가 모두 0이라면 정상으로 판정하는 영상 비교결과 판정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 신호를 이용한 이미지 평가 자동화 시스템.
  5. 전장품의 LCD로 연결되는 RGB. LVDS 영상신호를 획득하는 단계;
    LVDS신호는 아날로그 RGB신호로 변환하는 단계;
    아날로그 RGB 신호를 디지털로 변환하는 단계;
    LCD 스펙에 따른 신호분석을 통해 비트맵 이미지를 추출하는 단계;
    LCD 출력 이미지 비트맵과 비교대상 이미지 비트맵을 비교하여 영상을 자동으로 평가하는 단계를 포함하고,
    상기 영상을 자동으로 평가하는 단계는
    이미지 메타 정보 테이블을 생성하는 단계와,
    디자인 데이터 파일을 생성하는 단계와,
    비교할 문구 테이블을 생성하는 단계와,
    동일 픽셀 위치 RGB 차이 값을 연산하는 단계와,
    문구영역 OCR 인식 및 비교하는 단계와,
    영상 비교결과를 판정하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 영상 신호를 이용한 이미지 평가 자동화 방법.
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