KR101793091B1 - 불량화소의 검출방법 및 검출장치 - Google Patents

불량화소의 검출방법 및 검출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소 검출방법은, 검사대상 패널을 복수 회 촬영하여 일군의 영상정보를 수집하는 영상정보 수집단계; 상기 영상정보로부터 상기 패널에 포함되는 각 화소별 광량정보를 추출하여 상기 광량정보에 포함된 노이즈를 1차적으로 제거하는 제1 노이즈 제거단계; 상기 제1 노이즈 제거단계에서 1차적으로 노이즈가 제거된 상기 광량정보에 보상값을 부여함으로써 상기 광량정보에 포함된 노이즈를 2차적으로 제거하는 제2 노이즈 제거단계; 및 상기 제2 노이즈 제거단계에서 2차적으로 노이즈가 제거된 상기 광량정보를 기초로 상기 패널이 불량화소를 포함하는지 여부를 판단하는 판단단계를 포함한다.

Description

불량화소의 검출방법 및 검출장치{Method and apparatus for detecting defective pixels}
본 발명은 불량화소의 검출방법 및 검출장치에 관한 것으로, 상세하게는 패널 내에 포함되는 불량화소를 효과적으로 검출 가능한 검출방법 및 검출장치에 관한 것이다.
LCD, PDF, OLED 등의 디스플레이 패널의 제조공정에 있어서, 제조된 디스플레이 패널의 품질 관리를 위하여 제품 출하 전 이들 디스플레이 패널에 불량화소가 존재하는지 여부를 검사하는 불량화소 검사단계를 거치게 된다. 불량화소 검사단계에서 검사대상 디스플레이 패널이 불량화소를 포함하는 것으로 판단되는 경우, 해당 디스플레이 패널은 즉시 회수되며, 그 정도에 따라 재가공 또는 폐기 여부가 선택적으로 결정될 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0909959호(2009.07.30. 공고)
본 발명의 목적은 패널 내에 포함되는 불량화소를 효과적으로 검출 가능한 불량화소의 검출방법 및 검출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소의 검출방법은, 검사대상 패널을 복수 회 촬영하여 일군의 영상정보를 수집하는 영상정보 수집단계; 상기 영상정보로부터 상기 패널에 포함되는 각 화소별 광량정보를 추출하여 상기 광량정보에 포함된 노이즈를 1차적으로 제거하는 제1 노이즈 제거단계; 상기 제1 노이즈 제거단계에서 1차적으로 노이즈가 제거된 상기 광량정보에 보상값을 부여함으로써 상기 광량정보에 포함된 노이즈를 2차적으로 제거하는 제2 노이즈 제거단계; 및 상기 제2 노이즈 제거단계에서 2차적으로 노이즈가 제거된 상기 광량정보를 기초로 상기 패널이 불량화소를 포함하는지 여부를 판단하는 판단단계를 포함한다.
상기 영상정보 수집단계는 CMOS 카메라를 이용하여 상기 일군의 영상정보를 수집할 수 있다.
상기 제1 노이즈 제거단계는, 상기 일군의 영상정보들에 대해 각각의 대상화소별 광량값을 추출하는 광량정보 추출단계; 아래의 <식 1>과 같이 각각의 상기 대상화소별 광량값의 평균값을 연산하는 제1 연산단계; 아래의 <식 2>와 같이 각각의 상기 대상화소별 광량값의 표준편차를 연산하는 제2 연산단계; 및 아래의 <식 3>과 같이 각각의 상기 대상화소별 평균값과 각각의 상기 대상화소별 표준편차의 차를 연산하여 1차적으로 노이즈를 제거하는 제3 연산단계를 포함할 수 있다.
<식 1>
Figure 112017024195643-pat00001
상기 <식 1>에서 Zxy는 패널 내 (x, y) 좌표의 픽셀에서 추출되는 광량값, N은 총 촬영 횟수, Ave(Zxy)는 Zxy값의 평균값을 의미한다.
<식 2>
Figure 112017024195643-pat00002
상기 <식 2>에서 Zxy는 패널 내 (x, y) 좌표의 픽셀에서 추출되는 광량값, N은 총 촬영 횟수, Ave(Zxy)는 Zxy값의 평균값, Stdev(Zxy)는 Zxy값의 표준편차를 의미한다.
<식 3>
Figure 112017024195643-pat00003
상기 <식 3>에서 Zxy는 Zxy는 패널 내 (x, y) 좌표의 픽셀에서 추출되는 광량값, Ave(Zxy)는 Zxy값의 평균값, Stdev(Zxy)는 Zxy값의 표준편차, Cal(Zxy)는 Zxy값의 평균값 및 Zxy값의 표준편차의 차를 의미한다.
상기 제2 노이즈 제거단계는, 상기 대상화소의 표준편차가 기준 표준편차값을 초과하는 경우 해당 화소에 대해 상기 제3 연산단계에서 연산된 결과값을 0으로 변환하는 제1 변환단계; 및 상기 대상화소의 표준편차가 기준 표준편차값 이하인 경우 아래의 <식 4>와 같이 해당 화소에 대해 상기 제3 연산단계에서 연산된 결과값을 변환하는 제2 변환단계를 포함할 수 있다.
<식 4>
Figure 112017024195643-pat00004
상기 <식 4>에서 Z(xi, yi)는 패널 내 임의의 좌표 (x, y)를 기준으로 <식 3>을 통해 연산된 결과값, Z(xi-1, yi), Z(xi, yi -1), Z(xi+1, yi) 및 Z(xi, yi + 1)는 각각 임의의 좌표 (x, y)와 이웃하는 좌표의 화소에 대해 <식 3>을 통해 연산된 결과값을 의미한다.
상기 기준 표준편차값은 상기 평균값의 1/10일 수 있다.
상기 판단단계는 상기 제2 노이즈 제거단계에서 연산된 결과값을 기초로 상기 패널이 불량화소를 포함하는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 판단단계는 상기 패널에 포함되는 어느 하나의 화소에 대한 상기 결과값이 0이 아닌 경우 상기 패널이 불량화소를 포함하는 것으로 판단할 수 있다.
상기 불량화소의 검출방법은 상기 판단단계에서의 판단결과를 출력하는 출력단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소의 검출장치는, 검사대상 패널을 촬영하여 영상정보를 수집 가능한 영상정보 수집유닛; 상기 영상정보로부터 상기 패널에 포함되는 각 화소별 광량정보를 추출하여 상기 광량정보에 포함되는 노이즈를 제거하여 전달하는 노이즈 제거유닛; 상기 노이즈 제거유닛으로부터 전달받은 상기 광량정보를 기초로 상기 패널이 불량화소를 포함하는지 여부를 판단하여 판단결과를 전달하는 판단유닛; 및 상기 판단유닛으로부터 전달받은 상기 판단결과를 외부로 출력 가능한 출력유닛을 포함하되, 상기 영상정보 수집유닛은 CMOS 카메라를 포함하며, 상기 CMOS는 상기 패널을 복수 회 촬영하여 일군으로 형성되는 영상정보를 수집한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소의 검출방법 및 검출장치는 CMOS 카메라에 의해 영상정보를 수집하는바, 영상정보 취득에 소요되는 시간을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소의 검출방법 및 검출장치는 영상정보에 대한 노이즈 제거를 수행하는바, 불량화소 검출의 정확성을 효과적으로 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소의 검출방법의 플로우차트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 6은 동일한 패턴이 띄워진 패널을 연속 촬영하여 순차적으로 얻어진 광량정보의 일 예를 나타낸 그래프이다.
도 7은 도 2 내지 도 6에 도시된 광량정보를 이용하여 각 화소별 그 평균값을 연산한 결과를 도시한 그래프이다.
도 8은 도 2 내지 도 6에 도시된 광량정보를 이용하여 각 화소별 그 표준편차를 연산한 결과를 도시한 그래프이다.
도 9는 도 7에 도시된 평균값으로부터 도 8에 도시된 표준편차를 제거한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10은 도 2 내지 도 6에 도시된 광량정보에 대해 제2 연산단계를 거친 결과를 도시한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소의 검출장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 불량화소의 검출방법 및 검출장치에 관한 것으로, 이하에 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 실시예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서, 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 이하에 언급되는 연결은 두 개의 구성요소가 직접적으로 연결되는 경우뿐만 아니라, 다른 매개체를 통하여 간접적으로 연결되는 경우도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
디스플레이 패널(display panel)에 불량화소(defective pixels)가 존재하는지 여부의 검사시, 디스플레이 패널에 각각의 검사 패턴(pattern)을 띄운 상태로 디스플레이 패널의 영상정보를 취득한 후, 취득된 영상정보로부터 해당 디스플레이 패널 내에 불량화소가 존재하는지 여부를 판단하는 방법이 주로 이용된다. 이러한 불량화소의 존재 여부 검사에는 일반적으로 CCD 카메라(charged-coupled device camera)가 이용되나, CCD 카메라는 그 촬영방식의 특성상 촬상시 상대적으로 장시간의 시간이 소요되는바, 대량 생산되는 디스플레이 패널의 불량화소 존재 여부 검사에 지나치게 많은 시간이 소요됨에 따라 디스플레이 패널의 생산성이 크게 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
반면, CMOS 카메라(complementary metal-oxide semiconductor camera)는 그 촬영방식의 특성상 CCD 카메라에 비하여 현저히 짧은 시간 내에 영상정보의 취득이 가능하나, 어두운 계열의 색상에서 나타나는 랜덤(random)성 노이즈(noise)에 의해 영상정보의 정확성이 CCD 카메라에 비하여 상대적으로 떨어지는 문제가 존재한다. 따라서, CMOS 카메라는 일반적으로 디스플레이 패널의 불량화소 존재 여부 검사에 이용되지 않는 실정이다. 따라서, 본 발명은 CMOS 카메라를 이용하여 영상정보를 취득함으로써 영상정보의 취득 시간을 현저히 감소시킴과 동시에 CMOS 카메라를 이용하여 취득한 영상정보의 정확성을 효과적으로 제고(提高)할 수 있는 불량화소의 검출방법 및 검출장치를 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소의 검출방법의 플로우차트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소의 검출방법은, 검사대상인 패널(1)을 촬영하여 영상정보를 수집하는 영상정보 수집단계(S100), 영상정보 수집단계(S100)에서 수집된 영상정보를 이용하여 소정의 연산을 수행함으로써 영상정보 내의 노이즈를 일부 제거하는 제1 노이즈 제거단계(S200), 제1 노이즈 제거단계(S200)에서 일부 노이즈가 제거된 영상정보의 스케일을 변환하여 영상정보 내에 잔존하는 노이즈를 제거하는 제2 노이즈 제거단계(S300) 및 제2 노이즈 제거단계(S300)를 통해 노이즈가 제거된 영상정보를 통해 검사대상 패널(1) 내에 불량화소가 존재하는지 여부를 판단하는 판단단계(S400)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소의 검출방법은, 판단단계(S400)에서 판단된 판단결과를 기초로 해당 결과를 외부로 출력하는 출력단계(S500)을 더 포함할 수 있다.
영상정보 수집단계(S100)에서는 하나의 패턴을 띄운 패널(1)에 대해 복수 회의 연속 촬영이 순차적으로 이루어질 수 있으며, 이러한 과정을 통하여 동일한 패턴에 대한 일군의 영상정보가 수집될 수 있다. 이러한 일군의 영상정보 수집에는 촬영 시간이 상대적으로 짧은 CMOS 카메라가 이용될 수 있으며, CMOS는 패턴이 띄워진 패널(1)을 단시간에 연속 촬영하여 동일한 패턴에 대한 일군의 영상정보를 취득할 수 있다. 영상정보 수집단계(S100)에서의 촬영 횟수는, 전체 촬영에 소요되는 시간 및 영상정보의 정확성 등의 요소를 종합적으로 고려하여 적절히 선택될 수 있으며, 바람직하게는 CMOS 카메라를 이용하여 하나의 패턴에 대해 연속으로 5회 촬영될 수 있다.
제1 노이즈 제거단계(S200)에서는 영상정보 수집단계(S100)에서 수집된 일군의 영상정보로부터 패널(1)을 구성하는 각 화소별 광량정보를 추출하여 일군의 광량정보 추출단계(S210), 광량정보 추출단계(S210)에서 추출된 일군의 광량정보로부터 각각의 화소로부터 방출된 광량값의 평균값을 도출하는 제1 연산단계(S220), 광량정보 추출단계(S210)에서 추출된 일군의 광량정보로부터 각각의 화소로부터 방출된 광량값의 표준편차를 도출하는 제2 연산단계(S230), 제1 연산단계(S220)에서 도출된 광량값의 평균값 및 제2 연산단계(S230)에서 도출된 광량값의 표준편차의 차를 도출함으로써 1차적으로 광량정보에 포함된 노이즈를 제거하는 제3 연산단계(S240)를 포함할 수 있다.
광량정보 추출단계(S210)에서 추출되는 광량정보는 패널(1)의 각 화소로부터 방출되는 광량의 상대적인 크기를 의미하며, 도 2 내지 도 6에는 광량정보 추출단계(S210)를 통해 추출된 광량정보의 일 예가 도시되어 있다. 즉, 도 2 내지 도 6은 CMOS 카메라를 이용하여 패턴이 띄워진 패널(1)을 연속적으로 5회 촬영한 영상정보로부터 추출된 광량정보의 일 예를 순차적으로 도시한 그래프이다.
도 2 내지 도 6에 도시된 그래프와 같이, 광량정보 추출단계(S210)에서는 3차원 그래프의 형식으로 광량정보를 추출할 수 있다. 즉, 광량정보 추출단계(S210)에서는 0을 기준으로 도면의 우측을 향해 연장되는 x축, 도면의 후방측을 향해 연장되는 y축 및 도면의 상부측을 향해 연장되는 z축을 기준으로 이들에 대한 광량정보를 표시할 수 있다. 광량정보에 대한 3차원 그래프에서, x축 및 y축은 패널(1)에 포함되는 각 화소의 평면좌표를 의미하며, z축은 해당 평면좌표에 대한 상대적인 광량값을 의미할 수 있다.
제1 연산단계(S220)에서는, 아래의 <식 1>로 표현되는 연산과정을 거쳐 광량값의 평균값(Ave(Zxy))을 도출할 수 있다. 즉, 제1 연산단계(S220)에서는 광량정보 추출단계(210)에서 추출된 일군의 광량정보로부터 각각의 화소에 대한 광량값의 평균값을 연산할 수 있다.
<식 1>
Figure 112017024195643-pat00005
상기 <식 1>에서 Zxy는 패널 내 (x, y) 좌표의 픽셀에서 추출되는 광량값, N은 총 촬영 횟수, Ave(Zxy)는 Zxy값의 평균값을 의미한다.
도 7에는 도 2 내지 도 6에 도시된 광량정보를 이용하여 각 화소별 그 평균값을 연산한 결과가 도시되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, CMOS 카메라를 이용하여 촬영된 영상정보에는 랜덤성의 노이즈가 포함되어 있는바, 하나의 패널(1)에 대한 광량값의 평균값에 상당한 편차가 존재하는 것을 확인할 수 있다.
제2 연산단계(S230)에서는, 아래의 <식 2>로 표현되는 연산과정을 거쳐 광량값의 표준편차(Stdev(Zxy))를 도출할 수 있다. 즉, 제2 연산단계(S230)에서는 광량정보 추출단계(S210)에서 추출된 일군의 광량정보로부터 각각의 화소에 대한 광량값의 표준편차를 연산할 수 있다.
<식 2>
Figure 112017024195643-pat00006
상기 <식 2>에서 Zxy는 패널 내 (x, y) 좌표의 픽셀에서 추출되는 광량값, N은 총 촬영 횟수, Ave(Zxy)는 Zxy값의 평균값, Stdev(Zxy)는 Zxy값의 표준편차를 의미한다.
도 8에는 도 2 내지 도 6에 도시된 광량정보를 이용하여 각 화소별 그 표준편차를 연산한 결과가 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, CMOS 카메라를 이용하여 촬영된 영상정보에는 랜덤성의 노이즈가 포함되어 있는바, 패널(1) 전체에 대해 광량값의 표준편차가 분산되어 표현되는 것을 확인할 수 있다.
제3 연산단계(S240)에서는 아래의 <식 3>으로 표현되는 연산과정을 거쳐 광량값의 평균값과 광량값의 표준편차의 차(Cal(Zxy))를 도출할 수 있다. 즉, 제3 연산단계(S240)에서는 제1 연산단계(S220)에서 연산된 광량값의 평균값 및 제2 연산단계(S230)에서 연산된 광량값의 표준편차의 차를 연산할 수 있다.
<식 3>
Figure 112017024195643-pat00007
상기 <식 3>에서 Zxy는 Zxy는 패널 내 (x, y) 좌표의 픽셀에서 추출되는 광량값, Ave(Zxy)는 Zxy값의 평균값, Stdev(Zxy)는 Zxy값의 표준편차, Cal(Zxy)는 Zxy값의 평균값 및 Zxy값의 표준편차의 차를 의미한다.
본 발명자는 광량값의 평균값으로부터 광량값의 표준편차를 뺀 값에는 영상정보에 포함되는 전체 노이즈의 약 10% 수준의 노이즈가 포함되는 것을 실험적으로 확인할 수 있었다. 즉, 제3 연산단계(S240)에서는 <식 3>으로 표현되는 연산과정을 통해 임의의 화소에 대한 광량값의 평균값으로부터 해당 화소에 대한 광량값의 표준편차값이 제거되어 보정되는바, CMOS 카메라를 통하여 수집된 영상정보의 노이즈 중 약 90%의 노이즈가 1차적으로 제거될 수 있다.
도 9는 도 7에 도시된 평균값으로부터 도 8에 도시된 표준편차를 제거한 결과를 나타낸 그래프이다. 도 7 및 도 9에 도시된 그래프를 비교하면, 도 7에서 황색으로 표시되는 부분에 비하여 도 9에서 황색으로 표시되는 부분이 현저하게 감소한 것을 확인할 수 있으며, 이로부터 최초의 영상정보에 포함되었던 노이즈의 상당부분이 제거되었음을 유추하여 확인할 수 있다.
제2 노이즈 제거단계(S300)는 제2 연산단계(S220)에서 임의의 화소에 대해 연산된 표준편차가 기준 표준편차를 초과하는 경우, 해당 화소에 대해 제3 연산단계(S230)을 통해 도출된 결과값을 0으로 변환하는 제1 변환단계(S310)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 변환단계(S310)에서는 제2 연산단계(S220)에서 임의의 화소에 대해 연산된 표준편차가 기준 표준편차를 초과하는 경우, 제3 연산단계(S230)에서 해당 화소에 대해 연산된 결과값이 노이즈를 상당 부분 포함하는 것으로 취급하여 그 값을 무효값인 0으로 변환할 수 있다.
또한, 제2 노이즈 제거단계(S300)는 제2 연산단계(S220)에서 임의의 화소에 대해 연산된 표준편차가 기준 표준편차 이하인 경우, 해당 화소에 대해 제3 연산단계(S230)에서 도출된 결과값을 아래의 <식 4>와 같이 변환하는 제2 변환단계(S320)를 포함할 수 있다.
<식 4>
Figure 112017024195643-pat00008
상기 <식 4>에서 Z(xi, yi)는 패널 내 임의의 좌표 (x, y)를 기준으로 <식 3>을 통해 연산된 결과값, Z(xi-1, yi), Z(xi, yi -1), Z(xi+1, yi) 및 Z(xi, yi + 1)는 각각 임의의 좌표 (x, y)와 이웃하는 좌표의 화소에 대해 <식 3>을 통해 연산된 결과값을 의미한다.
즉, 제2 변환단계(S320)에서는 제2 연산단계(S220)에서 임의의 화소에 대해 연산된 표준편차가 기준 표준편차 이하인 경우, 해당 화소에 대한 영상정보는 노이즈를 포함하지 않는 것으로 간주하고, <식 4>를 이용하여 이웃하는 화소에 대한 <식 3>의 결과값을 함께 이용하여 그 변환된 결과값을 변환 도출할 수 있다. 또한, 제1 변환단계(S320)에서는 노이즈를 포함하는 것으로 판단되는 경우 그 결과값을 0으로 변환하는바, 제2 변환단계(S320)에서는 이웃하는 화소와의 연관되어 소정의 연산을 수행함으로써, 상호 보상에 따라 그 결과값의 정확성을 효과적으로 확보할 수 있다.
기준 표준편차는 검출 설비의 환경 내지는 검출 조건 등에 따라 다양하게 결정될 수 있으나, 임의의 화소에 대한 기준 표준편차가 해당 화소에서 <식 1>을 통해 얻어진 평균값의 10% 수준인 경우 불량화소 검출률의 오차가 현저히 감소하는 것을 실험적으로 확인할 수 있었는바, 본 발명의 기준 표준편차는 제1 연산단계(S220)를 통해 도출된 평균값의 1/10 수준인 것이 바람직하다.
도 10은 도 2 내지 도 6에 도시된 광량정보에 대해 제2 연산단계를 거친 결과를 도시한 것으로, 불량화소가 존재하는 화소의 좌표에 대해서는 <식 4>의 결과값이 도출되며 그 이외의 좌표에 대해서는 0이 도출되는 것을 확인할 수 있다.
판단단계(S400)에서는 제2 노이즈 제거단계(S300)에서 도출된 변환값이 0인지 여부를 기초로 분량화소의 존재여부를 판단할 수 있다. 즉, 전체 화소에 대해 제2 노이즈 제거단계(S300)에서 도출된 변환값이 0 이외의 수치를 포함하는 경우, 검사 대상 패널(1)은 불량화소를 포함하는 불량 패널(1)로 판단할 수 있으며, 이와 반대로 전체 화소에 대해 제2 노이즈 제거단계(S300)에서 도출된 변환값이 0 이외의 숫자를 포함하지 않는 경우, 검사 대상 패널(1)은 불량화소를 포함하지 않는 정상 패널(1)로 판단할 수 있다.
출력단계(S500)에서는 판단단계(S400)의 판단 결과에 따라 검사 대상 패널(1)에 불량화소가 존재하는지 여부를 외부로 출력할 수 있으며(S510, S520), 출력단계(S500)의 출력 결과에 따라 해당 패널(1)에 대한 후속 공정이 선택적으로 이루어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소의 검출방법은 CMOS 카메라를 통해 수집된 영상정보의 노이즈를 효과적으로 제거 가능한바, 불량화소 검출의 정확성을 효과적으로 확보할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소의 검출장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소의 검출장치(100)는 검사대상 패널(1)을 촬영하여 영상정보를 수집하는 영상정보 수집유닛(10), 영상정보 수집유닛(10)으로부터 수집된 영상정보로부터 패널(1)의 각 화소별 광량정보를 추출하며, 소정의 연산과정을 통해 광량정보에 포함된 노이즈를 제거하는 노이즈 제거유닛(20), 노이즈 제거유닛(20)으로부터 전달받은 영상정보를 기초로 검사대상 패널(1)이 불량화소를 포함하는지 여부를 판단하는 판단유닛(30), 판단유닛(30)으로부터 전달받은 판단결과를 외부로 출력 가능하여 후속 조치를 유도하는 출력유닛(40)을 포함한다.
영상정보 수집유닛(10)은 CMOS 카메라를 포함할 수 있으며, CMOS 카메라를 이용하여 패턴이 띄워진 검사대상 패널(1)을 순차적으로 복수 회 촬영함으로써 일군으로 형성되는 영상정보를 짧은 시간 내에 수집할 수 있다.
노이즈 제거유닛(20)은 영상정보 수집유닛(10)으로부터 전달받은 영상정보로부터 각 화소별 광량정보를 추출하며, 소정의 연산과정을 통해 광량정보에 포함된 노이즈를 제거할 수 있다. 노이즈 제거유닛(20)의 구체적인 작동은 앞서 설명한 제1 노이즈 제거단계(S200) 및 제2 노이즈 제거단계(S300)에 대응하는바, 이에 대한 구체적인 설명은 앞서 설명한 제1 노이즈 제거단계(S200) 및 제2 노이즈 제거단계(S300)에 대한 설명으로 대신하도록 한다.
판단유닛(30)은 노이즈 제거유닛(20)에서 노이즈가 제거된 광량정보를 기초로 검사대상 패널(1)에 불량화소가 포함되어 있는지 여부를 판단하며, 출력유닛(40)은 이러한 판단유닛(30)의 판단결과를 기초로 그 결과를 외부로 출력할 수 있다. 판단유닛(30) 및 출력유닛(40)의 구체적인 작동 역시 앞서 설명한 판단단계(S400) 및 출력단계(S500)에 대응하는바, 이에 대한 구체적인 설명은 앞서 설명한 판단단계(S400) 및 출력단계(S500)에 대한 설명으로 대신하도록 한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 불량화소의 검출장치(100)는 CMOS 카메라에 의해 영상정보를 수집하는바, 영상정보 취득에 소요되는 시간을 효과적으로 저감시킬 수 있으며, 노이즈 제거유닛(20)에 의해 영상정보 내의 노이즈를 효과적으로 제거하는바, 검사대상 패널(1) 내에 불량화소가 존재하는지 여부를 정확하게 검출할 수 있다.
이상에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.
1: 패널 10: 영상정보 수집유닛 20: 노이즈 제거유닛
30: 판단유닛 40: 출력유닛 100: 불량화소의 검출장치

Claims (9)

  1. 검사대상 패널을 복수 회 촬영하여 일군의 영상정보를 수집하는 영상정보 수집단계;
    상기 영상정보로부터 상기 패널에 포함되는 각 화소별 광량정보를 추출하여 상기 광량정보에 포함된 노이즈를 1차적으로 제거하는 제1 노이즈 제거단계;
    상기 제1 노이즈 제거단계에서 1차적으로 노이즈가 제거된 상기 광량정보에 보상값을 부여함으로써 상기 광량정보에 포함된 노이즈를 2차적으로 제거하는 제2 노이즈 제거단계; 및
    상기 제2 노이즈 제거단계에서 2차적으로 노이즈가 제거된 상기 광량정보를 기초로 상기 패널이 불량화소를 포함하는지 여부를 판단하는 판단단계를 포함하는, 불량화소의 검출방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상정보 수집단계는 CMOS 카메라를 이용하여 상기 일군의 영상정보를 수집하는, 불량화소의 검출방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 노이즈 제거단계는,
    상기 일군의 영상정보들 각각에 대해 대상화소별 광량값을 추출하는 광량정보 추출단계;
    아래의 <식 1>과 같이 각각의 상기 대상화소별 광량값의 평균값을 연산하는 제1 연산단계;
    아래의 <식 2>와 같이 각각의 상기 대상화소별 광량값의 표준편차를 연산하는 제2 연산단계; 및
    아래의 <식 3>과 같이 각각의 상기 대상화소별 광량값의 평균값과 각각의 상기 대상화소별 광량값의 표준편차의 차를 연산하여 1차적으로 노이즈를 제거하는 제3 연산단계를 포함하는, 불량화소의 검출방법.
    <식 1>
    Figure 112017024195643-pat00009

    상기 <식 1>에서 Zxy는 패널 내 (x, y) 좌표의 픽셀에서 추출되는 광량값, N은 총 촬영 횟수, Ave(Zxy)는 Zxy값의 평균값을 의미한다.
    <식 2>
    Figure 112017024195643-pat00010

    상기 <식 2>에서 Zxy는 패널 내 (x, y) 좌표의 픽셀에서 추출되는 광량값, N은 총 촬영 횟수, Ave(Zxy)는 Zxy값의 평균값, Stdev(Zxy)는 Zxy값의 표준편차를 의미한다.
    <식 3>
    Figure 112017024195643-pat00011

    상기 <식 3>에서 Zxy는 Zxy는 패널 내 (x, y) 좌표의 픽셀에서 추출되는 광량값, Ave(Zxy)는 Zxy값의 평균값, Stdev(Zxy)는 Zxy값의 표준편차, Cal(Zxy)는 Zxy값의 평균값 및 Zxy값의 표준편차의 차를 의미한다.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 노이즈 제거단계는,
    상기 대상화소의 광량값의 표준편차가 기준 표준편차값을 초과하는 경우 해당 화소에 대해 상기 제3 연산단계에서 연산된 결과값을 0으로 변환하는 제1 변환단계; 및
    상기 대상화소의 광량값의 표준편차가 기준 표준편차값 이하인 경우 아래의 <식 4>와 같이 해당 화소에 대해 상기 제3 연산단계에서 연산된 결과값을 변환하는 제2 변환단계를 포함하는, 불량화소의 검출방법.
    <식 4>
    Figure 112017024195643-pat00012

    상기 <식 4>에서 Z(xi, yi)는 패널 내 임의의 좌표 (x, y)를 기준으로 <식 3>을 통해 연산된 결과값, Z(xi-1, yi), Z(xi, yi -1), Z(xi+1, yi) 및 Z(xi, yi + 1)는 각각 임의의 좌표 (x, y)와 이웃하는 좌표의 화소에 대해 <식 3>을 통해 연산된 결과값을 의미한다.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기준 표준편차값은 상기 평균값의 1/10인, 불량화소의 검출방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 판단단계는 상기 제2 노이즈 제거단계에서 연산된 결과값을 기초로 상기 패널이 불량화소를 포함하는지 여부를 판단하는, 불량화소의 검출방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 판단단계는 상기 패널에 포함되는 어느 하나의 화소에 대한 상기 결과값이 0이 아닌 경우 상기 패널이 불량화소를 포함하는 것으로 판단하는, 불량화소의 검출방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 불량화소의 검출방법은 상기 판단단계에서의 판단결과를 출력하는 출력단계를 더 포함하는, 불량화소의 검출방법.
  9. 검사대상 패널을 촬영하여 영상정보를 수집 가능한 영상정보 수집유닛;
    상기 영상정보로부터 상기 패널에 포함되는 각 화소별 광량정보를 추출하여 상기 광량정보에 포함되는 노이즈를 제거하여 전달하는 노이즈 제거유닛;
    상기 노이즈 제거유닛으로부터 전달받은 상기 광량정보를 기초로 상기 패널이 불량화소를 포함하는지 여부를 판단하여 판단결과를 전달하는 판단유닛; 및
    상기 판단유닛으로부터 전달받은 상기 판단결과를 외부로 출력 가능한 출력유닛을 포함하되,
    상기 영상정보 수집유닛은 CMOS 카메라를 포함하며,
    상기 CMOS는 상기 패널을 복수 회 촬영하여 일군으로 형성되는 영상정보를 수집하는, 불량화소의 검출장치.
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