KR101840837B1 - 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적외선 검출기의 주변온도에 대한 영향을 반영하여 불량화소를 검출하는 장치 및 방법을 제안한다.
Description
본 발명은 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 적외선 검출기의 주변온도에 대한 영향을 반영하여 불량화소를 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
모든 물체는 절대온도 0도 이상에서 복사 에너지를 방출한다. 적외선 검출기는 특정 물체로부터 방출되는 복사 에너지를 통해 물체와 그 주변의 온도 차이를 검출한다.
이러한 적외선 검출기는 온도를 이용해 주변의 물체를 구분하는 장치로써, 야간에도 사용이 가능하며, 군용과 민간 또는 산업용으로 많이 이용된다.
적외선 검출기는 동일한 공정을 통해 제작되어도 실제 이용될 때 소자들의 특성에는 편차가 존재하게 되며, 특정 위치에서 불량화소가 발견될 수도 있다.
불량화소는 실제 입력받는 복사 에너지량만큼 충분한 전기적인 신호로 출력되지 못하거나, 출력이 아예 없거나, 최대 출력을 내는 데드 화소(dead pixel)과 정상적인 출력범위를 약간 벗어난 배드 화소(bad pixel)로 나뉠 수 있다.
데드 화소의 경우, 불균일 보정(NUC)을 수행하며 검출할 수 있고, 배드 화소의 경우 별도의 검출방법이 필요하다.
배드 화소의 경우 육안으로 확인하여 보정하는 경우가 많은데, 이러한 작업은 시간을 많이 필요로 하며, 적외선 검출기의 모든 운용온도 조건에서 불량화소를 검출해내기 어렵다는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-0423061호는 적외선 열상 장비에서 특정한 화소의 이득을 이용하여 적외선 검출기의 연성 결점을 검출하는 방법에 대하여 기술하고 있다. 그러나 이 방법도 적외선 검출기의 주변 운용환경에 따른 불량화소를 검출해낼 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 적외선 검출기를 실제 운용하는 환경에서 주변온도에 대한 영향성이 반영된 불량화소 검출 장치 및 방법을 제안함을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 적외선 검출기의 주변온도가 제1 온도일 때의 제1 영상 데이터 및 상기 제1 온도보다 상대적으로 고온인 제2 온도일 때의 제2 영상 데이터를 획득하는 단계와, 상기 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터의 동일한 화소마다 출력 차이값을 산출하고, 상기 출력 차이값들의 전체 평균을 구하는 단계와, 상기 화소의 위치에 따른 출력이 주변온도에 의해 영향을 받는 민감도를 고려하여, 상기 화소의 위치에 따른 가중치를 설정하는 단계와, 상기 가중치를 상기 전체 평균에 적용하여 기준값을 설정하는 단계 및 각 화소마다 상기 기준값을 상기 출력 차이값과 비교하여 불량화소를 검출하는 단계를 포함하는 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출방법을 제안한다.
바람직하게는, 상기 제1 및 제2 영상 데이터를 각각 획득하는 단계는, 온도 챔버 내에 상기 적외선 검출기를 구비하는 단계와, 상기 적외선 검출기의 각 화소가 균일한 영상을 받아들이게 하는 흑체를 구비하는 단계와, 상기 온도 챔버를 제어하여 상기 제1 온도를 유지하는 단계와, 상기 제1 온도에서 상기 제1 영상 데이터를 획득하는 단계와, 상기 온도 챔버를 제어하여 상기 제2 온도를 유지하는 단계 및 상기 제2 온도에서 상기 적외선 검출기의 제2 영상 데이터를 획득하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 가중치를 설정하는 단계는, FPA면(초점 평면 배열)에서 화소들의 주변온도에 의한 반응도의 차이에 따라 상기 가중치를 상이하게 설정한다.
바람직하게는, 상기 화소의 위치에 따라 가중치를 설정하는 단계는, 상기 FPA면을 최외각으로부터 이격된 거리에 따라 적어도 두 개 이상으로 분류된 영역으로 나누는 단계 및 상기 분류된 영역별로 서로 다른 가중치를 설정하는 단계를 포함하고, 상기 가중치는 상기 FPA면이 최외각에 위치할수록 검출기준을 낮추어 불량화소 검출 오류를 줄이기 위한 수치로 설정한다.
바람직하게는, 상기 불량화소를 검출하는 단계는, 상기 기준값을 상기 출력 차이값과 비교하고, 상기 출력 차이값이 임계치 이상으로 큰 경우 해당 화소를 불량화소로 검출한다.
또한, 본 발명은 적외선 검출기의 주변온도를 제1 온도 및 상기 제1 온도보다 상대적으로 고온인 제2 온도로 제어하는 온도 조절부와, 상기 제1 온도에서 제1 영상 데이터를 획득하고, 상기 제2 온도에서 제2 영상 데이터를 획득하는 영상 획득부 및 상기 제1 영상 데이터 및 상기 제2 영상 데이터의 동일 화소 간 출력 차이값 및 화소의 위치에 따른 출력이 주변온도에 의해 영향을 받는 민감도를 고려하여 설정된 가중치를 이용하여, 불량화소를 검출하는 제어부를 포함하는 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출장치를 제안한다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터의 동일한 화소마다 출력 차이값을 산출하고, 상기 출력 차이값들의 전체 평균을 구하고, 상기 가중치를 상기 전체 평균에 적용하여 기준값을 설정한다.
바람직하게는, 상기 제어부는,
상기 기준값을 상기 출력 차이값과 비교하고, 상기 출력 차이값이 임계치 이상으로 큰 경우 해당 화소를 불량화소로 검출하는 불량화소 검출부를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 제어부는, FPA면(초점 평면 배열)에서 화소들의 주변온도에 의한 반응도의 차이에 따라 상기 가중치를 상이하게 설정한다.
바람직하게는, 상기 제어부는 상기 가중치를 설정하기 위해, 상기 FPA면을 최외각으로부터 이격된 거리에 따라 적어도 두 개 이상으로 분류된 영역으로 나누고, 상기 분류된 영역별로 서로 다른 가중치를 설정하되, 상기 가중치는 상기 FPA면이 최외각에 위치할수록 검출기준을 낮추어 불량화소 검출 오류를 줄이기 위한 수치로 설정된다.
본 발명에 따르면 적외선 검출기의 온도 변화에 따른 각 화소의 출력을 이용하여 불량화소를 검출함으로써, 적외선 검출기에 설정한 운용온도 조건에 대응하여 발생할 불량화소를 검출할 수 있다.
그리고, 작업자가 직접 눈으로 확인하며 불량화소를 검출하지 않아도, 시스템화된 불량화소 검출 기법에 의해 자동 연산을 통해 불량화소를 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 항공 촬영용 적외선 광학 장비의 불균일 보정 장치를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 도 1의 장치를 이용한 적외선 영상의 불균일 보정 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적외선 영상 보정 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 움직임 정보 생성부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적외선 영상 보정 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 장치를 이용한 적외선 영상의 불균일 보정 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적외선 영상 보정 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 움직임 정보 생성부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적외선 영상 보정 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
본 발명은 적외선 검출기의 주변온도에 대한 영향을 반영하여 불량화소를 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래에는 시간에 따른 각 화소의 표준편차를 이용하여 불량화소를 검출하거나, 균일한 영상에서 주변의 인접한 픽셀들과의 차이를 통해 불량화소를 검출하였다. 이러한 방법은 적외선 검출기의 주변 운용환경에 따른 불량화소를 검출해낼 수 없었다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 적외선 검출기에 대해 미리 설정된 상대적 저온 및 고온의 환경을 제공하고, 이의 온도 변화에 따른 각 화소의 출력값들을 이용하여 불량화소를 검출함으로써, 적외선 검출기에 설정한 운용온도 조건에 대응하여 발생할 불량화소를 검출할 수 있다.
그리고, 작업자가 직접 눈으로 확인하며 불량화소를 검출하지 않아도, 시스템화된 불량화소 검출 기법에 의해 자동 연산을 통해 불량화소를 검출할 수 있다.
이하 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출방법을 개략적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출방법은 먼저, 저온 및 고온 시의 적외선 검출기의 영상 데이터를 획득한다(S110). 이를 위해 S110 단계 이전에, 온도 챔버 내에 상기 적외선 검출기를 구비하고, 상기 적외선 검출기의 각 화소가 균일할 영상을 받아들이게 하는 흑체를 구비하는 실행을 더 포함할 수 있다. 흑체(Black body)는 일반적으로 특정영역에 균일한 온도를 만들어주는 상용 시험 장비를 일컫는다.
그리고, S110 단계는, 온도 챔버를 제어하여 미리 설정된 상대적 저온 상태(제1 온도)로 맞추는 단계와, 제1 온도에서 적외선 검출기의 제1 영상 데이터를 획득하는 단계와, 온도 챔버를 제어하여 미리 설정된 상대적 고온 상태(제2 온도)로 맞추는 단계 및 제2 온도에서 적외선 검출기의 제2 영상 데이터를 획득하는 단계로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 온도는 20도, 제2 온도는 50도로 설정될 수 있으나, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능하다.
다음으로, S110 단계에서 획득한 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터의 동일한 화소마다 출력 차이값을 산출하고, 출력 차이값들의 전체 평균을 구한다(S120).
즉, 각 화소마다 저온 및 고온 시의 적외선 검출기의 출력 차이값을 구하고, 각 화소마다 구해진 출력 차이값들의 평균값을 구함으로써, 상기 전체 평균을 구한다.
다음으로, 화소의 위치에 따른 출력이 주변온도에 의해 영향을 받는 민감도를 고려하여, 상기 화소의 위치에 따른 가중치를 설정하고(S130), 상기 가중치를 상기 전체 평균에 적용하여 기준값을 설정한다(S140).
여기서, 가중치는 적외선 검출기의 FPA면(초점 평면 배열)에서 화소들의 주변온도에 의한 반응도의 차이에 따라 상이하게 설정된다. 그리고, 가중치는 상기 FPA면이 최외각에 위치할수록 검출기준을 낮추어 불량화소 검출 오류를 줄이기 위한 수치로 설정된다. 즉, FPA면이 최외각에 위치할수록 주변온도에 의해 민감하게 반응하기 때문에, 이에 불량화소 검출 오류가 많이 발생하기 때문에 검출 민감도를 줄여주기 위함이다.
이를 위해, 먼저 FPA면을 최외각으로부터 이격된 거리에 따라 적어도 두 개 이상으로 분류된 영역으로 나누고, 분류된 각 영역별로 서로 다른 가중치를 설정한다. 이와 같이 영역별로 가중치를 설정하는 이유는 전술한 바와 같이 FPA면이 최외각에 위치할수록 주변온도에 의해 민감하게 반응하기 때문에, 최외각으로부터 중심방향으로 거리별로 영역을 분류하여, 영역별로 가중치를 설정하기 위함이다.
다음으로, 가중치를 전체평균에 적용하여 기준값을 설정한다(S140). 즉, 영역별로 설정된 가중치를 전체평균과 곱하여 각 화소마다의 기준값을 설정한다. 이때, S130 단계에서 동일한 영역으로 분류된 화소들의 기준값은 동일하고, 서로 다른 영역의 화소들의 기준값은 상이하다.
다음으로, 각 화소마다 기준값을 출력 차이값과 비교함으로써 불량화소를 검출한다(S150).
즉, 각 화소마다 가중치가 적용된 전체 평균을 기준값으로 하여 출력 차이값과 대소를 비교하고, 출력 차이값과 기준값의 차이가 임계치 이상인 경우에는 해당 화소를 불량화소로 검출한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출 방법을 상세히 설명하고자 하는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 먼저 불량화소를 검출하기 위해서는 적외선 검출기의 주변온도가 고온과 저온에 해당하는 영상을 획득한다(S200). 즉 주변온도가 제1 온도일 때의 제1 영상 데이터와 상기 제1 온도보다 상대적으로 고온인 제2 온도일 때의 제2 영상 데이터를 획득한다.
그리고, 획득한 영상을 통해 각 화소별 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터의 출력 차이값을 구해야 하는데 아래 <수학식1>을 통해서 계산된다(S205). 여기서 출력이란 각 화소의 밝기값을 의미한다.
<수학식 1>
여기서, Vdiff는 각 화소별 출력 차이값을 나타내며, i는 화소가 몇 번째인지를 나타낸다. 640x480 영상의 경우, 307,200개의 화소가 있으며 이때 i는 0부터 307199까지 표시하게 된다.
VH는 적외선 검출기가 고온(제2 온도)일 때의 출력이며, VC는 적외선 검출기가 저온(제1 온도)일 때의 출력이다.
다음으로, 각 화소들의 출력 차이값들의 전체 평균은 아래와 같은 <수학식2>로 계산된다(S210).
<수학식 2>
여기서, VM은 각 화소별 출력 차이값들의 전체 평균이며, N은 적외선 검출기의 화소 수를 의미한다. 앞서 말한 것처럼 640x480영상에서의 화소 수는 307200개이다.
출력 차이값이 계산되면 각 화소가 어느 영역에 있는지 식별한다. 이를 위해, 먼저 FPA면을 최외각으로부터 이격된 거리에 따라 적어도 두 개 이상으로 분류된 영역으로 나눈다.
이와 같이 FPA면의 영역을 분류하는 이유는 FPA면이 최외각에 위치할수록 주변온도에 의해 민감하게 반응하고, FPA면의 가장 중심에 가까울수록 주변온도에 의한 영향이 상대적으로 적으며, FPA면이 최외각에 위치할수록 상대적으로 불량화소 검출 오류도 많이 발생하므로, 이러한 불량화소 검출 오류를 줄이기 위해 최외각으로부터의 거리에 따라 서로 다른 가중치를 부여하기 위함이다.
본 발명의 실시 예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 FPA면의 최외각으로부터 중심까지의 거리에 따라 FPA면을 3가지 영역 즉, A영역, B영역 및 C영역으로 분류하는 예시를 들고 있으나, 이에 한정하지 않고 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변형예가 가능하다.
여기서, C영역은 중앙영역을 나타내고, A영역은 최외각 영역을 나타내며, B영역은 A영역 및 C영역을 제외한 나머지 중간 영역을 나타낸다. 예를 들어, 640×480 영상이라면, C영역은 160×120이고, B영역은 320×240에서 C영역을 제외한 영역이며, A영역은 640×480에서 B영역과 C영역을 제외한 영역이다.
다음으로, A영역과 B영역과 C영역 중 만약 A영역으로 식별되었다면 그 화소에 적용될 제1 가중치는 Ka가 되게 된다. B영역과 C영역에 속해있는 화소라면 제2 가중치 Kb 및 제3 가중치 Kc가 각각 적용되게 된다(S220~S225).
여기서, 적외선 검출기의 주변온도가 달라질 경우, 최외각에 위치한 A영역이 가장 많은 출력 변화를 일으키며, C영역이 가장 적은 출력변화를 일으킨다. 따라서 A영역에 적용되는 제1 가중치가 제일 작게 설정되고, B영역에는 A영역보다 큰 제2 가중치가 설정되며, C영역에는 제일 큰 제3 가중치가 설정된다. 이와 같이 영역별로 서로 다른 가중치를 설정하는 이유는, 최외각에 위치한 FPA면이 주변온도에 민감하게 반응하여 출력의 변화가 크기 때문에 기존 임계값에 가중치를 곱해 최외각의 검출기준이 낮아지도록 하기 위함이다.
예를 들어, 기본 가중치를 3으로 설정했다고 하면, A영역의 제1 가중치는 0.8, B영역의 제2 가중치 1, C영역의 제3 가중치는 1.2로 설정될 수 있다.
다음으로, 출력 차이값에 대한 전체 평균을 기반으로 불량화소를 검출한다. 즉, 수학식 3과 같이 전체 평균으로부터 가중치를 설정하여 전체 평균과 가중치의 곱보다 각 화소의 출력 차이값이 더 크다면 불량화소로 판단한다(S230~S235). 이때의 가중치는 영역별로 구분되어 결정된 값이 사용된다.
<수학식 3>
다음으로, 불량화소를 검출해내기 위해서는 0번째 화소부터 마지막 화소까지 화소의 위치를 하나씩 옮겨가며 한 프레임 안에 있는 모든 화소에 대해 전술한 방법을 통해 불량화소를 판별한다(S240~S245).
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출장치의 개략적인 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출장치(100)는 온도 조절부(110), 영상 획득부(120), 저장부(130), 제어부(140) 및 불량화소 검출부(150)를 포함하여 구성된다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 온도 챔버 내에 적외선 검출기를 구비하고, 상기 적외선 검출기의 각 화소가 균일할 영상을 받아들이게 하는 흑체를 구비한다.
온도 조절부(110)는 온도 챔버 내의 온도를 조절하는 구성으로서, 적외선 검출기의 주변온도를 미리 설정된 상대적 저온과 고온으로 제어한다.
영상 획득부(120)는 상대적 저온과 고온에서 영상 데이터를 각각 획득한다. 즉, 온도 조절부(110)에 의해 온도 챔버 내부의 온도가 미리 설정된 저온일 때의 제1 영상 데이터를 획득하고, 다시 온도 조절부(110)에 의해 온도 챔버 내부의 온도가 미리 설정된 고온일 때의 제2 영상 데이터를 획득한다.
제어부(140)는 상기 영상 데이터에서 각 화소마다 저온일 때와 고온일 때의 출력 차이값을 계산하고, 상기 출력 차이값의 전체 평균을 구한다. 즉, 획득한 영상을 통해 각 화소별 고온과 저온의 출력 차이값을 구해야 하는데 전술한 <수학식1>을 통해서 계산된다. 다음, 전체 화소의 출력 차이값들의 전체 평균을 구한다. 그리고 나서, 화소의 위치에 따라 설정된 가중치를 상기 전체 평균에 적용한다.
이를 위해 제어부(140)는 FPA면(초점 평면 배열)에서 화소들의 주변온도에 의한 반응도의 차이에 따라 상기 가중치를 상이하게 설정한다.
구체적으로, 먼저 FPA면을 최외각으로부터 이격된 거리에 따라 적어도 두 개 이상으로 분류된 영역으로 나눈다. 이와 같이 FPA면의 영역을 분류하는 이유는 FPA면이 최외각에 위치할수록 주변온도에 의해 민감하게 반응하고, FPA면의 가장 중심에 가까울수록 주변온도에 의한 영향이 작기 때문에, 상대적으로 FPA면이 최외각에 위치할수록 불량화소 검출 오류도 많이 발생하므로, 이러한 불량화소 검출 오류를 줄이기 위해, 최외각으로부터의 거리에 따라 서로 다른 가중치를 부여하기 위함이다.
본 발명의 실시 예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 FPA면의 최외각으로부터 중심까지의 거리에 따라 FPA면을 3가지 영역 즉, A영역, B영역 및 C영역으로 분류하는 예시를 들고 있으나, 이에 한정하지 않고 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변형예가 가능하다.
여기서, C영역은 중앙영역을 나타내고, A영역은 최외각 영역을 나타내며, B영역은 A영역 및 C영역을 제외한 나머지 중간 영역을 나타낸다. 예를 들어, 640×480 영상이라면, C영역은 160×120이고, B영역은 320×240에서 C영역을 제외한 영역이며, A영역은 640×480에서 B영역과 C영역을 제외한 영역이다.
여기서, 적외선 검출기의 주변온도가 달라질 경우, 최외각에 위치한 A영역이 가장 많은 출력 변화를 일으키며, C영역이 가장 적은 출력변화를 일으킨다. 따라서 A영역에 적용되는 제1 가중치 Ka가 제일 작게 설정되고, B영역에는 A영역보다 큰 제2 가중치 Kb가 설정되며, C영역에는 제일 큰 제3 가중치 Kc가 설정된다.
불량화소 검출부(150)는 출력 차이값에 대한 전체 평균을 기반으로 불량화소를 검출한다. 즉, 전술한 수학식 3과 같이 전체 평균으로부터 가중치를 설정하여 전체 평균과 가중치의 곱보다 각 화소의 출력 차이값이 더 크다면 불량화소로 판단한다. 이때의 가중치는 영역별로 구분되어 결정된 값이 사용된다. 그리고, 불량화소 검출부(150)는 불량화소를 검출해내기 위해서는 0번째 화소부터 마지막 화소까지 화소의 위치를 하나씩 옮겨가며 한 프레임 안에 있는 모든 화소에 대해 전술한 방법을 통해 불량화소를 판별한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 적외선 검출기의 온도 변화에 따른 각 화소의 출력을 이용하여 불량화소를 검출함으로써, 적외선 검출기에 설정한 운용온도 조건에 대응하여 발생할 불량화소를 검출할 수 있다.
그리고, 작업자가 직접 눈으로 확인하며 불량화소를 검출하지 않아도, 시스템화된 불량화소 검출 기법에 의해 자동 연산을 통해 불량화소를 검출할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (11)
- 적외선 검출기의 주변온도가 제1 온도일 때의 제1 영상 데이터 및 상기 제1 온도보다 상대적으로 고온인 제2 온도일 때의 제2 영상 데이터를 획득하는 단계;
상기 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터의 동일한 화소마다 출력 차이값을 산출하고, 상기 출력 차이값들의 전체 평균을 구하는 단계;
상기 화소의 위치에 따른 출력이 주변온도에 의해 영향을 받는 민감도를 고려하여, 상기 화소의 위치에 따른 가중치를 설정하는 단계;
상기 가중치를 상기 전체 평균에 적용하여 기준값을 설정하는 단계; 및
각 화소마다 상기 기준값을 상기 출력 차이값과 비교하여 불량화소를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 영상 데이터를 각각 획득하는 단계는,
온도 챔버 내에 상기 적외선 검출기를 구비하는 단계;
상기 적외선 검출기의 각 화소가 균일한 영상을 받아들이게 하는 흑체를 구비하는 단계;
상기 온도 챔버를 제어하여 상기 제1 온도를 유지하는 단계;
상기 제1 온도에서 상기 제1 영상 데이터를 획득하는 단계;
상기 온도 챔버를 제어하여 상기 제2 온도를 유지하는 단계; 및
상기 제2 온도에서 상기 적외선 검출기의 제2 영상 데이터를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 가중치를 설정하는 단계는,
FPA면(초점 평면 배열)에서 화소들의 주변온도에 의한 반응도의 차이에 따라 상기 가중치를 상이하게 설정하는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 화소의 위치에 따라 가중치를 설정하는 단계는,
상기 FPA면을 최외각으로부터 이격된 거리에 따라 적어도 두 개 이상으로 분류된 영역으로 나누는 단계; 및
상기 분류된 영역별로 서로 다른 가중치를 설정하는 단계;를 포함하고,
상기 가중치는 상기 FPA면이 최외각에 위치할수록 검출기준을 낮추어 불량화소 검출 오류를 줄이기 위한 수치로 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 불량화소를 검출하는 단계는,
상기 기준값을 상기 출력 차이값과 비교하고, 상기 출력 차이값이 임계치 이상으로 큰 경우 해당 화소를 불량화소로 검출하는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
- 적외선 검출기의 주변온도를 제1 온도 및 상기 제1 온도보다 상대적으로 고온인 제2 온도로 제어하는 온도 조절부;
상기 제1 온도에서 제1 영상 데이터를 획득하고, 상기 제2 온도에서 제2 영상 데이터를 획득하는 영상 획득부; 및
상기 제1 영상 데이터 및 상기 제2 영상 데이터의 동일 화소 간 출력 차이값 및 화소의 위치에 따른 출력이 주변온도에 의해 영향을 받는 민감도를 고려하여 설정된 가중치를 이용하여, 불량화소를 검출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터의 동일한 화소마다 출력 차이값을 산출하고, 상기 출력 차이값들의 전체 평균을 구하고, 상기 가중치를 상기 전체 평균에 적용하여 기준값을 설정하는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 기준값을 상기 출력 차이값과 비교하고, 상기 출력 차이값이 임계치 이상으로 큰 경우 해당 화소를 불량화소로 검출하는 불량화소 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
FPA면(초점 평면 배열)에서 화소들의 주변온도에 의한 반응도의 차이에 따라 상기 가중치를 상이하게 설정하는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 가중치를 설정하기 위해,
상기 FPA면을 최외각으로부터 이격된 거리에 따라 적어도 두 개 이상으로 분류된 영역으로 나누고, 상기 분류된 영역별로 서로 다른 가중치를 설정하되,
상기 가중치는 상기 FPA면이 최외각에 위치할수록 검출기준을 낮추어 불량화소 검출 오류를 줄이기 위한 수치로 설정되는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 온도에 따른 불량화소 검출장치.
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Cited By (2)
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KR101958472B1 (ko) * | 2018-11-15 | 2019-03-15 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 라인 스캔 방식 기반의 불량화소 검출방법 및 장치 |
WO2019209025A1 (ko) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | (주)이오시스템 | 적외선 열상 검출기의 불량 화소 처리 방법 및 장치 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0475570A2 (en) * | 1990-09-14 | 1992-03-18 | Digital Equipment Corporation | Product defect detection using thermal ratio analysis |
KR20030065141A (ko) * | 2002-01-31 | 2003-08-06 | 삼성탈레스 주식회사 | 적외선 열상 장비의 결점을 검출하는 방법 |
KR100919835B1 (ko) * | 2009-03-26 | 2009-10-01 | 삼성탈레스 주식회사 | 적외선 검출기에서 결점 검출 방법 |
KR101007405B1 (ko) * | 2010-05-26 | 2011-01-14 | 삼성탈레스 주식회사 | 열상 검출기의 화소 보정 장치 및 방법 |
KR101450258B1 (ko) * | 2014-06-18 | 2014-10-13 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법 |
KR20150098567A (ko) * | 2014-02-20 | 2015-08-28 | 주식회사 콕스 | 열상 카메라의 불량화소 검출 방법 및 장치 |
KR20160069336A (ko) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | (주)파트론 | 적외선 온도 센서 및 온도 측정 방법 |
-
2017
- 2017-12-06 KR KR1020170166522A patent/KR101840837B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0475570A2 (en) * | 1990-09-14 | 1992-03-18 | Digital Equipment Corporation | Product defect detection using thermal ratio analysis |
KR20030065141A (ko) * | 2002-01-31 | 2003-08-06 | 삼성탈레스 주식회사 | 적외선 열상 장비의 결점을 검출하는 방법 |
KR100919835B1 (ko) * | 2009-03-26 | 2009-10-01 | 삼성탈레스 주식회사 | 적외선 검출기에서 결점 검출 방법 |
KR101007405B1 (ko) * | 2010-05-26 | 2011-01-14 | 삼성탈레스 주식회사 | 열상 검출기의 화소 보정 장치 및 방법 |
KR20150098567A (ko) * | 2014-02-20 | 2015-08-28 | 주식회사 콕스 | 열상 카메라의 불량화소 검출 방법 및 장치 |
KR101450258B1 (ko) * | 2014-06-18 | 2014-10-13 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법 |
KR20160069336A (ko) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | (주)파트론 | 적외선 온도 센서 및 온도 측정 방법 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019209025A1 (ko) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | (주)이오시스템 | 적외선 열상 검출기의 불량 화소 처리 방법 및 장치 |
KR101958472B1 (ko) * | 2018-11-15 | 2019-03-15 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 라인 스캔 방식 기반의 불량화소 검출방법 및 장치 |
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