KR102286470B1 - LED Digital Signage Defect Detection system through Similarity Analysis of Original Image Information and Displayed Image Information - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LED디지털사이니지 불량감지시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LED디지털사이니지를 촬상하고 영상을 분석하여 불량을 파악할 수 있는 LED디지털사이니지 불량감지시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an LED digital signage failure detection system, and more particularly, to an LED digital signage failure detection system capable of detecting defects by imaging an LED digital signage and analyzing an image.
LED디지털사이니지의 LED모듈의 불량은 일반적으로 LED모듈로 입력되는 전류와 입출되는 전류를 측정함으로써 소모되는 전류량을 측정해서 누전이 되고 있는지 아니면 LED의 불량인지를 파악한다. 이러한 소모 전류를 이용하여 LED의 불량을 파악할 수 있으나 전류측정은 불량이 아니었으나 실제로 보이는 LED디지털사이니지에서는 불량일 수 있었다. In general, the defect of the LED module of LED digital signage is measured by measuring the current input to and output from the LED module, and the amount of current consumed is measured to determine whether there is a short circuit or the LED is defective. Using this consumption current, it is possible to identify LED defects, but current measurement was not defective, but it could be defective in actual LED digital signage.
또한, 카메라로 LED디지털사이니지를 촬상하여 불량 LED를 감지하고 있으나 여전히 카메라로 촬상한 영상만으로 불량 LED를 파악하고 있으므로 불량 LED를 파악하는데 한계가 있다.In addition, although a bad LED is detected by capturing an LED digital signage with a camera, there is a limit in identifying a bad LED because the bad LED is still identified only with the image captured by the camera.
따라서 본 발명의 목적은 불량 LED의 불량영역을 정확하게 파악할 수 있는 LED디지털사이니지 불량감지시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an LED digital signage failure detection system capable of accurately identifying a defective area of a defective LED.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED디지털사이니지 불량감지시스템은, 컨텐츠를 표시하는 표시영역을 형성하는 복수의 LED를 갖는 디스플레이부; 상기 디스플레이부를 촬상하는 카메라; 및 상기 복수의 LED의 복수의 LED제어신호에 의해 표시될 상기 컨텐츠 영상을 저장하며, 상기 카메라로부터 촬상영상을 수신하고, 상기 수신된 촬상영상과 상기 컨텐츠 영상에 대한 히스토그램을 생성하며, 생성된 상기 촬상영상의 히스토그램과 상기 컨텐츠 영상의 히스토그램을 비교 분석하여 상기 디스플레이부의 표시영역 중 불량영역을 판단하는 제어부를 포함한다. LED디지털사이니지에 실제로 표시될 컨텐츠 영상과 카메라로 촬상한 촬상영상을 비교하여 불량영역을 파악하고 촬상영상을 컨텐츠 영상의 분포도를 정밀하게 측정할 수 있으므로 실제적으로 불량이 발생한 불량LED를 정확하게 파악할 수 있다. LED digital signage failure detection system according to the present invention for achieving the above object, a display unit having a plurality of LEDs forming a display area for displaying content; a camera for imaging the display unit; and storing the content image to be displayed by the plurality of LED control signals of the plurality of LEDs, receiving the captured image from the camera, generating a histogram for the received captured image and the content image, and the generated and a control unit that compares and analyzes the histogram of the captured image and the histogram of the content image to determine a defective area among the display areas of the display unit. By comparing the content image to be actually displayed on the LED digital signage with the captured image captured by the camera, the defective area can be identified and the distribution of the content image of the captured image can be precisely measured. there is.
여기서, 상기 제어부는, 수신된 상기 촬상영상의 색상이 저장된 상기 컨텐츠 영상의 색상범위가 되도록 보정하면 카메라 주변 환경에 대한 영향을 최소화할 수 있어 바람직하다.Here, if the controller corrects the color of the received captured image to be within the color range of the stored content image, it is preferable to minimize the influence on the environment around the camera.
그리고 상기 제어부는, 수신된 상기 촬상영상의 상기 카메라 설치각도 및 상기 카메라의 렌즈에 대한 왜곡을 보정하면 촬상영상을 컨텐츠 영상과 같은 각도로 보정할 수 있어 영상의 비교가 쉬워질 수 있어 바람직하다.And the control unit, if the camera installation angle of the received captured image and the distortion of the lens of the camera is corrected, the captured image can be corrected to the same angle as the content image, so that comparison of images can be made easier.
여기서, 상기 제어부는, 상기 보정된 촬상영상과 상기 컨텐츠 영상을 복수의 영역으로 구획하며, 상기 보정된 촬상영상과 상기 컨텐츠 영상의 구획영역 각각의 히스토그램을 비교하면 보다 정밀하게 촬상영상을 컨텐츠 영상의 분포도를 정밀하게 측정할 수 있으므로 불량을 파악하는 정확성이 향상될 수 있어 바람직하다.Here, the control unit divides the corrected captured image and the content image into a plurality of regions, and compares the histogram of each of the divided regions of the corrected captured image and the content image to more precisely convert the captured image to the content image. Since the distribution can be precisely measured, the accuracy of identifying defects can be improved, which is preferable.
그리고 상기 제어부는, 상기 복수의 구획영역 중 불량이 있는 것으로 판단된 일구획영역을 상기 복수의 LED에 의해 형성되는 LED모듈 각각으로 구획하며, 상기 보정된 촬상영상과 상기 컨텐츠 영상의 구획영역 각각의 히스토그램을 비교하면 불량으로 의심되는 영역을 집중적으로 정확하게 파악할 수 있어 바람직하다.And the control unit divides one partition area determined to be defective among the plurality of partition areas into each of the LED modules formed by the plurality of LEDs, and each partition area of the corrected captured image and the content image. Comparing the histogram is preferable because it can focus and accurately identify areas suspected of being defective.
여기서, 상기 제어부는, 상기 복수의 LED제어신호에 따라 화면 전환 시 상기 디스플레이부의 표시영역 중 변화가 없는 영역이 발생하는 경우 상기 복수의 LED제어신호의 생성 및 공급의 불량으로 판단할 수 있어 바람직하다.Here, the control unit may determine that the generation and supply of the plurality of LED control signals is defective when an area without change occurs among the display areas of the display unit when the screen is switched according to the plurality of LED control signals. .
그리고 상기 제어부는, 상기 촬상영상 중 일영역의 밝기가 상기 복수의 LED제어신호에 따른 밝기보다 소정 치를 초과하는 경우, 전원을 공급하는 전원공급부와 상기 복수의 LED에 의해 형성되는 복수의 LED모듈 중 적어도 하나의 불량으로 판단할 수 있어 바람직하다.And the control unit, when the brightness of one region of the captured image exceeds a predetermined value than the brightness according to the plurality of LED control signals, a power supply unit for supplying power and a plurality of LED modules formed by the plurality of LEDs It is preferable that it can be determined as at least one defect.
본 발명에 따르면 LED디지털사이니지에 실제로 표시될 컨텐츠 영상과 카메라로 촬상한 촬상영상을 비교하여 불량영역을 파악하므로 실제적으로 불량이 발생한 불량LED를 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the defective area is identified by comparing the content image to be actually displayed on the LED digital signage with the captured image captured by the camera, it is possible to accurately identify the defective LED in which the defect has actually occurred.
도 1은 본 발명에 따른 LED디지털사이니지 불량감지시스템을 이용한 LED모듈의 불량 판단 방법의 흐름 블록도.
도 2은 LED디지털사이니지 불량감지시스템의 구성 예시도.
도 3은 LED디지털사이니지의 표출 예시도.
도 4는 LED디지털사이니지의 컨테츠 영상 시안 예시도.
도 5는 LED모듈의 1차 점검 예시도.
도 6은 LED모듈의 2차 점검 예시도.
도 7 내지 9는 촬상영상과 컨테츠 영상의 히스토그램 비교분석 예시도.
도 10은 제어블록도.1 is a flow block diagram of a method for determining a failure of an LED module using an LED digital signage failure detection system according to the present invention.
2 is an exemplary configuration diagram of an LED digital signage failure detection system.
3 is an exemplary view of the LED digital signage.
4 is an exemplary diagram of the content image of the LED digital signage.
5 is an exemplary view of the first inspection of the LED module.
6 is an exemplary view of the secondary inspection of the LED module.
7 to 9 are diagrams illustrating comparative analysis of histograms of captured images and content images.
10 is a control block diagram.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 LED디지털사이니지 불량감지시스템(1)을 상세히 설명한다.Hereinafter, the LED digital signage
도 1은 본 발명에 따른 LED디지털사이니지 불량감지시스템(1)을 이용한 LED모듈(11 내지 n)의 불량 판단 방법의 흐름 블록도이고, 도 2은 LED디지털사이니지 불량감지시스템(1)의 구성 예시도이며, 도 3은 LED디지털사이니지의 표출 예시도이고, 도 4는 LED디지털사이니지의 컨테츠 영상 시안 예시도이며, 도 5는 LED모듈(11 내지 n)의 1차 점검 예시도이고, 도 6은 LED모듈(11 내지 n)의 2차 점검 예시도이며, 도 7 내지 9는 촬상영상과 컨테츠 영상의 히스토그램 비교분석 예시도이고, 도 10은 제어블록도이다.1 is a flow block diagram of a failure determination method of the
LED디지털사이니지 불량감지시스템(1)은 디스플레이부(10), 전원공급부(20), 공급전류감지장치(22), 전류감지부(30), 공급전원선(40), 전원단속부(42), 데이터공급선(44), 전원수집선(46), 카메라(50), 카메라구동부(52), 통신부(60) 및 제어부(70)를 포함한다.LED digital signage failure detection system (1) includes a display unit (10), a power supply unit (20), a supply current sensing device (22), a current sensing unit (30), a power supply line (40), and a power control unit (42). ), a
디스플레이부(10)는 컨텐츠를 표시하는 LED디지털사이니지를 이룬다. 디스플레이부(10)는 그 크기에 따라 복수의 LED모듈(11 내지 n)로 이루어지며, LED모듈(11 내지 n) 각각은 일렬로 나란하게 배치된 복수의 LED(11-1 내지 11-n)로 이루어져 막대형상을 이룬다. LED모듈(11 내지 n) 각각은 전원선이 직렬로 연결되어 있어 동시에 켜지지 않고 순차적으로 켜지게 되지만 사용의 육안으로는 구분하기 어렵다.The
LED모듈(11 내지 n)은 한 번에 켤 수 있는 LED개별 소자의 개수에 따라 1/16Duty, 1/8Duty, 1/4Duty. STATIC 등으로 나뉜다. 그중 1/8Duty의 경우 한 번에 8개의 개별 LED소자중 1개만 켤 수 있어 Duty가 다른 LED모듈(11 내지 n)의 경우 LED모듈(11 내지 n)의 입력 전류 측정만으로는 전체 LED모듈(11 내지 n)의 각 LED 소자에서 소모되는 전류를 고르게 측정하기 불가능하다.The
그래서 LED모듈 제어 신호들(DATA, CLOCK, LATCH, Out Enable, ADDRESS)중 표출 LED를 선택하는 ADDRESS와 그에 따른 Out Enable신호를 검지하여 전류를 측정하면 LED 모듈(11 내지 n)의 전체 LED소자들의 전류 소모량을 측정할 수 있다. 또한 Out Enable 신호가 화면 꺼짐 상태일때의 소모 전류를 검지하여 LED드라이버 IC나 LED소자의 항시 켜짐 등의 불량도 검지할 수 있다.So, when the ADDRESS that selects the displayed LED among the LED module control signals (DATA, CLOCK, LATCH, Out Enable, ADDRESS) and the corresponding Out Enable signal are detected and the current is measured, the total LED elements of the LED module (11 to n) are Current consumption can be measured. In addition, by detecting the current consumption when the Out Enable signal is in the off state of the screen, it is also possible to detect defects such as LED driver IC or LED element always on.
전원공급부(20)는 SMPS(switched mode power supply) 전원 공급 장치로, 스위칭 트랜지스터 등을 이용하여 외부로부터 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 스위치 제어 방식을 사용한다. 전원공급부(20)는 LED디지털사이니지 불량감지시스템(1)의 구성 각각으로 전원을 공급한다. 전원공급부(20)는 복수로 마련되어 LED모듈(11 내지 n) 각각으로 전원을 각각 공급할 수도 있으며, LED모듈(11 내지 n) 각각의 복수의 LED(11-1 내지 11-n) 각각으로 전원을 공급하도록 하는 LED드라이버가 마련될 수 있다.The
공급전류감지장치(22)는 전원공급부(20)로부터 구성들로 공급되는 후단에 배치되어 공급 전류량을 감지할 수 있다. The supply
전류감지부(30)는 LED모듈(11 내지 n) 각각의 전단에 배치되어 공급 전류량 및 소모 전류량을 감지할 수 있다. 전류감지부(30)는 LED모듈(11 내지 n) 각각으로 인입되는 전류량 및 인출되는 전류량을 감지하여 후술할 제어부(70)로 전달한다. 전류감지부(30)는 제1전류감지부(31) 내지 제n전류감지부(n)로 이루어질 수 있다. 전류감지부(30)는 전류 측정 시 포함된 노이즈를 최소화하기 위하여 LED디지털사이니지 전류 측정용으로 개선된 Kalman Filter를 적용한다. 개선된 Kalman Filter는 입력 인자로 측정 전류값과 현 화면의 켜진 LED빈도값을 입력으로 적용하여 꺼짐, 켜짐이 반복되는 LED모듈(11 내지 n)의 특성을 반영하여 급격하게 변하는 전류값에 대한 오차를 줄인다.The
공급전원선(40)은 전원공급부(20)에서 전원을 소모하는 구성인 LED모듈(11 내지 n)을 포함한 구성 모두에게 연결되어 전류를 공급하도록 복수로 마련된다.The
전원단속부(42)는 복수의 LED모듈(11 내지 n) 간의 전원공급선(40)에 배치될 수 있고, 전원공급부(20)와 복수의 LED모듈(11 내지 n) 사이에 배치되어 전원을 연결하며 전류를 단속할 수도 있다. 전원단속부(42)는 전원을 선택적으로 공급할 수 있는 선택밸브와 같이 마련될 수 있다.The
데이터공급선(44)은 제어부(70)와 전원공급부(20), 복수의 LED모듈(11 내지 n)을 연결하여 모듈제어신호를 전달할 수 있도록 마련된다. 데이터공급선(44)은 전원공급선(40)과 함께 배치될 수도 있고 전원공급선(40)을 이용하여 모듈제어신호를 전달할 수 있도록 마련될 수도 있다.The
전원수집선(46)은 복수의 LED모듈(11 내지 n)로의 인입단과 인출단으로부터 제어부(70)를 연결하여 전류량을 수집할 수 있도록 마련될 수 있다. The
카메라(50)는 디스플레이부(10)을 촬상할 수 있다. 카메라(50)는 디스플레이부(10)를 지지하는 지지대에 지지될 수 있으며, 카메라구동부(52)에 의해 회전 구동될 수 있다. 이에 의해 디스플레이부(10)를 다른 각도에서 촬상할 수 있다.The
통신부(60)는 외부의 중앙제어실로 불량발생 관련정보를 전송할 수 있다. 통신부(60)는 외부의 중앙제어실로 불량에 대한 데이터를 전송할 수 있고, 중앙제어실로부터 원격제어를 위한 데이터를 수신할 수도 있다.The
제어부(70)는 복수의 LED(11-1 내지 n)의 복수의 LED제어신호에 의해 표시될 컨텐츠 영상을 저장하며, 카메라(50)로부터 촬상영상을 수신하고, 수신된 촬상영상과 저장된 컨텐츠 영상을 비교 분석하여 디스플레이부(10)의 표시영역 중 불량영역을 판단한다.The
제어부(70)는 수신된 촬상영상의 색상이 저장된 컨텐츠 영상의 색상범위가 되도록 보정할 수 있다. 예컨대, 컨텐츠 영상의 전체적인 색상 분위기가 녹색이며 촬상영상의 색상분위기가 노랑색이라면 촬상영상에 파란색을 더하여 녹색의 분위가 되도록 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 이에 의해 색상의 보정을 수행할 수 있다.The
제어부(70)는 수신된 촬상영상의 카메라(50) 설치각도 및 카메라(50)의 렌즈에 대한 왜곡을 보정한다. LED디지털사이니지의 정면에서 수직하게 배치된 상태에서 촬상한 촬상영상과 같이 되도록 평면화 보정이 수행되며, 렌즈로 인한 외곽영역의 보정이 수행될 수 있다.The
제어부(70)는 촬상영상과 컨텐츠 영상에 대한 히스토그램을 생성하며, 생성된 촬상영상의 히스토그램과 컨텐츠 영상의 히스토그램을 비교할 수 있다. 히스토그램은 빈도수를 나타내는 방법으로 색상의 경우, 흑백/빨간색/녹색/파랑색 등 지정할 수 있으며 입력데이터에 대한 색상의 빈도를 나타낼 수 있다. 예컨대 복수의 LED(11-1 내지 n) 중 일부영역의 LED가 불량이어서 너무 밝게 빛나고 있거나 꺼져 있을 수 있다. 이에 의해 촬상영상의 히스토그램과 컨텐츠 영상의 히스토그램은 그 색상의 빈도가 상이하게 될 것이며 이를 바탕으로 불량영역의 불량LED를 판단할 수 있다.The
제어부(70)는 보정된 촬상영상과 컨텐츠 영상을 복수의 영역으로 구획하며, 보정된 촬상영상과 컨텐츠 영상의 구획영역 각각의 히스토그램을 비교할 수 있다.The
제어부(70)는 복수의 구획영역 중 불량이 있는 것으로 판단된 일구획영역을 복수의 LED(11-1 내지 n)에 의해 형성되는 LED모듈(11 내지 n) 각각으로 구획하며, 보정된 촬상영상과 컨텐츠 영상의 구획영역 각각의 히스토그램을 비교할 수 있다. The
제어부(70)는 복수의 LED제어신호에 따라 화면 전환 시 디스플레이의 표시영역 중 변화가 없는 영역이 발생하는 경우 복수의 LED제어신호의 생성 및 공급의 불량으로 판단할 수 있다.The
제어부(70)는 촬상영상 중 일영역의 밝기가 복수의 LED제어신호에 따른 밝기보다 소정 치를 초과하는 경우, 전원을 공급하는 전원공급부(20)와 복수의 LED(11-1 내지 n)에 의해 형성되는 복수의 LED모듈(11 내지 n) 중 적어도 하나의 불량으로 판단할 수 있다.When the brightness of one area of the captured image exceeds a predetermined value than the brightness according to the plurality of LED control signals, the
도 1은 본 발명에 따른 LED디지털사이니지 불량감지시스템(1)을 이용한 LED모듈(11 내지 n)의 불량 판단 방법의 흐름 블록도이다. 1 is a flow block diagram of a failure determination method of
카메라 촬상영상의 히스토그램 분석 전 표출할 실제 이미지를 기준으로 가상의 색상 범위를 지정하고, 입력 받은 카메라 영상을 미리 설정된 색상 범위로 변환하여 카메라 주변 환경에 대한 영향을 최소화한다.Before analyzing the histogram of the camera captured image, a virtual color range is designated based on the actual image to be displayed, and the input camera image is converted into a preset color range to minimize the influence on the camera environment.
카메라 영상은 설치 각도 및 렌즈에 대한 왜곡이 존재하므로 카메라 교정(Calibration)후 왜곡보정(undistortion)과정 후 영상평면화(rectification)를 진행한다.Since there is distortion with respect to the installation angle and the lens in the camera image, the image is rectified after the camera calibration and the distortion correction process.
표출PC에서 출력중인 영상과 카메라의 보정된 영상의 히스토그램의 차 및 특징점들을 비교하여 특정 위치 LED모듈의 불량을 판단한다.By comparing the difference and feature points of the histogram of the image being output from the display PC and the corrected image of the camera, the failure of the LED module at a specific location is determined.
LED모듈의 불량 판단 시 적은 리소스를 사용하면서도 정확도를 높이기 위하여 2단계로 검사를 진행할 수 있다.When judging a faulty LED module, the inspection can be performed in two steps to increase the accuracy while using a small amount of resources.
(1단계)(Stage 1)
1. 현 화면에서 다음화면으로 화면 전환시 변화가 생겨야 되는데 변화가 없는 구역 검사1. When changing the screen from the current screen to the next screen, there should be a change, but there is no change.
1-1. 스테틱 방식의 모듈의 경우 데이터 케이블의 불량 1-1. Defective data cable in case of static module
1-2. 대형 LED디지털사이니지의 경우 표출 로컬제어기 불량 1-2. In the case of large LED digital signage, the display local controller is defective.
2. 특정 부분의 밝기가 너무 밝거나 어두운지 판단2. Determine if the brightness of a specific part is too bright or too dark
2-1. 전원 공급 장치, LED 모듈의 드라이버 문제2-1. Power supply, driver problem with LED module
3. 전체 화면 혹은 특정 블록에 한가지 색상이 고르게 분포되었는지 체크3. Check whether one color is evenly distributed over the entire screen or a specific block
3-1. 표출PC의 영상 신호 입출력부 이상3-1. Error in video signal input/output part of display PC
3-2. 데이터 케이블 이상3-2. over data cable
3-3. 특정 색상이 시작되는 부분의 모듈 불량3-3. Module failure at the beginning of a specific color
4. 전체 화면, 구간별로 히스토그램 분석하여 실제 표시 내용과의 유사도 및 특징 점 검사4. Analyze the histogram of the entire screen and each section to check the similarity with the actual display and feature points
4-1. 특정 모듈의 불량 가능성 발생시 2단계 검사 진행4-1. In case of possible defects in a specific module, proceed with two-step inspection
(2단계)(Step 2)
1. 1단계 검사를 수행하면서 불량LED모듈 발생이 의심은 되지만 카메라 플레어현상및 외부 조도 등에 의하여 정확한 판단이 되지 않을 경우 필요시 수행1. During the first stage inspection, if the occurrence of a defective LED module is suspected, but an accurate judgment is not made due to camera flare and external illumination, etc., carry out if necessary.
2. 1단계 검사를 진행하면서 의심이 판단될 경우 진행2. Proceed if suspicion is determined during the first stage inspection
3. 현 화면에서 다음 화면 전환시 카메라 수신영상으로 각 모듈의 불량을 체크하기 수월한 화면 전환 애니메이션을 사용하여, 화면 전환 애니메이션 1단계의 검사 방법을 적용하여 정확한 불량 모듈의 위치를 판단함.3. When switching from the current screen to the next screen, it is easy to check the defects of each module with the camera received image. Using the screen transition animation, the exact location of the defective module is determined by applying the screen
(히스토그램 비교)(Compare histogram)
- 표출 원본 이미지의 히스토그램 산출- Histogram calculation of the displayed original image
- 촬영되어 평면화된 LED디지털사이니지에 표출된 이미지의 히스토그램 산출- Calculation of the histogram of the image displayed on the photographed and flattened LED digital signage
- 히스토그램의 bin을 sift 해가면서 유사도가 가장 높은 지점을 산출- The point with the highest similarity is calculated by shifting the bins of the histogram.
- 히스토그램 유사도 산출- Histogram similarity calculation
(특징점 산출)(Calculation of feature points)
- 표출 원본 이미지의 특징점 추출- Extraction of feature points from the original image
- 촬영되어 평면화된 LED디지털사이니지에 표출된 이미지의 특징점 추출- Extraction of feature points of the image displayed on the photographed and flattened LED digital signage
- 두 이미지 사이의 특징점 매칭을 통해 임계값 이상의 매칭이 있는지 검토- Review whether there is a matching over a threshold value through feature point matching between two images
- 검토 값을 기준으로 특징점 기반 유사도 산출- Calculation of similarity based on feature points based on review values
(임계값의 설정)(setting of threshold)
- 출고 전 다양한 환경에서 수집된 카메라 영상 기반의 이미지 히스토그램/특징점 추출- Image histogram/feature point extraction based on camera images collected in various environments before shipment
- 불량이 없는 모듈의 이미지 유사도(히스토그램/특징점) 평균/분산 구하기- Finding the average/variance of image similarity (histogram/feature points) of modules without defects
- 평균을 기준으로 분산*n가우시안의 거리를 임계값으로 설정- Set the distance of variance *n Gaussian as a threshold value based on the mean
(모듈 불량 판단)(Determination of module failure)
히스토그램과 특징점 매칭 결과 이용하여 최종 유사도를 산출The final similarity is calculated using the histogram and the feature point matching result.
산출된 유사도를 기반으로 모듈 불량 판단Determination of module failure based on the calculated similarity
(화면전환 애니메이션) (Screen transition animation)
- LED디지털사이니지 화면은 보통 16dot * 16dot 기준의 LED모듈의 배열로 이루어져 있다.- LED digital signage screen usually consists of 16dot * 16dot standard LED module arrangement.
-한화면에서 다음화면으로 전환시 LED모듈별로 표출하거나 x축 혹은 y축을 기준으로 표출하여 보다 정확하게 히스토그램비교, 특징점 산출이 가능하도록 한다.- When switching from one screen to the next, it is displayed for each LED module or based on the x-axis or y-axis, enabling more accurate histogram comparison and feature point calculation.
도 5는 LED모듈의 1차 점검 예시도이다.5 is an exemplary view of the first inspection of the LED module.
LED모듈단위의 상세 점검이 아닌 지정된 그룹의 이상을 점검한다 (3X7).It checks the abnormality of the designated group, not the detailed inspection of the LED module unit (3X7).
도 6은 LED모듈의 2차 점검 예시도이다.6 is an exemplary view of the secondary inspection of the LED module.
LED모듈의 1차 점검에서 이상이 판단된 경우 2차 이상 모듈 점검은 모듈 단위(21X35)로 지정하여 문제가 있는 LED모듈을 판단한다.If an abnormality is determined in the first inspection of the LED module, the secondary abnormal module inspection is designated by module unit (21X35) to determine the problematic LED module.
도7은 촬상영상과 컨테츠 영상의 히스토그램 비교분석 예시도이다.7 is a diagram illustrating comparative analysis of a histogram of a captured image and a content image.
도 7 (a) 촬상영상(A)을 구획한 상태에서 우측 상단 영역의 촬상영상과 컨텐츠 영상을 비교한다. 1차 이상 LED모듈 점검에서는 나와야 하는 정보가 나오지 않는 경우 (흑백 이미지 처리 후 히스토그램 생성), 또는 색상의 이상 정보를 알기 위하여 히스토그램을 생성한다 (RGB로 히스토그램 생성)7 (a) In a state in which the captured image (A) is divided, the captured image of the upper right region and the content image are compared. When the information that should be displayed does not come out in the first abnormal LED module check (a histogram is generated after processing a black and white image), or a histogram is created to know the information about color abnormality (a histogram is generated in RGB)
도7은 흑백 이미지 처리 후 컨텐츠 영상의 히스토그램 생성한 예시도이다.7 is an exemplary diagram of a histogram of a content image after processing a black-and-white image.
도 7 (a) 컨텐츠 영상(A)을 구획한 상태에서 우측 상단 영역의 컨텐츠 영상의 히스토그램을 생성한다7 (a) A histogram of the content image in the upper right area is generated in a state in which the content image (A) is partitioned.
도 7 (b) A1은 컨텐츠 영상이며, A2는 컨텐츠 영상의 이미지 처리 결과이다. 이미지처리는 흑 또는 백으로 이미지를 나타내기 위한 처리이다.7 (b) A1 is a content image, and A2 is an image processing result of the content image. Image processing is processing for displaying an image in black or white.
도8은 촬상 영상의 히스토그램을 생성한 예시도이다.8 is an exemplary diagram illustrating a histogram of a captured image.
도 8 (a) 촬상영상(A)을 구획한 상태에서 우측 상단 영역의 히스토그램을 생성한다.8 (a) A histogram of the upper right area is generated in a state in which the captured image A is divided.
도 8 (b) A1은 촬상 영상이며, A2는 촬상 영상의 이미지 처리 결과이다. 이미지처리는 흑 또는 백으로 이미지를 나타내기 위한 처리이다.8 (b) A1 is a captured image, and A2 is an image processing result of the captured image. Image processing is processing for displaying an image in black or white.
도9는 촬상 영상의 히스토그램을 생성한 예시도이다.9 is an exemplary view of generating a histogram of a captured image.
도 9 (a) 촬상영상(A)을 구획한 상태에서 우측 상단 영역의 히스토그램을 생성한다.9 (a) A histogram of the upper right area is generated in a state in which the captured image A is divided.
도 9 (b) A1은 촬상 영상이며, A2는 촬상 영상의 이미지 처리 결과이다. 이미지처리는 흑 또는 백으로 이미지를 나타내기 위한 처리이다.9 (b) A1 is a captured image, and A2 is an image processing result of the captured image. Image processing is processing for displaying an image in black or white.
도 7은 컨텐츠 영상으로 촬상영상인 도 8, 도9와 히스토그램 비교를 통하여LED모듈의 이상이 있음을 확인할 수 있다. 도 7 8 9의 (c)는 A2의 히스토그램 생성 결과이며 배경색이 검정색이기 때문에 히스토그램에서 검정색의 강도가 세게 나오는 것이며 현재 표출 정보가 존재하는 경우의 흰색인 255의 강도가 존재하고 글자가 없는 경우 흰색의 255가 존재하지 않는다. 도 7의 컨텐츠 영상의 (c)의 히스토그램을 통해 현재 컨텐츠 영상의 글자가 존재하는 것을 확인할 수 있다. 도 (8)의 히스토그램과 도 (9)의 히스토그램을 통하여 LED 모듈이 정상작동의 경우와 이상이 있는 경우를 확인할 수 있다. 도 8(c)의 히스토그램을 통하여 글자가 존재하기 때문에 흰색의 255가 존재하는 것을 확인할 수 있으며 도 7(c)의 히스토그램과 비교를 통하여LED 모듈이 정상적으로 작동하고 있음을 확인할 수 있다. 도 9(c)는 글자가 존재하지 않기 때문에 흰색 255가 없음을 확인할 수 있으며 도 7(c)의 히스토그램과 비교를 통해 LED 모듈의 이상을 판단할 수 있다.FIG. 7 is a content image, and it can be confirmed that there is an abnormality in the LED module through a histogram comparison with FIGS. 8 and 9, which are captured images. 7, 8 and 9 (c) are the histogram generation result of A2, and since the background color is black, the intensity of black is strong in the histogram. 255 of does not exist. Through the histogram of (c) of the content image of FIG. 7, it can be confirmed that the text of the current content image exists. Through the histogram of FIG. (8) and the histogram of FIG. (9), it can be confirmed whether the LED module operates normally or has an abnormality. Through the histogram of FIG. 8(c), it can be confirmed that 255 white is present because letters exist, and it can be confirmed that the LED module is operating normally through comparison with the histogram of FIG. 7(c). In FIG. 9(c) , it can be confirmed that there is no white 255 because there are no characters, and the abnormality of the LED module can be determined by comparing it with the histogram of FIG. 7(c).
상기의 실시 예 이외의 변형 가능한 실시 예를 설명한다. Modifiable embodiments other than the above embodiments will be described.
제어부(70)는 복수의 LED(11-1 내지 n) 중 불량LED의 불량표시영역을 파악하여 컨텐츠가 불량표시영역을 제외한 정상표시영역에 표시될 수 있도록 컨텐츠를 변경할 수 있다.The
제어부(70)는 복수의 LED(11-1 내지 n)의 복수의 LED제어신호에 대한 정상전류범위를 저장하며, 복수의 LED(11-1 내지 n)로부터 복수의 LED제어신호에 대한 전류값을 수신하여 정상전류범위를 벗어나는 LED를 불량으로 판단할 수 있다. LED디지털사이니지 LED모듈(11 내지 n)을 구동시키는 전원공급장치로 전류 센싱 기능이 포함된 전원공급부(20)를 사용하고, 실제 LED모듈(11 내지 n)의 소모 전류는 LED모듈 제어신호와 연동된 전류감지부(30)를 통하여 수집한다. 이렇게 측정된 전류 측정값은 LED표출 제어부(70)와 연동되어 현재 표출 내용과 설정된 휘도 값과 함께 분석되어 LED디지털사이니지의 이상유무를 판단한다.The
이렇게 하면 전원공급부(20)의 소모 전류와 LED모듈(11 내지 n)에서 실제로 소모된 전류의 측정이 가능해지므로, 전원 공급 선로에서 누설된 전류량과 실제 LED모듈(11 내지 n)에서 소모한 전류량의 측정이 가능해지고, 현재 소모 전류량이 적절한지를 판단할 수 있게 되므로 LED모듈(11 내지 n)의 불량 위치 및, LED디지털사이니지 누전의 위험을 감지할 수 있다.In this way, since it is possible to measure the current consumed by the
제어부(70)는 복수의 LED(11 내지 n)의 복수의 LED제어신호에 의해 표시될 컨텐츠와 카메라(50)에서 촬상된 영상을 비교하여 불량표시영역을 판단할 수 있다.The
제어부(70)는 컨텐츠 영역 중 적어도 일부 영역의 비율을 변경할 수 있다. The
제어부(70)는 컨텐츠 영역 중 적어도 일부 영역을 삭제할 수 있다.The
제어부(70)는 컨텐츠 영역 중 적어도 일부 영역의 위치를 변경할 수 있다.The
제어부(70)는 불량표시영역의 불량LED로 전원공급을 중단할 수 있다.The
정상표시영역은 컨텐츠의 내용을 표시하기 위한 컨텐츠표시영역과 컨텐츠표시영역 이외의 베이스영역으로 이루어질 수 있다.The normal display area may include a content display area for displaying contents of the content and a base area other than the content display area.
제어부(70)는 베이스영역의 복수의 LED로 전원공급을 중단할 수 있다.The
제어부(70)는 복수의 LED(11 내지 n) 전체에서 색상의 불량으로 판단되면 컨텐츠표시영역의 색상을 변경할 수 있다.The
제어부(70)는 불량LED의 발생을 중앙시스템으로 전송할 수 있다.The
상기의 LED모듈(11 내지 n)과 LED(11-1 내지 n)를 지지하는 LED모듈지지대 또는 LED지지대를 더 포함할 수 있으며, LED모듈(11 내지 n)과 LED(11-1 내지 n)는 LED모듈지지대 또는 LED지지대에 고정 설치될 수도 있으나 유지관리의 편의성을 위하여 탈장착 가능하게 설치될 수도 있다. 이에 의해 불량이 발생한 LED모듈(11 내지 n)과 LED(11-1 내지 n)를 쉽게 교체할 수도 있다.It may further include an LED module support or an LED support for supporting the
상기의 LED디지털사이니지 불량감지시스템(1)으로 인하여, LED디지털사이니지에 실제로 표시될 컨텐츠 영상과 카메라(50)로 촬상한 촬상영상을 비교하여 불량영역을 파악하므로 실제적으로 불량이 발생한 불량LED를 정확하게 파악할 수 있다. Due to the above-described LED digital signage
수신된 촬상영상의 색상이 저장된 컨텐츠 영상의 색상범위가 되도록 보정하면 카메라(50) 주변 환경에 대한 영향을 최소화할 수 있다. 수신된 촬상영상의 카메라(50) 설치각도 및 카메라(50)의 렌즈에 대한 왜곡을 보정하면 촬상영상을 컨텐츠 영상과 같은 각도로 보정할 수 있어 영상의 비교가 쉬워질 수 있다.If the color of the received captured image is corrected to be within the color range of the stored content image, the influence on the environment around the
촬상영상과 컨텐츠 영상에 대한 히스토그램을 생성하며, 생성된 촬상영상의 히스토그램과 컨텐츠 영상의 히스토그램을 비교하면 촬상영상을 컨텐츠 영상의 분포도를 정밀하게 측정할 수 있으므로 불량을 파악하는 정확성이 향상될 수 있다.By creating a histogram for the captured image and the content image, and comparing the histogram of the captured image with the histogram of the content image, the distribution of the content image can be precisely measured for the captured image, so the accuracy of identifying defects can be improved. .
보정된 촬상영상과 컨텐츠 영상을 복수의 영역으로 구획하며, 보정된 촬상영상과 상기 컨텐츠 영상의 구획영역 각각의 히스토그램을 비교하면 보다 정밀하게 촬상영상을 컨텐츠 영상의 분포도를 정밀하게 측정할 수 있으므로 불량을 파악하는 정확성이 향상될 수 있다.If the corrected captured image and the content image are divided into a plurality of regions, and the histogram of each of the divided regions of the corrected captured image and the content image is compared, it is possible to accurately measure the distribution of the captured image and the content image. Accuracy of figuring out can be improved.
복수의 구획영역 중 불량이 있는 것으로 판단된 일구획영역을 복수의 LED(11-1 내지 n)에 의해 형성되는 LED모듈(11 내지 n) 각각으로 구획하며, 보정된 촬상영상과 컨텐츠 영상의 구획영역 각각의 히스토그램을 비교하면 불량으로 의심되는 영역을 집중적으로 정확하게 파악할 수 있다. 복수의 LED제어신호에 따라 화면 전환 시 디스플레이부의 표시영역 중 변화가 없는 영역이 발생하는 경우 복수의 LED제어신호의 생성 및 공급의 불량으로 판단할 수 있다. 촬상영상 중 일영역의 밝기가 복수의 LED제어신호에 따른 밝기보다 소정 치를 초과하는 경우, 전원을 공급하는 전원공급부(20)와 복수의 LED(11-1 내지 n)에 의해 형성되는 복수의 LED모듈(11 내지 n) 중 적어도 하나의 불량으로 판단할 수 있어 바람직하다.One partition area determined to be defective among the plurality of partition areas is divided into
1 : LED디지털사이니지 불량감지시스템 10 : 디스플레이부
11 내지 n : 제1LED모듈 내지 제nLED모듈
11-1 내지 n : 제1LED 내지 제nLED
20 : 전원공급부 22 : 공급전류감지장치
30 : 전류감지부
31 내지 n : 제1전류감지부 내지 제n전류감지부
40 : 공급전원선 42 : 전원단속부
44 : 데이터공급선 46 : 전원수집선
50 : 카메라 52 : 카메라구동부
60 : 통신부 70 : 제어부1: LED digital signage failure detection system 10: display unit
11 to n: 1st LED module to nth LED module
11-1 to n: 1st LED to nth LED
20: power supply 22: supply current sensing device
30: current sensing unit
31 to n: first current sensing unit to nth current sensing unit
40: supply power line 42: power interruption unit
44: data supply line 46: power collection line
50: camera 52: camera driving unit
60: communication unit 70: control unit
Claims (7)
컨텐츠를 표시하는 표시영역을 형성하는 복수의 LED를 갖는 디스플레이부;
상기 디스플레이부를 촬상하는 카메라; 및
상기 복수의 LED의 복수의 LED제어신호에 의해 표시될 상기 컨텐츠 영상을 저장하며, 상기 카메라로부터 촬상영상을 수신하고, 상기 수신된 촬상영상과 상기 컨텐츠 영상에 대한 히스토그램을 생성하며, 생성된 상기 촬상영상의 히스토그램과 상기 컨텐츠 영상의 히스토그램을 비교 분석하여 상기 디스플레이부의 표시영역 중 불량영역을 판단하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 디스플레이부의 표시영역 중 정상표시영역은 컨텐츠가 표시되는 컨텐츠표시영역과 컨텐츠표시영역 이외의 베이스영역을 포함하고, 상기 복수의 LED 중 불량LED의 불량표시영역을 파악하여 상기 컨텐츠가 상기 불량표시영역을 제외하여 상기 정상표시영역 중 상기 컨텐츠표시영역에 표시되도록 하며, 상기 컨텐츠의 비율변경, 상기 컨텐츠의 삭제 및 상기 컨텐츠의 위치변경 중 적어도 하나를 수행하고, 상기 불량표시영역 내의 상기 불량LED 및 상기 베이스영역의 상기 복수의 LED로 전원공급을 중단하고, 상기 정상표시영역 내의 상기 복수의 LED 전체에서 색상의 불량으로 판단되면 상기 컨텐츠표시영역의 색상을 변경하는 LED디지털사이니지 불량감지시스템.
In the LED digital signage failure detection system,
a display unit having a plurality of LEDs forming a display area for displaying content;
a camera for imaging the display unit; and
store the content image to be displayed by a plurality of LED control signals of the plurality of LEDs, receive a captured image from the camera, generate a histogram for the received captured image and the content image, and generate the captured image and a control unit that compares and analyzes the histogram of the image and the histogram of the content image to determine a defective area among the display areas of the display unit,
The control unit is
Among the display areas of the display unit, a normal display area includes a content display area in which content is displayed and a base area other than the content display area, and the defective display area of the defective LED among the plurality of LEDs is identified and the content is displayed in the defective display area. to be displayed in the content display area of the normal display area except for, perform at least one of changing the ratio of the content, deleting the content, and changing the location of the content, and the defective LED in the defective display area and the An LED digital signage failure detection system for stopping power supply to the plurality of LEDs in the base area and changing the color of the content display area when it is determined that the color is defective in all of the plurality of LEDs in the normal display area.
상기 제어부는,
수신된 상기 촬상영상의 색상이 저장된 상기 컨텐츠 영상의 색상범위가 되도록 보정하는 LED디지털사이니지 불량감지시스템.
According to claim 1,
The control unit is
An LED digital signage failure detection system that corrects the color of the received captured image to be within the color range of the stored content image.
상기 제어부는,
수신된 상기 촬상영상의 상기 카메라 설치각도 및 상기 카메라의 렌즈에 대한 왜곡을 보정하는 LED디지털사이니지 불량감지시스템.
According to claim 1,
The control unit is
An LED digital signage failure detection system for correcting distortion of the camera installation angle and the lens of the camera of the received captured image.
상기 제어부는,
상기 보정된 촬상영상과 상기 컨텐츠 영상을 복수의 영역으로 구획하며, 상기 보정된 촬상영상과 상기 컨텐츠 영상의 구획영역 각각의 히스토그램을 비교하는 LED디지털사이니지 불량감지시스템.
4. The method of claim 3,
The control unit is
An LED digital signage failure detection system that divides the corrected captured image and the content image into a plurality of regions, and compares histograms of the corrected captured image and the segmented region of the content image.
상기 제어부는,
상기 복수의 구획영역 중 불량이 있는 것으로 판단된 일구획영역을 상기 복수의 LED에 의해 형성되는 LED모듈 각각으로 구획하며, 상기 보정된 촬상영상과 상기 컨텐츠 영상의 구획영역 각각의 히스토그램을 비교하는 LED디지털사이니지 불량감지시스템.
5. The method of claim 4,
The control unit is
An LED that divides one partition area determined to be defective among the plurality of partition areas into each of the LED modules formed by the plurality of LEDs, and compares the histogram of each partition area of the corrected captured image and the content image Digital signage failure detection system.
상기 제어부는,
상기 복수의 LED제어신호에 따라 화면 전환 시 상기 디스플레이부의 표시영역 중 변화가 없는 영역이 발생하는 경우 상기 복수의 LED제어신호의 생성 및 공급의 불량으로 판단하는 LED디지털사이니지 불량감지시스템.
According to claim 1,
The control unit is
LED digital signage failure detection system for judging that the generation and supply of the plurality of LED control signals is defective when an area without change occurs in the display area of the display unit when the screen is switched according to the plurality of LED control signals.
상기 제어부는,
상기 촬상영상 중 일영역의 밝기가 상기 복수의 LED제어신호에 따른 밝기보다 소정 치를 초과하는 경우, 전원을 공급하는 전원공급부와 상기 복수의 LED에 의해 형성되는 복수의 LED모듈 중 적어도 하나의 불량으로 판단하는 LED디지털사이니지 불량감지시스템.According to claim 1,
The control unit is
When the brightness of one area of the captured image exceeds a predetermined value than the brightness according to the plurality of LED control signals, at least one of a power supply unit for supplying power and a plurality of LED modules formed by the plurality of LEDs is defective. LED digital signage failure detection system.
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KR1020200063039A KR102286470B1 (en) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | LED Digital Signage Defect Detection system through Similarity Analysis of Original Image Information and Displayed Image Information |
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