KR102303073B1 - Multi-sided Vision Inspection Algorithm and Using the same - Google Patents
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본 발명에 따른 물체의 표면을 촬영하여 검사하는 다면 비전 검사 알고리즘을 이용한 검사 시스템은 빛의 반사를 이용하여 검사 물체의 표면 정보를 확인하는 단계, 광 경로의 차이를 파악하는 단계, 파악한 정보에 따라 반사부의 각도를 조정하는 단계 및 정확한 초점을 제공하는 단계를 포함하며 상기 물체의 표면 정보 및 반사부 정보를 수집, 저장하여 데이터 베이스로 가공하되 가공된 상기 데이터 베이스를 딥 러닝, 머신 러닝 기술을 이용하여 학습, 예측하여 물체를 검사하기 전에 상기 반사부의 초점을 미리 조정하는 것을 특징으로 한다.The inspection system using a multi-faceted vision inspection algorithm for photographing and inspecting the surface of an object according to the present invention uses the reflection of light to determine the surface information of the inspection object, determine the difference in the optical path, and according to the identified information It includes the steps of adjusting the angle of the reflector and providing an accurate focus, and collects and stores the surface information and the reflector information of the object and processes it into a database, but uses deep learning and machine learning techniques for the processed database It is characterized by pre-adjusting the focus of the reflector before examining the object by learning and predicting.
Description
본 발명은 다면 비전 검사 알고리즘 및 이를 이용한 검사 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 복수의 거울을 사용하되 기 설정된 알고리즘에 따라 거울을 제어함으로써 하나의 카메라를 이용하여 측정하고자 하는 물체의 다면을 검사 할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-faceted vision inspection algorithm and an inspection system using the same, and more particularly, by using a plurality of mirrors and controlling the mirrors according to a preset algorithm, multiple surfaces of an object to be measured can be inspected using a single camera. It's about the system.
물체를 검사 또는 측정하기 위해서는 내부의 성능이나 물성 이외에도 겉에서 보이는 외부 모습을 측정하여 외관 검사를 해야 하며 이를 위해서 물체의 주변을 복수의 카메라를 이용하여 측정하는 5면(전, 후, 좌, 우, 저면) 비전 측정 장치 등이 있다. In order to inspect or measure an object, in addition to its internal performance and physical properties, it is necessary to perform an external inspection by measuring the external appearance seen from the outside. , bottom) vision measuring device, etc.
특히, 외관 검사가 중요한 반도체의 모듈IC 등과 같은 부품은 중요 부품으로서 그 제품의 신뢰도가 매우 중요하여 엄격한 품질 검사를 통해 제품으로 출하하게 된다. 따라서 PCB(인쇄회로기판), 반도체의 모듈IC 및 반도체 웨이퍼 등은 일련의 공정을 통하여 제조된 후에 출하 전에 정밀한 검사를 마치게 되는데, 이러한 정밀 검사는 내부 불량뿐만 아니라, 그 외관에 미소한 결함이 발생 하더라도 성능에 치명적인 영향을 미치게 되므로, 전기적인 동작 검사뿐만 아니라, 비전 카메라를 이용한 외관 검사와 같은 여러 가지 검사를 수행하게 되는 것이다.In particular, parts such as module ICs of semiconductors, where appearance inspection is important, are important parts, and the reliability of the product is very important, so they are shipped as products through strict quality inspection. Therefore, PCBs (printed circuit boards), semiconductor module ICs, semiconductor wafers, etc. are manufactured through a series of processes and then precisely inspected before shipment. However, since it has a fatal effect on performance, various inspections such as visual inspection using a vision camera as well as electrical operation inspection are performed.
그런데, 종래의 비전 검사 장치 및 시스템은 복수의 카메라를 이동시키면서 물체의 다면을 촬영하여 검사하거나 피검 대상인 물체를 이동하면서 복수의 영상을 수집하고 있다. However, a conventional vision inspection apparatus and system collects a plurality of images while moving a plurality of cameras and photographing and inspecting multiple surfaces of an object or moving an object to be inspected.
따라서, 이와 같이 전, 후, 좌, 우, 저면 등 물체의 복수 표면을 촬영해야 함에도 이를 동시에 효과적으로 검사 또는 측정할 수 있는 장치 및 시스템은 없으며 아래 선행문헌에 개시된 검사 시스템 역시 하나의 물체의 표면을 검사하기 위해 복수의 영상획득부가 마련되고 별도로 동작되어야 하므로 검사의 효율이 저하되는 문제점이 있다.Therefore, although multiple surfaces of an object such as front, rear, left, right, and bottom have to be photographed, there is no device and system that can effectively inspect or measure them at the same time. Since a plurality of image acquisition units are provided and operated separately for inspection, there is a problem in that inspection efficiency is lowered.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 카메라를 이용하되 효과적이고 정확한 물체의 다면을 검사하는 알고리즘 및 이를 이용한 시스템을 제공하는 것이다. The present invention has been devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an algorithm for effectively and accurately inspecting multiple surfaces of an object using a single camera and a system using the same.
본 발명에 따른 물체의 다면 비전 검사 알고리즘을 이용한 검사 시스템은An inspection system using a multi-faceted vision inspection algorithm of an object according to the present invention is
빛의 반사를 이용하여 검사 물체의 표면 정보를 확인하는 단계; 광 경로의 차이를 파악하는 단계; 파악한 정보에 따라 반사부의 각도를 조정하는 단계; 및 정확한 초점을 제공하는 단계;를 포함하며 상기 물체의 표면 정보 및 반사부 정보를 수집, 저장하여 데이터 베이스로 가공하되 가공된 상기 데이터 베이스를 딥 러닝, 머신 러닝 기술을 이용하여 학습, 예측하여 물체를 검사하기 전에 상기 반사부의 초점을 미리 조정하는 알고리즘을 이용하는 것을 특징으로 한다.confirming surface information of an inspection object using light reflection; identifying differences in optical paths; adjusting the angle of the reflector according to the identified information; and providing an accurate focus; including collecting and storing the surface information and the reflector information of the object and processing it into a database, but learning and predicting the processed database using deep learning and machine learning techniques to predict the object It is characterized by using an algorithm for pre-adjusting the focus of the reflector before inspecting.
또한, 상기 알고리즘은 물체의 표면 정보 데이터를 3D 이미지로 변환하여 저장하는 단계를 더 포함하며, 상기 반사부의 개수, 각도 및 조건은 micro array mirror focus를 자동 제어함으로써 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the algorithm further comprises the step of converting and storing the surface information data of the object into a 3D image, and the number, angle, and condition of the reflection part is characterized in that it is performed by automatically controlling the micro array mirror focus.
또한, 상기 알고리즘은 물체를 고정하고, 상기 물체 주변에 반사부를 배치하되 상기 반사부는 5면, 7면 및 9면 중 어느 하나를 선택하고, 상기 물체의 표면 정보를 수집하여 기존 데이터와 상기 표면 정보를 매칭하며, 동일한 값이 존재하면 그 값을 프로그램에 적용시켜 micro array mirror focus를 조정하여 촬영하고, 동일한 값이 존재하지 않으면 유사한 데이터 값을 입력하여 작업을 자동으로 반복하여 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the algorithm fixes the object, arranges a reflector around the object, but the reflector selects any one of 5, 7, and 9 surfaces, collects surface information of the object, and collects the existing data and the surface information If the same value exists, it is applied to the program to adjust the micro array mirror focus to take pictures, and if the same value does not exist, it automatically repeats the operation by inputting similar data values. .
또한, 상기 검사 시스템은 상기 물체를 수용하거나 고정하는 베드부; 상기 물체의 표면 영상을 촬영하는 촬영부; 하나 이상의 광원; 상기 광원 또는 물체로부터 반사되는 빛의 경로를 변경하는 복수의 반사부; 및 제어부; 를 포함하며, 상기 촬영부는 하나의 카메라로 마련되고, 상기 반사부는 상기 물체를 둘러싸도록 배치되어 상기 물체의 표면 영상을 반사시켜 상기 촬영부로 수렴되도록 하되, 상기 반사부의 갯수, 각도, 굴곡 및 크기를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the inspection system includes a bed for receiving or fixing the object; a photographing unit for photographing a surface image of the object; one or more light sources; a plurality of reflection units for changing a path of light reflected from the light source or object; and a control unit; including, wherein the photographing unit is provided as a single camera, and the reflection unit is disposed to surround the object to reflect the surface image of the object and converge to the photographing unit, but the number, angle, curvature and size of the reflection unit characterized by controlling.
또한, 상기 베드부는 일면에 개구부가 마련되고 내부에 상기 반사부가 설치된 수용부가 형성되어 상기 수용부에 상기 물체를 수용 또는 고정시키며, 상기 촬영부는 상기 베드부 상부에 위치하되 상, 하, 좌, 우 및 회전운동이 가능하여 상기 개구부를 통해 상기 수용부에 출입이 가능하며, 상기 촬영부는 상기 수용부 내부의 반사부를 통해 반사 수렴된 물체의 표면 영상을 촬영하는 것을 특징으로 한다.In addition, the bed portion is provided with an opening on one surface and a receiving portion provided with the reflection unit is formed therein to accommodate or fix the object in the receiving portion, and the photographing unit is located above the bed, but up, down, left, right and rotational movement is possible, so that the receiving unit can be entered through the opening, and the photographing unit is characterized in that it takes a surface image of the object converged by reflection through the reflecting unit inside the receiving unit.
또한, 상기 수용부는 복수의 반사부가 마련되어 상기 물체의 표면 영상을 상기 촬영부로 보내며, 상기 반사부는 거울로 마련되어 상기 거울의 크기, 반사 각도의 조건을 기 설정된 로직에 따라 상기 제어부가 제어하거나 사용자의 선택에 따라 조정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the accommodating unit is provided with a plurality of reflection units to send the surface image of the object to the photographing unit, and the reflection unit is provided as a mirror and the control unit controls the conditions of the size and reflection angle of the mirror according to preset logic or user's selection It is characterized in that it is adjusted according to
또한, 상기 광원은 상기 검사 시스템이 설치된 장소의 외부 광원, 상기 촬영부 일단에 설치되어 상기 수용부 내부의 물체를 향해 빛을 조사하는 광원 및 상기 수용부 내부에 설치되어 상기 물체를 향해 빛을 조사하는 광원 중 어느 하나 이상으로 마련되는 것을 특징으로 한다.In addition, the light source is an external light source at a place where the inspection system is installed, a light source installed at one end of the photographing unit to irradiate light toward an object inside the accommodation unit, and a light source installed inside the accommodation unit to irradiate light toward the object It is characterized in that it is provided with any one or more of the light sources.
또한, 상기 촬영부는 카메라로 마련되되, 하나 이상의 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈는 어안렌즈, 분할렌즈로 마련되어 상기 물체의 다면 영상을 촬영할 수 있으며, 입수된 복수의 영상은 별도의 편집 툴을 이용하여 하나의 이미지로 편집하는 것을 특징으로 한다.In addition, the photographing unit is provided as a camera, and includes one or more lenses, and the lens is provided as a fisheye lens and a split lens to take a multi-faceted image of the object, and a plurality of obtained images are obtained using a separate editing tool. It is characterized in that it is edited into one image.
본 발명에 따른 다면 비전 검사 알고리즘을 이용한 검사 방법은 피검 대상인 물체를 고정시키는 단계; 상기 촬영부를 상기 물체에 접근 또는 이격하여 영상 수집을 위한 촬영 조정 단계; 상기 촬영부의 영상을 확인함과 동시에 기 설정된 조건 또는 사용자의 선택에 따라 반사부의 크기, 개수 및 각도를 조절 제어하는 단계; 상기 반사부에서 출사된 상기 물체의 복수의 표면 영상을 상기 촬영부를 통해 촬영하는 단계; 및 상기 촬영된 물체의 복수 표면 영상을 통해 물체의 이상 유무를 확인 검사하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.An inspection method using a multi-faceted vision inspection algorithm according to the present invention comprises the steps of fixing an object to be inspected; a photographing adjustment step for collecting an image by approaching or separating the photographing unit from the object; controlling the size, number, and angle of the reflection unit according to a preset condition or user's selection while checking the image of the photographing unit; photographing a plurality of surface images of the object emitted from the reflection unit through the photographing unit; and checking and inspecting whether an object is abnormal through a plurality of surface images of the photographed object. It is characterized in that it further comprises.
본 발명에 따른 다면 비전 검사 알고리즘은 하나의 카메라를 이용하되 복수의 거울을 효과적으로 제어, 조절함으로써 효율적으로 물체의 다면 표면을 검사할 수 있다.The multi-faceted vision inspection algorithm according to the present invention can efficiently inspect the multi-faceted surface of an object by effectively controlling and adjusting a plurality of mirrors using one camera.
도 1은 본 발명에 따른 다면 비전 검사 알고리즘의 기본 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 다면 비전 검사 알고리즘의 다른 실시예에 따른 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 다면 비전 검사 알고리즘의 또 다른 실시에에 따른 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 다면 비전 검사 방법의 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 다면 비전 검사 방법의 상세 순서도,
도 6은 본 발명에 따른 다면 비전 검사 시스템의 구성 블록도,
도 7 및 도 8는 본 발명에 따른 다면 비전 검사 시스템의 작동 설명도,
도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 다면 비전 검사 방법의 작동 원리에 관한 설명도,
도 12는 본 발명에 따른 다면 비전 검사 시스템의 작동 사진이다.1 is a basic flowchart of a multi-faceted vision inspection algorithm according to the present invention;
2 is a flowchart according to another embodiment of a multi-faceted vision inspection algorithm according to the present invention;
3 is a flowchart according to another embodiment of a multi-faceted vision inspection algorithm according to the present invention;
4 is a flowchart of a multi-faceted vision inspection method according to the present invention;
5 is a detailed flowchart of a multi-faceted vision inspection method according to the present invention;
6 is a block diagram of a multi-faceted vision inspection system according to the present invention;
7 and 8 are operational explanatory views of the multi-faceted vision inspection system according to the present invention;
9, 10 and 11 are explanatory views of the operation principle of the multi-faceted vision inspection method according to the present invention;
12 is an operation photograph of the multi-faceted vision inspection system according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 다면 비전 검사 알고리즘, 로직에 관하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시 할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예로 한정되지 않으며, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a multi-faceted vision inspection algorithm and logic according to an embodiment of the present invention will be described in detail so that a person skilled in the art can easily implement it. The present invention is not limited to the embodiments described herein, and may be embodied in several different forms. In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.
본 발명에 따른 다면 비전 검사 알고리즘이 적용되는 시스템은 필수적으로 물체의 표면을 촬영하는 촬영부(300)와 물체의 표면 영상을 반사하여 집중시키는 반사부(700)를 포함한다. 즉, 종래의 검사 시스템이 복수의 촬영장치를 이용하여 물체의 다면 표면을 촬영하다 보니 촬영 사이에 오류, 중복 그리고 경제적 부담, 검사의 시간적인 소요 등으로 비효율적었으나, 본 발명에 따른 검사 시스템은 기본적으로 거울(반사부)의 반사를 이용하여 하나의 카메라(촬영부)로 물체의 다면 표면 영상을 습득하는 것이다.The system to which the multi-faceted vision inspection algorithm according to the present invention is applied essentially includes a photographing
여기서, 검사 시스템은 검사 장치, 검사 유닛으로도 통용될 수 있으며, 그 명칭에 한정되어 해석되지 않는다. 따라서, 구성을 포함하여 물체의 다면 표면을 검사하는 측정 수단에 관한 발명이며, 이러한 측정 수단, 검사 시스템을 이용한 검사 방법에 관한 발명이다. Here, the inspection system may also be commonly referred to as an inspection device and an inspection unit, and is not interpreted as being limited to the name. Accordingly, the invention relates to a measuring means for inspecting the multi-faceted surface of an object including the configuration, and the invention relates to an inspection method using such a measuring means and an inspection system.
본 발명에 따른 다면 비전 검사 알고리즘은 빛의 반사를 이용하여 검사 물체의 표면 정보를 확인하는 단계(S10), 광 경로의 차이를 파악하는 단계(S20), 파악한 정보에 따라 반사부의 각도를 조정하는 단계(S30) 및 정확한 초점을 제공하는 단계(S40)를 포함한다.The multi-faceted vision inspection algorithm according to the present invention includes the steps of checking the surface information of the test object using light reflection (S10), recognizing the difference in the optical path (S20), and adjusting the angle of the reflector according to the identified information. a step S30 and a step S40 of providing an accurate focus.
상기 물체의 표면 정보 및 반사부 정보를 수집, 저장하여 데이터 베이스로 가공(S50)하되 가공된 상기 데이터 베이스를 딥 러닝, 머신 러닝 기술을 이용하여 학습, 예측(S50)하여 물체를 검사하기 전에 상기 반사부의 초점을 미리 조정(S60)하는 것을 특징으로 한다.Collect and store the surface information and reflector information of the object and process it into a database (S50), but before inspecting the object by learning and predicting (S50) the processed database using deep learning and machine learning technology It is characterized in that the focus of the reflector is adjusted in advance (S60).
또한, 본 발명에 다른 상기 알고리즘은 물체의 표면 정보 데이터를 3D 이미지로 변환하여 저장하는 단계를 더 포함하여 사용자가 물체의 표면 정보 데이터를 3D 이미지로 쉽게 확인할 수 있도록 한다.In addition, the algorithm according to the present invention further comprises the step of converting and storing the surface information data of the object into a 3D image, so that the user can easily check the surface information data of the object as a 3D image.
즉, 검사하고자 하는 물체의 표면을 기 설정된 알고리즘을 이용하여 광경로를 조절하여 영상을 촬영하고 이를 통해 스크래치, 도색 불량 등 표면에서 확인할 수 있는 이상 유무를 자동으로 검사, 판별할 수 있다. That is, the surface of the object to be inspected can be automatically inspected and determined whether there is an abnormality that can be checked on the surface, such as scratches and paint defects, by taking an image by adjusting the optical path using a preset algorithm.
도 1은 본 발명에 따른 기본 알고리즘에 관한 순서도이고, 도 2 및 도 3은 바람직한 실시 방법에 따른 알고리즘의 상세한 순서를 설명한다. 즉, 도 2의 설명에 따르면, 외관 검사 대상 물체를 정 위치에 위치하고, 물체의 주위에 거울과 같은 반사부를 설치하며, micro mirror multi focus 자동제어 프로그램을 이용하여 상기 반사부를 제어하게 된다. 1 is a flowchart of a basic algorithm according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 illustrate a detailed sequence of an algorithm according to a preferred implementation method. That is, according to the description of FIG. 2 , the external inspection target object is positioned at a fixed position, a mirror-like reflector is installed around the object, and the reflector is controlled using a micro mirror multi focus automatic control program.
상기 micro mirror multi focus는 자동 제어 프로그램을 칭하는 것으로서 문언적 해석으로 한정되지 않고, 반사부의 초점을 자동으로 제어할 수 있는 로직, 알고리즘을 통한 자동 제어 프로그램의 툴을 의미한다.The micro mirror multi focus refers to an automatic control program, and is not limited to literal interpretation, and refers to a tool of an automatic control program through logic and algorithms that can automatically control the focus of the reflector.
따라서, 상기 자동 제어 프로그램을 이용하게 되면, 대상물체의 표면 정보를 수집하고, 물체 면에 대한 기존 정보, 데이터의 존재유무를 확인하여, 존재하면 카메라의 촬영부 초점을 기준 값에 따라 조정하고 선명도를 판단 한 후 촬영하게 된다.Therefore, if the automatic control program is used, the surface information of the object is collected, the existing information about the object surface and the existence of data are checked, and if there is, the focus of the camera is adjusted according to the reference value and the sharpness After judging, it will be filmed.
물체면에 대한 기존 정보, 데이터가 없는 경우 유사 데이터 값을 적용하고 거울의 각도를 조정하며 위의 절차를 다시 진행하게 된다. 만일, 카메라 초점의 선명도 조절 등에 오류가 발생하는 경우 초점 오류 값의 계산을 통한 각도 값 설정 및 저장 과정을 다시 진행하게 된다.If there is no existing information or data on the object plane, similar data values are applied, the angle of the mirror is adjusted, and the above procedure is repeated. If an error occurs in adjusting the sharpness of the camera focus, the process of setting and storing the angle value through the calculation of the focus error value is performed again.
이와 같이 대상물체의 표면 정보 데이터 일치 여부, 확인 및 적용 과정은 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 검사 알고리즘을 통해 보다 세분화 하여 진행할 수 있다. As described above, the process of whether, confirming, and applying the surface information data of the target object can be further subdivided through the inspection algorithm according to the present invention as shown in FIG. 3 .
상기 반사부의 개수, 각도 및 조건은 micro array mirror focus를 자동 제어함으로써 수행하는 것을 특징으로 하며 상기 알고리즘은 물체를 고정하고, 상기 물체 주변에 반사부를 배치하되 상기 반사부는 5면, 7면 및 9면 중 어느 하나를 선택하고, 상기 물체의 표면 정보를 수집하여 기존 데이터와 상기 표면 정보를 매칭한다.The number, angle, and condition of the reflectors are characterized in that it is performed by automatically controlling the micro array mirror focus, and the algorithm fixes the object and arranges the reflectors around the object, but the reflectors are 5, 7 and 9 sides Select any one, collect the surface information of the object, and match the existing data with the surface information.
정보를 매칭하여 동일한 값이 존재하면 그 값을 프로그램에 적용시켜 micro array mirror focus를 조정하여 촬영하고, 동일한 값이 존재하지 않으면 유사한 데이터 값을 입력하여 작업을 자동으로 반복하여 수행하는 것을 특징으로 한다.If the information is matched and the same value exists, the value is applied to the program to adjust the micro array mirror focus and taken. If the same value does not exist, similar data values are input and the operation is automatically repeated .
즉, 누적된 정보 데이터와 측정된 값을 비교하여 동일 여부를 판단하고 동일한 경우와 동일하지 않은 경우를 나누어 구분하고, 이를 반복하여 실시함으로써 데이터를 구축하고 학습, 예측할 수 있는 것이다.That is, by comparing the accumulated information data with the measured values to determine whether they are the same, dividing the same and non-identical cases, and repeating this, data can be built, learned, and predicted.
본 발명에 따른 물체의 표면을 촬영하여 검사하는 다면 비전 검사 알고리즘을 적용한 시스템(1)은 상기 물체를 수용하거나 고정하는 베드부(100), 상기 물체의 표면 영상을 촬영하는 촬영부(300) 하나 이상의 광원(500), 상기 광원 또는 물체로부터 반사되는 빛의 경로를 변경하는 복수의 반사부(700) 및 제어부(900)를 포함한다.The
상기 촬영부(300)는 하나의 카메라로 마련되고, 상기 반사부(700)는 상기 물체를 둘러싸도록 배치되어 상기 물체의 표면 영상을 반사시켜 상기 촬영부(300)로 수렴되도록 하되, 상기 반사부(700)의 갯수, 각도, 굴곡 및 크기를 제어하는 것이다.The photographing
상기 카메라는 그 형태나 종류에 상관없이 영상을 수집, 획득할 수 있는 장치라면 모두 이용될 수 있으며, 가능한 위치를 제어할 수 있도록 소형화된 카메라를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 카메라는 하나를 이용하여 사용하되 렌즈를 복 수개 부착하여 사용할 수도 있을 것이다.The camera can be used as long as it is a device capable of collecting and acquiring an image regardless of its shape or type, and it is preferable to use a miniaturized camera to control a possible position. In addition, the camera may be used by using one, but may be used by attaching a plurality of lenses.
상기 베드부(100)는 일면에 개구부가 마련되고 내부에 상기 반사부가 설치된 수용부가 형성되어 상기 수용부에 상기 물체를 수용 또는 고정시킨다. 즉, 피검 대상인 물체를 상기 베드부(100)에 얹어서 촬영할 수도 있으나 바람직하게는 상기 베드부(100)의 내부에 마련된 수용부에 상기 물체를 수용시킨다. 상기 수용부의 내부 둘레에는 반사부가 복 수개 배치됨으로써 상기 물체의 표면 영상을 반사시키거나 수렴하는 것이다. The
상기 물체를 상기 수용부에 수용하는 경우 사용자가 직접 이동시킬 수도 있으나 바람직하게는 collet(nozzle) 등으로 집어 넣을 수 있으며, 이때 상기 반사부인 micro mirror array를 활용하여 초점을 맞출 수 있다. When the object is accommodated in the accommodating part, the user may move it directly, but preferably, it may be inserted with a collet (nozzle) or the like, and in this case, the focus may be achieved by utilizing the micro mirror array, which is the reflective part.
상기 촬영부(300)는 상기 베드부(100) 상부에 위치하되 상, 하, 좌, 우 및 회전운동이 가능하여 상기 개구부를 통해 상기 수용부에 출입이 가능하며, 상기 촬영부는 상기 수용부 내부의 반사부를 통해 반사 수렴된 물체의 표면 영상을 촬영하는 것이다.The photographing
상기 촬영부는 바람직하게는 터렛(회전) 방식으로 핸들링 될 수 있으며 상기 collet 하단부에 package가 진공으로 부착될 수 있다. 또한, 상기 collet이 모터나 구동부에 의해 하강하며 상기 물품을 촬영할 수 있다.Preferably, the photographing unit may be handled in a turret (rotational) manner, and a package may be attached to the lower end of the collet in a vacuum. In addition, the collet may be lowered by a motor or a driving unit to photograph the article.
상기 수용부는 복수의 반사부가 마련되어 상기 물체의 표면 영상을 상기 촬영부로 보내며, 상기 반사부는 거울로 마련되어 상기 거울의 크기, 반사 각도의 조건을 기 설정된 로직에 따라 상기 제어부가 제어하거나 사용자의 선택에 따라 조정할 수 있다.The accommodating unit is provided with a plurality of reflection units and sends the image of the surface of the object to the photographing unit, and the reflection unit is provided as a mirror and the control unit controls the conditions of the size and reflection angle of the mirror according to preset logic or according to a user's selection Can be adjusted.
상기 광원(500)은 상기 검사 시스템(1)이 설치된 장소의 외부 광원, 상기 촬영부 일단에 설치되어 상기 수용부 내부의 물체를 향해 빛을 조사하는 광원 및 상기 수용부 내부에 설치되어 상기 물체를 향해 빛을 조사하는 광원 중 어느 하나 이상으로 마련될 수 있다.The light source 500 is an external light source of a place where the
즉, 상기 물체의 표면 영상을 촬영하기 위해 상기 광원이 외부광원으로 이용하는 경우 다소 조도가 낮으면, 상기 촬영부 또는 수용부 내부에 별도의 광원을 마련하여 효과적으로 촬영할 수도 있는 것이다. That is, when the light source is used as an external light source to capture an image of the surface of the object, if the illuminance is somewhat low, a separate light source may be provided inside the photographing unit or the receiving unit to effectively photograph.
상기 촬영부(300)는 카메라로 마련되되, 하나 이상의 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈는 어안렌즈, 분할렌즈로 마련되어 상기 물체의 다면 영상을 촬영할 수 있으며, 입수된 복수의 영상은 별도의 편집 툴을 이용하여 하나의 이미지로 편집할 수 있다.The photographing
이때, 입수된 복수의 표면 영상은 편집 시 오류를 방지하고 효과적으로 영상을 확인할 수 있도록 별도의 오류 제거 툴을 이용할 수 있으며, 필요 시 영상의 필터링을 위한 과정 또는 장치를 더 이용할 수 있다.In this case, a separate error removal tool may be used for the plurality of obtained surface images to prevent errors during editing and to effectively check the images, and if necessary, a process or device for image filtering may be further used.
상기 물체의 종류, 크기 및 측정하고자 하는 표면의 개수에 따라 상기 반사부의 개수, 크기 및 반사 각도를 제어하되, 제어를 위한 별도의 로직으로 제어하거나 사용자의 선택에 의해 조절할 수 있다.The number, size, and reflection angle of the reflection unit are controlled according to the type, size, and number of surfaces to be measured, but may be controlled by a separate logic for control or may be adjusted by a user's selection.
이때 수집된 정보는 DB로 가공되어 저장, 활용됨으로써 물체의 표면 검사 시 자동으로 반사부의 개수, 크기 및 반사 각도의 조건이 조정될 수 있으며, 사용자는 물체의 종류 등의 요건을 입력하면 자동으로 상기 반사부의 조건이 변경되고 이에 따라 효율적으로 물체의 다면 비전 검사가 가능한 것이다. At this time, the collected information is processed into a DB, stored and utilized, so that the conditions of the number, size, and reflection angle of the reflectors can be adjusted automatically when inspecting the surface of an object. As the negative conditions change, it is possible to efficiently perform multi-faceted vision inspection of an object.
본 발명에 따른 다면 비전 검사 방법은 피검 대상인 물체를 고정시키는 단계(S100), 상기 촬영부를 상기 물체에 접근 또는 이격 하여 영상 수집을 위한 촬영 조정 단계(S300), 상기 촬영부의 영상을 확인함과 동시에 기 설정된 조건 또는 사용자의 선택에 따라 반사부의 크기, 개수 및 각도를 조절 제어하는 단계(S500), 상기 반사부에서 출사된 상기 물체의 복수의 표면 영상을 상기 촬영부를 통해 촬영하는 단계(S700) 및 상기 촬영된 물체의 복수 표면 영상을 통해 물체의 이상 유무를 확인 검사하는 단계(S900)를 포함한다.The multi-faceted vision inspection method according to the present invention includes the steps of fixing an object to be inspected (S100), adjusting the photographing for image collection by approaching or separating the photographing unit from the object (S300), and checking the image of the photographing unit at the same time Adjusting and controlling the size, number and angle of the reflector according to a preset condition or user's selection (S500), photographing a plurality of surface images of the object emitted from the reflector through the photographing unit (S700) and and a step (S900) of confirming and inspecting whether there is an abnormality of the object through the plurality of surface images of the photographed object.
본 발명에 따른 다면 비전 검사 방법에 사용되는 시스템 또는 장치는 상기 물체를 수용하거나 고정하는 베드부(100), 상기 물체의 표면 영상을 촬영하는 촬영부(300) 하나 이상의 광원(500), 상기 광원 또는 물체로부터 반사되는 빛의 경로를 변경하는 복수의 반사부(700) 및 제어부(900)를 포함한다.The system or device used in the multi-faceted vision inspection method according to the present invention includes a
상기 촬영부(300)는 하나의 카메라로 마련되고, 상기 반사부(700)는 상기 물체를 둘러싸도록 배치되어 상기 물체의 표면 영상을 반사시켜 상기 촬영부(300)로 수렴되도록 하되, 상기 반사부(700)의 갯수, 각도, 굴곡 및 크기를 제어하는 것이다.The photographing
상기 카메라는 그 형태나 종류에 상관없이 영상을 수집, 획득할 수 있는 장치라면 모두 이용될 수 있으며, 가능한 위치를 제어할 수 있도록 소형화된 카메라를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 카메라는 하나를 이용하여 사용하되 렌즈를 복 수개 부착하여 사용할 수도 있을 것이다.The camera can be used as long as it is a device capable of collecting and acquiring an image regardless of its shape or type, and it is preferable to use a miniaturized camera to control a possible position. In addition, the camera may be used by using one, but may be used by attaching a plurality of lenses.
상기 베드부(100)는 일면에 개구부가 마련되고 내부에 상기 반사부가 설치된 수용부가 형성되어 상기 수용부에 상기 물체를 수용 또는 고정시킨다. 즉, 피검 대상인 물체를 상기 베드부(100)에 얹어서 촬영할 수도 있으나 바람직하게는 상기 베드부(100)의 내부에 마련된 수용부에 상기 물체를 수용시킨다. 상기 수용부의 내부 둘레에는 반사부가 복 수개 배치됨으로써 상기 물체의 표면 영상을 반사시키거나 수렴하는 것이다. The
상기 물체를 상기 수용부에 수용하는 경우 사용자가 직접 이동시킬 수도 있으나 바람직하게는 collet(nozzle) 등으로 집어 넣을 수 있으며, 이때 상기 반사부인 micro mirror array를 활용하여 초점을 맞출 수 있다. When the object is accommodated in the accommodating part, the user may move it directly, but preferably, it may be inserted with a collet (nozzle) or the like, and in this case, the focus may be achieved by utilizing the micro mirror array, which is the reflective part.
상기 촬영부(300)는 상기 베드부(100) 상부에 위치하되 상, 하, 좌, 우 및 회전운동이 가능하여 상기 개구부를 통해 상기 수용부에 출입이 가능하며, 상기 촬영부는 상기 수용부 내부의 반사부를 통해 반사 수렴된 물체의 표면 영상을 촬영하는 것이다.The photographing
상기 촬영부는 바람직하게는 터렛(회전) 방식으로 핸들링 될 수 있으며 상기 collet 하단부에 package가 진공으로 부착될 수 있다. 또한, 상기 collet이 모터나 구동부에 의해 하강하며 상기 물품을 촬영할 수 있다.Preferably, the photographing unit may be handled in a turret (rotational) manner, and a package may be attached to the lower end of the collet in a vacuum. In addition, the collet may be lowered by a motor or a driving unit to photograph the article.
상기 수용부는 복수의 반사부가 마련되어 상기 물체의 표면 영상을 상기 촬영부로 보내며, 상기 반사부는 거울로 마련되어 상기 거울의 크기, 반사 각도의 조건을 기 설정된 로직에 따라 상기 제어부가 제어하거나 사용자의 선택에 따라 조정할 수 있다.The accommodating unit is provided with a plurality of reflection units and sends the image of the surface of the object to the photographing unit, and the reflection unit is provided as a mirror and the control unit controls the conditions of the size and reflection angle of the mirror according to preset logic or according to a user's selection Can be adjusted.
상기 반사부는 거울을 이용할 수 있으며, 빛을 반사하는 다양한 구성으로 변경될 수 있다. 특히, 거울을 이용하는 경우 반사부의 크기, 굴곡을 다양하게 설정할 수 있다. 예컨대, 반사부는 유닛, 모듈로 마련하여 복수의 거울이 부착되도록 할 수 있으며, 각각의 작은 거울 들의 반사율, 굴곡도를 다양하게 함으로써 피검 대상 물체의 모든 표면을 정확하게 관찰 할 수 있다.The reflector may use a mirror, and may be changed to various configurations that reflect light. In particular, in the case of using a mirror, the size and curvature of the reflector can be variously set. For example, the reflector can be provided as a unit or module so that a plurality of mirrors can be attached, and by varying the reflectance and curvature of each small mirror, all surfaces of the target object can be observed accurately.
상기 광원(500)은 상기 검사 시스템(1)이 설치된 장소의 외부 광원, 상기 촬영부 일단에 설치되어 상기 수용부 내부의 물체를 향해 빛을 조사하는 광원 및 상기 수용부 내부에 설치되어 상기 물체를 향해 빛을 조사하는 광원 중 어느 하나 이상으로 마련될 수 있다.The light source 500 is an external light source of a place where the
즉, 상기 물체의 표면 영상을 촬영하기 위해 상기 광원이 외부광원으로 이용하는 경우 다소 조도가 낮으면, 상기 촬영부 또는 수용부 내부에 별도의 광원을 마련하여 효과적으로 촬영할 수도 있는 것이다. That is, when the light source is used as an external light source to capture an image of the surface of the object, if the illuminance is somewhat low, a separate light source may be provided inside the photographing unit or the receiving unit to effectively photograph.
상기 촬영부(300)는 카메라로 마련되되, 하나 이상의 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈는 어안렌즈, 분할렌즈로 마련되어 상기 물체의 다면 영상을 촬영할 수 있으며, 입수된 복수의 영상은 별도의 편집 툴을 이용하여 하나의 이미지로 편집할 수 있다.The photographing
이때, 입수된 복수의 표면 영상은 편집 시 오류를 방지하고 효과적으로 영상을 확인할 수 있도록 별도의 오류 제거 툴을 이용할 수 있으며, 필요 시 영상의 필터링을 위한 과정 또는 장치를 더 이용할 수 있다.In this case, a separate error removal tool may be used for the plurality of obtained surface images to prevent errors during editing and to effectively check the images, and if necessary, a process or device for image filtering may be further used.
상기 물체의 종류, 크기 및 측정하고자 하는 표면의 개수에 따라 상기 반사부의 개수, 크기 및 반사 각도를 제어하되, 제어를 위한 별도의 로직으로 제어하거나 사용자의 선택에 의해 조절할 수 있다.The number, size, and reflection angle of the reflection unit are controlled according to the type, size, and number of surfaces to be measured, but may be controlled by a separate logic for control or may be adjusted by a user's selection.
이때 수집된 정보는 DB로 가공되어 저장, 활용됨으로써 물체의 표면 검사 시 자동으로 반사부의 개수, 크기 및 반사 각도의 조건이 조정될 수 있으며, 사용자는 물체의 종류 등의 요건을 입력하면 자동으로 상기 반사부의 조건이 변경되고 이에 따라 효율적으로 물체의 다면 비전 검사가 가능한 것이다.At this time, the collected information is processed into a DB, stored and utilized, so that the conditions of the number, size, and reflection angle of the reflectors can be adjusted automatically when inspecting the surface of an object. As the negative conditions change, it is possible to efficiently perform multi-faceted vision inspection of an object.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and simple substitutions, modifications and changes within the technical spirit of the present invention will be apparent to those of ordinary skill in the art.
본 발명에 따른 다면 비전 검사 알고리즘을 이용한 검사 시스템은 하나의 촬영부를 이용하되 반사부를 이용하고 기 설정된 알고리즘을 이용하여 효과적으로 물체의 다면 표면을 검사하는 검사 알고리즘 및 이를 이용한 검사 시스템에 이용될 수 있다. The inspection system using the multi-faceted vision inspection algorithm according to the present invention can be used in an inspection algorithm and an inspection system using the same for effectively inspecting the multi-faceted surface of an object using a single photographing unit but a reflection unit and using a preset algorithm.
1: 다면 비전 검사 시스템
100: 베드부 300: 촬영부
500: 광원 700: 반사부
900: 제어부 910: 서버
S10: 물체의 표면 정보 확인단계
S20: 광경로 차이 확인 단계
S30: 반사부 각도 조정 단계
S40: 정확한 초점 제공 단계
S50: DB 구축, 딥러닝 기술 적용 단계
S60: 반사부 초점 미리 조정 단계
S100: 물체의 고정 단계
S300: 촬영부 조정단계
S500: 반사부 조정단계
S700: 촬영단계
S900: 이상유무 검사 단계 1: Multi-faceted vision inspection system
100: bed unit 300: shooting unit
500: light source 700: reflector
900: control unit 910: server
S10: Checking the surface information of the object
S20: light path difference check step
S30: Reflector angle adjustment step
S40: Steps to provide precise focus
S50: DB construction, deep learning technology application stage
S60: Pre-adjustment of reflector focus
S100: the stage of fixing the object
S300: Shooting unit adjustment step
S500: Reflector adjustment step
S700: Shooting stage
S900: Checking for abnormalities
Claims (9)
상기 다면 비전 검사 알고리즘은,
빛의 반사를 이용하여 검사 물체의 표면 정보를 확인하는 단계;
광 경로의 차이를 파악하는 단계;
파악한 정보에 따라 반사부의 각도를 조정하는 단계; 및
정확한 초점을 제공하는 단계; 를 포함하며
상기 알고리즘은 물체를 고정하고, 상기 물체 주변에 반사부를 배치하되 상기 반사부는 5면, 7면 및 9면 중 어느 하나를 선택하고, 상기 물체의 표면 정보를 수집하여 기존 데이터와 상기 표면 정보를 매칭하며, 동일한 값이 존재하면 그 값을 프로그램에 적용시켜 micro array mirror focus를 조정하여 촬영하고, 동일한 값이 존재하지 않으면 유사한 데이터 값을 입력하여 작업을 자동으로 반복하여 수행하며,
상기 물체의 표면 정보 및 반사부 정보를 수집, 저장하여 데이터 베이스로 가공하되 가공된 상기 데이터 베이스를 딥 러닝, 머신 러닝 기술을 이용하여 학습, 예측하여 물체를 검사하기 전에 상기 반사부의 초점을 미리 조정하는 것을 특징으로 하는 다면 비전 검사 알고리즘을 이용한 검사 시스템.
In the inspection system using a multi-faceted vision inspection algorithm,
The multi-faceted vision inspection algorithm is
confirming surface information of an inspection object using light reflection;
identifying differences in optical paths;
adjusting the angle of the reflector according to the identified information; and
providing accurate focus; includes
The algorithm fixes the object, arranges a reflector around the object, but the reflector selects any one of 5, 7, and 9 faces, collects surface information of the object, and matches the existing data with the surface information If the same value exists, apply the value to the program to adjust the micro array mirror focus and take pictures. If the same value does not exist, similar data values are input and the operation is automatically repeated.
Collect and store the surface information and reflector information of the object and process it into a database, but the processed database is learned and predicted using deep learning and machine learning technology to adjust the focus of the reflector in advance before examining the object Inspection system using a multi-faceted vision inspection algorithm, characterized in that.
상기 알고리즘은 물체의 표면 정보 데이터를 3D 이미지로 변환하여 저장하는 단계를 더 포함하며,
상기 반사부의 개수, 각도 및 조건은 micro array mirror focus를 자동 제어함으로써 수행하는 것을 특징으로 하는 다면 비전 검사 알고리즘을 이용한 검사 시스템.
The method of claim 1,
The algorithm further comprises the step of converting and storing the surface information data of the object into a 3D image,
The number, angle, and condition of the reflectors are inspection system using a multi-faceted vision inspection algorithm, characterized in that it is performed by automatically controlling the micro array mirror focus.
상기 검사 시스템은 상기 물체를 수용하거나 고정하는 베드부; 상기 물체의 표면 영상을 촬영하는 촬영부; 하나 이상의 광원; 상기 광원 또는 물체로부터 반사되는 빛의 경로를 변경하는 복수의 반사부; 및 제어부; 를 포함하며, 상기 촬영부는 하나의 카메라로 마련되고, 상기 반사부는 상기 물체를 둘러싸도록 배치되어 상기 물체의 표면 영상을 반사시켜 상기 촬영부로 수렴되도록 하되, 상기 반사부의 갯수, 각도, 굴곡 및 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는 다면 비전 검사 알고리즘을 이용한 검사 시스템.
The method of claim 1,
The inspection system includes: a bed for receiving or fixing the object; a photographing unit for photographing a surface image of the object; one or more light sources; a plurality of reflection units for changing a path of light reflected from the light source or object; and a control unit; including, wherein the photographing unit is provided as a single camera, and the reflection unit is disposed to surround the object to reflect the surface image of the object to converge to the photographing unit, and the number, angle, curve and size of the reflection unit Inspection system using a multi-faceted vision inspection algorithm, characterized in that it controls.
상기 베드부는 일면에 개구부가 마련되고 내부에 상기 반사부가 설치된 수용부가 형성되어 상기 수용부에 상기 물체를 수용 또는 고정시키며, 상기 촬영부는 상기 베드부 상부에 위치하되 상, 하, 좌, 우 및 회전운동이 가능하여 상기 개구부를 통해 상기 수용부에 출입이 가능하며, 상기 촬영부는 상기 수용부 내부의 반사부를 통해 반사 수렴된 물체의 표면 영상을 촬영하는 것을 특징으로 하는 다면 비전 검사 알고리즘을 이용한 검사 시스템.
5. The method of claim 4,
The bed part has an opening on one surface and a receiving part provided with the reflecting part is formed therein to accommodate or fix the object in the receiving part, and the photographing part is located on the upper part of the bed, but up, down, left, right and rotates. Inspection system using a multi-faceted vision inspection algorithm, characterized in that movement is possible, so that entry and exit of the receiving unit is possible through the opening, and the photographing unit captures a surface image of an object converged by reflection through a reflective unit inside the receiving unit .
상기 수용부는 복수의 반사부가 마련되어 상기 물체의 표면 영상을 상기 촬영부로 보내며, 상기 반사부는 거울로 마련되어 상기 거울의 크기, 반사 각도의 조건을 기 설정된 로직에 따라 상기 제어부가 제어하거나 사용자의 선택에 따라 조정하는 것을 특징으로 하는 다면 비전 검사 알고리즘을 이용한 검사 시스템.
6. The method of claim 5,
The accommodating unit is provided with a plurality of reflection units to send the surface image of the object to the photographing unit, and the reflection unit is provided as a mirror and the control unit controls the size and reflection angle conditions of the mirror according to a preset logic or according to a user's selection Inspection system using a multi-faceted vision inspection algorithm, characterized in that it is adjusted.
상기 광원은 상기 검사 시스템이 설치된 장소의 외부 광원, 상기 촬영부 일단에 설치되어 상기 수용부 내부의 물체를 향해 빛을 조사하는 광원 및 상기 수용부 내부에 설치되어 상기 물체를 향해 빛을 조사하는 광원 중 어느 하나 이상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 다면 비전 검사 알고리즘을 이용한 검사 시스템.
6. The method of claim 5,
The light source includes an external light source at a place where the inspection system is installed, a light source installed at one end of the photographing unit to irradiate light toward an object inside the accommodating unit, and a light source installed inside the accommodating unit to irradiate light toward the object An inspection system using a multi-faceted vision inspection algorithm, characterized in that it is provided with any one or more.
상기 촬영부는 카메라로 마련되되, 하나 이상의 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈는 어안렌즈, 분할렌즈로 마련되어 상기 물체의 다면 영상을 촬영할 수 있으며, 입수된 복수의 영상은 별도의 편집 툴을 이용하여 하나의 이미지로 편집하는 것을 특징으로 하는 다면 비전 검사 알고리즘을 이용한 검사 시스템.
5. The method of claim 4,
The photographing unit is provided as a camera, and includes one or more lenses, and the lens is provided as a fisheye lens and a split lens to photograph a multi-faceted image of the object, and the obtained plurality of images are edited into one image using a separate editing tool. Inspection system using a multi-faceted vision inspection algorithm, characterized in that it is edited as an image.
피검 대상인 물체를 고정시키는 단계; 촬영부를 상기 물체에 접근 또는 이격하여 영상 수집을 위한 촬영 조정 단계; 상기 촬영부의 영상을 확인함과 동시에 기 설정된 조건 또는 사용자의 선택에 따라 반사부의 크기, 개수 및 각도를 조절 제어하는 단계; 상기 반사부에서 출사된 상기 물체의 복수의 표면 영상을 상기 촬영부를 통해 촬영하는 단계; 및 상기 촬영된 물체의 복수 표면 영상을 통해 물체의 이상 유무를 확인 검사하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다면 비전 검사 알고리즘을 이용한 검사 방법.
In the inspection method using the multi-faceted vision inspection algorithm according to any one of claims 1, 2, 4 to 8,
fixing an object to be examined; a photographing adjustment step for collecting images by approaching or separating the photographing unit from the object; controlling the size, number, and angle of the reflection unit according to a preset condition or user's selection while checking the image of the photographing unit; photographing a plurality of surface images of the object emitted from the reflection unit through the photographing unit; and checking and inspecting whether an object is abnormal through a plurality of surface images of the photographed object. Inspection method using a multi-faceted vision inspection algorithm, characterized in that it further comprises.
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