KR102372987B1 - 불량 이미지 생성 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에 의해 수행되는 불량 이미지 생성 방법은 양품 패널의 색상과 양품 패널의 밝기 중 적어도 하나를 조절하여 정상 이미지를 생성하는 단계, 및 정상 이미지 내에서 소정 단위 영역을 기준으로 밝기를 변화시켜 무라를 생성하고, 무라를 포함한 불량 이미지를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

불량 이미지 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING A DEFECT IMAGE}
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 불량 이미지 생성 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 제품에서 불량의 검사를 위해 필요한 불량 이미지를 생성하는 불량 이미지 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 다양한 제품을 제조하는 과정에서 제품의 표면에 여러 이유로 불량이 발생될 수 있다. 이러한 제품들 중에서 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diodes) 패널과 같은 패널 제품의 경우, 표면에 발생된 불량, 예를 들어, 무라(mura)(또는 얼룩)는 패널을 이용하여 양산된 제품 자체의 성능에도 영향을 줄 수 있다. 이로 인해, 패널과 같은 제품의 생산 시, 무라로 인한 결함을 검출해야 한다.
관련하여 선행기술문헌인 제10-2015-0078838호에서는 샘플링된 픽셀들에 대한 보상 데이터와 미세 얼룩을 보상하기 위한 미세 얼룩 보상 데이터에 기초하여 보상 데이터를 생성하고, 보상 데이터로 입력 영상의 픽셀 데이터를 변조하여 얼룩 영역과 미세 얼룩을 동시에 보상하는 방법을 기재한다. 선행기술문헌에서와 같이 기존에는 패널 자체에서 발생된 얼룩을 측정하고, 측정된 얼룩을 보상하기 위한 보상 데이터를 생성하여 패널의 얼룩을 보상한다.
이와 같이, 패널 자체에서 발생된 무라를 검사하기 위해 패널의 화면 중앙의 픽셀 등과 같은 특정 픽셀과 검사를 위한 픽셀 사이의 휘도를 일일이 비교하여 판정한다. 이러한 방식의 무라 판정은 많은 시간과 처리 공정을 필요로 한다. 이를 방지하기 위해, 인공지능을 활용하여 제품에서 발생된 얼룩을 검사하기 위한 시도가 증가하고 있다. 그러나, 인공지능을 이용한 검사를 위해서는 얼룩의 검출을 위한 불량 데이터, 즉 불량 이미지를 필요로 한다.
하지만, 얼룩은 비정형화되어 있기 때문에 다수의 불량 시료 또는 다수의 불량 이미지를 획득하는데 한계가 존재하는 문제점이 있었다. 또한, 불량 검출의 성능을 높이기 위해서는 충분한 개수의 불량 이미지를 필요로 하지만, 불량 이미지를 획득하는데 한계가 존재하는 문제점이 있었다.
따라서, 상술된 문제점을 해결하기 위한 기술이 필요하게 되었다.
한편, 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 비정형화된 얼룩(mura)을 포함한 다수의 불량 이미지를 획득할 수 있는 불량 이미지 생성 장치 및 방법을 제시하는데 목적이 있다.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 불량 검출의 성능을 높일 수 있도록 충분한 개수의 불량 이미지를 확보할 수 있는 불량 이미지 생성 장치 및 방법을 제시하는데 목적이 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 실시예에 따르면, 불량 이미지 생성 장치에 의해 수행되는 불량 이미지 생성 방법은, 양품 패널의 색상과 상기 양품 패널의 밝기 중 적어도 하나를 조절하여 정상 이미지를 생성하는 단계, 및 상기 정상 이미지 내에서 소정 단위 영역을 기준으로 밝기를 변화시켜 무라를 생성하고, 상기 무라를 포함한 불량 이미지를 생성하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 불량 이미지 생성 장치는, 양품 패널의 색상과 상기 양품 패널의 밝기 중 적어도 하나를 조절하여 정상 이미지를 생성하는 정상 이미지 생성기, 및 상기 정상 이미지 내에서 소정 단위 영역을 기준으로 밝기를 변화시켜 무라를 생성하고, 상기 무라를 포함한 불량 이미지를 생성하는 불량 이미지 생성기를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 불량 이미지 생성 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서, 상기 불량 이미지 생성 방법은, 양품 패널의 색상과 상기 양품 패널의 밝기 중 적어도 하나를 조절하여 정상 이미지를 생성하는 단계, 및 상기 정상 이미지 내에서 소정 단위 영역을 기준으로 밝기를 변화시켜 무라를 생성하고, 상기 무라를 포함한 불량 이미지를 생성하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 불량 이미지 생성 장치에 의해 수행되며, 불량 이미지 생성 방법을 수행하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 불량 이미지 생성 방법은, 양품 패널의 색상과 상기 양품 패널의 밝기 중 적어도 하나를 조절하여 정상 이미지를 생성하는 단계, 및 상기 정상 이미지 내에서 소정 단위 영역을 기준으로 밝기를 변화시켜 무라를 생성하고, 상기 무라를 포함한 불량 이미지를 생성하는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 비정형화된 얼룩(mura)을 포함한 다수의 불량 이미지를 획득할 수 있는 불량 이미지 생성 장치 및 방법을 제시할 수 있다.
본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 불량 검출의 성능을 높일 수 있도록 충분한 개수의 불량 이미지를 확보할 수 있는 불량 이미지 생성 장치 및 방법을 제시할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 모델링되는 다양한 무라 모델을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 정상 이미지에서 밝기값을 조절한 이미지를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 정상 이미지 내에서 무라 영역의 생성을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 정상 이미지 내에서 무라 영역의 생성을 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 수행되는 불량 이미지 생성 동작을 도시한 순서도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 불량 판정 장치를 도시한 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 아래에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 변형되어 실시될 수도 있다. 실시예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여, 이하의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략하였다. 그리고, 도면에서 실시예들의 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐 아니라, '그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성이 어떤 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치를 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지 생성기(110)와 불량 이미지 생성기(120)를 포함할 수 있다.
정상 이미지 생성기(110)는 양품 패널을 이용하여 정상 이미지를 생성할 수 있다. 여기서, 정상 이미지는 무라(mura)(또는, 얼룩)가 발생하지 않은 패널, 즉 양품 패널을 촬영하여 획득될 수 있다. 예를 들어, 양품 패널은 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diodes) 패널일 수 있다.
정상 이미지 생성기(110)는 정상 이미지를 획득하기 위해 패널 색상 조절부(111), 패널 밝기 조절부(112) 및 카메라(113)를 포함할 수 있다.
패널 색상 조절부(111)는 양품 패널의 색상을 조절할 수 있다. 예를 들어, 패널 색상 조절부(111)는 양품 패널의 색상을 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue), 화이트(White) 및 블랙(Black) 등으로 조절할 수 있다.
패널 밝기 조절부(112)는 양품 패널의 밝기(Bright)를 조절할 수 있다. 예를 들어, 패널 밝기 조절부(112)는 양품 패널의 밝기를 밝기값 0(최소) 내지 255(최대) 사이에서 조절할 수 있다. 여기서, 0 내지 255의 밝기값은 패널에서 밝기를 표현하기 위해 수치화된 밝기값을 의미한다. 밝기값이 0에 가까울수록 어두운 밝기를 가지며, 밝기값이 255에 가까울수록 밝은 밝기를 갖는다. 패널 밝기 조절부(112)는 기준 계조, 예를 들어, 16, 32, 64, 128, 192 등으로 조절된 계조로 패널의 밝기를 조절할 수 있다.
예를 들어, 패널 밝기 조절부(112)는 백라이트(backlight)를 포함한 패널에 대해 백라이트를 조정하여 패널의 밝기를 조절할 수 있다. 또한, 패널 밝기 조절부(112)는 백라이트가 존재하지 않는 패널, 예를 들어, 유기발광다이오드(OLED)에 대해서 플리커(flicker) 등의 방식을 사용하여 패널의 밝기를 조절할 수 있다.
이와 같이, 패널 색상 조절부(111)와 패널 밝기 조절부(112)는 양품 패널에 공급되는 신호를 직접 조절하여 양품 패널에서 출력되는 색상과 밝기를 변화시킬 수 있으며, 0 내지 255 범위 내에서 레드(R)/그린(G)/블루(B)의 색상 별로 조정을 할 수 있다.
카메라(113)는 양품 패널을 촬영하여 정상 이미지를 획득할 수 있다. 이때, 카메라(113)는 색상과 밝기 중 적어도 하나가 조절된 양품 패널을 촬영할 수 있다.
카메라(113)는 양품 패널의 촬영 시 카메라의 노출(exposure)을 조절할 수도 있다.
한편, 카메라(113)는 조명을 포함할 수 있다, 하지만, 조명은 카메라(113)와 독립된 모듈로 구현될 수도 있으며, 독립된 모듈로 구현될 경우, 카메라(113)와 연동하여 동작할 수 있다.
이러한, 조명은 양품 패널을 촬영하기 위해 패널에 빛을 조사하는 기능을 갖는다. 예를 들어, 조명은 조절된 광량을 양품 패널에 조사할 수 있다.
카메라(113)는 조명의 광량을 조절한 상태에서 양품 패널을 촬영하고, 촬영된 정상 이미지를 획득할 수 있다.
정상 이미지 생성기(110)는 카메라(113)로부터 정상 이미지를 획득하면, 정상 이미지를 불량 이미지 생성기(120)로 출력할 수 있다.
불량 이미지 생성기(120)는 다양한 불량 유형을 모델링한 데이터를 이용하여 불량 이미지를 생성할 수 있다. 불량 이미지 생성기(120)는 입력된 정상 이미지에 불량 유형, 즉 무라를 추가하여 불량 이미지를 생성할 수 있다.
불량 이미지 생성기(120)는 밝기 조절부(121)와 보정부(122)를 포함할 수 있다.
밝기 조절부(121)는 정상 이미지를 소정 단위 영역을 기준으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 정상 이미지 내 소정 단위 영역은 픽셀일 수 있다. 밝기 조절부(121)는 정상 이미지 내에서 구분된 소정 단위 영역 중 선택된 소정 단위 영역의 밝기(Intensity) 변화율을 조절할 수 있다. 여기서, 밝기 변화율은 미리 설정된 최소 밝기 변화율(Minimum Intensity Value)과 최대 밝기 변화율(Maximum Intensity Value) 사이의 값으로 설정될 수 있다.
밝기 조절부(121)는 무라의 생성을 위해 선택된 소정 단위 영역의 밝기를 조절할 수 있다. 밝기 조절부(121)는 다양한 형상의 불량 형상에 관련된 데이터를 이용하여 무라를 생성할 수 있다. 이때, 밝기 조절부(121)는 밝기를 조절하기 위한 소정 단위 영역을 정상 이미지 내에서 선택하고, 선택된 단위 영역에 대해 밝기를 조절할 수 있다.
예를 들어, 밝기 조절부(121)는 서로 다른 밝기 변화율로 밝기가 조절된 픽셀들을 인접하게 배치하여 격자 형태를 형성할 수 있다. 밝기 조절부(121)는 서로 다른 밝기를 갖는 픽셀들이 정상 이미지 내에서 무라를 형성하도록 밝기를 픽셀 단위로 다양하게 조절할 수 있다. 이때, 밝기 조절부(121)는 128의 밝기를 갖는 픽셀과 127의 밝기를 갖는 픽셀을 가로 및 세로 방향 각각에 교대로 번갈아가며 위치시킨 경우, 해당 부분의 밝기는 127.5의 밝기로 표시될 수 있다. 이를 통해, 밝기 조절부(121)는 무라에 대응되는 부분에 배치되는 픽셀들의 밝기값을 다양하게 조절할 수 있으며, '1'미만의 밝기값까지 조절할 수 있어 정상 이미지 내에 생성되는 무라의 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 밝기 조절부(121)는 세 개 이상의 밝기값을 갖는 픽셀이 배치되도록 밝기를 조절할 수도 있다. 밝기 조절부(121)에서 픽셀의 밝기를 조절하는 것은 예시적으로 설명된 것으로, 밝기 조절부(121)는 무라에 따라 픽셀들 각각에 다양한 밝기값을 적용하여 다른 다양한 순서나 형태의 밝기값을 갖는 픽셀들이 배치되도록 할 수 있다.
이를 통해, 밝기 조절부(121)는 정상 이미지 내에서 특정 부분에 서로 다른 밝기값을 갖는 픽셀을 배치하도록 하여 무라를 생성할 수 있다. 밝기 조절부(121)는 무라의 생성을 위한 불량 유형을 모델링한 무라 모델에 관련된 데이터를 이용할 수 있다. 밝기 조절부(121)는 무라 생성을 위한 무라 모델에 관련된 데이터를 저장하는 저장부(미도시)를 포함하거나, 밝기 조절부(121) 외부에 위치한 저장부로부터 무라 모델에 관련된 데이터를 수신할 수 있다.
밝기 조절부(121)는 정상 이미지에서 무라에 해당되는 영역을 선택하고, 해당 영역 내에서 소정 단위 영역들 각각의 밝기를 조절하여 무라가 포함된 불량 이미지를 생성할 수 있다.
보정부(122)는 불량 이미지를 보정하여 출력할 수 있다. 보정부(122)는 불량 이미지를 보정하여 실제 무라에 가까운 이미지로 보정할 수 있으며, 예를 들어, 블러 등의 방식을 사용하여 보정할 수 있다. 보정부(122)는 불량 이미지의 보정이 필요하지 않은 경우, 불량 이미지의 보정 동작을 수행하지 않거나, 불량 이미지 생성기(120)에 포함되지 않을 수도 있다.
불량 이미지 생성기(120)에서 생성된 불량 이미지는 불량 검출을 위한 인공지능의 학습에 이용할 수 있다.
한편, 정상 이미지 생성기(110)와 불량 이미지 생성기(120)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 그래픽 처리 장치(GPU) 등과 같은 프로세서를 포함하는 제어부로 구현될 수 있으며, 상술한 프로세서를 포함한 별도의 제어부의 제어에 따라 동작할 수도 있다.
상술한, 불량 이미지 생성 장치(100)는 획득된 정상 이미지에서 무라에 해당하는 부분의 밝기값의 조절을 통해 다양한 무라를 생성할 수 있다. 불량 이미지 생성 장치(100)는 다량의 불량 이미지를 생성할 수 있으며, 불량 검출의 성능을 높일 수 있을 정도로 충분한 분량의 불량 이미지를 생성할 수 있다.
더욱이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 새로운 형태의 무라가 발생하더라도 무라에 해당하는 부분의 밝기값을 조절하여 무라를 간단히 생성해 낼 수 있기 때문에 새로운 형태의 무라를 반영한 불량 이미지를 생성할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 모델링되는 다양한 무라 모델을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 불량 이미지 생성 장치(100)에서 생성될 다양한 무라 모델을 설명한다.
예를 들어, 제 1 무라 모델(210)은 라인(Line) 무라(211)를 포함한 모델이다. 여기서, 라인 무라(211)는 소정의 방향을 갖도록 형성되고, 소정의 길이와 두께를 갖는 라인 형상의 무라이다. 라인 무라(211)는 무라의 길이, 두께 및 방향에 따라 다양하게 구분될 수 있다.
예를 들어, 제 2 무라 모델(220)은 스팟(Spot) 무라(221)를 포함한 모델이다. 여기서, 스팟 무라(221)는 소정의 넓이 또는 면적으로 형성된 점 형상의 무라이다. 스팟 무라(221)는 크기와 모양에 따라 다양하게 구분될 수 있다.
예를 들어, 제 3 무라 모델(230)은 에지 무라(231)를 포함한 모델이다. 여기서, 에지 무라(231)는 에지 부분에 형성된 무라이다. 에지 무라(231)는 도면을 기준으로 제 3 무라 모델(230)에서 좌측의 에지 부분에 형성되어 있지만, 우측, 상측, 또는 하측의 에지 부분에 위치할 수도 있다. 이러한 에지 무라(231)는 상측, 하측, 좌측, 및 우측 중 적어도 하나의 에지에 위치할 수 있으며, 에지 부분의 전체 또는 일부에 위치할 수 있다.
예를 들어, 제 4 무라 모델(240)은 빛 번짐(Light Leak) 무라(241)를 포함한 모델이다. 여기서, 빛 번짐 무라(241)는 빛 번짐 현상에 따른 형상의 무라이다.
예를 들어, 제 5 무라 모델(250)은 버터플라이(Butterfly) 무라(251)를 포함한 모델이다. 여기서, 버터플라이 무라(251)는 이미지의 모서리 부분에 존재하는 무라로 이미지의 가장자리와 대조적으로 밝거나 어두운 형상의 무라를 포함한다.
예를 들어, 제 6 무라 모델(260)은 스테인(stain) 무라(261)를 포함한 모델이다. 여기서, 스테인 무라(261)는 얼룩을 나타내며, 휘도 또는 색도의 가시적인 결함으로 경계가 애매 모호한 형상의 무라이다.
예를 들어, 제 7 무라 모델(270)은 불균일(un-uniform) 무라(271)를 포함한 모델이다. 여기서, 불균일 무라(271)는 균일한 규칙이나 패턴을 찾을 수 없게 형태가 특정되지 않는 비정형의 무라이다.
예를 들어, 제 8 무라 모델(280)은 클라우드(cloud) 무라(281)를 포함한 모델이다. 여기서, 클라우드 무라(281)는 구름 형상으로 떼지어 발생하는 형상의 무라이다.
예를 들어, 제 9 무라 모델(290)은 터레인(terrain) 무라(291)를 포함한 모델이다. 여기서, 터레인 무라(291)는 등고선 형태로 모양(층)이 형성된 무라이다.
이와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 다양한 무라 모델(210~290)을 이용하여 양품 이미지에 유형별 무라 모델링을 적용하여 학습에 필요한 무라를 포함한 다양한 샘플 이미지를 생성할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 정상 이미지에서 밝기값을 조절한 이미지를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 양품 패널을 이용하여 약 128의 밝기값을 갖는 정상 이미지(310)를 생성할 수 있다. 이때, 정상 이미지(310)를 구분하는 소정 영역, 예를 들어 픽셀 각각은 모두 128의 밝기값을 가질 수 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 128의 밝기값을 갖는 픽셀과 127의 밝기값을 갖는 픽셀을 격자 형태로 배치할 수 있다. 이를 통해, 불량 이미지 생성 장치(100)는 서로 다른 밝기값을 갖는 픽셀들이 인접하게 위치하도록 배치하여 127.5의 밝기를 갖는 무라의 이미지(320)를 생성할 수 있다. 이와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 두 개 이상의 밝기값을 갖는 소정 영역이 서로 격자 형태로 배치되도록 하여 1보다 작은 크기의 밝기값으로 무라를 정밀하게 조절하여 생성할 수 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 128의 밝기를 갖는 픽셀(331)과 64의 밝기를 갖는 픽셀(332)을 격자 형태로 배치할 수 있다. 이를 통해, 불량 이미지 생성 장치(100)는 서로 다른 밝기값을 갖는 픽셀들이 인접하게 위치하도록 배치하여 96의 밝기를 갖는 무라의 이미지(330)를 생성할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 정상 이미지 내에서 무라 영역의 생성을 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 정상 이미지 내에서 무라에 해당되는 영역(400)을 나타낸다. 이때, 무라에 해당하는 영역(400)의 일부(410)를 확대한 것이 우측에 도시되어 있다.
이와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 서로 다른 밝기값을 갖는 픽셀을 번갈아가며 위치하도록 픽셀의 밝기값을 조절할 수 있다. 이를 통해, 불량 이미지 생성 장치(100)는 제 1 밝기값을 갖는 픽셀(411)의 주변에 제 2 밝기값을 갖는 픽셀들(412a, 412b, 412c, 412d)이 상우하좌 방향에 각각 인접하게 위치할 수 있도록 서로 다른 밝기값의 픽셀이 번갈가며 배치될 수 있도록 픽셀들 각각의 밝기를 조절할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 정상 이미지 내에서 무라 영역의 생성을 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 정상 이미지(500) 내에서 무라를 포함하는 영역(510)을 나타낸다. 이때, 무라를 포함하는 영역(510)을 확대한 것이 우측에 도시되어 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 서로 다른 밝기 값을 갖는 픽셀을 세 개 이상 배치할 수도 있다. 불량 이미지 생성 장치는 제 1 밝기값(예를 들어, 128)을 갖는 제 1 픽셀(511), 제 2 밝기값(예를 들어, 96)을 갖는 제 2 픽셀(512), 및 제 3 밝기값(예를 들어, 64)을 갖는 제 3 픽셀(513)을 배치하여 무라를 생성할 수 있다. 여기서, 제 1 밝기값이 가장 높은 밝기값을 가지며, 제 2 밝기값이 중간 밝기값 및 제 3 밝기값이 가장 어두운 밝기값를 가질 수 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 제 1 픽셀(511)로 구성된 정상 영역(501)의 밝기값은 128일 수 있으며, 제 1 픽셀과 제 2 픽셀로 구성된 제 1 무라 영역(502)의 밝기값은 112일 수 있으며, 제 1 픽셀과 제 3 픽셀로 구성된 제 2 무라 영역(503)의 밝기값은 96일 수 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 픽셀의 밝기값을 조절하되, 복수의 밝기값을 사용하여 실제 무라에 가까운 형태의 무라를 생성할 수 있다. 불량 이미지 생성 장치(100)는 소정 단위 영역인 픽셀 단위로 밝기를 조절하여 정상 이미지 내에 무라를 생성할 수 있다.
한편, 불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지의 밝기값을 갖는 픽셀들 사이에 무라에 해당하는 영역의 픽셀 중 일부를 격자 모양으로 배치될 수 있도록 밝기값을 조절하여 무라를 생성하는 것을 설명하였지만, 무라에 해당하는 영역의 픽셀 모두의 밝기값를 무라의 형상에 맞추어 조절할 수 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지 내의 무라에 해당하는 영역 중 특정 픽셀 라인을 선택하고, 선택된 라인의 밝기값을 조절할 수도 있다. 예를 들어, 무라에 해당하는 영역의 픽셀 라인들 중에서 가로 방향, 세로 방향 및 대각선 방향 중 하나의 방향을 기준으로 1번째, 3 번째, 5 번째 등의 픽셀 라인의 밝기값을 조절하거나 2 번째, 4 번째, 6 번째 등의 픽셀 라인의 밝기값을 조절할 수 있다. 이와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 라인 단위로 위치한 픽셀의 밝기값을 조절하여 무라를 생성할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 라인의 밝기값이 128, 제 2라인의 밝기값이 127, 제 3 라인의 밝기값이 128, 제 4 라인의 밝기값이 127 등의 순서로 배치된 무라 영역의 밝기값은 127.5가 될 수 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지 내에 세 개 이상의 밝기값을 번갈아가며 조절하여 무라를 생성할 수도 있다. 예를 들어, 무라에 해당하는 영역의 픽셀들 중 일렬로 위치한 세 개의 픽셀 중 첫 번째 픽셀을 64의 밝기값으로 조절하고, 두 번째 픽셀을 96의 밝기값으로 조절하고, 세 번째 픽셀을 128의 밝기값으로 조절할 수도 있다. 이와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 서로 다른 밝기값으로 조절된 복수의 픽셀, 즉 세 개의 픽셀을 이용하여, 세 개의 픽셀이 번갈아가며 배치된 형태의 무라를 생성할 수도 있다.
또한, 불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지 내에서 무라를 생성하기 위해, 밝기값이 소정 기준 이상으로 정밀하게 조절되어야 하는 제 1 무라 영역과 그렇지 않은 제 2 무라 영역을 판단할 수도 있다. 이때, 불량 이미지 생성 장치(100)는 밝기값이 정밀하게 조절되어야 하는 제 1 무라 영역은 픽셀의 밝기값을 두 개 이상으로 조절할 수 있으며, 상대적으로 밝기값이 정밀하게 조절될 필요가 없는 제 2 무라 영역은 픽셀의 밝기값을 하나로 균일하게 조절할 수도 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 수행되는 불량 이미지 생성 동작을 도시한 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 양품 패널에서 출력되는 색상을 조절할 것인지 판단할 수 있다(S610).
S610단계의 판단결과, 양품 패널에서 출력되는 색상을 조절하는 경우, 불량 이미지 생성 장치(100)는 S620단계로 진행할 수 있다.
S610단계의 판단결과, 양품 패널에서 출력되는 색상을 조절하지 않는 경우, S630단계로 진행할 수 있다. 이때, 불량 이미지 생성 장치(100)는 양품 패널에 미리 설정된 기준 색상 등을 출력할 수 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 양품 패널에서 색상을 조절하는 경우, 양품 패널의 색상을 원하는 색으로 조절할 수 있다(S620). 이때, 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 이미지 생성을 위해 미리 설정된 패턴이나 형상을 갖는 영상이 존재하는 경우, 해당 패턴이나 형상을 갖는 색상을 갖는 영상을 출력하도록 할 수도 있다. 따라서, 불량 이미지 생성 장치(100)는 패널의 색상을 단색이 아닌 둘 이상의 색을 포함하거나 둘 이상의 색이 혼합된 색상을 표시하도록 조절할 수도 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 양품 이미지 생성을 위해 패널에서 출력되는 색상을 조절할 수 있다(S620). 예를 들어, 불량 이미지 생성 장치(100)는 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue), 화이트(White) 및 블랙(Black) 등으로 조절할 수 있으며, 패널에 색상을 표시하기 위해 둘 이상의 색상을 이용할 수도 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 광량을 조절할지 판단할 수 있다(S630). 불량 이미지 생성 장치(100)는 조명을 제어하여 패널에 노출되는 광량을 조절할 수 있다.
S630단계의 판단결과, 불량 이미지 생성 장치(100)는 광량을 조절하는 경우, S640단계로 진행할 수 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 양품 패널의 밝기를 조절할 수 있다(S640). 불량 이미지 생성 장치(100)는 패널의 백라이트 등에 인가되는 신호 등을 조절하여 양품 패널의 밝기를 직접 조절할 수 있다.
S630단계의 판단결과, 불량 이미지 생성 장치(100)는 양품 패널의 밝기를 조절하지 않는 경우, S650단계로 진행할 수 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 양품 패널의 색상 또는 양품 패널의 밝기를 조절하여 카메라 등을 이용하여 양품 패널을 촬영할 수 있으며, 촬영된 정상 이미지를 획득할 수 있다(S650). 불량 이미지 생성 장치(100)는 양품 패널의 촬영을 위해 카메라 등을 이용할 수 있고, 카메라를 통해 촬영된 정상 이미지는 무라를 포함시킨 불량 이미지의 생성에 이용될 수 있다. 이때, 불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지 획득을 위해 카메라의 노출을 조절할 수 있다. 이를 통해, 불량 이미지 생성 장치(100)는 노출의 조절을 통해 카메라에 인입되는 광량을 조절할 수 있다. 불량 이미지 생성 장치(100)는 조리개값 등으로 F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8, F11, F16 등으로 F값이 높을수록 빛의 양이 줄어들어 획득되는 정상 이미지의 밝기는 어둡게 나타난다. 예를 들어, 불량 이미지 생성 장치(100)는 조리개의 F값이 커질수록 노출은 어두워지고, 조리개의 F값이 작을수록 노출은 밝아질 수 있다.
한편, 불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지 획득 시 패널의 밝기를 다양하게 조절할 수 있지만, 전반적으로 밝기에 관련된 요소를 최대값으로 설정한 상태에서 촬영된 정상 이미지를 획득할 수 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지를 획득하였는지 판단한다(S660).
S660단계의 판단결과, 정상 이미지를 획득한 경우, 불량 이미지 생성 장치(100)는 S670단계로 진행한다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지를 소정 영역 단위로 밝기값을 조절하여 무라가 포함된 불량 이미지를 생성하고, S680단계로 진행할 수 있다(S670). 이때, 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 이미지의 보정이 필요한 경우, 불량 이미지를 보정하는 보정 절차를 추가로 수행하여 불량 이미지를 생성할 수도 있다.
S660단계의 판단결과, 정상 이미지를 획득하지 못하는 경우, S680단계로 진행할 수 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 이미지 생성을 위한 동작을 종료할지 판단할 수 있다(S680).
S680단계의 판단결과, 불량 이미지 생성 동작을 종료하지 않는 경우, 불량 이미지 생성 장치(100)는 S610단계로 진행할 수 있다.
S680단계의 판단결과, 불량 이미지 생성 동작을 종료하는 경우, 불량 이미지 생성 장치(100)는 동작을 종료할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 불량 판정 장치를 도시한 블록도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 불량 판정 장치(700)는 시료 이미지를 입력받아 시료 이미지에 불량이 존재하는지 판정할 수 있다.
불량 판정 장치(700)는 불량 판정을 위해 인공 신경망을 포함할 수 있다. 불량 판정 장치(700)는 시료 이미지를 입력받으면, 시료 이미지 내에 불량이 존재하는지 판정할 수 있다.
불량 판정 장치(700)는 시료 이미지에 불량이 존재하는지를 판정한 판정 결과를 출력할 수 있다. 이때, 불량 판정 장치(700)는 불량의 종류까지 판정이 가능한 경우, 불량의 종류를 확인하고, 확인된 불량의 종류에 대한 정보도 함께 출력할 수 있다.
한편, 불량 판정 장치(700)는 불량 판정을 하는 인공 신경망의 학습을 위해 불량 이미지 생성 장치(100)에서 생성된 불량 이미지를 이용할 수 있다. 불량 판정 장치(700)는 불량 판정에 따라 불량 이미지의 보정을 하도록 구현된 경우, 판정된 불량을 보정하는 불량 보정부를 추가로 포함할 수도 있다.
불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지를 생성하고, 생성된 정상 이미지 내에서 소정 영역 단위로 밝기를 조절하여 무라를 생성할 수 있다. 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 판정 장치(700) 내의 인공 신경망을 학습시키기 위한 불량 이미지를 생성하여 불량 판정 장치(700)로 제공할 수 있다. 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 판정 장치(700)로 인공 신경망의 학습을 위해 충분한 분량의 불량 이미지를 제공할 수 있다.
불량 판정 장치(700)는 불량 데이터를 이용하여 인공 신경망을 학습시킬 수 있다. 이를 통해, 불량 판정 장치(700)는 인공 신경망의 학습이 완료되면, 인공 신경망을 이용하여 시료 이미지의 불량 판정을 할 수 있다.
한편, 불량 판정 장치(700)는 불량 이미지 생성 장치(100)에서 학습 완료된 인공 신경망을 이용할 수 있는 경우, 불량 이미지 생성 장치(100)에서 학습 완료된 인공 신경망을 이용하여 불량 판정을 할 수도 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC 와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램특허 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다.
구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로부터 분리될 수 있다.
뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU 들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르는 불량 이미지 생성 방법은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램(또는 컴퓨터 프로그램 제품)으로 구현될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되는 프로그래밍 가능한 기계 명령어를 포함하고, 고레벨 프로그래밍 언어(High-level Programming Language), 객체 지향 프로그래밍 언어(Object-oriented Programming Language), 어셈블리 언어 또는 기계 언어 등으로 구현될 수 있다. 또한 컴퓨터 프로그램은 유형의 컴퓨터 판독가능 기록매체(예를 들어, 메모리, 하드디스크, 자기/광학 매체 또는 SSD(Solid-State Drive) 등)에 기록될 수 있다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따르는 불량 이미지 생성 방법은 상술한 바와 같은 컴퓨터 프로그램이 컴퓨팅 장치에 의해 실행됨으로써 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 프로세서와, 메모리와, 저장 장치와, 메모리 및 고속 확장포트에 접속하고 있는 고속 인터페이스와, 저속 버스와 저장 장치에 접속하고 있는 저속 인터페이스 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 이러한 성분들 각각은 다양한 버스를 이용하여 서로 접속되어 있으며, 공통 머더보드에 탑재되거나 다른 적절한 방식으로 장착될 수 있다.
여기서 프로세서는 컴퓨팅 장치 내에서 명령어를 처리할 수 있는데, 이런 명령어로는, 예컨대 고속 인터페이스에 접속된 디스플레이처럼 외부 입력, 출력 장치상에 GUI(Graphic User Interface)를 제공하기 위한 그래픽 정보를 표시하기 위해 메모리나 저장 장치에 저장된 명령어를 들 수 있다. 다른 실시예로서, 다수의 프로세서 및(또는) 다수의 버스가 적절히 다수의 메모리 및 메모리 형태와 함께 이용될 수 있다. 또한 프로세서는 독립적인 다수의 아날로그 및(또는) 디지털 프로세서를 포함하는 칩들이 이루는 칩셋으로 구현될 수 있다.
또한 메모리는 컴퓨팅 장치 내에서 정보를 저장한다. 일례로, 메모리는 휘발성 메모리 유닛 또는 그들의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리는 비휘발성 메모리 유닛 또는 그들의 집합으로 구성될 수 있다. 또한 메모리는 예컨대, 자기 혹은 광 디스크와 같이 다른 형태의 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수도 있다.
그리고 저장장치는 컴퓨팅 장치에게 대용량의 저장공간을 제공할 수 있다. 저장 장치는 컴퓨터 판독 가능한 매체이거나 이런 매체를 포함하는 구성일 수 있으며, 예를 들어 SAN(Storage Area Network) 내의 장치들이나 다른 구성도 포함할 수 있고, 플로피 디스크 장치, 하드 디스크 장치, 광 디스크 장치, 혹은 테이프 장치, 플래시 메모리, 그와 유사한 다른 반도체 메모리 장치 혹은 장치 어레이일 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 불량 이미지 학습 장치 110: 정상 이미지 생성기
111: 패널 색상 조절부 112: 패널 밝기 조절부
113: 카메라 120: 불량 이미지 생성기
121: 밝기 조절부 122: 보정부
700: 불량 판정 장치

Claims (18)

  1. 불량 이미지 생성 장치에 의해 수행되는 불량 이미지 생성 방법에 있어서,
    양품 패널의 색상과 상기 양품 패널의 밝기 중 적어도 하나를 조절하여 정상 이미지를 생성하는 단계; 및
    상기 정상 이미지 내에서 소정 단위 영역을 기준으로 밝기를 변화시켜 무라를 생성하고, 상기 무라를 포함한 불량 이미지를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 불량 이미지를 생성하는 단계는,
    상기 정상 이미지 내 소정 단위 영역들 각각에 적어도 두 개 이상의 밝기값을 변화시켜 상기 정상 이미지 내에 상기 무라를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 불량 이미지를 생성하는 단계는,
    상기 무라가 포함된 이미지를 보정하여 불량 이미지를 생성하는 단계를 더 포함하는 불량 이미지 생성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정상 이미지를 생성하는 단계는,
    상기 양품 패널의 색상을 조절하여 레드, 그린, 블루, 화이트 및 블랙 중 적어도 하나의 색상을 갖는 정상 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 불량 이미지 생성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정상 이미지를 생성하는 단계는,
    상기 양품 패널의 밝기를 0 내지 255 범위 내에서 조절하여 정상 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 불량 이미지 생성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정 단위 영역은,
    픽셀을 기준으로 구분되는 단위 영역인 불량 이미지 생성 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 무라를 생성하는 단계는,
    상기 무라를 생성하는 경우, 밝기 변화를 위해 설정된 최소 밝기 변화율과 최대 밝기 변화율 사이의 밝기 변화율값으로 상기 밝기값을 변화시키는 단계를 포함하는 불량 이미지 생성 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 무라를 생성하는 단계는,
    인접한 소정 단위 영역 간에 서로 다른 밝기값을 갖도록 격자 형태로 밝기값을 변화시켜 무라를 생성하는 단계를 포함하는 불량 이미지 생성 방법.
  9. 양품 패널의 색상과 상기 양품 패널의 밝기 중 적어도 하나를 조절하여 정상 이미지를 생성하는 정상 이미지 생성기; 및
    상기 정상 이미지 내에서 소정 단위 영역을 기준으로 밝기를 변화시켜 무라를 생성하고, 상기 무라를 포함한 불량 이미지를 생성하는 불량 이미지 생성기를 포함하고,
    상기 불량 이미지 생성기는,
    상기 정상 이미지 내 소정 단위 영역들 각각에 적어도 두 개 이상의 밝기값을 변화시켜 상기 정상 이미지 내에 상기 무라를 생성하는 밝기 조절부를 포함하며,
    상기 불량 이미지 생성기는,
    상기 무라가 포함된 이미지를 보정하여 불량 이미지를 생성하는 보정기를 더 포함하는 불량 이미지 생성 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 정상 이미지 생성기는,
    상기 정상 이미지를 생성하기 위해 레드, 그린, 블루, 화이트 및 블랙 중 적어도 하나의 색상을 갖도록 상기 양품 패널의 색상을 조절하는 패널 색상 조절부를 포함하는 불량 이미지 생성 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 정상 이미지 생성기는,
    상기 양품 패널의 밝기를 0 내지 255 범위 내에서 조절하는 패널 밝기 조절부를 포함하는 불량 이미지 생성 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 소정 단위 영역은,
    픽셀을 기준으로 구분되는 단위 영역인 불량 이미지 생성 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 밝기 조절부는,
    상기 무라를 생성 하는 경우, 밝기 변화를 위해 설정된 최소 밝기 변화율과 최대 밝기 변화율 사이의 밝기 변화율값으로 상기 밝기값을 변화시키는 불량 이미지 생성 장치.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 밝기 조절부는,
    인접한 소정 단위 영역 간에 서로 다른 밝기값을 갖도록 격자 형태로 밝기값을 변화시켜 무라를 생성하는 불량 이미지 생성 장치.
  17. 제 1 항에 기재된 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  18. 불량 이미지 생성 장치에 의해 수행되며, 제 1 항에 기재된 방법을 수행하기 위해 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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