KR19990018136A - 칼라화질검사방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

칼라텔레비젼수상기 등의 제품에 대한 칼라화질을 검사하기 위한 방법 및 장치로서, 검사위치에서 칼라텔레비젼수상기(10)에 검사용 패턴을 입력하는 패턴발생기(30), 칼라텔레비젼수상기(10)의 음극선관(11) 화면을 촬상하는 칼라카메라(40) 및 소정의 검사알고리즘을 위한 하드웨어 및 소프트웨어를 장착한 퍼스널컴퓨터(50)를 구비하여, 칼라카메라(40)에 의하여 검출되는 화상신호를 근거로 색상과 색농도 및 휘도를 연산 및 비교하여 종합적인 칼라화질을 검사 및 판정하도록 구성된다. 이에 의하면 정확한 검사결과와 함께 제품의 칼라화질에 대한 품질을 수치로써 표시할 수 있게 되며, 불량제품 출하 방지등 소비자에 대한 신뢰도를 높일 수 있다.

Description

칼라화질검사방법 및 장치

본 발명은 칼라텔레비젼수상기나 칼라모니터에 장착되는 음극선관 또는 이와 같은 칼라화상표시수단의 화질을 검사하기 위한 것으로, 특히 칼라카메라를 이용하여 제품 화면에 표시되는 칼라화상의 색상과 색농도 및 휘도 등의 색 요소를 종합적으로 검사하는 칼라화질검사방법과 이를 구현한 칼라화질검사장치에 관한 것이다.

칼라텔레비젼수상기나 칼라모니터에 사용되는 음극선관에 대하여는, 주어진 화상을 보다 보기좋게 하기 위해 열화된 화상에 대해서 콘트라스트(contrast)를 강하게 한다든지, 흐림이나 광학적 잡음 그리고 기하학적 일그러짐을 줄인다든지 하여 화질을 개선하는 조정작업이 필수적이다. 이러한 화질개선을 위한 조정작업이나 최총 출하시의 품질보증을 위해서는 조정된 화질을 종합적으로 검사하여 그 양부를 정확히 가릴 필요가 있는 것이다. 화질검사, 특히 칼라화질검사에는 색의 종류로서 빛의 파장에 따라 구분되는 색상과, 하나의 색에 대하여 백색이 어느정도 섞여 있는가로 정해지는 색농도, 그리고 색의 밝기를 나타내는 휘도 등 색의 요소들을 종합적으로 검사하는 것이 바람직하다.

일반적으로 칼라텔레비젼수상기와 같은 음극선관을 가지는 제품의 생산라인에서 행해지는 조정공정 및 포장출하 전 최종적인 검사공정에 있어서, 포커스(focus), 화이트밸런스(white balance) 콘버젼스(convergence) 색순도(purity)의 조정과 검사를 위한 장비는 기존에 제공되어 있으나 전술한 색 요소를 종합적으로 검사하는 데는 마땅한 장비가 없었다. 그래서 종래에는 도 1에 나타낸 바와 같이 작업자가 육안으로 직접 확인하는 원시적인 방법으로 화질을 검사하여 왔다.

즉, 도 1에서 백커버(부호생략)가 결합된 검사대상의 칼라텔레비젼수상기(1)가 라인컨베이어(3)에 의하여 검사위치로 이송되면, 작업자는 위치된 칼라텔레비젼수상기(1)에 별도로 비치한 패턴(pattern)발생기(4)나 공장내 라인방송시스템을 연결하여 도시하지 않은 소정의 검사용 패턴을 칼라텔레비젼수상기(1)에 입력한다. 그러면 칼라텔레비젼수상기(1) 내의 음극선관(2) 화면에 입력된 검사용 패턴의 칼라화상이 표시된다. 검사용 패턴은 제품특성에 따라 다양한 모양과 다양한 색채로 제공되는데, 작업자는 원격제어기(5)로 칼라텔레비젼수상기(1)의 채널을 변경, 여러 가지 패턴을 바꾸어가면서 자신의 시각을 통해 경험적으로 화질의 양부를 판정하는 것이다.

이와 같이 종래의 칼라화질검사는 절대적 기준이 아닌 사람의 주관적인 판단에 의해 이뤄지는 것이므로, 카라텔레비젼수상기 등의 제품에 대한 칼라화상 품질을 수치에 의한 정확한 표시가 불가능하며, 작업자의 숙련도와 컨디션에 따라 판정된 품질이 일정하지 않게 되는 등 그 검사결과에 신뢰성이 낮다. 실질적으로 불량제품을 가려내지 못하고 그대로 출하하게 되는 문제가 종종 발생되고 있는 실정이다.

따라서 본 발명의 목적은 종래의 원시적인 방법을 탈피하고 검사결과의 신뢰도를 높이는 동시에 불량제품을 정확히 가려내고자 칼라화상의 색 요소들을 종합적으로 검사하고 절대적 기준에 의거하여 양부를 판정할 수 있는 칼라화질검사방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 칼라화상의 색 요소를 종합적으로 검사하고 절대적 기준에 의거하여 양부를 판정할 수 있도록 자동화된 칼라화질검사장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 칼라텔레비젼수상기의 음극선관에 대한 칼라화질을 검사하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 개요도.

도 2는 본 발명에 따른 칼라화질검사방법을 실시하기 위한 장치의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 칼라화질검사방법의 알고리즘을 보인 흐름도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 칼라텔레비젼수상기 11 : 음극선관

30 : 패턴발생기 40 : 칼라카메라

50 : 퍼스널컴퓨터 51 : 칼라비젼보드

52 : CPU보드 53 : 장치제어기

60 : 컴퓨터용 모니터

상기한 첫 번째 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 패턴발생수단으로부터 제공되는 검사용 패턴을 검사대상 제품에 입력하여 그 제품의 화면에 표시되는 칼라화상의 화질을 검사함에 있어서, 칼라카메라를 사용하여 상기한 검사대상 제품의 화면에 표시되는 칼라화상의 색과 명암에 대응하는 전기적 화상신호를 검출하고, 상기한 칼라카메라에 의하여 검출된 화상신호에 기초하여 칼라화질을 평가하는 것이다.

칼라화질을 평가함에 있어서는, 칼라카메라에 의하여 검출되는 아날로그 형태의 신호를 디지털 값으로 변환하고, 변환된 디지털 값에 기초하여 칼라화상의 색 요소인 색상과 색농도 및 휘도를 계산하고, 계산된 색상과 색농도 및 휘도를 각각의 기준값과 비교하여 칼라화질의 양부를 판정한 다음, 판정결과를 인식할 수 있도록 적절한 형식과 방법으로 표시하는 과정들을 포함한다.

여기서 본 발명은 미리 준비된 여러 가지 패턴을 바꾸어가면서 칼라화질을 평가할 수 있도록 상기한 검사대상 제품(텔비젼수상기 등)의 채널을 변경하는 과정을 더 포함할 수 있다.

상기한 두 번째 목적은, 본 발명에 따라, 검사대상 제품의 화면에 표시할 검사용 패턴을 발생시키는 패턴발생수단을 포함하고, 상기한 제품의 화면을 촬상하여 그 화면에 표시되는 칼라화상의 색과 명암에 대응하는 전기적 화상신호를 검출하기 위한 칼라카메라와, 상기한 칼라카메라에 의하여 검출된 전기적 화상신호에 기초하여 칼라화질을 평가하기 위한 수단을 구비하여 구성한 칼라화질검사장치에 의하여 달성된다.

칼라화질을 평가하기 위한 수단은, 칼라카메라에 의하여 검출되는 아날로그 형태의 신호를 디지털 값으로 변환하는 칼라비젼보드를 탑재하고, 탑재된 칼라비젼보드에서 출력되는 디지털 값으로부터 칼라화상의 색 요소인 색상과 색농도 및 휘도를 계산하고 계산된 결과를 가지고 미리 기억된 각각의 기준값과 비교하여 양부를 판정하는 소정의 알고리즘을 수행하는 CPU보드를 가지는 퍼스널컴퓨터로 구성될 수 있으며, 컴퓨터용 모니터를 사용하여 그 판정결과를 표시할 수 있다.

여기서 본 발명은 미리 준비된 여러 가지 패턴을 바꾸어가면서 칼라화질을 평가할 수 있도록 상기한 검사대상 제품(텔레비젼수상기 등)의 채널을 변경하기 위한 제어수단을 더 포함할 수 있다.

이와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 칼라화질검사방법을 실시하기 위해 구현한 장치를 보인다. 이 도면에서 부호 10은 조립라인에서 백커버(부호생략)가 결합된 상태의 검사대상인 칼라텔레비젼수상기로서 내부에 화상을 표시하는 음극선관(11)을 가진다. 이 칼라텔레비젼수상기(10)은 라인컨베이어(20)에 의하여 지정된 검사위치로 이송된다. 검사위치에 이송된 텔레비젼수상기(10)는 통상과 같이 작업자 등에 의하여 별도의 패턴발생기(30)나 공장내 도시하지 않은 라인방송시스템과 연결되어, 미리 준비된 여러 가지 검사용 패턴이 입력됨으로써 내부 음극선관(11) 화면에 그 입력된 검사용 패턴의 화상을 표시한다.

본 발명은 검사위치에 이송되고 검사용 패턴이 입력되는 검사대상 칼라텔레비젼수상기(10)의 전방으로 일정거리 떨어진 장소에 칼라카메라(40)를 설치하여 검사대상 텔레비젼수상기(10) 내의 음극선관(11) 화면을 촬상하도록 하며, 칼라카메라(40)를 퍼스널컴퓨터(50)와 연결하여 그 퍼스널컴퓨터(50)가 가지는 처리기구를 이용, 칼라화질을 평가할 수 있게 구성하는 것이다. 여기에 구비된 퍼스널컴퓨터(50)는 칼라화질 평가를 위한 적절한 하드웨어와 소프트웨어를 내장한다. 즉, 칼라카메라(40)에서 검출되는 아날로그 형태의 화상신호를 전송받아서 퍼스널컴퓨터(50)가 읽을 수 있는 디지털 신호로 변환하는 칼라비젼보드(51)가 장착되어 있으며, CPU(central processing unit)보드(52)는 장착된 칼라비젼보드(51)의 출력으로부터 칼라화상의 화질평가에 필요한 색 요소, 구체적으로 색상과 색농도 및 휘도를 계산하고, 그 계산된 색상과 색농도 및 휘도를 내장 메모리(도시생략)에 미리 저장한 각각의 기준값을 상호 비교하여 칼라화질에 대한 양부를 판정하는 소정의 알고리즘(도 3 참조)을 수행하는 프로그램이 탑재된 것이다. 이 퍼스널컴퓨터(50)는 또한 모니터(60)를 통해 판정결과를 표시하는 기능도 수행하며, 바람직하게는 검사대상 텔레비젼수상기(10)의 채널을 변경, 검사용 패턴을 바꿔가면서 화질평가 알고리즘을 수행할 수 있도록 그 텔레비젼수상기(10)의 원격제어기(12)와 상기한 패턴발생기(30) 등 외부장치의 라인제어를 위한 장치제어기(54)를 장착하고 있다. 즉 작업자는 퍼스널컴퓨터(50)의 도시하지 않은 키보드를 조작하여 원격제어기(12)를 통해 검사대상 칼라텔레비젼(10)의 채널을 변경하면서 여러 가지 검사용 패턴을 화면에 띄울 수 있는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 장치의 동작을 본 발명에 따른 칼라화질검사방법의 알고리즘을 나타낸 도 3을 병행참조하여 설명한다.

도 2에서 검사대상 칼라텔레비젼수상기(10)가 라인컨베이어(20)에 의하여 검사위치에 이송되면, 본 발명은 첫 번째 단계에서 패턴발생기(30) 또는 라인방송시스템으로부터 검사용 패턴을 발생시켜(S1) 검사대상 칼라텔레비젼수상기(10) 내의 음극선관(11) 화면에 그 패턴의 화상이 표시되게 한다. 이 단계에서는 장치제어기(53)를 통해 원격제어기(12)를 라인제어하여 칼라텔레비젼수상기(10)의 채널을 변경, 정해진 채널로 정해진 검사용 패턴 화상이 표시되게 한다.

칼라텔레비젼수상기(10)의 음극선관(11) 화면에 검사용 패턴의 화상이 나타나면 칼라카메라(40)를 작동시켜 그 화면에 나타난 검사용 패턴의 화상을 촬상한다(S2). 이때 칼라카메라(40)는 그 촬상된 화상, 즉 음극선관(11) 화면에서 발광되는 명암을 읽어서 광전변환한 전기적 화상신호를 생성하고 그 생성한 화상신호를 퍼스널컴퓨터(50)에 장착된 칼라비젼보드(51)로 전송한다.

칼라비젼보드(51)는 칼라카메라(40)의 화상신호를 받아서 화면 색상의 파장으로 구분되는 적, 녹, 청의 R, G, B 신호를 디지털 신호로 변환하여(S3) 퍼스널컴퓨터(50)의 CPU보드(52)로 전송한다.

퍼스널컴퓨터(50)의 CPU보드(52)는 칼라비젼보드(51)로부터 전송된 R, G, B 값을 근거로 색상과 색농도 및 휘도를 계산하고(S4), 계산된 색상과 색농도 및 휘도를 미리 기억되어 있는 각각의 기준 설정값과 비교하여 그 각각의 불량여부를 판정한다(S5). 이 단계에서의 색상과 색농도 및 휘도를 검사하는 구체적 알고리즘을 설명하면 다음과 같다.

(1)색상검사

잘 알려진 바와 같이 칼라화상은 적색과 녹색 그리고 청색으로 되는 3원색의 조합으로 표현된다. 그러므로 3원색의 조합으로 표현된 칼라화상에서의 각 색상을 화상 총합에 대한 각 색의 비(比)로써 표시할 수 있는 것이다. 즉, 적색과 녹색 및 청색에 대한 색상 비율을 다음과 같이 구하고, 그 구하여진 비율에 따라 각 색상에 대한 양부를 판정한다.

적색비율: x = R / (R+G+B)

녹색비율: y = G / (R+G+B)

청색비율: z = B / (R+G+B)

여기서 R, G, B는 상기한 칼라비젼보드()에서 받은 적,녹,청의 화상값이다.

(2)색농도검사

색농도는 적색, 녹색, 청색 등 각 색의 화상값에 대응하므로 상기한 칼라비젼보드(51)에서 받은 R, G, B 값의 크기로 각각의 색농도를 판단하면 된다.

(3)휘도검사

휘도검사는 칼라텔레비젼 설계시 주어지는 것으로서, 다음과 같이 구하여 판단한다.

휘도: Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B

다음, 끝으로 본 발명은 상기와 같이 판정된 칼라화질의 색상과 색농도 및 휘도 각각에 대한 판정결과들을 도 2의 모니터(60)를 통해 표시하는 것이다.

본 발명의 실시예에 있어서, 검사대상 화면으로서 칼라텔레비젼에 사용되는 음극선관을 예로들어 설명하였으나 본 발명은 칼라모니터용 음극선관은 물론 칼라액정표시판 등 칼라화상을 표시하는 모든 화상표시수단에 대한 칼라화질검사에 이용될 수 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래의 사람의 시각에 의존하던 원시적인 방법과 달리, 칼라카메라로부터 취한 검사대상 화면상의 칼라화상에 대한 화상값을 수치화하여 칼라화상의 색 요소를 연산하고 그 연산된 색 요소에 대한 값들을 소정의 기준값와 비교하는 알고리즘으로 칼라화질의 양부를 판단하므로, 작업자의 숙련도나 컨디션에 관계없이 정확한 검사결과를 얻을 수 있다. 따라서 출하되는 제품의 화질에 대하여 절대 평가에 의한 수치적 품질표시가 가능하며, 이것과 함께 불량제품에 대한 출하를 사전에 방지할 수 있어서 소비자에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 것이다.

Claims (13)

1. 패턴발생수단으로부터 제공되는 검사용 패턴을 검사대상 제품에 입력하여 그 제품의 화면에 표시되는 칼라화상의 화질을 검사하는 칼라화질검사방법에 있어서, 칼라카메라를 사용하여 상기한 검사대상 제품의 화면에 표시되는 칼라화상의 색과 명암에 대응하는 전기적 화상신호를 검출하는 단계와, 상기한 칼라카메라에 의하여 검출된 화상신호에 기초하여 칼라화질을 평가하는 단계가 구비된 것을 특징으로 하는 칼라화질검사방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기한 칼라화질을 평가하는 단계가, 상기한 칼라카메라에 의한 화상신호로부터 각 색에 대한 색상비율을 연산하여 그 연산된 색상비율을 기준값과 비교하는 색상검사과정을 포함하여 되는 것을 특징으로 하는 칼라화질검사방법.
3. 청구항 2에 있어서, 상기한 칼라카메라의 화상신호로부터 적색과 녹색 및 청색에 대한 화상신호를 디지털 값으로 추출하여 그 추출된 값을 각각 R, G, B라 하고, 적색비율을 x, 녹색비율을 y, 그리고 청색비율을 z라 할 때, 각 비율이

   x = R / (R+G+B)

   y = G / (R+G+B)

   z = B / (R+G+B)

   로 정의되는 것을 특징으로 하는 칼라화질검사방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기한 칼라화질을 평가하는 단계가, 상기한 칼라카메라에 의한 화상신호로부터 색농도를 연산하여 그 연산된 색농도를 기준값과 비교하는 색농도검사과정을 포함하여 되는 것을 특징으로 하는 칼라화질검사방법.
5. 청구항 4에 있어서, 상기한 색농도가 상기한 칼라카메라의 화상신호로부터 적색과 녹색 및 청색에 대한 화상신호를 디지털 값으로 추출하여 되는 것을 특징으로 하는 칼라화질검사방법.
6. 청구항 1에 있어서, 상기한 칼라화질을 평가하는 단계가, 상기한 칼라카메라에 의한 화상신호로부터 휘도를 연산하여 그 연산된 휘도를 기준값과 비교하는 휘도검사과정을 포함하여 되는 것을 특징으로 하는 칼라화질검사방법.
7. 청구항 6에 있어서, 상기한 칼라카메라의 화상신호로부터 적색과 녹색 및 청색에 대한 화상신호를 디지털 값으로 추출하여 그 추출된 값을 각각 R, G, B라 하고 상기한 휘도를 Y라 할 때, 휘도가

   Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B

   로 정의되는 것을 특징으로 하는 칼라화질검사방법.
8. 청구항 1에 있어서, 상기한 패턴발생수단으로부터 각기 다른 채널을 통해 여러 가지 검사용 패턴을 발생시키는 단계와, 상기한 검사대상 제품의 화면에 여러 가지 검사용 패턴이 표시될 수 있도록 그 제품의 채널을 변경하는 단계가 더 구비된 것을 특징으로 하는 칼라화질검사방법.
9. 청구항 1에 있어서, 상기한 칼라화질 평가의 결과를 표시하는 단계가 더 구비된 것을 특징으로 하는 칼라화질검사방법.
10. 검사대상 제품의 화면에 표시할 검사용 패턴을 발생시키는 패턴발생수단과, 상기한 제품의 화면을 촬상하여 그 화면에 표시되는 칼라화상의 색과 명암에 대응하는 전기적 화상신호를 검출하기 위한 칼라카메라와, 상기한 칼라카메라에 의하여 검출된 전기적 화상신호에 기초하여 칼라화질을 평가하기 위한 수단이 구비된 것을 특징으로 하는 칼라화질검사장치.
11. 청구항 10에 있어서, 상기한 칼라화질을 평가하기 위한 수단이, 상기한 칼라카메라에 의한 화상신호를 디지털 값으로 변환하는 칼라비젼보드와 이 칼라비젼보드의 출력에 기초하여 색상과 색농도 및 휘도를 계산하고 계산된 결과를 가지고 미리 기억된 각각의 기준값과 비교하여 양부를 판정하는 소정의 알고리즘을 수행하는 CPU보드를 가지는 퍼스널컴퓨터로 구비된 것을 특징으로 하는 칼라화질검사장치.
12. 청구항 11에 있어서, 상기한 퍼스널컴퓨터의 CPU보드와 상기한 검사대상 제품의 원격제어기와 상기한 패턴발생수단 등의 외부장치를 연결하여 그 외부장치를 퍼스널컴퓨터에서 제어할 수 있게 하는 장치제어기를 더 구비된 것을 특징으로 하는 칼라화질검사장치.
13. 청구항 10에 있어서, 상기한 칼라화질을 평가하기 위한 수단으로부터 그 평가의 결과를 표시하기 위한 표시수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 칼라화질검사장치.