KR20000054170A - 인쇄물 표면분석시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄물의 표면을 분석하는 인쇄물의 표면분석시스템에 관한 것으로 종래의 인쇄물 표면분석시스템이 시료를 조광하기 위한 광원이 시료의 표면에서 투과되어 왜곡된 상이 맺히는 문제점을 해결한 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 인쇄물의 표면분석시스템은, 인쇄물에 조광하기 위한 적외선광원부(11)와; 상기 적외선광원부(11)로부터 투사된 적외선광을 편광시켜 시료에 조사하고, 시료로부터 반사된 광을 편광시키기 위한 편광필터부(13)와; 상기 편광필터부(13)의 다음단에 위치하여 시료의 확대된 영상을 획득하기 위한 영상확대부(15)와; 상기 영상확대부(15)에 의해 확대된 영상을 디지털데이터로 변환하는 CCD카메라부(17)와; 상기 CCD카메라부(17)를 통해 입력된 데이터를 분석하는 이미지분석부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 광원으로 파장이 비교적 긴 적외선을 사용한다. 적외선의 사용으로 시료의 표면에서 빛이 투과되는 현상이 줄어들어 표면상이 왜곡되는 현상이 줄어든다. 따라서, 선명한 상을 얻을 수 있어 종이나 인쇄물의 시료의 표면에 대한 정확한 분석이 가능해지는 이점이 있다.

Description

인쇄물 표면분석시스템{surface analysis system for printed matter}

본 발명은 인쇄물의 표면을 분석하는 인쇄물의 표면분석시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 적외선을 광원으로 사용하여 인쇄물의 표면을 분석하는 시스템에 관한 것이다.

종래에 종이나 인쇄물의 표면을 분석하는데는 흔히 육안으로 검사하는 것이 일반적이다. 육안검사를 돕기위해 확대기로 관측을 하지만 이는 표면의 상태를 파악하는데 여전히 육안에 의하고 있다. 따라서, 검사하는 사람마다의 판단기준이 다를 수 있어 검사결과가 일관적이지 못하고, 표준화가 되어 있지 않아 검사시 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 화상분석프로그램의 개발로 어느 정도 해소되었다.

상기 화상분석프로그램은 원래의 이미지를 개체로 깨뜨리는 화상분할과정과, 상기 개체를 측정하고하는 특징추출과정 그리고, 측정치에 근거하여 분류하는 오브젝트분류과정에 따라 이미지를 분석하는 프로그램이다. 도1은 종래에 이상과 같은 화상분석프로그램을 이용하여 인쇄물의 표면을 분석하는 시스템을 나타낸 것이다.

도1을 살펴보면, CCD카메라(1)가 있고, 이 CCD카메라(1)의 아래에는 형광등(3)이 있다. 형광등(3)의 아래에는 검사의 대상인 시료(인쇄물,5)이 있다. 상기 CCD카메라(1)는 컴퓨터(7)와 연결되어 있고, 이 컴퓨터(7)에는 프린터(9)가 연결되어 있다. 그리고 상기 형광등(3)에서는 빛이 나오고 있으며 시료(5)에서 반사된 빛이 CCD카메라(1)로 입력되고 있다.

상기 형광등(3)은 시료(5)를 밝게 비추기 위한 광원이다. 이는 시료(5)의 표면상태를 상기 CCD카메라(1)가 선명하게 촬영할 수 있도록 하기 위함이다. CCD카메라(1)는 시료(5)의 표면상을 촬영하여 디지털이미지로 저장하고, 컴퓨터(7)로 출력한다. 컴퓨터(7)에는 화상분석프로그램이 설치되어 있어 상기 CCD카메라(1)로부터 입력받은 시료표면을 담은 디지털이미지를 이용하여 시료의 표면을 분석한다. 분석한 결과는 컴퓨터(7)에 연결된 프린터(9)를 이용하여 출력한다.

도1에서 시료를 CCD카메라(1)로 바로 촬영하도록 구성되어 있지만 경우에 따라서는 현미경으로 시료의 표면을 일단 확대한 후 CCD카메라(1)로 촬영하여 화상분석기로 표면을 분석하는 방법도 있다.

그러나 이상과 같은 분석시스템은 시료를 비추는 광원으로서 거의 대부분이 단파장에서 중파장의 빛을 내는 형광등(3)을 광원으로 사용하고 있다. 금속시료에는 빛이 투과하지 않기 때문에 이상과 같은 분석시스템에 의한 결과가 신뢰성이 있지만, 종이나 인쇄물과 같은 표면이 단단하지 못한 시료의 경우에는 빛이 투과되어 왜곡된 상이 맺히게 되는 문제점이 있다. 왜곡된 상을 화상처리프로그램으로 분석하면 믿을 만한 결과를 얻을 수 없다.

따라서 상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 시료를 비추는 광원이 시료의 표면에서 투과하지 않도록 파장이 비교적 긴 광원을 사용하는 인쇄물 표면분석시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 종래의 인쇄물 표면분석시스템의 구성도.

도2는 본 발명에 따른 적외선을 이용한 인쇄물 표면분석시스템.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1,17 : CCD카메라 3 : 형광등

5 : 시료 7 : 컴퓨터

9 : 프린터 11 : 적외선등

13 : 편광필터 15 : 확대기

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 인쇄물 표면분석시스템은, 인쇄물에 조광하기 위한 적외선광원부와; 상기 적외선광원으로부터 투사된 적외선광을 편광시켜 시료에 조사하고, 시료로부터 반사된 광을 편광시키기 위한 편광필터부와; 상기 편광필터부의 다음단에 위치하여 시료의 확대된 영상을 획득하기 위한 영상확대부와; 상기 영상확대부에 의해 확대된 영상을 디지털데이터로 변환하는 CCD카메라부와; 상기 CCD카메라부를 통해 입력된 데이터를 분석하는 이미지분석부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명한다. 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄물 표면분석시스템의 구성도이다.

도2를 살펴보면, 광원(11)이 있고, 광원(11)의 아래에는 편광필터(13)가 있으며, 편광필터(13)의 아래에는 시료가 놓여 있다. 그리고 시료와 예각을 이루는 편광필터(13)가 있으며, 이 편광필터(13)의 다음단에는 확대기(15)가 있다. 그리고 확대기(15)의 다음단에는 CCD카메라(15)가 있다. CCD카메라(15)는 컴퓨터와 연결되어 있다. 광원(11)에서 방출된 빛은 편광필터(13)를 거쳐 시료에 비춰지고, 시료에서 반사된 빛은 시료와 예각을 이루는 편광필터(13)와, 확대기(15)를 거쳐 CCD카메라(17)로 입사된다.

상기 광원(11)은 적외선등으로 종래의 가시광을 발산하는 형광등을 대신하는 구성이다. 종래에 광원으로 사용된 형광등에서 방출되었던 가시광보다 비교적 파장이 긴 적외선은 파장이 길기때문에 투과율이나 회절율이 낮다. 따라서, 종래에 비해 시료에서 빛이 투과되는 율이 감소하여 상이 왜곡되는 현상이 대폭 줄어들게 된다.

다음으로, 상기 편광필터(13)는 적외선등(11)으로부터 방출된 적외선을 편광시켜 시료에 입사시키기 위한 구성이다. 일반적으로 적외선등(11)으로부터 방출된 적외선은 광원의 구조상 소정의 각도범위를 가지고 방출된다. 따라서, 시료에 입사하는 광원도 여러방향으로부터 입사하게 되고, 이러한 여러방향의 광원은 시료의 표면에서 난반사를 일으키게 된다. 난반사가 일어난 시료의 표면을 CCD카메라로 촬영하면 선명한 상을 얻을 수 없다. 따라서, 본 실시예에서는 선명한 상을 얻기 위하여 상기와 같은 편광필터(13)를 이용하여 적외선광를 편광시켜 시료에 입사시키도록 구성하였다. 물론 시료의 표면으로부터 반사된 광도 편광시켜 CCD카메라(17)로 입사되도록 구성하였다.

본 실시예에서는 적외선등(11)으로부터 방출된 적외선광을 편광시키기 위해 상기와 같은 편광필터(13)를 사용하였다. 그러나 상기 적외선등(11)이 적외선광을 일정한 방향으로 방출한다면 상기와 같은 편광필터(13)를 사용하지 않아도 된다.

다음으로, 상기 확대기(15)는 시료의 표면을 확대하여 측정하기 위한 구성으로 일반적인 확대경이나 현미경이다. 도2에서는 상기 확대기(15)를 간략히 도시할 목적으로 1개의 렌즈로 도시하였으나 배율을 높이기 위해 다수개의 렌즈로 구성할 수도 있다. 배율을 높이면 해상도가 높아져 표면분석을 정확히 할 수 있지만 고해상도가 될 수록 시스템의 비용이 높아지므로 해상도와 경제성을 고려하여 적당한 배율의 확대기를 선택하면 된다.

상기 확대기(15)에 의해 확대된 시료의 표면상은 다음단의 CCD카메라(17)에 의해 촬영된다. CCD카메라(17)는 맺힌 상을 디지털데이터로 변환하여 컴퓨터로 전송하고, 컴퓨터로 전송된 상은 컴퓨터에 설치된 화상분석프로그램에 의해 분석된다.

상기 화상분석프로그램은 화상 밝기 속성의 히스토크램 측정을 사용하여 표면의 거칠기를 측정한다. 그리고 불균일한 부분의 면적측정시에는 시료의 표면상을 흑백으로 전환하여 흑색인 부분의 면적을 계산하고, 측정대상면적에 대한 상기 흑색부분의 면적비를 산출한다.

하나의 화상은 밝기와 관계한 픽셀들의 거대한 배열로서 존재하게 된다. 보통 관심의 대상이 되는 화상의 요소는 오브젝트들로서 cell, bolt, aircraft, 텍스트 페이지상의 문자들과 같은 것이다. 이들의 양을 재는 것은 크기를 측정한 값이나 모양 지시, 윤곽 표현 등과 같은 것들을 포함한다. 그리고 밝기, 칼라, 텍스쳐 같은 속성들도 포함할 수 있다.

히스토그램은 화상의 밝기 분포 정보를 누산하여 그래프나 표로 표현하는 것이다. 화상 밝기 속성의 히스토그램 측정을 사용하면 전체 화상의 질을 평가할 수 있다. 게다가 히스토그램은 어떤 화상내의 특별한 오브젝트에 들어 있는 픽셀에 대해서도 적용 가능하다. 따라서, 오브젝트의 밝기 속성을 독립적으로 분석하는 것이 가능하다.

상기 화상분석데이터가 산출한 면적비는 표준데이터로 사용되고, 시료의 질을 평가하는 척도로서 이용된다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 인쇄물의 표면분석시스템은, 광원으로 파장이 비교적 긴 적외선을 사용한다. 적외선의 사용으로 시료의 표면에서 빛이 투과되는 현상이 줄어들어 표면상이 왜곡되는 현상이 줄어든다. 따라서, 선명한 상을 얻을 수 있어 종이나 인쇄물의 시료의 표면에 대한 정확한 분석이 가능해지는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 인쇄물에 조광하기 위한 적외선광원부(11)와;

   상기 적외선광원부(11)로부터 투사된 적외선광을 편광시켜 시료에 조사하고, 시료로부터 반사된 광을 편광시키기 위한 편광필터부(13)와;

   상기 편광필터부(13)의 다음단에 위치하여 시료의 확대된 영상을 획득하기 위한 영상확대부(15)와;

   상기 영상확대부(15)에 의해 확대된 영상을 디지털데이터로 변환하는 CCD카메라부(17)와;

   상기 CCD카메라부(17)를 통해 입력된 데이터를 분석하는 이미지분석부를 포함하여 구성되는 인쇄물 표면분석시스템.