KR20110100145A - 색 얼룩 검사 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
색 얼룩 검사 장치는 색 얼룩 검사에서 검사 대상을 촬상하는 촬상부; 및 촬상부에 의해 얻어진 검사 대상의 촬상 화상에서, 각 단위 영역에서의 채도를 산출하고, 산출된 채도의 크기에 기초하여 색 얼룩 영역을 식별함으로써, 색 얼룩 화상을 생성하는 화상 생성부를 포함한다. 색 얼룩 검사 장치는, 색 얼룩 화상의 색 얼룩 영역에 대하여, 색 얼룩 검사에 사용하게 될 평가 파라미터를 산출하는 산출부; 및 산출된 평가 파라미터에 기초하여 색 얼룩 검사를 행하는 검사부를 더 포함한다. 화상 생성부는, 촬상 화상의 각 단위 영역에서, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리를 행하면서 채도를 산출한다.
Description
본 발명은 컬러 화상 등의 색 얼룩 검사를 행하는 색 얼룩 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래, 컬러 화상 표시가 가능한 CRT(Cathode Ray Tube)나 액정 디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display) 등을 사용한 표시 장치의 양산 공정에서의 색 얼룩의 검사에 대하여, 한도(boundary) 견본과의 비교에 기초한 관능(sensory) 검사가 주로 행해지고 있다. 이 방법은, 검사의 대상이 되는 표시 장치의 표시 화면을 인간이 직접 시인함으로써 행해지기 때문에, 실제의 사용에 가까운 검사이며, 또한 간단하고 쉬운 방법이다.
그러나, 이 방법에서는, 개개의 검사원들의 능력에 크게 의지하므로, 개개의 검사원들 간의 개인차 및 검사원의 피로의 정도 등의 요소들에 따라 검사 품질이 달라진다. 따라서, 안정된 검사를 행하는 것이 어렵다.
그러한 상황 하에서, 검사원의 능력에 의지하지 않는 객관적인 색 얼룩의 검사 기술이 일부 제안되어 있다. 예를 들어, 전체 표시 화면을 백색 표시로 설정한 상태에서, 컬러 촬상 소자 등을 사용하여 표시 화면 내의 각각의 복수의 지점의 색조를 측정함으로써 색 얼룩을 검사하는 기술이 있다. 이 기술에서는, 측정 결과와 백색 표시 부분 간의 최대 색차(ΔEuv* 또는 ΔEab*)를 나타내는 값의 크기에 따라 색 얼룩을 검사한다.
구체적으로는, 예를 들어, 일본 특허 공개 공보 평01-225296호, 평03-101583호 및 평03-291093호에서, 표시 화면 내의 각각의 복수의 지점에서의 색 및 밝기가 측정되고, 편차, 최대값과 최소값 간의 차분 등이 규격화되어 색 얼룩 검사에 사용된다. 또한, 예를 들어, 일본 특허 공개 공보 평10-96681호에서는, 색 얼룩 영역의 공간적 크기 및 색이 변화되는 영역에 주목하고, 그것들을 정량화하여 색 얼룩 검사에 사용한다.
그러나, 상술된 일본 특허 공개 공보 평1-225296호, 평3-101583호 및 평3-291093호의 기술에서는, 규격화된 파라미터들을 사용하는 객관적인 색 얼룩 검사에 의해, 안정된 검사를 기대할 수 있지만, 색 얼룩의 퍼지는 방법에 따라 인간이 느끼는 색 얼룩의 정도도 변화되는 문제가 있다. 또한, 마찬가지로, 일본 특허 공개 공보 평10-96681호의 기술에서도, 색조에 따라 인간이 느끼는 색 얼룩의 정도가 변화되는 문제가 있다.
즉, 종래의 기술에서는, 색에 따라 인간의 색 얼룩 시감도가 변화하기 때문에 적절한 색 얼룩 검사를 행하기가 어려워, 개선의 여지가 있다.
전술한 관점에서, 종래의 기술보다 더 적절한 색 얼룩 검사를 행하는 것이 가능한 색 얼룩 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 색 얼룩 검사에서의 검사 대상을 촬상하는 촬상부; 촬상부에 의해 얻어진 검사 대상의 촬상 화상에서, 각 단위 영역에서의 채도를 산출하고, 산출된 채도의 크기에 기초하여 색 얼룩 영역을 식별함으로써, 색 얼룩 화상을 생성하는 화상 생성부; 색 얼룩 화상의 색 얼룩 영역에 대하여, 색 얼룩 검사에 사용하게 될 평가 파라미터를 산출하는 산출부; 및 산출된 평가 파라미터에 기초하여 색 얼룩 검사를 행하는 검사부를 포함하는 색 얼룩 검사 장치가 제공된다. 화상 생성부는, 촬상 화상의 각 단위 영역에서, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리를 행하면서 채도를 산출한다. 또한, "평가 파라미터"로서, 예를 들어, 검사 대상의 전체 영역에 대한 색 얼룩 영역의 면적률인 "색 얼룩 면적률" 및 색 얼룩 영역의 전체 영역에서의 "최대 채도"가 존재한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 색 얼룩 검사에서의 검사 대상의 촬상 화상을 취득하는 단계; 촬상 화상에서, 각 단위 영역에서의 채도를 산출하고, 산출된 채도의 크기에 기초하여 색 얼룩 영역을 식별함으로써, 색 얼룩 화상을 생성하는 단계; 색 얼룩 화상의 색 얼룩 영역에 대하여, 색 얼룩 검사에 사용하게 될 평가 파라미터를 산출하는 단계; 및 산출된 평가 파라미터에 기초하여 색 얼룩 검사를 행하는 단계를 포함하는 색 얼룩 검사 방법이 제공된다. 색 얼룩 화상을 생성하는 단계에서는, 촬상 화상의 각 단위 영역에서, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리를 행하면서 채도를 산출한다.
본 발명의 실시예에서의 색 얼룩 검사 장치 및 색 얼룩 검사 방법에 따르면, 색 얼룩 검사에서의 검사 대상의 촬상 화상에서, 각 단위 영역에서의 채도를 산출 하고, 산출된 채도의 크기에 기초하여 색 얼룩 영역을 식별함으로써, 색 얼룩 화상이 생성된다. 또한, 이러한 색 얼룩 화상의 색 얼룩 영역에 대한 평가 파라미터가 산출되고, 이 평가 파라미터에 기초하여 색 얼룩 검사가 행해진다. 여기서, 색 얼룩 화상이 생성될 때, 촬상 화상의 각 단위 영역에서, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리가 행해지면서, 채도가 산출된다. 이에 의해, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하지 않고 색 얼룩 검사가 행해지는 종래의 경우와 비교하여, 인간의 감각에 더 가까이 매칭되는 객관적인 색 얼룩 검사가 실현된다.
본 발명의 실시예들에서의 색 얼룩 검사 장치 및 색 얼룩 검사 방법에 따르면, 색 얼룩 검사에서의 검사 대상의 촬상 화상에서, 각 단위 영역에서의 채도를 산출하고, 산출된 채도의 크기에 기초하여 색 얼룩 영역을 식별함으로써, 색 얼룩 화상이 생성될 때에, 촬상 화상의 각 단위 영역에서, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리가 행해지면서 채도가 산출된다. 따라서, 종래와 비교하여, 인간의 감각에 더 가까이 매칭되는 객관적인 색 얼룩 검사가 실현된다. 따라서, 종래와 비교하여 보다 적절한 색 얼룩 검사를 행하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색 얼룩 검사 장치의 개략 구성을 검사 대상으로서 기능하는 표시 장치와 함께 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 화상 처리 장치에서 행해지는 색 얼룩 검사 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 2에서의 채도의 산출 기술의 일례를 나타내는 특성도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 색 그룹마다의 색 얼룩 영역의 면적률과 색 얼룩의 주관 평가값 사이의 관계의 일례 및 색 그룹마다의 색 얼룩 영역에서의 최대 채도와 색 얼룩의 주관 평가값 사이의 관계의 일례를 나타내는 특성도들다.
도 5의 (a) 및 (b)는 색 얼룩 검사 시에 생성되는 화상의 예들을 도시하는 도면들이다.
도 6은 색 얼룩 면적률과 색 얼룩의 주관 평가값 사이의 관계의 일례를 나타내는 특성도이다.
도 7은 최대 채도와 색 얼룩의 주관 평가값 사이의 관계의 일례를 나타내는 특성도이다.
도 8의 (a) 내지 (d)는 게인과 색 얼룩 면적률에서의 결정 계수 사이의 관계의 예들을 나타내는 특성도들이다.
도 9의 (a) 내지 (d)는 게인과 최대 채도에서의 결정 계수 사이의 관계의 예들을 나타내는 특성도들이다.
도 2는 도 1에 나타낸 화상 처리 장치에서 행해지는 색 얼룩 검사 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 2에서의 채도의 산출 기술의 일례를 나타내는 특성도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 색 그룹마다의 색 얼룩 영역의 면적률과 색 얼룩의 주관 평가값 사이의 관계의 일례 및 색 그룹마다의 색 얼룩 영역에서의 최대 채도와 색 얼룩의 주관 평가값 사이의 관계의 일례를 나타내는 특성도들다.
도 5의 (a) 및 (b)는 색 얼룩 검사 시에 생성되는 화상의 예들을 도시하는 도면들이다.
도 6은 색 얼룩 면적률과 색 얼룩의 주관 평가값 사이의 관계의 일례를 나타내는 특성도이다.
도 7은 최대 채도와 색 얼룩의 주관 평가값 사이의 관계의 일례를 나타내는 특성도이다.
도 8의 (a) 내지 (d)는 게인과 색 얼룩 면적률에서의 결정 계수 사이의 관계의 예들을 나타내는 특성도들이다.
도 9의 (a) 내지 (d)는 게인과 최대 채도에서의 결정 계수 사이의 관계의 예들을 나타내는 특성도들이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 실시예(색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리를 행하면서 채도를 산출하고, 이 채도에 기초하여 검사를 행하는 색 얼룩 검사 처리의 예)
2. 변형예
<1. 실시예>
[색 얼룩 검사 장치의 구성]
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색 얼룩 검사 장치(색 얼룩 검사 장치(1))의 개략 구성을, 검사 대상으로서 기능하는 표시 장치(4)와 함께 나타낸다. 이 색 얼룩 검사 장치(1)는, 표시 장치(4) 등에서 표시되는 컬러 화상에서의 색 얼룩의 검사를 행하고, 화상 처리 장치(2) 및 촬상 장치(3)(촬상부)를 포함한다. 여기서, 표시 장치(4)로서는, CRT, LCD, PDP(Plasma Display Panel) 및 유기 EL(Electro Luminescence) 디스플레이 등의 각종의 디스플레이들이 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 색 얼룩 검사 방법은, 본 실시예의 색 얼룩 검사 장치(1)에서 실현되므로, 이하에 함께 설명한다.
(촬상 장치(3))
색 얼룩 검사에서의 검사 대상으로서 기능하는 표시 장치(4)의 표시 화면(컬러 표시 화면)을 촬상하는데 촬상 장치(3)가 사용된다. 촬상 장치(3)는, 예를 들어, CCDs(Charge Coupled Devices), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)등으로 형성되는 이미지 센서(image sensor)를 포함한다. 촬상 장치(3)에 의한 촬상을 통해 얻어진 촬상 화상(촬상 데이터 Din)은, 접속 배선(10)을 통해 화상 처리 장치(2)에 출력된다. 또한, 도 1은 유선의 접속 배선(10)이 사용되는 경우를 나타내지만, 촬상 장치(3) 및 화상 처리 장치(2)는 서로 무선 접속될 수도 있다.
(화상 처리 장치(2))
화상 처리 장치(2)는, 촬상 장치(3)로부터 출력되는 촬상 데이터 Din에 기초하여 색 얼룩 검사를 행하고, 검사 결과로서 검사 결과 데이터 Dout를 출력한다. 예를 들어, 도 1에 나타낸 바와 같은 PC(Personal Computer) 등을 사용하여 화상 처리 장치(2)가 구성된다. 화상 처리 장치(2)는 화상 생성부(21), 파라미터 산출부(산출부)(22) 및 검사 처리부(검사부)(23)를 포함한다.
화상 생성부(21)는, 촬상 데이터 Din에 기초하여 미리 결정된 화상 처리를 행함으로써, 후술하는 색 얼룩 화상(색 얼룩 화상 데이터 D2)을 생성한다. 구체적으로, 촬상 데이터 Din에 기초하여 구성되는 촬상 화상에서, 각 단위 영역(여기서는, 각 표시 화소)에서의 채도 C가 산출되고, 채도 C의 크기에 기초하여 색 얼룩 영역이 식별됨으로써, 색 얼룩 화상 데이터 D2가 생성된다. 이때, 화상 생성부(21)는, 촬상 화상의 각 표시 화소에서, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리를 행하면서 채도 C을 산출한다. 또한, 이러한 화상 생성부(21)에서의 화상 처리(화상 생성 처리)의 상세에 대하여는 후술한다.
파라미터 산출부(22)는, 화상 생성부에 의해 생성된 색 얼룩 화상(색 얼룩 화상 데이터 D2)에서의 색 얼룩 영역에 대하여, 후술하는 색 얼룩 검사 시의 평가 파라미터의 구체예들인, 색 얼룩 면적률 S 및 최대 채도 Cmax 각각을 산출한다. 또한, 이 파라미터 산출부(22)에서의 산출 처리의 상세에 대하여도 후술한다.
검사 처리부(23)는, 파라미터 산출부(22)로부터 출력되는 색 얼룩 면적률 S 및 최대 채도 Cmax에 기초하여, 검사 대상으로서 기능하는 표시 장치(4)의 표시 화면에 대한 색 얼룩 검사를 행하고, 검사의 결과로서 검사 결과 데이터 Dout를 출력한다. 구체적으로, 검사 처리부(23)는, 예를 들어, 색 얼룩 면적률 S 및 최대 채도 Cmax를 가중치 부여 및 가산을 통해 얻어지는 색 얼룩 종합 평가값 E(종합 평가값)에 기초하여, 색 얼룩 검사를 행한다. 또한, 검사 처리부(23)에서의 색 얼룩 검사 처리의 상세에 대하여도 후술한다.
[색 얼룩 검사 장치의 작용 및 효과]
계속해서, 본 실시예에 따른 색 얼룩 검사 장치(1)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
(기본 동작)
색 얼룩 검사 장치(1)에서는, 촬상 장치(3)에 의해 표시 장치(4)의 표시 화면이 촬상되면, 촬상 화상(촬상 데이터 Din)이 얻어진다. 이 촬상 데이터 Din는, 접속 배선(10)을 통해 화상 처리 장치(2) 내의 화상 생성부(21)에 입력된다.
화상 생성부(21)는, 촬상 데이터 Din에 기초하여 구성되는 촬상 화상에서, 각 표시 화소에서의 채도 C을 산출하고, 채도 C의 크기에 기초하여 색 얼룩 영역을 식별함으로써, 색 얼룩 화상 데이터 D2를 생성한다. 계속해서, 파라미터 산출부(22)는, 이 색 얼룩 화상 데이터 D2에서의 색 얼룩 영역에 대하여, 색 얼룩 면적률 S 및 최대 채도 Cmax를 각각 산출한다. 또한, 그 후, 검사 처리부(23)는, 이들 색 얼룩 면적률 S 및 최대 채도 Cmax에 기초하여, 검사 대상으로서 기능하는 표시 장치(4)의 표시 화면에 대한 색 얼룩 검사를 행한다. 검사 결과로서 검사 결과 데이터 Dout가 검사 처리부(23)에 의해 출력된다.
(색 얼룩 검사 처리의 상세)
이어서, 본 실시예의 색 얼룩 검사 장치(1)에서의 특징들 중 하나인, 화상 처리 장치(2)에 의한 색 얼룩 검사 처리에 대하여 상세하게 설명한다. 도 2는, 화상 처리 장치(2)에서 행해지는 색 얼룩 검사 처리의 일례를 흐름도의 형태로 나타낸다.
우선, 상기한 바와 같이, 화상 생성부(21)는, 촬상 장치(3)로부터 접속 배선(10)을 통해, 검사 대상의 촬상 화상(촬상 데이터 Din)을 취득한다(단계 S101).
이어서, 화상 생성부(21)는, 촬상 데이터 Din의 신호를, 3자극치(tristimulus) X, Y 및 Z로 형성된 신호(Xi, Yi, Zi)로 변환한다(단계 S102). 구체적으로는, 예를 들어, 촬상 데이터 Din이 sRGB 규격의 영상 신호일 경우, 이하의 식 (1)을 사용하여 변환이 행해진다. 또한, 촬상 데이터 Din이 다른 규격의 영상 신호인 경우도, 마찬가지로 그러한 규격에 따라 변환을 행함으로써, 신호(Xi, Yi, Zi)가 생성된다. 또한, 여기에서는, 촬상 데이터 Din의 신호가 신호 (Xi, Yi, Zi)로 변환되는 경우에 대하여 설명하고 있지만, 촬상 장치(3)에 의해 직접, 신호 (Xi, Yi, Zi)가 취득될 수도 있다.
촬상 데이터 Din이 (IEC 61966-2-1에 기초한) sRGB 규격 내에 있는 경우,
이어서, 화상 생성부(21)는, 이 신호 (Xi, Yi, Zi)에 기초하여, 1976년에 CIE(국제 조명 위원회)에 의해 권고된 CIE 1976 L*a*b* 색 공간(CIELAB 색 공간)에서의 값들(a*, b*)을 산출한다(단계 S103). 또한, 이 CIELAB 색 공간은, 균등 색 공간으로서 권고되어 있고, 색에 대한 인간의 시각적 지각에 대하여 균등성을 고려한 공간이다. 여기서, 구체적으로, 화상 생성부(21)는, 이하의 식 (2) 및 (3)을 사용하여 값들 (a*, b*)을 표시 화소마다 산출한다. 또한, 이들 식들에서의 Xn, Yn 및 Zn은 D65을 타깃으로 하는 완전 반사 확산기(perfect reflecting diffuser)의 3자극치이다.
이어서, 화상 생성부(21)는, 각 표시 화소에서, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리를 행하면서 채도 C를 산출한다. 구체적으로, 우선, 단계 S103에서 산출된 값 "a*"에 대하여, 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리로서, 이하의 식 (4)에 의해 나타내어 지는 게인 보정 처리(게인 α을 사용한 보정 처리)를 행한다(단계 S104). 계속해서, 화상 생성부(21)는, 단계 S103에서 산출된 값들 (a*, b*)을 사용하여, 이하의 식 (5)에 기초하여, 채도 C를 표시 화소마다 산출한다(단계 S105).
a*'=(α×a*)
(a*>0인 경우: 게인 α>1, a*≤0인 경우: 게인 α=1) ... (4)
C={(a*')2+(b*)2}1/2
= {(α×a*)2+(b*)2}1/2 ... (5)
구체적으로, 이것은, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같은 좌표계(a*, b*)를 고려할 때, (a*, b*)=(a1, b1)의 점을, (a*, b*)=(α×a1, b1)의 점으로 변환(보정)하는 것에 대응한다. 이 결과, 도 3에 나타낸 바와 같은, 게인 보정 처리 전후의 채도 C을 나타내는 곡선이 얻어진다. 즉, 게인 보정 처리 전의 채도 C을 나타내는 곡선은 원 형상인 것에 반해, 게인 보정 처리 후의 채도 C을 나타내는 곡선은, a*>0의 영역에서, 도면에서 화살표로 나타낸 바와 같이, 원 형상이 아니고 타원 형상이다.
여기서, 게인 보정 처리가 행해진 후에 채도 C가 산출되도록 하는 이유는, 인간이 느끼는 색 얼룩의 시감도(색 얼룩 시감도)가 색 얼룩을 형성하는 색들의 종류들에 따라 변화되기 때문이다.
구체적으로는, 우선, 색 얼룩 시감도(ME 값: 인간에 의해 인식되는 색 얼룩의 주관 평가값)의 레벨들은, 색 그룹마다의 색 얼룩 영역의 면적률(검사 대상의 전체 영역(표시 화면 내의 모든 표시 화소 영역)에 대한 색 그룹마다의 색 얼룩 영역의 면적률)에 따라 다르다. 즉, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 적(R)계, 오렌지(O)계 및 마젠타(M)계의 색에 대응하는 색 그룹에서의 각각의 면적률에서는, 각 면적률을 나타내는 값들이 동일한 경우, ME 값(색 얼룩 시감도)이, 황녹(YG)계, 녹(G)계 및 옅은 청(LB)계의 색에 대응하는 색 그룹에서의 각각의 면적률의 ME 값보다 높다.
또한, 색 얼룩 시감도(ME 값)의 레벨은, 최대 채도 Cmax(전체 색 얼룩 영역에서의 최대 채도)를 나타내는 색이 속하는 색 그룹에 의해서도 다르다. 즉, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 적(R)계, 오렌지(O)계 및 마젠타(M)계의 색에 대응하는 색 그룹에 속하는 색이 최대 채도 Cmax를 나타내는 경우에, 이들 최대 채도 Cmax의 각각의 값들이 동일할 때의 ME 값(색 얼룩 시감도)은, 황녹(YG)계, 녹(G)계 또는 옅은 청(LB)계의 색에 대응하는 색 그룹에 속하는 색이 최대 채도 Cmax를 나타내는 경우보다 높다.
따라서, 본 실시예에서의 화상 생성부(21)는, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 상술한 보정 처리를 행하면서, 채도 C을 산출한다. 이에 의해, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하지 않고 색 얼룩 검사가 행해지는 종래의 경우와 비교하여, 인간의 감각에 더 가까이 매칭되는 객관적인 색 얼룩 검사가 실현된다.
이어서, 화상 생성부(21)는, 이러한 방식으로 산출된 채도 C를 사용하여, 상술된 촬상 화상으로부터 색 얼룩 화상을 생성한다(단계 S106). 즉, 각 표시 화소의 채도 C를 각각 나타내는 값들로 형성되는 색 얼룩 화상을 생성한다. 그 결과, 예를 들어, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같은, 색 얼룩 화상 데이터 D1로 형성되는 색 얼룩 화상이 생성된다.
계속해서, 화상 생성부(21)는, 생성된 색 얼룩 화상(색 얼룩 화상 데이터 D1)에서, 각 표시 화소에서의 채도 C의 크기에 기초하여 색 얼룩 영역을 식별한다(단계 S107). 구체적으로, 화상 생성부(21)는, 채도 C의 값를 나타내는 값이 미리 결정된 임계값 이상인 각 표시 화소에 대하여는, 표시 화소가 색 얼룩 영역에 속한다고 판단하는 한편, 채도 C를 나타내는 값이 상기 임계값 미만인 각 표시 화소에 대하여는, 표시 화소가 색 얼룩 영역에 속하지 않는다고 판단함으로써, 색 얼룩 영역을 식별한다. 그 결과, 예를 들어, 도 5의 (b)의 색 얼룩 화상(색 얼룩 화상 데이터 D2)에 도시된 바와 같이, 색 얼룩 영역이 식별된다. 또한, 도 5의 (b)에 도시된 색 얼룩 화상에서는, 색 얼룩 영역은 백색으로 표시되는 한편, 색 얼룩 영역 이외의 영역은 흑색으로 표시되고, 즉, 이것은 2치화 화상이다.
이어서, 파라미터 산출부(22)는, 이러한 방식으로 생성된 색 얼룩 화상(색 얼룩 화상 데이터 D2)에 기초하여, 색 얼룩 면적률 S를 산출하고(단계 S108), 또한 최대 채도 Cmax를 산출한다(단계 S108). 또한, 색 얼룩 면적률 S는, 검사 대상의 전체 영역(표시 화면 내의 모든 표시 화소 영역)에 대한 색 얼룩 영역의 면적률이다.
계속해서, 검사 처리부(23)는, 이러한 방식으로 산출된 색 얼룩 면적률 S 및 최대 채도 Cmax에 기초하여, 예를 들어, 이하의 식 (6)을 사용함으로써, 색 얼룩 검사 시에 사용되는 색 얼룩 종합 평가값 E(종합 평가값)를 산출한다(단계 S110). 즉, 색 얼룩 면적률 S와 최대 채도 Cmax를 가중치 부여 및 가산함으로써, 색 얼룩 종합 평가값 E가 산출된다. 그 결과, 이하 설명하는 색 얼룩 검사 시에, 색 얼룩 면적률 S와 최대 채도 Cmax의 가중치가 반영되는 검사를 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 식 (6)에서의 상수 k1 및 k2 각각은 가중 계수를 나타낸다.
E=(k1×S+k2×Cmax) ... (6)
이어서, 검사 처리부(23)는, 이와 같이 판단된 색 얼룩 종합 평가값 E에 기초하여, 검사 대상으로서 기능하는 표시 장치(4)의 표시 화면에 대한 색 얼룩 검사를 행함으로써, 검사 결과로서 검사 결과 데이터 Dout를 생성한다(단계 S111). 구체적으로, 예를 들어, 색 얼룩 종합 평가값 E가 커짐에 따라, 검사 대상에서의 색 얼룩의 정도가 커진다고 판단하는 한편, 종합 평가값 E가 작아짐에 따라, 검사 대상에서의 색 얼룩의 정도가 작아진다고 판단한다. 선택적으로, 색 얼룩 종합 평가값 E가 미리 결정된 임계값 이상인 경우에는, 검사 대상이 불량품이라고 판단하는 한편, 색 얼룩 종합 평가값 E가 미리 결정된 임계값 미만인 경우에는, 검사 대상이 양품이라고 판단한다. 이로써, 화상 처리 장치(2)에 의한 색 얼룩 검사 처리가 종료된다.
(예)
여기서, 도 6은 색 얼룩 면적률 S와 색 얼룩의 주관 평가값(ME 값) 사이의 관계를 나타내는 일례를 비교예(종래예)와 함께 나타낸다. 또한, 도 7은 최대 채도 Cmax와 색 얼룩의 주관 평가값(ME 값) 사이의 관계를 나타내는 일례를 비교예(종래예)와 함께 나타낸다. 이들 도면에서, "보정 있음"으로 나타낸 데이터는 상술된 실시예의 예(게인 보정 처리가 행해지는 경우)에 대응하는 데이터이며, "보정 없음"으로 나타낸 데이터는 비교예(게인 보정 처리가 행해지지 않은 경우)에 대응하는 데이터이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 예(보정 있음)에서의 선형 직선의 결정 계수 R2의 값은 비교예(보정 없음)에서의 결정 계수보다 크다("1"에 가까운 값). 또한,이 결정 계수 R2은, 값이 크게, 즉, "1"에 가깝게 됨에 따라, 색 얼룩 검사의 정밀도가 높아지게 되는 것을 나타낸다. 구체적으로, 도 6에 나타낸 색 얼룩 면적률 S가 변화되는 경우에서의 ME 값의 특성에서, 비교예(보정 없음)에서는 결정 계수 R2이 0.68인 한편, 실시예(보정 있음)에서는 결정 계수 R2이 0.86이다. 한편, 도 7에 나타낸 최대 채도 Cmax가 변화되는 경우에서의 ME 값의 특성에서, 비교예(보정 없음)에서는 결정 계수 R2이 0.59인 한편, 실시예(보정 있음)에서는 결정 계수 R2이 0.74이다. 즉, 색 얼룩 면적률 S가 변화되는 경우와 최대 채도 Cmax가 변화되는 경우 중 어느 하나의 경우에, 예(보정 있음)에서의 색 얼룩 검사의 정밀도는 비교예(보정 없음)에서의 정밀도보다 높다. 이에 의해, 예에서는, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하지 않고 색 얼룩 검사가 행해지는 비교예(종래예)와 비교하여, 인간의 감각에 더 가까이 매칭되는 객관적인 색 얼룩 검사가 실현된다는 것은 분명하다.
이어서, 도 8의 (a) 내지 (d)는, 게인α과, 색 얼룩 면적률 S에 있어서의 결정 계수 R2 사이의 관계의 예들을 나타낸다. 구체적으로, 도 8의 (a) 내지 (c)는 각각, 게인 α=1.0(게인 보정 처리가 행해지지 않은 경우에 대응함), 1.2 및 1.6인 경우의 색 얼룩 면적률 S와 ME 값 사이의 관계의 예들을 나타내고, 도 8의 (d)는, 게인 α의 값이 1.0 내지 2.2로 변화되는 경우의 색 얼룩 면적률 S에서의 결정 계수 R2을 종합하여 나타낸다. 마찬가지로, 도 9의 (a) 내지 (d)는, 게인 α과 최대 채도 Cmax에서의 결정 계수 R2 사이의 관계의 일례들을 나타낸다. 구체적으로, 도 9의 (a) 내지 (c)는 각각, 게인 α=1.0(보정이 행해지지 않은 경우에 대응함), 1.2 및 1.6인 경우의 최대 채도 Cmax와 ME 값 사이의 관계의 예들을 나타내고, 도 9의 (d)는, 게인 α의 값이 1.0 내지 2.2로 변화되는 경우의 최대 채도 Cmax에서의 결정 계수 R2을 종합하여 나타낸다.
이들 도 8의 (a) 내지 도 9의 (d)에 의해, 게인 α의 값이 증가함에 따라, 소정값(여기서는, α=1.6)까지는 결정 계수 R2의 값이 증가하고, 그 이후에는, 게인 α의 값이 증가함에 따라 결정 계수 R2의 값이 감소된다는 것은 분명하다. 즉, 게인 α의 변화에 대하여, 결정 계수 R2가 최대값을 갖는 것은 분명하다(도 8의 (d)에서의 부호 P1 및 도 9의 (d)에서의 부호 P2 참조). 따라서, 본 실시예의 게인 보정 처리가 행해질 때에는, 결정 계수 R2이 최대값 부근의 값이 되도록, 게인 α의 값을 설정하는 것이 바람직하다고 말할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예에서는, 색 얼룩 검사에서의 검사 대상의 촬상 화상(촬상 데이터 Din)에서, 각 표시 화소에서의 최대 채도 Cmax를 산출하고, 산출된 최대 채도 Cmax의 크기에 기초하여 색 얼룩 영역을 식별함으로써, 색 얼룩 화상(색 얼룩 화상 데이터 D2)이 생성된다. 이때, 촬상 화상의 각 표시 화소에서, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리(a*에 대한 게인 보정 처리)가 행해지는 동안 최대 채도 Cmax가 산출된다. 따라서, 종래보다, 인간의 감각에 더 가까이 매칭되는 객관적인 색 얼룩 검사를 실현할 수 있다. 따라서, 종래보다 더 적절한 색 얼룩 검사를 행하는 것이 가능하다.
또한, 인간의 감각에 더 가까이 매칭되는 객관적인 색 얼룩 검사가 실현되기 때문에, 개발 및 설계 단계에서의 품질 평가에 그 검사를 사용함으로써, 개발 및 설계의 효율화를 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 본 실시예의 색 얼룩 검사를, 예를 들어, 제품을 양산할 때의 검사 공정에 도입함으로써, 안정되고 신속한 색 얼룩 검사를 행하는 것이 가능하게 되어, 검사 공정의 효율 개선 및 제품 품질의 안정화가 가능하게 된다.
<2. 변형예>
이상, 실시예를 사용하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않고, 다양한 방식으로 변형이 가능하다.
예를 들어, 상기 실시예에서는, 색 얼룩 검사에 사용하게 될 평가 파라미터로서, 색 얼룩 면적률 S 및 최대 채도 Cmax가 사용되는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 그들 이외에(또는 이들 대신에), 다른 평가 파라미터가 사용될 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 색 얼룩 검사의 검사 대상이, 컬러 화상을 표시하는 표시 장치의 표시 화면일 경우에 대해서 설명했다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 검사 대상은, 표시 장치 이외의 임의의 장치(예를 들어, 컬러 발광이 가능한 조명 장치(백라이트 등))일 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 색 얼룩 검사 장치(1)에서, 촬상 장치(3) 및 화상 처리 장치(2)가 서로 구분되는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 이들 장치들은 동일한 장치 내에 제공될 수도 있다.
부가적으로, 본 발명의 실시예에서 설명한 일련의 처리는, 하드웨어(회로) 또는 소프트웨어(프로그램)에서 행해질 수 있다.
본 출원은 2010년 3월 3일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2010-046779호에 기재된 것과 관련된 요지를 포함하며, 그 전체 내용은 본원에 참조로서 원용된다.
본 기술분야의 통상의 당업자라면, 다양한 변형, 조합, 서브-조합 및 변경들이 첨부된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범위 내에 있는 한, 설계 요건 및 다른 요소에 따라 다양한 변형, 조합, 서브-조합 및 변경들이 발생할 수 있다는 점을 이해할 것이다.
1: 색 얼룩 검사 장치
10: 접속 배선
2: 화상 처리 장치
21: 화상 생성부
22: 파라미터 산출부
23: 검사 처리부
3: 촬상 장치
4: 표시 장치(검사 대상),
Din: 촬상 데이터
D1, D2: 색 얼룩 화상 데이터(색 얼룩 화상)
Dout: 검사 결과 데이터
S: 색 얼룩 면적률
Cmax: 최대 채도
α: 게인
R2: 결정 계수
10: 접속 배선
2: 화상 처리 장치
21: 화상 생성부
22: 파라미터 산출부
23: 검사 처리부
3: 촬상 장치
4: 표시 장치(검사 대상),
Din: 촬상 데이터
D1, D2: 색 얼룩 화상 데이터(색 얼룩 화상)
Dout: 검사 결과 데이터
S: 색 얼룩 면적률
Cmax: 최대 채도
α: 게인
R2: 결정 계수
Claims (9)
- 색 얼룩(color-unevenness) 검사 장치로서,
색 얼룩 검사에서의 검사 대상을 촬상하는 촬상부;
상기 촬상부에 의해 얻어진 상기 검사 대상의 촬상 화상에서, 각 단위 영역에서의 채도를 산출하고, 산출된 상기 채도의 크기에 기초하여 색 얼룩 영역을 식별으로써, 색 얼룩 화상을 생성하는 화상 생성부;
상기 색 얼룩 화상의 상기 색 얼룩 영역에 대하여, 상기 색 얼룩 검사에 사용하게 될 평가 파라미터를 산출하는 산출부; 및
산출된 상기 평가 파라미터에 기초하여 상기 색 얼룩 검사를 행하는 검사부
를 포함하고,
상기 화상 생성부는, 상기 촬상 화상의 상기 각 단위 영역에서, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리를 행하면서 상기 채도를 산출하는, 색 얼룩 검사 장치. - 제1항에 있어서,
상기 화상 생성부는, 상기 촬상 화상의 상기 각 단위 영역에서, CIELAB 색 공간에서의 값들 (a*, b*)을 산출하고,
상기 화상 생성부는, 산출된 값 a*에 대하여, 상기 색에 의한 상기 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리로서 이하의 식 (1)로 나타내는 게인 보정 처리를 행하고, 이하의 식 (2)를 사용하여 채도 C를 산출하는 색 얼룩 검사 장치.
a*'=(α×a*) (a*>0인 경우: 게인 α>1, a*≤0인 경우: 게인 α=1)…(1)
C={(a*')2+(b*)2}1/2…(2) - 제2항에 있어서,
상기 평가 파라미터로서,
상기 검사 대상의 전체 영역에 대한 색 얼룩 영역의 면적률인 색 얼룩 면적률, 및
상기 색 얼룩 영역의 전체 영역에서의 최대 채도를 사용하는, 색 얼룩 검사 장치. - 제3항에 있어서,
상기 검사부는 상기 색 얼룩 면적률과 상기 최대 채도의 가중치 부여 및 가산을 통해 얻어지는 종합 평가값에 기초하여 상기 색 얼룩 검사를 행하는, 색 얼룩 검사 장치. - 제4항에 있어서,
상기 검사부는,
상기 종합 평가값이 커짐에 따라 상기 검사 대상에서의 색 얼룩의 정도가 커진다고 판단하고,
상기 종합 평가값이 작아짐에 따라, 상기 검사 대상에서의 색 얼룩의 정도가 작아진다고 판단하는, 색 얼룩 검사 장치. - 제2항에 있어서,
상기 검사 대상은 컬러 영상을 표시하는 표시 장치에서의 표시 화면인, 색 얼룩 검사 장치. - 색 얼룩 검사 방법으로서,
색 얼룩 검사에서의 검사 대상의 촬상 화상을 취득하는 단계;
상기 촬상 화상에서, 각 단위 영역에서의 채도를 산출하고, 산출된 상기 채도의 크기에 기초하여 색 얼룩 영역을 식별함으로써, 색 얼룩 화상을 생성하는 단계;
상기 색 얼룩 화상의 상기 색 얼룩 영역에 대하여, 상기 색 얼룩 검사에 사용하게 될 평가 파라미터를 산출하는 단계; 및
산출된 상기 평가 파라미터에 기초하여 상기 색 얼룩 검사를 행하는 단계
를 포함하고,
상기 색 얼룩 화상을 생성하는 단계에서는, 상기 촬상 화상의 상기 각 단위 영역에서, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리를 행하면서 채도를 산출하는, 색 얼룩 검사 방법. - 검사 장치로서,
촬상부; 및
상기 촬상부에 의해 얻어진 촬상 화상에서, 각 단위 영역에서의 채도의 크기에 기초하여 색 얼룩 화상을 생성하는 화상 생성부
를 포함하고,
상기 화상 생성부는, 상기 색 얼룩 화상에 대하여, 색에 의한 색 얼룩 시감도의 차이를 반영하는 보정 처리를 행하는, 검사 장치. - 검사 장치로서,
촬상부; 및
상기 촬상부에 의해 얻어진 촬상 화상에서, 각 단위 영역에서의 채도를 산출하고, 산출된 상기 채도의 크기에 기초하여 색 얼룩 화상을 생성하는 화상 생성부
를 포함하고,
상기 화상 생성부는 상기 촬상 화상의 상기 각 단위 영역에서, CIELAB 색 공간에서의 값들 (a*, b*)을 산출하고,
상기 화상 생성부는, 산출된 값 a*에 기초하여, 이하의 식 (1) 및 (2)를 사용하여 채도 C를 산출하는 색 얼룩 검사 장치.
a*'=(α×a*) (a*>0인 경우: 게인 α>1, a*≤0인 경우: 게인 α=1)…(1)
C={(a*')2+(b*)2}1/2…(2)
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