KR20120098830A - 엘이디 검사방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘이디에 대한 검사속도를 향상시키고, 검사의 정확성을 높일 수 있으며, 상기 엘이디를 검사하기 위하여 상기 엘이디가 장착된 엘이디 모듈을 정렬할 필요가 없는 엘이디 검사방법을 제공하는 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 촬영유닛을 사용하여 엘이디 모듈에서 발광되는 빛을 촬영하여 상기 엘이디 모듈에 대한 이미지를 생성하는 이미지 생성 단계, 상기 촬영유닛 상의 기준좌표축을 기준으로 상기 엘이디 모듈의 이미지에 대한 위치를 파악하는 상대위치 파악 단계, 상기 엘이디 모듈의 이미지 중에서 각각의 엘이디가 위치하는 지점을 포함하는 분석대상영역의 이미지를 추출하는 이미지 추출 단계, 상기 분석대상영역의 이미지를 영상처리하여 상기 엘이디의 광특성값을 획득하는 광특성값 획득 단계, 그리고 상기 광특성값을 바탕으로 상기 엘이디의 품질여부를 판단하는 품질 판단 단계를 포함하는 엘이디 검사방법을 제공한다.

Description

엘이디 검사방법{LED Test Method}
본 발명은 엘이디 검사방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엘이디에 대한 영상처리를 통하여 보다 빠르고 정확하게 상기 엘이디에 대한 품질검사를 할 수 있는 엘이디 검사방법에 관한 것이다.
일반적으로 광원은 자체적으로 빛을 방출하거나 빛을 받아서 반사하는 모든 물체를 포함한다. 광원으로 주로 사용되는 발광다이오드, 즉 엘이디(LED: Light Eimitting Diode)는 전기신호를 적외선 또는 빛으로 변환시켜 신호를 보내고 받는데 사용되는 반도체 소자를 의미한다.
상기 엘이디는 발광효율이 높고 저전류에서 고출력을 얻을수 있으며, 응답속도가 빠르고 펄스동작 고주파에 의한 변조가 가능하다. 또한, 엘이디는 광출력을 전류제어로 용이하게 변화시킬 수 있으며 다양한 색상연출이 가능한 친환경적인 광원에 해당한다.
상기 엘이디의 장점들로 인하여 엘이디는 전자제품류와 가정용 가전제품, 리모컨, 자동차, 전광판, 각종 자동화기기, 신호등, 조명기구 등에 많이 사용된다.
상기 엘이디가 적용되는 제품의 종류 또는 적용조건 등에 따라서 상기 엘이디에서 발광되는 빛의 특성값들이 일정한 요건을 필요로 하게 된다. 따라서, 제조 완료된 엘이디가 제품에 요구되는 사양에 맞는지에 대한 검사가 필요하게 된다.
작업자가 육안으로 상기 엘이디에 대한 품질을 검사하게 되면 검사속도가 늦을 뿐만 아니라, 품질판단에 대한 정확도에 대한 신뢰성도 떨어지는 문제가 있다.
또한, 카메라를 사용하여 엘이디에서 발광되는 빛을 촬영하여 상기 엘이디를 검사하는 경우에 상기 엘이디가 최초에 놓인 위치가 상기 카메라의 좌표와 틀어지게 되면 작업자가 기구적으로 상기 엘이디를 정렬해주어야 하는 불편함이 있다.
본 발명의 기술적 과제는 엘이디에 대한 검사속도를 향상시키고, 검사의 정확성을 높일 수 있는 엘이디 검사방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 엘이디를 검사하기 위하여 상기 엘이디가 설치된 엘이디 모듈을 정렬할 필요가 없는 엘이디 검사방법을 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 촬영유닛을 사용하여 엘이디 모듈에서 발광되는 빛을 촬영하여 상기 엘이디 모듈에 대한 이미지를 생성하는 이미지 생성 단계, 상기 촬영유닛 상의 기준좌표축을 기준으로 상기 엘이디 모듈의 이미지에 대한 위치를 파악하는 상대위치 파악 단계, 상기 엘이디 모듈의 이미지 중에서 각각의 엘이디가 위치하는 지점을 포함하는 분석대상영역의 이미지를 추출하는 이미지 추출 단계, 상기 분석대상영역의 이미지를 영상처리하여 상기 엘이디의 광특성값을 획득하는 광특성값 획득 단계, 그리고 상기 광특성값을 바탕으로 상기 엘이디의 품질여부를 판단하는 품질 판단 단계를 포함하는 엘이디 검사방법을 제공한다.
또한, 상기 엘이디 검사방법은 상기 엘이디 모듈 상에서 상기 엘이디의 각각에 대한 위치를 설정하는 엘이디 위치 설정 단계를 더 포함하며, 상기 상대위치 파악 단계는 상기 엘이디의 각각의 위치를 상기 기준좌표축의 좌표값으로 변환하는 좌표 변환 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 엘이디 검사방법은 영상처리를 통하여 상기 엘이디 모듈의 이미지 중에서 상기 기준좌표축을 기준으로 상기 엘이디의 각각에 대한 위치를 찾는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 이미지 추출 단계는 상기 분석대상영역과 대응되는 가상분석영역이 설정된 가상 마스크 이미지를 설정하는 단계와, 상기 가상 마스크 이미지와 상기 엘이디 모듈의 이미지를 컨벌루젼(convolution) 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이미지 추출단계는 상기 엘이디의 크기를 포함하는 영역설정조건에 따라 상기 분석대상영역을 설정하여 상기 분석대상영역만의 이미지를 추출하는 분석대상영역 설정단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 좌표 변환 단계는 상기 촬영유닛 상의 기준좌표축에 대하여 상기 엘이디 모듈의 이미지가 틀어져 있는 경우에는 상기 엘이디 모듈의 이미지를 상기 기준 좌표축 상의 정위치 이미지로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 분석대상영역의 면적은 상기 엘이디 모듈의 이미지 전체를 영상처리하여 얻은 해당 엘이디의 광특성값과 상기 분석대상영역의 이미지를 영상처리하여 얻은 해당 엘이디의 광특성값의 차이가 오차 허용범위 내에 존재할 때의 면적으로 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 엘이디 검사방법의 효과는 다음과 같다.
첫째, 엘이디 모듈의 이미지 중에 상기 엘이디가 위치하는 지점을 포함하는 분석대상영역만의 이미지를 영상처리하여 상기 엘이디에 대한 광특성값을 획득함으로써 보다 빠르고 정확하게 상기 엘이디에 대한 품질판정을 할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 촬영유닛의 기준좌표에 대하여 상기 엘이디 모듈의 이미지가 틀어져 있는 경우라도 별도로 상기 엘이디 모듈의 위치를 기구적으로 정렬할 필요가 없이 영상처리를 통하여 상기 엘이디의 품질판정을 하게 됨으로써 검사장비에 소요되는 비용이 줄어들고 검사시간이 단축되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엘이디 검사장치에 대한 일 실시예를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 엘이디 모듈을 나타내는 도면
도 3은 본 발명에 따른 촬영유닛으로 엘이디 모듈을 촬영한 이미지에 대한 제1 실시예를 나타낸 도면
도 4는 본 발명에 따른 촬영유닛으로 엘이디 모듈을 촬영한 이미지에 대한 제2 실시예를 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 따른 엘이디 모듈의 이미지 중 분석대상영역을 추출하기 위한 상태를 나타낸 도면
도 6은 본 발명에 따른 엘이디 검사방법을 나타내는 흐름도
＜도면의 주요부호에 대한 설명＞
10: 엘이디 모듈 20: 촬영유닛
30: 제어유닛 100: 엘이디 모듈의 이미지
200: 정위치 이미지 T1, T2, T3, T4: 분석대상영역
300: 가상 마스크 이미지 P1, P2, P3, P4: 가상분석영역
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 엘이디의 검사방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 엘이디 검사장치에 대한 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 엘이디 검사방법을 구현하기 위한 엘이디 검사장치는 프레임(1)과, 상기 프레임(1)의 상부에 설치되는 작업대(2)와, 상기 작업대(2) 상에 설치된 엘이디 모듈(10)을 이송시키는 이송유닛(4)과, 상기 이송유닛(4)을 구동시키시 위한 구동유닛(3)과, 상기 엘이디 모듈(10)에서 발광되는 빛을 촬영하고 영상처리하기 위한 촬영유닛(20)과, 상기 촬영유닛(20)을 제어하기위한 제어유닛(30)을 포함한다.
또한, 상기 엘이디 검사장치는 상기 엘이디 모듈(10)에 전원을 공급하기 위한 전원공급유닛(미도시)을 더 포함한다. 상기 전원공급유닛은 상기 엘이디 모듈을 수용하며 상기 이송유닛(4)에 의하여 이송되는 카트리지와, 상기 카트리지에 전원을 공급하기 위한 전원공급부를 포함한다. 여기서, 상기 전원 공급부는 상기 카트리지에 외부의 전원을 직접 연결해주는 형태로 구비될 수도 있고, 충전방식의 충전기가 구비되어 상기 카트리지에 전원을 공급해줄 수도 있다.
상기 이송유닛(4)은 벨트타입으로 구비될 수도 있지만 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 엘이디 모듈(10)을 연속적으로 직선이동시킬 수 있는 이송구조를 가지는 것이면 모두 가능하다. 또한, 상기 촬영유닛(20)으로는 CCD 카메라가 사용될 수 있다.
상기 엘이디 모듈(10)이 상기 이송유닛(4)의 상부에 놓여지게 되면, 상기 이송유닛(4)의 이송에 의하여 상기 엘이디 모듈(10)은 상기 촬영유닛(20)의 방향으로 연속적으로 이동하게 된다.
상기 엘이디 모듈(10)이 상기 촬영유닛(20)의 직하방의 위치하는 정위치에 오면 상기 촬영유닛(20)은 상기 엘이디 모듈(10)에서 발광되는 빛을 촬영하게 된다. 여기서, 상기 정위치라 함은 상기 엘이디 모듈(10)의 중심이 직하방에 위치할 때를 의미한다. 구체적으로, 상기 정위치는 상기 촬영유닛(20)의 중심을 기준으로 직하방으로 가상선을 그었을때, 상기 가상선과 상기 엘이디 모듈의 표면이 이루는 각도(θ1)가 90°가 되고, 상기 가상선과 엘이디 모듈의 표면이 만나는 중심점을 기준으로 상기 엘이디 모듈의 대칭되는 두개의 변에 각각 연장선을 그었을때 상기 중심점으로부터 상기 엘이디 모듈의 각각의 변까지의 거리(N1, N2)가 동일할때, 즉 N1=N2일때를 의미한다.
이후에, 상기 촬영유닛(20)은 촬영된 상기 엘이디 모듈의 이미지에 대한 영상처리를 통하여 각각의 엘이디에 대한 광특성값을 획득하게 된다. 그러면, 제어유닛(30)은 상기 광특성값을 바탕으로 상기 엘이디에 대한 품질판단을 하게 된다.
물론, 본 발명은 상기 엘이디 모듈(10)이 상기 정위치에 위치되지 않는 경우에도 해당 엘이디 모듈의 이미지를 바탕으로 영상처리를 하여 상기 엘이디의 각각에 대한 품질판단을 할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 추후에 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 엘이디 검사장치에 놓인 엘이디 모듈을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 촬영유닛으로 엘이디 모듈을 촬영한 이미지에 대한 제1 실시예를 나타낸 도면이다. 특히, 도 3에 도시된 엘이디 모듈의 이미지(100)는 상기 엘이디 모듈(10)이 정위치에 있는 상황에서 촬영된 이미지이다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 실제 엘이디 모듈(10) 상의 엘이디의 좌표값과, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 상에서의 엘이디의 좌표값을 비교하여 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 상기 엘이디 모듈(10) 상에는 복수 개의 엘이디가 구비되어 있다. 상기 엘이디 모듈(10) 상에는 3개의 좌표축, 즉 제1 좌표축(R1), 제2 좌표축(R2), 제3 좌표축(R3)이 설정되어 있다. 여기서, 상기 제3 좌표축(R3)상으로는 상기 엘이디들의 좌표값이 모두 0의 값을 가지는 것으로 가정한다. 즉 상기 엘이디들은 제1 좌표축(R1)과 제2 좌표축(R2) 상에 위치하는 것으로 가정하고 설명한다.
또한, 본 실시예에서는 상기 복수 개의 엘이디 중 4개의 엘이디, 즉 상기 엘이디 모듈의 가장 상측열에 위치하며 상기 제1 좌표축(R1) 방향으로 순차적으로 배열된 제1 엘이디, 제2 엘이디, 제3 엘이디, 제4 엘이디만을 대상으로 상기 엘이디 모듈 상에서의 엘이디의 위치와 상기 촬영유닛(20)으로 촬영된 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 상에서의 상기 엘이디의 위치관계를 설명하기로 한다.
여기서, L1은 엘이디 모듈상의 좌표축을 기준으로 제1 엘이디의 좌표값을 의미하며, L2은 엘이디 모듈상의 좌표축을 기준으로 제2 엘이디의 좌표값을 의미하며, L3은 엘이디 모듈상의 좌표축을 기준으로 제3 엘이디의 좌표값을 의미하며, L4는 엘이디 모듈상의 좌표축을 기준으로 제4 엘이디의 좌표값을 의미한다.
상기 엘이디 모듈(10) 상에서 상기 제1 엘이디의 좌표값(L1), 상기 제2 엘이디의 좌표값(L2), 상기 제3 엘이디의 좌표값(L3), 상기 제4 엘이디의 좌표값(L4)은 미리 설정되어 있다. 즉, 상기 엘이디들은 상기 엘이디 모듈(10) 상에서 미리 설정된 위치에 놓여지게 된다
또한, A1은 상기 엘이디 모듈(10) 상에서 시계방향으로 위치하는 4개의 모서리 중 제1 모서리의 좌표값을 의미하고, A2는 제2 모서리의 좌표값, A3는 제3 모서리의 좌표값, A4는 제4 모서리의 좌표값을 의미한다.
여기서, 상기 엘이디 모듈(10) 상의 제4 모서리는 상기 엘이디 모듈 상의 좌표축의 교점에 놓여진다고 가정한다. 즉, A4의 좌표값과 상기 교점의 좌표값을 동일하게 설정된다. 그리고, O1은 상기 엘이디 모듈의 중심점을 의미한다.
한편, 도 3에서 도시된 좌표축 F1, F2는 상기 촬영유닛(20) 상의 좌표축을 의미하게 되며, Q는 상기 F1 축과 ,F2 축의 교점을 의미한다. 이하에서는 상기 촬영유닛(20) 상의 좌표축을 기준좌표축 이라 한다.
또한, 좌표축 X, Y는 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 상의 좌표축을 의미하게 된다. 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 상의 상기 제1 엘이디의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 H1의 값을 가지고, 상기 제2 엘이디의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 H2의 값을 가지고, 상기 제3 엘이디의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 H3의 값을 가지고, 상기 제4 엘이디의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 H4의 값을 가지게 된다.
또한, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 상에서 제1 모서리의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 B1의 값을 가지고, 제2 모서리의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 B2의 값을 가지고, 제3 모서리의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 B3의 값을 가지고, 제4 모서리의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 B4의 값을 가지게 된다. 여기서, O2는 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)의 중심점을 의미한다.
결과적으로, 상기 엘이디 모듈(10)이 상기 측정유닛(20)에 의하여 촬영되면, 상기 엘이디 모듈(10) 상의 좌표축을 기준으로 설정된 각각의 엘이디의 위치는 상기 기준좌표축을 기준으로 재 설정되게 된다.
즉, 상기 엘이디 모듈(10)이 정위치에 위치하면, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 상의 모든 좌표는 상기 기준좌표축을 기준으로 변환되어 설정될 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 엘이디 모듈(10)이 정위치에서 상기 촬영유닛(20)에 의하여 촬영된 경우에, 상기 기준좌표축의 교점(Q)에 대한 상기 엘이디 모듈의 이미지 상에서의 한 지점, 예를 들면 중심점(O2) 또는 모서리 중의 한 지점의 상대위치만 파악된다면, 상기 기준좌표축에 대하여 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 상에서의 각각의 엘이디의 위치를 파악할 수 있게 된다.
물론, 상기 촬영유닛은 상기 엘이디 모듈을 촬영하기 전에 미리 이미지 보정(image calibration)과 감도보정(senstivity calibration)을 거치게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 촬영유닛으로 엘이디 모듈을 촬영한 이미지에 대한 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
특히, 도 4에 도시된 엘이디 모듈의 이미지(100)는 상기 엘이디 모듈(10)이 정위치에서 벗어나 있는 상황에서 촬영된 이미지이다. 구체적으로, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)는 정위치 이미지(200)의 중심점(O2 )에서 상기 엘이디 모듈의 이미지 중심점 (O3)방향으로 일정거리(m) 만큼 직선이동되어 있고, 시계방향으로 일정각도(α) 만큼 회전되어 있다.
도 4에서 도시된 좌표축 F1, F2는, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 촬영유닛(20) 상의 좌표축을 의미하게 되며, Q는 상기 F1 축과 ,F2 축의 교점을 의미한다.
또한, 좌표축 X, Y는 상기 엘이디 모듈의 이미지가 정위치에 있을 때의 좌표축을 의미하고, 좌표축 X', Y'는 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)가 정위치를 벗어났을 때의 좌표축을 의미하게 된다.
상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 중의 상기 제1 엘이디의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 I1의 값을 가지고, 상기 제2 엘이디의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 I2의 값을 가지고, 상기 제3 엘이디의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 I3의 값을 가지고, 상기 제4 엘이디의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 I4의 값을 가지게 된다.
또한, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 중의 제1 모서리의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 C1의 값을 가지고, 제2 모서리의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 C2의 값을 가지고, 제3 모서리의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 C3의 값을 가지고, 제4 모서리의 좌표값은 상기 기준좌표축을 기준으로 C4의 값을 가지게 된다. 여기서, O3는 상기 정위치에서 벗어난 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)의 중심점을 의미한다.
결과적으로, 상기 엘이디 모듈(10)이 상기 측정유닛(20)에 의하여 촬영되면, 상기 엘이디 모듈 상의 좌표축을 기준으로 설정된 각각의 엘이디의 위치와 모서리의 위치는 상기 기준좌표축을 기준으로 재 설정되게 된다.
예를 들면, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)가 정위치 이미지(200)의 중심점(O2 )에서 상기 엘이디 모듈의 이미지 중심점 (O3)방향으로 떨어진 일정거리(m)와 시계방향으로 회전된 일정각도(α) 만을 확인하면 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)를 상기 정위치 이미지(200)로 이동시킬 수 있게 된다. 그러면, 상기 정위치 이미지(200)에서 상기 기준좌표축을 기준으로 상기 엘이디 모듈상의 엘이디의 위치는 첨부된 도 3과 관련하여 기술된 상세한 설명과 동일한 방법으로 좌표를 변환할 수 있게 된다.
따라서, 상기 엘이디 모듈(10)이 정위치에서 촬영되던, 상기 정위치로부터 벗어난 위치에서 촬영되던 상관없이 기준좌표축을 기준으로 하는 엘이디 각각의 좌표값을 찾을 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 상기 엘이디 모듈(10) 상에서 상기 엘이디 각각의 위치를 정확하게 모르더라도 영상처리를 통하여 상기 엘이디의 위치를 찾을 수 있다. 즉, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)를 영상처리하여 상기 엘이디 각각에 대하여 상기 기준좌표축을 기준으로하는 좌표값을 찾을 수도 있다.
예를 들면, 엘이디 모듈의 이미지(100) 전체를 명암에 따라 이진화 영상처리를 하고 이를 바탕으로 상기 기준좌표축을 기준으로 하는 상기 엘이디의 위치를 찾을 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 엘이디의 위치를 찾는 방법은 패턴매칭 영상처리 기법을 포함하는 다양한 영상처리 방법을 통하여 상기 기준좌표축에 대한 상기 엘이디의 각각에 대한 위치를 찾을 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 엘이디 모듈의 이미지 중 분석대상영역을 추출하기 위한 상태를 나타낸 도면이다.
촬영유닛(20)의 기준좌표축에 대하여 엘이디의 좌표값을 파악하게 되면, 상기 엘이디의 좌표값(H1, H2, H3, H4)을 포함하는 영역 즉, 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)에 대해서만 영상처리를 하게 된다.
상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)은 상기 엘이디의 크기, 상기 엘이디의 위치를 포함하는 영역설정조건에 따라 설정될 수 있다.
상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 면적이 너무 크면 영상처리를 하는데 소요되는 시간이 많이 걸리게 되고, 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 면적이 너무 작으면 데이터의 정확성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있게 된다.
따라서, 상기 영역설정조건이 입력되면 상기 제어유닛은 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 상에서의 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)으로 설정하게 된다. 물론, 사용자가 임의로 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)을 설정할 수도 있다.
여기서, 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 최소면적은 상기 엘이디 모듈의 이미지 전체를 영상처리하여 얻은 해당 엘이디의 광특성값과 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 이미지를 영상처리하여 얻은 해당 엘이디의 광특성값의 차이가 존재하지 않는 경우에 있어서 상기 분석대상영역의 면적을 의미한다.
그러나, 통상적으로 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 전체를 영상처리하여 얻은 해당 엘이디의 광특성값과 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 이미지를 영상처리하여 얻은 해당 엘이디의 광특성값 사이에는 미세하게나마 오차가 존재하게 된다.
따라서, 상기 분석대상영역의 면적은 상기 엘이디 모듈의 이미지 전체를 영상처리하여 얻은 해당 엘이디의 광특성값과 상기 분석대상영역의 이미지를 영상처리하여 얻은 해당 엘이디의 광특성값의 차이가 오차 허용범위 내에 존재할 때의 면적으로 설정될 수 있다. 상기 오차 허용범위는 통상적으로 당업자에 의하여 정해질 수 있는 오차범위를 의미한다.
상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 중에서 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 이미지만을 추출하는 하나의 방법으로는 가상 마스크 이미지(300)가 사용될 수 있다.
상기 가상 마스트 이미지(300)에는 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 상에서 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)과 대응되는 가상분석영역(P1, P2, P3, P4)이 설정되어 있다. 여기서, 상기 가상분석영역(P1, P2, P3, P4)은 상기 엘이디의 크기, 상기 엘이디의 위치를 포함하는 영역설정조건에 따라 설정된다.
상기 가상 마스크 이미지(300)는 소프트웨어 상으로 구현되는 가상적인 이미지로서, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)와 동일한 크기를 가지며 동일한 픽셀을 가지도록 설정된다.
상기 가상 마스크 이미지(300)는 상기 가상분석영역(P1, P2, P3, P4)과 가상 마스크영역(K)으로 구성되어 프로그램화 된다. 상기 가상분석영역(P1, P2, P3, P4)은 예를 들어, 1의 값을 가지는 영역이고, 가상 마스크 영역(K)은 0의 값을 가지는 영역이다.
한편, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 중에서 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)에 해당하는 이미지만을 추출하기 위해서는 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)와 상기 가상 마스크 이미지(300)를 컨벌루젼(convolution) 처리하게 된다.
상기 엘이디 모듈의 이미지(100)와 상기 가상 마스크 이미지(300)는 동일한 픽셀로 구획되어 있으며, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)와 상기 가상 마스크 이미지(300)는 일대일 대응이 되도록 설정된다. 따라서, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)와 상기 가상 마스크 이미지(300)를 컨벌루젼(convolution) 처리하게 되면, 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4))의 이미지만 존재하게 된다.
구체적으로, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)의 해당 픽셀에서의 데이터 값과, 가상 마스크 이미지(300)에서의 대응되는 픽셀에서의 데어터 값을 곱하게 되면, 가상분석영역(P1, P2, P3, P4)에 대응하는 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 데이터는 잔존하게 되지만, 가상 마스크 영역(K)과 대응되는 나머지 엘이디 모듈의 이미지의 데이터는 0의 값이 된다. 따라서, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 중에서 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 이미지만 존재하게 된다.
결과적으로, 상기 측정유닛(30)은 상기 엘이디가 위치하는 지점을 포함하는 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 이미지 만을 영상처리하게 되어 영상처리시간이 빨라지게 된다.
상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 이미지 만을 영상처리하기 위한 영상처리기법은 다양한 방법을 통하여 수행될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 가상 마스크 이미지를 사용하지 않고, 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)을 설정하고, 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 이미지만을 영상처리하여 상기 엘이디의 광특성값을 획득할 수도 있다. 물론, 이때 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)은 상기 엘이디의 좌표값을 포함하도록 설정된다.
도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 엘이디 검사방법을 설명한다.
먼저, 촬영유닛을 사용하여 엘이디 모듈(10)에서 발광되는 빛을 촬영하여 상기 엘이디 모듈(10)에 대한 이미지를 생성하는 이미지 생성단계(S10)가 수행된다..
물론, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)가 생성되기 전에 제어유닛(30)에는 상기 엘이디 모듈(10) 상에서 엘이디 각각에 대한 위치가 설정되는 엘이디 위치 설정단계가 수행된다.
다음으로, 상기 촬영유닛(20) 상의 기준좌표축을 기준으로 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)에 대한 위치를 파악하는 상대위치 파악 단계(S20)가 수행된다.
다음으로, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 상의 각각의 엘이디가 상기 기준좌표축을 기준으로 하는 좌표값으로 변환되는 좌표변환단계(S30)가 수행된다.
이때, 상기 엘이디 모듈이 상기 촬영유닛(20)을 기준으로 정위치에 있거나, 상기 정위치에서 비틀어진 위치에 있다고 하더라도 무방하다.
상기 촬영유닛(20) 상의 기준좌표축에 대하여 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)가 틀어져 있는 경우에는 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)를 상기 기준좌표축 상의 정위치 이미지(200)로 이동시키게 된다.
물론, 상기 엘이디 모듈(10) 상에서의 엘이디 위치가 명확하지 않은 경우, 예를 들면 공정상에 오차로 인하여 상기 엘이디가 해당 정위치에 있지 않게 되는 경우에는 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 전체를 영상처리하여 상기 엘이디 각각에 대하여 상기 기준좌표축을 기준으로하는 좌표값을 찾을 수도 있다.
다음으로, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 중에서 상기 엘이디가 위치하는 지점을 포함하는 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 이미지를 추출하는 이미지 추출 단계(S40)가 수행된다.
상기 이미지 추출 단계(S40)에서 가상 마스크 이미지(300)을 사용하는 경우에는 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)과 대응되는 가상분석영역(P1, P2, P3, P4)이 설정된 가상 마스크 이미지(300)를 설정하는 단계와, 상기 가상 마스크 이미지(300)와 상기 엘이디 모듈의 이미지(100)를 컨벌루젼(convolution) 처리하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 가상분석영역(P1, P2, P3, P4)은 상기 엘이디의 크기, 상기 엘이디의 위치를 포함하는 영역설정조건에 따라 설정된다.
물론, 본 발명에서는 상기 가상 마스크 이미지(300)를 사용하지 않고, 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)을 설정하고, 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 이미지만을 영상처리하여 상기 엘이디의 광특성값을 획득할 수도 있다.
이때, 상기 엘이디의 크기, 상기 엘이디의 위치를 포함하는 영역설정조건에 따라 상기 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)이 설정되는 분석대상영역 설정단계가 수행된다.
다음으로, 상기 분석대상영역의 이미지를 영상처리하여 상기 엘이디의 광특성값을 획득하는 광특성값 획득 단계(S50)가 수행된다. 상기 광특성값은 상기 엘이디에 대한 휘도를 포함하는 빛에 대한 정보를 의미한다.
마지막으로, 상기 광특성값을 바탕으로 상기 엘이디의 품질여부를 판단하는 품질 판단 단계(S60)가 수행된다. 일 례로 제어유닛(30)은 상기 엘이디의 휘도를 바탕으로 상기 엘이디가 정상적으로 제조되었는지 여부를 판단하게 된다.
결과적으로, 상기 엘이디 모듈(10)이 정위치에 있던 상기 정위치에서 벗어난 위치에 있던 무관하게, 상기 엘이디 모듈의 이미지(100) 중에서 분석대상영역(T1, T2, T3, T4)의 이미지만을 영상처리하여 광특성값을 획득함으로써 보다 빠르고 정확하게 상기 엘이디의 품질을 판단할 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
산업상 이용가능성
본 발명은 엘이디 모듈의 이미지 중에 엘이디가 위치하는 지점을 포함하는 분석대상영역만의 이미지를 영상처리하여 상기 엘이디에 대한 광특성값을 획득하여 보다 빠르고 정확하게 상기 엘이디에 대한 품질판정을 할 수 있게 됨으로써 상기 엘이디가 사용되는 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (7)

  1. 촬영유닛을 사용하여 엘이디 모듈에서 발광되는 빛을 촬영하여 상기 엘이디 모듈에 대한 이미지를 생성하는 이미지 생성 단계;
    상기 촬영유닛 상의 기준좌표축을 기준으로 상기 엘이디 모듈의 이미지에 대한 위치를 파악하는 상대위치 파악 단계;
    상기 엘이디 모듈의 이미지 중에서 각각의 엘이디가 위치하는 지점을 포함하는 분석대상영역의 이미지를 추출하는 이미지 추출 단계;
    상기 분석대상영역의 이미지를 영상처리하여 상기 엘이디의 광특성값을 획득하는 광특성값 획득 단계; 그리고,
    상기 광특성값을 바탕으로 상기 엘이디의 품질여부를 판단하는 품질 판단 단계를 포함하는 엘이디 검사방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엘이디 모듈 상에서 상기 엘이디의 각각에 대한 위치를 설정하는 엘이디 위치 설정 단계를 더 포함하며, 상기 상대위치 파악 단계는 상기 엘이디의 각각의 위치를 상기 기준좌표축의 좌표값으로 변환하는 좌표 변환 단계를 포함하는 엘이디 검사방법.
  3. 제1항에 있어서,
    영상처리를 통하여 상기 엘이디 모듈의 이미지 중에서 상기 기준좌표축을 기준으로 상기 엘이디의 각각에 대한 위치를 찾는 단계를 더 포함하는 엘이디의 검사방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 추출 단계는
    상기 분석대상영역과 대응되는 가상분석영역이 설정된 가상 마스크 이미지를 설정하는 단계와, 상기 가상 마스크 이미지와 상기 엘이디 모듈의 이미지를 컨벌루젼(convolution) 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 검사방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 추출단계는 상기 엘이디의 크기를 포함하는 영역설정조건에 따라 상기 분석대상영역을 설정하여 상기 분석대상영역만의 이미지를 추출하는 분석대상영역 설정단계를 포함하는 엘이디 검사방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 좌표 변환 단계는 상기 촬영유닛 상의 기준좌표축에 대하여 상기 엘이디 모듈의 이미지가 틀어져 있는 경우에는 상기 엘이디 모듈의 이미지를 상기 기준 좌표축 상의 정위치 이미지로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 검사방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분석대상영역의 면적은 상기 엘이디 모듈의 이미지 전체를 영상처리하여 얻은 해당 엘이디의 광특성값과 상기 분석대상영역의 이미지를 영상처리하여 얻은 해당 엘이디의 광특성값의 차이가 오차 허용범위 내에 존재할 때의 면적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 엘이디 검사방법.
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