KR20140067394A - 표시장치의 얼룩 검출 장치 및 방법 - Google Patents

표시장치의 얼룩 검출 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

패널영상의 휘도보정을 통해 패널영상에서 얼룩을 강조할 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 표시장치의 얼룩 검출 장치는, 표시장치의 패널을 통해 표시되는 영상을 촬영하여 패널영상을 획득하는 영상 획득부; 상기 패널영상의 휘도분포에 따라 상기 패널영상을 복수개의 휘도블록으로 구분하고, 상기 휘도블록의 휘도패턴에 따라 결정된 필터를 상기 각 휘도블록에 적용하여 상기 패널영상의 휘도를 보정하는 휘도 보정부; 및 상기 휘도가 보정된 패널영상으로부터 얼룩을 검출하는 얼룩 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

표시장치의 얼룩 검출 장치 및 방법{Apparatus and Method for Detection MURA in Display Device}
본 발명은 표시장치의 얼룩 결함을 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 급속하게 발전하고 있는 반도체 기술에 힘입어, 평판표시장치(FPD:Flat Panel display)의 화면 크기는 증가하고 그 무게는 경량화되는 등 평판표시장치의 성능이 개선 됨에 따라 평판표시장치의 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다.
이러한 평판표시장치에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Device: PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display Device: FED), 전기발광 표시장치(Electroluminescence Display Device: ELD), 전기영동 표시장치(Electrophoresis Display Device: EPD), 및 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 등이 있다.
한편, 상술한 평판표시장치는 제조 공정 중 그 패널표면 위에 특정 형태의 얼룩이나 테두리가 불분명한 얼룩(MURA)이 발생될 수 있다. 이러한 얼룩은 평판 표시 장치의 특정 영역의 콘트라스트 타입의 결함으로서, 얼룩이 발생되는 영역은 일군의 화소가 주위의 화소보다 더 밝거나 어두운 영역이 된다.
이러한 얼룩을 검사하기 위한 검사장치 및 검사방법이 대한민국 공개특허 제10-2005-0104855에 제시되어 있다. 대한민국 공개특허 제10-2005-0104855를 비롯한 종래의 얼룩 검사장치 및 검사 방법(이하, '종래기술'이라 함)에서는, 패널을 촬영한 패널영상을 획득한 후, 획득된 패널영상으로부터 다양한 방법을 이용하여 얼룩 여부를 판단한다.
하지만, 얼룩 검출에 이용되는 패널영상은 전체적으로 휘도가 균일하지 않을 뿐만 아니라 패널영상 내에서 배경화면과 얼룩간의 실제 휘도차가 크지 않기 때문에 얼룩을 검출하는 것이 쉽지 않거나 얼룩을 정확하게 검출할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 패널영상의 휘도보정을 통해 패널영상에서 얼룩을 강조할 수 있는 표시장치의 얼룩 검출장치 및 검출 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 표시장치의 얼룩 검출 장치는, 표시장치의 패널을 통해 표시되는 영상을 촬영하여 패널영상을 획득하는 영상 획득부; 상기 패널영상의 휘도분포에 따라 상기 패널영상을 복수개의 휘도블록으로 구분하고, 상기 휘도블록의 휘도패턴에 따라 결정된 필터를 상기 각 휘도블록에 적용하여 상기 패널영상의 휘도를 보정하는 휘도 보정부; 및 상기 휘도가 보정된 패널영상으로부터 얼룩을 검출하는 얼룩 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 표시장치의 얼룩 검출 방법은, 표시장치의 패널을 통해 표시되는 영상을 촬영하여 패널영상을 획득하는 단계; 상기 패널영상의 휘도분포에 따라 구분된 복수개의 휘도블록의 휘도패턴에 따라 각 휘도블록에 적용할 필터를 결정하는 단계; 상기 휘도블록 별로 결정된 필터를 각 휘도블록에 적용하여 상기 패널영상의 휘도를 보정하는 단계; 및 상기 휘도가 보정된 패널영상으로부터 얼룩을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 패널영상의 휘도분포에 따라 패널영상을 복수개의 휘도블록으로 구분하고, 각 휘도블록의 휘도패턴을 기초로 정해진 필터를 각 휘도블록에 적용함으로써 패널영상의 휘도를 보정할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 패널영상의 휘도분포가 균일해지도록 패널영상의 휘도를 보정함으로써 패널영상에서 얼룩을 강조할 수 있어 얼룩 검출의 용이성 및 정확성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 얼룩 검출 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 휘도 보정부의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
도 3a는 제1 휘도패턴을 갖는 제1 타입 휘도블록의 예를 보여주는 도면.
도 3b는 제2 휘도패턴을 갖는 제2 타입 휘도블록의 예를 보여주는 도면.
도 4a는 제1 타입 휘도블록에 적용되는 제1 필터의 구성을 예시적으로 보여주는 도면.
도 4b는 제2 타입 휘도블록에 적용되는 제2 필터의 구성을 예시적으로 보여주는 도면.
도 4c는 제3 타입 휘도블록에 적용되는 제3 필터의 구성을 예시적으로 보여주는 도면.
도 5는 도 1에 도시된 휘도값 조절부가 제1 필터를 이용하여 제1 타입 휘도블록에 포함된 픽셀의 휘도값을 조절하는 방법을 예시적으로 보여주는 도면.
도 6a는 휘도분포가 균일하지 못한 패널영상의 예를 보여주는 도면.
도 6b는 휘도값 산출부에 의해 복수개의 서브영역으로 분할된 패널영상의 예를 보여주는 도면.
도 6c는 휘도값 산출부에 의해 산출된 복수개의 서브영역의 휘도값 분포를 보여주는 도면.
도 6d 및 도 6e는 바인딩부에 의해 패널영상이 복수개의 휘도블록으로 구분된 예를 보여주는 도면.
도 6f는 휘도 보정부에 의해 휘도가 보정된 패널영상의 예를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 얼룩 검출 방법을 보여주는 플로우차트.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 휘도블록의 필터를 결정하는 방법을 보여주는 플로우차트.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하, 첨부되는 도면들을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
표시장치의 얼룩 검출 장치
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 얼룩 검출 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표시장치의 얼룩 검출 장치(100)는, 패널영상 획득부(110), 노이즈 제거부(120), 휘도 보정부(130), 및 얼룩 검출부(140)를 포함한다.
패널영상 획득부(110)는, 표시장치의 패널을 통해 표시되는 영상을 촬영하여 패널영상을 획득한다. 일 실시예에 있어서, 이러한 패널영상 획득부(110)는 CCD(Charge Coupled Device)이미지 센서 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 이미지 센서를 포함함으로써, CCD 이미지 센서 또는 CMOS 이미지 센서를 이용하여 패널로부터 패널영상을 획득할 수 있다.
한편, 패널영상은 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Device: PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display Device: FED), 전기발광 표시장치(Electroluminescence Display Device: ELD), 전기영동 표시장치(Electrophoresis Display Device: EPD), 또는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED)등과 같은 평판표시장치의 패널을 통해 출력되는 영상일 수 있다.
노이즈 제거부(120)는, 패널영상 획득부(110)에 의해 획득된 패널영상을 다양한 종류의 필터를 이용하여 필터링함으로써 패널영상에 포함된 노이즈를 제거한다.
일 실시예에 있어서, 노이즈 제거부(120)는 패널영상으로부터 패널에 포함된 배선으로 인해 발생되는 패턴 노이즈(Pattern Noise)를 제거할 수 있다. 이를 위해, 노이즈 제거부(120)는, 패널영상이 패널영상의 중심을 기준으로 소정 크기(예컨대 2n*2n)가 되도록 패널영상을 크롭(Crop)한다.
이후, 노이즈 제거부(120)는, 크롭된 패널영상을 FFT(Fast Fourier Transform)를 이용하여 주파수 영역으로 변환함으로써 주파수 영역 상에서 패턴 노이즈에 해당하는 주파수를 검색한다. 이후, 노이즈 제거부(120) 검색된 패턴 노이즈의 주파수 값을 이용하여 가보필터(Gabor Filter)의 파라미터를 설정하고, 가보필터를 이용하여 패널영상을 필터링함으로써, 패널영상으로부터 패턴 노이즈를 제거할 수 있다.
도 1에서는 노이즈 제거부(120)가 필수적인 구성인 것으로 도시하였지만, 변형될 실시예에 있어서, 이러한 노이즈 제거부(120)는 선택적으로 포함될 수 있을 것이다.
다음으로, 휘도 보정부(130)는, 패널영상의 휘도분포에 따라 패널영상을 복수개의 휘도블록으로 구분하고, 구분된 휘도블록의 휘도패턴에 따라 결정되는 필터를 각 휘도블록에 적용하여 패널영상의 휘도를 보정한다.
본 발명에서 휘도 보정부(130)를 이용하여 패널영상의 휘도를 보정하는 이유는, 패널영상의 경우 휘도분포가 균일하지 못하고, 얼룩과 배경화면과의 실제 휘도차가 크지 않아 얼룩이 정확하게 검출되지 않거나 얼룩이 아님에도 얼룩으로 검출될 수 있으므로, 휘도보정을 통해 패널영상의 휘도를 평활화함과 동시에 패널영상에서 얼룩을 강조하기 위한 것이다.
이러한 휘도 보정부(130)의 구성을 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 보정부의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 보정부(130)는, 휘도값 산출부(200), 바인딩부(210), 타입 결정부(220), 필터 결정부(230), 및 휘도값 조절부(240)를 포함한다.
먼저, 휘도값 산출부(200)는, 패널영상을 복수개의 서브영역으로 분할하고, 서브영역 별로 각 서브영역의 휘도값을 산출한다. 일 실시예에 있어서, 휘도값 산출부(200)는 패널영상을 25개의 서브영역으로 분할하고, 각 서브영역에 포함된 픽셀들의 휘도값을 평균하여 각 서브영역의 휘도값을 산출할 수 있다.
예컨대, 휘도값 산출부(200)는 도 6a에 도시된 바와 같이 휘도분포가 불균일한 패널영상이 수신되는 경우, 도 6b에 도시된 바와 같이 패널영상을 25개의 서브 영역으로 분할하고, 도 6c에 도시된 바와 같이 각 서브영역에 포함된 픽셀들의 휘도값을 평균하여 각 서브영역의 휘도값을 산출한다.
바인딩부(210)는, 서로 이웃한 서브영역들 중 휘도값의 차가 임계치 이하인 서브영역들을 하나의 휘도블록으로 그룹핑함으로써 패널영상을 복수개의 휘도블록으로 구분한다.
예컨대, 바인딩부(210)는 도 6d에 도시된 바와 같이, 서로 이웃한 서브영역들 중 휘도값의 차이가 작은 2~4번 서브 영역을 제1 휘도그룹(600)으로 구분하고, 7~9, 12~14, 및 17~29번 서브영역을 제2 휘도그룹(602)으로 구분하며, 6, 11, 및 16번 서브영역을 제3 휘도그룹(603)으로 구분하고, 10, 15, 및 20번 서브영역을 제4 휘도그룹(604)으로 구분하며, 22~24번 서브영역을 제5 휘도그룹(605)으로 구분하고, 1, 5, 21, 및 25번은 각각을 제6 내지 제9 휘도그룹(606, 607, 608, 609)으로 구분함으로써 하나의 패널영상을 9개의 휘도그룹으로 구분한다. 도 6d에 도시된 9개의 휘도그룹을 도 6a에 도시된 패널영상에 직접 표시하면 도 6e에 도시된 그림과 같다.
다음으로, 타입 결정부(220)는, 바인딩부(210)에 의해 구분된 복수개의 휘도블록들에 대해 각 휘도블록의 휘도패턴에 따라 휘도블록의 타입을 결정한다.
일 실시예에 있어서, 타입 결정부(220)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 휘도블록(300) 내에서 수평방향(H)으로의 휘도변화가 수직방향(V)으로의 휘도변화보다 작은 제1 휘도패턴을 갖는 휘도블록을 제1 타입 휘도블록으로 결정한다.
또한, 타입 결정부(220)는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 휘도블록(310) 내에서 수직방향(V)으로의 휘도변화가 수평방향(H)으로의 휘도변화보다 작은 제2 휘도패턴을 갖는 휘도블록을 제2 타입 휘도블록으로 결정한다.
한편, 타입 결정부(220)는 도 3a에 도시된 바와 같은 제1 휘도패턴 및 도 3b에 도시된 바와 같은 제2 휘도패턴을 제외한 휘도패턴인 제3 휘도패턴을 갖는 휘도블록을 제3 타입 휘도블록으로 결정한다. 즉, 타입 결정부(220)는 휘도블록들 중 제1 휘도패턴이나 제2 휘도패턴을 갖지 않는 모든 휘도블록은 제3 타입 휘도블록으로 결정한다.
다음으로, 필터 결정부(230)는, 타입 결정부(220)에 의해 결정된 각 휘도블록의 타입 별로 각 휘도블록에 적용될 필터를 결정한다.
일 실시예에 있어서, 필터 결정부(230)는 도 3a에 도시된 바와 같은 제1 휘도패턴을 갖는 1 타입 휘도블록에 대해서는, 도 4a에 도시된 바와 같이 필터 마스크(400) 내에 위치된 패널영상의 첫 열(410) 및 마지막 열(420)의 픽셀들의 휘도값에 제1 가중치가 부여되는 제1 필터를 결정한다.
이와 같이, 필터 결정부(230)가 제1 타입 휘도블록에 대해 필터 마스크(400) 내에 위치된 패널영상의 첫 열(410) 및 마지막 열(420)의 픽셀들의 휘도값에 제1 가중치가 부여되는 제1 필터를 결정하는 이유는, 제1 타입 휘도블록의 경우 휘도블록 내에서 수평방향(H)으로의 휘도변화가 수직방향(V)으로의 휘도변화보다 작기 때문에 필터 마스크(400) 내에 위치된 패널영상의 첫 행 및 마지막 행의 픽셀들의 경우, 그 평균 휘도값이 휘도보정 대상이 되는 타겟 픽셀의 휘도값과 차이가 커 오차가 발생될 가능성이 높기 때문이다.
또한, 필터 결정부(230)는, 도 3b에 도시된 바와 같은 제2 휘도패턴을 갖는 제2 타입의 휘도블록에 대해서는, 도 4b에 도시된 바와 같이 필터 마스크(400) 내에 위치된 패널영상의 첫 행(430) 및 마지막 행(440)의 픽셀들의 휘도값에 제2 가중치가 부여되는 제2 필터를 결정한다.
이와 같이, 필터 결정부(230)가 제2 타입 휘도블록에 대해 필터 마스크(400) 내에 위치된 패널영상의 첫 행(430) 및 마지막 행(440)의 픽셀들의 휘도값에 제2 가중치가 부여되는 제2 필터를 결정하는 이유는, 제2 타입 휘도블록의 경우 휘도블록 내에서 수직방향(V)으로의 휘도변화가 수직방향(H)으로의 휘도변화보다 작기 때문에 필터 마스크(400) 내에 위치된 패널영상의 첫 열 및 마지막 열의 픽셀들의 경우, 그 평균 휘도값이 휘도보정 대상이 되는 타겟 픽셀의 휘도값과 차이가 커 오차가 발생될 가능성이 높기 때문이다.
또한, 필터 결정부(230)는, 제3 휘도패턴을 갖는 제3 타입의 휘도블록에 대해서는 도 4c에 도시된 바와 같이 필터 마스크(400) 내에 위치된 패널영상의 첫 열(410), 마지막 열(420), 첫 행(430), 및 마지막 행(440)의 픽셀들의 휘도값에 제3 가중치가 부여되는 제3 필터를 결정한다.
일 실시예에 있어서, 필터 결정부(230)는 제1 내지 제3 필터를 결정함에 있어서 필터 마스크의 크기 및 모양은 모두 동일하게 설정할 수 있지만, 제1 내지 제3 필터가 모두 다른 크기 및 다른 모양의 필터 마스크를 갖거나, 3개의 필터 중 1개의 필터만이 다른 크기 또는 다른 모양의 필터 마스크를 갖도록 제1 내지 제3 필터를 결정할 수 있다.
이때, 필터 결정부(230)는 필터 마스크의 모양 및 크기를 패널영상의 크기, 얼룩의 크기, 및 얼룩의 형상에 따라 결정할 수 있다.
또한, 필터 결정부(230)는 제1 내지 제3 필터를 결정함에 있어서 제1 내지 제3 가중치를 모두 동일하게 설정할 수 있지만, 제1 내지 제3 가중치를 모두 다르게 설정하거나 제1 내지 제3 가중치 중 어느 하나만을 다르게 설정할 수도 있다.
상술한 실시예에 있어서는 필터 결정부(230)가 제1 필터의 경우에는 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 열 및 마지막 열의 픽셀들의 휘도값에 제1 가중치를 부여하고, 제2 필터의 경우에는 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 행 및 마지막 행의 픽셀들의 휘도값에 제2 가중치를 부여하며, 제3 필터의 경우에는 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 열, 마지막 열, 첫 행, 및 마지막 행의 픽셀들의 휘도값에 제3 가중치를 부여하는 것으로 설명하였다.
하지만, 변형된 실시예에 있어서 필터 결정부(230)는 제1 필터의 경우에는 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 열 및 마지막 열의 픽셀들을 제외한 픽셀들의 휘도값에 가중치 값으로 0을 부여하고, 제2 필터의 경우에는 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 행 및 마지막 행의 픽셀들을 제외한 픽셀들의 휘도값에 가중치 값으로 0을 부여하며, 제3 필터의 경우에는 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 열, 마지막 열, 첫 행, 및 마지막 행의 픽셀들을 제외한 픽셀들의 휘도값에 가중치 값으로 0을 부여할 수도 있을 것이다.
다음으로, 휘도값 조절부(240)는 필터 결정부(230)에 의해 결정된 필터를 각 타입의 휘도블록에 적용함으로써 휘도블록에 포함된 픽셀들의 휘도값을 조절한다.
구체적으로, 휘도값 조절부(240)는, 휘도 조절 대상이 되는 타겟 픽셀을 각 휘도블록의 타입 별로 결정된 필터의 필터 마스크 중심에 위치시키고, 필터 마스크 내에서 상기 타겟 픽셀의 휘도값과 타겟 픽셀을 제외한 픽셀인 인접픽셀들의 평균 휘도값의 차를 타겟 픽셀의 휘도값으로 결정할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 휘도값 조절부(240)가 타겟 픽셀의 휘도값을 조절하는 방법을 예를 들어 설명하기로 한다.
도 5는 휘도값 조절부가 타겟 픽셀의 휘도값을 조절하는 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 5의 예에서는, 휘도블록이 제1 타입 휘도블록이고, 휘도값 조절부(240)는 제1 필터를 이용하여 타겟 픽셀의 휘도값을 조절하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 휘도값 조절부(240)는 타겟 픽셀(500)이 필터 마스크(510)의 중심에 위치하도록 필터 마스크(510)를 패널영상에 위치 시키고, 필터 마스크(510) 내에서 타겟 필셀(500)의 휘도값과 타겟 픽셀(500)을 제외한 픽셀인 인접픽셀들(520a~520h)의 평균 휘도값의 차를 계산한다.
이때, 상술한 바와 같이 제1 필터가 이용되기 때문에, 인접픽셀들(520a~520h) 중 필터 마스크(500) 내에 위치된 패널영상의 첫 열에 위치하는 픽셀들(520a~520c) 및 마지막 열에 위치하는 픽셀들(520f~520h)의 휘도값에는 제1 가중치가 부여된다.
이러한 예에서, 타겟 픽셀의 휘도값이 139이고, 가중치가 부여된 인접픽셀들(520a~520h)의 평균 휘도값이 130인 경우, 휘도 조절값(240)는 타겟 픽셀(500)의 휘도값과 인접 픽셀들(520a~520h)의 평균 휘도값의 차이값인 9를 타겟 픽셀(500)의 휘도값으로 결정한다.
이후, 휘도값 조절(240)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 타입 휘도블록 내에서 필터 마스크(500)를 열방향 및 행방향으로 이동시키면서 제1 타입 휘도블록 내에 포함된 모든 픽셀들의 휘도값을 조절한다.
휘도값 조절부(240)는 패널영상에 포함된 모든 픽셀에 대해 해당 픽셀이 포함된 휘도블록에 따라 결정된 필터를 위의 방법과 같이 적용함으로써, 패널영상에 포함된 모든 픽셀의 휘도값을 조절하고, 이를 통해 패널영상의 휘도가 평활화될 수 있도록 하고, 결과적으로 패널영상에서 얼룩이 강조될 수 있게 한다.
도 6a에 도시된 패널영상을 상술한 휘도 보정부(130)을 이용하여 휘도를 보정하면 도 6f에 도시된 바와 같이 패널영상의 휘도가 평활화 됨과 동시에 패널영상에서 얼룩(610)이 강조된다는 것을 알 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 얼룩 검출부(140)는, 휘도 보정부(130)에 의해 휘도가 보정된 패널영상으로부터 얼룩을 검출한다. 이러한 얼룩 검출부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이, 얼룩 후보영역 검출부(142) 및 세무값 산출부(144)를 포함한다.
먼저, 얼룩 후보영역 검출부(142)는, 휘도가 보정된 패널영상을 이진화(Binarization)하고, 이진화된 패널영상 백색영역에 해당하는 영역들을 얼룩 후보영역으로 검출할 수 있다.
여기서, 이진화란 영상의 모든 픽셀을 흑과 백으로만 표현하는 것을 의미한다. 이러한 영상의 이진화는 특정 경계값(Threshold)를 기준으로 낮은 값을 가지는 픽셀은 흑으로 설정하고, 높은 값을 가지는 픽셀은 백으로 설정함에 의해 수행된다.
다음으로, 세무값 산출부(144)는, 얼룩 후보영역 검출부(142)에 의해 검출된 얼룩 후보영역들의 세무(Semi MURA Unit: SEMU)값을 산출하고, 임계치 이상의 세무값을 갖는 얼룩 후보영역들을 얼룩으로 결정한다.
여기서, SEMU는 얼룩의 계량단위로써 배경화면과 얼룩 사이의 휘도차와 얼룩의 면적에 의해서 산출되는 것으로서, SEMU 값이 클수록 얼룩의 수준이 높고 SEMU 값이 작을수록 얼룩의 수준이 낮은 것으로 판단한다.
이때, 세무 값 산출부(144)는 일반적인 세무 값 산출 방법을 이용하여 얼룩 후보영역 검출부(142)에 의해 검출된 각 얼룩 후보영역의 세무 값을 산출할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
표시장치의 얼룩 검출 방법
이하, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 표시장치의 얼룩 검출 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 얼룩 검출 방법을 보여주는 플로우차트이다. 도 7에 도시된 표시장치치의 얼룩 검출 방법은 도 1에 도시된 표시장치의 얼룩 검출 장치(이하, '얼룩 검출 장치'라 함)에 의해 수행될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 먼저, 얼룩 검출 장치가 패널을 통해 표시되는 영상을 촬영하여 패널영상을 획득한다(S700). 일 실시예에 있어서, 패널영상은 CCD 이미지 센서 또는 CMOS 이미지 센서를 이용하여 획득될 수 있다.
다음으로, 얼룩 검출 장치는 S700에서 획득된 패널영상으로부터 노이즈를 제거한다(S710). 예컨대, 얼룩 검출 장치는 다양한 종류의 필터를 이용하여 패널영상을 필터링함으로써 패널영상에 포함된 노이즈를 제거할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 얼룩 검출 장치는 패널영상으로부터 패널에 포함된 배선으로 인해 발생되는 패턴 노이즈를 제거할 수 있다. 이를 위해, 얼룩 검출 장치는, 패널영상이 패널영상의 중심을 기준으로 하여 소정 크기(예컨대 2n*2n)가 되도록 패널영상을 크롭(Crop)한다.
이후, 얼룩 검출 장치는, 크롭된 패널영상을 FFT(Fast Fourier Transform)를 이용하여 주파수 영역으로 변환함으로써 주파수 영역 상에서 패턴 노이즈에 해당하는 주파수를 검색한다.
이후, 얼룩 검출 장치는, 검색된 패턴 노이즈의 주파수 값을 이용하여 가보필터(Gabor Filter)의 파라미터를 설정한 후, 가보필터를 이용하여 패널영상을 필터링함으로써, 패널영상으로부터 패턴 노이즈를 제거할 수 있다.
도 7에서는 노이즈 제거 단계(S710)가 필수적인 구성으로 도시하였지만, 노이즈 제거단계(S710)는 선택적으로 포함될 수 있을 것이다.
다음으로, 얼룩 검출 장치는, 패널영상의 휘도분포에 따라 구분된 복수개의 휘도블록의 휘도패턴에 따라 각 휘도블록에 적용할 필터를 결정한다(S720).
이하, 얼룩 검출 장치가 각 휘도블록에 적용할 필터를 결정하는 방법을 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 얼룩 검출 장치가 각 휘도블록에 적용할 필터를 결정하는 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 얼룩 검출 장치는, 먼저 패널영상을 복수개의 서브영역으로 분할하고(S800), 서브영역 별로 각 서브영역의 휘도값을 산출한다(S810). 일 실시예에 있어서, 얼룩 검출 장치는 패널영상을 25개의 서브영역으로 분할하고, 각 서브영역에 포함된 픽셀들의 휘도값을 평균하여 각 서브영역의 휘도값을 산출할 수 있다.
다음으로, 얼룩 검출 장치는, 서로 이웃한 서브영역들 중 휘도값의 차가 임계치 이하인 서브영역들을 하나의 휘도블록으로 그룹핑함으로써 패널영상을 복수개의 휘도블록으로 구분한다(S820).
다음으로, 얼룩 검출 장치는, 복수개의 휘도블록들에 대해 각 휘도블록의 휘도패턴에 따라 휘도블록의 타입을 결정한다(S830).
일 실시예에 있어서, 얼룩 검출 장치는, 도 3a에 도시된 바와 같이 휘도블록 내에서 수평방향(H)으로의 휘도변화가 수직방향(V)으로의 휘도변화보다 작은 제1 휘도패턴을 갖는 휘도블록을 제1 타입 휘도블록으로 결정한다.
또한, 얼룩 검출 장치는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 휘도블록 내에서 수직방향(V)으로의 휘도변화가 수평방향(H)으로의 휘도변화보다 작은 제2 휘도패턴을 갖는 휘도블록을 제2 타입 휘도블록으로 결정한다.
한편, 얼룩 검출 장치는 도 3a에 도시된 바와 같은 제1 휘도패턴 및 도 3b에 도시된 바와 같은 제2 휘도패턴을 제외한 휘도패턴인 제3 휘도패턴을 갖는 휘도블록을 제3 타입 휘도블록으로 결정한다. 즉, 얼룩 검출 장치는 휘도블록들 중 제1 휘도패턴이나 제2 휘도패턴을 갖지 않는 모든 휘도블록은 제3 타입 휘도블록으로 결정한다.
다음으로, 얼룩 검출 장치는, 각 휘도블록의 타입 별로 각 휘도블록에 적용될 필터를 결정한다(S840).
일 실시예에 있어서, 얼룩 검출 장치는 도 3a에 도시된 바와 같은 제1 휘도패턴을 갖는 1 타입 휘도블록에 대해서는, 도 4a에 도시된 바와 같이 필터 마스크(400) 내에 위치된 패널영상의 첫 열(410) 및 마지막 열(420)의 픽셀들의 휘도값에 제1 가중치가 부여되는 제1 필터를 결정한다.
또한, 얼룩 검출 장치는, 도 3b에 도시된 바와 같은 제2 휘도패턴을 갖는 제2 타입의 휘도블록에 대해서는, 도 4b에 도시된 바와 같이 필터 마스크(400) 내에 위치된 패널영상의 첫 행(430) 및 마지막 행(440)의 픽셀들의 휘도값에 제2 가중치가 부여되는 제2 필터를 결정한다.
또한, 얼룩 검출 장치는, 제3 휘도패턴을 갖는 제3 타입의 휘도블록에 대해서는 도 4c에 도시된 바와 같이 필터 마스크(400) 내에 위치된 패널영상의 첫 열(410), 마지막 열(420), 첫 행(430), 및 마지막 행(440)의 픽셀들의 휘도값에 제3 가중치가 부여되는 제3 필터를 결정한다.
상술한 실시예에 있어서는 얼룩 검출 장치는 제1 필터의 경우에는 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 열 및 마지막 열의 픽셀들의 휘도값에 제1 가중치를 부여하고, 제2 필터의 경우에는 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 행 및 마지막 행의 픽셀들의 휘도값에 제2 가중치를 부여하며, 제3 필터의 경우에는 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 열, 마지막 열, 첫 행, 및 마지막 행의 픽셀들의 휘도값에 제3 가중치를 부여하는 것으로 설명하였다.
하지만, 변형된 실시예에 있어서 얼룩 검출 장치는 제1 필터의 경우에는 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 열 및 마지막 열의 픽셀들을 제외한 픽셀들의 휘도값에 가중치 값으로 0을 부여하고, 제2 필터의 경우에는 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 행 및 마지막 행의 픽셀들을 제외한 픽셀들의 휘도값에 가중치 값으로 0을 부여하며, 제3 필터의 경우에는 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 열, 마지막 열, 첫 행, 및 마지막 행의 픽셀들을 제외한 픽셀들의 휘도값에 가중치 값으로 0을 부여할 수도 있을 것이다.
일 실시예에 있어서, 얼룩 검출 장치는 제1 내지 제3 필터를 결정함에 있어서 필터 마스크의 크기 및 모양은 모두 동일하게 설정할 수 있지만, 제1 내지 제3 필터가 모두 다른 크기 및 다른 모양의 필터 마스크를 갖거나, 3개의 필터 중 1개의 필터만이 다른 크기 또는 다른 모양의 필터 마스크를 갖도록 제1 내지 제3 필터를 결정할 수 있다. 이때, 얼룩 검출 장치는 필터 마스크의 모양 및 크기를 패널영상의 크기, 얼룩의 크기, 및 얼룩의 형상에 따라 결정할 수 있다.
또한, 얼룩 검출 장치는 제1 내지 제3 필터를 결정함에 있어서 제1 내지 제3 가중치를 모두 동일하게 설정할 수 있지만, 제1 내지 제3 가중치를 모두 다르게 설정하거나 제1 내지 제3 가중치 중 어느 하나만을 다르게 설정할 수도 있다.
다시 도 7을 참조하면, 얼룩 검출 장치는, 휘도블록 별로 결정된 필터를 각 휘도블록에 적용하여 상기 패널영상의 휘도를 보정한다(S730).
구체적으로, 얼룩 검출 장치는, 휘도 조절 대상이 되는 타겟 픽셀을 각 휘도블록의 타입 별로 결정된 필터의 필터 마스크 중심에 위치시키고, 필터 마스크 내에서 상기 타겟 픽셀의 휘도값과 타겟 픽셀을 제외한 픽셀인 인접픽셀들의 평균 휘도값의 차를 타겟 픽셀의 휘도값으로 결정할 수 있다.
얼룩 검출 장치는 패널영상에 포함된 모든 픽셀에 대해 위의 방법을 적용함으로써 패널영상에 포함된 모든 픽셀의 휘도값을 조절하고, 이를 통해 패널영상의 휘도가 평활화됨에 따라, 결과적으로 패널영상에서 얼룩이 강조되게 된다.
다음으로, 얼룩 검출 장치는, 휘도가 보정된 패널영상으로부터 얼룩 후보영역을 검출한다(S740). 일 실시예에 있어서, 얼룩 검출 장치는 휘도가 보정된 패널영상을 이진화하고, 이진화된 패널영상에서 백색영역에 해당하는 영역들을 얼룩 후보영역으로 검출할 수 있다.
다음으로, 얼룩 검출 장치는, S740에서 검출된 얼룩 후보영역들의 세무값을 산출하고(S750), 임계치 이상의 세무값을 갖는 얼룩 후보영역들을 얼룩으로 결정한다(S760). 이때, 세무 값 산출부(144)는 일반적인 세무 값 산출 방법을 이용하여 얼룩 후보영역 검출부(142)에 의해 검출된 각 얼룩 후보영역의 세무 값을 산출할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 표시장치의 얼룩 검출 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 이때, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 한편, 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 표시장치의 얼룩 검출 장치 110: 패널영상 획득부
120: 노이즈 제거부 130: 휘도 보정부
140: 얼룩 검출부 142: 얼룩 후보영역 검출부
144: 세무 값 산출부 200: 휘도값 산출부
210: 바인딩부 220: 타입 결정부
230: 필터 결정부 240: 휘도값 조절부

Claims (10)

  1. 표시장치의 패널을 통해 표시되는 영상을 촬영하여 패널영상을 획득하는 영상 획득부;
    상기 패널영상의 휘도분포에 따라 상기 패널영상을 복수개의 휘도블록으로 구분하고, 상기 휘도블록의 휘도패턴에 따라 결정된 필터를 상기 각 휘도블록에 적용하여 상기 패널영상의 휘도를 보정하는 휘도 보정부; 및
    상기 휘도가 보정된 패널영상으로부터 얼룩을 검출하는 얼룩 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 얼룩 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휘도 보정부는,
    상기 휘도블록의 휘도패턴에 따라 상기 휘도블록의 타입을 결정하는 타입 결정부;
    상기 휘도블록의 타입 별로 적용될 필터를 결정하는 필터 결정부; 및
    상기 필터 결정부에 의해 결정된 필터를 각 타입의 휘도블록에 적용하여 휘도블록에 포함된 픽셀들의 휘도값을 조절하는 휘도값 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 얼룩 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 타입 결정부는, 휘도블록 내에서 수평방향으로의 휘도변화가 수직방향으로의 휘도변화보다 작은 제1 휘도패턴을 갖는 휘도블록을 제1 타입 휘도블록으로 결정하고, 휘도블록 내에서 수직방향으로의 휘도변화가 수평방향으로의 휘도변화보다 작은 제2 휘도패턴을 갖는 휘도블록을 제2 타입 휘도블록으로 결정하며, 상기 제1 휘도패턴 및 제2 휘도패턴을 제외한 휘도패턴인 제3 휘도패턴을 갖는 휘도블록을 제3 타입 휘도블록으로 결정하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 얼룩 검출 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 필터 결정부는, 제1 타입 휘도블록에 대해 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 열 및 마지막 열의 픽셀들의 휘도값에 제1 가중치가 부여되는 제1 필터를 결정하고, 제2 타입의 휘도블록에 대해 상기 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 행 및 마지막 행의 픽셀들의 휘도값에 제2 가중치가 부여되는 제2 필터를 결정하며, 제3 타입의 휘도블록에 대해 상기 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 열, 마지막 열, 첫 행, 및 마지막 행의 픽셀들의 휘도값에 제3 가중치가 부여되는 제3 필터를 결정하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 얼룩 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 휘도값 조절부는, 휘도 조절 대상이 되는 타겟 픽셀을 상기 각 휘도블록의 타입 별로 결정된 필터의 필터 마스크 중심에 위치시키고, 상기 필터 마스크 내에서 상기 타겟 픽셀의 휘도값과 상기 타겟 픽셀을 제외한 픽셀인 인접픽셀들의 평균 휘도값의 차를 상기 타겟 픽셀의 휘도값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 얼룩 검출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 휘도 보정부는,
    상기 패널영상을 복수개의 서브영역으로 분할하고, 각 서브영역의 휘도값을 산출하는 휘도값 산출부; 및
    이웃한 서브영역들 중 휘도값의 차가 임계치 이하인 서브영역들을 하나의 휘도블록으로 그룹핑하여 상기 패널영상을 상기 복수개의 휘도블록으로 구분하는 바인딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 얼룩 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 얼룩 검출부는,
    상기 휘도가 보정된 패널영상을 이진화하고, 이진화된 패널영상 중 백색영역을 얼룩 후보영역으로 검출하는 얼룩 후보영역 검출부; 및
    상기 얼룩 후보영역들의 세무(Semi MURA Unit: SEMU)값을 산출하고, 임계치 이상의 세무값을 갖는 얼룩 후보영역들을 얼룩으로 결정하는 세무값 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 얼룩 검출 장치.
  8. 표시장치의 패널을 통해 표시되는 영상을 촬영하여 패널영상을 획득하는 단계;
    상기 패널영상의 휘도분포에 따라 구분된 복수개의 휘도블록의 휘도패턴에 따라 각 휘도블록에 적용할 필터를 결정하는 단계;
    상기 휘도블록 별로 결정된 필터를 각 휘도블록에 적용하여 상기 패널영상의 휘도를 보정하는 단계; 및
    상기 휘도가 보정된 패널영상으로부터 얼룩을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 얼룩 검출 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 필터를 결정하는 단계에서,
    휘도블록 내에서 수평방향으로의 휘도변화가 수직방향으로의 휘도변화보다 작은 제1 휘도패턴을 갖는 휘도블록에 대해 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 열 및 마지막 열의 픽셀들의 휘도값에 제1 가중치가 부여되는 제1 필터를 결정하고,
    휘도블록 내에서 수직방향으로의 휘도변화가 수평방향으로의 휘도변화보다 작은 제2 휘도패턴을 갖는 휘도블록에 대해 상기 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 행 및 마지막 행의 픽셀들의 휘도값에 제2 가중치가 부여되는 제2 필터를 결정하며,
    상기 제1 휘도패턴 및 제2 휘도패턴을 제외한 휘도패턴인 제3 휘도패턴을 갖는 휘도블록에 대해 상기 필터 마스크 내에 위치된 패널영상의 첫 열, 마지막 열, 첫 행, 및 마지막 행의 픽셀들의 휘도값에 제3 가중치가 부여되는 제3 필터를 결정하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 얼룩 검출 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 휘도를 보정하는 단계에서,
    휘도 조절 대상이 되는 타겟 픽셀을 상기 각 휘도블록의 타입 별로 결정된 필터의 필터 마스크 중심에 위치시키고, 상기 필터 마스크 내에서 상기 타겟 픽셀의 휘도값과 상기 타겟 픽셀을 제외한 픽셀인 인접픽셀들의 평균 휘도값의 차를 상기 타겟 픽셀의 휘도값으로 보정하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 얼룩 검출 방법.
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