KR20150137474A - 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 검사대상물에 대한 컬러이미지를 기준이 되는 복수개의 컬러에 대한 각 채널이미지로 분리한 후 다양한 비전검사툴 중 각각의 채널이미지의 분석에 적합한 비전검사툴을 독립적으로 매칭시키고 이를 종합하여 검사대상물의 양불을 판정함으로써 검사결과에 신뢰성을 담보할 수 있는 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법은, 검사대상물을 촬상하여 컬러이미지를 획득하는 이미지획득단계와; 상기 이미지획득단계에서 획득된 컬러이미지를 색상분석 프로그램을 통해 기준이 되는 복수개의 컬러에 대한 각 채널이미지로 분리하는 컬러채널분리단계와; 상기 컬러채널분리단계에서 분리된 복수개의 채널이미지 각각에 복수개의 비전검사툴 중 어느 하나의 비전검사툴을 매칭시키는 툴맵핑단계와; 상기 복수개의 채널이미지별로 상기 툴맵핑단계에서 매칭된 비전검사툴을 통해 양불을 판정하고, 상기 복수개의 채널이미지별 양불 판정 결과를 종합하여 설정된 기준에 따라 상기 검사대상물의 양불을 판정하는 양불판정단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법{VISION INSPECTING METHOD USING COLOR IMAGE SEPARATION}

본 발명은 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 검사대상물에 대한 컬러이미지를 기준이 되는 복수개의 컬러에 대한 각 채널이미지로 분리한 후 다양한 비전검사툴 중 각각의 채널이미지의 분석에 적합한 비전검사툴을 독립적으로 매칭시키고 이를 종합하여 검사대상물의 양불을 판정함으로써 검사결과에 신뢰성을 담보할 수 있는 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법에 관한 것이다.

비전검사 방법이란 반도체 패키지, PCB 기판 등과 같은 검사대상물을 촬상한 후 획득된 이미지를 각종 비전검사툴을 이용하여 분석함으로써 검사대상물의 양불을 판정하는 제품 결함 검사 방법의 일종이다.

비전검사에 이용되는 비전검사툴의 종류로는 2D 코드(예를 들어 매트릭스 코드, QR 코드 등)를 인식하는 2D Symbol Tool, 바코드(예를 들어 1D 코드, 코드 39, 코드 128, RSS, UPC/EAN 등)를 인식하는 Barcode Tool, 이웃하는 픽셀간 같은 회색도(gray level)를 갖는 그룹을 찾아내는 Blob Tool, 미리 설정된 검색 방향에 밝기값이 급변하는 부분을 찾아내는 Caliper Tool, 미리 저장된 이미지와 비슷한 이미지를 검색하는 CNL Tool, 이미지가 아닌 지오매트리를 기반으로 매칭하는 PM Tool(Pattern Matching Tool), 지정된 컬러와 검출된 컬러의 매칭 비율을 판독하는 Color Match Tool, 지정된 컬러 및 패턴을 기준으로 검사하는 영역의 매칭 비율을 판독하는 Composite Color Match Tool, 여러개의 Caliper Tool을 활용하여 선(Line)을 찾아 내는 Find Line Tool, 여러개의 Caliper Tool을 활용하여 원(Circle)을 찾아내는 Find Circle Tool 등 다양하게 존재한다.

비전검사에 대한 종래기술로 공개특허공보 제10-1990-0010387호(공개일자: 1990.07.07.)에 "컴퓨터비젼을 이용한 제품의 외관 검사장치"가 제안된 바 있고, 등록특허공보 제10-0740250호(공고일자: 2007.07.18.)에 "비전 검사 시스템 및 그를 이용한 검사 방법"이 제안된 바 있다.

이러한 비전검사는 광학적 이미지를 이용하여 자동으로 검사하는 시스템이기 때문에 검사대상물의 색상 및 빛의 특성에 많은 영향을 받게 된다.

하지만, 상기의 종래기술은 촬상된 한개의 컬러이미지만을 기반으로 검사하는 것을 기본으로하기 때문에 검사대상물의 재질 및 표면색상에 따라 같은 비전검사툴을 사용하더라도 그 결과가 달라질 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 검사대상물에 대한 컬러이미지를 기준이 되는 복수개의 컬러에 대한 각 채널이미지로 분리한 후 다양한 비전검사툴 중 각각의 채널이미지의 분석에 적합한 비전검사툴을 독립적으로 매칭시키고 이를 종합하여 검사대상물의 양불을 판정함으로써 검사결과에 신뢰성을 담보할 수 있는 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법은, 검사대상물을 촬상하여 컬러이미지를 획득하는 이미지획득단계와; 상기 이미지획득단계에서 획득된 컬러이미지를 색상분석 프로그램을 통해 기준이 되는 복수개의 컬러에 대한 각 채널이미지로 분리하는 컬러채널분리단계와; 상기 컬러채널분리단계에서 분리된 복수개의 채널이미지 각각에 복수개의 비전검사툴 중 어느 하나의 비전검사툴을 매칭시키는 툴맵핑단계와; 상기 복수개의 채널이미지별로 상기 툴맵핑단계에서 매칭된 비전검사툴을 통해 양불을 판정하고, 상기 복수개의 채널이미지별 양불 판정 결과를 종합하여 설정된 기준에 따라 상기 검사대상물의 양불을 판정하는 양불판정단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법은, 상기 컬러채널분리단계는, 기준이 되는 복수개의 컬러가 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)이고, 상기 컬러이미지를 Red 채널이미지, Green 채널이미지 및 Blue 채널이미지로 분리하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법은, 상기 툴맵핑단계 이후에 상기 검사대상물에 대한 정보 및 그 검사대상물에 대하여 상기 복수개의 채널이미지별 상기 툴맵핑단계에서 매칭된 비전검사툴을 검사조건DB에 저장하는 검사조건저장단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법은, 상기 툴맵핑단계 이전에 검사대상물에 대한 정보가 상기 검사조건DB에 저장되어 있는지 여부를 확인하는 검사조건확인단계를; 더 포함하고, 상기 툴맵핑단계는, 상기 검사조건확인단계에서 상기 검사대상물에 대한 정보가 상기 검사조건DB에 저장되어 있는 것이 확인되는 경우 상기 복수개의 채널이미지별로 상기 검사조건DB에 저장된 비전검사툴을 매칭시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법은, 상기 툴맵핑단계 이전에 상기 컬러채널분리단계에서 분리된 채널이미지의 명도값 또는 대비값을 변화시켜 보정된 채널이미지를 획득하는 채널이미지보정단계를; 더 포함하고, 상기 툴맵핑단계는, 상기 채널이미지보정단계에서 보정된 채널이미지에 상기 비전검사툴을 매칭시키는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법은 검사대상물에 대한 컬러이미지를 기준이 되는 복수개의 컬러에 대한 각 채널이미지로 분리한 후 다양한 비전검사툴 중 각각의 채널이미지의 분석에 적합한 비전검사툴을 독립적으로 매칭시키고 이를 종합하여 검사대상물의 양불을 판정함으로써 검사결과에 신뢰성을 담보할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법은 검사 완료된 상태의 검사조건을 저장하고, 검사 초기에 검사대상물에 대한 정보가 있는지 검사조건을 확인하는 단계를 통해 동일한 검사대상물에 대해서는 검사결과의 획일성을 담보할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법은 채널이미지보정단계를 통해 결함을 검출할 수 있는 확률을 상승시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법의 흐름도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복수개의 채널이미지에 각각의 비전검사툴을 적용한 상태를 도시한 블록도

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법의 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복수개의 채널이미지에 각각의 비전검사툴을 적용한 상태를 도시한 블록도이다.

도 1 및 도 2를 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법은 이미지획득단계(S10)와, 컬러채널분리단계(S20)와, 검사조건확인단계(S30)와, 채널이미지보정단계(S40)와, 툴맵핑단계(S50)와, 검사조건저장단계(S60)와, 양불판정단계(S70)를 포함한다.

상기 이미지획득단계(S10)은 반도체 패키지, PCB 기판 등과 같은 검사대상물을 촬상하여 컬러이미지를 획득하는 단계이다.

상기 이미지획득단계(S10)에서 검사대상물에 대한 컬러이미지를 획득하기 위해서는 검사대상물을 향하여 빛을 조사하는 조명과, 조명에 비해 밝혀진 검사대상물을 촬영하는 카메라 등이 요구된다.

상기 컬러채널분리단계(S20)는 상기 이미지획득단계(S10)에서 획득된 컬러이미지를 색상분석 프로그램을 통해 기준이 되는 복수개의 컬러에 대한 각 채널이미지로 분리하는 단계이다.

본 발명의 일실시예에서의 상기 컬러채널분리단계(S20)에서 기준이 되는 컬러는 빛의 삼원색인 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)으로 구성하였고, 그에 따라 상기 이미지획득단계(S10)에서 획득된 컬러이미지를 색상분석 프로그램을 통해 Red 채널이미지, Green 채널이미지 및 Blue 채널이미지로 각각 분리하도록 구성하였다.

따라서,상기와 같이 3개로 분리된 Red 채널이미지, Green 채널이미지 및 Blue 채널이미지를 상호 합성하는 경우 한개의 컬러이미지가 된다.

상기 검사조건확인단계(S30)는 현재 검사를 위한 검사대상물에 대한 정보가 후술할 검사조건저장단계(S60)에서 저장된 검사조건DB에 저장되어 있는지 여부를 확인하는 단계이다.

즉, 상기 검사조건확인단계(S30)는 검사대상물이 이전에 검사한 적이 없는 새로운 것인지, 아니면 이전에 검사한 적이 있는 것인지 여부를 확인하는 단계이다.

상기 검사조건확인단계(S30)에서의 검사대상물 판별은 상기 이미지획득단계(S10)에서 획득된 컬러이미지가 기준이 될 수도 있고, 상기 컬러채널분리단계(S30)에서 분리된 복수개의 채널이미지가 기준이 될 수도 있다할 것이다.

상기 채널이미지보정단계(S40)는 상기 컬러채널분리단계(S20)에서 분리된 채널이미지의 명도값 또는 대비값을 변화시켜 보정된 채널이미지를 획득하는 단계이다.

즉, 상기 채널이미지보정단계(S40)는 채널이미지에서 검사대상물의 결함이 확연하게 드러날 수 있는 상태로 채널이미지의 명도값 또는 채도값을 변화시키는 단계이고, 이렇게 검사에 최적화된 명도값 또는 채도값은 검사조건DB에 저장되어 추후 동일한 검사대상물의 검사 작업에 그대로 적용할 수 있게 된다.

상기 툴맵핑단계(S50)는 상기 컬러채널분리단계(S20)에서 분리된 복수개의 채널이미지 또는 상기 채널이미지보정단계(S40)에서 보정된 채널이미지 각각에 복수개의 비전검사툴 중 어느 하나의 비전검사툴을 매칭시키는 단계이다.

복수개의 비전검사툴의 종류는 배경기술에서 상술한 바와 같이 2D Symbol Tool, Barcode Tool, Blob Tool, Caliper Tool, CNL Tool, PM Tool(Pattern Matching Tool), Color Match Tool, Composite Color Match Tool, Find Line Tool, Find Circle Tool 등 다양하다.

상기 툴맵핑단계(S50)의 적용 예시로 도 2에 도시된 바와 같이 Red 채널이미지에는 Caliper Tool을 사용하고, Green 채널이미지에는 PM Tool을 사용하며, Blue 채널이미지에는 Find Line Tool을 사용하는 등 한 개의 컬러이미지를 3개의 채널이미지로 분리하고, 각각의 채널이미지 마다 그 특성에 맞게 서로 다른 비전검사툴을 사용하여 검사하는 것이다.

한편, 상기 툴맵핑단계(S50)는 상기 검사조건확인단계(S30)에서 상기 검사대상물에 대한 정보가 검사조건DB에 저장되어 있는 것이 확인되는 경우 상기 복수개의 채널이미지별로 상기 검사조건DB에 저장된 비전검사툴을 매칭시킴으로써 이전에 검사한 적이 있는 동일한 검사대상물에 대해서 매 검사시마다 새로운 검사조건을 찾아내는 것이 아닌 검사조건DB에 저장된 정보를 바탕으로 획일적인 검사 기준으로 검사할 수 있게 된다.

상기 검사조건저장단계(S60)는 상기 검사대상물에 대한 정보 및 그 검사대상물에 대하여 상기 복수개의 채널이미지별 상기 툴맵핑단계(S50)에서 매칭된 비전검사툴을 검사조건DB에 저장하는 단계이다.

나아가, 상기 검사조건저장단계(S60)는 상기 채널이미지보정단계(S40)에서 검사에 최적화되도록 변화된 명도값 또는 채도값 또한 검사조건DB에 저장하게 된다.

상기 양불판정단계(S70)는 상기 복수개의 채널이미지별 즉, Red 채널이미지, Green 채널이미지 및 Blue 채널이미지 별로 상기 툴맵핑단계(S50)에서 매칭된 비전검사툴을 통해 양불을 판정하고, 상기 복수개의 채널이미지별 양불 판정 결과를 종합하여 설정된 기준에 따라 상기 검사대상물의 양불을 판정하는 단계이다.

여기서 설정된 기준이라, 상기 복수개의 채널이미지 전부가 그에 매칭된 비전검사툴에서 모두 정상이라고 판정된 경우 상기 검사대상물이 정상이라고 판정하도록 설정하는 경우를 예로 들수 있다. 이 경우 오류를 정상으로 판단하는 미검의 확률을 낮출 수 있게 된다.

하지만, 상기의 경우는 정상을 오류로 판단하는 과검의 문제가 발생할 수도 있으므로, 과검을 방지하기 위해 설정된 기준을 적어도 2개 이상이 정상으로 판정된 경우 상기 검사대상물이 정상이라고 판정하도록 설정할 수도 있다할 것이다.

비전검사는 광학적 이미지를 이용하여 자동으로 검사하는 시스템이기 때문에 검사대상물의 색상 및 빛의 특성에 많은 영향을 받게 되는데, 종래의 비전검사는 촬상된 한개의 컬러이미지만을 기반으로 검사하는 것을 기본으로하기 때문에 검사대상물의 재질 및 표면색상에 따라 같은 비전검사툴을 사용하더라도 그 결과가 달라질 수 있는 문제점이 있었으나, 본 발명의 일실시예에서는 한 개의 컬러이미지를 3개의 RGB 채널이미지로 분리하고, 각 채널이미지 별로 다른 비전검사툴을 이용하여 검사하고 그 결과를 최종적으로 종합하여 검사대상물의 양불을 판정함으로써 검사결과에 신뢰성을 확보할 수 있게 되는 것이다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

S10 이미지획득단계
S20 컬러채널분리단계
S30 검사조건확인단계
S40 채널이미지보정단계
S50 툴맵핑단계
S60 검사조건저장단계
S70 양불판정단계

Claims (5)

1. 검사대상물을 촬상하여 컬러이미지를 획득하는 이미지획득단계와;
   상기 이미지획득단계에서 획득된 컬러이미지를 색상분석 프로그램을 통해 기준이 되는 복수개의 컬러에 대한 각 채널이미지로 분리하는 컬러채널분리단계와;
   상기 컬러채널분리단계에서 분리된 복수개의 채널이미지 각각에 복수개의 비전검사툴 중 어느 하나의 비전검사툴을 매칭시키는 툴맵핑단계와;
   상기 복수개의 채널이미지별로 상기 툴맵핑단계에서 매칭된 비전검사툴을 통해 양불을 판정하고, 상기 복수개의 채널이미지별 양불 판정 결과를 종합하여 설정된 기준에 따라 상기 검사대상물의 양불을 판정하는 양불판정단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 컬러채널분리단계는, 기준이 되는 복수개의 컬러가 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)이고, 상기 컬러이미지를 Red 채널이미지, Green 채널이미지 및 Blue 채널이미지로 분리하는 것을 특징으로 하는 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 툴맵핑단계 이후에 상기 검사대상물에 대한 정보 및 그 검사대상물에 대하여 상기 복수개의 채널이미지별 상기 툴맵핑단계에서 매칭된 비전검사툴을 검사조건DB에 저장하는 검사조건저장단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 툴맵핑단계 이전에 검사대상물에 대한 정보가 상기 검사조건DB에 저장되어 있는지 여부를 확인하는 검사조건확인단계를; 더 포함하고,
   상기 툴맵핑단계는, 상기 검사조건확인단계에서 상기 검사대상물에 대한 정보가 상기 검사조건DB에 저장되어 있는 것이 확인되는 경우 상기 복수개의 채널이미지별로 상기 검사조건DB에 저장된 비전검사툴을 매칭시키는 것을 특징으로 하는 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 툴맵핑단계 이전에 상기 컬러채널분리단계에서 분리된 채널이미지의 명도값 또는 대비값을 변화시켜 보정된 채널이미지를 획득하는 채널이미지보정단계를; 더 포함하고,
   상기 툴맵핑단계는, 상기 채널이미지보정단계에서 보정된 채널이미지에 상기 비전검사툴을 매칭시키는 것을 특징으로 하는 컬러 이미지 분리를 이용한 비전검사 방법.

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