KR20210003661A - Systems and methods for detecting flaws on panels using images of the panels - Google Patents

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KR20210003661A
KR20210003661A KR1020200041480A KR20200041480A KR20210003661A KR 20210003661 A KR20210003661 A KR 20210003661A KR 1020200041480 A KR1020200041480 A KR 1020200041480A KR 20200041480 A KR20200041480 A KR 20200041480A KR 20210003661 A KR20210003661 A KR 20210003661A
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Abstract

One embodiment of the present disclosure relates to a computer program stored in a computer readable medium, wherein when the computer program is executed by one or more processors of a computing device, the computer program performs operations to provide the method for detecting defects, and the operations may include: extracting a defect patch from a defect image including a defect; preprocessing at least one of the defect image or non-defect image not including a defect; extracting a non-defect patch from at least one of the preprocessed defect image or non-defect image; and training a neural network model for classifying a defect or a non-defect of a patch using a training data set including the defect patch and the non-defect patch.

Description

패널의 이미지를 이용하여 패널의 결함을 검출하는 방법 및 시스템{SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTING FLAWS ON PANELS USING IMAGES OF THE PANELS}Method and system for detecting panel defects using the image of the panel {SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTING FLAWS ON PANELS USING IMAGES OF THE PANELS}

본 발명은 인공지능 기술 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 인공지능 기술을 활용한 결함 검출에 관한 것이다.The present invention relates to the field of artificial intelligence technology, and more specifically, to defect detection using artificial intelligence technology.

현재 대부분의 제조 산업에서, 사람이 직접 육안으로 제조물에 결함이 있는지 여부를 검사하고 있다. 예를 들어, 차량을 제조하기 위한 공정에서, 공정 중간에 획득된 패널(예를 들어, 강철, 알루미늄, 플라스틱 등으로 구성된 패널)이나 또는 공정 완료 후에 획득된 패널들에 결함이 있는지 여부를 사람이 육안으로 검사할 수 있다. 패널에 크랙(crack), 넥킹(necking) 등이 있을 경우, 패널에 결함이 있는 것으로 판단할 수 있다.Currently, in most manufacturing industries, the human eye is inspecting products for defects. For example, in a process for manufacturing a vehicle, a person can determine whether a panel obtained in the middle of the process (e.g., a panel made of steel, aluminum, plastic, etc.) or panels obtained after completion of the process is defective. Can be visually inspected. If there is a crack or necking on the panel, it can be determined that the panel is defective.

그러나, 사람이 육안으로 공정에서 획득된 제조물들을 검사하는 기존의 방식은, 시간 및 비용 소모가 상당하다. 더욱이, 제조물에 대한 이러한 기존의 검사 방법은 사람의 숙련도에 따라서 정확도가 달라질 수 있고, 검사하는 사람의 개인적인 주관에 따라서 결함 여부 판단의 기준이 달라질 수 있고, 또한 정확한 기록을 남기는 것이 어려울 수 있다.However, the conventional method of inspecting the products obtained in the process by a human eye is time and cost consuming. Moreover, the accuracy of such a conventional inspection method for a product may vary depending on a person's skill level, and a criterion for determining whether a defect may be changed according to the individual subjectivity of the inspector, and it may be difficult to keep an accurate record.

따라서, 제조 산업에는 제조물의 결함을 검사하기 위한 편리하고 정확성이 높은 방법에 대한 요구가 존재한다.Accordingly, there is a need in the manufacturing industry for a convenient and highly accurate method for inspecting defects in a product.

대한민국 공개 특허 제2016-0012537호는 신경망 학습 방법 및 장치, 데이터 처리 장치를 개시한다.Korean Patent Publication No. 2016-0012537 discloses a neural network learning method and apparatus, and a data processing apparatus.

본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 결함 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present disclosure has been devised in response to the above-described background technology, and an object thereof is to provide a defect detection method.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨팅 장치의 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 경우 결함 검출 방법을 제공하기 위한 동작들을 수행하도록 하며 상기 동작들은, 결함이 포함된 결함 이미지로부터 결함 패치를 추출하는 동작; 상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하는 동작; 상기 전처리된 결함 이미지 또는 정상 이미지 중 적어도 하나로부터 정상 패치를 추출하는 동작; 및 상기 결함 패치 및 상기 정상 패치를 포함하는 학습 데이터 세트를 이용하여 패치의 결함 또는 정상을 분류하기 위한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는 동작을 포함할 수 있다.A computer program stored in a computer-readable storage medium according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described problems, wherein the computer program is an operation for providing a method for detecting a defect when executed in one or more processors of a computing device. The operations include: extracting a defective patch from a defect image containing a defect; Pre-processing at least one of the defective image or a normal image containing no defects; Extracting a normal patch from at least one of the preprocessed defective image or normal image; And training a neural network model for classifying defects or normals of a patch by using a training data set including the defective patch and the normal patch.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 상기 결함 이미지는 사전에 하나 이상의 결함 영역이 라벨링 된 이미지일 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations for performing the following operations for defect detection, the defect image may be an image labeled with one or more defect areas in advance.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 상기 결함 패치는 상기 결함 이미지로부터 추출된 사전 결정된 크기의 이미지의 일부 영역이고, 그리고 상기 정상 패치는 상기 결함 이미지 또는 상기 정상 이미지 중 적어도 하나로부터 추출된 사전 결정된 크기의 이미지의 일부 영역일 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations to perform the following operations for defect detection, the defective patch is a partial area of an image of a predetermined size extracted from the defective image, and the normal patch is the defective image or It may be a partial area of an image of a predetermined size extracted from at least one of the normal images.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 상기 결함 패치는 상기 결함 이미지에 포함된 적어도 하나의 결함 영역을 포함하고, 그리고 상기 정상 패치는 상기 결함 이미지에 포함된 상기 하나 이상의 결함 영역을 포함하지 않을 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations for performing the following operations for defect detection, the defective patch includes at least one defective area included in the defective image, and the normal patch includes in the defective image It may not include the one or more defective areas.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 상기 결함이 포함된 결함 이미지로부터 결함 패치를 추출하는 동작은: 적어도 하나의 결함 영역이 패치의 중심에 포함되도록, 상기 결함 패치를 추출하는 동작; 상기 적어도 하나의 결함 영역이 패치의 경계에 포함되도록, 상기 결함 패치를 추출하는 동작; 사전 결정된 영역 개수 이상의 결함 영역이 패치에 포함되도록, 상기 결함 패치를 추출하는 동작; 또는 사전 결정된 연속 개수 이상의 나란히 배치된 결함 영역이 패치에 포함되도록, 상기 결함 패치를 추출하는 동작; 중 적어도 하나의 동작을 포함할 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations for performing the following operations for defect detection, the operation of extracting a defective patch from the defect image containing the defect comprises: so that at least one defect area is included in the center of the patch, Extracting the defective patch; Extracting the defective patch so that the at least one defective area is included in a boundary of the patch; Extracting the defective patch so that the defective area having a predetermined number of areas or more is included in the patch; Or extracting the defective patch so that the defect regions arranged in parallel with a predetermined continuous number or more are included in the patch; It may include at least one of the operations.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 상기 결함 패치를 전처리하는 동작; 을 더 포함하고, 그리고 상기 학습 데이터 세트는 상기 전처리된 결함 패치를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations that cause the following operations to be performed for defect detection, preprocessing the defective patch; And the training data set may include the preprocessed defect patch.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하는 동작은: 상기 결함 이미지 또는 상기 정상 이미지 중 적어도 하나인, 전처리 대상 이미지에 포함된, 노이즈를 제거하는 동작; 상기 전처리 대상 이미지에 포함된, 사전 결정된 크기 미만의 피쳐를 제거하는 동작; 상기 전처리 대상 이미지에 포함된, 둘 이상의 피쳐들 사이의 거리가 사전 결정된 길이 미만인 경우, 상기 둘 이상의 피쳐들 사이의 갭(gap)을 제거하는 동작; 또는 상기 전처리 대상 이미지에 포함된, 피쳐의 경계를 스무딩(smoothing)하는 동작 중 적어도 하나의 동작을 포함할 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations for performing the following operations for defect detection, the preprocessing of at least one of the defective image or a normal image without defects comprises: at least one of the defective image or the normal image One, an operation of removing noise included in an image to be preprocessed; Removing features of less than a predetermined size included in the pre-processing target image; Removing a gap between the two or more features when the distance between the two or more features included in the pre-processing target image is less than a predetermined length; Alternatively, at least one of an operation of smoothing a boundary of a feature included in the preprocessing target image may be included.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하는 동작은: 상기 결함 이미지 또는 상기 정상 이미지 중 적어도 하나인, 전처리 대상 이미지를 바이너리(binary) 이미지로 변환하는 동작; 상기 바이너리 이미지에 포함된 바이너리 값을 인버스(inverse)하여 인버스된 이미지를 획득하는 동작; 상기 인버스된 이미지를 오프닝(opening)하여 오프닝된 이미지를 획득하는 동작; 및 상기 인버스된 이미지 및 상기 오프닝된 이미지의 차이 값을 포함하는 전처리된 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations for performing the following operations for defect detection, the preprocessing of at least one of the defective image or a normal image without defects comprises: at least one of the defective image or the normal image One, the operation of converting an image to be preprocessed into a binary image; Obtaining an inverted image by inverse of a binary value included in the binary image; Opening the inverse image to obtain an opened image; And obtaining a preprocessed image including a difference value between the inverse image and the opened image.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 상기 인버스된 이미지를 오프닝하여 오프닝된 이미지를 획득하는 동작은, 상기 인버스된 이미지에 포함된 사전 결정된 크기 미만의 피쳐를 제거하는 동작을 포함할 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations for performing the following operations for defect detection, the operation of opening the inverse image to obtain an opened image comprises: a feature less than a predetermined size included in the inverse image. It may include an operation of removing.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하는 동작은: 상기 결함 이미지 또는 상기 정상 이미지 중 적어도 하나인, 전처리 대상 이미지를 바이너리 이미지로 변환하는 동작;상기 바이너리 이미지를 클로징(closing)하여 클로징된 이미지를 획득하는 동작; 상기 바이너리 이미지 및 상기 클로징된 이미지의 차이 값을 포함하는 디프런셜(differential) 이미지를 획득하는 동작; 및 상기 디프런셜 이미지에 포함된 바이너리 값을 인버스하여 전처리된 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations for performing the following operations for defect detection, the preprocessing of at least one of the defective image or a normal image without defects comprises: at least one of the defective image or the normal image One, an operation of converting an image to be preprocessed into a binary image; An operation of obtaining a closed image by closing the binary image; Obtaining a differential image including a difference value between the binary image and the closed image; And obtaining a preprocessed image by inverting a binary value included in the differential image.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 상기 바이너리 이미지를 클로징하여 클로징된 이미지를 획득하는 동작은: 상기 바이너리 이미지에 포함된 둘 이상의 피쳐들 사이의 거리가 사전 결정된 길이 미만인 경우, 상기 둘 이상의 피쳐들 사이의 갭을 제거하는 동작; 또는 상기 바이너리 이미지에 포함된 피쳐의 경계를 스무딩하는 동작; 중 적어도 하나의 동작을 포함할 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations for performing the following operations for defect detection, the operation of closing the binary image to obtain a closed image includes: a distance between two or more features included in the binary image If less than a predetermined length, removing the gap between the two or more features; Or smoothing a boundary of a feature included in the binary image; It may include at least one of the operations.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 상기 학습 데이터 세트에 포함된 결함 패치 개수 및 정상 패치 개수의 비율은 사전 결정된 균형 비율에 의해 결정될 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations for performing the following operations for defect detection, the ratio of the number of defective patches and the number of normal patches included in the training data set may be determined by a predetermined balance ratio.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 상기 결함 패치 및 상기 정상 패치를 포함하는 학습 데이터 세트를 이용하여 패치의 결함 또는 정상을 분류하기 위한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는 동작은, 패치 크기 별로 각각 상이한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는 동작을 포함할 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations for performing the following operations for defect detection, a neural network model for classifying defects or normals of a patch using a training data set including the defective patch and the normal patch is constructed. The training operation may include training different neural network models for each patch size.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 분류 대상 이미지로부터 하나 이상의 패치를 추출하는 동작; 상기 하나 이상의 패치 각각을 상기 학습된 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 연산하여, 결함 또는 정상 패치로 분류하는 동작; 및 상기 하나 이상의 패치 중 사전 결정된 개수 이상의 패치가 결함 패치로 분류된 경우, 상기 분류 대상 이미지에 결함이 포함된 것으로 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations that cause the following operations to be performed for defect detection, the method includes: extracting one or more patches from an image to be classified; Calculating each of the one or more patches using the learned neural network model and classifying them as defective or normal patches; And when a predetermined number or more of the one or more patches are classified as defective patches, determining that a defect is included in the classification target image.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 상기 결함 이미지 및 상기 정상 이미지는: 제조 공정 완료 후 제조물을 촬영한 이미지; 또는 제조 공정 중 제조물을 촬영한 이미지 중 적어도 하나일 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations for performing the following operations for defect detection, the defect image and the normal image include: an image photographing a product after completion of a manufacturing process; Alternatively, it may be at least one of images taken of the product during the manufacturing process.

결함 검출을 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 동작들의 대안적인 실시예에서, 제조 공정 중 획득된 이미지를 상기 학습된 뉴럴 네트워크 모델이 연산하는 동작; 상기 제조 공정 중 획득된 이미지에 결함이 포함된 것으로 판단되는 경우, 상기 제조 공정 중 획득된 이미지에 기초하여 추가적인 결함 패치를 추출하는 동작; 및 상기 추가적인 결함 패치를 상기 학습 데이터 세트에 추가하는 동작을 더 포함할 수 있다.In an alternative embodiment of computer program operations that cause the following operations to be performed for defect detection, the learned neural network model calculates an image acquired during a manufacturing process; If it is determined that the image acquired during the manufacturing process contains a defect, extracting an additional defect patch based on the image acquired during the manufacturing process; And adding the additional defective patch to the training data set.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 결함 검출 방법으로서, 상기 방법은 결함이 포함된 결함 이미지로부터 결함 패치를 추출하는 단계; 상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하는 단계; 상기 전처리된 결함 이미지 또는 정상 이미지 중 적어도 하나로부터 정상 패치를 추출하는 단계; 및 상기 결함 패치 및 상기 정상 패치를 포함하는 학습 데이터 세트를 이용하여 패치의 결함 또는 정상을 분류하기 위한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는 단계를 포함할 수 있다.A defect detection method according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described problem, the method comprising: extracting a defect patch from a defect image including the defect; Pre-processing at least one of the defective image or a normal image containing no defects; Extracting a normal patch from at least one of the preprocessed defect image or normal image; And training a neural network model for classifying defects or normals of a patch by using a training data set including the defective patch and the normal patch.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 결함 검출 서버로서, 상기 서버는 하나 이상의 코어를 포함하는 프로세서; 및 메모리; 를 포함하고, 상기 프로세서는, 결함이 포함된 결함 이미지로부터 결함 패치를 추출하고, 상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하고, 상기 전처리된 결함 이미지 또는 정상 이미지 중 적어도 하나로부터 정상 패치를 추출하고, 그리고 상기 결함 패치 및 상기 정상 패치를 포함하는 학습 데이터 세트를 이용하여 패치의 결함 또는 정상을 분류하기 위한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시킬 수 있다.A defect detection server according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described problem, the server comprising: a processor including one or more cores; And memory; Including, the processor, extracting a defective patch from the defective image containing the defect, pre-processing at least one of the defective image or the normal image not containing the defect, and at least one of the pre-processed defective image or the normal image A neural network model for classifying defects or normals of the patch may be trained by extracting a normal patch from and using a training data set including the defective patch and the normal patch.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 학습 과정에서 적어도 일부가 업데이트 되는 뉴럴 네트워크의 파라미터에 대응하는 데이터 구조가 저장된 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서, 상기 뉴럴 네트워크의 동작은 상기 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하고, 상기 학습 과정은: 결함이 포함된 결함 이미지로부터 결함 패치를 추출하는 단계; 상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하는 단계; 상기 전처리된 결함 이미지 또는 정상 이미지 중 적어도 하나로부터 정상 패치를 추출하는 단계; 및 상기 결함 패치 및 상기 정상 패치를 포함하는 학습 데이터 세트를 이용하여 패치의 결함 또는 정상을 분류하기 위한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는 단계를 포함할 수 있다.As a computer-readable recording medium storing a data structure corresponding to a parameter of a neural network that is at least partially updated in a learning process according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described task, the operation of the neural network is Based at least in part on the parameter, the learning process comprises: extracting a defective patch from a defect image containing the defect; Pre-processing at least one of the defective image or a normal image containing no defects; Extracting a normal patch from at least one of the preprocessed defect image or normal image; And training a neural network model for classifying defects or normals of a patch by using a training data set including the defective patch and the normal patch.

본 개시의 일 실시예에 따라, 결함 검출 방법이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a method for detecting a defect may be provided.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따라 결함 검출 방법을 제공하기 위한 동작을 수행하는 컴퓨팅 장치의 블록 구성도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 결함 검출을 위해 모델을 생성하는 방법을 예시적으로 도시한 순서도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 결함 검출을 위해 모델을 연산하는 방법을 예시적으로 도시한 순서도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 결함 검출을 위해 이미지에서 패치를 추출하는 방법을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따라 결함 검출을 위한 전처리 방법을 예시적으로 도시한 순서도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 결함 검출을 위한 전처리 방법을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 이미지 변환 방법을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따라 결함 검출을 위한 하나 이상의 모델의 학습 방법을 도시한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따라 하나 이상의 모델을 이용한 결함 검출 방법을 도시한 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따라 추가 학습 데이터를 생성하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 블록 구성도이다.
1 is a diagram illustrating a block diagram of a computing device that performs an operation for providing a defect detection method according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a flowchart illustrating a method of generating a model for defect detection according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a flowchart illustrating a method of calculating a model for defect detection according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a diagram illustrating a method of extracting a patch from an image for defect detection according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a flowchart illustrating a preprocessing method for defect detection according to an embodiment of the present disclosure.
6 is a diagram illustrating a preprocessing method for defect detection according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
7 is a diagram illustrating an image conversion method according to an embodiment of the present disclosure.
8 is a diagram illustrating a method of learning one or more models for defect detection according to an embodiment of the present disclosure.
9 is a diagram illustrating a method of detecting a defect using one or more models according to an embodiment of the present disclosure.
10 is a flowchart illustrating a method of generating additional learning data according to an embodiment of the present disclosure.
11 is a block diagram of a computing device according to an embodiment of the present disclosure.

다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명된다. 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 개시의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나, 이러한 실시예들은 이러한 구체적인 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다.Various embodiments are now described with reference to the drawings. In this specification, various descriptions are presented to provide an understanding of the present disclosure. However, it is clear that these embodiments may be implemented without this specific description.

본 명세서에서 사용되는 용어 "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 소프트웨어 및 하드웨어의 조합, 또는 소프트웨어의 실행을 지칭한다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서상에서 실행되는 처리과정(procedure), 프로세서, 객체, 실행 스레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치에서 실행되는 애플리케이션 및 컴퓨팅 장치 모두 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세서 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있다. 일 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 내에 로컬화 될 수 있다. 일 컴포넌트는 2개 이상의 컴퓨터들 사이에 분배될 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 그 내부에 저장된 다양한 데이터 구조들을 갖는 다양한 컴퓨터 판독가능한 매체로부터 실행할 수 있다. 컴포넌트들은 예를 들어 하나 이상의 데이터 패킷들을 갖는 신호(예를 들면, 로컬 시스템, 분산 시스템에서 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트로부터의 데이터 및/또는 신호를 통해 다른 시스템과 인터넷과 같은 네트워크를 통해 전송되는 데이터)에 따라 로컬 및/또는 원격 처리들을 통해 통신할 수 있다.The terms "component", "module", "system" and the like as used herein refer to computer-related entities, hardware, firmware, software, a combination of software and hardware, or execution of software. For example, a component may be, but is not limited to, a process executed on a processor, a processor, an object, an execution thread, a program, and/or a computer. For example, both an application running on a computing device and a computing device may be components. One or more components may reside within a processor and/or thread of execution. A component can be localized on a single computer. A component can be distributed between two or more computers. In addition, these components can execute from a variety of computer readable media having various data structures stored therein. Components can be, for example, via a signal with one or more data packets (e.g., data from one component interacting with another component in a local system, a distributed system, and/or a signal through another system and a network such as the Internet. Depending on the data being transmitted), it may communicate via local and/or remote processes.

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” rather than an exclusive “or”. That is, unless specified otherwise or is not clear from the context, "X employs A or B" is intended to mean one of the natural inclusive substitutions. That is, X uses A; X uses B; Or, when X uses both A and B, “X uses A or B” can be applied to either of these cases. In addition, the term "and/or" as used herein should be understood to refer to and include all possible combinations of one or more of the listed related items.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 다만, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the terms "comprising" and/or "comprising" are to be understood as meaning that the corresponding features and/or components are present. However, it is to be understood that the terms "comprising" and/or "comprising" do not exclude the presence or addition of one or more other features, elements, and/or groups thereof. In addition, unless otherwise specified or when the context is not clear as indicating a singular form, the singular in the specification and claims should be interpreted as meaning "one or more" in general.

당업자들은 추가적으로 여기서 개시된 실시예들과 관련되어 설명된 다양한 예시 적 논리적 블록들, 구성들, 모듈들, 회로들, 수단들, 로직들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양쪽 모두의 조합들로 구현될 수 있음을 인식해야 한다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호교환성을 명백하게 예시하기 위해, 다양한 예시 적 컴포넌트들, 블록들, 구성들, 수단들, 로직들, 모듈들, 회로들, 및 단계들은 그들의 기능성 측면에서 일반적으로 위에서 설명되었다. 그러한 기능성이 하드웨어로 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 전반적인 시스템에 부과된 특정 어플리케이션(application) 및 설계 제한들에 달려 있다. 숙련된 기술자들은 각각의 특정 어플리케이션들을 위해 다양한 방법들로 설명된 기능성을 구현할 수 있다. 다만, 그러한 구현의 결정들이 본 개시내용의 영역을 벗어나게 하는 것으로 해석되어서는 안된다.Those of skill in the art would further describe the various illustrative logical blocks, configurations, modules, circuits, means, logics, and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein, including electronic hardware, computer software, or a combination of both. It should be recognized that it can be implemented as To clearly illustrate the interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, configurations, means, logics, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented in hardware or as software depends on the specific application and design limitations imposed on the overall system. Skilled technicians can implement the described functionality in various ways for each particular application. However, such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present disclosure.

제시된 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니다. 본 발명은 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.A description of the presented embodiments is provided so that a person of ordinary skill in the art of the present disclosure can use or implement the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those of ordinary skill in the art. The general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present disclosure. Thus, the present invention is not limited to the embodiments presented herein. The present invention is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

본 개시의 일 실시예에서 서버는 임의의 형태의 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다. 서버는 디지털 기기로서, 랩탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 웹 패드, 이동 전화기와 같이 프로세서를 탑재하고 메모리를 구비한 연산 능력을 갖춘 디지털 기기일 수 있다. 서버는 서비스를 처리하는 웹 서버일 수 있다. 전술한 서버의 종류는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다. In an embodiment of the present disclosure, the server may include any type of computing device. The server is a digital device, and may be a digital device equipped with a processor, such as a laptop computer, a notebook computer, a desktop computer, a web pad, and a mobile phone, and equipped with a computing power having a memory. The server may be a web server that processes services. The types of servers described above are only examples, and the present disclosure is not limited thereto.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따라 결함 검출 방법을 제공하기 위한 동작을 수행하는 컴퓨팅 장치의 블록 구성도를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a block diagram of a computing device that performs an operation for providing a defect detection method according to an embodiment of the present disclosure.

제조 산업의 발전에 따라 제조 공정에서 검출되는 제조물의 결함이 상당히 감소하였다. 결과적으로 결함이 있는 이미지(즉, 결함 이미지)는 결함이 없는 이미지(즉, 정상 이미지) 보다 획득하기가 어려워졌다. 일반적인 학습 데이터 세트는 정상 데이터와 비정상 데이터들의 개수가 비례하여, 균형을 유지하고 있다. 다만, 제조 산업의 경우 최근 결함 이미지를 획득하는 것이 어려워지면서, 학습 데이터 세트에는 결함 이미지 보다 정상 이미지의 개수가 더 많은 경우가 발생한다. 제조 산업에서 획득된 이미지에 대한 정제 없이, 불균형한 개수의 정상 및 비정상 데이터를 포함하는 학습 데이터 세트로 뉴럴 네트워크를 학습시키는 경우, 학습 능력이 왜곡될 수 있다. 더욱이, 결함이 있는 결함 이미지의 경우에도, 이미지의 많은 부분은 결함과 관련성이 없는 부분이며, 오직 작은 부분만이 결함과 관련성이 있는 부분일 수 있다. 즉, 결함의 크기가 작으므로 결함 이미지 내에서 결함에 해당하는 픽셀은 매우 작은 부분일 수 있다. 따라서, 제조 환경에서 수집된 데이터 세트(예를 들어, 이미지 세트)는 일반적으로 뉴럴 네트워크 학습에 사용되는 데이터 세트와 비교했을 때, 상이한 성질을 가질 수 있다. 분류된 이미지 간(예를 들어, 결함 이미지 및 정상 이미지로의 분류)의 불균형 문제로 인해 딥러닝 알고리즘/뉴럴 네트워크 모델의 학습이 더 어려워질 수 있다. With the development of the manufacturing industry, defects in products detected in the manufacturing process have significantly decreased. As a result, defective images (ie, defective images) are more difficult to obtain than images without defects (ie, normal images). In a general training data set, the number of normal data and abnormal data is proportional to maintain a balance. However, in the case of the manufacturing industry, it is difficult to acquire defect images in recent years, and there are cases in which the number of normal images is greater than that of defect images in the training data set. When a neural network is trained with a training data set including an unbalanced number of normal and abnormal data without refining images obtained in the manufacturing industry, the learning ability may be distorted. Moreover, even in the case of a defective image with a defect, many parts of the image may be parts that are not related to the defect, and only a small part may be the part related to the defect. That is, since the size of the defect is small, a pixel corresponding to the defect in the defect image may be a very small part. Thus, a data set (eg, an image set) collected in a manufacturing environment may have different properties when compared to a data set generally used for neural network training. Training of a deep learning algorithm/neural network model may become more difficult due to an imbalance problem between classified images (eg, classification into a defective image and a normal image).

좋은 품질의 학습 데이터 세트를 구축하는 것은 제조 생산성과 관련이 있다. 좋은 품질의 학습 데이터 세트를 구축하기 위해서는 제조 환경이 제어된 상태에서 데이터를 수집할 필요가 있으나, 이는 제조 공정에 영향을 미칠 수 있다. 제조업체들은 공정에 소요되는 시간을 증가시키거나 또는 지연시키고 싶지 않아 할 수 있다. 제조업체들은 공정 소요 시간 등의 문제로, 제조 환경이 제어된 상태에서 공정 전체에 걸쳐서 데이터를 수집하는 것을 기피할 수 있다. 제조업체들은 제조 환경이 제어되지 않은 상태에서, 공정이 완료된 이후에 데이터를 수집하거나, 또는 캡쳐하여 데이터 세트를 생성하는 것을 선호할 수 있다. 다만, 제어되지 않은 환경에서 수집된 데이터(또는 이미지)를 기반으로 학습 데이터 세트를 생성하는 경우, 데이터 세트의 품질에 큰 영향을 줄 수 있다.Building good quality training data sets has to do with manufacturing productivity. To build a good quality training data set, it is necessary to collect data while the manufacturing environment is controlled, but this can affect the manufacturing process. Manufacturers may not want to increase or delay the time spent on the process. Manufacturers can avoid collecting data throughout the process while the manufacturing environment is controlled due to issues such as process time. Manufacturers may prefer to collect or capture data to create a data set after the process is complete, with the manufacturing environment uncontrolled. However, when a training data set is generated based on data (or images) collected in an uncontrolled environment, the quality of the data set may be greatly affected.

본 개시의 결함 검출 방법에 관한 설명은 본 출원에서 전체가 참조로서 통합되는 미국 가출원 특허 US 62/869,919 에서 또한 논의된다.A description of the method for detecting defects of the present disclosure is also discussed in US Provisional Patent Application No. 62/869,919, which is incorporated herein by reference in its entirety.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 결함 검출을 위해 모델을 생성하는 방법을 예시적으로 도시한 순서도이다. 도 2의 순서도는 결함 검출을 위해 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는 과정을 나타낸 것일 수 있다.2 is a flowchart illustrating a method of generating a model for defect detection according to an embodiment of the present disclosure. The flowchart of FIG. 2 may show a process of training a neural network model to detect defects.

프로세서(120)는 이미지들을 획득(210)할 수 있다. 이미지들은 정상 이미지(230) 및 결함 이미지(220)를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 제조 이미지인 정상 이미지 및 결함 이미지를 획득할 수 있다. 프로세서(120)는 획득된 이미지들을 정상 이미지(230) 및 결함 이미지(220)로 각각 분류할 수 있다. 정상 이미지 및 결함 이미지 각각은 제조 공정에서 획득된 이미지일 수 있다. 정상 이미지 및 결함 이미지 각각은 제조 공정 완료 후 제조물을 촬영한 이미지일 수 있다. 또는, 정상 이미지 및 결함 이미지 각각은 제조 공정 중 제조물을 촬영한 이미지일 수 있다.The processor 120 may acquire 210 images. Images may include a normal image 230 and a defective image 220. The processor 120 may acquire a normal image and a defect image, which are manufacturing images. The processor 120 may classify the acquired images into a normal image 230 and a defective image 220, respectively. Each of the normal image and the defective image may be an image obtained in a manufacturing process. Each of the normal image and the defective image may be an image photographing a product after completion of the manufacturing process. Alternatively, each of the normal image and the defective image may be an image photographing a product during a manufacturing process.

결함 이미지는 결함이 포함된 이미지일 수 있다. 결함 이미지의 적어도 일부의 영역은 결함과 관련된 영역일 수 있다. 결함 이미지의 적어도 일부의 픽셀은 결함과 관련된 픽셀일 수 있다. 결함 이미지는 결함이 있는 제조물을 촬영한 이미지일 수 있다.The defect image may be an image including a defect. At least a portion of the area of the defect image may be an area related to the defect. At least some of the pixels in the defect image may be pixels associated with the defect. The defect image may be an image of a defective product.

결함 이미지는 사전에 하나 이상의 결함 영역이 라벨링 되어 있을 수 있다. 결함 영역은 결함과 관련이 있는 이미지의 적어도 일부의 영역일 수 있다. 예를 들어, 결함 영역은 결함과 관련된 픽셀, 결함과 관련된 하나 이상의 픽셀들의 집합일 수 있다. 예를 들어, 결함 영역은 결함이 있는 제조물을 촬영한 이미지에서, 해당 결함에 관한 픽셀일 수 있다. 즉, 영역은 픽셀 단위를 의미할 수도 있고, 또는 하나 이상의 픽셀들의 집합일 수도 있다. 결함 영역에 대한 라벨링은 결함 영역을 표시하는 것일 수 있다. 결함 영역에 대한 라벨링은 예를 들어, 이미지에 포함된 일부 영역에 대한 마스킹(예를 들어, 하이라이트 처리(highlighted), 선택 처리(selected))일 수 있다. 결함 이미지에 포함된 픽셀들 각각은 결함 또는 정상으로 라벨링 되어 있을 수 있다. 라벨링은 이미지에 포함된 픽셀들 중 어느 픽셀이 결함과 관련이 있는지에 관한 정보를 포함할 수 있다. 라벨링은 이미지에 포함된 픽셀들 중 어느 픽셀이 결함과 관련이 없는지에 관한 정보를 포함할 수 있다. 전술한 결함 영역에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The defect image may have one or more defect areas labeled in advance. The defect area may be an area of at least a portion of the image that is associated with the defect. For example, the defective area may be a pixel related to a defect and a set of one or more pixels related to a defect. For example, the defect area may be a pixel related to the defect in an image photographing a defective product. That is, the region may mean a pixel unit or a set of one or more pixels. Labeling of the defective area may indicate the defective area. The labeling of the defective area may be, for example, masking (eg, highlighted or selected) of a partial area included in the image. Each of the pixels included in the defective image may be labeled as defective or normal. Labeling may include information on which of the pixels included in the image is related to a defect. Labeling may include information about which of the pixels included in the image is not related to the defect. The detailed description of the above-described defect area is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

정상 이미지는 결함이 포함되지 않은 이미지일 수 있다. 정상 이미지는 결함이 없는 제조물을 촬영한 이미지일 수 있다.The normal image may be an image containing no defects. The normal image may be an image of a product without defects.

결함은 제조 환경에서 발생할 수 있는 임의의 비정상 상태를 포함할 수 있다. 결함은 제조물에 발생할 수 있는 임의의 비정상 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 결함은 크랙, 넥킹 등을 포함할 수 있다. 크랙은 제조물의 표면이 갈라지는 현상을 의미할 수 있다. 넥킹은 균일하지 않은 제조물에 나타나는 현상일 수 있다. 넥킹은 제조물의 일부가 늘어나고 그리고 일부가 늘어나지 않은 경우, 늘어난 곳과 늘어나지 않은 곳의 경계에 잘록한 부분이 형성되는 것을 의미할 수 있다. 크랙은 사람이 육안으로 제조물을 검사하는 경우에 일부 검출이 가능할 수 있다. 다만, 사람이 육안으로 제조물 또는 제조물을 촬영한 이미지로부터 모든 크랙을 검출하는 것은 불가능하며, 세밀한 크랙은 사람이 육안으로 검출하지 못하는 경우가 많다. 넥킹은 사람이 육안으로 제조물 또는 제조물을 촬영한 이미지를 검사하는 경우에 검출 확률이 매우 낮다. 따라서, 사람이 검출하기 힘든 결함까지도 정확하게 검출할 수 있는 방법에 대한 당업계의 요구가 존재한다. 전술한 결함에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.Defects can include any abnormal conditions that may occur in the manufacturing environment. Defects can include any abnormal condition that may occur in the product. For example, defects can include cracks, necking, and the like. Crack may mean a phenomenon in which the surface of the product is cracked. Necking may be a phenomenon that appears in non-uniform products. The necking may mean that when a part of the product is stretched and the part is not stretched, a constricted part is formed at the boundary between the stretched and non-stretched parts. Cracks may be partially detectable when a person inspects the product with the naked eye. However, it is impossible to detect all cracks from a product or an image photographed by a human eye, and minute cracks are often not detected by the human eye. Necking has a very low detection probability when a person inspects a product or an image of a product with the naked eye. Therefore, there is a need in the art for a method capable of accurately detecting even defects that are difficult to detect by humans. The detailed description of the above-described defect is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

제조물은 제조 공정 중에 획득되거나 또는 제조 공정 완료 후에 획득될 수 있다. 예를 들어, 차량을 제조하기 위한 공정에서, 제조물은 차량을 생산하기 위한 재료, 일 부품, 또는 완성된 차량일 수도 있다. 예를 들어, 제조물은 강철, 알루미늄 등으로 구성된 패널인 재료일 수 있다. 전술한 제조물에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The article of manufacture may be obtained during the manufacturing process or may be obtained after completion of the manufacturing process. For example, in a process for manufacturing a vehicle, the article of manufacture may be a material for producing the vehicle, a part, or a finished vehicle. For example, the product may be a material that is a panel composed of steel, aluminum, or the like. The specific description of the above-described product is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

프로세서(120)는 정상 이미지 및 결함 이미지로부터 패치를 생성/추출할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 이미지로부터 결함 패치를 추출(214)할 수 있다. 프로세서(120)는 정상 이미지 또는 결함 이미지 중 적어도 하나로부터 정상 패치를 추출할 수 있다.The processor 120 may generate/extract a patch from the normal image and the defective image. The processor 120 may extract 214 a defective patch from the defective image. The processor 120 may extract a normal patch from at least one of a normal image or a defective image.

패치는 이미지로부터 추출된 이미지의 적어도 일부의 영역일 수 있다. 패치는 이미지로부터 추출된 하나 이상의 픽셀들의 집합일 수 있다. 프로세서(120)는 이미지로부터 사전 결정된 크기로 패치를 추출할 수 있다. 동일한 학습 데이터 세트에 포함되는 하나 이상의 패치의 크기는 동일할 수 있다. 동일한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키기 위한 하나 이상의 패치의 크기는 동일할 수 있다.The patch may be at least a portion of the image extracted from the image. A patch may be a set of one or more pixels extracted from an image. The processor 120 may extract a patch from the image in a predetermined size. One or more patches included in the same training data set may have the same size. One or more patches for training the same neural network model may have the same size.

결함 패치는 결함 이미지로부터 추출된 패치일 수 있다. 결함 패치는 결함 이미지로부터 추출된 사전 결정된 크기의 패치일 수 있다. 결함 패치는 결함 이미지에 포함된 적어도 하나의 결함 영역을 포함할 수 있다. 결함 이미지는 하나 이상의 결함 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 결함 이미지는 하나 이상의 결함 픽셀을 포함할 수 있다. 결함 패치는 적어도 하나의 결함 픽셀을 포함할 수 있다. 결함 패치는 결함 픽셀 및 결함 픽셀 주위 픽셀들을 포함할 수 있다.The defect patch may be a patch extracted from the defect image. The defect patch may be a patch of a predetermined size extracted from the defect image. The defect patch may include at least one defect area included in the defect image. The defect image may include one or more defect areas. For example, a defective image may include one or more defective pixels. The defective patch may include at least one defective pixel. The defective patch may include a defective pixel and pixels around the defective pixel.

프로세서(120)는 결함 이미지에 포함된 적어도 하나의 결함 영역이 패치의 중심에 포함되도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 영역이 패치의 중심 픽셀에 위치하도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 영역에 포함된 하나 이상의 픽셀 중 일부의 픽셀이 패치의 중심 픽셀과 사전결정된 거리 이내에 위치하도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 이미지에 포함된 결함과 관련된 픽셀이 패치의 중심 픽셀이 되도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 이미지에 라벨링된 하나 이상의 결함 픽셀 중 적어도 하나의 결함 픽셀, 또는 하나 이상의 결함 픽셀들의 집합이 결함 패치의 중심에 위치하도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 이미지에 포함된 결함 영역의 중심부가 결함 패치의 중심부에 위치하도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 예를 들어, 결함 영역의 중심부는 무게중심, 결함 영역의 내심 등일 수 있으나 본 개시는 이에 제한되지 않는다. 본 개시에서 중심부는 일정한 영역의 중심이 되는 픽셀로부터 사전결정된 거리 이내의 픽셀 영역을 의미할 수 있다. The processor 120 may extract the defective patch so that at least one defective area included in the defective image is included in the center of the patch. The processor 120 may extract the defective patch so that the defective area is located at the center pixel of the patch. The processor 120 may extract the defective patch so that some of the pixels included in the defective area are located within a predetermined distance from the center pixel of the patch. The processor 120 may extract the defective patch so that the pixel related to the defect included in the defective image becomes the center pixel of the patch. The processor 120 may extract the defective patch such that at least one defective pixel, or a set of one or more defective pixels, among one or more defective pixels labeled on the defective image is located at the center of the defective patch. The processor 120 may extract the defective patch so that the center of the defective area included in the defective image is located at the center of the defective patch. For example, the center of the defective area may be a center of gravity, an inner center of the defective area, etc., but the present disclosure is not limited thereto. In the present disclosure, the center may mean a pixel area within a predetermined distance from a pixel serving as the center of a certain area.

프로세서(120)는 결함 이미지에 포함된 적어도 하나의 결함 영역이 패치의 경계에 포함되도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 이미지에 포함된 하나 이상의 결함 픽셀 중 적어도 하나의 결함 픽셀이 패치의 경계에 포함되도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 이미지에 라벨링된 하나 이상의 결함 픽셀 중 적어도 하나의 결함 픽셀, 또는 하나 이상의 결함 픽셀들의 집합이 결함 패치의 경계에 위치하도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 결함 영역의 중심부 또는 경계부가 패치의 경계에 포함되도록 할 수 있다. 본 개시에서 경계부는 이미지의 가장자리로부터 사전결정된 거리 이내의 픽셀 영역을 의미할 수 있다. The processor 120 may extract the defective patch so that at least one defective area included in the defective image is included in the boundary of the patch. The processor 120 may extract the defective patch so that at least one defective pixel among one or more defective pixels included in the defective image is included in the boundary of the patch. The processor 120 may extract the defective patch such that at least one defective pixel or a set of one or more defective pixels among the one or more defective pixels labeled on the defective image is located at the boundary of the defective patch. For example, the processor 120 may allow the center or boundary of the defective area to be included in the boundary of the patch. In the present disclosure, the boundary may mean a pixel area within a predetermined distance from the edge of the image.

프로세서(120)는 결함 이미지에 포함된 사전 결정된 영역 개수 이상의 결함 영역이 패치에 포함되도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 이미지에 포함된 하나 이상의 결함 픽셀 중 사전 결정된 개수 이상의 결함 픽셀이 패치에 포함되도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 5개 이상의 결함과 관련된 픽셀이 패치에 포함되도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 전술한 결함 패치에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이제 제한되지 않는다.The processor 120 may extract the defective patch so that the defective area having a predetermined number of areas or more included in the defective image is included in the patch. The processor 120 may extract the defective patch so that a predetermined number or more of defective pixels among one or more defective pixels included in the defective image are included in the patch. For example, the processor 120 may extract the defective patch so that pixels related to five or more defects are included in the patch. The detailed description of the above-described defective patch is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

프로세서(120)는 결함 이미지에 포함된 사전 결정된 연속 개수 이상의 나란히 배치된 결함 영역이 패치에 포함되도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 이미지에 포함된 사전 결정된 개수 이상의 연속적으로 나란히 배치된 결함 픽셀들이 패치에 포함되도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 이미지에 포함된 하나 이상의 픽셀들 중 연속적으로 나란히 배치된 3개 이상의 픽셀들의 집합이 패치에 포함되도록 결함 패치를 추출할 수 있다. 전술한 결함 패치에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이제 제한되지 않는다.The processor 120 may extract the defective patch so that the defect regions arranged in parallel with a predetermined continuous number or more included in the defect image are included in the patch. The processor 120 may extract the defective patch so that the defective pixels that are consecutively arranged in parallel with a predetermined number or more included in the defective image are included in the patch. The processor 120 may extract the defective patch so that a set of three or more pixels that are sequentially arranged in parallel among one or more pixels included in the defective image is included in the patch. The detailed description of the above-described defective patch is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

프로세서(120)는 결함 이미지 및 정상 이미지 각각을 전처리(240)할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 패치를 추출한 이후의 결함 이미지를 전처리할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 이미지에서 결함 패치를 추출하고 남은 나머지 영역들을 전처리할 수 있다. 전처리 방법에 관하여 도 5 내지 도 7을 참조하여 후술하여 설명한다. 또는, 프로세서(120)는 결함 패치에 대해서도 전처리를 수행할 수 있다.The processor 120 may preprocess 240 each of the defective image and the normal image. The processor 120 may pre-process the defective image after extracting the defective patch. The processor 120 may extract the defective patch from the defect image and pre-process the remaining areas. The pretreatment method will be described later with reference to FIGS. 5 to 7. Alternatively, the processor 120 may perform pre-processing even on the defective patch.

프로세서(120)는 전처리된 결함 이미지 또는 정상 이미지 중 적어도 하나로부터 정상 패치를 추출(250)할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 패치를 추출하고 남은 나머지 영역들을 전처리한 이미지로부터 정상 패치를 추출할 수 있다. 프로세서(120)는 정상 이미지를 전처리한 이후 정상 패치를 추출할 수 있다. 정상 패치는 결함 이미지에 포함된 하나 이상의 결함 영역을 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 정상 패치는 결함 이미지에 포함된 결함 픽셀을 포함하지 않는 영역일 수 있다. 정상 패치는 정상 이미지로부터 추출된 패치일 수 있다. 정상 패치는 결함 픽셀이 아닌 정상 픽셀들을 포함할 수 있다. 또는, 정상 패치는 중심에 정상 픽셀을 포함할 수 있고, 그리고 중심의 정상 픽셀과 그 주위의 픽셀들을 포함할 수 있다. 전술한 패치에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The processor 120 may extract 250 a normal patch from at least one of a preprocessed defect image or a normal image. The processor 120 may extract the defective patch and extract the normal patch from the image obtained by preprocessing the remaining areas. The processor 120 may extract the normal patch after preprocessing the normal image. A normal patch may not include one or more defective regions included in the defective image. For example, the normal patch may be a region that does not include defective pixels included in the defective image. The normal patch may be a patch extracted from the normal image. The normal patch may include normal pixels that are not defective pixels. Alternatively, the normal patch may include a normal pixel at the center, and may include a normal pixel at the center and pixels around it. Specific description of the above-described patch is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

정상 이미지 및 결함 이미지 각각은 하나 이상의 패치들로 분리될 수 있다.Each of the normal image and the defective image can be separated into one or more patches.

프로세서(120)는 이미지들로부터 추출된 하나 이상의 패치들 중 적어도 일부의 패치들을 이용하여 학습 데이터 세트를 구성(260)할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 이미지로부터 추출된 결함 패치를 포함하도록 학습 데이터 세트를 구성할 수 있다. 프로세서(120)는 전처리된 결함 패치를 포함하도록 학습 데이터 세트를 구성할 수도 있다. 결함 패치에 대한 전처리 방법은 이미지에 대한 전처리 방법과 동일할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 이미지 또는 정상 이미지 중 적어도 하나로부터 추출된 정상 패치를 포함하도록 학습 데이터 세트를 구성할 수 있다.The processor 120 may configure 260 a training data set using at least some of the one or more patches extracted from the images. The processor 120 may configure the training data set to include the defect patch extracted from the defect image. The processor 120 may configure the training data set to include the preprocessed defective patch. The preprocessing method for the defective patch may be the same as the preprocessing method for the image. The processor 120 may configure the training data set to include a normal patch extracted from at least one of a defective image or a normal image.

학습 데이터 세트는 뉴럴 네트워크 모델의 학습을 위해 사용되는 데이터들의 집합일 수 있다. 학습 데이터 세트는 하나 이상의 학습 데이터를 포함할 수 있다. 학습 데이터는 뉴럴 네트워크의 입력이 되는 이미지 및 이미지의 분류 결과를 포함할 수 있다. 또는, 학습 데이터는 뉴럴 네트워크의 입력이 되는 패치 및 패치의 분류 결과를 포함할 수 있다. 학습 데이터 세트로 학습된 뉴럴 네트워크 모델은 이미지를 분류할 수 있다. 학습 데이터 세트로 학습된 뉴럴 네트워크 모델은 이미지를 정상 이미지 또는 결함 이미지로 분류할 수 있다. 학습 데이터 세트는 뉴럴 네트워크가 결함을 검출할 수 있도록 결함 이미지 또는 결함 패치를 포함할 수 있다. 학습 데이터 세트는 뉴럴 네트워크가 결함을 검출할 수 있도록 정상 이미지 또는 정상 패치를 포함할 수 있다. 학습 데이터 세트는 예를 들어, 수만개의 이미지 또는 패치를 포함할 수 있다. 학습 데이터 세트는 예를 들어, MNIST(Modified National Institute of Standards and Technology database) 데이터 세트, CIFAR-10(Canadian Institute For Advanced Research-10) 데이터 세트, ImageNet 데이터 세트일 수 있다. 학습 데이터 세트는 클래스 별로 균형 잡힌(well-balanced) 개수의 학습 데이터를 포함할 수 있다. 전술한 학습 데이터 세트에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The training data set may be a set of data used for training a neural network model. The training data set may include one or more training data. The training data may include an image that is an input of a neural network and a result of classification of the image. Alternatively, the training data may include a patch that is an input of a neural network and a result of classification of the patch. A neural network model trained with a training data set can classify images. The neural network model trained with the training data set can classify the image as a normal image or a defective image. The training data set may include defect images or defect patches so that the neural network can detect defects. The training data set may include normal images or normal patches so that the neural network can detect defects. The training data set may contain tens of thousands of images or patches, for example. The training data set may be, for example, a Modified National Institute of Standards and Technology database (MNIST) data set, a Canadian Institute For Advanced Research-10 (CIFAR-10) data set, or an ImageNet data set. The training data set may include a well-balanced number of training data for each class. Detailed description of the above-described training data set is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

학습 데이터 세트는 이미지의 분류를 위해, 분류 클래스 별 균형 잡힌 개수의 학습 데이터를 포함할 수 있다. 학습 데이터 세트에 포함된 결함 패치 개수 및 정상 패치 개수의 비율은 사전 결정된 균형 비율에 의해 결정될 수 있다. 사전 결정된 균형 비율은 뉴럴 네트워크 모델의 분류 성능을 향상시키기 위한 최적화된 비율일 수 있다. 예를 들어, 사전 결정된 비율은, 정상 패치 및 비정상 패치 각각에 대해서 1 대 1일 수 있다. 예를 들어, 학습 데이터 세트는 각각 동일한 개수의 정상 패치 및 비정상 패치를 포함할 수 있다. 전술한 학습 데이터 세트에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The training data set may include a balanced number of training data for each classification class to classify images. The ratio of the number of defective patches and the number of normal patches included in the training data set may be determined by a predetermined balance ratio. The predetermined balance ratio may be an optimized ratio for improving the classification performance of the neural network model. For example, the predetermined ratio may be 1 to 1 for each of a normal patch and an abnormal patch. For example, the training data set may each include the same number of normal patches and abnormal patches. Detailed description of the above-described training data set is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

전술한 바와 같이 둘 이상의 클래스들 각각에 대응되는 학습 데이터의 개수가 불균형한 경우, 학습 능률에 심각한 문제가 있을 수 있다. 정상 이미지 및 결함 이미지를 이용하여 학습 데이터 세트를 구축하는 것 대신, 정상 패치 및 결함 패치를 이용하여 학습 데이터 세트를 구축함으로써, 복수의 결함 패치들을 획득할 수 있다. 즉, 결함 이미지를 이용하여 학습 데이터 세트를 구축하는 경우 보다, 결함 패치들을 이용하여 학습 데이터 세트를 구축하는 경우, 결함 클래스와 관련된 학습 데이터들을 더 많이 포함할 수 있다. 따라서, 이미지 대신 패치들을 이용하여 학습 데이터 세트를 구축하는 경우, 클래스 간의 불균형 문제를 해소할 수 있다.As described above, when the number of learning data corresponding to each of two or more classes is unbalanced, there may be a serious problem in learning efficiency. Instead of constructing the training data set using the normal image and the defective image, a plurality of defective patches can be obtained by constructing the training data set using the normal patch and the defective patch. That is, when a training data set is constructed using defect patches, more training data related to a defect class may be included than when a training data set is constructed using defect images. Therefore, when a training data set is constructed using patches instead of images, the imbalance problem between classes can be solved.

프로세서(120)는 학습 데이터 세트를 이용하여 뉴럴 네트워크 모델을 학습(270)시킬 수 있다.The processor 120 may train 270 a neural network model using the training data set.

본 개시의 뉴럴 네트워크 모델은 교사 학습 모델로 구성될 수 있다. 교사 학습 모델로 구성되는 본 개시의 실시예에서, 교사 학습 모델은 정상 패치 또는 비정상 패치를 입력으로 받고 출력으로 정상 패치 또는 비정상 패치에 대한 결함 여부를 출력할 수 있다. 교사 학습 모델은 학습 데이터 세트에 포함된 학습 정상 패치, 학습 비정상 패치 및 이들에 라벨링된 결함 여부를 이용하여 학습될 수 있다.The neural network model of the present disclosure may be configured as a teacher learning model. In an embodiment of the present disclosure configured as a teacher learning model, the teacher learning model may receive a normal patch or an abnormal patch as an input and output whether a normal patch or an abnormal patch is defective. The teacher learning model may be trained using a learning normal patch, a learning abnormal patch, and whether or not there is a defect labeled thereon.

본 개시의 뉴럴 네트워크 모델은 비교사 학습 모델로 구성될 수 있다. 비교사 학습 모델은 입력 데이터를 클러스터링 할 수 있는 모델을 포함할 수 있다. 비교사 학습 모델은 예를 들어, 입력 데이터를 복원하는 뉴럴 네트워크로 구성된 모델일 수 있다. 비교사 학습 모델은 예를 들어, 오토인코더를 포함할 수 있다. 비교사 학습 모델은 학습 정상 패치 또는 비정상 패치, 및 학습 입력 데이터에 매칭된 결함 여부를 이용하여 학습될 수 있다.The neural network model of the present disclosure may be configured as a comparative history learning model. The comparative history learning model may include a model capable of clustering input data. The comparative history learning model may be, for example, a model composed of a neural network that restores input data. The comparative history learning model may include, for example, an autoencoder. The non-satellite learning model may be trained using a training normal patch or an abnormal patch, and whether a defect matched with the training input data.

본 개시의 뉴럴 네트워크 모델의 구체적인 구성에 관한 설명은 본 출원에서 전체가 참조로서 통합되는 미국 등록 특허 US9870768B2에서 보다 구체적으로 논의된다.A description of the specific configuration of the neural network model of the present disclosure is discussed in more detail in US Patent No. US 9870768B2, which is incorporated by reference in its entirety in this application.

이미지의 결함 여부의 판단을 위하여 결함 임계 개수가 결정(280)될 수 있다. 결함 임계 개수는 이미지를 결함 이미지로 결정하기 위한, 하나의 이미지에 포함된 결함 패치의 임계 개수일 수 있다. 추론 단계에서, 하나의 이미지에 포함된 복수의 패치들 중 결함 임계 개수 이상 패치가 결함 패치인 경우, 프로세서(120)는 해당 이미지를 결함 이미지로 결정할 수 있다. 예를 들어, 결함 임계 개수가 5개이고, 이미지로부터 분리된 복수의 패치들 중 결함 패치가 5개 이상인 경우, 프로세서(120)는 해당 이미지를 결함 이미지로 결정할 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 하나의 이미지에 포함된 복수의 패치들 중 결함 임계 개수 미만의 패치가 결함 패치인 경우, 프로세서(120)는 해당 이미지를 정상 이미지로 결정할 수 있다. 전술한 결함 임계 개수에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.In order to determine whether the image is defective, a threshold number of defects may be determined 280. The threshold number of defects may be a threshold number of defect patches included in one image for determining the image as a defect image. In the inferencing step, when a patch having a defect threshold number or more among a plurality of patches included in one image is a defective patch, the processor 120 may determine the corresponding image as a defective image. For example, when the threshold number of defects is 5 and the number of defective patches is 5 or more among the plurality of patches separated from the image, the processor 120 may determine the corresponding image as the defect image. Alternatively, the processor 120 may determine the image as a normal image when a patch with less than the defect threshold number among the plurality of patches included in one image is a defective patch. The detailed description of the above-described defect threshold number is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 일 실시예에 따라 결함 임계 개수는 학습된 뉴럴 네트워크 모델에 의해 결정될 수 있다. 프로세서(120)는 학습 데이터 세트 및 학습된 뉴럴 네트워크 모델에 의해 결함 임계 개수를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 하나 이상의 결함 이미지를 각각 학습된 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 연산할 수 있다. 프로세서(120)는 학습된 뉴럴 네트워크 모델에서 하나 이상의 결함 이미지 각각에 대해 결함 패치로 결정된 패치의 개수를 확인할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 이미지들에 포함된 결함 패치의 개수를 기초로 결함 임계 개수를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 예를 들어, 결함 이미지에 포함된 결함 패치의 최소 개수를 결함 임계 개수로 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 학습된 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 연산하여 복수의 결함 이미지들에 포함된 결함 패치를 각각 5, 7, 10, 6, 13개 로 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 결과를 기초로 결함 패치의 개수가 최소 5개 포함된 이미지의 경우 결함 이미지로 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 결함 임계 개수를 5개로 결정할 수 있다. 전술한 결함 임계 개수에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment of the present disclosure, the number of defect thresholds may be determined by a learned neural network model. The processor 120 may determine the number of defect thresholds based on the training data set and the learned neural network model. The processor 120 may calculate one or more defect images using each learned neural network model. The processor 120 may check the number of patches determined as defective patches for each of one or more defect images in the learned neural network model. The processor 120 may determine the defect threshold number based on the number of defective patches included in the defective images. The processor 120 may determine, for example, the minimum number of defective patches included in the defective image as the defect threshold number. For example, the processor 120 may determine 5, 7, 10, 6, and 13 defect patches included in the plurality of defect images by calculating using the learned neural network model. The processor 120 may determine an image including at least five defective patches as a defective image based on the result. The processor 120 may determine the number of defect thresholds as five. The detailed description of the above-described defect threshold number is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

이하에서는 학습된 뉴럴 네트워크 모델의 추론 방법에 관하여 설명한다. 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 결함 검출을 위해 모델을 연산하는 방법을 예시적으로 도시한 순서도이다.Hereinafter, a method of inferring the learned neural network model will be described. 3 is a flowchart illustrating a method of calculating a model for defect detection according to an embodiment of the present disclosure.

프로세서(120)는 분류 대상 이미지를 수신(810)할 수 있다. 분류 대상 이미지는 정상 또는 결함에 대한 정보가 없는 이미지일 수 있다. 분류 대상 이미지는 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 정상 또는 결함에 대한 판단이 필요한 이미지일 수 있다. 분류 대상 이미지는 제조 공정과 관련하여 획득된 이미지일 수 있다. 분류 대상 이미지는 제조 공정과 관련하여 제조물을 촬영한 이미지일 수 있다. 분류 대상 이미지는 제조 공정 완료 후, 또는 제조 공정 중 제조물을 촬영한 이미지일 수 있다.The processor 120 may receive 810 an image to be classified. The image to be classified may be an image without information on normal or defect. The image to be classified may be an image requiring determination of normality or defect using a neural network model. The image to be classified may be an image obtained in connection with a manufacturing process. The classification target image may be an image photographing a product in connection with a manufacturing process. The image to be classified may be an image photographed after completion of the manufacturing process or during the manufacturing process.

프로세서(120)는 분류 대상 이미지를 전처리(820)할 수 있다. 추론 과정에서의 분류 대상 이미지에 대한 전처리와 학습 데이터에 포함된 이미지에 대한 전처리는 유사한 방법으로 수행될 수 있다. The processor 120 may pre-process 820 the image to be classified. The pre-processing for the image to be classified in the inference process and the pre-processing for the image included in the training data can be performed in a similar manner.

프로세서(120)는 분류 대상 이미지로부터 하나 이상의 패치들을 추출(830)할 수 있다. 프로세서(120)는 분류 대상 이미지로부터 사전 결정된 크기의 패치들을 추출할 수 있다.The processor 120 may extract 830 one or more patches from the image to be classified. The processor 120 may extract patches of a predetermined size from the image to be classified.

프로세서(120)는 하나 이상의 패치들을 학습된 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 연산(840)할 수 있다. 프로세서(120)는 하나 이상의 패치들 각각을 학습된 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 정상 또는 결함으로 분류할 수 있다. 프로세서(120)는 패치에 적어도 하나의 결함 영역이 포함되어 있을 경우, 패치를 결함 패치로 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 패치의 중심 영역이 결함 영역인 경우, 패치를 결함 패치로 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 패치의 경계 영역이 결함 영역인 경우, 패치를 결함 패치로 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 패치에 포함된 사전 결정된 개수 이상의 영역이 결함 영역인 경우, 패치를 결함 패치로 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 패치에 포함된 사전 결정된 연속 개수 이상의 나란히 배치된 영역이 결함 영역인 경우, 패치를 결함 패치로 결정할 수 있다.The processor 120 may calculate 840 one or more patches using the learned neural network model. The processor 120 may classify each of the one or more patches as normal or defective using the learned neural network model. When the patch includes at least one defective area, the processor 120 may determine the patch as the defective patch. When the central region of the patch is the defective area, the processor 120 may determine the patch as the defective patch. When the boundary area of the patch is a defective area, the processor 120 may determine the patch as a defective patch. The processor 120 may determine the patch as a defective patch when a predetermined number or more of the areas included in the patch are defective areas. The processor 120 may determine the patch as the defective patch when the areas arranged in parallel with a predetermined number of consecutive or more included in the patch are defective areas.

프로세서(120)는 하나의 분류 대상 이미지로부터 추출된 복수의 패치들에 대한 정상 또는 결함 분류 결과를 이용하여 분류 대상 이미지의 결함 여부를 결정(850)할 수 있다. 프로세서(120)는 복수의 패치들에 대한 정상 또는 결함 분류 결과를 종합하여, 하나의 분류 대상 이미지의 결함 여부를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 분류 대상 이미지로부터 추출된 패치들 중, 결함 임계 개수 이상의 패치들이 결함 패치로 결정된 경우, 분류 대상 이미지를 결함이 포함된 결함 이미지로 결정할 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 분류 대상 이미지로부터 추출된 패치들 중, 결함 임계 개수 미만의 패치들이 결함 패치로 결정된 경우, 분류 대상 이미지를 결함이 포함되지 않은 정상 이미지로 결정할 수 있다. 예를 들어, 결함 임계 개수가 5개이고, 뉴럴 네트워크 모델이 분류 대상 이미지로부터 추출된 패치들 중 6개의 패치를 결함 패치로 결정한 경우, 분류 대상 이미지는 결함 이미지로 결정될 수 있다. 전술한 추론 방법에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The processor 120 may determine 850 whether or not the classification target image is defective using the normal or defect classification results of a plurality of patches extracted from one classification target image. The processor 120 may determine whether one classification target image is defective by synthesizing the normal or defective classification results of the plurality of patches. The processor 120 may determine the classification target image as a defect image including a defect when it is determined that patches having a threshold number of defects or more among the patches extracted from the classification target image are defective patches. Alternatively, the processor 120 may determine the classification target image as a normal image that does not contain any defects when it is determined that among the patches extracted from the classification target image, which have less than the defect threshold number, are defective patches. For example, if the threshold number of defects is 5 and the neural network model determines 6 of the patches extracted from the classification target image as defective patches, the classification target image may be determined as the defect image. Detailed description of the above-described reasoning method is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 결함 검출을 위해 이미지에서 패치를 추출하는 방법을 예시적으로 도시한 도면이다. 도 4는 원본 이미지(300), 원본 이미지로부터 패치를 추출하기 위한 일부 영역(310) 및 원본 이미지로부터 추출된 패치(320)를 예시적으로 도시한다. 패치는 다양한 크기일 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따라, 패치의 크기는 사람에 의해 결정될 수 있다. 또는, 패치의 크기는 컴퓨팅 장치의 연산에 의해 결정될 수 있다. 패치의 크기는 뉴럴 네트워크 모델의 하이퍼 파라미터(또는, 프리 파라미터(free parameter))와 연관될 수 있다. 일반적으로, 패치의 크기가 너무 작으면, 결함과 관련한 정보를 담기에 충분하지 않을 수 있다. 그리고, 패치의 크기가 너무 크면, 뉴럴 네트워크 모델의 학습 및 추론에 시간, 비용 또는 컴퓨팅 파워의 소모가 너무 클 수 있다. 또한, 패치의 크기가 너무 크면, 하나의 이미지에서 추출될 수 있는 패치의 개수가 너무 적어서, 충분한 학습 데이터를 획득하는데 어려움이 있을 수 있다. 4 is a diagram illustrating a method of extracting a patch from an image for defect detection according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 4 exemplarily shows an original image 300, a partial region 310 for extracting a patch from the original image, and a patch 320 extracted from the original image. Patches can be of various sizes. According to an embodiment of the present disclosure, the size of the patch may be determined by a person. Alternatively, the size of the patch may be determined by an operation of the computing device. The size of the patch may be associated with a hyper parameter (or free parameter) of the neural network model. In general, if the size of the patch is too small, it may not be sufficient to contain information about the defect. In addition, if the size of the patch is too large, time, cost, or computing power may be consumed too much for training and inference of a neural network model. In addition, if the size of the patch is too large, the number of patches that can be extracted from one image is too small, and it may be difficult to obtain sufficient training data.

이하에서는 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하여 이미지 또는 패치를 전처리하는 방법에 관하여 설명한다. 도 5 내지 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 결함 검출을 위한 전처리 방법을 예시적으로 도시한 도면이다.Hereinafter, a method of preprocessing an image or patch will be described with reference to FIGS. 5, 6 and 7. 5 to 7 are views exemplarily illustrating a preprocessing method for detecting a defect according to an embodiment of the present disclosure.

전처리(240)는 4개의 단계로 구성될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 전처리(240)는 이미지에 대한 임계처리(thresholding) 단계, 인버스(inverse) 단계, 오프닝(opening) 단계 및 차이 연산(differential) 단계를 포함할 수 있다.The pre-processing 240 can be composed of four steps. The preprocessing 240 according to an embodiment of the present disclosure may include a thresholding step, an inverse step, an opening step, and a differential operation step for an image.

프로세서(120)는 원본 이미지 X(242)에 임계처리를 할 수 있다. 프로세서(120)는 원본 이미지 X(242)에 임계처리를 하여, 바이너리 이미지 X'(244)을 생성할 수 있다. 이미지에 대한 임계처리는 이미지를 바이너리화(binary, 이진화) 하는 방법일 수 있다. 바이너리 이미지는 이미지를 두가지의 클래스로 표시(two class classification)한 이미지일 수 있다. 예를 들어, 바이너리 이미지는 이미지의 각각의 픽셀을 일정한 기준에 따라서 분류하여 나타낸 이미지 일 수 있다. 예를 들어, 바이너리 이미지는 이미지를 흑 또는 백으로 표시한 이미지일 수 있다. 예를 들어, 바이너리 이미지는 이미지에 포함된 픽셀 값을 0 또는 1로 설정한 이미지일 수 있다. 프로세서(120)는 이미지의 픽셀 값과 사전 결정된 임계 값을 비교할 수 있다. 프로세서(120)는 사전 결정된 임계 값 이상의 픽셀 값을 가지는 픽셀을 제 1 클래스로 분류할 수 있다. 프로세서(120)는 사전 결정된 임계 값 미만의 픽셀 값을 가지는 픽셀을 제 2 클래스로 분류할 수 있다. 제 1 클래스와 제 2 클래스는 예를 들어, 값이 0 또는 1이거나, 색상이 흑 또는 백일 수 있다. 이미지에 대한 임계처리는 예를 들어, 전역 고정 이진화(Global fixed thresholding), 지역 가변 이진화(Locally adaptive thresholding), 히스테레시스 이진화(Hysteresis thresholding)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 회색조(greyscale)의 이미지에 임계처리를 하여 흑백의 바이너리 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 원본 이미지 X(242)는 회색조의 이미지일 수 있다. 전술한 이미지 임계 처리에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The processor 120 may perform critical processing on the original image X242. The processor 120 may generate a binary image X'244 by thresholding the original image X 242. Thresholding on an image may be a method of binaryizing an image. The binary image may be an image obtained by classifying an image into two classes. For example, the binary image may be an image in which each pixel of the image is classified according to a certain criterion. For example, the binary image may be an image in which the image is displayed in black or white. For example, the binary image may be an image in which a pixel value included in the image is set to 0 or 1. The processor 120 may compare the pixel value of the image with a predetermined threshold value. The processor 120 may classify pixels having a pixel value equal to or greater than a predetermined threshold value into a first class. The processor 120 may classify pixels having a pixel value less than a predetermined threshold value into a second class. The first class and the second class may have a value of 0 or 1, or a color of black or white, for example. Thresholding for an image may include, for example, global fixed thresholding, locally adaptive thresholding, and hysteresis thresholding. For example, the processor 120 may generate a black and white binary image by performing thresholding on a grayscale image. For example, the original image X242 may be a grayscale image. The detailed description of the above-described image thresholding is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

이미지 X'(244)는 바이너리 이미지일 수 있다. 이미지 X'(244)는 두개의 값으로 표시되는 이미지일 수 있다. 예를 들어, 이미지 X'(244)에 포함된 픽셀들은 검정색(8 비트 색상 표현에서 0으로 표시) 또는 흰색(8 비트 색상 표현에서 255로 표시)으로 표시될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이미지 X'(244)는 검정, 흰색 이외의 다른 2개의 클래스로도 표현될 수 있다.Image X'244 may be a binary image. The image X'244 may be an image displayed with two values. For example, pixels included in the image X'244 may be displayed as black (indicated as 0 in 8-bit color representation) or white (indicated as 255 in 8-bit color representation). As described above, the image X'244 may also be expressed in two classes other than black and white.

프로세서(120)는 바이너리 이미지 X'(244)를 인버스 할 수 있다. 프로세서(120)는 바이너리 이미지 X'(244)를 인버스 하여, 인버스 된 이미지 X''(246)을 생성할 수 있다. 바이너리 이미지에 대한 인버스는, 바이너리 이미지에 포함된 바이너리 값을 역전하는 것일 수 있다. 바이너리 이미지에 대한 인버스는, 바이너리 이미지의 픽셀들의 클래스들을 역전하는 것일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 바이너리 이미지에 포함된 픽셀 값을 0에서 1로 변환하고, 그리고 1에서 0으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 바이너리 이미지에 포함된 픽셀의 색상을 흰색에서 검정색으로 변환하고, 그리고 검정색에서 흰색으로 변환할 수 있다.The processor 120 may inverse the binary image X'244. The processor 120 may inverse the binary image X'244 to generate the inverted image X'' 246. The inverse of the binary image may be to reverse the binary value included in the binary image. Inverse to a binary image may be to reverse the classes of pixels of the binary image. For example, the processor 120 may convert a pixel value included in a binary image from 0 to 1, and convert from 1 to 0. For example, the processor 120 may convert a color of a pixel included in a binary image from white to black, and convert from black to white.

프로세서(120)는 인버스 된 이미지 X''(246)를 오프닝할 수 있다. 프로세서(120)는 인버스 된 이미지 X''(246)를 오프닝하여 오프닝된 이미지 X'''(248)를 생성할 수 있다. 오프닝 연산에 관하여 설명하기 위하여 우선, 부식(erosion) 및 팽창(dilation)에 관하여 설명한다.The processor 120 may open the inverse image X'' 246. The processor 120 may generate the opened image X''' 248 by opening the inverse image X'' 246. In order to describe the opening operation, first, erosion and dilation will be described.

부식 및 팽창은 이미지에 수행되는 연산일 수 있다. 부식 및 팽창 연산에 관하여 이하에서는 도 7을 참조하여 설명한다. 부식 및 팽창 연산은 바이너리 이미지에 수행될 수 있다. 부식 및 팽창 연산은 바이너리 이미지 및 커널과 관련될 수 있다. 커널은 행렬의 크기일 수 있다. 커널은 예를 들어, 사각형 또는 원형일 수 있다. 바이너리 이미지 및 커널은 픽셀 매트릭스(matrix)로 표현될 수 있다. 바이너리 이미지는 예를 들어, 800 * 600 픽셀 매트릭스, 200 * 300 픽셀 매트릭스 등일 수 있다. 커널은 예를 들어, 5 * 5 픽셀 매트릭스, 15 * 15 픽셀 매트릭스 등일 수 있다. 커널은 부식 또는 팽창 연산을 수행하기 위하여 컨벌루션(convolution) 작업과 유사하게, 바이너리 이미지 상에서 슬라이딩(sliding) 할 수 있다. 도 7을 참조하면, 8 * 8 픽셀 매트릭스의 바이너리 이미지(701) 및 3 * 3 픽셀 매트릭스의 커널(710)이 도시되어 있다. 도 7은 부식 연산의 일 실시예를 도시한 도면이다. 부식은 커널(710)의 범위 내에서 이루어 지는 작업일 수 있다. 부식 연산은 예를 들어, 커널(710) 9칸의 픽셀 값이 모두 1이면, 9칸의 픽셀 값을 그대로 1로 이미지에 기록하는 연산일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 커널(710) 9칸의 픽셀 값 중 적어도 하나가 0이면, 9칸의 픽셀 값을 모두 0으로 이미지에 기록할 수 있다. 또는, 예를 들어, 커널(710) 9칸의 픽셀 값 중 적어도 하나가 0이면, 9칸 중 중심 픽셀 값을 0으로 이미지에 기록할 수도 있다. 예를 들어, 도 7의 제 1 이미지(701)의 커널(710) 9칸의 픽셀 값 중 0이 6개가 포함되어 있으므로, 프로세서(120)는 9칸의 픽셀 값을 모두 0으로 기록하여 제 2 이미지(702)를 생성할 수 있다. 제 3 이미지(703)의 커널(710) 9칸의 픽셀 값이 모두 1이므로, 프로세서(120)는 9칸의 픽셀 값을 그대로 1로 기록하여 제 4 이미지(704)를 생성할 수 있다. 프로세서(120)는 제 5 이미지(705)의 커널(710) 9칸의 픽셀 값도 모두 0으로 표시하여 제 6 이미지(706)를 생성할 수 있다. 프로세서(120)는 이미지에 대해 부식 연산을 반복하여 최종 이미지(707)를 출력할 수 있다. 최종 이미지(707)는 제 1 이미지(701)에 대해 부식 연산을 반복하여, 1의 범위가 작아진 이미지이다. 팽창 연산은 부식 연산과 반대의 연산일 수 있다. 팽창 연산은 예를 들어, 커널(710) 9칸의 픽셀 값 중 적어도 하나가 1이면, 9칸의 픽셀 값을 모두 1로 이미지에 기록하는 연산일 수 있다. 또는, 예를 들어, 커널(710) 9칸의 픽셀 값 중 적어도 하나가 1이면, 9칸의 픽셀 중 중심 픽셀 값을 1로 이미지에 기록하는 연산일 수 있다. 제 1 이미지(701)에 대해 팽창 연산을 반복하는 경우, 1의 범위가 커질 수 있다. 즉, 부식 연산은 바이너리 이미지에서 흰색 영역을 증가시킬 수 있다. 부식 연산은 전경(foreground) 물체의 크기 또는 두께를 증가시킬 수 있다. 팽창 연산은 바이너리 이미지에서 흑색 영역을 증가시킬 수 있다. 팽창 연산은 전경 물체의 크기 또는 두께를 감소시킬 수 있다. 팽창 연산은 배경(background)의 크기를 증가시킬 수 있다. 전술한 부식 및 팽창에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.Corrosion and expansion can be operations performed on the image. The corrosion and expansion calculation will be described below with reference to FIG. 7. Corrosion and expansion operations can be performed on binary images. Corrosion and expansion operations can be associated with binary images and kernels. The kernel can be the size of the matrix. The kernel can be square or circular, for example. The binary image and kernel may be expressed as a pixel matrix. The binary image may be, for example, an 800*600 pixel matrix, a 200*300 pixel matrix, or the like. The kernel may be, for example, a 5*5 pixel matrix, a 15*15 pixel matrix, or the like. The kernel can slide on a binary image, similar to a convolution operation to perform a corrosion or expansion operation. Referring to FIG. 7, a binary image 701 of an 8 * 8 pixel matrix and a kernel 710 of a 3 * 3 pixel matrix are shown. 7 is a diagram showing an embodiment of a corrosion operation. Corrosion may be an operation performed within the range of the kernel 710. The corrosion operation may be, for example, an operation of writing the pixel values of 9 cells as 1 to the image as they are if the pixel values of 9 cells of the kernel 710 are all 1s. For example, if at least one of the pixel values of 9 spaces of the kernel 710 is 0, the processor 120 may write all of the pixel values of 9 spaces as 0 in the image. Alternatively, for example, if at least one of the pixel values of 9 cells of the kernel 710 is 0, the center pixel value of the 9 cells may be recorded as 0 in the image. For example, since 6 of the pixel values of 9 columns of the kernel 710 of the first image 701 of FIG. 7 are included, the processor 120 records all 9 pixel values as 0 The image 702 can be created. Since the pixel values of 9 columns of the kernel 710 of the third image 703 are all 1, the processor 120 may generate the fourth image 704 by recording the pixel values of 9 columns as 1 as it is. The processor 120 may generate the sixth image 706 by displaying all pixel values of 9 spaces of the kernel 710 of the fifth image 705 as zeros. The processor 120 may output the final image 707 by repeating the corrosion operation on the image. The final image 707 is an image in which the range of 1 is decreased by repeating the corrosion operation on the first image 701. The expansion operation may be an operation opposite to the corrosion operation. The dilation operation may be, for example, an operation of writing all 9 pixel values to 1 in an image if at least one of the pixel values of 9 columns of the kernel 710 is 1. Alternatively, for example, if at least one of the pixel values of 9 columns of the kernel 710 is 1, it may be an operation of writing a center pixel value of 1 of the 9 pixels to the image. When the expansion operation is repeated for the first image 701, the range of 1 may increase. That is, the corrosion operation can increase the white area in the binary image. Corrosion operations can increase the size or thickness of a foreground object. The dilation operation can increase the black area in the binary image. The dilation operation can reduce the size or thickness of the foreground object. The dilation operation can increase the size of the background. The specific description of the above-described corrosion and expansion is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

오프닝은 부식 및 팽창 연산의 조합일 수 있다. 프로세서(120)는 오프닝 연산을 위해, 이미지에 부식 연산을 적용하고, 그리고 그 이후에 팽창 연산을 적용할 수 있다. 오프닝은 이미지에 포함된 노이즈를 제거하기 위한 연산일 수 있다. 오프닝은 이미지의 배경에 포함된 노이즈를 제거하기 위한 연산일 수 있다. 프로세서(120)는 부식 연산을 통해 이미지에 포함된 작은 크기의 피쳐들의 크기를 더 작게 함으로써, 작은 크기의 피쳐들을 제거할 수 있다. 그후, 프로세서(120)는 팽창 연산을 통해 이미지에 포함된 제거되지 않은 피쳐들의 크기를 크게 함으로써, 피쳐들은 원래 크기를 보존할 수 있다. 오프닝은 작은 크기의 피쳐들을 제거하고, 그리고 큰 크기의 피쳐들 만을 남기기 위한 연산일 수 있다. 즉, 오프닝 연산을 통해, 프로세서(120)는 이미지에 포함된 사전 결정된 임계 값 크기 이하의 피쳐들을 제거할 수 있다. 오프닝은 부식 연산 이후 팽창 연산을 수행하므로, 프로세서(120)는 이미지에 포함된 노이즈, 작은 크기 또는 좁은 폭의 피쳐들을 제거할 수 있다. 전술한 오프닝에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The opening can be a combination of corrosion and expansion operations. The processor 120 may apply a corrosion operation to the image for an opening operation, and then apply an expansion operation thereafter. The opening may be an operation for removing noise included in the image. The opening may be an operation for removing noise included in the background of the image. The processor 120 may remove features of a small size by reducing the size of features of a small size included in the image through a corrosion operation. Thereafter, the processor 120 increases the size of the unremoved features included in the image through the expansion operation, so that the features can preserve the original size. Opening can be an operation to remove features of a small size and leave only features of a large size. That is, through the opening operation, the processor 120 may remove features less than or equal to a predetermined threshold size included in the image. Since the opening performs the expansion operation after the corrosion operation, the processor 120 may remove noise, small size, or narrow width features included in the image. The specific description of the above-described opening is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

클로징(closing)은 팽창 및 부식 연산의 조합일 수 있다. 클로징은 오프닝과 반대되는 연산일 수 있다. 프로세서(120)는 클로징 연산을 위해, 이미지에 팽창 연산을 적용하고, 그리고 그 이후에 부식 연산을 적용할 수 있다. 클로징은 전경에 포함된 작은 구멍(hole)들을 제거하기 위한 연산일 수 있다. 클로징은 객체에 포함된 작은 검은 점들을 제거하기 위한 연산일 수 있다. 프로세서(120)는 팽창 연산을 통해, 피쳐들의 크기를 크게할 수 있다. 프로세서(120)는 팽창 연산을 통해, 이미지에 포함된 피쳐들 사이의 좁은 갭(narrow gap)을 제거할 수 있다. 프로세서(120)는 팽창 연산을 통해, 이미지에 포함된 객체 또는 피쳐들의 불균형한 경계를 스무딩(smoothing)할 수 있다. 그후, 프로세서(120)는 부식 연산을 통해 이미지에 포함된 피쳐들의 크기를 작게 함으로써, 피쳐들은 원래 크기를 보존할 수 있다. 즉, 클로징 연산을 통해, 프로세서(120)는 둘 이상의 피쳐들 사이의 거리가 사전 결정된 길이 미만인, 좁은 갭을 제거하거나, 피쳐의 경계를 스무딩할 수 있다. 전술한 클로징에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.Closing can be a combination of expansion and corrosion operations. Closing can be the opposite of opening. The processor 120 may apply an expansion operation to the image for a closing operation, and then apply a corrosion operation thereafter. Closing may be an operation for removing small holes included in the foreground. Closing may be an operation for removing small black dots included in an object. The processor 120 may increase the size of features through an expansion operation. The processor 120 may remove a narrow gap between features included in the image through the expansion operation. The processor 120 may smooth unbalanced boundaries of objects or features included in an image through a dilation operation. Thereafter, the processor 120 reduces the size of the features included in the image through a corrosion operation, so that the features can preserve the original size. That is, through the closing operation, the processor 120 may remove a narrow gap, in which a distance between two or more features is less than a predetermined length, or smooth a boundary of a feature. The detailed description of the above-described closing is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

전술한 부식, 팽창, 오프닝 및 클로징 연산에 관한 설명은 본 출원에서 전체가 참조로서 통합되는 Erosion, dilation and related operators: Mariusz Jankowski, 2006에서 보다 구체적으로 논의된다.Descriptions of the above-described corrosion, expansion, opening and closing operations are discussed in more detail in Erosion, dilation and related operators: Mariusz Jankowski, 2006, which is incorporated by reference in its entirety in this application.

프로세서(120)는 인버스 된 이미지 X''(246)와 오프닝된 이미지 X'''(248) 간의 차이 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 인버스 된 이미지 X''(246)와 오프닝된 이미지 X'''(248) 간의 픽셀 단위(pixel wise) 뺄셈(subtraction) 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 인버스 된 이미지 X''(246)에서 오프닝된 이미지 X'''(248)를 빼서, 전처리된 이미지 X''''(249)를 생성할 수 있다(즉, X'''' = X'' - X'''). 프로세서(120)는 인버스 된 이미지 X''(246)의 픽셀 값에서, 오프닝된 이미지 X'''(248)의 픽셀 값을 뺀 값을, 전처리된 이미지 X''''(249)의 픽셀 값으로 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 인버스 된 이미지 X''(246)와 오프닝된 이미지 X'''(248) 각각의 동일한 위치에 포함된 픽셀 간의 차이 값을, 전처리된 이미지 X''''(249)의 동일한 위치의 픽셀의 값으로 결정할 수 있다.The processor 120 may perform a difference calculation between the inverse image X" 246 and the opened image X"" 248. The processor 120 may perform a pixel-wise subtraction operation between the inverted image X" 246 and the opened image X"" 248. The processor 120 may generate a preprocessed image X'''' 249 by subtracting the opened image X''' 248 from the inverse image X'' 246 (i.e., X'' '' = X''-X'''). The processor 120 subtracts the pixel value of the opened image X''' (248) from the pixel value of the inverse image X'' (246), and the pixel value of the preprocessed image X'''' (249). Can be determined by value. The processor 120 calculates the difference value between the pixels included in the same location of the inverse image X'' 246 and the opened image X'' 248, respectively, of the preprocessed image X'' 249 It can be determined by the value of the pixel at the same location.

프로세서(120)는 전처리된 이미지 X''''(249)로부터 정상 패치를 추출할 수 있다.The processor 120 may extract the normal patch from the preprocessed image X'''' 249.

즉, 전처리 연산은 다음과 같을 수 있다. X' = 임계처리(X), X'' = 인버스(X'), X''' = 오프닝(X''), X'''' = X'' - X'''That is, the preprocessing operation may be as follows. X'= critical processing (X), X'' = inverse (X'), X''' = opening (X''), X'''' = X''-X'''

전처리 연산을 통해, 이미지에 포함된 중요한(non-trivial) 정상 픽셀들은 제 1 클래스 값으로 표시되고, 그리고 나머지 픽셀들은 제 2 클래스 값으로 표시될 수 있다. 예를 들어, 이미지에 포함된 중요한 정상 픽셀들은 흰색으로 표시되고, 그리고 나머지 픽셀들은 검정색으로 표시될 수 있다. 프로세서(120)는 학습에 효과적인 정상 패치들을 추출하기 위하여, 제 1 클래스 값으로 표시된 픽셀들에 기초하여 정상 패치를 추출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 이미지에 포함된 흰색 픽셀들을 포함하도록 정상 패치를 추출할 수 있다. 예를 들어, 원본 이미지의 배경 및 결함(예를 들어, 크랙)이 검정/어두운 색으로 표시되고, 그리고 제조물(예를 들어, 강철 플레이트 판넬)이 흰/밝은 색으로 표시된 경우에 상기와 같은 전처리 연산이 수행될 수 있다. 예를 들어, 흰색 픽셀들이 많이 포함된 정상 패치일수록 뉴럴 네트워크 학습에 대한 성능이 향상될 수 있다. 프로세서(120)는 예를 들어, 전처리된 이미지로부터 제 1 클래스 값을 가지는 사전 결정된 개수 또는 사전 결정된 비율 이상의 픽셀들을 포함하는 정상 패치를 추출할 수 있다. 즉, 이미지로부터 추출된 모든 패치를 학습 데이터로 구성하는 것이 아니라, 전처리된 이미지로부터 제 1 클래스 값을 가지는 정상 패치만을 추출하여 학습 데이터로 구성할 수 있다. 전술한 패치에 관한 구체적인 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.Through a pre-processing operation, non-trivial normal pixels included in the image may be displayed as first class values, and the remaining pixels may be displayed as second class values. For example, important normal pixels included in the image may be displayed in white, and the remaining pixels may be displayed in black. The processor 120 may extract a normal patch based on pixels indicated by a first class value in order to extract normal patches effective for learning. For example, the processor 120 may extract a normal patch to include white pixels included in the image. For example, if the background and defects (e.g. cracks) of the original image are displayed in black/dark color, and the product (e.g., steel plate panel) is displayed in white/light color, then pretreatment as above. Operations can be performed. For example, a normal patch containing more white pixels may improve the performance of neural network training. The processor 120 may extract, for example, a normal patch including pixels having a first class value or more than a predetermined ratio from the preprocessed image. That is, instead of configuring all the patches extracted from the image as training data, only normal patches having the first class value from the preprocessed image may be extracted and configured as training data. Specific description of the above-described patch is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 일 실시예에 따른 전처리는 이미지에 대한 임계처리 단계, 클로징 단계 차이 연산 단계 및 인버스 단계를 포함할 수 있다.The preprocessing according to an embodiment of the present disclosure may include a threshold processing step, a closing step difference calculation step, and an inverse step for an image.

프로세서(120)는 원본 이미지 X에 임계 처리를 하여, 바이너리 이미지 X'를 생성할 수 있다. 프로세서(120)는 바이너리 이미지 X'를 클로징하여 클로징된 이미지 X''를 생성할 수 있다. 프로세서(120)는 바이너리 이미지 X'에서 클로징된 이미지 X''를 빼는 차이 연산을 수행하여, 디프런셜 이미지 X'''(X''' = X' - X'')를 생성할 수 있다. 프로세서(120)는 디프런셜 이미지 X'''에 포함된 바이너리 값을 인버스하여 전처리된 이미지 X''''를 생성할 수 있다. 프로세서(120)는 전처리된 이미지 X''''로부터 정상 패치를 추출할 수 있다.The processor 120 may generate a binary image X'by performing threshold processing on the original image X. The processor 120 may generate a closed image X'' by closing the binary image X'. The processor 120 may generate a differential image X'''(X''' = X'-X'') by performing a difference operation subtracting the closed image X'' from the binary image X'. The processor 120 may generate a preprocessed image X'''' by inverting a binary value included in the differential image X"". The processor 120 may extract the normal patch from the preprocessed image X''''.

도 6은 이미지의 전처리 방법을 예시적으로 도시한 이미지이다. 도 6은 도 5의 순서도에 도시된 각 단계의 이미지를 예시적으로 도시한 이미지이다. 전처리를 통해, 이미지로부터 효과적인 학습 데이터 세트를 구축하기 위한 정상 패치를 추출할 수 있다. 6 is an image showing an example of an image preprocessing method. 6 is an image illustrating an image of each step illustrated in the flowchart of FIG. 5 by way of example. Through pre-processing, it is possible to extract a normal patch for constructing an effective training data set from the image.

본 개시의 일 실시예에 따라 정상 패치는 정상 이미지로부터 랜덤하게 추출될 수도 있다. 그러나, 정상 패치를 정상 이미지로부터 랜덤하게 추출하는 경우, 제조물(예를 들어, 패널) 이미지의 특성 상, 좋은 정상 픽셀을 선택하는 것이 어려울 수 있다. 예를 들어, 검정색으로 표시되는 제조물 이미지의 배경은 제조물 이미지의 대부분의 영역을 차지하고, 그리고 빛이 반사되어 이미지 상에서 흰색으로 표시되는 제조물은 제조물 이미지의 작은 일부의 영역을 차지하기 때문이다. 게다가, 뉴럴 네트워크 모델의 학습에는 제조물 이미지에 포함된 제조물 영역의 극히 일 부분만이 의미 있는 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 랜덤으로 선택된 정상 패치들의 대부분은 학습에 무의미할 수 있다. 그리고, 랜덤으로 선택된 정상 패치들을 포함하는 학습 데이터 세트들은 무의미한 학습 데이터들을 다수 포함하는 것이 될 수 있다. 그 결과, 학습 데이터 세트에 포함된 학습 데이터들 중 유의미한 학습 데이터들의 수가 무의미한 학습 데이터들의 수보다 훨씬 적어질 수 있다. 전술한 바와 같이 전처리된 이미지로부터 정상 패치를 추출하는 경우, 정상 및 결함 클래스 각각에 대해 균형 잡힌 개수의 패치들을 포함하는 학습 데이터 세트를 구성할 수 있다. 또한, 전처리된 이미지로부터 추출된 정상 패치를 포함하는 학습 데이터 세트로 학습된 뉴럴 네트워크 모델은 효과적인 성능을 출력할 수 있다. 따라서, 이미지에 대한 전처리 동작은 불필요한 데이터들을 제거할 수 있고, 그리고 뉴럴 네트워크 학습의 성능을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a normal patch may be randomly extracted from a normal image. However, when a normal patch is randomly extracted from a normal image, it may be difficult to select a good normal pixel due to the characteristics of the product (eg, panel) image. This is because, for example, the background of the product image displayed in black occupies most of the area of the product image, and the product displayed in white on the image by reflection of light occupies a small part of the product image. In addition, only a small portion of the product area included in the product image can contain meaningful information in the training of the neural network model. Thus, most of the randomly selected normal patches may be meaningless to learning. Further, training data sets including randomly selected normal patches may include a plurality of meaningless training data. As a result, the number of meaningful training data among training data included in the training data set may be much smaller than the number of meaningless training data. When extracting the normal patch from the preprocessed image as described above, a training data set including a balanced number of patches for each of the normal and defective classes may be configured. In addition, a neural network model trained with a training data set including a normal patch extracted from a preprocessed image can output effective performance. Accordingly, the pre-processing operation on the image can remove unnecessary data and improve the performance of neural network training.

추론 과정에서도 분류 대상 이미지를 전처리 할 수 있다. 전처리를 통해 분류 대상 이미지에 대한 오프닝 연산을 수행할 수 있다. 분류 대상 이미지에 대한 오프닝 연산을 통해, 노이즈가 없는 좋은 후보 패치들을 추출할 수 있다. 오프닝 된 분류 대상 이미지에 포함된 검정색 픽셀은 원본 분류 대상 이미지에서의 결함에 대응되는 픽셀일 수 있다. 오프닝 된 분류 대상 이미지에 포함된 흰색 픽셀은 원본 분류 대상 이미지에서의 배경에 대응되는 픽셀일 수 있다. 따라서, 분류 대상 이미지에 대한 전처리를 수행하는 경우, 분류 대상 이미지에 포함된 모든 패치들에 대해서 뉴럴 네트워크 모델이 연산을 수행할 필요가 없다. 전처리된 분류 대상 이미지에서, 흰색 픽셀을 포함하는 일부 패치들을 선별하여, 뉴럴 네트워크 모델이 결함이 포함되어 있는지 여부를 연산함으로써, 분류 대상 이미지의 추론 시간을 단축시킬 수 있다.In the process of inference, the image to be classified can be preprocessed. Through pre-processing, an opening operation on the image to be classified may be performed. Good candidate patches without noise can be extracted through an opening operation on an image to be classified. The black pixel included in the opened classification target image may be a pixel corresponding to a defect in the original classification target image. The white pixel included in the opened classification target image may be a pixel corresponding to a background in the original classification target image. Accordingly, when preprocessing is performed on an image to be classified, it is not necessary for the neural network model to perform calculations on all patches included in the image to be classified. In the preprocessed image to be classified, some patches including white pixels are selected to calculate whether or not the neural network model contains a defect, thereby reducing the inference time of the image to be classified.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따라 결함 검출을 위한 하나 이상의 모델의 학습 방법을 도시한 도면이다. 결함 이미지에 포함된 결함 영역의 크기는 상이할 수 있다. 예를 들어, 결함 영역은 하나의 결함 픽셀에 대응될 수도 있고, 또는 복수의 결함 픽셀들의 집합에 대응될 수도 있다. 따라서, 동일한 크기의 패치 만을 포함하는 학습 데이터 세트로 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는 경우, 상이한 다양한 크기의 결함 영역을 포함하는 이미지에 대한 결함 검출이 어려울 수 있다. 예를 들어, 19 * 19 픽셀 크기의 패치를 포함하는 학습 데이터 세트로 학습된 뉴럴 네트워크 모델은, 19 * 19 픽셀 크기 보다 큰 크기의 결함 영역을 포함하는 이미지에 대한 결함 검출 성능이 떨어질 수 있다.8 is a diagram illustrating a method of learning one or more models for defect detection according to an embodiment of the present disclosure. The size of the defect area included in the defect image may be different. For example, the defective area may correspond to one defective pixel, or may correspond to a set of a plurality of defective pixels. Therefore, when a neural network model is trained with a training data set including only patches of the same size, it may be difficult to detect defects for images including defect regions of different sizes. For example, a neural network model trained with a training data set including a 19*19 pixel patch may have poor defect detection performance for an image including a defect region larger than 19*19 pixel size.

본 개시의 일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 상이한 복수의 크기의 패치들을 포함하는 학습 데이터 세트를 이용하여, 복수의 뉴럴 네트워크 모델(400)을 학습시킬 수 있다. 프로세서(120)는 패치 사이즈 별로 각각 상이한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 뉴럴 네트워크 모델(410)은 19 * 19 픽셀 크기의 패치들로 학습될 수 있다. 제 K 뉴럴 네트워크 모델(420)은 n * n 픽셀 크기의 패치들로 학습될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the processor 120 may train a plurality of neural network models 400 by using a training data set including patches of a plurality of different sizes. The processor 120 may train different neural network models for each patch size. For example, the first neural network model 410 may be trained with patches having a size of 19 * 19 pixels. The K-th neural network model 420 may be trained with patches of n * n pixels.

본 개시의 일 실시예에 따라 패치들은 사각형(예를 들어, m * n 픽셀 크기), 원형, 또는 다른 형태 또는 크기를 가질 수 있다. 이미지 또는 패치의 종류 또는 사이즈 각각에 따라 상이한 뉴럴 네트워크 모델이 사용될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the patches may have a square (eg, m * n pixel size), a circular shape, or another shape or size. A different neural network model may be used according to each type or size of an image or patch.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따라 하나 이상의 모델을 이용한 결함 검출 방법을 도시한 도면이다. 프로세서(120)는 복수개의 뉴럴 네트워크 모델(500)을 이용하여 분류 대상 이미지의 결함 여부를 검출할 수 있다. 프로세서(120)는 하나의 분류 대상 이미지에서 복수개의 크기의 패치들을 추출할 수 있다. 프로세서(120)는 복수개의 크기의 패치들을 각각 패치 크기 별 모델을 이용하여 각각 연산할 수 있다. 예를 들어, 분류 대상 이미지로부터 추출된 패치의 크기가 19 * 19 픽셀 크기인 경우, 프로세서(120)는 패치를 제 1 뉴럴 네트워크 모델(510)을 이용하여 연산할 수 있다. 그리고, 분류 대상 이미지로부터 추출된 패치의 크기가 n * n 픽셀 크기인 경우, 프로세서(120)는 패치를 제 K 뉴럴 네트워크 모델(520)을 이용하여 연산할 수 있다. 프로세서(120)는 복수개의 뉴럴 네트워크 모델(500) 각각으로부터 출력된 패치들의 결함 여부에 기초하여 분류 대상 이미지의 결함 여부를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 복수개의 뉴럴 네트워크 모델(500) 각각으로부터 출력된 패치들 중 결함 임계 개수 이상의 패치들이 결함 패치로 출력된 경우, 분류 대상 이미지를 결함을 포함하는 결함 이미지로 결정할 수 있다. 복수개의 모델을 이용하여 이미지의 결함 여부를 결정하는 경우, 결함 검출의 정확도, 효율, 및/또는 이미지 패치 사이즈 선택의 편의성을 향상시킬 수 있다.9 is a diagram illustrating a method of detecting a defect using one or more models according to an embodiment of the present disclosure. The processor 120 may detect whether an image to be classified is defective using a plurality of neural network models 500. The processor 120 may extract patches of a plurality of sizes from one classification target image. The processor 120 may calculate patches of a plurality of sizes, respectively, using a model for each patch size. For example, when the size of the patch extracted from the classification target image is 19 * 19 pixels, the processor 120 may calculate the patch using the first neural network model 510. In addition, when the size of the patch extracted from the image to be classified is n * n pixels, the processor 120 may calculate the patch using the Kth neural network model 520. The processor 120 may determine whether the image to be classified is defective based on whether patches output from each of the plurality of neural network models 500 are defective. The processor 120 may determine an image to be classified as a defect image including a defect when patches having a defect threshold number or more among patches output from each of the plurality of neural network models 500 are output as defective patches. When determining whether an image is defective by using a plurality of models, it is possible to improve the accuracy and efficiency of defect detection, and/or convenience of selecting an image patch size.

도 10은 본 개시의 일 실시예에 따라 추가 학습 데이터를 생성하는 방법을 도시한 순서도이다. 프로세서(120)는 제조 공정 중 획득된 이미지 또는 이미지로부터 추출된 패치들을 학습 데이터 세트에 추가할 수 있다. 예를 들어, 학습 데이터 세트에 포함된 정상 이미지 및 결함 이미지는 제조 공정 완료 후 획득된 제조물에 대한 이미지일 수 있다. 프로세서(120)는 제조 공정 중 획득된 제조물에 대한 이미지를 학습된 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 연산할 수 있다. 프로세서(120)는 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 연산한 결과, 제조 공정 중 획득된 이미지에 결함이 포함된 경우, 해당 제조 공정 획득된 이미지를 학습 데이터 세트에 추가할 것으로 결정할 수 있다. 제조 공정 완료 전이라도 즉, 제조 공정 중에 획득된 이미지에 결함이 있는 것으로 결정된 경우, 프로세서(120)는 해당 이미지를 학습 데이터 세트에 포함시킬 수 있다. 프로세서(120)는 제조 공정 중에 획득된 이미지 또는 이미지로부터 추출된 패치들을 학습 데이터 세트에 포함시킬 수 있다. 제조 공정 중에 획득된 이미지는 공정 중간에 기기에 의해 캡쳐(610)된 이미지일 수 있다. 예를 들어, 제조 공정 중에 획득된 이미지는 스마트 폰 등의 핸드 핼드 기기에 의해 캡쳐된 이미지일 수 있다. 프로세서(120)는 제조 공정 중에 획득된 이미지의 크기를 학습 데이터 세트의 정상 이미지 또는 결함 이미지와 동일한 크기로 조정(620)할 수 있다. 프로세서(120)는 제조 공정 중에 획득된 이미지의 결함 영역을 라벨링(630)할 수 있다. 프로세서(120)는 라벨링된 결함 영역에 기초하여 결함 패치들을 생성(640)할 수 있다. 이때, 제조 공정 중에 획득된 이미지로부터 결함 패치만을 추출하고, 그리고 정상 패치는 추출하지 않을 수 있다. 프로세서(120)는 제조 공정 중에 획득된 이미지로부터 추출된 결함 패치를 학습 데이터 세트에 추가(650)할 수 있다. 프로세서(120)는 보강된 학습 데이터 세트를 이용하여 뉴럴 네트워크 모델을 업데이트할 수 있다. 제조 공정 중에 획득된 이미지를 이용하여 학습 데이터 세트를 보강하는 경우, 결함 패치들을 더 추가함으로써 학습 데이터의 정상 및 결함 클래스에 대한 균형을 맞추도록 할 수 있고, 그리고 결함 판단에 대한 뉴럴 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다.10 is a flowchart illustrating a method of generating additional learning data according to an embodiment of the present disclosure. The processor 120 may add the image acquired during the manufacturing process or patches extracted from the image to the training data set. For example, the normal image and the defect image included in the training data set may be images of the product obtained after the manufacturing process is completed. The processor 120 may calculate an image of the product obtained during the manufacturing process using the learned neural network model. As a result of the calculation using the neural network model, if the image acquired during the manufacturing process contains a defect, the processor 120 may determine to add the image acquired during the manufacturing process to the training data set. Even before the completion of the manufacturing process, that is, when it is determined that the image acquired during the manufacturing process is defective, the processor 120 may include the corresponding image in the training data set. The processor 120 may include the image acquired during the manufacturing process or patches extracted from the image in the training data set. The image acquired during the manufacturing process may be an image captured 610 by the device in the middle of the process. For example, the image acquired during the manufacturing process may be an image captured by a handheld device such as a smart phone. The processor 120 may adjust the size of the image acquired during the manufacturing process to the same size as the normal image or the defective image of the training data set (620). The processor 120 may label 630 the defective area of the image acquired during the manufacturing process. The processor 120 may generate 640 defective patches based on the labeled defective area. In this case, only the defective patch may be extracted from the image acquired during the manufacturing process, and the normal patch may not be extracted. The processor 120 may add (650) the defective patch extracted from the image acquired during the manufacturing process to the training data set. The processor 120 may update the neural network model by using the reinforced training data set. When reinforcing the training data set using images acquired during the manufacturing process, it is possible to balance the normal and defect classes of the training data by adding more defect patches, and improve the neural network performance for defect determination. I can make it.

본 개시의 일 실시예에 따른 결함 검출 방법 또는 결함 검출을 위한 뉴럴 네트워크 모델의 학습 방법을 제공하기 위한 컴퓨팅 장치(100)는 네트워크부(110), 프로세서(120) 및 메모리(130)를 포함할 수 있다.The computing device 100 for providing a defect detection method or a learning method of a neural network model for defect detection according to an embodiment of the present disclosure includes a network unit 110, a processor 120, and a memory 130. I can.

네트워크부(110)는 본 개시의 일 실시예에 따른 정상 이미지, 결함 이미지 등을 다른 컴퓨팅 장치, 서버 등과 송수신할 수 있다. 또한, 네트워크부(110)는 복수의 컴퓨팅 장치 사이의 통신을 가능하게 하여 복수의 컴퓨팅 장치 각각에서 네트워크 함수의 학습이 분산 수행되도록 할 수 있다. 네트워크부(110)는 복수의 컴퓨팅 장치 사이의 통신을 가능하게 하여 네트워크 함수를 사용한 결함 검출을 위한 연산을 분산 처리하도록 할 수 있다.The network unit 110 may transmit and receive a normal image, a defective image, and the like according to an exemplary embodiment of the present disclosure. Further, the network unit 110 may enable communication between a plurality of computing devices so that learning of a network function is distributedly performed in each of the plurality of computing devices. The network unit 110 enables communication between a plurality of computing devices to perform distributed processing of an operation for detecting a defect using a network function.

본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크부(110)는 다양한 유/무선 통신 시스템들을 사용할 수 있다.The network unit 110 according to an embodiment of the present disclosure may use various wired/wireless communication systems.

프로세서(120)는 하나 이상의 코어로 구성될 수 있으며, 컴퓨팅 장치의 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 범용 그래픽 처리 장치 (GPGPU: general purpose graphics processing unit), 텐서 처리 장치(TPU: tensor processing unit) 등의 뉴럴 네트워크 모델을 제공하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 메모리(130)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 판독하여 본 개시의 일 실시예에 따른 뉴럴 네트워크 모델을 제공할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따라 프로세서(120)는 학습 데이터 세트를 생성하기 위한 이미지 또는 패치의 전처리를 수행할 수 있다.The processor 120 may be composed of one or more cores, and a central processing unit (CPU), a general purpose graphics processing unit (GPGPU), and a tensor processing unit (TPU) of a computing device. unit) and the like may include a processor for providing a neural network model. The processor 120 may provide a neural network model according to an embodiment of the present disclosure by reading a computer program stored in the memory 130. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 120 may perform pre-processing of an image or patch for generating a training data set.

본 개시의 일 실시예에 따라 프로세서(120)는 신경망의 학습을 위한 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 딥러닝(DN: deep learning)에서 학습을 위한 입력 데이터의 처리, 입력 데이터에서의 피처 추출, 오차 계산, 역전파(backpropagation)를 이용한 신경망의 가중치 업데이트 등의 신경망의 학습을 위한 계산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)의 CPU, GPGPU, 및 TPU 중 적어도 하나가 네트워크 함수의 학습을 처리할 수 있다. 예를 들어, CPU 와 GPGPU가 함께 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 결함 검출을 위한 연산을 제공할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에서 복수의 컴퓨팅 장치의 프로세서를 함께 사용하여 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 결함 검출을 위한 연산을 제공할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에서 수행되는 컴퓨터 프로그램은 CPU, GPGPU 또는 TPU 실행가능 프로그램일 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the processor 120 may perform an operation for learning a neural network. The processor 120 processes input data for training in deep learning (DN), extracts features from the input data, calculates errors, and uses backpropagation to update the weights of the neural network. Can perform calculations. At least one of the CPU, GPGPU, and TPU of the processor 120 may process learning of the network function. For example, a CPU and a GPGPU can work together to provide learning of network functions and operations for fault detection using network functions. In addition, in an embodiment of the present disclosure, it is possible to provide an operation for learning a network function and detecting a defect using a network function by using a processor of a plurality of computing devices together. In addition, a computer program executed in the computing device according to an embodiment of the present disclosure may be a CPU, a GPGPU, or a TPU executable program.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 프로세서(120)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 네트워크부(110)가 수신한 임의의 형태의 정보를 저장할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the memory 130 may store information in any form generated or determined by the processor 120 and information in any form received by the network unit 110.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 인터넷(internet) 상에서 메모리(130)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다. 전술한 메모리에 대한 기재는 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment of the present disclosure, the memory 130 is a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, and a card type memory (for example, For example, SD or XD memory), RAM (Random Access Memory, RAM), SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory, ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Read) -Only Memory), a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk. The computing device 100 may operate in connection with a web storage that performs a storage function of the memory 130 on the Internet. The description of the above-described memory is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

데이터 구조는 본 개시의 일 실시예에 따른 결함 검출 알고리즘에 대응되는 데이터를 저장할 수 있다.The data structure may store data corresponding to the defect detection algorithm according to an embodiment of the present disclosure.

본 개시의 일 실시예에 따라 데이터 구조를 저장한 컴퓨터 판독가능 매체가 개시된다.A computer-readable medium storing a data structure according to an embodiment of the present disclosure is disclosed.

데이터 구조는 데이터에 효율적인 접근 및 수정을 가능하게 하는 데이터의 조직, 관리, 저장을 의미할 수 있다. 데이터 구조는 특정 문제(예를 들어, 최단 시간으로 데이터 검색, 데이터 저장, 데이터 수정) 해결을 위한 데이터의 조직을 의미할 수 있다. 데이터 구조는 특정한 데이터 처리 기능을 지원하도록 설계된, 데이터 요소들 간의 물리적이거나 논리적인 관계로 정의될 수도 있다. 데이터 요소들 간의 논리적인 관계는 사용자가 생각하는 데이터 요소들 간의 연결관계를 포함할 수 있다. 데이터 요소들 간의 물리적인 관계는 컴퓨터 판독가능 저장매체(예를 들어, 하드 디스크)에 물리적으로 저장되어 있는 데이터 요소들 간의 실제 관계를 포함할 수 있다. 데이터 구조는 구체적으로 데이터의 집합, 데이터 간의 관계, 데이터에 적용할 수 있는 함수 또는 명령어를 포함할 수 있다. 효과적으로 설계된 데이터 구조를 통해 컴퓨팅 장치는 컴퓨팅 장치의 자원을 최소한으로 사용하면서 연산을 수행할 수 있다. 구체적으로 컴퓨팅 장치는 효과적으로 설계된 데이터 구조를 통해 연산, 읽기, 삽입, 삭제, 비교, 교환, 검색의 효율성을 높일 수 있다.Data structure can refer to the organization, management, and storage of data that enable efficient access and modification of data. The data structure may refer to an organization of data for solving a specific problem (eg, data search, data storage, data modification in the shortest time). Data structures may also be defined as physical or logical relationships between data elements designed to support specific data processing functions. The logical relationship between data elements may include a connection relationship between data elements that a user thinks. The physical relationship between the data elements may include an actual relationship between the data elements physically stored on a computer-readable storage medium (eg, hard disk). The data structure may specifically include a set of data, a relationship between data, and a function or instruction applicable to the data. Through an effectively designed data structure, the computing device can perform calculations while using the resources of the computing device to a minimum. Specifically, computing devices can increase the efficiency of computation, reading, insertion, deletion, comparison, exchange, and search through an effectively designed data structure.

데이터 구조는 데이터 구조의 형태에 따라 선형 데이터 구조와 비선형 데이터 구조로 구분될 수 있다. 선형 데이터 구조는 하나의 데이터 뒤에 하나의 데이터만이 연결되는 구조일 수 있다. 선형 데이터 구조는 리스트(List), 스택(Stack), 큐(Queue), 데크(Deque)를 포함할 수 있다. 리스트는 내부적으로 순서가 존재하는 일련의 데이터 집합을 의미할 수 있다. 리스트는 연결 리스트(Linked List)를 포함할 수 있다. 연결 리스트는 각각의 데이터가 포인터를 가지고 한 줄로 연결되어 있는 방식으로 데이터가 연결된 데이터 구조일 수 있다. 연결 리스트에서 포인터는 다음이나 이전 데이터와의 연결 정보를 포함할 수 있다. 연결 리스트는 형태에 따라 단일 연결 리스트, 이중 연결 리스트, 원형 연결 리스트로 표현될 수 있다. 스택은 제한적으로 데이터에 접근할 수 있는 데이터 나열 구조일 수 있다. 스택은 데이터 구조의 한 쪽 끝에서만 데이터를 처리(예를 들어, 삽입 또는 삭제)할 수 있는 선형 데이터 구조일 수 있다. 스택에 저장된 데이터는 늦게 들어갈수록 빨리 나오는 데이터 구조(LIFO-Last in First Out)일 수 있다. 큐는 제한적으로 데이터에 접근할 수 있는 데이터 나열 구조로서, 스택과 달리 늦게 저장된 데이터일수록 늦게 나오는 데이터 구조(FIFO-First in First Out)일 수 있다. 데크는 데이터 구조의 양 쪽 끝에서 데이터를 처리할 수 있는 데이터 구조일 수 있다.The data structure can be classified into a linear data structure and a non-linear data structure according to the shape of the data structure. The linear data structure may be a structure in which only one data is connected after one data. The linear data structure may include a list, a stack, a queue, and a deck. The list may mean a series of data sets in which order exists internally. The list may include a linked list. The linked list may be a data structure in which data is linked in a way that each data has a pointer and is linked in one line. In the linked list, the pointer may include connection information with the next or previous data. The linked list can be expressed as a single linked list, a double linked list, or a circular linked list. The stack can be a data listing structure that allows limited access to data. The stack can be a linear data structure that can process (eg, insert or delete) data only at one end of the data structure. The data stored in the stack may be a data structure (LIFO-Last in First Out) that comes out sooner as it enters the stack. A queue is a data arrangement structure that allows limited access to data, and unlike a stack, a queue may be a data structure (FIFO-First in First Out) that appears later as data stored later. A deck can be a data structure that can process data at both ends of the data structure.

비선형 데이터 구조는 하나의 데이터 뒤에 복수개의 데이터가 연결되는 구조일 수 있다. 비선형 데이터 구조는 그래프(Graph) 데이터 구조를 포함할 수 있다. 그래프 데이터 구조는 정점(Vertex)과 간선(Edge)으로 정의될 수 있으며 간선은 서로 다른 두개의 정점을 연결하는 선을 포함할 수 있다. 그래프 데이터 구조 트리(Tree) 데이터 구조를 포함할 수 있다. 트리 데이터 구조는 트리에 포함된 복수개의 정점 중에서 서로 다른 두개의 정점을 연결시키는 경로가 하나인 데이터 구조일 수 있다. 즉 그래프 데이터 구조에서 루프(loop)를 형성하지 않는 데이터 구조일 수 있다.The nonlinear data structure may be a structure in which a plurality of data is connected behind one data. The nonlinear data structure may include a graph data structure. The graph data structure may be defined as a vertex and an edge, and the edge may include a line connecting two different vertices. The graph data structure may include a tree data structure. The tree data structure may be a data structure in which a path connecting two different vertices among a plurality of vertices included in the tree is one. That is, it may be a data structure that does not form a loop in the graph data structure.

본 명세서에 걸쳐, 연산 모델, 신경망, 네트워크 함수, 뉴럴 네트워크(neural network)는 동일한 의미로 사용될 수 있다. (이하에서는 신경망으로 통일하여 기술한다.) 데이터 구조는 신경망을 포함할 수 있다. 그리고 신경망을 포함한 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 신경망을 포함한 데이터 구조는 또한 신경망에 입력되는 데이터, 신경망의 가중치, 신경망의 하이퍼 파라미터, 신경망으로부터 획득한 데이터, 신경망의 각 노드 또는 레이어와 연관된 활성 함수, 신경망의 학습을 위한 손실 함수를 포함할 수 있다. 신경망을 포함한 데이터 구조는 상기 개시된 구성들 중 임의의 구성 요소들을 포함할 수 있다. 즉 신경망을 포함한 데이터 구조는 신경망에 입력되는 데이터, 신경망의 가중치, 신경망의 하이퍼 파라미터, 신경망으로부터 획득한 데이터, 신경망의 각 노드 또는 레이어와 연관된 활성 함수, 신경망의 트레이닝을 위한 손실 함수 등 전부 또는 이들의 임의의 조합을 포함하여 구성될 수 있다. 전술한 구성들 이외에도, 신경망을 포함한 데이터 구조는 신경망의 특성을 결정하는 임의의 다른 정보를 포함할 수 있다. 또한, 데이터 구조는 신경망의 연산 과정에 사용되거나 발생되는 모든 형태의 데이터를 포함할 수 있으며 전술한 사항에 제한되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 기록 매체 및/또는 컴퓨터 판독가능 전송 매체를 포함할 수 있다. 신경망은 일반적으로 노드라 지칭될 수 있는 상호 연결된 계산 단위들의 집합으로 구성될 수 있다. 이러한 노드들은 뉴런(neuron)들로 지칭될 수도 있다. 신경망은 적어도 하나 이상의 노드들을 포함하여 구성된다.Throughout this specification, a computational model, a neural network, a network function, and a neural network may be used with the same meaning. (Hereinafter, it will be unified as a neural network.) The data structure may include a neural network. In addition, the data structure including the neural network may be stored in a computer-readable medium. The data structure including the neural network may also include data input to the neural network, weights of the neural network, hyperparameters of the neural network, data obtained from the neural network, active functions associated with each node or layer of the neural network, and a loss function for learning the neural network. have. The data structure including the neural network may include any of the components disclosed above. That is, the data structure including the neural network is the data input to the neural network, the weight of the neural network, the hyper parameter of the neural network, the data obtained from the neural network, the active function associated with each node or layer of the neural network, the loss function for training the neural network, etc. It may be configured to include any combination of. In addition to the above-described configurations, the data structure including the neural network may include any other information that determines the characteristics of the neural network. In addition, the data structure may include all types of data used or generated in a neural network operation process, and is not limited to the above. Computer-readable media may include computer-readable recording media and/or computer-readable transmission media. A neural network may consist of a set of interconnected computational units, which may generally be referred to as nodes. These nodes may also be referred to as neurons. The neural network includes at least one or more nodes.

데이터 구조는 신경망에 입력되는 데이터를 포함할 수 있다. 신경망에 입력되는 데이터를 포함하는 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 신경망에 입력되는 데이터는 신경망 학습 과정에서 입력되는 학습 데이터 및/또는 학습이 완료된 신경망에 입력되는 입력 데이터를 포함할 수 있다. 신경망에 입력되는 데이터는 전처리(pre-processing)를 거친 데이터 및/또는 전처리 대상이 되는 데이터를 포함할 수 있다. 전처리는 데이터를 신경망에 입력시키기 위한 데이터 처리 과정을 포함할 수 있다. 따라서 데이터 구조는 전처리 대상이 되는 데이터 및 전처리로 발생되는 데이터를 포함할 수 있다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다. The data structure may include data input to the neural network. A data structure including data input to the neural network may be stored in a computer-readable medium. Data input to the neural network may include training data input during a neural network training process and/or input data input to a neural network on which training has been completed. Data input to the neural network may include data that has undergone pre-processing and/or data to be pre-processed. The pre-processing may include a data processing process for inputting data into the neural network. Accordingly, the data structure may include data to be preprocessed and data generated by preprocessing. The above-described data structure is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

데이터 구조는 신경망에 입력되거나, 신경망에서 출력되는 데이터를 포함할 수 있다. 신경망에 입력되거나, 출력되는 데이터를 포함하는 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 데이터 구조는 신경망의 추론 과정에서 입력되는 데이터, 또는 신경망의 추론 결과 출력되는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 데이터 구조는 특정한 데이터 가공 방법에 의하여 가공되는 데이터를 포함할 수 있으므로, 가공 전 후의 데이터를 포함할 수 있다. 따라서, 데이터 구조는 가공의 대상이 되는 데이터 및 데이터 가공 방법을 통해 가공된 데이터를 포함할 수 있다. The data structure may include data input to or output from the neural network. A data structure including data input to or output from the neural network may be stored in a computer-readable medium. The data structure stored in the computer-readable medium may include data input during an inference process of a neural network or output data output as a result of inference of a neural network. In addition, the data structure may include data processed by a specific data processing method, and thus may include data before and after processing. Accordingly, the data structure may include data to be processed and data processed through a data processing method.

데이터 구조는 신경망의 가중치를 포함할 수 있다. (본 명세서에서 가중치, 파라미터는 동일한 의미로 사용될 수 있다.) 그리고 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 신경망은 복수개의 가중치를 포함할 수 있다. 가중치는 가변적일 수 있으며, 신경망이 원하는 기능을 수행하기 위해, 사용자 또는 알고리즘에 의해 가변 될 수 있다. 예를 들어, 하나의 출력 노드에 하나 이상의 입력 노드가 각각의 링크에 의해 상호 연결된 경우, 출력 노드는 상기 출력 노드와 연결된 입력 노드들에 입력된 값들 및 각각의 입력 노드들에 대응하는 링크에 설정된 파라미터에 기초하여 출력 노드 값을 결정할 수 있다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure may include weights of the neural network. (In the present specification, weights and parameters may have the same meaning.) And the data structure including the weights of the neural network may be stored in a computer-readable medium. The neural network may include a plurality of weights. The weight may be variable and may be changed by a user or an algorithm in order for the neural network to perform a desired function. For example, when one or more input nodes are interconnected to one output node by respective links, the output node includes values input to input nodes connected to the output node and a link corresponding to each input node. The output node value may be determined based on the parameter. The above-described data structure is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

제한이 아닌 예로서, 가중치는 신경망 학습 과정에서 가변되는 가중치 및/또는 신경망 학습이 완료된 가중치를 포함할 수 있다. 신경망 학습 과정에서 가변되는 가중치는 학습 사이클이 시작되는 시점의 가중치 및/또는 학습 사이클 동안 가변되는 가중치를 포함할 수 있다. 신경망 학습이 완료된 가중치는 학습 사이클이 완료된 가중치를 포함할 수 있다. 따라서 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 신경망 학습 과정에서 가변되는 가중치 및/또는 신경망 학습이 완료된 가중치를 포함한 데이터 구조를 포함할 수 있다. 그러므로 상술한 가중치 및/또는 각 가중치의 조합은 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조에 포함되는 것으로 한다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.As an example and not a limitation, the weight may include a weight variable in a neural network training process and/or a weight on which neural network training has been completed. The variable weight in the neural network learning process may include a weight at a point in time at which the learning cycle starts and/or a weight variable during the learning cycle. The weight at which the neural network training is completed may include a weight at which the learning cycle is completed. Accordingly, the data structure including the weight of the neural network may include a data structure including a weight variable during the neural network training process and/or a weight on which the neural network training has been completed. Therefore, it is assumed that the above-described weights and/or combinations of weights are included in the data structure including the weights of the neural network. The above-described data structure is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 직렬화(serialization) 과정을 거친 후 컴퓨터 판독가능 저장 매체(예를 들어, 메모리, 하드 디스크)에 저장될 수 있다. 직렬화는 데이터 구조를 동일하거나 다른 컴퓨팅 장치에 저장하고 나중에 다시 재구성하여 사용할 수 있는 형태로 변환하는 과정일 수 있다. 컴퓨팅 장치는 데이터 구조를 직렬화하여 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 직렬화된 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 역직렬화(deserialization)를 통해 동일한 컴퓨팅 장치 또는 다른 컴퓨팅 장치에서 재구성될 수 있다. 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 직렬화에 한정되는 것은 아니다. 나아가 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 컴퓨팅 장치의 자원을 최소한으로 사용하면서 연산의 효율을 높이기 위한 데이터 구조(예를 들어, 비선형 데이터 구조에서 B-Tree, Trie, m-way search tree, AVL tree, Red-Black Tree)를 포함할 수 있다. 전술한 사항은 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure including the weight of the neural network may be serialized and then stored in a computer-readable storage medium (eg, memory, hard disk). Serialization may be a process of storing data structures on the same or different computing devices and converting them into a form that can be reconstructed and used later. The computing device serializes the data structure to transmit and receive data through a network. The data structure including the weights of the serialized neural network can be reconstructed in the same computing device or in another computing device through deserialization. The data structure including the weights of the neural network is not limited to serialization. Furthermore, the data structure including the weight of the neural network is a data structure to increase the efficiency of computation while using the resources of the computing device to a minimum (e.g., B-Tree, Trie, m-way search tree, AVL tree, in nonlinear data structure, Red-Black Tree). The foregoing is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

데이터 구조는 신경망의 하이퍼 파라미터(Hyper-parameter)를 포함할 수 있다. 그리고 신경망의 하이퍼 파라미터를 포함한 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 하이퍼 파라미터는 사용자에 의해 가변되는 변수일 수 있다. 하이퍼 파라미터는 예를 들어, 학습률(learning rate), 비용 함수(cost function), 학습 사이클 반복 횟수, 가중치 초기화(Weight initialization)(예를 들어, 가중치 초기화 대상이 되는 가중치 값의 범위 설정), Hidden Unit 개수(예를 들어, 히든 레이어의 개수, 히든 레이어의 노드 수)를 포함할 수 있다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure may include a hyper-parameter of a neural network. In addition, the data structure including the hyperparameter of the neural network may be stored in a computer-readable medium. The hyper parameter may be a variable that is changed by a user. Hyper parameters include, for example, learning rate, cost function, number of iterations of the learning cycle, weight initialization (e.g., setting the range of weight values to be weighted to be initialized), Hidden Unit It may include the number (eg, the number of hidden layers, the number of nodes of the hidden layer). The above-described data structure is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 블록 구성도이다.11 is a block diagram of a computing device according to an embodiment of the present disclosure.

도 11은 본 개시의 실시예들이 구현될 수 있는 예시 적인 컴퓨팅 환경에 대한 간략하고 일반적인 개략도를 도시한다.11 shows a simplified and general schematic diagram of an exemplary computing environment in which embodiments of the present disclosure may be implemented.

본 개시가 일반적으로 하나 이상의 컴퓨터 상에서 실행될 수 있는 컴퓨터 실행가능 명령어와 관련하여 전술되었지만, 당업자라면 본 개시가 기타 프로그램 모듈들과 결합되어 및/또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로써 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.While the present disclosure has generally been described above with respect to computer-executable instructions that can be executed on one or more computers, those skilled in the art will appreciate that the present disclosure may be implemented in combination with other program modules and/or as a combination of hardware and software. will be.

일반적으로, 프로그램 모듈은 특정의 태스크를 수행하거나 특정의 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 컴포넌트, 데이터 구조, 기타 등등을 포함한다. 또한, 당업자라면 본 개시의 방법이 단일-프로세서 또는 멀티프로세서 컴퓨터 시스템, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터는 물론 퍼스널 컴퓨터, 핸드 헬드 컴퓨팅 장치, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램가능 가전 제품, 기타 등등(이들 각각은 하나 이상의 연관된 장치와 연결되어 동작할 수 있음)을 비롯한 다른 컴퓨터 시스템 구성으로 실시될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.Generally, program modules include routines, programs, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types. Further, to those skilled in the art, the method of the present disclosure is not limited to single-processor or multiprocessor computer systems, minicomputers, mainframe computers, as well as personal computers, handheld computing devices, microprocessor-based or programmable household appliances, etc. It will be appreciated that it may be implemented with other computer system configurations, including one or more associated devices).

본 개시의 설명된 실시예들은 또한 어떤 태스크들이 통신 네트워크를 통해 연결되어 있는 원격 처리 장치들에 의해 수행되는 분산 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치 둘 다에 위치할 수 있다.The described embodiments of the present disclosure may also be practiced in a distributed computing environment where certain tasks are performed by remote processing devices that are connected through a communication network. In a distributed computing environment, program modules may be located in both local and remote memory storage devices.

컴퓨터는 통상적으로 다양한 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 매체는 그 어떤 것이든지 컴퓨터 판독가능 매체가 될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 휘발성 및 비휘발성 매체, 일시적(transitory) 및 비일시적(non-transitory) 매체, 이동식 및 비-이동식 매체를 포함한다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 및 컴퓨터 판독가능 전송 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보를 저장하는 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성 매체, 일시적 및 비-일시적 매체, 이동식 및 비이동식 매체를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, DVD(digital video disk) 또는 기타 광 디스크 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치, 또는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있고 원하는 정보를 저장하는 데 사용될 수 있는 임의의 기타 매체를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.Computers typically include a variety of computer-readable media. Any medium accessible by the computer may be a computer-readable medium. Computer-readable media includes volatile and non-volatile media, transitory and non-transitory media, and removable and non-removable media. By way of example, and not limitation, computer-readable media may include computer-readable storage media and computer-readable transmission media. Computer-readable storage media include volatile and nonvolatile media, transitory and non-transitory media, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storing information such as computer-readable instructions, data structures, program modules or other data. Includes the medium. Computer storage media include RAM, ROM, EEPROM, flash memory or other memory technology, CD-ROM, digital video disk (DVD) or other optical disk storage device, magnetic cassette, magnetic tape, magnetic disk storage device, or other magnetic storage device, Or any other medium that can be accessed by a computer and used to store desired information.

컴퓨터 판독가능 전송 매체는 통상적으로 기타 전송 메커니즘(transport mechanism)과 같은 피변조 데이터 신호(modulated data signal)에 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터 등을 구현하고 모든 정보 전달 매체를 포함한다. 피변조 데이터 신호라는 용어는 신호 내에 정보를 인코딩하도록 그 신호의 특성들 중 하나 이상을 설정 또는 변경시킨 신호를 의미한다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독가능 전송 매체는 유선 네트워크 또는 직접 배선 접속(direct-wired connection)과 같은 유선 매체, 그리고 음향, RF, 적외선, 기타 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다. 상술된 매체들 중 임의의 것의 조합도 역시 컴퓨터 판독가능 전송 매체의 범위 안에 포함되는 것으로 한다.Computer-readable transmission media typically embodies computer-readable instructions, data structures, program modules or other data in a modulated data signal such as other transport mechanism, and includes all information delivery media. do. The term modulated data signal refers to a signal in which one or more of the characteristics of the signal is set or changed to encode information in the signal. By way of example, and not limitation, computer-readable transmission media include wired media such as a wired network or direct-wired connection, and wireless media such as acoustic, RF, infrared, and other wireless media. Combinations of any of the above-described media are also intended to be included within the scope of computer-readable transmission media.

컴퓨터(1102)를 포함하는 본 개시의 여러가지 측면들을 구현하는 예시 적인 환경(1100)이 나타내어져 있으며, 컴퓨터(1102)는 처리 장치(1104), 시스템 메모리(1106) 및 시스템 버스(1108)를 포함한다. 시스템 버스(1108)는 시스템 메모리(1106)(이에 한정되지 않음)를 비롯한 시스템 컴포넌트들을 처리 장치(1104)에 연결시킨다. 처리 장치(1104)는 다양한 상용 프로세서들 중 임의의 프로세서일 수 있다. 듀얼 프로세서 및 기타 멀티프로세서 아키텍처도 역시 처리 장치(1104)로서 이용될 수 있다.An exemplary environment 1100 is shown that implements various aspects of the present disclosure including a computer 1102, which includes a processing device 1104, a system memory 1106, and a system bus 1108. do. System bus 1108 couples system components, including but not limited to, system memory 1106 to processing device 1104. The processing unit 1104 may be any of a variety of commercially available processors. Dual processors and other multiprocessor architectures may also be used as processing unit 1104.

시스템 버스(1108)는 메모리 버스, 주변장치 버스, 및 다양한 상용 버스 아키텍처 중 임의의 것을 사용하는 로컬 버스에 추가적으로 상호 연결될 수 있는 몇 가지 유형의 버스 구조 중 임의의 것일 수 있다. 시스템 메모리(1106)는 판독 전용 메모리(ROM)(1110) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1112)를 포함한다. 기본 입/출력 시스템(BIOS)은 ROM, EPROM, EEPROM 등의 비휘발성 메모리(1110)에 저장되며, 이 BIOS는 시동 중과 같은 때에 컴퓨터(1102) 내의 구성요소들 간에 정보를 전송하는 일을 돕는 기본적인 루틴을 포함한다. RAM(1112)은 또한 데이터를 캐싱하기 위한 정적 RAM 등의 고속 RAM을 포함할 수 있다.The system bus 1108 may be any of several types of bus structures that may be additionally interconnected to a memory bus, a peripheral bus, and a local bus using any of a variety of commercial bus architectures. System memory 1106 includes read-only memory (ROM) 1110 and random access memory (RAM) 1112. The basic input/output system (BIOS) is stored in non-volatile memory 1110 such as ROM, EPROM, EEPROM, etc. This BIOS is a basic input/output system that helps transfer information between components in the computer 1102, such as during startup. Includes routines. RAM 1112 may also include high speed RAM such as static RAM for caching data.

컴퓨터(1102)는 또한 내장형 하드 디스크 드라이브(HDD)(1114)(예를 들어, EIDE, SATA)-이 내장형 하드 디스크 드라이브(1114)는 또한 적당한 섀시(도시 생략) 내에서 외장형 용도로 구성될 수 있음-, 자기 플로피 디스크 드라이브(FDD)(1116)(예를 들어, 이동식 디스켓(1118)으로부터 판독을 하거나 그에 기록을 하기 위한 것임), 및 광 디스크 드라이브(1120)(예를 들어, CD-ROM 디스크(1122)를 판독하거나 DVD 등의 기타 고용량 광 매체로부터 판독을 하거나 그에 기록을 하기 위한 것임)를 포함한다. 하드 디스크 드라이브(1114), 자기 디스크 드라이브(1116) 및 광 디스크 드라이브(1120)는 각각 하드 디스크 드라이브 인터페이스(1124), 자기 디스크 드라이브 인터페이스(1126) 및 광 드라이브 인터페이스(1128)에 의해 시스템 버스(1108)에 연결될 수 있다. 외장형 드라이브 구현을 위한 인터페이스(1124)는 USB(Universal Serial Bus) 및 IEEE 1394 인터페이스 기술 중 적어도 하나 또는 그 둘 다를 포함한다.The computer 1102 also includes an internal hard disk drive (HDD) 1114 (e.g., EIDE, SATA)-this internal hard disk drive 1114 can also be configured for external use within a suitable chassis (not shown). Yes-, magnetic floppy disk drive (FDD) 1116 (for example, to read from or write to removable diskette 1118), and optical disk drive 1120 (e.g., CD-ROM For reading the disk 1122 or reading from or writing to other high-capacity optical media such as DVD). The hard disk drive 1114, magnetic disk drive 1116, and optical disk drive 1120 are each connected to the system bus 1108 by a hard disk drive interface 1124, a magnetic disk drive interface 1126, and an optical drive interface 1128. ) Can be connected. The interface 1124 for implementing an external drive includes at least one or both of USB (Universal Serial Bus) and IEEE 1394 interface technologies.

이들 드라이브 및 그와 연관된 컴퓨터 판독가능 매체는 데이터, 데이터 구조, 컴퓨터 실행가능 명령어, 기타 등등의 비 휘발성 저장을 제공한다. 컴퓨터(1102)의 경우, 드라이브 및 매체는 임의의 데이터를 적당한 디지털 형식으로 저장하는 것에 대응한다. 상기에서의 컴퓨터 판독가능 매체에 대한 설명이 HDD, 이동식 자기 디스크, 및 CD 또는 DVD 등의 이동식 광 매체를 언급하고 있지만, 당업자라면 집 드라이브(zip drive), 자기 카세트, 플래쉬 메모리 카드, 카트리지, 기타 등등의 컴퓨터에 의해 판독가능한 다른 유형의 매체도 역시 예시 적인 운영 환경에서 사용될 수 있으며 또 임의의 이러한 매체가 본 개시의 방법들을 수행하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령어를 포함할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.These drives and their associated computer readable media provide non-volatile storage of data, data structures, computer executable instructions, and the like. In the case of computer 1102, drives and media correspond to storing any data in a suitable digital format. Although the description of the computer-readable medium above refers to a removable optical medium such as a HDD, a removable magnetic disk, and a CD or DVD, those skilled in the art may use a zip drive, a magnetic cassette, a flash memory card, a cartridge, etc. It will be appreciated that other types of media readable by a computer, such as the like, may also be used in the exemplary operating environment and that any such media may contain computer executable instructions for performing the methods of the present disclosure.

운영 체제(1130), 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(1132), 기타 프로그램 모듈(1134) 및 프로그램 데이터(1136)를 비롯한 다수의 프로그램 모듈이 드라이브 및 RAM(1112)에 저장될 수 있다. 운영 체제, 애플리케이션, 모듈 및/또는 데이터의 전부 또는 그 일부분이 또한 RAM(1112)에 캐싱될 수 있다. 본 개시가 여러가지 상업적으로 이용가능한 운영 체제 또는 운영 체제들의 조합에서 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.A number of program modules, including the operating system 1130, one or more application programs 1132, other program modules 1134, and program data 1136, may be stored in the drive and RAM 1112. All or part of the operating system, applications, modules, and/or data may also be cached in RAM 1112. It will be appreciated that the present disclosure may be implemented on a number of commercially available operating systems or combinations of operating systems.

사용자는 하나 이상의 유선/무선 입력 장치, 예를 들어, 키보드(1138) 및 마우스(1140) 등의 포인팅 장치를 통해 컴퓨터(1102)에 명령 및 정보를 입력할 수 있다. 기타 입력 장치(도시 생략)로는 마이크, IR 리모콘, 조이스틱, 게임 패드, 스타일러스 펜, 터치 스크린, 기타 등등이 있을 수 있다. 이들 및 기타 입력 장치가 종종 시스템 버스(1108)에 연결되어 있는 입력 장치 인터페이스(1142)를 통해 처리 장치(1104)에 연결되지만, 병렬 포트, IEEE 1394 직렬 포트, 게임 포트, USB 포트, IR 인터페이스, 기타 등등의 기타 인터페이스에 의해 연결될 수 있다.A user may input commands and information to the computer 1102 through one or more wired/wireless input devices, for example, a pointing device such as a keyboard 1138 and a mouse 1140. Other input devices (not shown) may include a microphone, IR remote control, joystick, game pad, stylus pen, touch screen, and the like. These and other input devices are often connected to the processing unit 1104 through the input device interface 1142, which is connected to the system bus 1108, but the parallel port, IEEE 1394 serial port, game port, USB port, IR interface, It can be connected by other interfaces such as etc.

모니터(1144) 또는 다른 유형의 디스플레이 장치도 역시 비디오 어댑터(1146) 등의 인터페이스를 통해 시스템 버스(1108)에 연결된다. 모니터(1144)에 부가하여, 컴퓨터는 일반적으로 스피커, 프린터, 기타 등등의 기타 주변 출력 장치(도시 생략)를 포함한다.A monitor 1144 or other type of display device is also connected to the system bus 1108 through an interface such as a video adapter 1146. In addition to the monitor 1144, the computer generally includes other peripheral output devices (not shown) such as speakers, printers, etc.

컴퓨터(1102)는 유선 및/또는 무선 통신을 통한 원격 컴퓨터(들)(1148) 등의 하나 이상의 원격 컴퓨터로의 논리적 연결을 사용하여 네트워크화 된 환경에서 동작할 수 있다. 원격 컴퓨터(들)(1148)는 워크스테이션, 컴퓨팅 디바이스 컴퓨터, 라우터, 퍼스널 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 마이크로프로세서-기반 오락 기기, 피어 장치 또는 기타 통상의 네트워크 노드일 수 있으며, 일반적으로 컴퓨터(1102)에 대해 기술된 구성요소들 중 다수 또는 그 전부를 포함하지만, 간략함을 위해, 메모리 저장 장치(1150)만이 도시되어 있다. 도시되어 있는 논리적 연결은 근거리 통신망(LAN)(1152) 및/또는 더 큰 네트워크, 예를 들어, 원거리 통신망(WAN)(1154)에의 유선/무선 연결을 포함한다. 이러한 LAN 및 WAN 네트워킹 환경은 사무실 및 회사에서 일반적인 것이며, 인트라넷 등의 전사적 컴퓨터 네트워크(enterprise-wide computer network)를 용이하게 해주며, 이들 모두는 전세계 컴퓨터 네트워크, 예를 들어, 인터넷에 연결될 수 있다.Computer 1102 may operate in a networked environment using logical connections to one or more remote computers, such as remote computer(s) 1148 via wired and/or wireless communication. The remote computer(s) 1148 may be a workstation, a computing device computer, a router, a personal computer, a portable computer, a microprocessor-based entertainment device, a peer device, or other common network node, and is generally connected to the computer 1102. Although it includes many or all of the components described for simplicity, only memory storage device 1150 is shown. The logical connections shown include wired/wireless connections to a local area network (LAN) 1152 and/or to a larger network, eg, a wide area network (WAN) 1154. Such LAN and WAN networking environments are common in offices and companies, and facilitate an enterprise-wide computer network such as an intranet, all of which can be connected to a worldwide computer network, for example the Internet.

LAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 유선 및/또는 무선 통신 네트워크 인터페이스 또는 어댑터(1156)를 통해 로컬 네트워크(1152)에 연결된다. 어댑터(1156)는 LAN(1152)에의 유선 또는 무선 통신을 용이하게 해줄 수 있으며, 이 LAN(1152)은 또한 무선 어댑터(1156)와 통신하기 위해 그에 설치되어 있는 무선 액세스 포인트를 포함하고 있다. WAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 모뎀(1158)을 포함할 수 있거나, WAN(1154) 상의 통신 컴퓨팅 디바이스에 연결되거나, 또는 인터넷을 통하는 등, WAN(1154)을 통해 통신을 설정하는 기타 수단을 갖는다. 내장형 또는 외장형 및 유선 또는 무선 장치일 수 있는 모뎀(1158)은 직렬 포트 인터페이스(1142)를 통해 시스템 버스(1108)에 연결된다. 네트워크화 된 환경에서, 컴퓨터(1102)에 대해 설명된 프로그램 모듈들 또는 그의 일부분이 원격 메모리/저장 장치(1150)에 저장될 수 있다. 도시된 네트워크 연결이 예시 적인 것이며 컴퓨터들 사이에 통신 링크를 설정하는 기타 수단이 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.When used in a LAN networking environment, the computer 1102 is connected to the local network 1152 via a wired and/or wireless communication network interface or adapter 1156. Adapter 1156 may facilitate wired or wireless communication to LAN 1152, which also includes a wireless access point installed therein to communicate with wireless adapter 1156. When used in a WAN networking environment, the computer 1102 may include a modem 1158, connected to a communications computing device on the WAN 1154, or through the Internet, to establish communications over the WAN 1154. Have other means. The modem 1158, which may be an internal or external and a wired or wireless device, is connected to the system bus 1108 through a serial port interface 1142. In a networked environment, program modules described for the computer 1102 or portions thereof may be stored in the remote memory/storage device 1150. It will be appreciated that the network connections shown are exemplary and other means of establishing communication links between computers may be used.

컴퓨터(1102)는 무선 통신으로 배치되어 동작하는 임의의 무선 장치 또는 개체, 예를 들어, 프린터, 스캐너, 데스크톱 및/또는 휴대용 컴퓨터, PDA(portable data assistant), 통신 위성, 무선 검출가능 태그와 연관된 임의의 장비 또는 장소, 및 전화와 통신을 하는 동작을 한다. 이것은 적어도 Wi-Fi 및 블루투스 무선 기술을 포함한다. 따라서, 통신은 종래의 네트워크에서와 같이 미리 정의된 구조이거나 단순하게 적어도 2개의 장치 사이의 애드혹 통신(ad hoc communication)일 수 있다.Computer 1102 is associated with any wireless device or entity deployed and operated in wireless communication, e.g., a printer, scanner, desktop and/or portable computer, portable data assistant (PDA), communication satellite, wireless detectable tag. It operates to communicate with any device or place and phone. This includes at least Wi-Fi and Bluetooth wireless technologies. Accordingly, the communication may be a predefined structure as in a conventional network, or may simply be ad hoc communication between at least two devices.

Wi-Fi(Wireless Fidelity)는 유선 없이도 인터넷 등으로의 연결을 가능하게 해준다. Wi-Fi는 이러한 장치, 예를 들어, 컴퓨터가 실내에서 및 실외에서, 즉 기지국의 통화권 내의 아무 곳에서나 데이터를 전송 및 수신할 수 있게 해주는 셀 전화와 같은 무선 기술이다. Wi-Fi 네트워크는 안전하고 신뢰성 있으며 고속인 무선 연결을 제공하기 위해 IEEE 802.11(a,b,g, 기타)이라고 하는 무선 기술을 사용한다. 컴퓨터를 서로에, 인터넷에 및 유선 네트워크(IEEE 802.3 또는 이더넷을 사용함)에 연결시키기 위해 Wi-Fi가 사용될 수 있다. Wi-Fi 네트워크는 비인가 2.4 및 5 GHz 무선 대역에서, 예를 들어, 11Mbps(802.11a) 또는 54 Mbps(802.11b) 데이터 레이트로 동작하거나, 양 대역(듀얼 대역)을 포함하는 제품에서 동작할 수 있다.Wi-Fi (Wireless Fidelity) allows you to connect to the Internet, etc. without wires. Wi-Fi is a wireless technology such as a cell phone that allows such devices, for example computers, to transmit and receive data indoors and outdoors, ie anywhere within the coverage area of a base station. Wi-Fi networks use a wireless technology called IEEE 802.11 (a, b, g, etc.) to provide a secure, reliable and high-speed wireless connection. Wi-Fi can be used to connect computers to each other, to the Internet and to a wired network (using IEEE 802.3 or Ethernet). Wi-Fi networks can operate in unlicensed 2.4 and 5 GHz wireless bands, for example at 11 Mbps (802.11a) or 54 Mbps (802.11b) data rates, or in products that include both bands (dual band). have.

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 정보 및 신호들이 임의의 다양한 상이한 기술들 및 기법들을 이용하여 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 위의 설명에서 참조될 수 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광학장들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 표현될 수 있다.Those of ordinary skill in the art of this disclosure will understand that information and signals may be represented using any of a variety of different technologies and techniques. For example, data, instructions, commands, information, signals, bits, symbols and chips that may be referenced in the above description are voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields. Or particles, or any combination thereof.

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시 적인 논리 블록들, 모듈들, 프로세서들, 수단들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, (편의를 위해, 여기에서 "소프트웨어"로 지칭되는) 다양한 형태들의 프로그램 또는 설계 코드 또는 이들 모두의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시 적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 이들의 기능과 관련하여 위에서 일반적으로 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 특정한 애플리케이션 및 전체 시스템에 대하여 부과되는 설계 제약들에 따라 좌우된다. 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수 있으나, 이러한 구현 결정들은 본 개시의 범위를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.Those of ordinary skill in the art of the present disclosure include various exemplary logical blocks, modules, processors, means, circuits and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein, electronic hardware, For the sake of clarity, it will be appreciated that it may be implemented by various forms of program or design code or a combination of both (referred to herein as "software"). To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends on the particular application and design constraints imposed on the overall system. A person of ordinary skill in the art of the present disclosure may implement the described functions in various ways for each particular application, but such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present disclosure.

여기서 제시된 다양한 실시예들은 방법, 장치, 또는 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용한 제조 물품(article)으로 구현될 수 있다. 용어 "제조 물품"은 임의의 컴퓨터-판독가능 장치로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램 또는 매체(media)를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 매체는 자기 저장 장치(예를 들면, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립, 등), 광학 디스크(예를 들면, CD, DVD, 등), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 장치(예를 들면, EEPROM, 카드, 스틱, 키 드라이브, 등)를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 제시되는 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 장치 및/또는 다른 기계-판독가능한 매체를 포함한다. The various embodiments presented herein may be implemented as a method, apparatus, or article of manufacture using standard programming and/or engineering techniques. The term “article of manufacture” includes a computer program or media accessible from any computer-readable device. For example, computer-readable media include magnetic storage devices (e.g., hard disks, floppy disks, magnetic strips, etc.), optical disks (e.g., CD, DVD, etc.), smart cards, and flash memory. Devices (eg, EEPROM, card, stick, key drive, etc.), but is not limited to these. In addition, the various storage media presented herein include one or more devices and/or other machine-readable media for storing information.

제시된 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조는 예시 적인 접근들의 일례임을 이해하도록 한다. 설계 우선순위들에 기반하여, 본 개시의 범위 내에서 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조가 재배열될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 첨부된 방법 청구항들은 샘플 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제공하지만 제시된 특정한 순서 또는 계층 구조에 한정되는 것을 의미하지는 않는다.It is to be understood that the specific order or hierarchy of steps in the presented processes is an example of exemplary approaches. Based on the design priorities, it is to be understood that within the scope of the present disclosure a specific order or hierarchy of steps in processes may be rearranged. The appended method claims provide elements of the various steps in a sample order, but are not meant to be limited to the specific order or hierarchy presented.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to these embodiments will be apparent to those of ordinary skill in the art. The general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present disclosure. Thus, the present disclosure is not limited to the embodiments presented herein, but is to be interpreted in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (19)

컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨팅 장치의 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 경우 결함 검출 방법을 제공하기 위한 동작들을 수행하도록 하며 상기 동작들은,
결함이 포함된 결함 이미지로부터 결함 패치를 추출하는 동작;
상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하는 동작;
상기 전처리된 결함 이미지 또는 정상 이미지 중 적어도 하나로부터 정상 패치를 추출하는 동작; 및
상기 결함 패치 및 상기 정상 패치를 포함하는 학습 데이터 세트를 이용하여 패치의 결함 또는 정상을 분류하기 위한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는 동작;
을 포함하는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored on a computer-readable storage medium, wherein the computer program, when executed on one or more processors of a computing device, causes operations to be performed to provide a method for detecting a defect, the operations comprising:
Extracting a defective patch from a defect image containing a defect;
Pre-processing at least one of the defective image or a normal image containing no defects;
Extracting a normal patch from at least one of the preprocessed defective image or normal image; And
Training a neural network model for classifying defects or normals of a patch using a training data set including the defective patch and the normal patch;
Containing,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 1 항에 있어서,
상기 결함 이미지는 사전에 하나 이상의 결함 영역이 라벨링 된,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 1,
The defect image is previously labeled with one or more defect areas,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 1 항에 있어서,
상기 결함 패치는 상기 결함 이미지로부터 추출된 사전 결정된 크기의 이미지의 일부 영역이고, 그리고
상기 정상 패치는 상기 결함 이미지 또는 상기 정상 이미지 중 적어도 하나로부터 추출된 사전 결정된 크기의 이미지의 일부 영역인,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 1,
The defect patch is a partial area of an image of a predetermined size extracted from the defect image, and
The normal patch is a partial area of an image of a predetermined size extracted from at least one of the defective image or the normal image,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 2 항에 있어서,
상기 결함 패치는 상기 결함 이미지에 포함된 적어도 하나의 결함 영역을 포함하고, 그리고
상기 정상 패치는 상기 결함 이미지에 포함된 상기 하나 이상의 결함 영역을 포함하지 않는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 2,
The defective patch includes at least one defective area included in the defective image, and
The normal patch does not include the one or more defective regions included in the defective image,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 2 항에 있어서,
상기 결함이 포함된 결함 이미지로부터 결함 패치를 추출하는 동작은:
적어도 하나의 결함 영역이 패치의 중심에 포함되도록, 상기 결함 패치를 추출하는 동작;
상기 적어도 하나의 결함 영역이 패치의 경계에 포함되도록, 상기 결함 패치를 추출하는 동작;
사전 결정된 영역 개수 이상의 결함 영역이 패치에 포함되도록, 상기 결함 패치를 추출하는 동작; 또는
사전 결정된 연속 개수 이상의 나란히 배치된 결함 영역이 패치에 포함되도록, 상기 결함 패치를 추출하는 동작;
중 적어도 하나의 동작을 포함하는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 2,
The operation of extracting the defect patch from the defect image including the defect is:
Extracting the defective patch so that at least one defective area is included in the center of the patch;
Extracting the defective patch so that the at least one defective area is included in a boundary of the patch;
Extracting the defective patch so that the defective area having a predetermined number of areas or more is included in the patch; or
Extracting the defective patch so that the defect regions arranged in parallel with a predetermined continuous number or more are included in the patch;
Including at least one operation of,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 1 항에 있어서,
상기 결함 패치를 전처리하는 동작;
을 더 포함하고, 그리고
상기 학습 데이터 세트는 상기 전처리된 결함 패치를 포함하는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 1,
Pre-processing the defective patch;
Contains more, and
The training data set includes the preprocessed defect patch,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 1 항에 있어서,
상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하는 동작은:
상기 결함 이미지 또는 상기 정상 이미지 중 적어도 하나인, 전처리 대상 이미지에 포함된, 노이즈를 제거하는 동작;
상기 전처리 대상 이미지에 포함된, 사전 결정된 크기 미만의 피쳐를 제거하는 동작;
상기 전처리 대상 이미지에 포함된, 둘 이상의 피쳐들 사이의 거리가 사전 결정된 길이 미만인 경우, 상기 둘 이상의 피쳐들 사이의 갭(gap)을 제거하는 동작; 또는
상기 전처리 대상 이미지에 포함된, 피쳐의 경계를 스무딩(smoothing)하는 동작;
중 적어도 하나의 동작을 포함하는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 1,
The operation of preprocessing at least one of the defective image or the normal image containing no defect is:
Removing noise included in the preprocessing target image, which is at least one of the defective image or the normal image;
Removing features of less than a predetermined size included in the preprocessing target image;
Removing a gap between the two or more features when the distance between the two or more features included in the pre-processing target image is less than a predetermined length; or
Smoothing a boundary of a feature included in the preprocessing target image;
Including at least one operation of,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 1 항에 있어서,
상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하는 동작은:
상기 결함 이미지 또는 상기 정상 이미지 중 적어도 하나인, 전처리 대상 이미지를 바이너리(binary) 이미지로 변환하는 동작;
상기 바이너리 이미지에 포함된 바이너리 값을 인버스(inverse)하여 인버스된 이미지를 획득하는 동작;
상기 인버스된 이미지를 오프닝(opening)하여 오프닝된 이미지를 획득하는 동작; 및
상기 인버스된 이미지 및 상기 오프닝된 이미지의 차이 값을 포함하는 전처리된 이미지를 획득하는 동작;
을 포함하는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 1,
The operation of preprocessing at least one of the defective image or the normal image containing no defect is:
Converting at least one of the defective image or the normal image, which is a pre-processing target image, into a binary image;
Obtaining an inverted image by inverse of a binary value included in the binary image;
Opening the inverse image to obtain an opened image; And
Obtaining a preprocessed image including a difference value between the inverse image and the opened image;
Containing,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 8 항에 있어서,
상기 인버스된 이미지를 오프닝하여 오프닝된 이미지를 획득하는 동작은,
상기 인버스된 이미지에 포함된 사전 결정된 크기 미만의 피쳐를 제거하는 동작;
을 포함하는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 8,
The operation of obtaining the opened image by opening the inverse image,
Removing features less than a predetermined size included in the inverse image;
Containing,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 1 항에 있어서,
상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하는 동작은:
상기 결함 이미지 또는 상기 정상 이미지 중 적어도 하나인, 전처리 대상 이미지를 바이너리 이미지로 변환하는 동작;
상기 바이너리 이미지를 클로징(closing)하여 클로징된 이미지를 획득하는 동작;
상기 바이너리 이미지 및 상기 클로징된 이미지의 차이 값을 포함하는 디프런셜(differential) 이미지를 획득하는 동작; 및
상기 디프런셜 이미지에 포함된 바이너리 값을 인버스하여 전처리된 이미지를 획득하는 동작;
을 포함하는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 1,
The operation of preprocessing at least one of the defective image or the normal image containing no defect is:
Converting at least one of the defective image or the normal image to a binary image;
Obtaining a closed image by closing the binary image;
Obtaining a differential image including a difference value between the binary image and the closed image; And
Obtaining a preprocessed image by inverting a binary value included in the differential image;
Containing,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 10 항에 있어서,
상기 바이너리 이미지를 클로징하여 클로징된 이미지를 획득하는 동작은:
상기 바이너리 이미지에 포함된 둘 이상의 피쳐들 사이의 거리가 사전 결정된 길이 미만인 경우, 상기 둘 이상의 피쳐들 사이의 갭을 제거하는 동작; 또는
상기 바이너리 이미지에 포함된 피쳐의 경계를 스무딩하는 동작;
중 적어도 하나의 동작을 포함하는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 10,
Closing the binary image to obtain a closed image is:
If the distance between the two or more features included in the binary image is less than a predetermined length, removing a gap between the two or more features; or
Smoothing a boundary of a feature included in the binary image;
Including at least one operation of,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 1 항에 있어서,
상기 학습 데이터 세트에 포함된 결함 패치 개수 및 정상 패치 개수의 비율은 사전 결정된 균형 비율에 의해 결정된,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 1,
The ratio of the number of defective patches and the number of normal patches included in the training data set is determined by a predetermined balance ratio,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 1 항에 있어서,
상기 결함 패치 및 상기 정상 패치를 포함하는 학습 데이터 세트를 이용하여 패치의 결함 또는 정상을 분류하기 위한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는 동작은,
패치 크기 별로 각각 상이한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는 동작;
을 포함하는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 1,
The operation of learning a neural network model for classifying defects or normals of a patch using a training data set including the defective patch and the normal patch,
Training different neural network models for each patch size;
Containing,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 1 항에 있어서,
분류 대상 이미지로부터 하나 이상의 패치를 추출하는 동작;
상기 하나 이상의 패치 각각을 상기 학습된 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 연산하여, 결함 또는 정상 패치로 분류하는 동작; 및
상기 하나 이상의 패치 중 사전 결정된 개수 이상의 패치가 결함 패치로 분류된 경우, 상기 분류 대상 이미지에 결함이 포함된 것으로 결정하는 동작;
을 더 포함하는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 1,
Extracting one or more patches from the image to be classified;
Calculating each of the one or more patches using the learned neural network model and classifying them as defective or normal patches; And
Determining that a defect is included in the classification target image when a predetermined number or more of the one or more patches are classified as defective patches;
Further comprising,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 1 항에 있어서,
상기 결함 이미지 및 상기 정상 이미지는:
제조 공정 완료 후 제조물을 촬영한 이미지; 또는
제조 공정 중 제조물을 촬영한 이미지;
중 적어도 하나인,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 1,
The defective image and the normal image are:
An image of the product after completion of the manufacturing process; or
An image of a product during the manufacturing process;
At least one of,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
제 1 항에 있어서,
제조 공정 중 획득된 이미지를 상기 학습된 뉴럴 네트워크 모델이 연산하는 동작;
상기 제조 공정 중 획득된 이미지에 결함이 포함된 것으로 판단되는 경우, 상기 제조 공정 중 획득된 이미지에 기초하여 추가적인 결함 패치를 추출하는 동작; 및
상기 추가적인 결함 패치를 상기 학습 데이터 세트에 추가하는 동작;
을 더 포함하는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
The method of claim 1,
Calculating, by the learned neural network model, the image acquired during the manufacturing process;
If it is determined that the image acquired during the manufacturing process contains a defect, extracting an additional defect patch based on the image acquired during the manufacturing process; And
Adding the additional defective patch to the training data set;
Further comprising,
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
결함 검출 방법으로서,
결함이 포함된 결함 이미지로부터 결함 패치를 추출하는 단계;
상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하는 단계;
상기 전처리된 결함 이미지 또는 정상 이미지 중 적어도 하나로부터 정상 패치를 추출하는 단계; 및
상기 결함 패치 및 상기 정상 패치를 포함하는 학습 데이터 세트를 이용하여 패치의 결함 또는 정상을 분류하기 위한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는 단계;
를 포함하는,
결함 검출 방법.
As a defect detection method,
Extracting a defect patch from the defect image including the defect;
Pre-processing at least one of the defective image or a normal image containing no defects;
Extracting a normal patch from at least one of the preprocessed defect image or normal image; And
Training a neural network model for classifying defects or normals of a patch using a training data set including the defective patch and the normal patch;
Containing,
Defect detection method.
결함 검출 방법을 제공하기 위한 서버로서,
하나 이상의 코어를 포함하는 프로세서; 및
메모리;
를 포함하고,
상기 프로세서는,
결함이 포함된 결함 이미지로부터 결함 패치를 추출하고,
상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하고,
상기 전처리된 결함 이미지 또는 정상 이미지 중 적어도 하나로부터 정상 패치를 추출하고, 그리고
상기 결함 패치 및 상기 정상 패치를 포함하는 학습 데이터 세트를 이용하여 패치의 결함 또는 정상을 분류하기 위한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는,
결함 검출 방법을 제공하기 위한 서버.
As a server for providing a defect detection method,
A processor including one or more cores; And
Memory;
Including,
The processor,
Extracting the defect patch from the defect image containing the defect,
Pre-processing at least one of the defective image or a normal image containing no defect,
Extracting a normal patch from at least one of the preprocessed defective image or normal image, and
Learning a neural network model for classifying defects or normals of a patch using a training data set including the defective patch and the normal patch,
Server for providing a method for detecting defects.
학습 과정에서 적어도 일부가 업데이트 되는 뉴럴 네트워크의 파라미터에 대응하는 데이터 구조가 저장된 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서, 상기 뉴럴 네트워크의 동작은 상기 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하고, 상기 학습 과정은:
결함이 포함된 결함 이미지로부터 결함 패치를 추출하는 단계;
상기 결함 이미지 또는 결함이 포함되지 않은 정상 이미지 중 적어도 하나를 전처리하는 단계;
상기 전처리된 결함 이미지 또는 정상 이미지 중 적어도 하나로부터 정상 패치를 추출하는 단계; 및
상기 결함 패치 및 상기 정상 패치를 포함하는 학습 데이터 세트를 이용하여 패치의 결함 또는 정상을 분류하기 위한 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는 단계;
를 포함하는,
데이터 구조가 저장된 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
A computer-readable recording medium storing a data structure corresponding to a parameter of a neural network whose at least part is updated during a learning process, wherein an operation of the neural network is based at least in part on the parameter, and the learning process comprises:
Extracting a defect patch from the defect image including the defect;
Pre-processing at least one of the defective image or a normal image containing no defects;
Extracting a normal patch from at least one of the preprocessed defect image or normal image; And
Training a neural network model for classifying defects or normals of a patch using a training data set including the defective patch and the normal patch;
Containing,
A computer-readable recording medium having a data structure stored thereon.
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