KR20220016245A - Apparatus and method for generating a defect image - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 불량 이미지 영상 생성 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 제품에서 불량의 검출을 위해 필요한 불량 이미지를 생성하는 불량 이미지 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for generating a defective image image. More particularly, it relates to a defective image generating apparatus and method for generating a defective image necessary for detecting a defect in a product.
최근에는 다양한 제품을 제조하는 과정에서 제품 표면에 여러 이유로 불량이 발생할 수 있다. 이러한 제품들 중에서도 디스플레이 패널과 같이 표면에 다양한 불량이 발생할 수 있다. 예를 들어, 패널의 제조 공정 상의 제조 기계의 오작동, 제작자의 실수, 먼지나 분진, 필름의 불량 등의 다양한 이유로 불량이 발생할 수 있다.Recently, in the process of manufacturing various products, defects may occur on the surface of the product for various reasons. Among these products, various defects may occur on the surface, such as a display panel. For example, defects may occur due to various reasons, such as malfunction of a manufacturing machine during the manufacturing process of the panel, a manufacturer's mistake, dust or dust, or a defect in a film.
관련하여, 선행기술문헌 한국등록특허 제10-1188404호에서는 디스플레이 패널 글라스의 편광 특성을 이용한 영상을 획득하여, 검사 영역의 구분없이 글라스 영상에 따른 글라스 표면의 불량 여부를 검사하는 디스플레이 패널 글라스 표면의 불량 검사 방법에 대해 기재한다. 선행기술문헌에서는 글라스 영상의 영상 요소의 임계치와 측정치를 비교하여 불량 여부를 판정하는 내용만을 기재한다. 하지만, 선행기술문헌에서와 같은 방식의 불량 판정은 많은 시간과 처리 공정을 필요로 한다. 이를 방지하기 위해, 인공지능을 활용하여 제품에서 발생된 불량을 검사하기 위한 시도가 증가하고 있다. 그러나, 인공지능을 이용한 검사를 위해서는 불량의 검출을 위한 불량 데이터, 즉 불량 이미지를 필요로 한다.In relation to this, in Korean Patent Registration No. 10-1188404 in the prior art document, an image using the polarization characteristics of the display panel glass is acquired, Describe the defect inspection method. In the prior art literature, only the content of determining whether a glass image is defective by comparing the measured value with the threshold value of the image element of the glass image is described. However, the defect determination in the same manner as in the prior art document requires a lot of time and processing steps. In order to prevent this, there are increasing attempts to use artificial intelligence to inspect defects occurring in products. However, for inspection using artificial intelligence, defective data, that is, a defective image, is required for detecting defects.
하지만, 불량은 특정한 형태로 발생되지 않기 때문에 다수의 불량 이미지를 획득하는데 한계가 존재하는 문제점이 있었다. 또한, 불량 검출의 성능을 높이기 위해서는 충분한 개수의 불량 이미지를 필요로 하지만, 불량 이미지의 획득에는 한계가 존재하는 문제점이 있었다.However, since defects do not occur in a specific form, there is a problem in that there is a limitation in acquiring a large number of defective images. In addition, although a sufficient number of defective images are required to improve the performance of defect detection, there is a problem in that there is a limit to the acquisition of defective images.
따라서 상술된 문제점을 해결하기 위한 기술이 필요하게 되었다.Therefore, there is a need for a technique for solving the above-mentioned problems.
한편, 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.On the other hand, the above-mentioned background art is technical information that the inventor possessed for the purpose of derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and it cannot be said that it is necessarily known technology disclosed to the general public before the filing of the present invention. .
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 다양한 불량을 포함한 다수의 불량 이미지를 획득할 수 있는 불량 이미지 생성 장치 및 방법을 제시하는 데 목적이 있다.An object of the embodiments disclosed herein is to provide an apparatus and method for generating a defect image capable of acquiring a plurality of defective images including various defects.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 불량 검출의 성능을 높일 수 있도록 충분한 개수의 불량 이미지를 확보할 수 있는 불량 이미지 생성 장치 및 방법을 제시하는 데 목적이 있다.SUMMARY Embodiments disclosed herein have an object to provide an apparatus and method for generating a defective image capable of securing a sufficient number of defective images to increase defect detection performance.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 실시예에 따르면, 불량 이미지 생성 장치에 의해 수행되는 불량 이미지 생성 방법은, 정상 이미지와 불량 모양을 마스킹한 이진 이미지 형태의 마스킹 이미지를 수신하는 단계, 상기 정상 이미지에서 상기 마스킹 이미지의 마스킹된 불량 모양을 제거하는 단계, 및 불량 이미지 생성을 위해 상기 불량 모양이 제거된 정상 이미지를 학습된 인공 신경망에 입력하여 불량 이미지를 생성하는 단계를 포함한다.As a technical means for achieving the above-described technical problem, according to an embodiment, a method for generating a defective image performed by an apparatus for generating a defective image includes: receiving a masking image in the form of a binary image in which a normal image and a defective shape are masked , removing the masked bad shape of the masking image from the normal image, and generating a bad image by inputting the normal image from which the bad shape is removed into a trained artificial neural network to generate a bad image.
다른 실시예에 따르면, 불량 이미지 생성 장치는, 정상 이미지와 불량 모양을 마스킹한 이진 이미지 형태의 마스킹 이미지를 수신하고, 상기 정상 이미지에서 상기 마스킹 이미지의 마스킹된 불량 모양을 제거하는 정상 이미지 처리기, 및 불량 이미지 생성을 위해 상기 불량 모양이 제거된 정상 이미지를 학습된 인공 신경망에 입력하여 불량 이미지를 생성하는 불량 이미지 생성기를 포함한다.According to another embodiment, the defective image generating apparatus includes a normal image processor configured to receive a masking image in the form of a binary image in which a normal image and a defective shape are masked, and remove the masked defective shape of the masking image from the normal image, and and a bad image generator for generating a bad image by inputting a normal image from which the bad shape is removed to a trained artificial neural network to generate a bad image.
또 다른 실시예에 따르면, 게임 장비 추천 장치에 의해 수행되며, 불량 이미지 생성 방법을 수행하기 위해 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 불량 이미지 생성 방법은, 정상 이미지와 불량 모양을 마스킹한 이진 이미지 형태의 마스킹 이미지를 수신하는 단계, 상기 정상 이미지에서 상기 마스킹 이미지의 마스킹된 불량 모양을 제거하는 단계, 및 불량 이미지 생성을 위해 상기 불량 모양이 제거된 정상 이미지를 학습된 인공 신경망에 입력하여 불량 이미지를 생성하는 단계를 포함한다.According to another embodiment, there is provided a computer program stored in a readable recording medium for performing a method for generating a bad image, which is performed by a game equipment recommendation device, wherein the method for generating a bad image includes a binary masking a normal image and a bad shape. Receiving a masking image in the form of an image, removing the masked bad shape of the masking image from the normal image, and inputting the normal image from which the bad shape is removed into a trained artificial neural network to generate a bad image generating an image.
또 다른 실시예에 따르면, 불량 이미지 생성 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서, 상기 불량 이미지 생성 방법은, 정상 이미지와 불량 모양을 마스킹한 이진 이미지 형태의 마스킹 이미지를 수신하는 단계, 상기 정상 이미지에서 상기 마스킹 이미지의 마스킹된 불량 모양을 제거하는 단계, 및 불량 이미지 생성을 위해 상기 불량 모양이 제거된 정상 이미지를 학습된 인공 신경망에 입력하여 불량 이미지를 생성하는 단계를 포함한다.According to another embodiment, there is provided a computer-readable recording medium on which a program for performing a method for generating a defective image is recorded, the method comprising: receiving a masking image in the form of a binary image in which a normal image and a defective shape are masked; , removing the masked bad shape of the masking image from the normal image, and generating a bad image by inputting the normal image from which the bad shape is removed into a trained artificial neural network to generate a bad image.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 다양한 불량을 포함한 다수의 불량 이미지를 획득할 수 있는 불량 이미지 생성 장치 및 방법을 제시할 수 있다.According to any one of the above-described problem solving means of the present invention, it is possible to provide an apparatus and method for generating a defect image capable of acquiring a plurality of defective images including various defects.
또한, 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 불량 검출의 성능을 높일 수 있도록 충분한 개수의 불량 이미지를 확보할 수 있는 불량 이미지 생성 장치 및 방법을 제시할 수 있다.In addition, according to any one of the problem solving means of the present invention, it is possible to provide an apparatus and method for generating a defective image capable of securing a sufficient number of defective images to improve the performance of detecting the defect.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.
도 1은 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 불량 이미지를 학습하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 불량 이미지를 학습하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 수행되는 불량 이미지 학습 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 수행되는 불량 이미지 생성 방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 불량 판정 장치를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for generating a defective image according to an exemplary embodiment.
FIG. 2 is a diagram for explaining an operation of learning a bad image in an apparatus for generating a bad image according to an exemplary embodiment.
3 is a diagram for explaining an operation of learning a bad image in the device for generating a bad image according to an exemplary embodiment.
4 is a flowchart illustrating a method for learning a bad image performed by an apparatus for generating a bad image according to an exemplary embodiment.
5 is a flowchart illustrating a method for generating a defective image performed by an apparatus for generating a defective image according to an exemplary embodiment.
6 is a block diagram illustrating a failure determination apparatus according to an exemplary embodiment.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 아래에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 변형되어 실시될 수도 있다. 실시예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여, 이하의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략하였다. 그리고, 도면에서 실시예들의 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below may be modified and implemented in various different forms. In order to more clearly describe the characteristics of the embodiments, detailed descriptions of matters widely known to those of ordinary skill in the art to which the following embodiments belong are omitted. In addition, in the drawings, parts irrelevant to the description of the embodiments are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐 아니라, '그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성이 어떤 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.Throughout the specification, when a component is said to be “connected” with another component, it includes not only a case of 'directly connected' but also a case of 'connected with another component interposed therebetween'. In addition, when a component "includes" a component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
이하 첨부된 도면을 참고하여 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for generating a defective image according to an exemplary embodiment.
도 1에 도시된 바와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 검출기(110), 불량 제거기(120), 불량 이미지 생성기(130) 및 정상 이미지 처리기(140)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the defective
검출기(110)는 불량 시료 이미지를 입력받을 수 있다. 여기서, 불량 시료 이미지는 불량(예를 들어, 결함(defect)을 포함)이 존재하는 시료를 카메라 등을 사용하여 직접 촬영한 이미지이다. 검출기(110)는 불량 시료 이미지에서 불량 부분을 검출할 수 있다. 예를 들어, 검출기(110)는 정상 이미지 등을 저장할 수 있으며, 입력된 불량 시료 이미지와 픽셀 간 비교 등을 이용하여 불량 부분을 검출할 수 있다. 검출기(110)에서 생성한 마스킹 이미지는 이진(Binary)이미지일 수 있으며, 불량 부분이 표시 된다.The
검출기(110)는 불량 시료 이미지에서 불량 부분을 마스킹하여 불량 부분을 표시한 마스킹 이미지를 생성할 수 있다. 검출기(110)는 생성된 마스킹 이미지를 불량 제거기(120)로 출력할 수 있다.The
불량 제거기(120)는 불량 시료 이미지와 마스킹 이미지를 입력받을 수 있다. 불량 제거기(120)는 불량 시료 이미지와 마스킹 이미지를 정합하여 불량 제거 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 불량 제거기(120)는 불량 제거 이미지 생성을 위해 불량 시료 이미지와 마스킹 이미지에서 서로 대응되는 픽셀 간 데이터 값을 곱셈 연산할 수 있다. 이와 같이, 불량 제거기(120)는 불량 시료 이미지에서 불량 부분을 제거한 불량 제거 이미지를 생성할 수 있다.The
불량 이미지 생성기(130)는 불량 시료 이미지와 불량 제거 이미지를 수신할 수 있다. 불량 이미지 생성기(130)는 불량 시료 이미지와 불량 제거 이미지를 이용하여 불량 시료 이미지에 포함된 불량을 학습할 수 있다.The
불량 이미지 생성기(130)는 불량(즉, 결함)의 학습을 위해 인공 신경망을 이용하여 구현될 수 있다. 여기서, 인공 신경망은 콘볼루션 신경망(CNN: Convolutional Neural Network)을 포함할 수 있다.The
이와 같이, 불량 이미지 생성기(130)는 불량 이미지를 학습할 수 있다. 불량 이미지 생성기(130)는 학습이 완료되면, 인공 신경망을 이용하여 다양한 불량 이미지를 생성할 수 있다.In this way, the
다음으로, 불량 이미지 생성기(130)에서 불량 이미지를 생성하는 구성을 설명한다.Next, a configuration for generating a bad image in the
정상 이미지 처리기(140)는 불량 모양을 마스킹한 마스킹 이미지를 입력받을 수 있다. 여기서, 마스킹 이미지는 이진(Binary)이미지일 수 있으며, 불량 이미지 생성을 위한 불량 모양이 표시되어 있다. 정상 이미지 처리기(140)는 정상 이미지, 즉 시료 이미지를 입력받을 수 있다. 불량 이미지 생성 장치(100)에서 직접 마스킹 이미지를 생성이 가능한 경우, 불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지 처리기(140)의 전단에 위치하여 마스킹 이미지를 생성하는 마스킹 이미지 생성부(미도시)를 추가로 포함할 수도 있다.The
정상 이미지 처리기(140)는 정상 이미지에 마스킹 이미지를 정합하여 마스킹 영역이 제거된 이미지를 생성할 수 있다. 이를 통해, 정상 이미지 처리기(140)는 정상 이미지에 마스킹 이미지의 불량 모양을 반영할 수 있다. 정상 이미지 처리기(140)는 불량 모양이 제거된 정상 이미지를 불량 이미지 생성기(130)로 출력할 수 있다.The
불량 이미지 생성기(130)는 불량 모양이 제거된 정상 이미지를 입력받고, 인공 신경망을 이용하여 불량 이미지를 생성할 수 있다. 불량 이미지 생성기(130)는 생성된 불량 이미지를 출력할 수 있다.The
한편, 정상 이미지 처리기(140)로 입력되는 마스킹 이미지는 간단하게 생성이 가능하기 때문에, 다양한 형태로 간단히 만들어낼 수 있다. 따라서, 불량 이미지로 학습된 인공 신경망을 이용하여 구현된 불량 이미지 생성기(130)는 마스킹 이미지의 마스킹 영역에 대응되는 영역이 제거된 정상 이미지를 수신하여 실제 불량 이미지에 가까운 형태의 불량 이미지를 생성할 수 있다.On the other hand, since the masking image input to the
불량 이미지 생성기(130)는 불량 이미지들로 학습시킨 인공 신경망을 이용하여 불량 부분을 마스킹한 정상 이미지로부터 불량 이미지를 생성할 수 있다.The
불량 이미지 생성기(130)는 정상 이미지를 입력받아 불량 이미지를 생성할 수 있는 인공 신경망을 포함할 수 있으며, 인공 신경망은 불량 생성을 위해 예를 들어, 인페인팅(in-painting) 기법, 블렌딩(blending) 기법 및 생산적 적대 신경망(GAN: Generative Adversarial Networks) 등의 다양한 방식을 이용할 수 있다.The
예를 들어, 불량 이미지 생성기(130)는 인페인팅 기법을 이용하는 경우, 마스킹 영역에 대응되는 불량 패턴을 학습하여 불량 부분을 자연스러운 형태로 채워 넣어 불량 이미지를 생성할 수 있다. 즉, 불량 이미지 생성기(130)는 인페이팅 기법을 이용하여 정상 이미지 내의 마스킹 영역을 불량에 관련된 정보로 재구성하여 채워 넣을 수 있다.For example, when the inpainting technique is used, the
예를 들어, 불량 이미지 생성기(130)는 GAN 기법을 이용하는 경우, 새로운 불량 이미지를 생성하는 생성기(generator)와 생성기에서 생성된 불량 이미지의 진위를 평가하는 판별기(discriminator)의 구조를 이용할 수 있다. 생성기와 판별기를 경쟁적으로 학습시켜 생성기에서 만든 불량 이미지를 실제 불량 이미지에 가까운 형태로 생성할 수 있다.For example, when the GAN technique is used, the
상술한 바와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 이미지 검출을 위해 필요로 하는 다양한 불량 이미지를 생성할 수 있다.As described above, the defective
이러한, 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 이미지 학습을 위해, 검출기(110), 불량 제거기(120), 불량 이미지 생성기(130) 및 정상 이미지 처리기(140)를 사용할 수 있으며, 학습이 완료된 이후에 불량 이미지 생성 시, 불량 이미지 생성기(130)와 정상 이미지 처리기(140)를 사용할 수 있다.The bad
따라서, 불량 이미지 생성 장치(100)는 학습이 완료된 불량 이미지 생성기(130)를 사용하는 경우에는 불량 이미지 생성기(130)와 정상 이미지 처리기(140)만으로 구현될 수 있다.Accordingly, the defective
불량 이미지 생성 장치(100) 또는 불량 이미지 생성기(130)는 인공 신경망을 포함하거나, 인공 신경망을 이용하여 구현될 수 있어, 불량 이미지를 사용하여 학습이 완료되면, 제품의 불량을 검사하는 불량 검사 장치에 적용되어 불량의 검출을 위한 불량 이미지 생성에 이용될 수도 있다.The defective
이러한, 불량 이미지 생성 장치(100)를 구성하는 구성 요소들 중 적어도 일부는 프로세서, 예를 들어, 중앙 처리 장치(CPU)와 같은 프로세서 기능을 갖는 제어부를 통해 구현될 수 있다.At least some of the components constituting the defective
도 2는 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 불량 이미지를 학습하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram for explaining an operation of learning a bad image in an apparatus for generating a bad image according to an exemplary embodiment.
도 2에 도시된 바와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 시료 이미지(210)를 입력받을 수 있다. 불량 시료 이미지(210)는 불량 부분(211)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the defective
불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 시료 이미지(210)에서 불량 부분(211)을 마스킹하여 마스킹 이미지(220)를 획득할 수 있다. 마스킹 이미지(220)는 이진 이미지로서, 마스킹 이미지(220) 내에 불량 부분이 표시될 수 있다.The defective
불량 시료 이미지는 생산이나 제조 과정에서 발생될 수 있는 불량(defect)을 포함할 수 있으며, 사용 중에 발생될 수 있는 불량을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 불량 시료 이미지는 소정의 방향을 갖도록 형성되고, 소정의 길이와 두께를 갖는 라인 형태의 불량을 포함할 수 있으며, 불량의 길이, 두께 및 방향에 따라 다양하게 구분될 수 있다. 불량 시료 이미지는 소정의 넓이 또는 점 형태의 불량을 포함할 수 있으며, 크기와 모양에 따라 다양하게 구분될 수 있으며, 이미지의 모서리 부분(좌측상단, 우측상단, 좌측하단, 우측하단 등)에 형성된 불량을 포함할 수 있다. 또한, 불량 시료 이미지는 빛의 번짐 현상에 따른 빛 번짐 형태의 불량, 구름 형상으로 떼지어 발생되는 불량, 등고선 형태로 층이 형성된 불량 및 균일한 규칙이나 패턴을 확인할 수 없는 불균일한 형태의 불량 등의 다양한 포함할 수 있다.The defective sample image may include defects that may occur during production or manufacturing, and may include defects that may occur during use. For example, the defective sample image may be formed to have a predetermined direction, may include a line-shaped defect having a predetermined length and thickness, and may be variously classified according to the length, thickness, and direction of the defect. The defective sample image may contain defects in a predetermined area or dot shape, and may be variously classified according to size and shape, and formed in the corners of the image (upper left, upper right, lower left, lower right, etc.) may contain defects. In addition, the defective sample image is a defect in the form of light spreading due to the phenomenon of light spreading, defects that occur in clusters in the form of clouds, defects in which layers are formed in the form of contour lines, and defects in non-uniform shapes that cannot confirm uniform rules or patterns, etc. may contain a variety of
불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 시료 이미지(210)와 마스킹 이미지(220)를 서로 정합하여 불량 시료 이미지에서 불량 부분(211)을 제거한 불량 제거 이미지(230)를 획득할 수 있다. 불량 제거 이미지(230)에서 불량 부분(231)이 제거되어 있다.The defective
불량 이미지 생성 장치(100)는 인공 신경망(10)을 포함할 수 있으며, 불량 시료 이미지(210)와 불량 제거 이미지(230)를 이용하여 인공 신경망(10)을 학습시킬 수 있다. 이를 통해, 인공 신경망(10)은 불량 시료 이미지(210)의 불량 부분(211)을 학습시킬 수 있다.The defective
도 3은 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 불량 이미지를 학습하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining an operation of learning a bad image in an apparatus for generating a bad image according to an exemplary embodiment.
도 3에 도시된 바와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지(310)와 불량 모양(321)을 마스킹한 마스킹 이미지(320)를 입력받을 수 있다.As shown in FIG. 3 , the defective
불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지(310)에서 마스킹 이미지(320)의 마스킹된 불량 모양(321)을 제거할 수 있다. 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 모양(331)이 제거된 정상 이미지(330)를 인공 신경망(10)에 입력하여 불량 이미지(340)를 생성할 수 있다.The defective
이를 통해, 불량 이미지 생성 장치(100)는 인공 신경망(10)을 이용하여 정상 이미지를 입력으로 하여 불량 모양(341)이 형성된 불량 이미지(340)를 출력할 수 있다.Through this, the defective
도 4는 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 수행되는 불량 이미지 학습 방법을 도시한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method for learning a bad image performed by an apparatus for generating a bad image according to an exemplary embodiment.
도 4에 도시된 실시예에 따른 불량 이미지 학습 방법은 도 1에 도시된 불량 이미지 생성 장치(100)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라고 하더라도 도 1에 도시된 불량 이미지 생성 장치(100)에 관하여 이상에서 기술한 내용은 도 4에 도시된 실시예에 따른 불량 이미지 학습 방법에도 적용될 수 있다.The method for learning a bad image according to the embodiment shown in FIG. 4 includes steps that are time-series processed by the
도 4에 도시된 바와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 시료 이미지를 입력받는다(S410). 불량 시료 이미지는 다양한 형상의 불량(defect)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4 , the defective
불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 부분을 마스킹한 마스킹 이미지를 획득할 수 있다(S420). 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 시료 이미지에서 불량 부분을 검출하고, 검출된 불량 부분을 마스킹할 수 있다. 여기서, 마스킹 이미지는 이진 이미지로서 0과 1로 구성되거나, 명암(흑백) 이미지로 구현될 수 있다. 예를 들어, 마스킹 이미지에서 불량 부분을 검은색으로 표시하고, 불량 부분이 아닌 다른 부분을 흰색으로 표시할 수 있다.The defective
불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 시료 이미지와 마스킹 이미지를 정합하여 불량 제거 이미지를 획득할 수 있다(S430). 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 시료 이미지에서 마스킹 이미지를 이용하여 불량 부분을 제거한 불량 제거 이미지를 획득할 수 있다.The defective
불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 제거 이미지와 불량 시료 이미지를 이용하여 인공 신경망을 학습시킬 수 있다(S440). 이때, 인공 신경망은 불량 시료 이미지의 불량 부분을 학습하게 된다.The defective
불량 이미지 생성 장치(100)는 소정 개수의 불량 시료 이미지를 이용하여 인공 신경망을 학습시키는 도 4에서 설명된 상술한 동작을 반복 수행하여 인공 신경망을 학습시킬 수 있다.The defective
도 5는 일 실시예에 따른 불량 이미지 생성 장치에서 수행되는 불량 이미지 생성 방법을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method for generating a defective image performed by an apparatus for generating a defective image according to an exemplary embodiment.
도 5에 도시된 실시예에 따른 불량 이미지 생성 방법은 도 1에 도시된 불량 이미지 생성 장치(100)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라고 하더라도 도 1에 도시된 불량 이미지 생성 장치(100)에 관하여 이상에서 기술한 내용은 도 5에 도시된 실시예에 따른 불량 이미지 생성 방법에도 적용될 수 있다.The method for generating a defective image according to the embodiment illustrated in FIG. 5 includes steps that are time-series processed by the
도 5에 도시된 바와 같이, 불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지와 불량 모양을 마스킹한 마스킹 이미지를 수신할 수 있다(S510). 여기서, 마스킹 이미지는 이진 이미지로서 0과 1로 구성되거나, 명암(흑백) 이미지로 구현될 수 있다. 예를 들어, 마스킹 이미지에서 불량 모양을 검은색으로 표시하고, 불량 모양이 아닌 다른 부분을 흰색으로 표시할 수 있다.As shown in FIG. 5 , the defective
불량 이미지 생성 장치(100)는 정상 이미지에서 마스킹 이미지의 불량 모양을 제거할 수 있다(S520). 이를 통해, 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 모양이 제거된 정상 이미지를 생성할 수 있다.The bad
불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 모양이 제거된 정상 이미지를 인공 신경망에 입력하여 불량 이미지를 생성할 수 있다(S530).The defective
도 6은 일 실시예에 따른 불량 판정 장치를 도시한 블록도이다.6 is a block diagram illustrating an apparatus for determining a failure according to an exemplary embodiment.
도 6에 도시된 바와 같이, 불량 판정 장치(600)는 시료 이미지를 입력받아 시료 이미지에 불량이 존재하는지 판정할 수 있다.As shown in FIG. 6 , the
불량 판정 장치(600)는 불량 판정을 위해 인공 신경망을 포함할 수 있다. 불량 판정 장치(600)는 시료 이미지를 입력받으면, 시료 이미지 내에 불량이 존재하는지 판정할 수 있다.The
불량 판정 장치(600)는 시료 이미지에 불량이 존재하는지를 판정한 판정 결과를 출력할 수 있다. 이때, 불량 판정 장치(600)는 불량의 종류까지 판정이 가능한 경우, 불량의 종류를 확인하고, 확인된 불량의 종류에 대한 정보도 함께 출력할 수 있다.The
한편, 불량 판정 장치(600)는 불량 판정을 하는 인공 신경망의 학습을 위해 불량 이미지 생성 장치(100)에서 생성된 불량 이미지를 이용할 수 있다. 불량 판정 장치(600)는 불량 판정에 따라 불량 이미지의 보정을 하도록 구현된 경우, 판정된 불량을 보정하는 불량 보정부를 추가로 포함할 수도 있다.Meanwhile, the
불량 이미지 생성 장치(100)는 시료 이미지에 대응되는 정상 이미지 또는 마스킹 이미지를 입력받아 불량 이미지를 생성할 수 있다. 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 판정 장치(600) 내의 인공 신경망을 학습시키기 위한 불량 이미지를 생성하여 불량 판정 장치(600)로 제공할 수 있다. 불량 이미지 생성 장치(100)는 불량 판정 장치(600)로 인공 신경망의 학습을 위해 충분한 분량의 불량 이미지를 제공할 수 있다.The defective
불량 판정 장치(600)는 불량 데이터를 이용하여 인공 신경망을 학습시킬 수 있다. 이를 통해, 불량 판정 장치(600)는 인공 신경망의 학습이 완료되면, 인공 신경망을 이용하여 시료 이미지의 불량 판정을 할 수 있다.The
한편, 불량 판정 장치(600)는 불량 이미지 생성 장치(100) 내에서 학습 완료된 인공 신경망을 이용할 수 있는 경우, 불량 이미지 생성 장치(100)에서 학습 완료된 인공 신경망을 이용하여 불량 판정을 할 수도 있다. Meanwhile, when an artificial neural network that has been trained in the
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC 와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램특허 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다.The term '~ unit' used in this embodiment means software or hardware components such as field programmable gate array (FPGA) or ASIC, and '~ unit' performs certain roles. However, '-part' is not limited to software or hardware. '~' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to refresh one or more processors. Accordingly, as an example, '~' indicates components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program patent code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로부터 분리될 수 있다.The functions provided in the components and '~ units' may be combined into a smaller number of elements and '~ units' or separated from additional components and '~ units'.
뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 내의 하나 또는 그 이상의 CPU 들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.In addition, components and '~ units' may be implemented to regenerate one or more CPUs in a device.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르는 불량 이미지 생성 방법은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램(또는 컴퓨터 프로그램 제품)으로 구현될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되는 프로그래밍 가능한 기계 명령어를 포함하고, 고레벨 프로그래밍 언어(High-level Programming Language), 객체 지향 프로그래밍 언어(Object-oriented Programming Language), 어셈블리 언어 또는 기계 언어 등으로 구현될 수 있다. 또한 컴퓨터 프로그램은 유형의 컴퓨터 판독가능 기록매체(예를 들어, 메모리, 하드디스크, 자기/광학 매체 또는 SSD(Solid-State Drive) 등)에 기록될 수 있다. Also, the method for generating a bad image according to an embodiment of the present invention may be implemented as a computer program (or computer program product) including instructions executable by a computer. The computer program includes programmable machine instructions processed by a processor, and may be implemented in a high-level programming language, an object-oriented programming language, an assembly language, or a machine language. . In addition, the computer program may be recorded in a tangible computer-readable recording medium (eg, a memory, a hard disk, a magnetic/optical medium, or a solid-state drive (SSD), etc.).
따라서 본 발명의 일 실시예에 따르는 불량 이미지 생성 방법은 상술한 바와 같은 컴퓨터 프로그램이 컴퓨팅 장치에 의해 실행됨으로써 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 프로세서와, 메모리와, 저장 장치와, 메모리 및 고속 확장포트에 접속하고 있는 고속 인터페이스와, 저속 버스와 저장 장치에 접속하고 있는 저속 인터페이스 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 이러한 성분들 각각은 다양한 버스를 이용하여 서로 접속되어 있으며, 공통 머더보드에 탑재되거나 다른 적절한 방식으로 장착될 수 있다. Accordingly, the method for generating a bad image according to an embodiment of the present invention may be implemented by executing the above-described computer program by a computing device. The computing device may include at least a portion of a processor, a memory, a storage device, a high-speed interface connected to the memory and the high-speed expansion port, and a low-speed interface connected to the low-speed bus and the storage device. Each of these components is connected to each other using various buses, and may be mounted on a common motherboard or in any other suitable manner.
여기서 프로세서는 컴퓨팅 장치 내에서 명령어를 처리할 수 있는데, 이런 명령어로는, 예컨대 고속 인터페이스에 접속된 디스플레이처럼 외부 입력, 출력 장치상에 GUI(Graphic User Interface)를 제공하기 위한 그래픽 정보를 표시하기 위해 메모리나 저장 장치에 저장된 명령어를 들 수 있다. 다른 실시예로서, 다수의 프로세서 및(또는) 다수의 버스가 적절히 다수의 메모리 및 메모리 형태와 함께 이용될 수 있다. 또한 프로세서는 독립적인 다수의 아날로그 및(또는) 디지털 프로세서를 포함하는 칩들이 이루는 칩셋으로 구현될 수 있다. Here, the processor may process a command within the computing device, such as, for example, to display graphic information for providing a graphic user interface (GUI) on an external input or output device, such as a display connected to a high-speed interface. Examples are instructions stored in memory or a storage device. In other embodiments, multiple processors and/or multiple buses may be used with multiple memories and types of memory as appropriate. In addition, the processor may be implemented as a chipset formed by chips including a plurality of independent analog and/or digital processors.
또한 메모리는 컴퓨팅 장치 내에서 정보를 저장한다. 일례로, 메모리는 휘발성 메모리 유닛 또는 그들의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리는 비휘발성 메모리 유닛 또는 그들의 집합으로 구성될 수 있다. 또한 메모리는 예컨대, 자기 혹은 광 디스크와 같이 다른 형태의 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수도 있다. Memory also stores information within the computing device. As an example, the memory may be configured as a volatile memory unit or a set thereof. As another example, the memory may be configured as a non-volatile memory unit or a set thereof. The memory may also be another form of computer readable medium, such as, for example, a magnetic or optical disk.
그리고 저장장치는 컴퓨팅 장치에게 대용량의 저장공간을 제공할 수 있다. 저장 장치는 컴퓨터 판독 가능한 매체이거나 이런 매체를 포함하는 구성일 수 있으며, 예를 들어 SAN(Storage Area Network) 내의 장치들이나 다른 구성도 포함할 수 있고, 플로피 디스크 장치, 하드 디스크 장치, 광 디스크 장치, 혹은 테이프 장치, 플래시 메모리, 그와 유사한 다른 반도체 메모리 장치 혹은 장치 어레이일 수 있다. In addition, the storage device may provide a large-capacity storage space to the computing device. A storage device may be a computer-readable medium or a component comprising such a medium, and may include, for example, devices or other components within a storage area network (SAN), a floppy disk device, a hard disk device, an optical disk device, or a tape device, a flash memory, or other semiconductor memory device or device array similar thereto.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.
100: 불량 이미지 생성 장치
110: 검출기
120: 불량 제거기
130: 불량 이미지 생성기
140: 정상 이미지 처리기
600: 불량 판정 장치100: bad image generating device 110: detector
120: bad remover 130: bad image generator
140: normal image processor 600: bad judgment device
Claims (12)
정상 이미지와 불량 모양을 마스킹한 이진 이미지 형태의 마스킹 이미지를 수신하는 단계;
상기 정상 이미지에 마스킹 이미지를 정합하여 마스킹 영역이 제거된 이미지를 생성하는 단계; 및
불량 이미지 생성을 위해 상기 마스킹 영역이 제거된 이미지를 학습된 인공 신경망에 입력하여 불량 이미지를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 마스킹 이미지는 불량 부분을 검은색으로 표시하고, 불량 부분이 아닌 다른 부분을 흰색으로 표시되도록 흑백(명암) 이미지로 구현하는 것을 특징으로 하는 불량 이미지 생성 방법.A method for generating a defective image performed by an apparatus for generating a defective image, the method comprising:
receiving a masking image in the form of a binary image in which a normal image and a bad shape are masked;
generating an image from which a masking area is removed by matching a masking image to the normal image; and
and generating a bad image by inputting the image from which the masking region has been removed to a trained artificial neural network to generate a bad image,
The method for generating a defective image, characterized in that the masking image is implemented as a black-and-white (contrast) image so that defective parts are displayed in black and parts other than the defective parts are displayed in white.
상기 마스킹 이미지를 수신하는 단계 이전에,
상기 인공 신경망을 학습시키는 단계를 더 포함하는 불량 이미지 생성 방법.The method of claim 1,
Prior to receiving the masking image,
The method of generating a bad image further comprising the step of training the artificial neural network.
상기 인공 신경망을 학습시키는 단계는,
불량 시료 이미지를 입력받는 단계;
상기 불량 시료 이미지에서 불량 부분을 검출하여 마스킹 이미지를 획득하는 단계;
상기 불량 시료 이미지와 상기 마스킹 이미지를 서로 정합하여 상기 불량 시료 이미지에서 불량 부분을 제거한 불량 제거 이미지를 획득하는 단계; 및
상기 불량 시료 이미지와 상기 불량 제거 이미지를 이용하여 상기 인공 신경망을 학습시키는 단계를 포함하는 불량 이미지 생성 방법.3. The method of claim 2,
The step of learning the artificial neural network comprises:
receiving a defective sample image;
obtaining a masking image by detecting a defective portion in the defective sample image;
obtaining a defective removal image obtained by removing a defective portion from the defective sample image by matching the defective sample image and the masking image; and
and learning the artificial neural network by using the defective sample image and the defective removal image.
상기 인공 신경망은,
콘볼루션 신경망(CNN)인 불량 이미지 생성 방법.The method of claim 1,
The artificial neural network is
A convolutional neural network (CNN), a method of generating bad images.
상기 인공 신경망은,
인페인팅 기법, 블렌딩 기법, 및 생산적 적대 신경망(GAN) 중 하나의 기법을 이용하여 구현되는 불량 이미지 생성 방법.The method of claim 1,
The artificial neural network is
A method of generating a bad image implemented using one of an inpainting technique, a blending technique, and a productive adversarial neural network (GAN).
불량 이미지 생성을 위해 상기 마스킹 영역이 제거된 이미지를 학습된 인공 신경망에 입력하여 불량 이미지를 생성하는 불량 이미지 생성기를 포함하고,
상기 마스킹 이미지는 불량 부분을 검은색으로 표시하고, 불량 부분이 아닌 다른 부분을 흰색으로 표시되도록 흑백(명암) 이미지로 구현하는 것을 특징으로 하는 불량 이미지 생성 장치.a normal image processor for receiving a masking image in the form of a binary image obtained by masking a normal image and a defective shape, and generating an image from which a masking region is removed by matching the masking image to the normal image; and
A bad image generator for generating a bad image by inputting the image from which the masking region is removed to a trained artificial neural network for generating a bad image,
The apparatus for generating a defective image, characterized in that the masking image is implemented as a black-and-white (contrast) image so that a defective portion is displayed in black and a portion other than the defective portion is displayed in white.
불량 시료 이미지를 입력받고, 상기 불량 시료 이미지에서 불량 부분을 검출하여 마스킹 이미지를 획득하는 검출기; 및
상기 불량 시료 이미지와 상기 마스킹 이미지를 서로 정합하여 상기 불량 시료 이미지에서 불량 부분을 제거한 불량 제거 이미지를 획득하여 상기 불량 이미지 생성기로 출력하는 불량 제거기를 더 포함하는 불량 이미지 생성 장치.7. The method of claim 6,
a detector that receives a defective sample image and detects a defective portion in the defective sample image to obtain a masking image; and
and a defect remover configured to match the defective sample image and the masking image with each other to obtain a defective removal image obtained by removing a defective portion from the defective sample image, and output the defective image generator to the defective image generator.
상기 불량 이미지 생성기는,
상기 불량 시료 이미지와 상기 불량 제거 이미지를 이용하여 상기 인공 신경망을 학습시키는 불량 이미지 생성 장치.8. The method of claim 7,
The bad image generator,
A defective image generating apparatus for learning the artificial neural network by using the defective sample image and the defective removal image.
상기 인공 신경망은,
콘볼루션 신경망(CNN)인 불량 이미지 생성 장치.7. The method of claim 6,
The artificial neural network is
A rogue image generator that is a convolutional neural network (CNN).
상기 인공 신경망은,
인페인팅 기법, 블렌딩 기법, 및 생산적 적대 신경망(GAN) 중 하나의 기법을 이용하여 구현되는 불량 이미지 생성 장치.7. The method of claim 6,
The artificial neural network is
An apparatus for generating a bad image implemented using one of an inpainting technique, a blending technique, and a productive adversarial neural network (GAN).
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