KR20240042886A - Application state analysis system and method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도포 상태 분석 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 도포 수단을 통해 도포용제가 도포된 작업물의 표면 도포 상태를 분석할 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a coating condition analysis system and method, and more specifically, to a technology capable of analyzing the surface coating condition of a workpiece to which a coating solvent has been applied through a coating means.
Description
본 발명은 도포 상태 분석 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작업물(피도포체)의 표면에 도포용제(도포액)가 기준량 이상 도포되어, 도포 후, 최소한의 요구 기능을 발휘하는데 문제가 없는지 도포 상태를 분석하는 도포 상태 분석 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for analyzing the application state, and more specifically, to a method in which a coating solvent (coating liquid) is applied to the surface of a workpiece (coated object) in a standard amount or more, and after application, the minimum required function is achieved. It relates to an application state analysis system and method for analyzing the application state to determine whether there are any problems.
특히, 도포용제의 색상에 대응하여 작업물에 조사되는 조명의 색상을 제어함으로써, 작업물의 표면 도포 상태의 분석 결과에 대한 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 도포 상태 분석 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.In particular, it relates to a coating state analysis system and method that can improve the accuracy and reliability of the analysis results of the surface coating state of the workpiece by controlling the color of the light illuminated on the workpiece in response to the color of the coating solvent.
일반적으로 작업물의 표면에 도포되는 도포용제의 도포 균일성을 검사/판단하여, 도포 상태를 분석할 수 있으며, 이를 위해 작업물의 평면 이미지를 획득하거나, 단층 이미지를 획득하여, 도포 상태의 균일성 검사를 수행하고 있다.In general, the application state can be analyzed by inspecting/determining the uniformity of application of the coating solvent applied to the surface of the workpiece. To this end, a planar image of the workpiece or a tomographic image is obtained to check the uniformity of the application state. is carrying out.
그렇지만, 작업물의 표면에 도포되는 도포용제가 스프레이 형태인 경우에 미세한 입자로 인하여 도포 여부의 판별이 어려우며, 조명 및 주변 빛에 따라 영향을 받으며, 일반적으로 도포한 면 뿐 아니라 작업물이 위치한 배경(주변 환경)을 통해서 빛이 반사되므로 도포 여부에 따른 차이를 구하기가 쉽지 않다. 결국은 정확한 이미지를 획득할 수 없어 균일성 검사의 정확도가 낮아지는 문제점이 있다. 또한, 작업물의 고유의 특징(형태 등)으로 인해 이미지 획득을 위한 광 조사시, 밝기 차이가 발생하여, 이 역시도 정확한 이미지를 획득할 수 없어 균일성 검사의 정확도가 낮아지는 문제점이 있다.However, when the coating solvent applied to the surface of the work is in the form of a spray, it is difficult to determine whether it has been applied due to the fine particles, and it is affected by lighting and surrounding light, and is generally affected not only by the applied surface but also by the background on which the work is located ( Since light is reflected through the surrounding environment, it is not easy to determine the difference depending on whether it is applied or not. Ultimately, there is a problem that the accuracy of the uniformity test is lowered because an accurate image cannot be obtained. In addition, due to the unique characteristics (shape, etc.) of the workpiece, a difference in brightness occurs when light is irradiated for image acquisition, which also makes it impossible to obtain an accurate image, which reduces the accuracy of uniformity inspection.
국내 등록특허공보 제10-1640425호(“실러 도포 상태 검사 시스템 및 방법”)에서는 실러 도포 상태를 촬영한 다수의 이미지를 기반으로 실러 상태를 검사할 때, 각 이미지마다 매번 검사 영역을 설정하지 않고, 단 1회의 검사영역 설정만 하더라도, 모든 이미지에 대한 검사영역 설정이 자동으로 이루어질 수 있도록 하는 기술을 개시하고 있다.In Domestic Patent Publication No. 10-1640425 (“System and method for inspecting sealer application status”), when inspecting the sealer status based on multiple images taken of the sealer application status, the inspection area is not set for each image each time. , a technology is being disclosed that allows inspection area settings for all images to be performed automatically even if the inspection area is set only once.
이 역시도, 획득한 이미지를 획득하는 과정에서 나타날 수 있는 문제점에 대해서는 전혀 고려하지 않고 있다.This also does not take into account any problems that may arise in the process of acquiring the acquired image.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 도포용제의 색상에 대응하여 작업물에 조사되는 조명의 색상을 제어함으로써, 작업물의 표면 도포 상태의 비교적 정확하게 분석할 수 있는 도포 상태 분석 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.The present invention was developed to solve the problems of the prior art as described above. The purpose of the present invention is to control the color of the light irradiated to the workpiece in response to the color of the coating solvent, thereby providing a comparative effect of the surface coating state of the workpiece. The goal is to provide an application condition analysis system and method that can be accurately analyzed.
본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템은, 도포 수단을 통해 도포용제가 도포된 작업물의 표면 도포 상태를 분석하는 시스템에 있어서, 적어도 두 개의 광원 수단을 통해서, 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태로, 서로 상이한 스펙트럼 성분을 갖는 각각의 광이 조사되도록 통합 제어하는 조명 모듈, 상기 조명 모듈에 의한 각 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물을 각각 촬영하여, 적어도 두 개의 이미지 데이터를 획득하는 비전 모듈, RGB 채널에 대해 기설정된 가중치를 이용하여, 각 이미지 데이터를 구성하는 픽셀마다 색상값을 계산하고, 두 이미지 데이터에 의한 매칭 픽셀 간의 색상값 차이를 연산하여, 해당 픽셀의 도포 농도값으로 설정하는 도포 농도 분석 모듈, 설정한 도포 농도값이 기설정된 임계 기준값을 벗어날 경우, 불량 도포 상태로 판정하는 도포 농도 판별 모듈 및 상기 조명 모듈, 비전 모듈, 도포 농도 분석 모듈 및 도포 농도 판별 모듈에 대한 제어 신호를 생성하여, 각 동작 상태를 제어하는 통합 제어 모듈을 포함하는 것이 바람직하다.The application state analysis system according to an embodiment of the present invention is a system for analyzing the surface application state of a workpiece to which a coating solvent is applied through an application means, through at least two light source means, a first light emission state and a second light emission state. A lighting module that integrates control so that each light having different spectral components is irradiated in a light-emitting state, and each workpiece to which light is irradiated according to each light-emitting state by the lighting module is photographed, thereby obtaining at least two image data. A vision module that uses preset weights for the RGB channels to calculate color values for each pixel that makes up each image data, calculates the color value difference between matching pixels by two image data, and calculates the applied density value of the pixel. an application concentration analysis module that sets the application concentration analysis module, and an application concentration determination module that determines a defective application state when the set application concentration value is outside the preset threshold standard value, and the lighting module, vision module, application concentration analysis module, and application concentration determination module. It is desirable to include an integrated control module that controls each operating state by generating control signals for the device.
더 나아가, 상기 통합 제어 모듈은 최초 동작 수행 시, 기설정된 기본 발광 상태로 상기 조명 모듈을 제어하고, 상기 비전 모듈을 제어하여 기본 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물의 전체 영역에 대한 기본 이미지 데이터를 획득하는 것이 바람직하다.Furthermore, when performing the first operation, the integrated control module controls the lighting module in a preset basic light emission state and controls the vision module to provide basic image data for the entire area of the workpiece to which light is irradiated according to the basic light emission state. It is desirable to obtain.
더 나아가, 상기 통합 제어 모듈은 상기 기본 이미지 데이터를 분석하여, 상기 조명 모듈의 제어를 위한, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태에 대한 제어 신호를 생성하고, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되지 않는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태에 대한 제어 신호를 생성하는 것이 바람직하다.Furthermore, the integrated control module analyzes the basic image data to generate a control signal for a first luminous state having a spectrum in which the coating solvent applied to the workpiece is reflected for controlling the illumination module, and It is desirable that the coating solvent applied to the water generates a control signal for the second luminescence state having a non-reflective spectrum.
더 나아가, 상기 통합 제어 모듈은 상기 기본 이미지 데이터를 분석하여, 작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 조도 상태에 대한 제어 신호를 생성하여, 상기 조명 모듈의 제1 발광 상태와 제2 발광 상태의 추가 제어를 수행하는 것이 바람직하다.Furthermore, the integrated control module analyzes the basic image data and generates a control signal for the illumination state for each preset inspection area of the workpiece to further control the first and second light emission states of the lighting module. It is desirable to perform.
더 나아가, 상기 통합 제어 모듈은 작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 순차적으로, 상기 조명 모듈, 비전 모듈, 도포 농도 분석 모듈 및 도포 농도 판별 모듈에 대한 제어 신호를 생성하여, 동작 상태를 구분하여 제어하는 것이 바람직하다.Furthermore, the integrated control module sequentially generates control signals for the lighting module, vision module, application concentration analysis module, and application concentration determination module for each preset inspection area of the workpiece to distinguish and control the operating states. It is desirable.
더 나아가, 상기 비전 모듈은 서로 다른 종류의 적어도 두 개의 렌즈를 포함하며, 상기 통합 제어 모듈의 제어 신호에 따라, 작업물의 전체 영역이나, 기설정된 넓은 범위의 검사 영역 또는, 기설정된 좁은 범위의 검사 영역의 이미지 데이터를 선택적으로 획득하는 것이 바람직하다.Furthermore, the vision module includes at least two lenses of different types and, depending on the control signal from the integrated control module, inspects the entire area of the workpiece, a preset wide range inspection area, or a preset narrow range inspection area. It is desirable to selectively acquire image data of a region.
더 나아가, 상기 도포 농도 분석 모듈은 기저장된 영상 처리 기법을 이용하여, 각 이미지 데이터의 특징점을 검출하여, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that the application density analysis module detects feature points of each image data using a pre-stored image processing technique and matches pixels through feature point matching.
더 나아가, 상기 도포 농도 분석 모듈은 기저장된 영상 처리 기법을 이용하여, 작업물의 기설정된 검사 영역을 기준으로 마스크를 생성하여, 각 이미지 데이터의 마스킹 처리를 수행하는 것이 바람직하다.Furthermore, the coating concentration analysis module preferably uses a pre-stored image processing technique to create a mask based on a preset inspection area of the workpiece and perform masking processing on each image data.
더 나아가, 상기 도포 농도 판별 모듈은 작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 각 영역에 해당하는 전체 픽셀의 수 대비 불량 도포 상태로 판정된 픽셀의 수의 비율을 이용하여, 해당하는 영역의 정상 도포 상태 또는, 불량 도포 상태를 판단하는 것이 바람직하다.Furthermore, the coating density determination module determines the normal coating state or , it is desirable to determine poor application conditions.
더 나아가, 상기 도포 농도 판별 모듈은 작업물의 전체 검사 영역 중 어느 한 영역에 의한 불량 도포 상태 판단이 이루어질 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하는 것이 바람직하다.Furthermore, when the application concentration determination module determines a defective application state in one area among the entire inspection areas of the workpiece, it is preferable to finally determine the corresponding workpiece as a defective product.
더 나아가, 상기 도포 농도 판별 모듈은 작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 각 영역에 해당하는 전체 픽셀의 수 대비 불량 도포 상태로 판정된 픽셀의 수의 비율을 이용하여, 해당하는 영역의 도포 농도 점수를 연산하고, 작업물의 전체 검사 영역에 대한 도포 농도 점수의 합산값 또는, 평균값을 이용하여, 합산값 또는, 평균값이 기설정된 소정값 범위를 벗어날 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하는 것이 바람직하다.Furthermore, the coating density determination module uses the ratio of the number of pixels determined to be in a defective coating state to the total number of pixels corresponding to each area for each preset inspection area of the workpiece to determine the coating density score for the corresponding area. It is desirable to calculate and use the sum or average of the application concentration scores for the entire inspection area of the work, and if the sum or average value is outside the preset range, it is desirable to finally determine the work in question as a defective product. do.
더 나아가, 상기 도포 농도 검사 시스템은 상기 도포 농도 판별 모듈에 의한 작업물의 최종 판정 결과가 불량품일 경우, 외부로 알람을 발생시키는 결과 처리 모듈을 더 포함하는 것이 바람직하다.Furthermore, the application concentration inspection system preferably further includes a result processing module that generates an external alarm when the final determination result of the workpiece by the application concentration determination module is a defective product.
본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 방법은, 도포 수단을 통해 도포용제가 도포된 작업물의 표면 도포 상태를 분석하는 방법에 있어서, 조명 모듈에서, 제어 신호에 의해, 적어도 두 개의 광원 수단을 통해서, 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태로, 서로 상이한 스펙트럼 성분을 갖는 각각의 광이 조사되도록 상기 광원 수단을 통합 제어하는 조명 제어 단계(S100), 비전 모듈에서, 제어 신호에 의해, 상기 조명 제어 단계(S100)에 의한 각 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물을 각각 촬영하여, 적어도 두 개의 이미지 데이터를 획득하는 비전 제어 단계(S200), 도포 농도 분석 모듈에서, 제어 신호에 의해, RGB 채널에 대해 기설정된 가중치를 이용하여, 상기 비전 제어 단계(S200)에 의해 획득한 각 이미지 데이터를 구성하는 픽셀마다 색상값을 계산하고, 두 이미지 데이터에 의한 매칭 픽셀 간의 색상값 차이를 연산하여, 해당 픽셀의 도포 농도값으로 설정하는 도포 농도 분석 단계(S300) 및 도포 농도 판별 모듈에서, 제어 신호에 의해, 상기 도포 농도 분석 단계(S300)에 의해 설정한 도포 농도값이 기설정된 임계 기준값을 벗어날 경우, 불량 도포 상태로 판정하는 도포 농도 판별 단계(S400)를 포함하며, 제어 신호에 의해, 작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 순차적으로, 상기 조명 제어 단계(S100), 비전 제어 단계(S200), 도포 농도 분석 단계(S300) 및 도포 농도 판별 단계(S400)의 동작을 반복 수행하는 것이 바람직하다.The application state analysis method according to an embodiment of the present invention is a method of analyzing the surface application state of a workpiece to which a coating solvent is applied through an application means, in which at least two light source means are used in a lighting module by a control signal. A lighting control step (S100) of integratedly controlling the light source means so that each light having different spectral components is irradiated in a first light emission state and a second light emission state, in a vision module, by a control signal, the illumination A vision control step (S200) of acquiring at least two image data by photographing each workpiece to which light is irradiated according to each light emission state in the control step (S100). In the application concentration analysis module, by a control signal, RGB Using the preset weight for the channel, the color value is calculated for each pixel constituting each image data acquired in the vision control step (S200), and the color value difference between the matching pixels by the two image data is calculated, In the application concentration analysis step (S300) and the application concentration determination module for setting the application density value of the pixel, a control signal is used to determine if the application concentration value set by the application concentration analysis step (S300) exceeds the preset threshold reference value. In this case, it includes a coating concentration determination step (S400) for determining a defective coating state, and sequentially, by a control signal, for each preset inspection area of the workpiece, the lighting control step (S100), the vision control step (S200), It is desirable to repeat the operations of the application concentration analysis step (S300) and the application concentration determination step (S400).
더 나아가, 상기 도포 상태 분석 방법은 최초 동작 수행 시, 조명 모듈에서, 제어 신호에 의해, 기설정된 기본 발광 상태로 상기 광원 수단을 통합 제어하고, 비전 모듈에서, 제어 신호에 의해, 기본 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물의 전체 영역에 대한 기본 이미지 데이터를 획득하는 전체 이미지 획득 단계(S10)를 더 포함하는 것이 바람직하다.Furthermore, the application state analysis method integrates control of the light source means to a preset basic light emission state by a control signal when performing the first operation, and controls the light source means to a basic light emission state by a control signal from the vision module. Accordingly, it is preferable to further include an overall image acquisition step (S10) of acquiring basic image data for the entire area of the workpiece to which light is irradiated.
더 나아가, 상기 도포 상태 분석 방법은 상기 전체 이미지 획득 단계(S10)에 의한 상기 기본 이미지 데이터를 분석하여, 상기 조명 모듈의 제어를 위한, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태에 대한 제어 신호를 생성하고, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되지 않는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태에 대한 제어 신호를 생성하는 조명 제어 단계(S20)를 더 포함하는 것이 바람직하다.Furthermore, the application state analysis method analyzes the basic image data by the overall image acquisition step (S10) to control the lighting module by analyzing the first method having a spectrum in which the coating solvent applied to the workpiece is reflected. It is preferable to further include a lighting control step (S20) of generating a control signal for the light emitting state and generating a control signal for a second light emitting state having a spectrum in which the coating solvent applied to the workpiece is not reflected.
더 나아가, 상기 도포 상태 분석 방법은 상기 전체 이미지 획득 단계(S10)에 의한 상기 기본 이미지 데이터를 분석하여, 작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 상기 조명 모듈의 제1 발광 상태와 제2 발광 상태의 추가 제어를 위한, 조도 상태에 대한 제어 신호를 생성하는 조명 추가 제어 단계(S30)를 더 포함하는 것이 바람직하다.Furthermore, the application state analysis method analyzes the basic image data by the overall image acquisition step (S10), and adds the first light emission state and the second light emission state of the lighting module for each preset inspection area of the workpiece. For control, it is preferable to further include a lighting additional control step (S30) of generating a control signal for the illumination state.
더 나아가, 상기 비전 제어 단계(S200)는 서로 다른 종류의 적어도 두 개의 렌즈를 포함하는 비전 모듈을 제어하여, 작업물 전체 영역이나 기설정된 넓은 범위의 검사 영역 또는, 기설정된 좁은 범위의 검사 영역에 대한 이미지 데이터를 선택적으로 획득하는 것이 바람직하다.Furthermore, the vision control step (S200) controls a vision module including at least two lenses of different types to inspect the entire workpiece area, a preset wide range inspection area, or a preset narrow range inspection area. It is desirable to selectively acquire image data.
더 나아가, 상기 도포 농도 분석 단계(S300)는 기저장된 영상 처리 기법을 이용하여, 각 이미지 데이터의 특징점을 검출하여, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는 것이 바람직하다.Furthermore, in the application density analysis step (S300), it is preferable to detect feature points of each image data using a pre-stored image processing technique and match pixels through feature point matching.
더 나아가, 상기 도포 농도 분석 모듈은 기저장된 영상 처리 기법을 이용하여, 작업물의 기설정된 검사 영역을 기준으로 마스크를 생성하여, 각 이미지 데이터의 마스킹 처리를 수행하는 것이 바람직하다.Furthermore, the coating concentration analysis module preferably uses a pre-stored image processing technique to create a mask based on a preset inspection area of the workpiece and perform masking processing on each image data.
더 나아가, 상기 도포 농도 판별 단계(S400)는 작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 각 영역에 해당하는 전체 픽셀의 수 대비 불량 도포 상태로 판정된 픽셀의 수의 비율을 이용하여, 해당하는 영역의 정상 도포 상태 또는, 불량 도포 상태를 판단하는 것이 바람직하다.Furthermore, the application density determination step (S400) uses the ratio of the number of pixels determined to be in a defective application state to the total number of pixels corresponding to each region for each preset inspection region of the work to determine the normal state of the corresponding region. It is desirable to determine the application state or poor application state.
더 나아가, 상기 도포 농도 판별 단계(S400)는 작업물의 전체 검사 영역 중 어느 한 영역에 의한 불량 도포 상태 판단이 이루어질 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하는 것이 바람직하다.Furthermore, in the application concentration determination step (S400), when a defective application state is determined in one area among the entire inspection areas of the workpiece, it is preferable to finally determine the corresponding workpiece as a defective product.
더 나아가, 상기 도포 농도 판별 단계(S400)는 작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 각 영역에 해당하는 전체 픽셀의 수 대비 불량 도포 상태로 판정된 픽셀의 수의 비율을 이용하여, 해당하는 영역의 도포 농도 점수를 연산하고, 작업물의 전체 검사 영역에 대한 도포 농도 점수의 합산값 또는, 평균값을 이용하여, 합산값 또는, 평균값이 기설정된 소정값 범위를 벗어날 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하는 것이 바람직하다.Furthermore, the application density determination step (S400) uses the ratio of the number of pixels determined to be in a poor application state to the total number of pixels corresponding to each region for each preset inspection area of the work to determine the application of the corresponding region. Calculate the concentration score and use the sum or average of the applied concentration scores for the entire inspection area of the work. If the sum or average value is outside the preset range, the work is finally judged as defective. It is desirable to do so.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 도포 상태 분석 시스템 및 그 방법은 도포용제의 색상에 대응하여 작업물에 조사되는 조명의 색상을 제어함으로써, 도포 수단을 통해 도포용제가 도포된 작업물의 표면 도포 상태의 비교적 정확하게 분석할 수 있는 장점이 있다.The coating state analysis system and method of the present invention having the above configuration control the color of the light irradiated to the workpiece in response to the color of the coating solvent, thereby determining the surface coating state of the workpiece to which the coating solvent has been applied through the coating means. It has the advantage of being able to analyze relatively accurately.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템의 구성 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템 및 그 방법에서 작업물의 선택되는 어느 하나의 검사 영역에 대한 도포 상태 분석 이미지로서, 정상 도포와 비정상 도포를 나타낸 예시 이미지이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템 및 그 방법에서 작업물의 각 검사 영역 별 도포 상태 분석 결과에 따른 전체 검사 결과 정보를 나타낸 예시 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 방법을 나타낸 순서 예시도이다.Figure 1 is an exemplary configuration diagram of an application state analysis system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an application state analysis image for one selected inspection area of a workpiece in the application state analysis system and method according to an embodiment of the present invention, and is an example image showing normal application and abnormal application.
Figures 3 and 4 are example images showing overall inspection result information according to the application state analysis results for each inspection area of the workpiece in the application state analysis system and method according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flow diagram illustrating a method for analyzing an application state according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 도포 상태 분석 시스템 및 그 방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, the application state analysis system and method of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The drawings introduced below are provided as examples so that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms. Additionally, like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이 때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.At this time, if there is no other definition in the technical and scientific terms used, they have meanings commonly understood by those skilled in the art to which this invention pertains, and the gist of the present invention is summarized in the following description and attached drawings. Descriptions of known functions and configurations that may unnecessarily obscure are omitted.
더불어, 시스템은 필요한 기능을 수행하기 위하여 조직화되고 규칙적으로 상호 작용하는 장치, 기구 및 수단 등을 포함하는 구성 요소들의 집합을 의미한다.In addition, a system refers to a set of components including devices, mechanisms, and means that are organized and interact regularly to perform necessary functions.
본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템 및 그 방법은, 도포용제의 색상에 대응하여 작업물에 조사되는 조명의 색상을 제어함으로써, 도포 수단을 통해 도포용제가 도포된 작업물의 표면 도포 상태의 비교적 정확하게 분석할 수 있는 기술에 관한 것이다.The application state analysis system and method according to an embodiment of the present invention controls the color of the light irradiated to the workpiece in response to the color of the application solvent, thereby determining the surface application state of the workpiece to which the application solvent has been applied through the application means. It is about a technology that can analyze relatively accurately.
전반적으로 기재되어 있는 도포용제는 작업물의 표면에 도포되어, 작업물에 소정의 목적(기능)을 달성하기 위한 물질을 의미하고, 도포 농도는 스프레이나 이와 유사한 방식으로 작업물의 표면에 접착제나 페인트 등의 도포용제가 도포됨에 따라, 전체 도포되어야 하는 면적에서 도포용제가 도포된 면적이 차지하는 비율을 백분율로 나타낸 것이다. 또한, 판별하고자 하는 정상 도포 상태는 도포용제가 수행하고자 하는 최소한의 기능(목적)을 달성하는데 문제가 없을 정도로 작업물의 표면에 도포된 양(도포 농도)을 의미한다.The coating solvent described generally refers to a substance that is applied to the surface of the work to achieve a certain purpose (function) on the work, and the application concentration is applied to the surface of the work by spraying or similar methods to apply adhesives, paints, etc. As the coating solvent is applied, the ratio of the area to which the coating solvent is applied to the total area to be applied is expressed as a percentage. In addition, the normal application state to be determined refers to the amount (application concentration) applied to the surface of the workpiece to the extent that there is no problem in achieving the minimum function (purpose) that the coating solvent is intended to perform.
이러한 점을 고려하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템에 대해서 설명하고자 한다.Taking this into consideration, we would like to describe an application state analysis system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 조명 모듈(100), 비전 모듈(200), 도포 농도 분석 모듈(300), 도포 농도 판별 모듈(400) 및 통합 제어 모듈(500)을 포함하게 되며, 각 구성들은 컴퓨터, CPU 등을 포함하는 연산 처리 수단에 포함되어 동작을 수행하는 것이 바람직하다. 각 구성들은 PLC 통신(Power Line Communication)을 이용하여 연결되는 것이 바람직하나, 반드시 PLC 통신으로 한정하는 것은 아니다.As shown in FIG. 1, the application state analysis system according to an embodiment of the present invention includes a lighting module 100, a vision module 200, an application concentration analysis module 300, an application concentration determination module 400, and an integrated It includes a control module 500, and each component is preferably included in an operation processing means including a computer, CPU, etc. to perform the operation. It is desirable for each component to be connected using PLC communication (Power Line Communication), but this is not necessarily limited to PLC communication.
각 구성에 대해서 자세히 알아보자면,To learn more about each configuration,
조명 모듈(100), 비전 모듈(200), 도포 농도 분석 모듈(300) 및 도포 농도 판별 모듈(400)은 통합 제어 모듈(500)에 의한 제어 신호에 따라, 각 동작 상태의 제어가 이루어지게 된다.Each operation state of the lighting module 100, vision module 200, application concentration analysis module 300, and application concentration determination module 400 is controlled according to a control signal from the integrated control module 500. .
즉, 통합 제어 모듈(500)은 조명 모듈(100), 비전 모듈(200), 도포 농도 분석 모듈(300) 및 도포 농도 판별 모듈(400)에 대한 제어 신호를 생성하며, 각 동작 상태를 제어하게 된다. 즉, 각 모듈들의 동작을 통합 제어 모듈(500)을 통해서 제어되는 것이 바람직하며, 상술한 바와 같이, PLC 통신 등을 이용하여 각 모듈과 연결되는 것이 바람직하다.That is, the integrated control module 500 generates control signals for the lighting module 100, vision module 200, application concentration analysis module 300, and application concentration determination module 400, and controls each operating state. do. That is, it is preferable that the operation of each module is controlled through the integrated control module 500, and as described above, it is preferable that each module is connected using PLC communication, etc.
더불어, 통합 제어 모듈(500)은 각 동작 상태를 제어함에 있어서, 작업물의 미리 설정된 검사 영역 별로, 순차적으로 조명 모듈(100), 비전 모듈(200), 도포 농도 분석 모듈(300) 및 도포 농도 판별 모듈(400)에 대한 각각의 제어 신호를 생성하여, 각 검사 영역 별 동작 상태를 구분하여 제어 및 관리하는 것이 바람직하다.In addition, in controlling each operating state, the integrated control module 500 sequentially determines the lighting module 100, vision module 200, application concentration analysis module 300, and application concentration for each preset inspection area of the workpiece. It is desirable to generate control signals for each module 400 and control and manage the operation status of each inspection area separately.
조명 모듈(100)은 RGB 컬러 제어가 가능한 적어도 두 개의 광원 수단을 통해서, 서로 상이한 스펙트럼 성분을 갖는 각각의 광을 조사하는 것이 바람직하다. 이는 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태로 제어되게 된다.The lighting module 100 preferably radiates light having different spectral components through at least two light sources capable of RGB color control. This is controlled into the first light emission state and the second light emission state according to the control signal of the integrated control module 500.
조명 모듈(100)은 각 광원 수단을 제어하여, 작업물의 전 영역에 대하여 균일하게 광이 조사될 수 있도록 제어하는 것이 바람직하다.It is desirable that the lighting module 100 controls each light source means so that light is uniformly irradiated to the entire area of the workpiece.
RGB 컬러 제어가 가능한 광원 수단은 도포용제의 색상에 대응하여 작업물에 조사되는 색상을 제어할 수 있다. 상세하게는, 도포용제의 색상을 잘 반사하는 스펙트럼(제1 발광 상태)으로, 도포용제의 색상을 반사하지 않는 스펙트럼(제2 발광 상태)으로 색상을 제어할 수 있으며, 이를 통해서, 도포된 작업물의 표면 상태를 용이하고 정확하게 판별할 수 있는 장점이 있다.A light source capable of RGB color control can control the color irradiated to the work in response to the color of the coating solvent. In detail, the color can be controlled to a spectrum that well reflects the color of the coating solvent (first emission state) and a spectrum that does not reflect the color of the coating solvent (second emission state), and through this, the applied work It has the advantage of being able to easily and accurately determine the surface condition of the water.
비전 모듈(200)은 조명 모듈(100)에 의한 각 발광 상태(제1 발광 상태 및 제2 발광 상태)에 따라 광이 조사되는 작업물을 촬영하여, 적어도 두 개의 이미지 데이터를 획득하는 것이 바람직하다.The vision module 200 preferably acquires at least two image data by photographing a workpiece irradiated with light according to each light emission state (first light emission state and second light emission state) by the lighting module 100. .
즉, 제1 발광 상태에서의 이미지 데이터와 제2 발광 상태에서의 이미지 데이터를 획득하게 된다.That is, image data in the first light emission state and image data in the second light emission state are obtained.
이 때, 비전 모듈(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 다른 종류의 적어도 두 개의 렌즈 수단을 포함하는 것이 바람직하며, 광각 렌즈 또는, 표준 렌즈로 구성되는 하나의 렌즈 수단과, 망원 렌즈(줌 렌즈)로 구성되는 또다른 하나의 렌즈 수단, 각 렌즈 수단에 연결된 이미지 센서 수단 및 데이터 라인을 포함하게 된다. 비전 모듈(200)은 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라, 이미지 데이터를 획득하기 위한 렌즈 수단을 하나씩 또는 동시에 선택하여, 이미지 데이터를 순차적으로 또는 동시에 획득하게 된다.At this time, as shown in FIG. 1, the vision module 200 preferably includes at least two lens means of different types, one lens means consisting of a wide-angle lens or a standard lens, and a telephoto lens. It includes another lens means consisting of (zoom lens), an image sensor means connected to each lens means, and a data line. The vision module 200 selects lens means for acquiring image data one by one or simultaneously according to a control signal from the integrated control module 500, and acquires image data sequentially or simultaneously.
이를 통해서, 광각 렌즈 또는, 표준 렌즈로 구성되는 하나의 렌즈 수단이 선택될 경우, 작업물의 전체 영역에 대한 이미지 데이터의 획득이 가능하며, 망원 렌즈로 구성되는 또다른 하나의 렌즈 수단이 선택될 경우, 작업물의 전체 영역을 나눈 미리 설정된 검사 영역 별 이미지 데이터의 획득이 가능하다. 즉, 비전 모듈(200)은 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라, 작업물의 전체 영역이나, 미리 설정된 넓은 범위의 검사 영역 또는, 미리 설정된 좁은 범위의 검사 영역에 대한 이미지 데이터의 획득이 가능하다.Through this, when one lens means consisting of a wide-angle lens or a standard lens is selected, it is possible to acquire image data for the entire area of the work, and when another lens means consisting of a telephoto lens is selected, , it is possible to acquire image data for each preset inspection area that divides the entire area of the workpiece. That is, the vision module 200 can acquire image data for the entire area of the workpiece, a preset wide range inspection area, or a preset narrow range inspection area, depending on the control signal from the integrated control module 500. do.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템은, 각 작업물 별로 최상의 도포 상태 분석을 수행하기 위하여, 최초 동작 수행 시, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라, 조명 모듈(100)을 제어하여, 미리 설정된 기본 발광 상태로 광원 수단을 제어하는 것이 바람직하다.At this time, in order to perform the best application state analysis for each workpiece, the application state analysis system according to an embodiment of the present invention uses a lighting module ( 100), it is desirable to control the light source means to a preset basic light emitting state.
이 때, 미리 설정된 기본 발광 상태란, 말 그대로 기본 조명을 의미하며, 이에 대해서 한정하는 것은 아니다.At this time, the preset basic lighting state literally means basic lighting, and is not limited thereto.
이어서, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라, 비전 모듈(200)을 제어하여, 조명 모듈(100)의 기본 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물의 전체 영역에 대한 기본 이미지 데이터를 획득하게 된다.Next, according to the control signal from the integrated control module 500, the vision module 200 is controlled to obtain basic image data for the entire area of the workpiece to which light is irradiated according to the basic light emission state of the lighting module 100. do.
통합 제어 모듈(500)은 획득한 기본 이미지 데이터를 분석하여, 조명 모듈(100)의 제어를 위한, 다시 말하자면, 제1 발광 상태로 제어하기 위한 제어 신호와, 제2 발광 상태로 제어하기 위한 제어 신호를 생성하게 된다.The integrated control module 500 analyzes the acquired basic image data to control the lighting module 100, that is, a control signal for controlling the lighting module 100 to the first lighting state, and a control signal for controlling the lighting module 100 to the second lighting state. generates a signal.
이를 위해, 통합 제어 모듈(500)은 획득한 기본 이미지 데이터를 분석하여, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되는 스펙트럼을 갖는 발광 상태를 제1 발광 상태로 설정하고, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되지 않는 스펙트럼을 갖는 발광 상태를 제2 발광 상태로 설정하게 된다.To this end, the integrated control module 500 analyzes the acquired basic image data, sets the light emission state having a spectrum in which the coating solvent applied to the workpiece is reflected as the first light emission state, and sets the light emission state having a spectrum in which the coating solvent applied to the workpiece is reflected. The light emission state having a non-reflective spectrum is set as the second light emission state.
각 발광 상태의 설정 스펙트럼은 작업물에 도포된 도포용제에 따라 상이하기 때문에, 스펙트럼에 대해서 한정하는 것은 아니며, 다만, 도포용제에 대응되어 작업물을 비추는 조명이 도포용제의 색상을 잘 반사하는 스펙트럼을 갖도록 발광 상태를 제어하거나 또는, 도포용제에 대응되어 작업물을 비추는 조명이 도포용제의 색상을 반사하지 않는 스펙트럼을 갖도록 발광 상태를 제어하는 것에 대해서 한정하는 것이다.Since the set spectrum of each luminescence state is different depending on the coating solvent applied to the work, the spectrum is not limited. However, the light that illuminates the work in response to the coating solvent is a spectrum that well reflects the color of the coating solvent. It is limited to controlling the light emission state to have a spectrum or controlling the light emission state so that the light illuminating the workpiece corresponding to the coating solvent has a spectrum that does not reflect the color of the coating solvent.
이를 위해, 조명 모듈(100)은 상술한 RGB 컬러 제어가 가능한 광원 수단 외에, 도 1에 도시된 바와 같이, 색온도 제어가 가능한 광원 수단을 포함하여 색온도 제어를 통해서, 제1 발광 상태와 제2 발광 상태의 추가 제어를 수행할 수도 있다.To this end, in addition to the above-described light source means capable of RGB color control, the lighting module 100 includes a light source means capable of color temperature control, as shown in FIG. 1, and through color temperature control, the first light emission state and the second light emission state. Additional control of the state can also be performed.
색온도 제어가 가능한 광원 수단은 낮은 색온도 조명(Warm White)과 높은 색온도 조명(Cool White)의 조합을 활용하여 구성되어, 색온도를 조절/제어할 수 있다. 이를 통해서, 연속적인 스펙트럼에서 조명 스펙트럼의 분포의 변화를 유도할 수 있는 장점이 있다.The light source means capable of color temperature control is composed of a combination of low color temperature lighting (Warm White) and high color temperature lighting (Cool White), so that the color temperature can be adjusted/controlled. Through this, there is the advantage of inducing a change in the distribution of the lighting spectrum in a continuous spectrum.
또한, 작업물의 윤곽 형태, 작업물의 표면 재질 등에 따라, 동일한 광이 조사되더라도 검사 영역 별 채도 차이가 발생할 수밖에 없다. 이러한 점을 고려하여, 통합 제어 모듈(500)은 획득한 기본 이미지 데이터를 분석하여, 작업물의 미리 설정된 검사 영역 별로, 조도 상태에 대한 제어 신호를 생성하여, 조명 모듈(100)의 제1 발광 상태와 제2 발광 상태의 추가 제어를 수행하는 것이 바람직하다.In addition, depending on the outline shape of the workpiece, the surface material of the workpiece, etc., differences in saturation for each inspection area are bound to occur even if the same light is irradiated. Taking this into consideration, the integrated control module 500 analyzes the acquired basic image data and generates a control signal for the illumination state for each preset inspection area of the workpiece to determine the first light emission state of the lighting module 100. It is desirable to perform additional control of the second light emission state.
이러한 조도 제어를 통해서 작업물에 광을 조사하는 광원 수단의 광량을 제어할 수 있다. 상술한 바와 같이, 작업물의 검사 영역 별로, 조도를 상이하게 제어할 수 있으며, 이를 통해서 각 검사 영역에 도포 농도를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.Through such illuminance control, it is possible to control the amount of light from the light source means that irradiates light to the workpiece. As described above, the illuminance can be controlled differently for each inspection area of the workpiece, and this has the effect of accurately measuring the application concentration in each inspection area.
상세하게는, 광원 수단에서 조사된 광이 작업물에 반사되어 이미지 센서(카메라 등)로 들어가는 광이 많을수록 동일한 도포 농도를 가진 표면이라고 할지라도 높은 채도를 갖게 된다. 이러한 점을 해소하기 위하여, 조도 제어를 통해서, 각 검사 영역 별로 상이한 채도를 균일하게 보정하는 것이 바람직하다.In detail, the more light emitted from the light source is reflected on the workpiece and enters the image sensor (camera, etc.), the higher the saturation will be, even if the surface has the same application density. To solve this problem, it is desirable to uniformly correct the different saturation for each inspection area through illuminance control.
이를 통해서, 조명 모듈(100)에서, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라, 도포용제의 색상을 잘 반사하는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태로 광원 수단을 제어함으로써, 비전 모듈(200)에서, 제1 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물을 촬영하게 된다. 더불어, 조명 모듈(100)에서, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라, 도포용제의 색상이 반사되지 않는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태로 광원 수단을 제어함으로써, 비전 모듈(200)에서, 제2 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물을 촬영하게 된다.Through this, in the lighting module 100, according to the control signal from the integrated control module 500, the light source means is controlled to a first light emitting state having a spectrum that well reflects the color of the coating solvent, so that the vision module 200 , the workpiece irradiated with light is photographed according to the first light emission state. In addition, in the lighting module 100, in accordance with the control signal of the integrated control module 500, the light source means is controlled to a second light emitting state having a spectrum in which the color of the coating solvent is not reflected, so that in the vision module 200, The work irradiated with light is photographed according to the second light emission state.
도포 농도 분석 모듈(300)은 RGB 채널에 대해 미리 설정된 가중치를 이용하여, 비전 모듈(200)에 의해 획득한 각 이미지 데이터(제1 발광 상태에서의 이미지 데이터와 제2 발광 상태에서의 이미지 데이터)를 구성하는 픽셀마다 색상값을 계산하는 것이 바람직하다.The application concentration analysis module 300 uses preset weights for the RGB channels to analyze each image data acquired by the vision module 200 (image data in the first emission state and image data in the second emission state). It is desirable to calculate the color value for each pixel constituting .
즉, 각 픽셀마다 RGB 채널을 기준으로 색상을 분석하여, RGB 채널에 대해 미리 설정된 가중치를 적용하여, 각 픽셀의 색상값을 계산하게 된다.That is, the color is analyzed based on the RGB channel for each pixel, and a preset weight is applied to the RGB channel to calculate the color value of each pixel.
이 때, 각 이미지 데이터 별 픽셀의 색상값이 계산되기 때문에, 두 개의 이미지 데이터에 의한 매칭되는 픽셀 간의 색상값 차이를 연산할 수 있다.At this time, because the color value of the pixel for each image data is calculated, the difference in color value between the pixels matched by the two image data can be calculated.
연산한 차이값을 해당하는 픽셀의 도포 농도값으로 설정하는 것이 바람직하다.It is desirable to set the calculated difference value to the applied density value of the corresponding pixel.
각 픽셀 별 연산한 차이값을 도포 농도값으로 설정하는 것은, 조명 모듈(100)에 의한 발광 상태 차이로 인한 분석으로, 두 개의 이미지 데이터에 의한 색상값 차이를 통해서, 얼마나 충분히 도포용제의 도포가 이루어졌는지 알 수 있는 도포 농도값의 설정이 가능하다.Setting the calculated difference value for each pixel as the application density value is an analysis due to the difference in light emission state by the lighting module 100, and determines how sufficiently the coating solvent is applied through the color value difference between the two image data. It is possible to set the application concentration value to know whether it has been achieved.
일 예를 들자면, 도포용제가 충분히 도포되지 않을 경우, 제1 발광 상태에 의한 이미지 데이터의 색상값과 제2 발광 상태에 의한 이미지 데이터의 색상값 차이가 거의 발생하지 않기 때문에, 도포 농도값이 낮게 설정된다. 즉, 도포 농도값이 낮다는 것은, 얇은 도포 상태임을 의미한다. 이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 정상 도포 상태와 불량 도포 상태에 따른 도포 농도값 차이가 발생하게 된다.For example, if the coating solvent is not sufficiently applied, there is almost no difference between the color value of the image data in the first emission state and the color value in the image data in the second emission state, so the application density value is low. It is set. In other words, a low application concentration value means that the application is thin. Accordingly, as shown in FIG. 2, a difference in application concentration value occurs depending on the normal application state and the defective application state.
상세하게는, 도포 농도 분석 모듈(300)은 도 1에 도시된 바와 같이, 도포 영역 지정 기능, 도포 영역 변환 기능, 검사 영역 마스킹 기능 및 도포농도 임계값 설정 기능을 수행하게 된다.In detail, as shown in FIG. 1, the application concentration analysis module 300 performs the application area designation function, application area conversion function, inspection area masking function, and application concentration threshold setting function.
도포 영역 지정 기능은, 도포 농도를 검사하고자 하는 영역 지정을 의미하며, 이는, 사전에 각 작업물 별로 미리 설정된 검사 영역 중 검사하고자 하는 영역을 선택하고, 좌표범위를 지정하게 된다.The application area designation function refers to the designation of an area for which the application concentration is to be inspected. This involves selecting the area to be inspected among the inspection areas preset for each workpiece and specifying the coordinate range.
이 때, 각 작업물 별로 미리 설정된 검사 영역에 따라, 다각형 또는 곡선으로 좌표범위의 지정이 가능하며, 곡선으로 지정한 경우에는, 곡선을 내접하거나 외접하는 다각형으로 근사화하여 좌표범위를 지정하는 것이 바람직하다.At this time, depending on the inspection area preset for each workpiece, the coordinate range can be designated as a polygon or curve. If it is designated as a curve, it is desirable to designate the coordinate range by approximating the curve to a polygon that inscribes or circumscribes the curve. .
도포 영역 변환 기능은, 미리 저장된 영상 처리 기법을 이용하여, 각 이미지 데이터의 특징점을 검출하여, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는 것이 바람직하다.It is desirable that the application area conversion function detects feature points of each image data using a pre-stored image processing technique and matches pixels through feature point matching.
특히, 작업물의 작업 과정에 따라, 작업물이 고정되어 있지 않고, 도포 수단을 통해 도포용제가 도포되는 과정에 작업물 자체가 컨베이어 벨트 등을 통해서 이동될 경우, 제1 발광 상태에 의해 획득된 이미지 데이터와 제2 발광 상태에 의해 획득된 이미지 데이터가 상이한 위치 좌표를 갖게 된다.In particular, depending on the working process of the work, if the work is not fixed and the work itself is moved through a conveyor belt or the like during the process of applying the coating solvent through the application means, the image acquired by the first light emission state The data and the image data obtained by the second light emission state have different position coordinates.
이 때, 각 이미지 데이터의 특징점을 검출하여, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는 것이 바람직하다.At this time, it is desirable to detect feature points of each image data and match pixels through feature point matching.
물론, 작업물이 고정된 상태에서 제1 발광 상태에 의해 획득된 이미지 데이터와 제2 발광 상태에 의해 획득된 이미지 데이터가 획득되더라도, 이미지 센서의 장착 위치에 따라, 상이한 위치 좌표를 갖을 수 있기 때문에, 각 이미지 데이터의 특징점을 검출하여, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는 것이 바람직하다.Of course, even if the image data acquired by the first light-emitting state and the image data acquired by the second light-emitting state are acquired while the workpiece is fixed, they may have different position coordinates depending on the mounting position of the image sensor. , It is desirable to detect feature points of each image data and match pixels through feature point matching.
미리 저장된 영상 처리 기법으로는, 코너점과 같은 기본 특징을 검출하거나, HOG(Histogram of Oriented Gradients)와 같은 복잡한 특징을 검출하는 기법을 적용하는 것이 바람직하며, 통상의 영상 처리 기법으로 그 종류에 대해서 한정하는 것은 아니다.As a pre-stored image processing technique, it is desirable to apply a technique that detects basic features such as corner points or complex features such as HOG (Histogram of Oriented Gradients). It is not limited.
다만, 특징점을 검출한 후, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는 과정에서, 특징점 매칭의 오류를 줄이기 위하여, 해당하는 검사 영역의 주변부에 위치한 특징점들을 찾아서 매칭할 수 있도록 검사 영역을 바탕으로 마스크를 생성하는 것이 바람직하다. 이 후, 마스크의 팽창(dilation)과 침식(erosion) 연산을 통하여 검사 영역 주변의 특징점 만을 매칭시키도록 마스크를 최종 설정함으로써, 특징점 매칭의 정확도를 향상시킬 수 있다.However, in the process of matching pixels through feature point matching after detecting feature points, in order to reduce errors in feature point matching, a mask is created based on the inspection area to find and match feature points located on the periphery of the corresponding inspection area. It is desirable to do so. Afterwards, the accuracy of feature point matching can be improved by final setting the mask to match only feature points around the inspection area through mask dilation and erosion operations.
검사 영역 마스킹 기능은, 상이한 조명 발광 상태(제1 발광 상태, 제2 발광 상태)에 따른 이미지 데이터에 의한 매칭 픽셀 간의 색상값 차이를 연산함에 있어서, 검사 영역만을 대상으로 영상 처리가 이루어질 수 있도록 미리 저장된 영상 처리 기법을 이용하여, 마스크 기능을 수행하는 것이 바람직하다. 이를 통해서, 각 이미지 데이터의 마스킹 처리를 통해, 해당하는 검사 영역이 아닌 다른 검사 영역의 차이값이 도포 농도값 설정에 영향을 미치지 않도록 할 수 있다.The inspection area masking function calculates the color value difference between matching pixels based on image data according to different lighting conditions (first light emission state, second light emission state), and is used in advance to enable image processing only for the inspection area. It is desirable to perform the mask function using a stored image processing technique. Through this, through masking processing of each image data, it is possible to prevent the difference value of an inspection area other than the corresponding inspection area from affecting the setting of the application density value.
이 때, 미리 저장된 영상 처리 기법은 통상의 영상 처리 기법으로 그 종류에 대해서 한정하는 것은 아니다.At this time, the pre-stored image processing technique is a normal image processing technique and is not limited to its type.
도포 농도 임계값 설정 기능은, 도포 농도 판별 모듈(400)에서, 불량 도포 상태의 판정을 위한 기준을 설정하는 것으로, 본 발명에서는 표준 샘플을 이용하여, 50% 내외의 도포 농도가 되도록 설정하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 작업물의 목적/기능, 도포용제의 소정의 목적/기능에 따라 상이하게 설정할 수 있으며, 이에 대해서 한정하는 것은 아니다.The application concentration threshold setting function sets a standard for determining a defective application state in the application concentration determination module 400. In the present invention, a standard sample is used to set the application concentration to around 50%. , This is only an embodiment of the present invention, and can be set differently depending on the purpose/function of the work and the predetermined purpose/function of the coating solvent, and is not limited thereto.
도포 농도 판별 모듈(400)은 각 픽셀 별 설정한 도포 농도값이 미리 설정된 임계 기준값을 벗어날 경우, 해당 픽셀에 대해서 불량 도포 상태로 판정하게 된다. 여기서, 미리 설정된 임계 기준값으로는 상술한 기술적 특징에 따라 50%로 설정하고 있으나, 이로 한정하는 것은 아니다. 또한 도포 농도의 범위는 기준 도포 농도에서 증가할 수 있는 범위 또는 감소할 수 있는 범위, 가령 50%를 기준 도포 농도로 설정할 경우, 이를 기준으로 40 ~ 60%를 도포 농도 범위(임계 기준값, 임계 기준값 범위)로 설정할 수 있다. 물론, 기준 도포 농도나, 이를 이용한 도포 농도 범위는 작업물 별, 작업물의 검사 영역마다 상이하게 설정할 수 있다.When the application density value set for each pixel exceeds a preset threshold reference value, the application density determination module 400 determines that the pixel is in a defective application state. Here, the preset threshold reference value is set at 50% according to the technical characteristics described above, but is not limited to this. In addition, the range of application concentration is the range that can increase or decrease from the standard application concentration. For example, when 50% is set as the standard application concentration, the application concentration range (critical reference value, critical reference value) is 40 to 60% based on this. range) can be set. Of course, the standard application concentration or the application concentration range using it can be set differently for each workpiece and each inspection area of the workpiece.
이에 따라, 도포 농도 판별 모듈(400)은 각 검사 영역 별, 각 픽셀 별 도포 농도 분석 모듈(300)에 의한 도포 농도값이 미리 설정된 임계 기준값을 벗어날 경우, 불량 도포 상태로 판정하게 된다.Accordingly, the application concentration determination module 400 determines that the application is in a defective application state when the application concentration value by the application concentration analysis module 300 for each inspection area and each pixel exceeds a preset threshold reference value.
상세하게는, 도포 농도 판별 모듈(400)은 작업물의 미리 설정된 검사 영역 별로, 각 검사 영역에 해당하는 전체 픽셀의 수 대비 불량 도포 상태로 판정된 픽셀의 수의 비율을 이용하여, 해당하는 검사 영역의 도포 농도 점수를 연산하고, 미리 설정된 판단 기준 비율을 이용하여 도포 농도 점수를 통해 해당하는 검사 영역이 정상 도포 상태 또는, 불량 도포 상태에 해당하는지 판단하는 것이 바람직하다.In detail, the coating density determination module 400 uses the ratio of the number of pixels determined to be in a defective coating state to the total number of pixels corresponding to each inspection area for each preset inspection area of the work to determine the corresponding inspection area. It is desirable to calculate the application concentration score and determine whether the corresponding inspection area corresponds to a normal application state or a defective application state through the application concentration score using a preset judgment standard ratio.
일 예를 들자면, 선택되는 검사 영역에 10개의 픽셀이 포함되고 있으며, 이 중 7개의 픽셀이 50% 미만의 도포 농도값을 가질 경우, 해당하는 검사 영역의 도포 농도 점수는 불량 도포 상태의 비율인 70%이다. 미리 설정된 판단 기준 비율에 따라 해당하는 검사 영역의 정상 도포 상태 또는, 불량 도포 상태가 판단된다.For example, if the selected inspection area includes 10 pixels, and 7 of these pixels have a coating density value of less than 50%, the coating density score of the corresponding inspection area is the ratio of the poor coating condition. It is 70%. The normal application state or defective application state of the corresponding inspection area is determined according to a preset judgment standard ratio.
이 때, 미리 설정된 판단 기준 비율 역시, 작업물의 목적/기능, 도포용제의 소정의 목적/기능에 따라 상이하게 설정할 수 있으며, 이에 대해서 한정하는 것은 아니다. 즉, 미리 설정된 판단 기준 비율에 따라, 해당하는 검사 영역에 대한 전체 픽셀의 정상 도포 상태의 비율이 30%에 불과하더라도 정상 도포 상태로 판단될 수 있다.At this time, the preset judgment standard ratio can also be set differently depending on the purpose/function of the work and the predetermined purpose/function of the coating solvent, and is not limited thereto. That is, according to the preset judgment standard ratio, the normal application state may be determined even if the ratio of the normal application state of all pixels to the corresponding inspection area is only 30%.
다만, 도포 농도 판별 모듈(400)은 작업물의 전체 검사 영역 중 어느 한 영역에 의한 불량 도포 상태 판단이 이루어질 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하는 것이 바람직하다.However, when the application concentration determination module 400 determines a defective application state in one area among the entire inspection areas of the workpiece, it is preferable to finally determine the corresponding workpiece as a defective product.
즉, 도 3를 참고로, 영역 1 내지 3은 정상 도포 상태로 분석되었지만, 영역 4는 불량 도포 상태로 분석됨으로써, 해당하는 작업물의 전체 검사 결과, 불량품으로 최종 판정하게 된다.That is, with reference to FIG. 3, areas 1 to 3 were analyzed as normal application conditions, but area 4 was analyzed as a defective application state, and as a result of the overall inspection of the corresponding work, it was finally determined to be a defective product.
도포 농도 판별 모듈(400)의 또다른 예를 들자면, 작업물의 미리 설정된 검사 영역 별로, 각 검사 영역에 해당하는 전체 픽셀의 수 대비 불량 도포 상태로 판정된 픽셀의 수의 비율을 이용하여, 해당하는 검사 영역의 도포 농도 점수를 연산하고, 작업물의 전체 검사 영역에 대한 도포 농도 점수의 합산값 또는, 평균값을 이용하여, 합산값 또는, 평균값이 미리 설정된 소정값 범위를 벗어날 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하게 된다.To give another example of the application density determination module 400, for each preset inspection area of the work, the ratio of the number of pixels determined to be in a poor application state to the total number of pixels corresponding to each inspection area is used to determine the corresponding Calculate the application concentration score of the inspection area, use the sum or average of the application concentration scores for the entire inspection area of the work, and if the sum or average value is outside the preset range, the corresponding work is inspected. The final judgment is that it is a defective product.
다시 말하자면, 각 검사 영역의 불량 도포 상태의 비율을 합산하거나 평균내어, 미리 설정된 소정값 범위를 벗어날 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하게 된다.In other words, the ratio of defective coating conditions in each inspection area is summed or averaged, and if it falls outside a preset range, the corresponding work is finally determined to be defective.
이를 통해서, 개별 검사 영역에 대해서는 불량 도포 상태로 판단되지 않았지만, 전체 점수(합산값 또는 평균값)가 소정값 범위를 벗어날 경우, 다수의 검사 영역에서 불량 도포에 가까운 판정이 이루어진 것으로 분석할 수 있다.Through this, although individual inspection areas were not judged to be in a defective application state, if the overall score (summed value or average value) is outside the predetermined range, it can be analyzed that a judgment close to defective application was made in multiple inspection areas.
이 때, 미리 설정된 소정값 범위 역시, 작업물의 목적/기능, 도포용제의 소정의 목적/기능에 따라 상이하게 설정할 수 있으며, 이에 대해서 한정하는 것은 아니다.At this time, the preset value range can also be set differently depending on the purpose/function of the workpiece and the purpose/function of the coating solvent, and is not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 결과 처리 모듈(600)을 더 포함하게 된다.As shown in FIG. 1, the application state analysis system according to an embodiment of the present invention further includes a result processing module 600.
결과 처리 모듈(600)은 도포 농도 판별 모듈(400)에 의한 작업물의 최종 판정 결과가 불량품일 경우, 외부로 알람을 발생시킬 수 있다.The result processing module 600 may externally generate an alarm when the final determination result of the workpiece by the application concentration determination module 400 is a defective product.
뿐만 아니라, 이더넷으로 연결되어 있는 통합 제어 모듈(500)을 통하여, 불량 발생을 통보하여 이에 따른 사후 조치가 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is desirable to notify the occurrence of defects through the integrated control module 500 connected to Ethernet so that follow-up measures can be taken accordingly.
본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템은, 각 모듈에서 생성되거나, 송수신되는 이미지 데이터들을 모두 수집하여 저장 및 관리하는 이력 저장 모듈(미도시)를 더 포함할 수 있다.The application state analysis system according to an embodiment of the present invention may further include a history storage module (not shown) that collects, stores, and manages all image data generated or transmitted and received in each module.
이력 저장 모듈은 각 모듈에서 생성되거나, 송수신되는 이미지 데이터 외에도, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템의 동작이 수행되는 과정을 녹화한 시계열 영상 데이터를 수집하여 저장 및 관리할 수도 있다.In addition to the image data generated or transmitted and received in each module, the history storage module may collect, store, and manage time series image data recording the process of performing the operation of the application state analysis system according to an embodiment of the present invention.
이를 통해서, 도포 상태 분석 결과에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 불량 도포 상태로 판정된 작업물의 이력 관리를 용이하게 수행할 수 있는 장점이 있다.Through this, the reliability of the application state analysis results can be improved, and there is an advantage in easily performing history management of work pieces determined to be in poor application state.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 로봇 제어 모듈을 포함할 수 있다.In addition, the application state analysis system according to an embodiment of the present invention may include a robot control module, as shown in FIG. 1.
로봇 제어 모듈은 자동 도포 로봇 시스템과 연동하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템의 동작을 위하여, 조명 모듈(100), 비전 모듈(200)과 연동하여 도포 수단인 로봇을 제어하는 기능을 수행하는 것이 바람직하다.The robot control module is linked to the automatic application robot system and controls the robot, which is the application means, in connection with the lighting module 100 and the vision module 200 for the operation of the application state analysis system according to an embodiment of the present invention. It is desirable to perform a function.
일 예를 들자면, 도포 수단인 로봇이 도포 동작을 수행한 후, 일정한 위치에 자세를 취할 경우, 통합 제어 모듈(500)에서 해당 자세에 대한 정보를 전송받아, 도포 동작이 완료될 것으로 보고, 작업물의 표면 도포 상태의 분석을 위한 제어 신호를 생성하게 된다.For example, when the robot, which is an applicator, assumes a posture in a certain position after performing an application operation, the integrated control module 500 receives information about the posture, reports that the application operation is completed, and performs the task. A control signal is generated for analysis of the surface application state of water.
뿐만 아니라, 통합 제어 모듈(500)은 도포가 완료된 어느 하나의 작업물의 도포 상태 분석이 완료될 경우, 연계되어 있는 다음 작업을 수행할 수 있도록 로봇 제어 모듈로 제어 신호를 전송할 수 있다.In addition, the integrated control module 500 may transmit a control signal to the robot control module so that the next linked task can be performed when the analysis of the application state of one workpiece to which application has been completed is completed.
뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 시스템은, 각 모듈에서 생성되거나, 송수신되는 이미지 데이터들을 미리 설정된 양식에 맞추어 도 4에 도시된 바와 같은 결과 정보로 생성하고, 이를 연계되어 있는 외부 모니터링 모듈(미도시)로 전송할 수 있다.In addition, the application state analysis system according to an embodiment of the present invention generates result information as shown in FIG. 4 by matching the image data generated or transmitted or received in each module to a preset format, and It can be transmitted to an external monitoring module (not shown).
이 때, 외부 모니터링 모듈은 다양한 단말기로 구성될 수 있으며, 이에 대해서 한정하는 것은 아니다.At this time, the external monitoring module may be composed of various terminals, but is not limited thereto.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 방법을 나타낸 순서 예시도이다.Figure 5 is a flow diagram illustrating a method for analyzing an application state according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 방법은 조명 제어 단계(S100), 비전 제어 단계(S200), 도포 농도 분석 단계(S300) 및 도포 농도 판별 단계(S400)를 포함하게 된다.As shown in Figure 5, the application state analysis method according to an embodiment of the present invention includes a lighting control step (S100), a vision control step (S200), an application concentration analysis step (S300), and an application concentration determination step (S400). will include.
각 단계는 연산 처리 수단에 의해 동작이 수행되는 도포 상태 분석 시스템을 통해서 수행되게 되며, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 의해, 작업물의 미리 설정된 검사 영역 별로, 순차적으로, 조명 제어 단계(S100), 비전 제어 단계(S200), 도포 농도 분석 단계(S300) 및 도포 농도 판별 단계(S400)의 동작을 반복 수행하는 것이 바람직하다.Each step is performed through an application state analysis system operated by computational processing means, and sequentially, for each preset inspection area of the workpiece, by a control signal from the integrated control module 500, the lighting control step (S100) ), the vision control step (S200), the application concentration analysis step (S300), and the application concentration determination step (S400) are preferably performed repeatedly.
각 단계에 대해서 자세히 알아보자면,To learn more about each step,
조명 제어 단계(S100)는 조명 모듈(100)에서, 서로 다른 종류의 적어도 두 개의 광원 수단을 포함하며, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 의해, 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태로 광원 수단을 통합 제어하게 된다.The lighting control step (S100) includes at least two light source means of different types in the lighting module 100, and switches the light source into a first light emission state and a second light emission state by a control signal from the integrated control module 500. Integrated control of means.
여기서, 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태는, 도포 상태 분석 방법의 최초 동작 수행 시, 별도의 동작을 통해 설정되게 된다.Here, the first light emission state and the second light emission state are set through separate operations when performing the first operation of the application state analysis method.
이를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 방법은 각 작업물 별로 최상의 도포 상태 분석을 수행하기 위하여, 전체 이미지 획득 단계(S10), 조명 제어 단계(S20), 조명 추가 제어 단계(S30)를 더 포함하게 된다.To this end, as shown in FIG. 5, the application state analysis method according to an embodiment of the present invention includes an overall image acquisition step (S10) and a lighting control step (S20) in order to perform the best application state analysis for each workpiece. ), further includes a lighting additional control step (S30).
전체 이미지 획득 단계(S10)는 조명 모듈(100)에서, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 의해, 미리 설정된 기본 발광 상태로 상기 광원 수단을 통합 제어하고, 비전 모듈(200)에서, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 의해, 기본 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물의 전체 영역에 대한 기본 이미지 데이터를 획득하게 된다.In the overall image acquisition step (S10), the lighting module 100 integrates and controls the light source means to a preset basic light emission state by a control signal from the integrated control module 500, and the vision module 200 performs integrated control. By the control signal of the module 500, basic image data for the entire area of the workpiece to which light is irradiated is obtained according to the basic light emission state.
조명 제어 단계(S20)는 전체 이미지 획득 단계(S10)에 의한 기본 이미지 데이터를 분석하여, 조명 모듈(100)의 제어를 위한, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태에 대한 제어 신호를 생성하고, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되지 않는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태에 대한 제어 신호를 생성하게 된다.The lighting control step (S20) analyzes the basic image data from the overall image acquisition step (S10) to control the lighting module 100, and determines a first light emission state having a spectrum in which the coating solvent applied to the workpiece is reflected. A control signal is generated for and a control signal for a second light emission state having a spectrum in which the coating solvent applied to the workpiece is not reflected is generated.
상세하게는, 획득한 기본 이미지 데이터를 분석하여, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되는 스펙트럼을 갖는 발광 상태를 제1 발광 상태로 설정하고, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되지 않는 스펙트럼을 갖는 발광 상태를 제2 발광 상태로 설정하게 된다.In detail, by analyzing the acquired basic image data, the light emission state having a spectrum in which the coating solvent applied to the workpiece is reflected is set as the first light emission state, and the spectrum in which the coating solvent applied to the workpiece is not reflected is set as the first light emission state. The light emission state is set as the second light emission state.
각 발광 상태의 설정 스펙트럼은 작업물에 도포된 도포용제에 따라 상이하기 때문에, 스펙트럼에 대해서 한정하는 것은 아니며, 다만, 도포용제에 대응되어 작업물을 비추는 조명이 도포용제의 색상을 잘 반사하는 스펙트럼을 갖도록 발광 상태를 제어하거나 또는, 도포용제에 대응되어 작업물을 비추는 조명이 도포용제의 색상을 반사하지 않는 스펙트럼을 갖도록 발광 상태를 제어하는 것에 대해서 한정하는 것이다.Since the set spectrum of each luminescence state is different depending on the coating solvent applied to the work, the spectrum is not limited. However, the light that illuminates the work in response to the coating solvent is a spectrum that well reflects the color of the coating solvent. It is limited to controlling the light emission state to have a spectrum or controlling the light emission state so that the light illuminating the workpiece corresponding to the coating solvent has a spectrum that does not reflect the color of the coating solvent.
또한, 작업물의 윤곽 형태, 작업물의 표면 재질 등에 따라, 동일한 광이 조사되더라도 검사 영역 별 채도 차이가 발생할 수 밖에 없다. 이러한 점을 고려하여, 조명 추가 제어 단계(S30)를 통해서, 전체 이미지 획득 단계(S10)에 의한 기본 이미지 데이터를 분석하여, 작업물의 미리 설정된 검사 영역 별로, 조명 모듈(100)의 제1 발광 상태와 제2 발광 상태의 추가 제어를 위한, 조도 상태에 대한 제어 신호 또는, 색온도에 대한 제어 신호를 생성하게 된다.In addition, depending on the outline shape of the workpiece, the surface material of the workpiece, etc., differences in saturation for each inspection area are bound to occur even if the same light is irradiated. Considering this, through the lighting addition control step (S30), the basic image data from the overall image acquisition step (S10) is analyzed to determine the first light emission state of the lighting module 100 for each preset inspection area of the workpiece. and generate a control signal for the illuminance state or a control signal for the color temperature for additional control of the second light emission state.
색온도 제어가 가능한 광원 수단은 낮은 색온도 조명(Warm White)과 높은 색온도 조명(Cool White)의 조합을 활용하여 구성되어, 색온도를 조절/제어할 수 있다. 이를 통해서, 연속적인 스펙트럼에서 조명 스펙트럼의 분포의 변화를 유도할 수 있는 장점이 있다.The light source means capable of color temperature control is composed of a combination of low color temperature lighting (Warm White) and high color temperature lighting (Cool White), so that the color temperature can be adjusted/controlled. Through this, there is the advantage of inducing a change in the distribution of the lighting spectrum in a continuous spectrum.
이러한 조도 제어를 통해서 작업물에 광을 조사하는 광원 수단의 광량을 제어할 수 있다. 상술한 바와 같이, 작업물의 검사 영역 별로, 조도를 상이하게 제어할 수 있으며, 이를 통해서 각 검사 영역에 도포 농도를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.Through such illuminance control, it is possible to control the amount of light from the light source means that irradiates light to the workpiece. As described above, the illuminance can be controlled differently for each inspection area of the workpiece, and this has the effect of accurately measuring the application concentration in each inspection area.
상세하게는, 광원 수단에서 조사된 광이 작업물에 반사되어 이미지 센서(카메라 등)로 들어가는 광이 많을수록 동일한 도포 농도를 가진 표면이라고 할지라도 높은 채도를 갖게 된다. 이러한 점을 해소하기 위하여, 조도 제어를 통해서, 각 검사 영역 별로 상이한 채도를 균일하게 보정하는 것이 바람직하다.In detail, the more light emitted from the light source is reflected on the workpiece and enters the image sensor (camera, etc.), the higher the saturation will be, even if the surface has the same application density. To solve this problem, it is desirable to uniformly correct the different saturation for each inspection area through illuminance control.
이를 통해서, 조명 제어 단계(S100)는 도포용제의 색상을 잘 반사하는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태로 광원 수단을 제어하거나 또는, 도포용제의 색상이 반사되지 않는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태로 광원 수단을 제어하게 된다.Through this, the lighting control step (S100) controls the light source means in a first light-emitting state having a spectrum that well reflects the color of the coating solvent, or controls the light source means in a second light-emitting state having a spectrum that does not reflect the color of the coating solvent. You control the means.
비전 제어 단계(S200)는 비전 모듈(200)에서, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 의해, 조명 제어 단계(S100)에 의한 각 발광 상태(제1 발광 상태/제2 발광 상태)에 따라 광이 조사되는 작업물을 각각 촬영하여, 적어도 두 개의 이미지 데이터를 획득하게 된다.The vision control step (S200) is performed in the vision module 200, based on a control signal from the integrated control module 500, according to each light emission state (first light emission state/second light emission state) by the lighting control step (S100). By photographing each workpiece irradiated with light, at least two image data are obtained.
즉, 제1 발광 상태에서의 이미지 데이터와 제2 발광 상태에서의 이미지 데이터를 획득하게 된다.That is, image data in the first light emission state and image data in the second light emission state are obtained.
이 때, 비전 제어 단계(S200)는 서로 다른 종류의 적어도 두 개의 렌즈를 포함하는 비전 모듈을 제어하여, 이를 하나씩 또는 동시에 선택하여, 작업물 전체 영역 또는, 미리 설정된 검사 영역의 이미지 데이터를 순차적으로 또는 동시에 획득하게 된다.At this time, the vision control step (S200) controls a vision module including at least two lenses of different types, selects them one by one or simultaneously, and sequentially displays image data of the entire area of the workpiece or a preset inspection area. Or acquired at the same time.
이를 통해서, 광각 렌즈 또는, 표준 렌즈로 구성되는 하나의 렌즈 수단이 선택될 경우, 작업물의 전체 영역에 대한 이미지 데이터의 획득이 가능하며, 망원 렌즈로 구성되는 또다른 하나의 렌즈 수단이 선택될 경우, 작업물의 전체 영역을 나눈 미리 설정된 검사 영역 별 이미지 데이터의 획득이 가능하다. 즉, 비전 제어 단계(S200)는 작업물의 전체 영역이나, 미리 설정된 넓은 범위의 검사 영역 또는, 미리 설정된 좁은 범위의 검사 영역에 대한 이미지 데이터의 획득이 가능하다.Through this, when one lens means consisting of a wide-angle lens or a standard lens is selected, it is possible to acquire image data for the entire area of the work, and when another lens means consisting of a telephoto lens is selected, , it is possible to acquire image data for each preset inspection area that divides the entire area of the workpiece. That is, the vision control step (S200) can acquire image data for the entire area of the workpiece, a preset large range inspection area, or a preset narrow range inspection area.
도포 농도 분석 단계(S300)는 도포 농도 분석 모듈(300)에서, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 의해, RGB 채널에 대해 미리 설정된 가중치를 이용하여, 비전 제어 단계(S200)에 의해 획득한 각 이미지 데이터(제1 발광 상태에서의 이미지 데이터와 제2 발광 상태에서의 이미지 데이터)를 구성하는 픽셀마다 색상값을 계산하고, 두 이미지 데이터에 의한 매칭 픽셀 간의 색상값 차이를 연산하여, 해당 픽셀의 도포 농도값으로 설정하게 된다.The application concentration analysis step (S300) is performed in the application concentration analysis module 300 by using preset weights for the RGB channels by a control signal from the integrated control module 500, and obtained by the vision control step (S200). The color value is calculated for each pixel constituting each image data (image data in the first emission state and image data in the second emission state), the color value difference between the matching pixels by the two image data is calculated, and the corresponding pixel is calculated. It is set to the application concentration value of .
즉, 각 픽셀마다 RGB 채널을 기준으로 색상을 분석하여, RGB 채널에 대해 미리 설정된 가중치를 적용하여, 각 픽셀의 색상값을 계산하게 된다.That is, the color is analyzed based on the RGB channel for each pixel, and a preset weight is applied to the RGB channel to calculate the color value of each pixel.
이 때, 각 이미지 데이터 별 픽셀의 색상값이 계산되기 때문에, 두 개의 이미지 데이터에 의한 매칭되는 픽셀 간의 색상값 차이를 연산할 수 있다.At this time, because the color value of the pixel for each image data is calculated, the difference in color value between the pixels matched by the two image data can be calculated.
연산한 차이값을 해당하는 픽셀의 도포 농도값으로 설정하는 것이 바람직하다.It is desirable to set the calculated difference value to the applied density value of the corresponding pixel.
각 픽셀 별 연산한 차이값을 도포 농도값으로 설정하는 것은, 조명 제어 단계(S100)에 의한 발광 상태 차이로 인한 분석으로, 두 개의 이미지 데이터에 의한 색상값 차이를 통해서, 얼마나 충분히 도포용제의 도포가 이루어졌는지 알 수 있는 도포 농도값의 설정이 가능하다.Setting the calculated difference value for each pixel as the application density value is an analysis due to the difference in luminous state due to the lighting control step (S100), and determines how sufficiently the coating solvent is applied through the color value difference between the two image data. It is possible to set the application concentration value to know whether the application has been achieved.
일 예를 들자면, 도포용제가 충분히 도포되지 않을 경우, 제1 발광 상태에 의한 이미지 데이터의 색상값과 제2 발광 상태에 의한 이미지 데이터의 색상값 차이가 거의 발생하지 않기 때문에, 도포 농도값이 낮게 설정된다. 즉, 도포 농도값이 낮다는 것은, 얇은 도포 상태임을 의미한다. 이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 정상 도포 상태와 불량 도포 상태에 따른 도포 농도값 차이가 발생하게 된다.For example, if the coating solvent is not sufficiently applied, there is almost no difference between the color value of the image data in the first emission state and the color value in the image data in the second emission state, so the application density value is low. It is set. In other words, a low application concentration value means that the application is thin. Accordingly, as shown in FIG. 2, a difference in application concentration value occurs depending on the normal application state and the defective application state.
상세하게는, 도포 농도 분석 단계(S300)는 도포 영역 지정 기능, 도포 영역 변환 기능, 검사 영역 마스킹 기능 및 도포 농도 임계값 설정 기능을 수행하게 된다.In detail, the application concentration analysis step (S300) performs the application area designation function, application area conversion function, inspection area masking function, and application concentration threshold setting function.
도포 영역 지정 기능은, 도포 농도를 검사하고자 하는 영역 지정을 의미하며, 이는, 사전에 각 작업물 별로 미리 설정된 검사 영역 중 검사하고자 하는 영역을 선택하고, 좌표범위를 지정하게 된다.The application area designation function refers to the designation of an area for which the application concentration is to be inspected. This involves selecting the area to be inspected among the inspection areas preset for each workpiece and specifying the coordinate range.
이 때, 각 작업물 별로 미리 설정된 검사 영역에 따라, 다각형 또는 곡선으로 좌표범위의 지정이 가능하며, 곡선으로 지정한 경우에는, 곡선을 내접하거나 외접하는 다각형으로 근사화하여 좌표범위를 지정하는 것이 바람직하다.At this time, depending on the inspection area preset for each workpiece, the coordinate range can be designated as a polygon or curve. If it is designated as a curve, it is desirable to designate the coordinate range by approximating the curve to a polygon that inscribes or circumscribes the curve. .
도포 영역 변환 기능은, 미리 저장된 영상 처리 기법을 이용하여, 각 이미지 데이터의 특징점을 검출하여, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는 것이 바람직하다.It is desirable that the application area conversion function detects feature points of each image data using a pre-stored image processing technique and matches pixels through feature point matching.
특히, 작업물의 작업 과정에 따라, 작업물이 고정되어 있지 않고, 도포 수단을 통해 도포용제가 도포되는 과정에 작업물 자체가 컨베이어 벨트 등을 통해서 이동될 경우, 제1 발광 상태에 의해 획득된 이미지 데이터와 제2 발광 상태에 의해 획득된 이미지 데이터가 상이한 위치 좌표를 갖게 된다.In particular, depending on the working process of the work, if the work is not fixed and the work itself is moved through a conveyor belt or the like during the process of applying the coating solvent through the application means, the image acquired by the first light emission state The data and the image data obtained by the second light emission state have different position coordinates.
이 때, 각 이미지 데이터의 특징점을 검출하여, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는 것이 바람직하다.At this time, it is desirable to detect feature points of each image data and match pixels through feature point matching.
물론, 작업물이 고정된 상태에서 제1 발광 상태에 의해 획득된 이미지 데이터와 제2 발광 상태에 의해 획득된 이미지 데이터가 획득되더라도, 이미지 센서의 장착 위치에 따라, 상이한 위치 좌표를 갖을 수 있기 때문에, 각 이미지 데이터의 특징점을 검출하여, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는 것이 바람직하다.Of course, even if the image data acquired by the first light-emitting state and the image data acquired by the second light-emitting state are acquired while the workpiece is fixed, they may have different position coordinates depending on the mounting position of the image sensor. , It is desirable to detect feature points of each image data and match pixels through feature point matching.
미리 저장된 영상 처리 기법으로는, 코너점과 같은 기본 특징을 검출하거나, HOG(Histogram of Oriented Gradients)와 같은 복잡한 특징을 검출하는 기법을 적용하는 것이 바람직하며, 통상의 영상 처리 기법으로 그 종류에 대해서 한정하는 것은 아니다.As a pre-stored image processing technique, it is desirable to apply a technique that detects basic features such as corner points or complex features such as HOG (Histogram of Oriented Gradients). It is not limited.
다만, 특징점을 검출한 후, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는 과정에서, 특징점 매칭의 오류를 줄이기 위하여, 해당하는 검사 영역의 주변부에 위치한 특징점들을 찾아서 매칭할 수 있도록 검사 영역을 바탕으로 마스크를 생성하는 것이 바람직하다. 이 후, 마스크의 팽창(dilation)과 침식(erosion) 연산을 통하여 검사 영역 주변의 특징점 만을 매칭시키도록 마스크를 최종 설정함으로써, 특징점 매칭의 정확도를 향상시킬 수 있다.However, in the process of matching pixels through feature point matching after detecting feature points, in order to reduce errors in feature point matching, a mask is created based on the inspection area to find and match feature points located on the periphery of the corresponding inspection area. It is desirable to do so. Afterwards, the accuracy of feature point matching can be improved by final setting the mask to match only feature points around the inspection area through mask dilation and erosion operations.
검사 영역 마스킹 기능은, 상이한 조명 발광 상태(제1 발광 상태, 제2 발광 상태)에 따른 이미지 데이터에 의한 매칭 픽셀 간의 색상값 차이를 연산함에 있어서, 검사 영역만을 대상으로 영상 처리가 이루어질 수 있도록 미리 저장된 영상 처리 기법을 이용하여, 마스크 기능을 수행하는 것이 바람직하다. 이를 통해서, 각 이미지 데이터의 마스킹 처리를 통해, 해당하는 검사 영역이 아닌 다른 검사 영역의 차이값이 도포 농도값 설정에 영향을 미치지 않도록 할 수 있다.The inspection area masking function calculates the color value difference between matching pixels based on image data according to different lighting conditions (first light emission state, second light emission state), and is used in advance to enable image processing only for the inspection area. It is desirable to perform the mask function using a stored image processing technique. Through this, through masking processing of each image data, it is possible to prevent the difference value of an inspection area other than the corresponding inspection area from affecting the setting of the application density value.
이 때, 미리 저장된 영상 처리 기법은 통상의 영상 처리 기법으로 그 종류에 대해서 한정하는 것은 아니다.At this time, the pre-stored image processing technique is a normal image processing technique and is not limited to its type.
도포 농도 임계값 설정 기능은, 도포 농도 판별 단계(S400)에서, 불량 도포 상태의 판정을 위한 기준을 설정하는 것으로, 본 발명에서는 표준 샘플을 이용하여, 50% 내외의 도포 농도가 되도록 설정하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 작업물의 목적/기능, 도포용제의 소정의 목적/기능에 따라 상이하게 설정할 수 있으며, 이에 대해서 한정하는 것은 아니다.The application concentration threshold setting function sets a standard for determining a defective application state in the application concentration determination step (S400). In the present invention, a standard sample is used to set the application concentration to around 50%. , This is only an embodiment of the present invention, and can be set differently depending on the purpose/function of the work and the predetermined purpose/function of the coating solvent, and is not limited thereto.
도포 농도 판별 단계(S400)는 도포 농도 판별 모듈(400)에서, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 의해, 도포 농도 분석 단계(S300)에 의해 설정한 도포 농도값이 기설정된 임계 기준값을 벗어날 경우, 불량 도포 상태로 판정하게 된다.The application concentration determination step (S400) is performed in the application concentration determination module 400 when the application concentration value set by the application concentration analysis step (S300) deviates from a preset threshold reference value by a control signal from the integrated control module 500. In this case, it is determined that it is in a defective application state.
상세하게는, 도포 농도 판별 단계(S400)는 각 픽셀 별 설정한 도포 농도값이 미리 설정된 임계 기준값을 벗어날 경우, 해당 픽셀에 대해서 불량 도포 상태로 판정하게 된다. 여기서, 미리 설정된 임계 기준값으로는 상술한 기술적 특징에 따라 50%로 설정하고 있으나, 이로 한정하는 것은 아니다. 또한 도포 농도의 범위는 기준 도포 농도에서 증가할 수 있는 범위 또는 감소할 수 있는 범위, 가령 50%를 기준 도포 농도로 설정할 경우, 이를 기준으로 40 ~ 60%를 도포 농도 범위(임계 기준값, 임계 기준값 범위)로 설정할 수 있다. 물론, 기준 도포 농도나, 이를 이용한 도포 농도 범위는 작업물 별, 작업물의 검사 영역마다 상이하게 설정할 수 있다.In detail, in the application density determination step (S400), if the application density value set for each pixel exceeds a preset threshold reference value, the corresponding pixel is determined to be in a defective application state. Here, the preset threshold reference value is set at 50% according to the technical characteristics described above, but is not limited to this. In addition, the range of application concentration is the range that can increase or decrease from the standard application concentration. For example, when 50% is set as the standard application concentration, the application concentration range of 40 to 60% (critical reference value, critical reference value) is set based on this. range) can be set. Of course, the standard application concentration or the application concentration range using it can be set differently for each workpiece and each inspection area of the workpiece.
즉, 도포 농도 판별 단계(S400)는 작업물의 미리 설정된 검사 영역 별로, 각 검사 영역에 해당하는 전체 픽셀의 수 대비 불량 도포 상태로 판정된 픽셀의 수의 비율을 이용하여, 해당하는 검사 영역의 도포 농도 점수를 연산하고, 미리 설정된 판단 기준 비율을 이용하여 도포 농도 점수를 통해 해당하는 검사 영역이 정상 도포 상태 또는, 불량 도포 상태에 해당하는지 판단하는 것이 바람직하다.That is, the application density determination step (S400) determines the application of the corresponding inspection area by using the ratio of the number of pixels determined to be in a defective application state to the total number of pixels corresponding to each inspection area for each preset inspection area of the workpiece. It is desirable to calculate the concentration score and determine whether the corresponding inspection area corresponds to a normal application state or a defective application state through the application concentration score using a preset judgment standard ratio.
일 예를 들자면, 선택되는 검사 영역에 10개의 픽셀이 포함되고 있으며, 이 중 7개의 픽셀이 50% 미만의 도포 농도값을 가질 경우, 해당하는 검사 영역의 도포 농도 점수는 불량 도포 상태의 비율인 70%이다. 미리 설정된 판단 기준 비율에 따라 해당하는 검사 영역의 정상 도포 상태 또는, 불량 도포 상태가 판단된다.For example, if the selected inspection area includes 10 pixels, and 7 of these pixels have a coating density value of less than 50%, the coating density score of the corresponding inspection area is the ratio of the poor coating state. It is 70%. The normal application state or defective application state of the corresponding inspection area is determined according to a preset judgment standard ratio.
이 때, 미리 설정된 판단 기준 비율 역시, 작업물의 목적/기능, 도포용제의 소정의 목적/기능에 따라 상이하게 설정할 수 있으며, 이에 대해서 한정하는 것은 아니다. 즉, 미리 설정된 판단 기준 비율에 따라, 해당하는 검사 영역에 대한 전체 픽셀의 정상 도포 상태의 비율이 30%에 불과하더라도 정상 도포 상태로 판단될 수 있다.At this time, the preset judgment standard ratio can also be set differently depending on the purpose/function of the work and the predetermined purpose/function of the coating solvent, and is not limited thereto. That is, according to the preset judgment standard ratio, the normal application state may be determined even if the ratio of the normal application state of all pixels to the corresponding inspection area is only 30%.
다만, 작업물의 전체 검사 영역 중 어느 한 영역에 의한 불량 도포 상태 판단이 이루어질 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하는 것이 바람직하다.However, when a defective application condition is determined in one area of the entire inspection area of the work, it is desirable to finally determine the corresponding work as a defective product.
즉, 도 3를 참고로, 영역 1 내지 3은 정상 도포 상태로 분석되었지만, 영역 4는 불량 도포 상태로 분석됨으로써, 해당하는 작업물의 전체 검사 결과, 불량품으로 최종 판정하게 된다.That is, with reference to FIG. 3, areas 1 to 3 were analyzed as normal application conditions, but area 4 was analyzed as a defective application state, and as a result of the overall inspection of the corresponding work, it was finally determined to be a defective product.
또다른 예를 들자면, 작업물의 미리 설정된 검사 영역 별로, 각 검사 영역에 해당하는 전체 픽셀의 수 대비 불량 도포 상태로 판정된 픽셀의 수의 비율을 이용하여, 해당하는 검사 영역의 도포 농도 점수를 연산하고, 작업물의 전체 검사 영역에 대한 도포 농도 점수의 합산값 또는, 평균값을 이용하여, 합산값 또는, 평균값이 미리 설정된 소정값 범위를 벗어날 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하게 된다.To take another example, for each preset inspection area of the work, the coating density score for the corresponding inspection area is calculated using the ratio of the number of pixels determined to be in a defective coating state to the total number of pixels corresponding to each inspection area. And, using the sum or average of the application concentration scores for the entire inspection area of the work, if the sum or average is outside the preset range, the work in question is finally determined as a defective product.
다시 말하자면, 각 검사 영역의 불량 도포 상태의 비율을 합산하거나 평균내어, 미리 설정된 소정값 범위를 벗어날 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하게 된다.In other words, the ratio of defective coating conditions in each inspection area is summed or averaged, and if it falls outside a preset range, the corresponding work is finally determined to be defective.
이를 통해서, 개별 검사 영역에 대해서는 불량 도포 상태로 판단되지 않았지만, 전체 점수(합산값 또는 평균값)가 소정값 범위를 벗어날 경우, 다수의 검사 영역에서 불량 도포에 가까운 판정이 이루어진 것으로 분석할 수 있다.Through this, although individual inspection areas were not judged to be in a defective application state, if the overall score (summed value or average value) is outside the predetermined range, it can be analyzed that a judgment close to defective application was made in multiple inspection areas.
이 때, 미리 설정된 소정값 범위 역시, 작업물의 목적/기능, 도포용제의 소정의 목적/기능에 따라 상이하게 설정할 수 있으며, 이에 대해서 한정하는 것은 아니다.At this time, the preset value range can also be set differently depending on the purpose/function of the workpiece and the purpose/function of the coating solvent, and is not limited thereto.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 상태 분석 방법은 도포 농도 판별 단계(S400)에 의한 작업물의 최종 판정 결과가 불량품일 경우, 외부로 알람을 발생시킬 수 있다.In addition, the application state analysis method according to an embodiment of the present invention can generate an external alarm when the final determination result of the workpiece in the application concentration determination step (S400) is a defective product.
뿐만 아니라, 이더넷으로 연결되어 있는 통합 제어 모듈(500)을 통하여, 불량 발생을 통보하여 이에 따른 사후 조치가 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is desirable to notify the occurrence of defects through the integrated control module 500 connected to Ethernet so that follow-up measures can be taken accordingly.
이상과 같이 본 발명에서는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술적 사상으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, although the present invention has been described with limited examples and drawings, these are only provided to aid the overall understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. Various modifications and variations can be made from the technical idea of the present invention by those skilled in the art.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해지는 것이 아니며, 후술하는 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the idea of the present invention is not limited to the described embodiments, and all things that are equivalent or equivalent to the claims described below will fall within the scope of the idea of the present invention.
100 : 조명 모듈
200 : 비전 모듈
300 : 도포 농도 분석 모듈
400 : 도포 농도 판별 모듈
500 : 통합 제어 모듈
600 : 결과 처리 모듈100: lighting module
200: Vision module
300: Application concentration analysis module
400: Application concentration determination module
500: Integrated control module
600: Result processing module
Claims (22)
적어도 두 개의 광원 수단을 통해서, 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태로, 서로 상이한 스펙트럼 성분을 갖는 각각의 광이 조사되도록 통합 제어하는 조명 모듈;
상기 조명 모듈에 의한 각 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물을 각각 촬영하여, 적어도 두 개의 이미지 데이터를 획득하는 비전 모듈;
RGB 채널에 대해 기설정된 가중치를 이용하여, 각 이미지 데이터를 구성하는 픽셀마다 색상값을 계산하고, 두 이미지 데이터에 의한 매칭 픽셀 간의 색상값 차이를 연산하여, 해당 픽셀의 도포 농도값으로 설정하는 도포 농도 분석 모듈;
설정한 도포 농도값이 기설정된 임계 기준값을 벗어날 경우, 불량 도포 상태로 판정하는 도포 농도 판별 모듈; 및
상기 조명 모듈, 비전 모듈, 도포 농도 분석 모듈 및 도포 농도 판별 모듈에 대한 제어 신호를 생성하여, 각 동작 상태를 제어하는 통합 제어 모듈;
을 포함하는, 도포 상태 분석 시스템.
In a system for analyzing the surface application state of a workpiece to which a coating solvent has been applied through an application means,
a lighting module that integrates and controls light having different spectral components to be irradiated in a first light emission state and a second light emission state through at least two light source means;
a vision module that acquires at least two image data by photographing each workpiece irradiated with light according to each light emission state by the lighting module;
Applying calculates the color value for each pixel that makes up each image data using the preset weight for the RGB channel, calculates the color value difference between the matching pixels of the two image data, and sets it as the application density value of the pixel. Concentration analysis module;
an application concentration determination module that determines a defective application state when the set application concentration value exceeds a preset threshold standard value; and
An integrated control module that generates control signals for the lighting module, vision module, application concentration analysis module, and application concentration determination module to control each operating state;
An application state analysis system comprising:
상기 통합 제어 모듈은
최초 동작 수행 시, 기설정된 기본 발광 상태로 상기 조명 모듈을 제어하고, 상기 비전 모듈을 제어하여 기본 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물의 전체 영역에 대한 기본 이미지 데이터를 획득하는, 도포 상태 분석 시스템.
According to paragraph 1,
The integrated control module is
When performing the first operation, an application state analysis system that controls the lighting module in a preset basic light emission state and controls the vision module to obtain basic image data for the entire area of the workpiece to which light is irradiated according to the basic light emission state. .
상기 통합 제어 모듈은
상기 기본 이미지 데이터를 분석하여, 상기 조명 모듈의 제어를 위한, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태에 대한 제어 신호를 생성하고, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되지 않는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태에 대한 제어 신호를 생성하는, 도포 상태 분석 시스템.
According to paragraph 2,
The integrated control module is
By analyzing the basic image data, a control signal for a first luminous state having a spectrum in which the coating solvent applied to the workpiece is reflected is generated for controlling the lighting module, and the coating solvent applied to the workpiece is reflected. An application state analysis system that generates a control signal for a second luminescence state having a spectrum that is not specified.
상기 통합 제어 모듈은
상기 기본 이미지 데이터를 분석하여, 작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 조도 상태에 대한 제어 신호를 생성하여, 상기 조명 모듈의 제1 발광 상태와 제2 발광 상태의 추가 제어를 수행하는, 도포 상태 분석 시스템.
According to paragraph 3,
The integrated control module is
An application state analysis system that analyzes the basic image data and generates a control signal for the illumination state for each preset inspection area of the workpiece to perform additional control of the first and second light emission states of the lighting module. .
상기 통합 제어 모듈은
작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 순차적으로, 상기 조명 모듈, 비전 모듈, 도포 농도 분석 모듈 및 도포 농도 판별 모듈에 대한 제어 신호를 생성하여, 동작 상태를 구분하여 제어하는, 도포 상태 분석 시스템.
According to clause 4,
The integrated control module is
A coating state analysis system that sequentially generates control signals for the lighting module, vision module, coating concentration analysis module, and coating concentration determination module for each preset inspection area of the workpiece to classify and control the operating states.
상기 비전 모듈은
서로 다른 종류의 적어도 두 개의 렌즈를 포함하며, 상기 통합 제어 모듈의 제어 신호에 따라, 작업물 전체 영역이나 기설정된 넓은 범위의 검사 영역 또는, 기설정된 좁은 범위의 검사 영역의 이미지 데이터를 선택적으로 획득하는, 도포 상태 분석 시스템.
According to clause 5,
The vision module is
It includes at least two lenses of different types, and selectively acquires image data of the entire area of the workpiece, a preset wide range inspection area, or a preset narrow range inspection area according to a control signal from the integrated control module. application state analysis system.
상기 도포 농도 분석 모듈은
기저장된 영상 처리 기법을 이용하여, 각 이미지 데이터의 특징점을 검출하여, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는, 도포 상태 분석 시스템.
According to paragraph 1,
The application concentration analysis module is
An application state analysis system that detects feature points of each image data using pre-stored image processing techniques and matches pixels through feature point matching.
상기 도포 농도 분석 모듈은
기저장된 영상 처리 기법을 이용하여, 작업물의 기설정된 검사 영역을 기준으로 마스크를 생성하여, 각 이미지 데이터의 마스킹 처리를 수행하는, 도포 상태 분석 시스템.
In clause 7,
The application concentration analysis module is
An application state analysis system that performs masking processing of each image data by creating a mask based on a preset inspection area of the workpiece using a pre-stored image processing technique.
상기 도포 농도 판별 모듈은
작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 각 영역에 해당하는 전체 픽셀의 수 대비 불량 도포 상태로 판정된 픽셀의 수의 비율을 이용하여, 해당하는 영역의 정상 도포 상태 또는, 불량 도포 상태를 판단하는, 도포 상태 분석 시스템.
According to clause 5,
The application concentration determination module is
For each preset inspection area of the work, the ratio of the number of pixels determined to be in a defective coating state to the total number of pixels corresponding to each area is used to determine the normal or defective coating state of the corresponding area. State analysis system.
상기 도포 농도 판별 모듈은
작업물의 전체 검사 영역 중 어느 한 영역에 의한 불량 도포 상태 판단이 이루어질 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하는, 도포 상태 분석 시스템.
According to clause 9,
The application concentration determination module is
A coating condition analysis system that finally determines the work in question as a defective product when a defective coating condition is determined in one area among the entire inspection areas of the workpiece.
상기 도포 농도 판별 모듈은
작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 각 영역에 해당하는 전체 픽셀의 수 대비 불량 도포 상태로 판정된 픽셀의 수의 비율을 이용하여, 해당하는 영역의 도포 농도 점수를 연산하고,
작업물의 전체 검사 영역에 대한 도포 농도 점수의 합산값 또는, 평균값을 이용하여, 합산값 또는, 평균값이 기설정된 소정값 범위를 벗어날 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하는, 도포 상태 분석 시스템.
According to clause 5,
The application concentration determination module is
For each preset inspection area of the work, the application density score for the corresponding area is calculated using the ratio of the number of pixels determined to be in a defective application state to the total number of pixels corresponding to each area,
A coating condition analysis system that uses the sum or average of the application concentration scores for the entire inspection area of the work to make a final determination that the work in question is defective if the sum or average is outside the preset range. .
상기 도포 농도 검사 시스템은
상기 도포 농도 판별 모듈에 의한 작업물의 최종 판정 결과가 불량품일 경우, 외부로 알람을 발생시키는 결과 처리 모듈;
을 더 포함하는, 도포 상태 분석 시스템.
According to claim 10 or 11,
The application concentration inspection system is
a result processing module that generates an external alarm when the final determination result of the workpiece by the application concentration determination module is a defective product;
An application state analysis system further comprising:
조명 모듈에서, 제어 신호에 의해, 적어도 두 개의 광원 수단을 통해서, 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태로, 서로 상이한 스펙트럼 성분을 갖는 각각의 광이 조사되도록 상기 광원 수단을 통합 제어하는 조명 제어 단계(S100);
비전 모듈에서, 제어 신호에 의해, 상기 조명 제어 단계(S100)에 의한 각 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물을 각각 촬영하여, 적어도 두 개의 이미지 데이터를 획득하는 비전 제어 단계(S200);
도포 농도 분석 모듈에서, 제어 신호에 의해, RGB 채널에 대해 기설정된 가중치를 이용하여, 상기 비전 제어 단계(S200)에 의해 획득한 각 이미지 데이터를 구성하는 픽셀마다 색상값을 계산하고, 두 이미지 데이터에 의한 매칭 픽셀 간의 색상값 차이를 연산하여, 해당 픽셀의 도포 농도값으로 설정하는 도포 농도 분석 단계(S300); 및
도포 농도 판별 모듈에서, 제어 신호에 의해, 상기 도포 농도 분석 단계(S300)에 의해 설정한 도포 농도값이 기설정된 임계 기준값을 벗어날 경우, 불량 도포 상태로 판정하는 도포 농도 판별 단계(S400);
를 포함하며,
제어 신호에 의해, 작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 순차적으로, 상기 조명 제어 단계(S100), 비전 제어 단계(S200), 도포 농도 분석 단계(S300) 및 도포 농도 판별 단계(S400)의 동작을 반복 수행하는, 도포 상태 분석 방법.
In the method of analyzing the surface application state of a workpiece to which a coating solvent has been applied through an application means,
In the lighting module, a lighting control step of integratedly controlling the light source means so that each light having different spectral components is irradiated into a first light emission state and a second light emission state through at least two light source means by a control signal. (S100);
In the vision module, a vision control step (S200) of obtaining at least two image data by photographing each workpiece irradiated with light according to each light emission state by the lighting control step (S100) by a control signal;
In the application concentration analysis module, a color value is calculated for each pixel constituting each image data acquired by the vision control step (S200) using a preset weight for the RGB channel by a control signal, and the two image data An application density analysis step (S300) of calculating the color value difference between matching pixels and setting it as the application density value of the corresponding pixel; and
In the application concentration determination module, if the application concentration value set by the application concentration analysis step (S300) exceeds a preset threshold reference value by a control signal, an application concentration determination step (S400) of determining a defective application state;
Includes,
By a control signal, the operations of the lighting control step (S100), the vision control step (S200), the application concentration analysis step (S300), and the application concentration determination step (S400) are sequentially repeated for each preset inspection area of the workpiece. Method of performing application state analysis.
상기 도포 상태 분석 방법은
최초 동작 수행 시, 조명 모듈에서, 제어 신호에 의해, 기설정된 기본 발광 상태로 상기 광원 수단을 통합 제어하고, 비전 모듈에서, 제어 신호에 의해, 기본 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물의 전체 영역에 대한 기본 이미지 데이터를 획득하는 전체 이미지 획득 단계(S10);
를 더 포함하는, 도포 상태 분석 방법.
According to clause 13,
The application state analysis method is
When performing the first operation, the light source means is integrated and controlled to a preset basic light emission state by a control signal from the lighting module, and the entire area of the workpiece to be irradiated with light according to the basic light emission state by a control signal from the vision module. A full image acquisition step (S10) of acquiring basic image data for;
An application state analysis method further comprising:
상기 도포 상태 분석 방법은
상기 전체 이미지 획득 단계(S10)에 의한 상기 기본 이미지 데이터를 분석하여, 상기 조명 모듈의 제어를 위한, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태에 대한 제어 신호를 생성하고, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되지 않는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태에 대한 제어 신호를 생성하는 조명 제어 단계(S20);
를 더 포함하는, 도포 상태 분석 방법.
According to clause 14,
The application state analysis method is
By analyzing the basic image data in the overall image acquisition step (S10), a control signal for the first light emission state having a spectrum in which the coating solvent applied to the workpiece is reflected is generated for controlling the lighting module, , a lighting control step (S20) of generating a control signal for a second light emission state having a spectrum in which the coating solvent applied to the workpiece is not reflected;
An application state analysis method further comprising:
상기 도포 상태 분석 방법은
상기 전체 이미지 획득 단계(S10)에 의한 상기 기본 이미지 데이터를 분석하여, 작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 상기 조명 모듈의 제1 발광 상태와 제2 발광 상태의 추가 제어를 위한, 조도 상태에 대한 제어 신호를 생성하는 조명 추가 제어 단계(S30);
를 더 포함하는, 도포 상태 분석 방법.
According to clause 15,
The application state analysis method is
By analyzing the basic image data in the overall image acquisition step (S10), control of the illuminance state for additional control of the first and second light emission states of the lighting module for each preset inspection area of the workpiece A lighting additional control step (S30) that generates a signal;
An application state analysis method further comprising:
상기 비전 제어 단계(S200)는
서로 다른 종류의 적어도 두 개의 렌즈를 포함하는 비전 모듈을 제어하여, 작업물 전체 영역이나 기설정된 넓은 범위의 검사 영역 또는, 기설정된 좁은 범위의 검사 영역의 이미지 데이터를 선택적으로 획득하는, 도포 상태 분석 방법.
According to clause 13,
The vision control step (S200) is
Analysis of the application state by controlling a vision module containing at least two lenses of different types to selectively acquire image data of the entire area of the workpiece, a preset wide range inspection area, or a preset narrow range inspection area. method.
상기 도포 농도 분석 단계(S300)는
기저장된 영상 처리 기법을 이용하여, 각 이미지 데이터의 특징점을 검출하여, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는, 도포 상태 분석 방법.
According to clause 13,
The application concentration analysis step (S300) is
An application state analysis method that detects feature points of each image data using a pre-stored image processing technique and matches pixels through feature point matching.
상기 도포 농도 분석 모듈은
기저장된 영상 처리 기법을 이용하여, 작업물의 기설정된 검사 영역을 기준으로 마스크를 생성하여, 각 이미지 데이터의 마스킹 처리를 수행하는, 도포 상태 분석 방법.
According to clause 18,
The application concentration analysis module is
An application state analysis method that performs masking processing on each image data by creating a mask based on a preset inspection area of the workpiece using a pre-stored image processing technique.
상기 도포 농도 판별 단계(S400)는
작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 각 영역에 해당하는 전체 픽셀의 수 대비 불량 도포 상태로 판정된 픽셀의 수의 비율을 이용하여, 해당하는 영역의 정상 도포 상태 또는, 불량 도포 상태를 판단하는, 도포 상태 분석 방법.
According to clause 13,
The application concentration determination step (S400) is
For each preset inspection area of the work, the ratio of the number of pixels determined to be in a defective coating state to the total number of pixels corresponding to each area is used to determine the normal or defective coating state of the corresponding area. Condition analysis method.
상기 도포 농도 판별 단계(S400)는
작업물의 전체 검사 영역 중 어느 한 영역에 의한 불량 도포 상태 판단이 이루어질 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하는, 도포 상태 분석 방법.
According to clause 20,
The application concentration determination step (S400) is
A method of analyzing the application state in which, when a defective application state is determined in one area of the entire inspection area of a workpiece, the corresponding workpiece is finally determined as a defective product.
상기 도포 농도 판별 단계(S400)는
작업물의 기설정된 검사 영역 별로, 각 영역에 해당하는 전체 픽셀의 수 대비 불량 도포 상태로 판정된 픽셀의 수의 비율을 이용하여, 해당하는 영역의 도포 농도 점수를 연산하고,
작업물의 전체 검사 영역에 대한 도포 농도 점수의 합산값 또는, 평균값을 이용하여, 합산값 또는, 평균값이 기설정된 소정값 범위를 벗어날 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하는, 도포 상태 분석 방법.According to clause 13,
The application concentration determination step (S400) is
For each preset inspection area of the work, the application density score for the corresponding area is calculated using the ratio of the number of pixels determined to be in a defective application state to the total number of pixels corresponding to each area,
A method of analyzing the application status that uses the sum or average of the application concentration scores for the entire inspection area of the work to make a final determination that the work in question is defective if the sum or average is outside the preset range. .
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