KR20240067513A - 컬러 조명과 카메라를 이용한 도포 농도 검사 장치 및 그 방법 - Google Patents

컬러 조명과 카메라를 이용한 도포 농도 검사 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20240067513A
KR20240067513A KR1020220148601A KR20220148601A KR20240067513A KR 20240067513 A KR20240067513 A KR 20240067513A KR 1020220148601 A KR1020220148601 A KR 1020220148601A KR 20220148601 A KR20220148601 A KR 20220148601A KR 20240067513 A KR20240067513 A KR 20240067513A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
application
application concentration
concentration
workpiece
color
Prior art date
Application number
KR1020220148601A
Other languages
English (en)
Inventor
이찬수
Original Assignee
캠아이 주식회사
영남대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캠아이 주식회사, 영남대학교 산학협력단 filed Critical 캠아이 주식회사
Priority to KR1020220148601A priority Critical patent/KR20240067513A/ko
Priority to PCT/KR2023/017787 priority patent/WO2024101857A1/ko
Publication of KR20240067513A publication Critical patent/KR20240067513A/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004Industrial image inspection
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/90Determination of colour characteristics
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N2021/1765Method using an image detector and processing of image signal
    • G01N2021/177Detector of the video camera type
    • G01N2021/1776Colour camera
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8422Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
    • G01N2021/8427Coatings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features
    • G01N2021/8809Adjustment for highlighting flaws
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features
    • G01N2021/8845Multiple wavelengths of illumination or detection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8854Grading and classifying of flaws
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12Circuits of general importance; Signal processing
    • G01N2201/127Calibration; base line adjustment; drift compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

본 발명은 도포 농도 검사 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 도포 수단을 통해 작업물에 도포된 도포용제의 도포 농도를 검사하는 장치에 있어서, 상기 도포용제에 대하여 서로 다른 반사 특성을 보이는 둘 이상의 컬러 또는 스펙트럼으로 상기 작업물에 둘 이상의 조명광을 각각 조사하고, 상기 조명광 각각에 대하여 얻어진 상기 작업물의 이미지의 색상값 차이를 이용하여 상기 작업물에 도포된 상기 도포용제의 도포 농도를 검사하는 기술에 관한 것이다.

Description

컬러 조명과 카메라를 이용한 도포 농도 검사 장치 및 그 방법 {Apparatus inspecting application concentration and method thereof using color lighting and camera}
본 발명은 도포 농도 검사 장치 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 농도 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
특히, 도포용제의 색상에 대응하여 작업물에 조사되는 조명의 색상을 제어함으로써, 작업물의 표면 도포 상태의 분석 결과에 대한 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 도포 농도 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
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.
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.
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.
이 역시도, 획득한 이미지를 획득하는 과정에서 나타날 수 있는 문제점에 대해서는 전혀 고려하지 않고 있다.
국내 등록 특허 제10-1640425호(등록일자 2016.07.12.)
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 농도를 비교적 정확하게 분석할 수 있는 도포 농도 검사 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치는, 도포 수단을 통해 작업물에 도포된 도포용제의 도포 농도를 검사하는 장치에 있어서, 상기 도포용제에 대하여 서로 다른 반사 특성을 보이는 둘 이상의 컬러 또는 스펙트럼으로 상기 작업물에 둘 이상의 조명광을 각각 조사하고, 상기 조명광 각각에 대하여 얻어진 상기 작업물의 이미지의 색상값 차이를 이용하여 상기 작업물에 도포된 상기 도포용제의 도포 농도를 검사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 도포 농도 검사 장치는, 상기 도포용제가 반사하는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태와, 상기 도포용제가 반사하지는 않는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태로 상기 조명광을 제어하는 조명모듈; 상기 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태 각각에 대하여 상기 작업물을 촬영하여 상기 이미지를 획득하는 비전모듈; 상기 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태 각각에 대한 이미지의 색상값 차이를 계산하고, 상기 색상값 차이를 기초로 상기 도포용제의 도포 농도를 분석하는 도포농도 분석모듈; 및 상기 도포 농도를 기초로 도포 상태의 정상 또는 불량여부를 판별하는 도포농도 판별모듈을 포함할 수 있다.
상기 작업물의 배경 색상에 따라, 상기 조명모듈은 상기 조명광의 컬러 또는 스펙트럼이 상이하게 선택되도록 제어되거나, 상기 도포농도 분석모듈은 상기 이미지의 색상값 차이를 계산하는 방식을 달리하도록 제어될 수 있다.
상기 도포농도 분석모듈은, 상기 작업물의 이미지의 색상값 차이를 계산할 때, 상기 조명광, 도포용제 또는 작업물에 따라 상기 이미지의 RGB 채널 각각의 가중치를 조정할 수 있다.
상기 작업물은, 적어도 하나 이상의 도포 영역을 포함하고, 상기 도포농도 분석모듈은, 상기 도포 영역 각각에 조사되는 상기 조명광의 조도 차이를 보정하여 도포 농도를 분석할 수 있다.
상기 도포농도 판별모듈은, 기준 정상 도포 농도를 기초로 도포 상태의 정상 또는 불량여부를 판별하되, 상기 기준 정상 도포 농도 및 그 범위는 하나의 이상의 표준 샘플로부터 얻어진 표준 도포 농도의 평균 및 표준편차에 기초하여 산정될 수 있다.
상기 작업물의 도포 상태를 판별할 때, 불량 도포 상태로 판단되는 과도포 농도 및 부족 도포 농도는, 상기 기준 정상 도포 농도 및 그 범위를 기초로 산정되거나, 하나 이상의 과도포 샘플 및 부족 도포 샘플로부터 각각 산정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 방법은, 도포 수단을 통해 작업물에 도포된 도포용제의 도포 농도를 검사하는 방법에 있어서, 상기 도포용제에 대하여 서로 다른 반사 특성을 보이는 둘 이상의 컬러 또는 스펙트럼으로 상기 작업물에 둘 이상의 조명광을 각각 조사하고, 상기 조명광 각각에 대하여 얻어진 상기 작업물의 이미지의 색상값 차이를 이용하여 상기 작업물에 도포된 상기 도포용제의 도포 농도를 검사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 도포 농도 검사 방법은, 상기 도포용제가 반사하는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태와, 상기 도포용제가 반사하지는 않는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태로 상기 조명광을 제어하는 단계; 상기 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태 각각에 대하여 상기 작업물을 촬영하여 상기 이미지를 획득하는 단계; 상기 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태 각각에 대한 이미지의 색상값 차이를 계산하는 단계; 상기 색상값 차이를 기초로 상기 도포용제의 도포 농도를 분석하는 분석단계; 및 상기 도포 농도를 기초로 도포 상태의 정상 또는 불량여부를 판별하는 판별단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 도포 농도 검사 방법은, 상기 작업물의 배경 색상에 따라, 상기 조명광의 컬러 또는 스펙트럼을 상이하게 선택하거나, 상기 이미지의 색상값 차이를 계산하는 단계가 달라질 수 있다.
상기 이미지의 색상값 차이를 계산하는 단계는, 상기 조명광, 도포용제 또는 작업물에 따라 상기 이미지의 RGB 채널 각각의 가중치를 조정할 수 있다.
상기 작업물은, 적어도 하나 이상의 도포 영역을 포함하고, 상기 도포 농도를 분석하는 단계는, 상기 도포 영역 각각에 조사되는 상기 조명광의 조도 차이를 보정하여 도포 농도를 분석할 수 있다.
상기 판별단계는, 기준 정상 도포 농도를 기초로 도포 상태의 정상 또는 불량여부를 판별하되, 상기 기준 정상 도포 농도 및 그 범위는 하나의 이상의 표준 샘플로부터 얻어진 표준 도포 농도의 평균 및 표준편차에 기초하여 산정될 수 있다.
상기 판별단계에서, 불량 도포 상태로 판단되는 과도포 농도 및 부족 도포 농도는, 상기 기준 정상 도포 농도 및 그 범위를 기초로 산정되거나, 하나 이상의 과도포 샘플 및 부족 도포 샘플로부터 각각 산정될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 도포 농도 검사 장치 및 그 방법은 도포용제의 색상에 대응하여 작업물에 조사되는 조명의 색상을 제어함으로써, 도포 수단을 통해 도포용제가 도포된 작업물의 표면 도포 농도를 비교적 정확하게 분석할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치의 구성 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치 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 농도 검사 장치 및 그 방법에서 작업물의 각 검사 영역 별 도포 상태 분석 결과에 따른 전체 검사 결과 정보를 나타낸 예시 이미지이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 도포 농도 검사 장치 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.
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.
더불어, 시스템은 필요한 기능을 수행하기 위하여 조직화되고 규칙적으로 상호 작용하는 장치, 기구 및 수단 등을 포함하는 구성 요소들의 집합을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치 및 그 방법은, 도포용제의 색상에 대응하여 작업물에 조사되는 조명의 색상을 제어함으로써, 도포 수단을 통해 도포용제가 도포된 작업물의 표면 도포 농도를 비교적 정확하게 분석할 수 있는 기술에 관한 것이다.
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 것을 의미한다.
여기에서, 도포 농도란, 작업물 표면에 접착제나 페인트를 표면에 도포하는 경우에, 도포하는 표면에서 일정량 이상의 도포가 이루어져 도포 후에 최소한의 원하는 기능을 발휘하는데 문제가 없는 정도로 도포된 량이 전체 도포면적에서 차지하는 비율을 백분율로 나타낸 것을 의미한다.
이러한 점을 고려하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치에 대해서 설명하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치는, 도포 수단을 통해 작업물에 도포된 도포용제의 도포 농도를 검사하는 장치에 있어서, 도포용제에 대하여 서로 다른 반사 특성을 보이는 둘 이상의 컬러 또는 스펙트럼으로 작업물에 둘 이상의 조명광을 각각 조사하고, 조명광 각각에 대하여 얻어진 작업물의 이미지의 색상값 차이를 이용하여 작업물에 도포된 도포용제의 도포 농도를 검사하는 것을 특징으로 한다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 도포 농도 검사 장치는, 도포용제가 반사하는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태와, 도포용제가 반사하지는 않는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태로 조명광을 제어하는 조명모듈과, 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태 각각에 대하여 작업물을 촬영하여 이미지를 획득하는 비전모듈과, 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태 각각에 대한 이미지의 색상값 차이를 계산하고, 색상값 차이를 기초로 도포용제의 도포 농도를 분석하는 도포농도 분석모듈과, 도포 농도를 기초로 도포 상태의 정상 또는 불량여부를 판별하는 도포농도 판별모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
이를 도면을 참고하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 조명모듈(100), 비전모듈(200), 도포농도 분석모듈(300), 도포농도 판별모듈(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.
각 구성에 대해서 자세히 알아보자면,
조명모듈(100), 비전모듈(200), 도포농도 분석모듈(300) 및 도포농도 판별모듈(400)은 통합 제어 모듈(500)에 의한 제어 신호에 따라, 각 동작 상태의 제어가 이루어지게 된다.
즉, 통합 제어 모듈(500)은 조명모듈(100), 비전모듈(200), 도포농도 분석모듈(300) 및 도포농도 판별모듈(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.
더불어, 통합 제어 모듈(500)은 각 동작 상태를 제어함에 있어서, 작업물의 미리 설정된 검사 영역 별로, 순차적으로 조명모듈(100), 비전모듈(200), 도포농도 분석모듈(300) 및 도포농도 판별모듈(400)에 대한 각각의 제어 신호를 생성하여, 각 검사 영역 별 동작 상태를 구분하여 제어 및 관리하는 것이 바람직하다.
조명모듈(100)은 RGB 컬러 제어가 가능한 적어도 두 개의 광원 수단을 통해서, 서로 상이한 스펙트럼 성분을 갖는 각각의 조명광을 조사하는 것이 바람직하다. 이는 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태로 제어되게 된다.
조명모듈(100)은 각 광원 수단을 제어하여, 작업물의 전 영역에 대하여 균일하게 광이 조사될 수 있도록 제어하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 조명모듈은, 작업물의 도포 영역에 대하여 균일한 광량을 조사되도록 하는 구성, 즉 평판형 조명이거나, 면발광 조명이거나, 확산판을 이용하거나, 또는 균일한 조사가 가능하도록 하는 광학렌즈 등을 포함하여 구성될 수 있다.
RGB 컬러 제어가 가능한 광원 수단은 도포용제의 색상에 대응하여 작업물에 조사되는 색상을 제어할 수 있다. 상세하게는, 도포용제의 색상을 잘 반사하는 컬러 또는 스펙트럼(제1 발광 상태) 및 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.
비전모듈(200)은 조명모듈(100)에 의한 각 발광 상태(제1 발광 상태 및 제2 발광 상태)에 따라 광이 조사되는 작업물을 촬영하여, 작업물에 대한 적어도 두 개의 이미지 데이터를 획득하는 것이 바람직하다.
즉, 제1 발광 상태에서의 이미지 데이터와 제2 발광 상태에서의 이미지 데이터를 획득하게 된다.
이 때, 비전모듈(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. 비전모듈(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.
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, 비전모듈(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.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치는, 각 작업물 별로 최상의 도포 농도 검사를 수행하기 위하여, 최초 동작 수행 시, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라, 조명모듈(100)을 제어하여, 미리 설정된 기본 발광 상태로 광원 수단을 제어할 수 있다.
이 때, 미리 설정된 기본 발광 상태란, 말 그대로 기본 조명을 의미하며, 이에 대해서 한정하는 것은 아니다.
이어서, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라, 비전모듈(200)을 제어하여, 조명모듈(100)의 기본 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물의 전체 영역에 대한 기본 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
통합 제어 모듈(500)은 획득한 기본 이미지 데이터를 분석하여, 조명모듈(100)의 제어를 위한, 다시 말하자면, 제1 발광 상태로 제어하기 위한 제어 신호와, 제2 발광 상태로 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
이를 위해, 통합 제어 모듈(500)은 획득한 기본 이미지 데이터를 분석하여, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 발광 상태를 제1 발광 상태로 설정하고, 작업물에 도포된 도포용제가 반사되지 않는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 발광 상태를 제2 발광 상태로 설정할 수 있다.
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.
이를 위해, 조명모듈(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.
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.
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, 조명모듈(100)의 제1 발광 상태와 제2 발광 상태의 추가 제어를 수행하는 것이 바람직하다.
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.
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.
이를 통해서, 조명모듈(100)에서, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라, 도포용제의 색상을 잘 반사하는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태로 광원 수단을 제어함으로써, 비전모듈(200)에서, 제1 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물을 촬영하게 된다. 더불어, 조명모듈(100)에서, 통합 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라, 도포용제의 색상이 반사되지 않는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태로 광원 수단을 제어함으로써, 비전모듈(200)에서, 제2 발광 상태에 따라 광이 조사되는 작업물을 촬영하게 된다.
도포농도 분석모듈(300)은 RGB 채널에 대해 미리 설정된 가중치를 이용하여, 비전모듈(200)에 의해 획득한 각 이미지 데이터(제1 발광 상태에서의 이미지 데이터와 제2 발광 상태에서의 이미지 데이터)를 구성하는 픽셀마다 색상값을 계산하는 것이 바람직하다.
즉, 각 픽셀마다 RGB 채널을 기준으로 색상을 분석하여, RGB 채널 각각에 대해 미리 설정된 가중치를 적용하여, 각 픽셀의 색상값을 계산하게 된다. 설정되는 가중치는 RGB 채널 각각에 대하여 동일한 값이거나 상이한 값일 수 있다.
예를 들어, 도포용제와 작업물의 배경 색상이 동일한 컬러 또는 스펙트럼을 포함하지 않는 경우에 가중치는 RGB 채널 각각에 대하여 동일하게 설정될 수 있으나, 도포용제와 작업물의 배경 색상이 동일한 컬러 또는 스펙트럼을 포함하는 경우에는 도포 여부 판별력을 높이기 위하여 공통되는 컬러 또는 스펙트럼의 RGB 채널의 가중치를 다른 채널의 가중치보다 작거나 크게 설정할 수도 있다.
이 때, 각 이미지 데이터 별 픽셀의 색상값이 계산되기 때문에, 두 개의 이미지 데이터에 의한 매칭되는 픽셀 간의 색상값 차이를 연산할 수 있다.
연산한 차이값을 해당하는 픽셀의 도포 농도값으로 설정하는 것이 바람직하다.
각 픽셀 별 연산한 차이값을 픽셀 도포 농도값으로 설정하는 것은, 조명모듈(100)에 의한 발광 상태 차이로 인한 분석으로, 두 개의 이미지 데이터에 의한 색상값 차이를 통해서, 얼마나 충분히 도포용제의 도포가 이루어졌는지 알 수 있는 픽셀 도포 농도값의 설정이 가능하다.
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, 픽셀 도포 농도값이 낮게 설정된다. 즉, 픽셀 도포 농도값이 낮다는 것은, 해당 픽셀이 얇은 도포 상태임을 의미한다. 이에 따라, 해당 픽셀의 도포 여부를 결정하게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 정상 도포 상태와 불량 도포 상태에 따른 도포 상태 차이가 발생하게 된다.
상세하게는, 도포농도 분석모듈(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.
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.
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.
도포 영역 변환 기능은, 미리 저장된 영상 처리 기법을 이용하여, 각 이미지 데이터의 특징점을 검출하여, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는 것이 바람직하다.
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.
이 때, 각 이미지 데이터의 특징점을 검출하여, 특징점 매칭을 통해 픽셀을 매칭시키는 것이 바람직하다.
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.
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.
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.
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 농도에 영향을 미치지 않도록 할 수 있다.
이 때, 미리 저장된 영상 처리 기법은 통상의 영상 처리 기법으로 그 종류에 대해서 한정하는 것은 아니다.
도포 농도 임계값 설정 기능은, 도포농도 분석모듈에서 도포농도 계산을 위한 픽셀 색상차에서 실제 도포로 판정하기 위한 기준을 설정하는 것으로서, 이를 통하여 차이가 임계값 이하인 얇은 도포 상태 등에 대하여 정상도포가 되지 않은 것으로 판정하는 기준을 잡게 된다. 기본 임계값 설정시에는 표준 도포 샘플에 대하여, 50% 내외의 도포 농도가 되도록 설정함으로 자동적으로 도포 정도에 대한 기준을 설정하도록 할 수 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 작업물의 목적/기능, 도포용제의 소정의 목적/기능에 따라 상이하게 설정할 수 있으며, 이에 대해서 한정하는 것은 아니다.
도포농도 분석모듈은 각 픽셀 별 설정한 픽셀 도포 농도값이 미리 설정된 임계 기준값을 벗어날 경우, 해당 픽셀에 대해서 도포가 되지 않은(불량 도포) 상태로 판정하게 된다. 여기서, 미리 설정된 임계 기준값으로는 상술한 기술적 특징에 따라 표준 도포 샘플에 대하여, 도포 농도가 50% 내외가 되도록 설정하고 있으나, 이로 한정하는 것은 아니다.
도포농도 분석모듈은, 도포 영역 내 각 픽셀의 색상차인 픽셀 도포 농도값과 임계값을 비교하여, 해당 픽셀이 도포된 것인지 여부를 판단하고, 도포된 픽셀이 해당 도포 영역 내의 총 픽셀에 대하여 차지하는 비율을 산출하여 도포 농도를 계산할 수 있다.
본 발명에 따른 도포 농도 검사 장치는, 작업물의 배경 색상에 따라, 조명광의 컬러 또는 스펙트럼이 상이하게 선택되도록 조명모듈을 제어하거나, 이미지의 색상값 차이를 계산하는 방식을 달리하도록 도포농도 분석모듈을 제어할 수 있다.
예컨대, 도포용제와 작업물의 배경 색상이 동일한 컬러 또는 스펙트럼 성분을 포함하는 경우에는 도포 여부의 판별력을 높이기 위하여, 조명광에 공통된 컬러 또는 스펙트럼 성분을 배제하도록 조명모듈을 제어하거나, 이미지의 색상값 차이를 계산할 때 공통된 컬러 또는 스펙트럼 성분이 반영된 RGB 채널의 가중치를 달리하도록 도포농도 분석모듈을 제어할 수도 있다.
또한, 도포농도 분석모듈은, 작업물의 표면이 적어도 하나 이상의 도포 영역을 포함할 때, 도포 영역 각각에 조사되는 조명광의 조도에 차이가 발생할 수 있으므로, 조도 차이를 보정하여 도포 농도를 분석할 수 있다. 예컨대, 조도가 낮은 도포 영역을 분석하는 경우에는 RGB 채널 각각의 가중치를 높이거나 도포 여부 판정을 위한 임계값을 낮추어 줌으로써 조도 차이를 보정할 수 있다.
도포농도 판별모듈은, 기준 정상 도포 농도를 기초로 도포 상태의 정상 또는 불량여부를 판별할 수 있다. 이때, 기준 정상 도포 농도 및 그 범위는 하나의 이상의 표준 샘플로부터 얻어진 표준 도포 농도의 평균 및 표준편차에 기초하여 산정될 수 있다.
정상 도포 상태로 판단되는 하나 이상, 바람직하게는 다수의 표준 도포 샘플에 대하여 도포 농도의 평균 및 표준편차를 산출할 수 있으며, 표준 도포 샘플에 대하여 산출된 표준 도포 농도의 평균 및 표준편차를 이용하여 정상 도포 농도의 기준이 되는 기준 정상 도포 농도 및 그 범위를 정할 수 있다.
여기에서, 기준 정상 도포 농도의 범위는 표준 도포 농도에서 증감할 수 있는 범위, 가령 50%가 표준 도포 농도로 설정된 경우, 이를 기준으로 40 ~ 60%를 기준 정상 도포 농도 범위로 설정할 수 있다. 물론, 기준 정상 도포 농도 범위는 작업물 별, 작업물의 검사 영역마다 상이하게 설정할 수 있다.
이에 따라, 도포농도 판별모듈(400)은 각 도포 영역 별 도포농도 분석모듈(300)에 의한 도포 농도(도포 검사 영역 내 전체 픽셀의 수 대비 정상 도포 상태로 판정된 픽셀의 수의 비율)가 미리 설정된 임계 기준값을 벗어날 경우, 불량 도포 상태로 판정할 수 있다.
도포농도 판별모듈에서 작업물의 특정 도포 영역에 대한 도포 상태가 정상인지 불량인지를 판별할 때, 불량 도포 상태로 판단하는 과도포 농도 및 부족 도포 농도는, 앞에서 설정한 기준 정상 도포 농도 및 그 범위를 기초로 산정될 수 있다. 즉, 과도포 농도 또는 부족 도포 농도로 판단하는 임계값은 기준 정상 도포 농도 범위의 경계값에 설정될 수 있으나, 작업물의 목적/기능, 도포용제의 특성 등 작업 환경을 고려하여 기준 정상 도포 농도 범위의 경계값보다 크거나 작게 설정하는 것도 가능하다.
또한, 과도포 농도 또는 부족 도포 농도로 판단하는 기준은, 하나 이상의 표준 도포 샘플의 표준 도포 농도로부터 기준 정상 도포 농도를 산정한 것과 마찬가지로, 하나 이상의 과도포 샘플의 과도포 농도, 또는 부족 도포 샘플의 부족 도포 농도로부터 각각 산정될 수 있다.
또한, 도포농도 판별모듈(400)은 작업물의 미리 설정된 도포 검사 영역 별로, 검사 영역의 도포 농도 점수를 계산하고, 계산된 도포 농도 점수가 정해진 임계값 이하인 경우에는 해당 영역에 대하여 과도포 또는 부족 도포로 인한 불량 도포로 판별할 수 있다.
검사 영역들이 개별적으로는 과도포나 부족 도포로 판별이 되지 않더라도 전체 도포 농도 점수가 임계값 이하인 경우(다수의 영역에서 과도포에 가까운 도포 농도나 부족 도포에 가까운 도포 농도를 가지는 경우)에 작업물에 대하여 불량 도포로 판정할 수 있다.
또한, 도포농도 판별모듈(400)은 작업물의 전체 도포 농도 점수가 임계값 이상이라 하더라도 전체 검사 영역 중 어느 하나 이상의 영역에 대하여 불량 도포로 판단이 이루어질 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하는 것도 가능하다.
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 판정할 수도 있다.
도포농도 판별모듈(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.
다시 말하자면, 각 검사 영역의 불량 도포 상태의 비율을 합산하거나 평균내어, 미리 설정된 소정값 범위를 벗어날 경우, 해당하는 작업물을 불량품으로 최종 판정하게 된다.
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.
이 때, 미리 설정된 소정값 범위 역시, 작업물의 목적/기능, 도포용제의 소정의 목적/기능에 따라 상이하게 설정할 수 있으며, 이에 대해서 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 결과 처리 모듈(600)을 더 포함하게 된다.
결과 처리 모듈(600)은 도포농도 판별모듈(400)에 의한 작업물의 최종 판정 결과가 불량품일 경우, 외부로 알람을 발생시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 이더넷으로 연결되어 있는 통합 제어 모듈(500)을 통하여, 불량 발생을 통보하여 이에 따른 사후 조치가 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치는, 각 모듈에서 생성되거나, 송수신되는 이미지 데이터들을 모두 수집하여 저장 및 관리하는 이력 저장 모듈(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이력 저장 모듈은 각 모듈에서 생성되거나, 송수신되는 이미지 데이터 외에도, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치의 동작이 수행되는 과정을 녹화한 시계열 영상 데이터를 수집하여 저장 및 관리할 수도 있다.
이를 통해서, 도포 농도 검사 결과에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 불량 도포 상태로 판정된 작업물의 이력 관리를 용이하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 로봇 제어 모듈을 포함할 수 있다.
로봇 제어 모듈은 자동 도포 로봇 시스템과 연동하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치의 동작을 위하여, 조명모듈(100), 비전모듈(200)과 연동하여 도포 수단인 로봇을 제어하는 기능을 수행하는 것이 바람직하다.
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.
뿐만 아니라, 통합 제어 모듈(500)은 도포가 완료된 어느 하나의 작업물의 도포 농도 검사가 완료될 경우, 연계되어 있는 다음 작업을 수행할 수 있도록 로봇 제어 모듈로 제어 신호를 전송할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 장치는, 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.
이 때, 외부 모니터링 모듈은 다양한 단말기로 구성될 수 있으며, 이에 대해서 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상술한 도포 농도 검사 장치에서 도출되는 도포 농도 검사 방법을 포함한다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 도포 농도 검사 방법은, 도포 수단을 통해 작업물에 도포된 도포용제의 도포 농도를 검사하는 방법에 있어서, 도포용제에 대하여 서로 다른 반사 특성을 보이는 둘 이상의 컬러 또는 스펙트럼으로 작업물에 둘 이상의 조명광을 각각 조사하고, 조명광 각각에 대하여 얻어진 작업물의 이미지의 색상값 차이를 이용하여 작업물에 도포된 도포용제의 도포 농도를 검사하는 것을 특징으로 한다.
상세하게는, 본 발명에 따른 도포 농도 검사 방법은, 도포용제가 반사하는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태와, 도포용제가 반사하지는 않는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태로 조명광을 제어하는 단계와, 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태 각각에 대하여 작업물을 촬영하여 이미지를 획득하는 단계와, 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태 각각에 대한 이미지의 색상값 차이를 계산하는 단계와, 색상값 차이를 기초로 도포용제의 도포 농도를 분석하는 분석단계와, 도포 농도를 기초로 도포 상태의 정상 또는 불량여부를 판별하는 판별단계를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 도포 농도 검사 방법은, 작업물의 배경 색상에 따라, 조명광의 컬러 또는 스펙트럼을 상이하게 선택하거나, 이미지의 색상값 차이를 계산하는 단계가 달라질 수 있다.
여기에서, 이미지의 색상값 차이를 계산하는 단계는, 조명광, 도포용제 또는 작업물에 따라 이미지의 RGB 채널 각각의 가중치를 조정할 수 있다.
또한, 도포용제가 도포되는 작업물 표면 상에 적어도 하나 이상의 도포 영역이 포함된다고 할 때, 도포 농도를 분석하는 단계는, 도포 영역 각각에 조사되는 조명광의 조도 차이를 보정하여 도포 농도를 분석할 수 있다.
또한, 판별단계는, 기준 정상 도포 농도를 기초로 도포 상태의 정상 또는 불량여부를 판별하되, 기준 정상 도포 농도 및 그 범위는 하나의 이상의 표준 샘플로부터 얻어진 표준 도포 농도의 평균 및 표준편차에 기초하여 산정될 수 있다.
또한, 판별단계에서, 불량 도포 상태로 판단되는 과도포 농도 및 부족 도포 농도는, 기준 정상 도포 농도 및 그 범위를 기초로 산정되거나, 하나 이상의 과도포 샘플 및 부족 도포 샘플로부터 각각 산정될 수 있다.
그 외, 본 발명에 따른 도포 농도 검사 방법의 세부 설명은 앞에서 설명한 도포 농도 검사 장치의 동작과정으로부터 쉽게 도출될 수 있으므로 이하에서는 생략하기로 한다.
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.
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.
100 : 조명모듈
200 : 비전모듈
300 : 도포농도 분석모듈
400 : 도포농도 판별모듈
500 : 통합 제어 모듈
600 : 결과 처리 모듈

Claims (14)

  1. 도포 수단을 통해 작업물에 도포된 도포용제의 도포 농도를 검사하는 장치에 있어서,
    상기 도포용제에 대하여 서로 다른 반사 특성을 보이는 둘 이상의 컬러 또는 스펙트럼으로 상기 작업물에 둘 이상의 조명광을 각각 조사하고, 상기 조명광 각각에 대하여 얻어진 상기 작업물의 이미지의 색상값 차이를 이용하여 상기 작업물에 도포된 상기 도포용제의 도포 농도를 검사하는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도포용제가 반사하는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태와, 상기 도포용제가 반사하지는 않는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태로 상기 조명광을 제어하는 조명모듈;
    상기 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태 각각에 대하여 상기 작업물을 촬영하여 상기 이미지를 획득하는 비전모듈;
    상기 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태 각각에 대한 이미지의 색상값 차이를 계산하고, 상기 색상값 차이를 기초로 상기 도포용제의 도포 농도를 분석하는 도포농도 분석모듈; 및
    상기 도포 농도를 기초로 도포 상태의 정상 또는 불량여부를 판별하는 도포농도 판별모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 작업물의 배경 색상에 따라, 상기 조명모듈은 상기 조명광의 컬러 또는 스펙트럼이 상이하게 선택되도록 제어되거나, 상기 도포농도 분석모듈은 상기 이미지의 색상값 차이를 계산하는 방식을 달리하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 도포농도 분석모듈은, 상기 작업물의 이미지의 색상값 차이를 계산할 때, 상기 조명광, 도포용제 또는 작업물에 따라 상기 이미지의 RGB 채널 각각의 가중치를 조정하는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 작업물은, 적어도 하나 이상의 도포 영역을 포함하고,
    상기 도포농도 분석모듈은, 상기 도포 영역 각각에 조사되는 상기 조명광의 조도 차이를 보정하여 도포 농도를 분석하는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 도포농도 판별모듈은, 기준 정상 도포 농도를 기초로 도포 상태의 정상 또는 불량여부를 판별하되, 상기 기준 정상 도포 농도 및 그 범위는 하나의 이상의 표준 샘플로부터 얻어진 표준 도포 농도의 평균 및 표준편차에 기초하여 산정되는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 작업물의 도포 상태를 판별할 때, 불량 도포 상태로 판단되는 과도포 농도 및 부족 도포 농도는, 상기 기준 정상 도포 농도 및 그 범위를 기초로 산정되거나, 하나 이상의 과도포 샘플 및 부족 도포 샘플로부터 각각 산정되는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 장치.
  8. 도포 수단을 통해 작업물에 도포된 도포용제의 도포 농도를 검사하는 방법에 있어서,
    상기 도포용제에 대하여 서로 다른 반사 특성을 보이는 둘 이상의 컬러 또는 스펙트럼으로 상기 작업물에 둘 이상의 조명광을 각각 조사하고, 상기 조명광 각각에 대하여 얻어진 상기 작업물의 이미지의 색상값 차이를 이용하여 상기 작업물에 도포된 상기 도포용제의 도포 농도를 검사하는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 도포용제가 반사하는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 제1 발광 상태와, 상기 도포용제가 반사하지는 않는 컬러 또는 스펙트럼을 갖는 제2 발광 상태로 상기 조명광을 제어하는 단계;
    상기 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태 각각에 대하여 상기 작업물을 촬영하여 상기 이미지를 획득하는 단계;
    상기 제1 발광 상태 및 제2 발광 상태 각각에 대한 이미지의 색상값 차이를 계산하는 단계;
    상기 색상값 차이를 기초로 상기 도포용제의 도포 농도를 분석하는 분석단계; 및
    상기 도포 농도를 기초로 도포 상태의 정상 또는 불량여부를 판별하는 판별단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 작업물의 배경 색상에 따라, 상기 조명광의 컬러 또는 스펙트럼을 상이하게 선택하거나, 상기 이미지의 색상값 차이를 계산하는 단계가 달라지는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 이미지의 색상값 차이를 계산하는 단계는, 상기 조명광, 도포용제 또는 작업물에 따라 상기 이미지의 RGB 채널 각각의 가중치를 조정하는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 작업물은, 적어도 하나 이상의 도포 영역을 포함하고,
    상기 도포 농도를 분석하는 단계는, 상기 도포 영역 각각에 조사되는 상기 조명광의 조도 차이를 보정하여 도포 농도를 분석하는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 판별단계는, 기준 정상 도포 농도를 기초로 도포 상태의 정상 또는 불량여부를 판별하되, 상기 기준 정상 도포 농도 및 그 범위는 하나의 이상의 표준 샘플로부터 얻어진 표준 도포 농도의 평균 및 표준편차에 기초하여 산정되는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 판별단계에서, 불량 도포 상태로 판단되는 과도포 농도 및 부족 도포 농도는, 상기 기준 정상 도포 농도 및 그 범위를 기초로 산정되거나, 하나 이상의 과도포 샘플 및 부족 도포 샘플로부터 각각 산정되는 것을 특징으로 하는 도포 농도 검사 방법.
KR1020220148601A 2022-11-09 2022-11-09 컬러 조명과 카메라를 이용한 도포 농도 검사 장치 및 그 방법 KR20240067513A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220148601A KR20240067513A (ko) 2022-11-09 2022-11-09 컬러 조명과 카메라를 이용한 도포 농도 검사 장치 및 그 방법
PCT/KR2023/017787 WO2024101857A1 (ko) 2022-11-09 2023-11-07 컬러 조명과 카메라를 이용한 도포 농도 검사 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220148601A KR20240067513A (ko) 2022-11-09 2022-11-09 컬러 조명과 카메라를 이용한 도포 농도 검사 장치 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240067513A true KR20240067513A (ko) 2024-05-17

Family

ID=91033253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220148601A KR20240067513A (ko) 2022-11-09 2022-11-09 컬러 조명과 카메라를 이용한 도포 농도 검사 장치 및 그 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240067513A (ko)
WO (1) WO2024101857A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101640425B1 (ko) 2016-04-11 2016-07-18 (주)디엠소프트 실러 도포 상태 검사 시스템 및 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5062414B2 (ja) * 2007-11-27 2012-10-31 セイコーインスツル株式会社 検査装置、検査方法、転がり軸受の製造装置、及び転がり軸受の製造方法
KR101699604B1 (ko) * 2015-01-16 2017-01-25 한양대학교 산학협력단 도포 균일성 검사 장치
KR101848173B1 (ko) * 2016-11-24 2018-05-24 한양대학교 산학협력단 인쇄회로기판 코팅 검사 장치 및 방법
KR102188477B1 (ko) * 2018-12-12 2020-12-08 (주)대명티에스 실러 도포 검사 장치, 실러 도포 검사 방법, 및 실러 도포 시스템
JP7181157B2 (ja) * 2019-06-14 2022-11-30 ヤマハ発動機株式会社 検査装置及びそれを備えた塗布装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101640425B1 (ko) 2016-04-11 2016-07-18 (주)디엠소프트 실러 도포 상태 검사 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024101857A1 (ko) 2024-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4882498A (en) Pulsed-array video inspection lighting system
JP6670327B2 (ja) 宝石用原石の色測定
US4972093A (en) Inspection lighting system
US7256833B2 (en) Method and apparatus for automatically optimizing optical contrast in automated equipment
US10656095B2 (en) Systems and methods for wavelength spectrum analysis for detection of various gases using a treated tape
KR20130046515A (ko) 비전시스템의 이미지 품질 향상을 위한 컬러조명 제어방법
US6700668B2 (en) Method of measuring a part with a wide range of surface reflectivities
KR20230022725A (ko) 머신비전용 조명모듈 검사장치 및 이를 이용한 머신비전용 조명모듈 검사방법
KR20240067513A (ko) 컬러 조명과 카메라를 이용한 도포 농도 검사 장치 및 그 방법
KR102698877B1 (ko) 도포 상태 분석 시스템 및 그 방법
US20070014000A1 (en) Automatic microscope and method for true-color image
CN111220621A (zh) 芯片倾斜表面检测方法
US20160327431A1 (en) Colour Measurement Method and Colour Measurement Device
KR20240042886A (ko) 도포 상태 분석 시스템 및 그 방법
TWI695969B (zh) 發光源檢測系統及其檢測方法
CN106033062A (zh) 用于光学检测的自动调光方法及其光学检测机台
KR100773584B1 (ko) 영상을 이용한 조명 제어 방법
KR20240068863A (ko) 로봇 연동 도포 농도 비전 검사 시스템 및 그 방법
US11756186B2 (en) Workpiece inspection and defect detection system utilizing color channels
KR101497920B1 (ko) 최급경사 알고리즘을 이용한 비전시스템의 컬러 조명 제어방법
KR101469615B1 (ko) 무작위검색 알고리즘을 이용한 비전시스템의 컬러 조명 제어방법
CN220568641U (zh) 一种多色闪频取像检测系统
KR102204449B1 (ko) 광간섭 방식을 이용한 컨포말 코팅 두께 측정 장치
KR101469616B1 (ko) 뉴턴법 알고리즘을 이용한 비전시스템의 컬러 조명 제어방법
KR102421127B1 (ko) 에어리어 카메라가 구비된 검사 장치 및 에어리어 카메라가 구비된 검사 장치를 이용한 검사 방법