KR102174950B1 - Vision inspection apparatus for enhancing accuracy efficiency - Google Patents

Vision inspection apparatus for enhancing accuracy efficiency Download PDF

Info

Publication number
KR102174950B1
KR102174950B1 KR1020190108085A KR20190108085A KR102174950B1 KR 102174950 B1 KR102174950 B1 KR 102174950B1 KR 1020190108085 A KR1020190108085 A KR 1020190108085A KR 20190108085 A KR20190108085 A KR 20190108085A KR 102174950 B1 KR102174950 B1 KR 102174950B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
unit
edge
image
vision inspection
Prior art date
Application number
KR1020190108085A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
강현인
Original Assignee
(주)인펙비전
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 (주)인펙비전 filed Critical (주)인펙비전
Priority to KR1020190108085A priority Critical patent/KR102174950B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102174950B1 publication Critical patent/KR102174950B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901—Optical details; Scanning details
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan 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
    • G01N2021/8887—Scan 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics

Landscapes

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

Abstract

According to the present invention, unit elements comprising light sources embedded adjacently while having different wavelengths are formed repetitively in width and length directions of a circuit board, while a controller controls the light-intensity of each of the light sources of the unit elements in accordance with preset set values such that photographing can be performed, and an optimal image is detected from sample images in accordance with each lighting condition, thereby enabling a vision inspection to be carried out based on the optimal image corresponding to characteristics of a subject, which can lead to an increase in the accuracy and reliability of the vision inspection. As the light sources of each of the unit elements comprise a first element emitting red light (R), a second element emitting green light (G), a third element emitting blue light (B), and a fourth element emitting infrared light (IR) or ultraviolet light (UV), the wavelength and light-intensity of each of the unit elements can be effectively controlled, and the controller extracts and temporarily stores edge-values of each of the sample images, and then, determines a sample image having the highest value of the temporarily stored edge-values as an optimal image, thereby improving time and speed for processing operations.

Description

검사 정확성을 높인 비전검사장치{Vision inspection apparatus for enhancing accuracy efficiency}Vision inspection apparatus for enhancing accuracy efficiency

본 발명은 검사 정확성을 높인 비전검사장치에 관한 것으로서, 상세하게로는 각 광원의 파장 및 광-강도를 기 설정된 설정값에 따라 변경시켜 출력하여 복수개의 샘플영상들이 획득함과 동시에 기 설정된 최적영상 검출 알고리즘을 이용하여 획득된 샘플영상들 중 최적영상을 검출하도록 구성됨으로써 피사체의 형상, 색상, 무늬 등의 특성에 대응하는 최적의 조명을 제공하여 비전검사의 정밀성 및 신뢰도를 개선시킬 수 있는 비전검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vision inspection device with improved inspection accuracy, and in detail, a plurality of sample images are acquired by changing and outputting the wavelength and light-intensity of each light source according to a preset setting value, and a preset optimal image Vision inspection that can improve the precision and reliability of vision inspection by providing optimal lighting corresponding to the characteristics of the subject's shape, color, and pattern by being configured to detect the optimal image among sample images acquired using a detection algorithm. It relates to the device.

최근 들어 영상처리기술이 고도화되고 영상처리용 하드웨어 플랫폼이 발달함에 따라 각종 공장 자동화 설비에는 비전검사가 필수적으로 수행되고 있다.In recent years, as image processing technology is advanced and hardware platforms for image processing are developed, vision inspection is essential to various factory automation facilities.

이러한 비전검사는 광을 조사하는 조명부와, 검사 대상물을 촬영하는 카메라, 카메라에 의해 획득된 영상을 검사하는 검사부로 이루어지고, 제조공정을 수행한 검사대상물(피사체)로 조명을 공급한 상태에서 촬영을 수행하여 영상을 획득하면, 획득된 영상을 분석하여 가공품의 불량상태를 검사하는 방식으로 이루어진다.This vision inspection consists of an illumination unit that irradiates light, a camera that photographs the object to be inspected, and an inspection unit that inspects the image acquired by the camera, and is photographed while supplying lighting to the inspection object (subject) that has performed the manufacturing process. When the image is acquired by performing the operation, the obtained image is analyzed to inspect the defect status of the processed product.

일반적으로 백색 광원은 태양광의 파장 구성과 가장 유사할 뿐만 아니라 인간의 시각이 인지하는 색상 분포 및 명도 차이를 재현하는데 가장 이상적인 장점으로 인해 비전검사의 조명으로 가장 많이 사용되고 있다.In general, a white light source is most often used as illumination for vision inspection because it is most similar to the wavelength composition of sunlight and is ideal for reproducing the difference in color distribution and brightness perceived by human vision.

그러나 영상은 다양한 파장의 투영으로 형성되기 때문에 백색광원을 사용한다고 하더라도, 피사체의 특성(색상, 험, 무늬, 반사도, 스크래치, 얼룩 등)에 따라 인간의 눈으로 확인하지 못하는 현상이 빈번하게 발생한다.However, since images are formed by projection of various wavelengths, even if a white light source is used, phenomena that cannot be seen with the human eye frequently occur depending on the characteristics of the subject (color, hum, pattern, reflectivity, scratch, spot, etc.). .

예를 들어, ‘A’ 제품은 단일 백색광원을 조명으로 적용할 때, 영상의 선명도를 높일 수 있으나, ‘B’ 제품은 백색광원이 적용될 때보다 다른 파장의 광원을 조명으로 적용하는 것이 영상의 선명도를 높일 수 있다.For example, when the'A' product is applied with a single white light source as illumination, the clarity of the image can be improved, but the'B' product is to apply a light source of a different wavelength as illumination than when a white light source is applied. Sharpness can be improved.

도 1은 국내등록특허 제10-2004796호(발명의 명칭 : 비전검사용 조명장치 및 비전 검사 장치)에 개시된 비전시스템의 이미지 품질 향상을 위한 컬러조명 제어방법)에 개시된 비전검사용 조명장치를 나타내는 도면이다.1 shows a lighting device for vision inspection disclosed in Korean Patent Registration No. 10-2004796 (name of the invention: color lighting control method for improving image quality of a vision system) It is a drawing.

도 1의 비전검사용 조명장치(이하 종래기술이라고 함)(100)는 하우징 유닛(110)과, 조명 유닛(130), 조명제어유닛(150)으로 이루어진다.The lighting apparatus for vision inspection (hereinafter referred to as the prior art) 100 of FIG. 1 includes a housing unit 110, a lighting unit 130, and a lighting control unit 150.

하우징 유닛(110)은 돔형 구조로 형성되며, 조명용 홈(110a) 및 검사용 개구(110b)를 구비함으로써 검사용 개구(110b)를 통해 비전검사장치의 카메라가 검사 대상물의 이미지를 획득하게 된다.The housing unit 110 is formed in a dome-shaped structure, and includes an illumination groove 110a and an inspection opening 110b so that the camera of the vision inspection apparatus acquires an image of the inspection object through the inspection opening 110b.

또한 조명용 홈(110a)에는 반사 유닛(111)이 설치된다.In addition, a reflection unit 111 is installed in the lighting groove 110a.

조명 유닛(130)은 조명용 홈(110a)의 중앙 하부에 배치될 검사 대상물을 비추도록 조명용 홈 내측면 상에 둘레를 따라 설치된다.The lighting unit 130 is installed along the periphery on the inner surface of the lighting groove to illuminate the object to be inspected to be disposed at the lower center of the lighting groove 110a.

또한 조명 유닛(130)은 높이를 달리하며 조명용 홈(110a)에 설치된다.In addition, the lighting unit 130 has a different height and is installed in the lighting groove 110a.

조명제어 유닛(150)은 조명 유닛(130)을 제어하며, 검사 대상물을 비추는 조명 각도 및 조명방향을 조절한다.The illumination control unit 150 controls the illumination unit 130 and adjusts the illumination angle and illumination direction to illuminate the inspection object.

이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 조명제어 유닛(150)이 조명 유닛(130)을 제어함과 동시에 조명 각도 및 조명방향의 조절이 가능하도록 구성됨으로써 최적 이미지를 확인하며 획득할 수 있는 장점을 갖는다.The prior art 100 configured as described above has the advantage that the lighting control unit 150 is configured to control the lighting unit 130 and adjust the lighting angle and the lighting direction at the same time, thereby confirming and obtaining an optimal image. Have.

일반적으로 영상은 다양한 파장의 투영으로 형성된다. 이에 따라 피사체의 특성에 맞춰 최적 이미지를 개선시키는 방법으로는 1)종래기술(100)과 같이 조명 각도 및 방향의 조절을 이용하는 방법과, 2)광원의 파장 및 광-강도의 조절을 이용하는 방법이 있다.In general, images are formed by projection of various wavelengths. Accordingly, as a method of improving the optimal image according to the characteristics of the subject, 1) the method of using the adjustment of the illumination angle and direction as in the conventional technology 100, and 2) the method of using the adjustment of the wavelength and light-intensity of the light source. have.

그러나 종래기술(100)은 조명 유닛(130)이 고정된 파장으로만 조명이 출사되도록 구성되었기 때문에 이미지 개선에 한계를 갖게 된다.However, in the prior art 100, since the illumination unit 130 is configured to emit illumination only at a fixed wavelength, there is a limit to image improvement.

예를 들어, 조명 유닛(130)이 백색광원의 파장으로 출사되고, 피사체가 ‘R(적색)’광원의 ‘x’강도로 출사될 때 최적 이미지를 획득할 수 있다고 가정할 때, 종래기술(100)은 백색광원으로만 조명을 공급하도록 구성되었기 때문에 최적 이미지를 획득하지 못하는 구조적 한계를 갖는다.For example, assuming that an optimal image can be obtained when the illumination unit 130 is emitted at the wavelength of a white light source and the subject is emitted at the'x' intensity of the'R (red)' light source, the prior art ( 100) has a structural limitation in not obtaining an optimal image because it is configured to supply illumination only with a white light source.

또한 종래기술(100)은 조명 유닛(130)의 조명 각도 및 방향을 조절한 이후에 획득된 영상들로부터 최적 이미지를 어떻게 검출할 것인지에 대한 기재가 전혀 이루어지지 않았기 때문에 실전에 적용할 수 없는 단점을 갖는다.In addition, the prior art 100 has a disadvantage that cannot be applied in practice because there is no description of how to detect an optimal image from images acquired after adjusting the illumination angle and direction of the illumination unit 130. Have.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 서로 다른 파장을 가지면서 인접하게 실장되는 광원들로 이루어지는 단위소자들이 회로기판의 폭 및 길이 방향으로 반복되게 형성되도록 함과 동시에 컨트롤러가 상기 단위소자들의 각 광원의 광-강도를 기 설정된 설정값들에 따라 조절하여 촬영이 이루어지도록 구성되며, 각 조명환경에 따른 샘플영상들 중 최적영상을 검출하도록 구성됨으로써 피사체의 특성에 대응하는 최적영상을 기반으로 비전검사를 수행할 수 있어 비전검사의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있는 비전검사장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve such a problem, and the problem of the present invention is that unit devices composed of light sources having different wavelengths and mounted adjacently are repeatedly formed in the width and length direction of the circuit board, and at the same time, the controller Is configured to take pictures by adjusting the light-intensity of each light source of the unit devices according to preset setting values, and is configured to detect an optimal image among sample images according to each lighting environment, thereby corresponding to the characteristics of the subject. It is to provide a vision inspection device that can increase the accuracy and reliability of vision inspection by performing vision inspection based on the optimal image.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 각 단위소자의 광원들이 적색광(R)을 출사하는 제1 소자와, 녹색광(G)을 출사하는 제2 소자, 청색광(B)을 출사하는 제3 소자, 적외광(IR) 또는 자외광(UV)을 출사하는 제4 소자로 이루어짐으로써 각 단위소자의 파장 및 광-강도를 효과적으로 제어할 수 있는 비전검사장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, another problem of the present invention is that the light sources of each unit element emit red light (R), a second element that emits green light (G), a third element that emits blue light (B), and infrared light. It is to provide a vision inspection device capable of effectively controlling the wavelength and light-intensity of each unit device by comprising a fourth device that emits (IR) or ultraviolet light (UV).

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 컨트롤러가 각 샘플영상의 에지-값을 추출하여 임시 저장한 후, 임시 저장된 에지-값들 중 가장 높은 값의 샘플영상을 최적영상으로 결정하도록 구성됨으로써 연산처리시간 및 속도를 개선시킬 수 있는 비전검사장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, another problem of the present invention is that the controller is configured to extract the edge-value of each sample image and temporarily store it, and then determine the sample image having the highest value among the temporarily stored edge-values as the optimal image. It is to provide a vision inspection device that can improve speed.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 검사대상물인 피사체의 비전검사를 수행하는 비전검사장치에 있어서: 상기 피사체가 안착되는 안착플레이트; 상기 안착플레이트의 직상부에 설치되어 상기 안착플레이트에 안착된 피사체를 촬영하는 카메라; 하부가 개구된 다각기둥 또는 원기둥 형상으로 형성되어 내부 공간으로 상기 카메라가 설치되는 몸체와, 판재로 형성되어 상기 몸체의 하부 개구부를 형성하는 각 변에 경사지게 설치되는 적어도 하나 이상의 지지판을 포함하고, 상기 안착플레이트의 직상부에 설치되는 하우징; 상기 지지판에 설치되는 회로기판과, 상기 회로기판에 실장되되 서로 다른 파장을 갖는 광원소자들로 이루어지는 광원들을 포함하는 조명부; 상기 조명부 및 상기 카메라를 제어하며, 상기 카메라의 촬영에 의해 획득된 영상을 분석하여 비전검사를 수행하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 광원들은 적색광(R)을 출사하는 제1 소자와, 녹색광(G)을 출사하는 제2 소자, 청색광(B)을 출사하는 제3 소자, 적외광(IR) 또는 자외광(UV)을 출사하는 제4 소자가 인접하게 배열되는 단위소자들을 포함하고, 상기 회로기판에는 상기 단위소자들이 폭 및 길이 방향으로 반복되게 설치되고, 상기 컨트롤러는 상기 단위소자들의 각 소자의 광-강도들이 기 설정된 설정값들에 따라 상기 광원들을 제어하고, 상기 카메라는 상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 설정값들 중 어느 하나로 상기 광원들이 제어될 때, 촬영을 수행하여 샘플영상들을 획득하고, 상기 컨트롤러는 상기 설정값들이 저장되는 메모리; 상기 설정값들에 따라 상기 단위소자들의 각 광원의 광-강도를 제어하는 PWM 조명제어부; 상기 PWM 조명제어부에 의해 상기 단위소자들의 각 광원의 광-강도가 제어되면, 상기 카메라를 동작시키기 위한 트리거신호(Trigger signal)를 생성하는 트리거신호 생성부; 상기 카메라에 의해 획득된 샘플영상을 입력받으면, 입력된 샘플영상들 중 최적영상을 검출한 후, 검출된 최적영상을 기반으로 비전검사를 수행하는 샘플영상 분석 및 최적영상 검출부; 상기 트리거신호 생성부에 의해 생성된 트리거신호를 상기 카메라로 출력하고, 상기 카메라에 의해 획득된 샘플영상을 상기 샘플영상 분석 및 최적영상 검출부로 입력하는 제어부를 포함하고, 상기 샘플영상 분석 및 최적영상 검출부는 상기 카메라에 의해 촬영되어 획득된 샘플영상들을 입력받는 입력모듈; 상기 샘플영상 입력모듈에 의해 입력된 샘플영상을 분석하여 에지를 추출한 후, 에지-값을 검출하는 영상분석 및 에지 추출모듈; 상기 영상분석 및 에지 추출모듈에 의해 검출된 에지-값을 상기 메모리에 임시 저장하는 에지-값 임시저장모듈; 상기 샘플영상들의 에지-값 검출 및 저장이 모두 완료될 때, 상기 제어부의 제어에 따라 구동되며, 상기 메모리에 임시 저장된 각 샘플환경의 에지-값들을 비교하는 에지-값 비교모듈; 상기 에지-값 비교모듈에 의한 에지-값들 중 가장 높은 값을 추출한 후, 해당 에지-값에 대응되는 조명환경을 최적 조명환경으로 결정하는 최적 조명환경 결정모듈; 상기 최적 조명환경 결정모듈에 의해 결정된 최적 조명환경에 대응되는 샘플영상을 추출한 후, 추출된 샘플영상을 최적영상으로 검출하는 최적영상 검출모듈; 기 설정된 비전검사 알고리즘을 이용하여 상기 최적영상 검출모듈에 의해 검출된 최적영상을 기반으로 비전검사를 수행하는 비전검사모듈을 포함하는 것이다.A solution means of the present invention for solving the above problem is a vision inspection apparatus for performing a vision inspection of a subject as an inspection object, comprising: a seat plate on which the subject is seated; A camera installed directly above the seating plate to photograph a subject seated on the seating plate; A body formed in a polygonal or cylindrical shape with an open lower portion to install the camera into an internal space, and at least one support plate formed of a plate material and installed obliquely to each side forming a lower opening of the body, the A housing installed directly above the seating plate; A lighting unit including a circuit board installed on the support plate, and light sources mounted on the circuit board and comprising light source elements having different wavelengths; A controller that controls the lighting unit and the camera, and performs vision inspection by analyzing an image acquired by the camera, wherein the light sources include a first element that emits red light (R), and green light (G) A second device that emits light, a third device that emits blue light (B), and a fourth device that emits infrared light (IR) or ultraviolet light (UV) are arranged adjacent to each other, and the circuit board includes The unit elements are repeatedly installed in the width and length directions, the controller controls the light sources according to preset setting values of the light-intensities of each element of the unit elements, and the camera controls the light sources according to the control of the controller. When the light sources are controlled to one of the set values, photographing is performed to obtain sample images, and the controller includes a memory for storing the set values; A PWM lighting control unit for controlling the light-intensity of each light source of the unit devices according to the set values; A trigger signal generator for generating a trigger signal for operating the camera when the light-intensity of each light source of the unit elements is controlled by the PWM lighting control unit; A sample image analysis and optimal image detection unit that detects an optimal image among the input sample images and performs a vision inspection based on the detected optimal image when receiving the sample image acquired by the camera; And a control unit for outputting the trigger signal generated by the trigger signal generation unit to the camera, and inputting the sample image obtained by the camera to the sample image analysis and optimal image detection unit, and the sample image analysis and optimal image The detection unit includes an input module for receiving sample images captured and acquired by the camera; An image analysis and edge extraction module for analyzing the sample image input by the sample image input module to extract an edge, and then detecting an edge-value; An edge-value temporary storage module temporarily storing the edge-value detected by the image analysis and edge extraction module in the memory; An edge-value comparison module that is driven under the control of the control unit and compares edge-values of each sample environment temporarily stored in the memory when both edge-value detection and storage of the sample images are completed; An optimal lighting environment determination module for extracting the highest value among edge-values by the edge-value comparison module and determining an lighting environment corresponding to the edge-value as an optimal lighting environment; An optimal image detection module for extracting a sample image corresponding to the optimal lighting environment determined by the optimal lighting environment determination module and then detecting the extracted sample image as an optimal image; And a vision inspection module that performs vision inspection based on the optimum image detected by the optimum image detection module using a preset vision inspection algorithm.

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

또한 본 발명에서 동일 단위소자를 형성하는 상기 제1 소자, 상기 제2 소자, 상기 제3 소자 및 상기 제4 소자는 각 광축을 연결한 연장선들이 상기 안착플레이트의 기 설정된 기준점을 동일하게 향하도록 상기 회로기판에 실장되는 것이 바람직하다.In addition, the first element, the second element, the third element, and the fourth element forming the same unit element in the present invention are arranged so that the extension lines connecting each optical axis face a preset reference point of the mounting plate. It is preferable to be mounted on a circuit board.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 서로 다른 파장을 가지면서 인접하게 실장되는 광원들로 이루어지는 단위소자들이 회로기판의 폭 및 길이 방향으로 반복되게 형성되도록 함과 동시에 컨트롤러가 상기 단위소자들의 각 광원의 광-강도를 기 설정된 설정값들에 따라 조절하여 촬영이 이루어지도록 구성되며, 각 조명환경에 따른 샘플영상들 중 최적영상을 검출하도록 구성됨으로써 피사체의 특성에 대응하는 최적영상을 기반으로 비전검사를 수행할 수 있어 비전검사의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있게 된다.According to the present invention having the above problems and solutions, unit devices including light sources having different wavelengths and mounted adjacently are repeatedly formed in the width and length direction of the circuit board, and the controller It is configured to shoot by adjusting the light-intensity of the light source according to preset settings, and it is configured to detect the optimal image among sample images according to each lighting environment, so that vision is based on the optimal image corresponding to the characteristics of the subject. Since inspection can be performed, the accuracy and reliability of vision inspection can be improved.

또한 본 발명에 의하면 각 단위소자의 광원들이 적색광(R)을 출사하는 제1 소자와, 녹색광(G)을 출사하는 제2 소자, 청색광(B)을 출사하는 제3 소자, 적외광(IR) 또는 자외광(UV)을 출사하는 제4 소자로 이루어짐으로써 각 단위소자의 파장 및 광-강도를 효과적으로 제어할 수 있다.In addition, according to the present invention, light sources of each unit device include a first device emitting red light (R), a second device emitting green light (G), a third device emitting blue light (B), and infrared light (IR). Alternatively, the wavelength and light-intensity of each unit device can be effectively controlled by comprising a fourth device that emits ultraviolet light (UV).

또한 본 발명에 의하면 컨트롤러가 각 샘플영상의 에지-값을 추출하여 임시 저장한 후, 임시 저장된 에지-값들 중 가장 높은 값의 샘플영상을 최적영상으로 결정하도록 구성됨으로써 연산처리시간 및 속도를 개선시킬 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, the controller is configured to extract the edge-value of each sample image and temporarily store it, and then determine the sample image having the highest value among the temporarily stored edge-values as the optimal image, thereby improving processing time and speed. You will be able to.

도 1은 국내등록특허 제10-2004796호(발명의 명칭 : 비전검사용 조명장치 및 비전 검사 장치)에 개시된 비전시스템의 이미지 품질 향상을 위한 컬러조명 제어방법)에 개시된 비전검사용 조명장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 비전검사장치를 나타내는 구성도이다.
도 3의 (a)는 도 2의 몸체가 6각기둥 형상일 때, 하우징을 하부에서 바라본 저면도이고, (b)는 도 2의 몸체가 4각기둥 형상일 때, 하우징을 하부에서 바라본 저면도이고, (c)는 도 2의 몸체가 원기둥 형상일 때, 하우징을 하부에서 바라본 저면도이다.
도 4는 도 2의 조명부를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 2의 지지판이 원판으로 형성될 때, 광원부를 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 샘플영상 분석 및 최적영상 검출부를 나타내는 블록도이다.1 shows a lighting device for vision inspection disclosed in Korean Patent Registration No. 10-2004796 (name of the invention: color lighting control method for improving image quality of a vision system) It is a drawing.
2 is a block diagram showing a vision inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 (a) is a bottom view of the housing from the bottom when the body of Figure 2 has a hexagonal column shape, (b) is a bottom view of the housing from the bottom when the body of Figure 2 has a quadrangular column shape , (c) is a bottom view of the housing as viewed from the bottom when the body of FIG. 2 has a cylindrical shape.
4 is a plan view illustrating the lighting unit of FIG. 2.
5 is a plan view illustrating a light source unit when the support plate of FIG. 2 is formed as a disc.
6 is a block diagram showing the controller of FIG. 2.
7 is a block diagram illustrating a sample image analysis and an optimal image detection unit of FIG. 6.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예인 비전검사장치를 나타내는 구성도이다.2 is a block diagram showing a vision inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예인 비전검사장치(1)는 조명을 제공하는 조명부(7)의 각 광원(미도시)의 파장 및 광-강도를 기 설정된 설정값들에 따라 출사되도록 하여 다양한 조명환경을 제공함과 동시에 각 조명환경에 따라 획득된 샘플영상들을 분석하여 이들 중 최적이미지를 검출하도록 구성됨으로써 검사대상물인 피사체(10)의 특성(색상, 험, 무늬, 반사도, 스크래치, 얼룩 등)에 적합한 조명환경을 제공하여 피사체(10)의 특성에 적합한 최적의 이미지를 획득하기 위한 것이다.The vision inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention provides various lighting environments by emitting the wavelength and light-intensity of each light source (not shown) of the illumination unit 7 providing illumination according to preset set values. At the same time, it is configured to analyze the sample images acquired according to each lighting environment and detect the optimal image among them, so that the lighting environment suitable for the characteristics (color, hum, pattern, reflectivity, scratch, stain, etc.) of the subject 10 It is to obtain an optimal image suitable for the characteristics of the subject 10 by providing a.

또한 비전검사장치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 검사대상물인 피사체(10)가 안착되는 안착플레이트(4)와, 안착플레이트(4)의 직상부에 설치되어 후술되는 카메라(5) 및 조명부(7)를 지지하는 하우징(9)과, 하우징(9)에 설치되어 안착플레이트(4)에 안착된 피사체(10)를 향하여 조명을 공급하는 조명부(7)와, 하우징(9)에 설치되어 안착플레이트(4)에 안착된 피사체(10)를 촬영하여 영상을 획득하는 카메라(5)와, 조명부(7)를 제어함과 동시에 카메라(5)에 의해 획득된 영상들을 분석하여 비전검사를 수행하는 컨트롤러(3)로 이루어진다.In addition, as shown in FIG. 2, the vision inspection device 1 includes a seating plate 4 on which the subject 10, which is an object to be inspected, is seated, and a camera 5 that is installed directly above the seating plate 4 to be described later. And a housing 9 supporting the lighting part 7, a lighting part 7 installed in the housing 9 and supplying lighting to the subject 10 seated on the mounting plate 4, and the housing 9. Vision inspection by analyzing the images acquired by the camera 5 while controlling the camera 5 and the lighting unit 7 to acquire images by photographing the subject 10 installed and seated on the mounting plate 4 It consists of a controller (3) to perform.

안착플레이트(4)는 평평한 판재로 형성되어 상면에 피사체(10)가 안착된다. 이때 피사체(10)는 컨베이어벨트 등의 이송수단을 통해 이동하는 것으로 구성될 수 있다.The mounting plate 4 is formed of a flat plate, so that the subject 10 is mounted on the upper surface. At this time, the subject 10 may be configured to move through a conveying means such as a conveyor belt.

카메라(5)는 안착플레이트(4)의 직상부에 설치되며, 촬영방향이 하부를 향하도록, 상세하게로는 안착플레이트(4)에 안착된 피사체(10)를 향하도록 하우징(9)에 설치된다.The camera 5 is installed directly above the seating plate 4, and is installed in the housing 9 so that the photographing direction faces downward, in detail, toward the subject 10 seated on the seating plate 4 do.

이때 카메라(5)는 후술되는 하우징(9)의 몸체(91)의 내부 공간으로 삽입됨으로써 촬영 시 직하부에 피사체(10)가 배치되게 된다.At this time, the camera 5 is inserted into the inner space of the body 91 of the housing 9 to be described later, so that the subject 10 is disposed directly underneath the photographing.

또한 카메라(5)는 컨트롤러(3)로부터 트리거신호를 입력받으면, 안착플레이트(4)에 안착된 피사체(10)를 촬영하여 영상을 획득한다.In addition, when the camera 5 receives a trigger signal from the controller 3, the camera 5 captures the subject 10 seated on the seat plate 4 to obtain an image.

또한 카메라(5)는 촬영에 의해 획득된 영상을 컨트롤러(3)로 출력한다.In addition, the camera 5 outputs an image acquired by photographing to the controller 3.

하우징(9)은 하부가 개구된 다각기둥 또는 원기둥 형상으로 형성되어 하부 개구부로 카메라(5)가 삽입되어 결합되는 몸체(91)와, 몸체(91)의 하부 테두리로부터 경사지게 연결되어 조명부(7)들이 각각 설치되는 지지판(93)들로 이루어진다.The housing 9 is formed in a polygonal or cylindrical shape with an open lower portion of the body 91 to which the camera 5 is inserted and coupled to the lower opening, and the lighting unit 7 is obliquely connected from the lower edge of the body 91 They consist of support plates 93 on which each is installed.

예를 들어, 몸체(91)가 4각기둥 형상이면, 몸체(91)의 하부 개구부는 4개의 변을 갖는 4각형으로 형성되고, 이에 따라 지지판(93)은 4개로 이루어지게 된다.For example, if the body 91 is in the shape of a square pillar, the lower opening of the body 91 is formed in a quadrangular shape having four sides, and accordingly, the support plate 93 is made of four.

또한 지지판(93)은 측면상으로 바라보았을 때, 몸체(91)와 연결되는 단부로부터 대향되는 단부를 향할수록 하향되도록 몸체(91)와 경사지게 설치됨과 동시에 하부면에 조명부(7)들이 설치됨으로써 안착플레이트(4)에 안착된 피사체(10)로 조명이 집중되도록 한다.In addition, when viewed from the side, the support plate 93 is installed in an inclined manner with the body 91 so as to downward from the end connected to the body 91 toward the opposite end, and at the same time, the lighting parts 7 are installed on the lower surface. The illumination is concentrated to the subject 10 seated on the plate 4.

도 3의 (a)는 도 2의 몸체가 6각기둥 형상일 때, 하우징을 하부에서 바라본 저면도이고, (b)는 도 2의 몸체가 4각기둥 형상일 때, 하우징을 하부에서 바라본 저면도이고, (c)는 도 2의 몸체가 원기둥 형상일 때, 하우징을 하부에서 바라본 저면도이다.Figure 3 (a) is a bottom view of the housing from the bottom when the body of Figure 2 has a hexagonal column shape, (b) is a bottom view of the housing from the bottom when the body of Figure 2 has a quadrangular column shape , (c) is a bottom view of the housing as viewed from the bottom when the body of FIG. 2 has a cylindrical shape.

하우징(9)은 만약 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 몸체(91)가 6각기둥 형상인 경우, 몸체(91)의 하부가 6개의 변들로 이루어지는 6각형이기 때문에 지지판(93)들이 6개로 형성될 수 있고, 만약 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 몸체(91)가 4각기둥 형상인 경우, 몸체(91)의 하부가 4개의 변들로 이루어지는 4각형이기 때문에 지지판(93)들이 4개로 형성될 수 있다.If the housing 9 has a hexagonal column shape, as shown in Fig. 3A, since the lower part of the body 91 is hexagonal consisting of six sides, the support plates 93 It may be formed of six, and if the body 91 has a quadrangular column shape as shown in (b) of FIG. 3, since the lower part of the body 91 is a quadrangular shape composed of four sides, the support plate 93 Can be formed in four.

또한 하우징(9)은 만약 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 몸체(91)가 원기둥 형상인 경우, 몸체(91)의 하부가 원이기 때문에 지지판(93)은 1개로 형성될 수 있다.In addition, the housing 9, as shown in Figure 3 (c), if the body 91 has a cylindrical shape, since the lower portion of the body 91 is a circle, the support plate 93 may be formed as one. .

이때 각 지지판(93)의 하부면에는 조명부(7)가 설치된다.At this time, the lighting unit 7 is installed on the lower surface of each support plate 93.

도 4는 도 2의 조명부를 나타내는 평면도이다.4 is a plan view illustrating the lighting unit of FIG. 2.

조명부(7)는 전술하였던 하우징(9)의 각 지지판(93)에 결합된다.The lighting unit 7 is coupled to each support plate 93 of the housing 9 described above.

또한 조명부(7)는 도 4에 도시된 바와 같이, 빛을 출사하는 광원(73)들과, 광원(73)들이 실장되는 회로기판(71)으로 이루어진다.In addition, as shown in FIG. 4, the lighting unit 7 includes light sources 73 emitting light and a circuit board 71 on which the light sources 73 are mounted.

광원(73)들은 적색광(R)을 출사하는 제1 소자(731)와, 녹색광(G)을 출사하는 제2 소자(732)와, 청색광(B)을 출사하는 제3 소자(733)와, 적외광(IR) 또는 자외광(UV)을 출사하는 제4소자(734)로 이루어지고, 인접한 제1, 2, 3, 4 소자(731), (732), (733), (734)들이 2X2배열로 회로기판(71)에 설치되게 된다.The light sources 73 include a first element 731 that emits red light (R), a second element 732 that emits green light (G), a third element 733 that emits blue light (B), It consists of a fourth element 734 that emits infrared light (IR) or ultraviolet light (UV), and adjacent first, 2, 3, and 4 elements 731, 732, 733, and 734 are It is installed on the circuit board 71 in a 2X2 arrangement.

이때 인접한 2X2배열의 제1, 2, 3, 4 소자(731), (732), (733), (734)들을 단위소자(730)라고 할 때, 회로기판(71)에는 복수개의 단위소자(730)들이 반복되게 설치된다.At this time, when the first, second, third, and fourth elements 731, 732, 733, and 734 of the adjacent 2X2 array are referred to as unit elements 730, a plurality of unit elements ( 730) are installed repeatedly.

또한 제1, 2, 3, 4 소자(731), (732), (733), (734)들은 광축들이 하방의 안착플레이트(4)의 동일한 기준점을 향하도록, 회로기판에 경사지게 설치된다.In addition, the first, second, third and fourth elements 731, 732, 733, and 734 are installed obliquely on the circuit board so that the optical axes face the same reference point of the lower mounting plate 4.

다시 말하면, 제1, 2, 3, 4 소자(731), (732), (733), (734)들은 회로기판(71)의 동일한 위치에 설치되는 것이 아니라, 인접하지만 서로 다른 위치에 설치되기 때문에 동일한 설치각도로 회로기판(93)에 설치되는 경우, 제1, 2, 3, 4 소자(731), (732), (733), (734)들의 광축들의 연장선이 안착플레이트(4)에 접하는 위치가 미세하게 다르게 형성되게 된다. 이에 따라 본 발명에서는 제1, 2, 3, 4 소자(731), (732), (733), (734)들이 회로기판(93)에 실장될 때, 각 소자의 광축들을 연결한 연결선이 안착플레이트의 동일한 기준점을 향하도록 회로기판(93)에 경사지게 설치됨으로써 검사의 정확성을 더욱 개선시키도록 하였다. 이때 기준점은 안착플레이트(4)의 중앙에 형성되는 것이 바람직하다.In other words, the first, second, third, and fourth elements 731, 732, 733, and 734 are not installed at the same location on the circuit board 71, but are adjacent but installed at different locations. Therefore, when installed on the circuit board 93 at the same installation angle, the extension lines of the optical axes of the first, second, third, and fourth elements 731, 732, 733, and 734 are on the mounting plate 4 The contact position is formed slightly differently. Accordingly, in the present invention, when the first, second, third, and fourth elements 731, 732, 733, and 734 are mounted on the circuit board 93, the connection lines connecting the optical axes of each element are seated. By installing inclined to the circuit board 93 to face the same reference point of the plate, the accuracy of the inspection was further improved. At this time, the reference point is preferably formed in the center of the seating plate (4).

도 5는 도 2의 지지판이 원판으로 형성될 때, 광원부를 나타내는 평면도이다.5 is a plan view illustrating a light source unit when the support plate of FIG. 2 is formed as a disc.

하우징(9)의 몸체(91)가 원기둥 형상인 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 지지판(93)은 중공 원판으로 형성되게 된다.When the body 91 of the housing 9 has a cylindrical shape, as shown in FIG. 5, the support plate 93 is formed as a hollow disk.

이때 단위소자(730)들은 원호 및 폭 방향을 따라 반복되게 설치될 수 있다.In this case, the unit elements 730 may be repeatedly installed along the arc and width directions.

도 6은 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.6 is a block diagram showing the controller of FIG. 2.

컨트롤러(3)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(31)와, 메모리(32), 데이터 입출력부(33), PWM 조명제어부(35), 트리거신호 생성부(37), 샘플영상 분석 및 최적영상 검출부(39)로 이루어진다.As shown in Fig. 6, the controller 3 includes a control unit 31, a memory 32, a data input/output unit 33, a PWM lighting control unit 35, a trigger signal generation unit 37, a sample image analysis and It consists of an optimal image detection unit 39.

제어부(31)는 컨트롤러(3)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(32), (33), (35), (37), (39)들을 관리 및 제어한다.The control unit 31 is an O.S (Operating System) of the controller 3, and manages and controls the control targets 32, 33, 35, 37, and 39.

또한 제어부(31)는 새로운 검사대상물의 비전검사가 시작되면, 기 설정된 설정값들을 PWM 조명제어부(35)로 입력한다. 이때 설정값은 단위소자(730)들의 각 광원의 광-강도 값을 의미한다.In addition, when the vision inspection of a new object to be inspected starts, the control unit 31 inputs preset set values to the PWM lighting control unit 35. At this time, the set value means the light-intensity value of each light source of the unit devices 730.

예를 들어, 설정값은 단위소자(730)들의 파장별 광원의 광-강도를 0%에서 100%까지 10%씨 증가하는 것으로 설정될 수 있고, 이러한 경우, PWM 제어부(35)는 단위소자(730)들의 파장별 광원의 광-강도를 0%, 10%, ..., 90%, 100%로 11단계의 밝기 제어를 할 수 있고, 단위소자(730)의 광원은 4개이기 때문에 전체 단위소자(730)의 광-강도의 단계는 14,641(11X11X11X11)단계의 밝기 제어를 출력할 수 있게 된다.For example, the set value may be set to increase the light-intensity of the light source for each wavelength of the unit devices 730 by 10% from 0% to 100%. In this case, the PWM control unit 35 The light-intensity of the light sources for each wavelength of the 730) can be controlled in 11 levels of 0%, 10%, ..., 90%, 100%, and since there are 4 light sources of the unit element 730, the total In the light-intensity level of the unit device 730, brightness control of 14,641 (11X11X11X11) steps can be output.

다른 예를 들어, 설정값이 단위소자(730)의 파장별 광원의 광-강도를 20%씩 증가하는 것으로 설정될 경우, 이러한 경우 PWM 조명제어부(35)는 파장별 광원의 광-강도를 21단계로 출력할 수 있기 때문에 전체 단위소자의 광-강도를 194,481(21X21X21X21)단계로 출력하게 된다.For another example, when the setting value is set to increase the light-intensity of the light source for each wavelength of the unit device 730 by 20%, in this case, the PWM lighting control unit 35 increases the light-intensity of the light source for each wavelength by 21 Since it can be output in stages, the light-intensity of the entire unit device is output in 194,481 (21X21X21X21) stages.

또한 제어부(31)는 PWM 조명제어부(35)에 의해 조명부(7)의 각 광원(73)의 펄스 폭 변조(pulse width modulation)가 이루어지면, 트리거신호 생성부(37)를 실행시키며, 트리거신호 생성부(37)에 의해 생성된 트리거신호(Trigger signal)를 카메라(5)로 출력되도록 데이터 입출력부(33)를 제어한다.In addition, when the pulse width modulation of each light source 73 of the illumination unit 7 is performed by the PWM illumination control unit 35, the control unit 31 executes the trigger signal generation unit 37, and the trigger signal The data input/output unit 33 is controlled to output a trigger signal generated by the generation unit 37 to the camera 5.

또한 제어부(31)는 데이터 입출력부(33)를 통해 카메라(5)로부터 샘플영상을 입력받으면, 입력된 샘플영상을 샘플영상 분석 및 최적영상 검출부(39)로 입력한다.Also, when the control unit 31 receives a sample image from the camera 5 through the data input/output unit 33, the input sample image is input to the sample image analysis and optimal image detection unit 39.

즉 제어부(31)의 제어에 따라 기 설정된 조명환경들에 따라 검사대상물의 촬영이 이루어질 수 있게 된다.That is, under the control of the controller 31, photographing of the inspection object may be performed according to preset lighting environments.

메모리(32)에는 각 광원(73)의 파장정보 및 식별정보가 기 설정되어 저장된다. 이때 식별정보라고 함은 데이터를 입출력하기 위한 식별정보를 의미한다.In the memory 32, wavelength information and identification information of each light source 73 are preset and stored. At this time, the identification information means identification information for inputting and outputting data.

또한 메모리(32)에는 기 설정된 조명제어값들이 저장된다. 이때 조명제어값이라고 함은 각 광원(73)의 on/off, 광-강도 값을 의미한다.In addition, preset lighting control values are stored in the memory 32. At this time, the illumination control value means an on/off and light-intensity value of each light source 73.

또한 메모리(32)에는 카메라(5)에 의해 획득된 샘플영상들이 임시 저장된다.In addition, the sample images acquired by the camera 5 are temporarily stored in the memory 32.

또한 메모리(32)에는 샘플영상 분석 및 최적영상 검출부(39)에 의해 검출된 최적영상이 저장된다.Also, the memory 32 stores the sample image analysis and the optimal image detected by the optimal image detection unit 39.

데이터 입출력부(33)는 카메라(5) 및 조명부(7)와 데이터를 입출력한다.The data input/output unit 33 inputs and outputs data to and from the camera 5 and the lighting unit 7.

PWM 조명제어부(35)는 각 광원(73)의 on/off 비율, 즉 duty rate를 제어한다.The PWM illumination control unit 35 controls the on/off ratio, that is, the duty rate of each light source 73.

또한 PWM 조명제어부(35)는 제어부(31)의 제어에 따라 기 설정된 조명제어값들이 기 설정된 설정값들을 입력받으며, 입력된 설정값들의 순서에 따라 광원소자(730)들의 광원들을 제어한다. 이때 PWM 조명제어부(35)에 의해 설정값들 중 어느 하나로 광원들의 제어가 완료되면, 제어부(31)는 트리거신호 생성부(37)를 실행시켜 해당 조명환경으로 촬영이 이루어지도록 한 후, PWM 조명제어부(35)가 다음 설정값으로 광원들을 제어하도록 하고, 이러한 과정은 마지막 설정값까지의 촬영이 이루어질 때까지 반복되게 된다.In addition, the PWM lighting control unit 35 receives preset setting values of preset lighting control values under the control of the controller 31, and controls the light sources of the light source elements 730 according to the order of the input setting values. At this time, when the control of the light sources by any one of the set values is completed by the PWM lighting control unit 35, the control unit 31 executes the trigger signal generation unit 37 to take pictures in the corresponding lighting environment, and then PWM lighting The controller 35 controls the light sources to the next set value, and this process is repeated until the last set value is captured.

트리거신호 생성부(37)는 PWM 조명제어부(35)에 의해 설정값으로 단위소자(730)들의 광원 제어가 이루어질 때, 제어부(31)의 제어에 따라 구동되며, 카메라(5)의 촬영을 제어하기 위한 트리거신호를 생성한다. 이때 생성된 트리거신호는 카메라(5)로 출력된다.Trigger signal generation unit 37 is driven by the control of the control unit 31 when the light source of the unit elements 730 is controlled by a set value by the PWM lighting control unit 35, and controls the photographing of the camera 5 It generates a trigger signal for At this time, the generated trigger signal is output to the camera 5.

도 7은 도 6의 샘플영상 분석 및 최적영상 검출부를 나타내는 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a sample image analysis and an optimal image detection unit of FIG. 6.

샘플영상 분석 및 최적영상 검출부(39)는 도 7에 도시된 바와 같이, 샘플영상 입력모듈(391)과, 영상분석 및 에지 추출모듈(392), 에지-값 임시저장모듈(393), 에지-값 비교모듈(394), 최적 조명환경 결정모듈(395), 최적영상 검출모듈(396), 비전검사모듈(397)로 이루어진다.As shown in FIG. 7, the sample image analysis and optimal image detection unit 39 includes a sample image input module 391, an image analysis and edge extraction module 392, an edge-value temporary storage module 393, and an edge- It consists of a value comparison module 394, an optimal lighting environment determination module 395, an optimal image detection module 396, and a vision inspection module 397.

샘플영상 입력모듈(391)은 각 조명환경으로 촬영되어 획득된 샘플영상들을 입력받는다.The sample image input module 391 receives sample images obtained by being photographed in each lighting environment.

영상분석 및 에지 추출모듈(392)은 샘플영상 입력모듈(391)에 의해 입력된 샘플영상을 분석하여 에지를 추출한 후, 에지-값을 검출한다. 이때 에지-값은 추출된 에지이미지의 픽셀값을 의미하고, 이러한 입력영상으로부터 에지-값을 검출하는 기술 및 방법은 영상분석에 있어서 통상적으로 사용되는 것이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.The image analysis and edge extraction module 392 analyzes the sample image input by the sample image input module 391, extracts an edge, and then detects an edge-value. At this time, the edge-value means the pixel value of the extracted edge image, and since the technology and method for detecting the edge-value from the input image are commonly used in image analysis, a detailed description will be omitted.

에지-값 임시저장모듈(393)은 영상분석 및 에지 추출모듈(392)에 의해 검출된 에지-값을 메모리(32)에 임시 저장한다.The edge-value temporary storage module 393 temporarily stores the edge-value detected by the image analysis and edge extraction module 392 in the memory 32.

에지-값 비교모듈(394)은 조명환경들 각각에 대한 샘플영상들의 에지-값 검출 및 저장이 모두 완료될 때, 제어부(31)의 제어에 따라 구동되며, 메모리(32)에 임시 저장된 각 샘플환경의 에지-값들을 비교한다.The edge-value comparison module 394 is driven under the control of the controller 31 when the edge-value detection and storage of the sample images for each of the lighting environments are all completed, and each sample temporarily stored in the memory 32 Compare the edge-values of the environment.

최적 조명환경 결정모듈(395)은 에지-값 비교모듈(394)을 통해 에지-값들 중 가장 높은 값을 갖는 에지-값을 추출한 후, 해당 에지-값에 대응되는 조명환경을 최적 조명환경으로 결정한다.The optimal lighting environment determination module 395 extracts the edge-value having the highest value among edge-values through the edge-value comparison module 394, and then determines the lighting environment corresponding to the edge-value as the optimal lighting environment. do.

최적영상 검출모듈(396)은 최적 조명환경 결정모듈(395)에 의해 결정된 최적 조명환경에 대응되는 샘플영상을 추출한 후, 추출된 샘플영상을 최적영상으로 검출한다.The optimal image detection module 396 extracts a sample image corresponding to the optimal lighting environment determined by the optimal lighting environment determination module 395, and then detects the extracted sample image as an optimal image.

비전검사모듈(397)은 기 설정된 비전검사 알고리즘을 이용하여 최적영상 검출모듈(396)에 의해 검출된 최적영상을 기반으로 비전검사를 수행한다.The vision inspection module 397 performs a vision inspection based on the optimum image detected by the optimum image detection module 396 using a preset vision inspection algorithm.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 비전검사장치(1)는 서로 다른 파장을 가지면서 인접하게 실장되는 광원들로 이루어지는 단위소자들이 회로기판의 폭 및 길이 방향으로 반복되게 형성되도록 함과 동시에 컨트롤러가 상기 단위소자들의 각 광원의 광-강도를 기 설정된 설정값들에 따라 조절하여 촬영이 이루어지도록 구성되며, 각 조명환경에 따른 샘플영상들 중 최적영상을 검출하도록 구성됨으로써 피사체의 특성에 대응하는 최적영상을 기반으로 비전검사를 수행할 수 있어 비전검사의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있게 된다.As described above, in the vision inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, unit elements composed of light sources having different wavelengths and mounted adjacently are repeatedly formed in the width and length direction of the circuit board, and the controller It is configured to take pictures by adjusting the light-intensity of each light source of the unit devices according to preset settings, and is configured to detect the optimal image among sample images according to each lighting environment, so that the optimal image corresponding to the characteristics of the subject Vision inspection can be performed on the basis of the vision inspection, thereby increasing the accuracy and reliability of vision inspection.

또한 본 발명의 비전검사장치(1)는 각 단위소자의 광원들이 적색광(R)을 출사하는 제1 소자와, 녹색광(G)을 출사하는 제2 소자, 청색광(B)을 출사하는 제3 소자, 적외광(IR) 또는 자외광(UV)을 출사하는 제4 소자로 이루어짐으로써 각 단위소자의 파장 및 광-강도를 효과적으로 제어할 수 있다.In addition, the vision inspection apparatus 1 of the present invention includes a first element that emits red light (R) from the light sources of each unit element, a second element that emits green light (G), and a third element that emits blue light (B). , Since the fourth device emits infrared light (IR) or ultraviolet light (UV), the wavelength and light-intensity of each unit device can be effectively controlled.

또한 본 발명의 비전검사장치(1)는 컨트롤러가 각 샘플영상의 에지-값을 추출하여 임시 저장한 후, 임시 저장된 에지-값들 중 가장 높은 값의 샘플영상을 최적영상으로 결정하도록 구성됨으로써 연산처리시간 및 속도를 개선시킬 수 있게 된다.In addition, the vision inspection apparatus 1 of the present invention is configured so that the controller extracts the edge-value of each sample image and temporarily stores it, and then determines the sample image having the highest value among the temporarily stored edge-values as the optimal image. You will be able to improve time and speed.

1:비전검사장치 3:컨트롤러 4:안착플레이트
5:카메라 7:조명부 9:하우징
10:검사대상물(피사체) 31:제어부 32:메모리
33:데이터 입출력부 35:PWM 조명제어부 37:트리거신호 생성부 39:샘플영상 분석 및 최적영상 검출부 71:회로기판
73:광원 91:몸체 93:지지판
391:샘플영상 입력모듈 392:영상분석 및 에지 추출모듈
393:에지-값 임시저장모듈 394:에지-값 비교모듈
395:최적 조명환경 결정모듈 396:최적영상 검출모듈
397:비전검사모듈 730:단위소자 731:제1 소자
732:제2 소자 733:제3 소자 734:제4 소자1: Vision inspection device 3: Controller 4: Seating plate
5: Camera 7: Lighting part 9: Housing
10: inspection object (subject) 31: control unit 32: memory
33: data input/output unit 35: PWM lighting control unit 37: trigger signal generation unit 39: sample image analysis and optimal image detection unit 71: circuit board
73: light source 91: body 93: support plate
391: sample image input module 392: image analysis and edge extraction module
393: edge-value temporary storage module 394: edge-value comparison module
395: Optimal lighting environment determination module 396: Optimal image detection module
397: vision inspection module 730: unit device 731: first device
732: second element 733: third element 734: fourth element

Claims (6)

검사대상물인 피사체의 비전검사를 수행하는 비전검사장치에 있어서:
상기 피사체가 안착되는 안착플레이트;
상기 안착플레이트의 직상부에 설치되어 상기 안착플레이트에 안착된 피사체를 촬영하는 카메라;
하부가 개구된 다각기둥 또는 원기둥 형상으로 형성되어 내부 공간으로 상기 카메라가 설치되는 몸체와, 판재로 형성되어 상기 몸체의 하부 개구부를 형성하는 각 변에 경사지게 설치되는 적어도 하나 이상의 지지판을 포함하고, 상기 안착플레이트의 직상부에 설치되는 하우징;
상기 지지판에 설치되는 회로기판과, 상기 회로기판에 실장되되 서로 다른 파장을 갖는 광원소자들로 이루어지는 광원들을 포함하는 조명부;
상기 조명부 및 상기 카메라를 제어하며, 상기 카메라의 촬영에 의해 획득된 영상을 분석하여 비전검사를 수행하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 광원들은
적색광(R)을 출사하는 제1 소자와, 녹색광(G)을 출사하는 제2 소자, 청색광(B)을 출사하는 제3 소자, 적외광(IR) 또는 자외광(UV)을 출사하는 제4 소자가 인접하게 배열되는 단위소자들을 포함하고,
상기 회로기판에는 상기 단위소자들이 폭 및 길이 방향으로 반복되게 설치되고,
상기 컨트롤러는
상기 단위소자들의 각 소자의 광-강도들이 기 설정된 설정값들에 따라 상기 광원들을 제어하고,
상기 카메라는
상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 설정값들 중 어느 하나로 상기 광원들이 제어될 때, 촬영을 수행하여 샘플영상들을 획득하고,
상기 컨트롤러는
상기 설정값들이 저장되는 메모리;
상기 설정값들에 따라 상기 단위소자들의 각 광원의 광-강도를 제어하는 PWM 조명제어부;
상기 PWM 조명제어부에 의해 상기 단위소자들의 각 광원의 광-강도가 제어되면, 상기 카메라를 동작시키기 위한 트리거신호(Trigger signal)를 생성하는 트리거신호 생성부;
상기 카메라에 의해 획득된 샘플영상을 입력받으면, 입력된 샘플영상들 중 최적영상을 검출한 후, 검출된 최적영상을 기반으로 비전검사를 수행하는 샘플영상 분석 및 최적영상 검출부;
상기 트리거신호 생성부에 의해 생성된 트리거신호를 상기 카메라로 출력하고, 상기 카메라에 의해 획득된 샘플영상을 상기 샘플영상 분석 및 최적영상 검출부로 입력하는 제어부를 포함하고,
상기 샘플영상 분석 및 최적영상 검출부는
상기 카메라에 의해 촬영되어 획득된 샘플영상들을 입력받는 입력모듈;
상기 샘플영상 입력모듈에 의해 입력된 샘플영상을 분석하여 에지를 추출한 후, 에지-값을 검출하는 영상분석 및 에지 추출모듈;
상기 영상분석 및 에지 추출모듈에 의해 검출된 에지-값을 상기 메모리에 임시 저장하는 에지-값 임시저장모듈;
상기 샘플영상들의 에지-값 검출 및 저장이 모두 완료될 때, 상기 제어부의 제어에 따라 구동되며, 상기 메모리에 임시 저장된 각 샘플환경의 에지-값들을 비교하는 에지-값 비교모듈;
상기 에지-값 비교모듈에 의한 에지-값들 중 가장 높은 값을 추출한 후, 해당 에지-값에 대응되는 조명환경을 최적 조명환경으로 결정하는 최적 조명환경 결정모듈;
상기 최적 조명환경 결정모듈에 의해 결정된 최적 조명환경에 대응되는 샘플영상을 추출한 후, 추출된 샘플영상을 최적영상으로 검출하는 최적영상 검출모듈;
기 설정된 비전검사 알고리즘을 이용하여 상기 최적영상 검출모듈에 의해 검출된 최적영상을 기반으로 비전검사를 수행하는 비전검사모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 비전검사장치.In the vision inspection apparatus for performing a vision inspection of a subject to be inspected:
A seating plate on which the subject is seated;
A camera installed directly above the seating plate to photograph a subject seated on the seating plate;
A body formed in a polygonal or cylindrical shape with an open lower portion to install the camera into an internal space, and at least one support plate formed of a plate material and installed obliquely to each side forming a lower opening of the body, the A housing installed directly above the seating plate;
A lighting unit including a circuit board installed on the support plate and light sources mounted on the circuit board and including light sources having different wavelengths;
And a controller that controls the lighting unit and the camera, and performs a vision inspection by analyzing an image acquired by photographing the camera,
The light sources are
A first device that emits red light (R), a second device that emits green light (G), a third device that emits blue light (B), and a fourth device that emits infrared light (IR) or ultraviolet light (UV) The device includes unit devices arranged adjacent to each other,
The unit elements are repeatedly installed in the width and length directions on the circuit board,
The controller is
The light-intensities of each device of the unit devices control the light sources according to preset set values,
The camera
When the light sources are controlled by one of the set values according to the control of the controller, photographing is performed to obtain sample images,
The controller is
A memory for storing the set values;
A PWM lighting control unit controlling the light-intensity of each light source of the unit devices according to the set values;
A trigger signal generator for generating a trigger signal for operating the camera when the light-intensity of each light source of the unit elements is controlled by the PWM lighting control unit;
A sample image analysis and optimal image detection unit that detects an optimal image among the input sample images and performs a vision inspection based on the detected optimal image when receiving the sample image acquired by the camera;
And a control unit for outputting the trigger signal generated by the trigger signal generating unit to the camera, and inputting the sample image obtained by the camera to the sample image analysis and optimal image detection unit,
The sample image analysis and optimal image detection unit
An input module for receiving sample images captured and acquired by the camera;
An image analysis and edge extraction module for analyzing the sample image input by the sample image input module to extract an edge, and then detecting an edge-value;
An edge-value temporary storage module temporarily storing the edge-value detected by the image analysis and edge extraction module in the memory;
An edge-value comparison module that is driven under the control of the control unit and compares edge-values of each sample environment temporarily stored in the memory when both edge-value detection and storage of the sample images are completed;
An optimal lighting environment determination module for extracting the highest value among edge-values by the edge-value comparison module and determining an lighting environment corresponding to the edge-value as an optimal lighting environment;
An optimal image detection module for extracting a sample image corresponding to the optimal lighting environment determined by the optimal lighting environment determination module and then detecting the extracted sample image as an optimal image;
And a vision inspection module that performs vision inspection based on the optimum image detected by the optimum image detection module using a predetermined vision inspection algorithm. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 제1항에 있어서, 동일 단위소자를 형성하는 상기 제1 소자, 상기 제2 소자, 상기 제3 소자 및 상기 제4 소자는 각 광축을 연결한 연장선들이 상기 안착플레이트의 기 설정된 기준점을 동일하게 향하도록 상기 회로기판에 실장되는 것을 특징으로 하는 비전검사장치.The method of claim 1, wherein the first element, the second element, the third element, and the fourth element forming the same unit element have extension lines connecting each optical axis equal to a preset reference point of the mounting plate. Vision inspection apparatus, characterized in that mounted on the circuit board so as to face.
KR1020190108085A 2019-09-02 2019-09-02 Vision inspection apparatus for enhancing accuracy efficiency KR102174950B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190108085A KR102174950B1 (en) 2019-09-02 2019-09-02 Vision inspection apparatus for enhancing accuracy efficiency

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190108085A KR102174950B1 (en) 2019-09-02 2019-09-02 Vision inspection apparatus for enhancing accuracy efficiency

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102174950B1 true KR102174950B1 (en) 2020-11-05

Family

ID=73249558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190108085A KR102174950B1 (en) 2019-09-02 2019-09-02 Vision inspection apparatus for enhancing accuracy efficiency

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102174950B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220065179A (en) * 2020-11-13 2022-05-20 주식회사 와이앤와이 Apparatus for controlling united to vision employing bath of drug
CN115639211A (en) * 2022-10-20 2023-01-24 苏州明益信智能设备有限公司 Automatic high-speed detection equipment for battery cover plate

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090110495A (en) * 2008-04-18 2009-10-22 주식회사 미르기술 Vision inspection system
JP2014093094A (en) * 2012-11-05 2014-05-19 Mitsutoyo Corp Edge measurement tool including automatic parameter setting choice and interface
KR101465684B1 (en) * 2014-01-28 2014-11-28 (주) 하나텍시스템 Lighting controller in vision system
JP2018189558A (en) * 2017-05-09 2018-11-29 株式会社キーエンス Image inspection device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090110495A (en) * 2008-04-18 2009-10-22 주식회사 미르기술 Vision inspection system
JP2014093094A (en) * 2012-11-05 2014-05-19 Mitsutoyo Corp Edge measurement tool including automatic parameter setting choice and interface
KR101465684B1 (en) * 2014-01-28 2014-11-28 (주) 하나텍시스템 Lighting controller in vision system
JP2018189558A (en) * 2017-05-09 2018-11-29 株式会社キーエンス Image inspection device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220065179A (en) * 2020-11-13 2022-05-20 주식회사 와이앤와이 Apparatus for controlling united to vision employing bath of drug
KR102452285B1 (en) 2020-11-13 2022-10-07 주식회사 와이앤와이 Apparatus for controlling united to vision employing bath of drug
CN115639211A (en) * 2022-10-20 2023-01-24 苏州明益信智能设备有限公司 Automatic high-speed detection equipment for battery cover plate
CN115639211B (en) * 2022-10-20 2024-03-19 苏州明益信智能设备有限公司 Automatic high-speed detection equipment for battery cover plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5323320B2 (en) Surface inspection device
EP3531114B1 (en) Visual inspection device and illumination condition setting method of visual inspection device
US8493558B2 (en) Surface inspection apparatus
US7193697B2 (en) Apparatus for feature detection
US7505149B2 (en) Apparatus for surface inspection and method and apparatus for inspecting substrate
US8502968B2 (en) Surface scanning device
JP2009042089A (en) Visual examination device of board
KR20160007361A (en) Image capturing method using projecting light source and image capturing device using the method
KR102174950B1 (en) Vision inspection apparatus for enhancing accuracy efficiency
US20140232850A1 (en) Vision testing device with enhanced image clarity
US5392360A (en) Method and apparatus for inspection of matched substrate heatsink and hat assemblies
JP2018138902A (en) Appearance inspection device and illumination device for appearance inspection
JP2000332500A (en) Method for setting illumination of electronic component
JP2009031228A (en) Method for inspecting curved surface state and apparatus for inspecting appearance of substrate
WO2021033396A1 (en) Wafer appearance inspection device and method
KR100878955B1 (en) Apparatus and method for inspecting alien substances
JP3243385B2 (en) Object shape inspection device
JP4246319B2 (en) Illumination unevenness measuring method and measuring apparatus
JP2007334423A (en) Automatic photographing device
JPH0618231A (en) Optical method and device for determining relative position of two part
KR20200004949A (en) Illumination system and control method of the illumination system
KR20190088970A (en) An apparatus for recording full-area images of a cell culture plate having one or more cavities
WO2021084773A1 (en) Image processing system, setting method, and program
JP3090776B2 (en) Light-emitting diode appearance inspection method
CN116990309A (en) Detection module system based on robot vision

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant