KR20190143149A - Image Correction TerahertzWave Object Inspection Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 물체검사장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 테라헤르츠파를 이용하여 물체를 검사하는 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to an object inspection apparatus, and more particularly, to an image correction terahertz wave object inspection apparatus for inspecting an object using a terahertz wave.
테라헤르츠파(Terahertz wave) 적외선과 마이크로파의 사이 영역에 위치한 전자기파로서, 일반적으로 0.1THz에서 10THz 사이의 진동수를 가지며 이러한 파장 대역을 테라헤르츠 갭(terahertz gap)이라 부르기도 한다.Terahertz wave An electromagnetic wave located in the region between infrared and microwave, and generally has a frequency of 0.1 THz to 10 THz, and this wavelength band is also called terahertz gap.
현재 테라헤르츠파에 대한 지속적인 연구 개발이 이루어져 왔으나, 아직까지 다른 파장 대역의 전자기파에 비해 그 연구는 상대적으로 미진한 상태이다.At present, there has been continuous research and development on terahertz waves, but the research is still relatively low compared to electromagnetic waves in other wavelength bands.
하지만, 지속적인 개발 노력과 함께 광자 공학이나 나노기술 등의 발전이 동반되면서, 최근 테라헤르츠파에 대한 기술은 더욱 향상되고 있다.However, with the continuous development efforts and the development of photon engineering and nanotechnology, the technology for terahertz waves has been further improved in recent years.
특히, 직진성, 물질에 대한 투과성, 생체에 대한 안전성, 정성적 확인 가능성 등 여러 특성으로 인해, 테라헤르츠파에대한 관심은 계속해서 높아져 가고 있다.In particular, due to various properties such as straightness, permeability to materials, biosafety and qualitative identification, interest in terahertz waves continues to increase.
이로 인해, 테라헤르츠파는 공항이나 보안 시설의 검색장치, 식품이나 제약 회사의 품질 검사 장치, 반도체 검사 장치, 치과용 검사장비, 가스 검출 장치, 폭발물 검사 장치, Lab-on-a-chip 검출기 등 여러 분야에 적용되고 있다.As a result, terahertzpa has been able to find a wide range of devices, such as screening devices at airports and security facilities, quality inspection devices for food and pharmaceutical companies, semiconductor inspection devices, dental inspection equipment, gas detection devices, explosives inspection devices, lab-on-a-chip detectors It is applied to the field.
그럼에도 불구하고, 종래 기술에 의하면 물체 검사시 소요되는 시간이 너무 길고, 검사의 정확성이 낮다는 문제가 있다.Nevertheless, according to the prior art, there is a problem that the time required for inspecting an object is too long and the accuracy of the inspection is low.
뿐만 아니라, 피검물이나 그에 포함된 이물질의 종류나 재질은 매우 다양할 수 있는데, 종래 기술에 의하면 이와 같이 다양한 재질이나 종류의 피검물에 대하여 모두 만족할만한 검사 성능을 보여주지는 못하고 있다.In addition, the type or material of the test object or the foreign matter contained therein may be very diverse. According to the related art, the test performance of the test material of the various materials or types is not satisfactory.
특히, 피검물이 식품인 경우, 식품마다 수분 함량 등의 특성이 다를 수 있고, 식품에는 경질이나 연질 등 다양한 재질의 이물질이 포함될 수 있다. In particular, when the test object is a food, properties such as moisture content may be different for each food, and the food may include foreign substances of various materials such as hard or soft food.
따라서, 다양한 종류의 식품 및 이물질을 검사하기에 문제점이 있다.Therefore, there is a problem in inspecting various kinds of food and foreign substances.
본 발명의 목적은 피검사체가 테라헤르츠파로 진입하기 전에 수신모듈에서 수신되는 테라헤르츠파의 세기를 평균값으로 보정하여 기준값으로 설정해 영상을 보정하는 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an image correction terahertz wave object inspection apparatus for correcting an image by correcting the intensity of the terahertz wave received from the receiving module to a reference value before the test object enters the terahertz wave.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치는, 피검사체를 이송시키는 이송모듈; 상기 이송모듈의 상측에 배치되고, 일직선으로 테라헤르츠파를 출력하여 피검사체에 라인형태로 조사하는 출력모듈; 상기 이송모듈을 이동하는 피검사체의 하측에 배치되고, 상기 출력모듈에서 출력되어 피검사체를 투과한 테라헤르츠파를 수신하는 제1수신모듈; 상기 피검사체의 표면에서 반사된 테라헤르츠파를 수신하도록 상기 출력모듈과 대칭하게 배치되는 제2수신모듈; 상기 이송모듈의 상부에 배치되어 상기 이송모듈을 이동하는 피검사체의 표면을 검사하는 비젼카메라; 및 상기 출력모듈, 상기 제1수신모듈, 상기 제2수신모듈 및 상기 비젼카메라와 연동되고, 상기 제1수신모듈 및 상기 제2수신모듈에서 수신된 테라헤르츠파를 평균값으로 보정하고, 노이즈제거 및 신호증폭하여 피검사체에 포함된 이물질을 탐지해 탐지된 이물질을 디스플레이모듈에 출력하는 제어모듈을 포함한다.According to one aspect for realizing the above object of the present invention, there is provided an image correction terahertz wave object inspection apparatus comprising: a transfer module for transferring an inspected object; An output module disposed above the transfer module and outputting terahertz waves in a straight line to irradiate the inspected object in a line form; A first receiving module disposed under the test object moving the transfer module and receiving a terahertz wave output from the output module and passing through the test object; A second receiving module disposed symmetrically with the output module to receive the terahertz wave reflected from the surface of the test object; A vision camera disposed on an upper portion of the transfer module and inspecting a surface of an inspected object moving the transfer module; And interlocking with the output module, the first receiving module, the second receiving module and the vision camera, correcting terahertz waves received from the first receiving module and the second receiving module to an average value, and removing noise. And a control module for detecting the foreign matter contained in the test object by amplifying the signal and outputting the detected foreign matter to the display module.
상기 이송모듈은, 제1컨베이어벨트; 및 상기 제1컨베이어벨트와 일정거리 이격되어 이격공간을 형성하며 배치되고, 상기 제1컨베이어벨트로부터 상기 피검사체를 전달받아 이송시키는 제2컨베이어벨트를 포함하고,The transfer module, the first conveyor belt; And a second conveyor belt spaced apart from the first conveyor belt to form a separation space, the second conveyor belt receiving and transporting the inspected object from the first conveyor belt.
상기 제1수신모듈은, 상기 이격공간의 하부에 배치될 수 있다.The first receiving module may be disposed below the separation space.
그리고, 상기 제어모듈은, 상기 비젼카메라에서 촬영되는 피검사체의 표면을 디스플레이모듈에 출력할 수 있다.The control module may output the surface of the object to be photographed by the vision camera to the display module.
또한, 상기 제1수신모듈 및 상기 제2수신모듈은, 안테나 집적된 복수의 검출소자를 구비하여 테라헤르츠파를 검출하는 검출부를 포함할 수 있다.The first receiving module and the second receiving module may include a detector configured to detect terahertz waves by providing a plurality of antenna integrated detectors.
또한, 상기 제어모듈은, 한 쌍으로 구비되어 상기 이송모듈의 일측에 일정거리 이격되어 배치되고, 상기 이송모듈을 통해 이송되는 피검사체를 감지하는 감지센서를 포함할 수 있다.The control module may include a detection sensor provided as a pair and disposed at a distance from one side of the transfer module to detect an object to be transferred through the transfer module.
그리고, 상기 제어모듈은, 한 쌍의 상기 감지센서 중 어느 하나에 피검사체가 감지되면, 테라헤르츠파로 상기 피검사체가 진입하기 전에 상기 제1수신모듈 및 상기 제2수신모듈의 상기 검출부의 복수의 상기 검출소자 각각에서 수신되는 테라헤르츠파의 세기를 평균값으로 평준화하는 노멀라이즈부; 상기 제1수신모듈 및 상기 제2수신모듈로 수신된 상기 피검사체를 통과한 테라헤르츠파의 노이즈를 제거하고 신호를 증폭하는 신호증폭부; 상기 신호증폭부와 연동되고, 이물탐지 알고리즘에 의해 노이즈제거 및 신호증폭 된 테라헤르츠파를 분석하는 파장분석부; 및 상기 파장분석부와 연동되고, 분석된 테라헤르츠파를 영상 좌표에 맞는 픽셀 값으로 바꿔 이를 상기 디스플레이모듈에 2차원 영상으로 출력하는 이물영상부를 포함할 수 있다.When the test object is detected by any one of a pair of the detection sensors, the control module may include a plurality of detection units of the first receiving module and the second receiving module before the test object enters the terahertz wave. A normalizing unit for leveling the intensity of terahertz waves received by each of the detection elements to an average value; A signal amplifier for removing noise of terahertz waves passing through the test object received by the first receiving module and the second receiving module and amplifying a signal; A wavelength analysis unit interworking with the signal amplifier and analyzing the terahertz wave which has been removed and amplified by a foreign object detection algorithm; And a foreign material image unit interworking with the wavelength analyzer and converting the analyzed terahertz waves into pixel values corresponding to image coordinates and outputting them to the display module as 2D images.
한 쌍의 상기 감지센서는 상기 제1수신모듈의 양측에 배치될 수 있다.The pair of sensing sensors may be disposed on both sides of the first receiving module.
그리고, 상기 출력모듈은, 테라헤르츠파를 출력하는 출력부; 상기 출력부의 출력단에 배치되어 상기 출력부에서 출력되는 테라헤르츠파를 방사형으로 조사하는 제1렌즈; 및 상기 제1렌즈와 일직선상에 배치되어 제1렌즈에서 방사형으로 조사된 테라헤르츠파를 집속시켜 피검사체에 라인형상으로 조사하는 제2렌즈를 포함할 수 있다.The output module may further include an output unit configured to output a terahertz wave; A first lens disposed at an output end of the output unit and radiating terahertz waves output from the output unit in a radial manner; And a second lens disposed in line with the first lens to focus the terahertz wave irradiated radially from the first lens and irradiate the object under test in a line shape.
본 발명의 실시예에 따른 에 따르면,According to an embodiment of the present invention,
첫째, 피검사체가 테라헤르츠파로 진입하기 전에, 제1수신모듈 및 제2수신모듈에서 수신된 테라헤르츠파의 세기를 평균값으로 보정하므로 기준값으로 설정할 수 있어 영상을 선명하게 나타내어 검사정확도를 향상시킬 수 있다.First, before the test object enters the terahertz wave, the intensity of the terahertz wave received from the first and second receiving modules is corrected to an average value, so that it can be set as a reference value so that the image can be clearly displayed to improve inspection accuracy. have.
둘째, 한 쌍의 감지센서에 의해 피검사체와 피검사체에 해당되는 영상을 정확하게 매칭할 수 있다.Second, the pair of detection sensors can accurately match the image corresponding to the subject and the subject.
셋째, 제1수신모듈 및 제2수신모듈을 이용하여 피검사체를 투과되는 테라헤르츠파 뿐만아니라 반사되는 테라헤르츠파 모두를 이용해 검사하므로 피검사체의 성분 및 재질에 관계 없이 검사할 수 있어 적용할 수 있는 피검사체의 범위를 확대할 수 있다.Third, since the inspected object is inspected using both the transmitted terahertz waves as well as the reflected terahertz waves using the first receiving module and the second receiving module, it can be applied regardless of the components and materials of the inspected object. The range of the subject under test can be enlarged.
도 1은 본 발명의 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치를 대략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1수신모듈 및 제2수신모듈의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 출력모듈에서 출력되는 테라헤르츠파를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 6은 도 5에 도시된 제어모듈을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 7은 시간에 따라 수신되는 테라헤르츠파의 세기를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치를 대략적으로 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치의 측면도이다.1 is a perspective view schematically showing the image correction terahertz wave object inspection apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the image correction terahertz wave object inspection apparatus shown in FIG. 1.
3 is a perspective view of a first receiving module and a second receiving module shown in FIG. 1.
Figure 4 shows a terahertz wave output from the output module of the present invention.
5 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for inspecting an image-corrected terahertz wave object according to the present invention.
6 is a block diagram schematically illustrating the control module illustrated in FIG. 5.
7 is a graph showing the intensity of terahertz waves received over time.
8 is a perspective view schematically showing an image correction terahertz wave object inspection apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a side view of the image corrected terahertz wave object inspection apparatus shown in FIG. 8.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성 요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. At this time, it is noted that the same components in the accompanying drawings are represented by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may blur the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted or schematically illustrated.
도 1은 본 발명의 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치를 대략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치의 측면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 제1수신모듈 및 제2수신모듈의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 출력모듈에서 출력되는 테라헤르츠파를 나타내는 단면도이며, 도 5는 본 발명의 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치를 개략적으로 나타낸 블럭도이고, 도 6은 도 5에 도시된 제어모듈을 개략적으로 나타낸 블럭도이며, 도 7은 시간에 따라 수신되는 테라헤르츠파의 세기를 나타낸 그래프이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing an image corrected terahertz wave object inspecting apparatus of the present invention, FIG. 2 is a side view of the image corrected terahertz wave object inspecting apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view of a first receiving module and a second receiving module, and FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating terahertz waves output from an output module of the present invention, and FIG. 5 is a schematic block diagram illustrating an apparatus for inspecting an image-corrected terahertz wave object according to the present invention. FIG. 6 is a block diagram schematically showing the control module shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a graph showing the intensity of terahertz waves received over time.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치(100)는 이송모듈(110), 출력모듈(120), 제1수신모듈(130), 제2수신모듈(140), 비젼카메라(150), 제어모듈(160)을 포함한다.1 to 7, the image correction terahertz wave
이송모듈(110)은 피건사체(10)를 이송시킨다.The transfer module 110 transfers the
출력모듈(120)은 이송모듈(110)의 상측에 배치되고, 일직선으로 테라헤르츠파를 출력하여 피검사체(10)에 라인형태로 조사한다.The
출력모듈(120)은 출력부(121), 제1렌즈(122) 및 제2렌즈(123)를 포함한다.The
출력부(121)는 테라헤르츠파를 출력하고, 제1렌즈(122)는 출력부(121)의 출력단에 배치되어 출력부(121)에서 출력되는 테라헤르츠파를 방사형으로 조사한다.The
출력부(131)는 테라헤르츠파(T)를 생성하는 장치로써, 테라헤르츠파(T)란 테라헤르츠 영역의 전자기파를 의미하는 것으로, 대략 01THz ~ 10THz의 진동수를 가지나, 이러한 범위를 크게 벗어나지 않는 영역에 대해서는 테라헤르츠파로 인정될 수 있다.The output unit 131 generates a terahertz wave (T), and the terahertz wave (T) refers to electromagnetic waves in the terahertz region, and has a frequency of approximately 01 THz to 10 THz, but does not deviate greatly from this range. The area can be recognized as terahertzpa.
여기서, 출력부(131)는 건 다이오드(gunn diode)를 이용하여 테라헤르츠파를 출력할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the output unit 131 may output a terahertz wave using a gun diode, but is not limited thereto.
건 다이오드는 건 효과(gunn effect)를 이용하여 전자기파를 발진하는 다이오드로서, 저가이면서도 부피를 최소화할 수 있는 장점이 있다.The gun diode is a diode that oscillates electromagnetic waves by using a gun effect, and has an advantage of minimizing volume and volume at a low cost.
건 다이오드에 의해 발생된 테라헤르츠파는 혼(horn)을 통해 방사될 수 있다.The terahertz waves generated by the gun diode can be emitted through the horn.
그리고, 제2렌즈(123)는 제1렌즈(122)와 일직선상에 배치되어 제1렌즈(122)에서 방사형으로 조사된 테라헤르츠파(T)를 집속시켜 피검사체(10)에 라인형상으로 조사한다.In addition, the
여기서, 제2렌즈(123)에서 조사된 테라헤르츠파(T)는 도 4의 (a)에 도시된 것처럼 형상으로 형성된다.Here, the terahertz wave T irradiated from the
그리고, 제2렌즈(123)에서 조사된 테라헤르츠파(T)는 피검사체(10)의 이동방향을 기준으로, 정면에서 봤을 때는 도 4의 (b)에 도시된 것처럼 사다리꼴 형상으로 형성되고, 측면에서 봤을 때는 도 4의 (c)에 도시된 것처럼 역삼각혁 형상으로 형성되어 제1수신모듈(130)에 라인 형상으로 조사된다.The terahertz wave T irradiated from the
즉, 테라헤르츠파(T)의 끝단부는 평면상 라인형태로 제1수신모듈(130)의 길이방향으로 길게 형성되어 제1수신모듈(130)이 원활하게 수신할 수 있다.That is, the end of the terahertz wave (T) is formed long in the longitudinal direction of the
그리고, 제1렌즈(122)와 제2렌즈(123)는 테라헤르츠파(T)가 일직선상으로 조사되도록 일직선상에 설치되고, 상호 간에 거리를 조정하여 최종 테라헤르츠파(T)의 길이와 포커싱 거리를 조절하여 설치될 수 있다.In addition, the
여기서, 제1렌즈(132)와 제2렌즈(133) 간에 거리는 본 발명의 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치치(100)의 크기와, 이송모듈(110)의 높이 및 피검사체(10)의 크기에 따라 변경이 가능하다.Here, the distance between the first lens 132 and the second lens 133 is the size of the image correction terahertz wave
제1수신모듈(130)은 이송모듈(110)을 이동하는 피검사체(10)의 하측에 배치되고, 출력모듈(120)에서 출력되어 피검사체(10)를 투과한 테라헤르츠파를 수신한다.The
제2수신모듈(140)은 피검사체(10)의 표면에서 반사된 테라헤르츠파(T')를 수신하도록 출력모듈(120)과 대칭하게 배치된다. The
그리고, 제1수신모듈(130) 및 제2수신모듈(140)은 검출부(131, 141)를 포함한다.In addition, the
검출부(131, 141)는 안테나 집적된 복수의 검출소자(E)를 구비하여 테라헤르츠파(T, T')를 검출한다.The detectors 131 and 141 include a plurality of antenna-integrated detection elements E to detect terahertz waves T and T '.
여기서, 복수의 검출소자(E)는 n×m 배열로 배치될 수 있다.Here, the plurality of detection elements E may be arranged in an n × m array.
또한, 제2수신모듈(140)은, 피검사체(10)의 표면에서 반사된 테라헤르츠파(T')를 집속시키는 반사집광렌즈(143)를 포함한다.In addition, the
여기서, 반사집광렌즈(143)는 피검사체(10)의 표면에서 반사된 테라헤르츠파(T')가 확산되는 것을 집속하여 제2수신모듈(140)에 라인형태로 전달한다.Here, the
이때, 반사집광렌즈(151)는 피검사체(10)의 표면에서 반사된 테라헤르츠파(T')가 라인형태로 조사되도록 마련될 수 있다.In this case, the reflective condenser lens 151 may be provided so that the terahertz wave T ′ reflected from the surface of the
비젼카메라(150)는 이송모듈(110)의 상부에 배치되어 이송모듈(110)을 이동하는 피검사체(10)의 표면을 검사한다.The
여기서, 비젼카메라(150)는 복수로 구비될 수 있다.Here, the
제어모듈(160)은 제1수신모듈(130), 제2수신모듈(140) 및 비젼카메라(150)와 연동되고, 제1수신모듈(130) 및 상기 제2수신모듈(140)에서 수신된 테라헤르츠파를 평균값으로 보정하고, 노이즈제거 및 신호증폭하여 피검사체(10)에 포함된 이물질을 탐지해 탐지된 이물질을 디스플레이모듈(170)에 출력한다.The
또한, 제어모듈(160)은 비젼카메라(150)에서 촬영되는 피검사체(10)의 표면을 디스플레이모듈(170)에 출력한다.In addition, the
그리고, 제어모듈(160)은 감지센서(161, 162), 노멀라이즈부(163), 신호증폭부(164), 파장분석부(165) 및 이물영상부(166)를 포함한다.In addition, the
감지센서(161, 162)는 한 쌍으로 구비되어 이송모듈(110)의 일측면에 일정거리 이격되어 배치되고, 이송모듈(110)을 통해 이송되는 피검사체(10)를 감지한다.The sensing sensors 161 and 162 are provided in pairs and are spaced apart from each other by a predetermined distance on one side of the transfer module 110, and detect the inspected
그리고, 한 쌍의 감지센서(161, 162)는 도 1에 도시된 것처럼 제1수신모듈(130)의 양측에 배치된다.In addition, the pair of sensing sensors 161 and 162 are disposed at both sides of the
설명의 편의상 감지센서(161, 162)를 제1감지센서(161)와 제2감지센서(162)로 나타내었다.For convenience of description, the detection sensors 161 and 162 are shown as a first detection sensor 161 and a second detection sensor 162.
제1감지센서(161)는 이송모듈(110)을 이동하는 피검사체(10)를 먼저 감지하고, 제2감지센서(162)는 테라헤르츠파(T)를 통과한 피검사체(10)를 감지한다.The first detecting sensor 161 first detects the inspected
노멀라이즈부(163)는 제1감지센서(161)에서 피검사체(10)가 감지되면, 테라헤르츠파로 피검사체(10)가 진입하기 전에 제1수신모듈(130) 및 제2수신모듈(140)의 검출부(131, 141)의 복수의 검출소자(E) 각각에서 수신되는 테라헤르츠파(T, T')의 세기를 평균값으로 평준화한다.When the inspected
본 발명의 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치(100)는 도 7의 (a)에 도시된 것처럼 복수의 검출소자(E) 각각에서 수신되는 테라헤르츠파(T, T')의 세기가 일정하게 유지되지 않는다.In the image correction terahertz wave
이는, 이송모듈(110)의 컨베이에벨트 상의 이물질이나, 공기 중의 이물질 등으로 테라헤르츠파가 산란되어 나타날 수 있다.This may be caused by the terahertz wave scattered by foreign matters on the conveyor belt of the transfer module 110 or foreign matters in the air.
도 7의 (a)에 도시된 것처럼 복수의 검출소자(E) 각각에서 수신되는 테라헤르츠파의 세기는 다르게 나타나는데,As shown in (a) of FIG. 7, the intensity of the terahertz wave received by each of the plurality of detection elements E is different.
이 상태에서 피검사체(10)가 테라헤르츠파(T)로 진입하게 되면 복수의 검출소자(E) 각각에서 수신되는 테라헤르츠파의 세기가 다르므로 정확한 검사가 이루어질 수 없다.In this state, when the inspected
따라서, 도 7의 (b)에 나타난 것처럼 복수의 검출소자(E) 각각에서 수신되는 테라헤르츠파를 평균값으로 보정해 복수의 검출소자(E) 모두를 기준값으로 설정하여 피검사체(10)를 통과한 테라헤르츠파의 세기를 정확하게 파악할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 7B, the terahertz waves received from each of the plurality of detection elements E are corrected to average values, and all of the plurality of detection elements E are set as reference values to pass through the inspected
여기서, 도 7의 (a) 및 (b)의 X축은 복수의 검출소자(E)를 나타내고, Y축은 수신된 테라헤르츠파의 세기를 나타낸다.Here, the X axis of FIGS. 7A and 7B represents a plurality of detection elements E, and the Y axis represents the intensity of the terahertz wave received.
예를들어, 검출소자1에서 수신된 테라헤르츠파의 세기가 3으로 나타나고, 검출소자2에서 수신된 테라헤르츠파의 세기가 1로 나타난다고 가정하면,For example, assuming that the intensity of the terahertz wave received by the detection element 1 is represented by 3 and the intensity of the terahertz wave received by the detection element 2 is represented by 1,
테라헤르츠파가 피검사체(10)를 통과한 후에 검출소자1과 검출소자2로 수신될 때, 검출소자1로 수신되는 테라헤르츠파는 피검사체(10)에 포함된 이물질 부분을 통과하여 0.5의 세기로 수신되고, 검출소자2로 수신되는 테라헤르츠파는 이물질이 없는 부분을 통과하여 2의 세기로 수신되면When the terahertz wave is received by the detection element 1 and the detection element 2 after passing through the
그러면, 검출소자1과 검출소자2에서 수신되는 테라헤르츠파의 세기가 기본값으로 같게 설정되어 있지 않으므로, 검출소자1에서는 3.5로 나타나고 검출소자2에서는 3으로 나타나 피검사체를 통과한 테라헤르츠파의 세기가 유사하게 나타날 수 있어 정확함 검사가 이루어질 수 없다.Then, since the intensity of terahertz waves received by the detection element 1 and the detection element 2 is not set to the same as the default value, the intensity of the terahertz wave passing through the test object is represented by 3.5 in the detection element 1 and 3 in the detection element 2. May appear similarly and no accuracy check can be made.
하지만, 피검사체(10)가 테라헤르츠파(T)로 진입하기 전에 복수의 검출소자에서 수신되는 테라헤르츠파의 세기를 평균값을 보정하여 기준값을 설정해두면,However, before the
이물질 부분을 통과한 테라헤르츠파와 이물질이 없는 부분을 통과한 테라헤르츠파의 세기가 명확하게 다르게 나타나므로 정확한 검사를 수행할 수 있다.The intensity of the terahertz waves passing through the foreign matter and the terahertz waves passing through the foreign matter are clearly different so that accurate tests can be performed.
신호증폭부(164)는 제1수신모듈(130) 및 상기 제2수신모듈(140)로 수신된 테라헤르츠파의 노이즈를 제거하고 신호를 증폭한다.The
파장분석부(165)는 노멀라이즈부(164)와 연동되고, 이물탐지 알고리즘에 의해 노이즈 제거 및 신호증폭 된 테라헤르츠파를 분석한다.The
이물영상부(166)는 파장분석부(165)와 연동되고, 분석된 테라헤르츠파를 영상 좌표에 맞는 픽셀 값으로 바꿔 이를 디스플레이모듈(170)에 2차원 영상으로 출력한다.The foreign
제어모듈(160)은 제1감지센서(161)에서 피검사체(10)가 감지되면 노멀라이즈부(163)를 이용하여 복수의 검출소자(E)에서 수신되는 테라헤르츠파의 세기를 평균값으로 보정하여 기준값을 설정하고,When the
테라헤르츠파(T)에 피검사체(10)가 진입하자마자 신호증폭부(164), 파장분석부(165) 및 이물영상부(166)를 이용하여 영상데이터를 생성하여 디스플레이모듈(170)로 출력한다.As soon as the
그리고, 한 쌍의 감지센서(161, 162)에 의해 피검사체(10)와 피검사체에 해당되는 영상을 정확하게 매칭 할 수 있다.In addition, the pair of detection sensors 161 and 162 may accurately match an image corresponding to the
피검사체(10)가 제2감지센서(162)를 통과하면 피검사체(10)의 이동이 확인되므로 출력된 영상과 매칭할 수 있다.When the inspected
제어부(167)는 제어모듈(160)의 전반적인 작동을 제어한다. The
이렇게, 본 발명의 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치(100)는 시간이 지날수록 출력모듈(120)에서 출력되는 테라헤르츠파(T)의 출력률이 일정하지 유지되지 않을 수 있다.As such, the image correction terahertz wave
제1수신모듈(130) 및 제2수신모듈(140)에서 수신되는 테라헤르츠파(T, T')를 이용하여 생성되는 영상데이터에 노이즈가 많이 생기게 되어 검사가 정확히 이루어지지 않을 수 있다.The image data generated by using the terahertz waves (T, T ') received from the
따라서, 제어모듈(160)은 제1수신모듈(130) 및 제2수신모듈(140)에서 수신되는 테라헤르츠파(T, T')의 파장을 노멀라이즈해 파장을 평균값으로 보정하여 기준값으로 설정하므로, 디스플레이모듈(170)에서 출력되는 피검사체(10)의 영상을 선명하게 나타낼 수 있어 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다. Therefore, the
그리고, 제1수신모듈(130)과 제2수신모듈(140)에 의해 반사법과 투과법이 모두 이용되어 물체검사가 수행된다.The object inspection is performed by using both the reflection method and the transmission method by the
따라서, 피검사체(10)의 재질이나 종류에 제한을 받지 않고 다양한 종류와 재질에 대해 검사를 할 수 있다.Therefore, various kinds and materials can be inspected without being limited to the materials and kinds of the inspected
그러므로, 피검사체(10)의 수분 함량이나 원료 등에 영향을 받지 않고, 경질이물질과 연질이물질에 관계없이 검사할 수 있다.Therefore, it is possible to inspect irrespective of hard foreign matters and soft foreign matters without being influenced by the moisture content or raw materials of the inspected
비젼카메라(150)는 이격공간(S)의 상부에 배치되고 이송모듈(110)을 통해 이송되는 피검사체(10)의 표면을 촬영한다.The
도 7은 다른 실시예에 따른 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치를 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치의 측면도이다.FIG. 7 is a perspective view illustrating an image corrected terahertz wave object inspection apparatus according to another embodiment, and FIG. 8 is a side view of the image corrected terahertz wave object inspection apparatus illustrated in FIG. 7.
본 실시예에 다른 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치(200)는 앞선 실시예에 따른 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치(100)와 이송모듈(210)을 제외한 다른 구성은 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.The image correction terahertz wave
본 실시예에 다른 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치(200)의 이송모듈(210)은 제1컨베이어벨트(211) 및 제2컨베이어벨트(212)를 포함한다.The
제1컨베이어벨트(211)는 피검사체(10)를 이동시키고, 제2컨베이어벨트(212)는 제1컨베이어벨트(211)와 일정거리 이격되어 이격공간(S)을 형성하며 배치되며, 제1컨베이어벨트(211)로부터 피검사체(10)를 전달받아 이송시킨다.The
여기서, 이격공간(S)은 피검사체(10)가 제1컨베이어벨트(211)에서 제2컨베이어벨트(212)으로 이동 중 바닥으로 떨어져 이탈하지 않는 너비로 형성된다.Here, the space (S) is formed in a width that does not fall off the floor during the
그리고, 제1컨베이어벨트(211) 및 제2컨베이어벨트(212)는 테라헤르츠파(T)가 통과될 수 있는 재질로 구비될 수 있다.The
그리고, 제1수신모듈(230)은 상기 이격공간(S)의 하측에 배치되고, 출력모듈(130)에서 출력되어 피검사체(10)를 투과한 테라헤르츠파(T)를 수신한다.The
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.
110...이송모듈
120...출력모듈
121...출력부
122...제1렌즈
123...제2렌즈
130...제1수신모듈
131...검출부
140...제2수신모듈
141...검출부
150...비젼카메라
160...제어모듈
161, 162...감지센서
163...노멀라이즈부
164...신호증폭부
165...파장분석부
166...이물영상부110 ...
121 ...
123
131 ...
141
160 ... control module 161, 162 ... detection sensor
163
165 Wavelength Analyzer ...
Claims (8)
상기 이송모듈의 상측에 배치되고, 일직선으로 테라헤르츠파를 출력하여 피검사체에 라인형태로 조사하는 출력모듈;
상기 이송모듈을 이동하는 피검사체의 하측에 배치되고, 상기 출력모듈에서 출력되어 피검사체를 투과한 테라헤르츠파를 수신하는 제1수신모듈;
상기 피검사체의 표면에서 반사된 테라헤르츠파를 수신하도록 상기 출력모듈과 대칭하게 배치되는 제2수신모듈;
상기 이송모듈의 상부에 배치되어 상기 이송모듈을 이동하는 피검사체의 표면을 검사하는 비젼카메라; 및
상기 제1수신모듈, 상기 제2수신모듈 및 상기 비젼카메라와 연동되고, 상기 제1수신모듈 및 상기 제2수신모듈에서 수신된 테라헤르츠파를 평균값으로 보정하고, 노이즈제거 및 신호증폭하여 피검사체에 포함된 이물질을 탐지해 탐지된 이물질을 디스플레이모듈에 출력하는 제어모듈을 포함하는 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치.A transfer module for transferring the inspected object;
An output module disposed above the transfer module and outputting terahertz waves in a straight line to irradiate the inspected object in a line form;
A first receiving module disposed below the inspected object moving the transport module and receiving a terahertz wave output from the output module and passing through the inspected object;
A second receiving module disposed symmetrically with the output module to receive the terahertz wave reflected from the surface of the test object;
A vision camera disposed on an upper portion of the transfer module and inspecting a surface of an inspected object moving the transfer module; And
The terrestrial wave received by the first receiving module and the second receiving module is interlocked with the first receiving module, the second receiving module and the vision camera, and is corrected to an average value. Image correction terahertz wave object inspection apparatus comprising a control module for detecting the foreign matter contained in the output to the display module the detected foreign matter.
상기 이송모듈은,
제1컨베이어벨트; 및
상기 제1컨베이어벨트와 일정거리 이격되어 이격공간을 형성하며 배치되고, 상기 제1컨베이어벨트로부터 상기 피검사체를 전달받아 이송시키는 제2컨베이어벨트를 포함하고,
상기 제1수신모듈은,
상기 이격공간의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 영상보정 테라헤르츠 물체검사장치.The method of claim 1,
The transfer module,
A first conveyor belt; And
It is disposed to form a spaced space spaced apart from the first conveyor belt by a predetermined distance, and includes a second conveyor belt for receiving and transporting the test object from the first conveyor belt,
The first receiving module,
Image correction terahertz object inspection apparatus, characterized in that disposed in the lower space.
상기 제어모듈은,
상기 비젼카메라에서 촬영되는 피검사체의 표면을 디스플레이모듈에 출력하는 것을 특징으로 하는 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치.The method according to claim 1 or 2,
The control module,
The image corrected terahertz wave object inspection apparatus, characterized in that for outputting the surface of the object to be photographed by the vision camera to the display module.
상기 제1수신모듈 및 상기 제2수신모듈은,
안테나 집적된 복수의 검출소자를 구비하여 테라헤르츠파를 검출하는 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치.The method of claim 3,
The first receiving module and the second receiving module,
An image correction terahertz wave object inspection apparatus comprising a detection unit for detecting terahertz waves having a plurality of antenna integrated detection elements.
상기 제어모듈은,
한 쌍으로 구비되어 상기 이송모듈의 일측에 일정거리 이격되어 배치되고, 상기 이송모듈을 통해 이송되는 피검사체를 감지하는 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치.The method of claim 4, wherein
The control module,
The image correction terahertz wave object inspection apparatus provided as a pair is disposed at a predetermined distance apart from one side of the transfer module, and comprises a detection sensor for detecting the object to be transferred through the transfer module.
상기 제어모듈은,
한 쌍의 상기 감지센서 중 어느 하나에 피검사체가 감지되면, 테라헤르츠파로 상기 피검사체가 진입하기 전에 상기 제1수신모듈 및 상기 제2수신모듈의 상기 검출부의 복수의 상기 검출소자 각각에서 수신되는 테라헤르츠파의 세기를 평균값으로 평준화하는 노멀라이즈부;
상기 제1수신모듈 및 상기 제2수신모듈로 수신된 상기 피검사체를 통과한 테라헤르츠파의 노이즈를 제거하고 신호를 증폭하는 신호증폭부;
상기 신호증폭부와 연동되고, 이물탐지 알고리즘에 의해 노이즈제거 및 신호증폭 된 테라헤르츠파를 분석하는 파장분석부; 및
상기 파장분석부와 연동되고, 분석된 테라헤르츠파를 영상 좌표에 맞는 픽셀 값으로 바꿔 이를 상기 디스플레이모듈에 2차원 영상으로 출력하는 이물영상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치.The method of claim 5,
The control module,
When the object to be detected is detected by any one of the pair of detection sensors, each of the plurality of detection elements of the detection unit of the first receiving module and the second receiving module is received before the inspected object enters the terahertz wave. A normalizing unit for leveling the intensity of terahertz waves to an average value;
A signal amplifier for removing noise of terahertz waves passing through the test object received by the first receiving module and the second receiving module and amplifying a signal;
A wavelength analysis unit interworking with the signal amplifier and analyzing the terahertz wave which has been removed and amplified by a foreign object detection algorithm; And
The image correction terahertz wave object inspection, further comprising: a foreign material image unit interworking with the wavelength analyzer and converting the analyzed terahertz wave into a pixel value corresponding to the image coordinates and outputting it to the display module as a 2D image. Device.
한 쌍의 상기 감지센서는 상기 제1수신모듈의 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치.The method of claim 6,
The pair of detection sensors are image correction terahertz wave object inspection apparatus, characterized in that arranged on both sides of the first receiving module.
상기 출력모듈은,
테라헤르츠파를 출력하는 출력부;
상기 출력부의 출력단에 배치되어 상기 출력부에서 출력되는 테라헤르츠파를 방사형으로 조사하는 제1렌즈; 및
상기 제1렌즈와 일직선상에 배치되어 제1렌즈에서 방사형으로 조사된 테라헤르츠파를 집속시켜 피검사체에 라인형상으로 조사하는 제2렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상보정 테라헤르츠파 물체검사장치.The method of claim 7, wherein
The output module,
An output unit for outputting terahertz waves;
A first lens disposed at an output end of the output unit and radiating terahertz waves output from the output unit in a radial manner; And
And a second lens arranged in line with the first lens to focus the terahertz wave irradiated radially from the first lens and irradiate the object under test in a line shape. .
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