WO2017014518A1 - 검사 시스템 및 검사 방법 - Google Patents

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서승애
안원미
이혜인
이종휘
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Definitions

  • the present invention relates to the field of inspection, and in particular, to inspection systems and methods for inspecting the good or bad of a subject.
  • the inspection system irradiates the product, that is, the inspection object with the pattern light formed in the projection unit, and receives the light reflected from the inspection object in the imaging unit to obtain an image of the inspection object.
  • the inspection system performs an inspection on the image of the inspection object according to preset reference information to determine whether the inspection object is healthy, that is, whether the inspection object is good or defective.
  • the test result for the test object was simply marked as good or bad through the output of the test system. For this reason, the user indicates that only the inspection result (that is, good or bad) that is displayed on the output unit determines that the test object is suitable for what standard information, or that the test object is not good for any reference information. It was difficult to easily determine whether it was judged.
  • the present invention is an inspection system and inspection method for performing image processing on the contour of the inspection object according to whether or not the inspection object, and superimposed and displayed with the reference information for determining whether the inspection object is good or bad To provide.
  • an inspection system includes a measuring unit configured to obtain an image of the inspection object by irradiating light onto an inspection object, a processing unit that detects an outline of the inspection object with respect to the image of the inspection object, and the contour And an output unit for displaying the information overlapping with each other, wherein the processor determines whether the outline is good or bad based on the reference information, and performs image processing on the outline according to whether the outline is good or bad.
  • the reference information includes a reference value for determining a good or bad for at least one of the height, width and inclination of the test object.
  • the output unit may include: a first display unit configured to display the image processed outline overlapping with the reference information, and the image processed outline together with the reference value for each of the height and width of the reference information; And a second display portion for displaying.
  • the reference information further comprises a reference value for determining the good and bad for the inclination of the inspection object
  • the processing unit sets two reference points in the contour, a straight line passing through the two reference points The inclination of the test object is determined by comparing the inclination of the straight line with the reference information.
  • the output unit a first display unit for displaying the image processed contour overlapping the reference information, and the reference value for each of the height, width and inclination of the reference information; And a second display unit for displaying together.
  • the first display unit displays the image processed contour in three dimensions by overlapping the reference information
  • the second display unit displays the image processed contour in height, width, and inclination, respectively. It is expressed in two dimensions together with the reference value for.
  • an inspection method of an inspection object may include obtaining an image of the inspection object by irradiating light to the inspection object, detecting an outline of the inspection object with respect to the image of the inspection object, and reference information Determining whether the outline is good or bad based on the image, performing image processing on the outline according to whether the outline is good or bad, and displaying the image processed outline by overlapping the reference information. do.
  • the reference information may include a reference value for determining good or bad of at least one of height, width, and inclination of the test object.
  • the step of displaying the imaged outline overlapping with the reference information further includes displaying the imaged outline together with the reference value for each of the height and width of the reference information.
  • the performing of the image processing on the contour may include setting two reference points on the contour of the inspection object, obtaining a slope of a straight line passing through the two reference points, and And comparing the inclination with the reference information to determine whether the test object is good or bad.
  • the displaying of the image processed outline overlapping the reference information may further include displaying the image processed outline together with the reference value for each of the height, width, and inclination of the reference information. Include.
  • the contour of the test object may be displayed by performing image processing on the contour of the test object, and the user may easily determine whether the test object is healthy.
  • the present invention can display the image-processed contour overlapping with the reference information for determining whether or not the inspection object, whether the inspection object is suitable for what reference information and which reference information is not easy for the user. You can judge.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an inspection system according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a data acquisition unit according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of determining whether or not a test object is passed based on reference information and performing image processing according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 4 is an exemplary view showing an example of determining whether or not the height of the contour according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is an exemplary view showing an example of determining whether or not the width of the contour according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary view showing an example of determining whether the slope of the contour according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary view showing an example of displaying an image processed outline and reference information according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exemplary view showing another example of displaying an image processed outline and reference information according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exemplary view showing another example of displaying an image processed outline and reference information according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exemplary view showing another example of displaying an image processed outline and reference information according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an exemplary view showing another example of displaying an image processed outline and reference information according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an exemplary view showing another example of displaying an image processed outline and reference information according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic representation of an inspection system according to a second embodiment of the present invention.
  • the inspection system 100 includes a data acquisition unit 110.
  • the data acquirer 110 irradiates light onto the test object IO and receives light reflected by the test object to obtain image data of the test object.
  • the test object includes, but is not necessarily limited to, a solder joint which is a junction between a component of a printed circuit board and a solder.
  • the data acquisition unit 110 includes projection units 210-1 and 210-2.
  • the projection units 210-1 and 210-2 irradiate the inspection object IO with pattern illumination for obtaining first image data of the inspection object IO.
  • the first image data includes grid pattern image data, but is not limited thereto, and various patterns capable of measuring a sine wave may be used.
  • the projections 210-1 and 210-2 include light sources (not shown) for generating light, grating elements (not shown) for converting light from the light sources into pattern illumination, and gratings.
  • a lattice transfer mechanism (not shown) for pitch-feeding the element and a projection lens (not shown) for projecting the pattern illumination converted by the lattice element onto the inspection object IO.
  • the grating element may be transferred by a predetermined distance (for example, 2 ⁇ / N (N is a natural number of 2 or more)) through a grating transfer mechanism such as a PZT actuator (piezo actuator) for the phase shift of the pattern illumination. .
  • the phase shifted pattern light may be irradiated using the image of the liquid crystal display.
  • the present invention is not necessarily limited thereto and may be implemented by other means as long as it can irradiate the phase shifted pattern light.
  • the projection units 210-1 and 210-2 may be provided in plural so as to be spaced apart at a predetermined angle along the circumferential direction.
  • the projections 210-1 and 210-2 are installed to be inclined at a predetermined angle with respect to the inspection object IO, and irradiate pattern illumination to the inspection object IO at a predetermined inclination angle ⁇ from a plurality of directions.
  • the data acquisition unit 110 further includes an illumination unit 220.
  • the illumination unit 220 irradiates the inspection object IO with at least two lights having different colors to obtain second image data of the inspection object IO.
  • the second image data includes, but is not necessarily limited to, planar color image data.
  • the illumination unit 220 is a first illumination unit 221 for irradiating the inspection object (IO) with the first color light at a first inclination angle ( ⁇ 1 ), the second inclination angle ( ⁇ ) 2 ) a second lighting unit 222 for irradiating the test object IO to the test object IO, and a third lighting unit 223 for irradiating the test object IO to the test object IO at a third inclination angle ⁇ 3 .
  • the first inclination angle ⁇ 1 is smaller than the inclination angle ⁇ of the projections 210-1 and 210-2
  • the second inclination angle ⁇ 2 and the third inclination angle ⁇ 3 are the projections 210-.
  • 1, 210-2 may be greater than the inclination angle ⁇ .
  • the first to third color lights may have different colors, for example, colors of red, green, and blue, respectively.
  • the first lighting unit 221, the second lighting unit 222 and the third lighting unit 223 may each have a polygonal shape, such as a ring shape or a regular hexagon, for example, LED lights are arranged continuously To generate ring-shaped monochromatic illumination, respectively.
  • the first inclination angle ⁇ 1 may be set to, for example, 0 ° to 10 ° such that the first color light is radiated almost perpendicularly to the inspection object IO.
  • the first lighting unit 221 may be coaxial illumination with respect to the imaging unit 230 described later.
  • the first lighting unit 221 may not have a ring shape, and according to the adequacy of the mechanical arrangement design, the first lighting unit 221 is disposed around the image capturing unit 230 and the first lighting unit 221 may be used.
  • a mirror (not shown), a beam splitter (not shown), or the like may be employed to change the light path so that the generated light is irradiated vertically downward.
  • the inclination angle of the light irradiated from the first lighting unit 221 may be set to, for example, 85 ° to 95 ° based on a normal perpendicular to the plane of the inspection object IO, and may be via a mirror or a beam splitter.
  • the first inclination angle ⁇ 1 irradiated to the test object IO may be set to, for example, 0 ° to 10 °, as described above.
  • the data acquisition unit 110 further includes an imaging unit 230.
  • the imaging unit 230 receives light reflected from the projection units 210-1. 210-2 and reflected by the inspection object IO to obtain first image data about the inspection object IO.
  • the imaging unit 230 receives light reflected from the illumination unit 220 and reflected by the inspection object IO to obtain second image data about the inspection object IO.
  • the imaging unit 230 may be installed at an upper position perpendicular to the test object IO.
  • the imaging unit 230 may be provided in a plurality of positions at an upper position perpendicular to the test object IO, at a predetermined angle in the circumferential direction, and lower than the upper position.
  • the projection unit in a state in which the imaging unit 230 is spaced apart at a predetermined angle along the circumferential direction and installed in a plurality of positions below the upper position, the projection unit may be installed at an upper position perpendicular to the inspection object IO.
  • the plurality of imaging units may image the light reflected from the projection unit to the inspection object IO.
  • the imaging unit may be further installed between the projection unit and the inspection object IO through a beam splitter.
  • the imaging unit 230 includes, but is not limited to, a charge coupled device (CCD) camera or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) camera.
  • CCD charge coupled device
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the data acquirer 110 further includes a stage 240.
  • the stage 240 supports and fixes the test object IO.
  • the stage 240 is operable to support and fix the first stage (not shown) and the other end of the test object (IO) to support and fix one end of the test object (IO).
  • a second stage (not shown) is included.
  • the data acquirer 110 illustrated in FIG. 2 illustrates one embodiment of inspection apparatuses for acquiring two-dimensional or three-dimensional image data corresponding to the inspection object IO
  • the data acquirer 110 necessarily includes the data acquisition unit 110. Note that it is not limited to the form shown in FIG.
  • the inspection system 100 further includes a storage 120.
  • the storage unit 120 stores reference information for determining GOOD or NG of the test object IO.
  • the storage 120 may store image data acquired by the data acquirer 110.
  • the reference information includes a reference value for determining good or bad with respect to the height of the test object IO.
  • the reference value for the height of the test object IO may include a single reference value of the upper limit or the lower limit.
  • the upper limit reference value may be a reference value for determining overpayment of solder
  • the lower limit reference value may be a reference value for determining non-payment of solder.
  • the reference value for the height of the test object IO may include a double reference value of the upper limit and the lower limit. Since the reference value for the height may be variously set according to the type of the test object IO, the test condition, and so on, the detailed description thereof will be omitted.
  • the reference information may further include a reference value for determining good or bad with respect to the width of the test object IO.
  • the reference value for the width of the test object IO includes a single reference value of an upper limit or a lower limit for each of the left and right sides with respect to the center of the test object IO.
  • the upper limit reference value may be a reference value for determining overpayment of solder
  • the lower limit reference value may be a reference value for determining non-payment of solder.
  • the reference value for the width of the test object IO includes a double reference value of upper and lower limits for each of the left and right sides with respect to the center of the test object IO. Since the reference value for the width may be variously set according to the inspection condition of the test object IO, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the reference information may further include a reference value for determining good or bad with respect to the slope of the test object IO. Since the reference value for the inclination may be set in various ways according to the inspection conditions of the test object IO, detailed description thereof will be omitted.
  • the inspection system 100 further includes a processor 130.
  • the processor 130 forms an image of the inspection object IO based on the image data acquired by the data acquirer 110.
  • the processor 130 detects an outline of the inspection object IO with respect to the image of the inspection object IO.
  • the processor 130 determines whether the detected contour is good or bad based on the reference information stored in the storage 120, and performs image processing on the contour according to whether or not it is good or bad.
  • the processor 130 may perform image processing to visualize the reference information using any one of a predetermined color dot, dashed line, ruled line, solid line, face, mesh, solid polygon, and voxel. It may be. The operation of the processor 130 will be described in more detail below.
  • the inspection system 100 further includes an output unit 140.
  • the output unit 140 displays the outline of the test object IO by overlapping with the reference information.
  • the output unit 140 may display an image of the test object IO formed by the processor 130.
  • the output unit 140 includes a display unit (not shown) for displaying the contour processed by the processor 130 overlapping with the reference information.
  • the contour processed by the processor 130 may be displayed in three dimensions.
  • the output unit 140 may include a first display unit DP 1 (see FIG. 12) for displaying the contour processed by the processor 130 overlapping with the reference information, and an image processor in the processor 130. And a second display portion DP 2 (see FIG. 12) for displaying the outlined contour together with the reference value for each of the height and width of the reference information.
  • the imaged contour can be displayed in two or three dimensions.
  • reference values for height and width may be displayed together with reference information displayed to overlap with the image-processed outline.
  • the output unit 140 displays the first display unit DP 1 for displaying the contour processed by the processing unit 130 overlapping with the reference information, and the contour processed by the processing unit 130. And a second display portion DP 2 for displaying the height, width, and inclination of the reference information together with the reference value.
  • the imaged contour can be displayed in two or three dimensions.
  • reference values for height, width, and inclination may be simultaneously displayed on reference information displayed to overlap with the image-processed outline.
  • the inspection system 100 further includes a transfer unit 150.
  • the transfer unit 150 transfers the inspection object IO to the data acquisition unit 110 so that the data acquisition unit 110 may acquire image data of the inspection object IO.
  • the transfer unit 150 includes a conveyor (not shown) and the like, but is not necessarily limited thereto.
  • test object IO is a solder applied to a component of a printed circuit board.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of performing image processing by determining whether or not the inspection object (IO) on the basis of the reference information according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 130 detects an outline of the inspection object IO based on the image data of the inspection object IO in operation S302.
  • the processor 130 forms a first image based on the first image data acquired by the imaging unit 110, and obtains brightness information from the first image.
  • the processor 130 forms a second image based on the second image data acquired by the imaging unit 110, and obtains color information from the second image.
  • the first image and the second image may be synthesized to form a synthesized image, and brightness information and color information may be obtained from the synthesized image.
  • the processor 130 sets an inspection region on the composite image of the first image and the second image, and detects a change in pixel value within the set inspection region. That is, the processor 130 sets a section in which the color of the pixel changes from the first color to the second color in the set inspection area.
  • the processor 130 detects a change in color for each pixel and a change in brightness for each pixel in the set section. Subsequently, the processor 130 detects the outline of the inspection object IO based on the change in color of each pixel and the change of brightness of each pixel.
  • the processor 130 may store design information (eg, CAD) of the test object IO, and compare the 3D shape information acquired by the data acquisition unit 110 with the design information to compare the test object ( It is also possible to detect the contour of IO).
  • design information eg, CAD
  • the processor 130 may store design information (eg, CAD) of the test object IO, and compare the 3D shape information acquired by the data acquisition unit 110 with the design information to compare the test object ( It is also possible to detect the contour of IO).
  • the processor 130 compares the detected contour with reference information stored in the storage 120 (S304) and determines whether the contour of the test object IO is valid (S306).
  • the processor 130 may generate the height inspection area HIA having a predetermined size based on the center of the inspection object IO based on the detected contour CT IO . Set it.
  • the processor 130 compares the height of the contour CT IO of the inspection object IO with the reference value H RE for the height of the reference information in the height inspection area HIA to determine the height of the inspection object IO. Whether it is good or not, that is, whether or not the height of the contour CT IO of the test object IO is determined.
  • the reference value H RE for the height is illustrated as being a single reference value, but the present invention is not limited thereto and may be a double reference value of the upper limit and the lower limit.
  • the processor 130 may detect the width of the contour CT IO of the inspection object IO, and may refer to the reference value for the width of the detected contour CT IO and the width of the reference information. W RE ) to determine whether or not the width of the test object (IO), that is, whether the width of the contour (CT IO ) of the test object (IO).
  • the reference value W RE for the width is illustrated as being a single reference value for each of the left and right sides based on the center of the test object IO, but the present invention is not limited thereto, and is referred to as the center of the test object IO. It may be a double reference of the upper limit and the lower limit for each of the left and right.
  • the processor 130 sets at least one reference point on the outline CT IO of the test object IO and calculates an inclination with respect to the set reference point.
  • the processor 130 may set the first reference point RP 1 at a position spaced apart from the first distance based on the end point EP of the outline CT IO of the test object IO.
  • the second reference point RP 2 is set at a position spaced apart from the second distance based on the end point EP of the outline CT IO of the test object IO.
  • the first distance is shorter than the second distance.
  • the processor 130 calculates a slope of a straight line through which the first reference point RP 1 and the second reference point RP 2 pass.
  • the processor 130 sets one reference point at a position spaced a predetermined distance from the end point EP of the contour CT IO of the test object IO, and inclines (tilts) the set reference point. To calculate.
  • the processor 130 compares the calculated inclination with the reference value S RE for the inclination of the reference information, and determines whether the inclination of the inspection object IO is successful, that is, the inclination of the contour CT IO of the inspection object IO. Judge whether or not for.
  • the processor 130 performs image processing on the outline CT IO of the test object IO according to whether the test object IO is valid (S308).
  • the processing unit 130 may be a dot, a dashed line, a ruled line, a solid line, a face, a mesh, of a preset color with respect to the outline CT IO of the test object IO according to whether the test object IO is good or bad.
  • Image processing for visualization is performed using either a solid polygon or a voxel.
  • the outline CT IO of the test object IO is shown.
  • Image processing indicating good is performed on to form an image processed outline (ICT IO ).
  • ICT IO image processed outline
  • FIG. 7 the image processed outline ICT IO is indicated by a broken line in black, but may be indicated by a broken line in blue.
  • reference numeral H RE denotes a reference value for the height.
  • the reference value for the height H RE is illustrated as reference information, but is not limited thereto, and the reference value for each of the width and the inclination may be further illustrated.
  • the outline CT IO of the test object IO is shown.
  • Image processing indicating good is performed to form an image-processed outline (ICT IO ).
  • ICT IO image-processed outline
  • FIG. 8 the image processed outline ICT IO is indicated by a solid black line, but may be indicated by a solid blue line.
  • reference numeral H RE denotes a reference value for the height.
  • the reference value for the height H RE is illustrated in FIG. 8 as reference information, the reference value for each of the width and the slope may be further illustrated.
  • the processor 130 determines that the height of the test object IO is poor NG and that the GOOD is good for each of the width and the inclination of the test object IO, it is illustrated in FIG. 9.
  • the image processing indicating the defect is performed on the outline CT IO of the inspection object IO to form the image processed outline ICT IO .
  • the image processed contour ICT IO is indicated by a solid black line, but may be indicated by a solid red line.
  • reference numeral H RE denotes a reference value for height.
  • the reference value for the height H RE is illustrated as the reference information, but is not necessarily limited thereto, and the reference value for each of the width and the slope may be further illustrated.
  • the outline CT of the test object IO is shown.
  • Image processing indicating good on IO is performed to form an image processed outline (ICT IO ).
  • ICT IO image processed outline
  • FIG. 10 the imaged contour ICT IO is displayed in shaded solid, but may be displayed in blue solid.
  • reference numeral RI RE denotes reference information and may be displayed in green stereo.
  • the processor 130 determines that the height NG is poor with respect to the height of the test object IO and is GOOD for each of the width and the inclination of the test object IO, it is illustrated in FIG. 11.
  • the image processing indicating the defect is performed on the outline CT IO of the inspection object IO to form the image processed outline ICT IO .
  • the image processed outline ICT IO in this example is displayed in shaded solid, but may be displayed in red solid.
  • reference numeral RI RE denotes reference information and may be displayed in green stereoscopic form.
  • the processor 130 controls the display of the image-processed contour and reference information (S310).
  • the processor 130 controls the image-processed contour ICT IO to be displayed on the output unit 140 by overlapping the reference information as illustrated in FIGS. 7 to 11.
  • the processor 130 controls the image-processed contour ICT IO to be displayed on the first display unit DP 1 of the output unit 140 by overlapping the reference information, as shown in FIG. 12.
  • the image processed contour ICT IO is controlled to be displayed on the second display unit DP 2 of the output unit 140 together with the reference value for each of the height, width, and inclination of the reference information.
  • FIG. 13 is a block diagram schematically showing the configuration of an inspection system 1300 according to a second embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • the inspection system 1300 includes a storage 1320.
  • the storage unit 1320 stores reference information for determining whether the test object is good or bad.
  • the test object includes, but is not necessarily limited to, a rear case for a mobile phone made of plastic or metal.
  • the storage unit 1320 may store image data of the test object acquired by the data obtaining unit 110.
  • the reference information includes reference values for determining good or bad for each of the height, width, and inclination of the test object IO.
  • Reference values for each of height, width, and inclination may be variously set according to the type of test object IO, test conditions, and so on, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the reference information may further include a reference value for determining good or bad for the appearance of the test object IO.
  • Reference values for appearance may be, but are not necessarily limited to, scratches, imprints, color deviations, cutting dimensions, perforations, and the like.
  • the reference value for the appearance may be set in various ways according to the type of the inspection object (IO), the inspection conditions, and the like, a detailed description thereof will be omitted.
  • the reference information may further include three-dimensional reference data of the test object IO.
  • the three-dimensional reference data includes, but is not limited to, three-dimensional design data (eg, CAD) or pre-photographed three-dimensional shape data. Since the 3D reference data may be variously set according to the type of the test object IO, the test conditions, and the like, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the inspection system 1300 further includes a processor 1330.
  • the processor 1330 detects an outline of the test object IO with respect to the image of the test object IO obtained by the measuring unit 110.
  • the processor 1330 determines whether the detected contour is good or bad based on the reference information stored in the storage unit 1320, and performs image processing on the contour according to whether or not it is good or bad.
  • the processor 1330 determines whether or not each of the height, width, and inclination of the test object IO is good or not based on the reference information stored in the storage 1320. Perform image processing on.
  • the image processing for the outline according to the present embodiment is the same as or similar to the image processing for the outline in the first embodiment, so detailed description thereof will be omitted.
  • the processor 1330 sets an inspection area with respect to the outline of the inspection object IO.
  • the processor 1330 may set a masking area within the set inspection area.
  • the masking area represents an area in which the inspection of the health status is not performed in the outline of the test object IO.
  • the processor 1330 compares the outline of the test object IO with the reference information stored in the storage 1320 based on the test area, determines whether the test object IO is good or not, and determines whether the test object IO is good or not. Perform image processing on the outline of).
  • Image processing for visualization may be performed using any one of a solid line, a plane, a mesh, a solid polygon, and a voxel.
  • a dot or a dashed line of a predetermined color (eg, red) for the outline of the test object IO is determined.
  • Image processing for visualization may be performed using any one of, solid lines, planes, meshes, solid polygons, and voxels.
  • the processor 1330 controls the image processed contour and the reference information to be displayed on the output unit 140.
  • the image processing for the outline in this embodiment is the same as or similar to the image processing for the outline in the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.

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Abstract

검사 대상체의 양호 및 불량 여부에 따라 검사 대상체의 윤곽에 대해 이미지 처리를 수행하고, 이미지 처리된 윤곽을 검사 대상체의 양호 및 불량 여부를 판단하기 위한 기준 정보와 중첩하여 표시하는 검사 시스템 및 검사 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 검사 시스템은, 검사 대상체에 광을 조사하여 검사 대상체의 이미지 데이터를 획득하는 데이터 획득부와, 검사 대상체의 이미지 데이터에 기초하여 검사 대상체의 윤곽을 검출하는 처리부와, 윤곽을 기준 정보와 중첩하여 표시하는 출력부를 포함하고, 처리부는, 기준 정보를 바탕으로 윤곽에 대한 양호 및 불량 여부를 판단하여 양호 및 불량 여부에 따라 윤곽에 대한 이미지 처리를 수행한다.

Description

검사 시스템 및 검사 방법
본 발명은 검사 분야에 관한 것으로, 특히 검사 대상체의 양호 또는 불량을 검사하는 검사 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 제품의 품질에 대한 소비자들의 기준이 나날이 높아지고 있어, 제품을 생산하는데 있어서 제조업자들은 제품의 생산 과정, 조립 과정, 중간 과정 및 최종 조립 완료 과정에서 불량품을 제거하기 위한 노력을 기울이고 있다. 제품의 불량을 제거하기 위해 다양한 검사 시스템을 이용하여 제품의 양호(GOOD or PASS) 및 불량(NG)을 검사하고 있다.
일반적으로, 검사 시스템은 투영부에서 형성된 패턴광을 제품, 즉 검사 대상체에 조사하고 촬상부에서 검사 대상체로부터 반사되는 광을 수광하여 검사 대상체의 이미지를 획득한다. 또한, 검사 시스템은 사전 설정된 기준 정보에 따라 검사 대상체의 이미지에 대해 검사를 수행하여, 검사 대상체에 대한 양부 여부, 즉 검사 대상체에 대한 양호 또는 불량을 판단한다.
종래에는 검사 대상체에 대한 검사 결과가 검사 시스템의 출력부를 통해 단순히 양호 또는 불량으로만 표시되었다. 이로 인해, 사용자는 출력부에 표시되는 검사 결과(즉, 양호 또는 불량)만으로 검사 대상체가 어떤 기준 정보에 적합하여 양호인 것으로 판단된 것인지, 또는 검사 대상체가 어떤 기준 정보에 적합하지 않아 불량인 것으로 판단된 것인지 용이하게 판별하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 검사 대상체의 양부 여부에 따라 검사 대상체의 윤곽에 대해 이미지 처리를 수행하고, 이미지 처리된 윤곽을 검사 대상체의 양호 및 불량 여부를 판단하기 위한 기준 정보와 중첩하여 표시하는 검사 시스템 및 검사 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 검사 시스템은, 검사 대상체에 광을 조사하여 상기 검사 대상체의 이미지를 획득하는 측정부와, 상기 검사 대상체의 이미지에 대해 상기 검사 대상체의 윤곽을 검출하는 처리부와, 상기 윤곽을 기준 정보와 중첩하여 표시하는 출력부를 포함하고, 상기 처리부는, 상기 기준 정보를 바탕으로 상기 윤곽에 대한 양호 및 불량 여부를 판단하여 상기 양호 및 불량 여부에 따라 상기 윤곽에 대한 이미지 처리를 수행한다.
일 실시예에 있어서, 상기 기준 정보는 상기 검사 대상체의 높이, 폭 및 경사 중 적어도 하나에 대한 양호 또는 불량을 판단하기 위한 기준치를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 출력부는, 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보와 중첩하여 표시하기 위한 제1 표시부와, 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보의 높이 및 폭 각각에 대해 상기 기준치와 함께 표시하기 위한 제2 표시부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 기준 정보는 상기 검사 대상체의 경사에 대한 양호 및 불량을 판단하기 위한 기준치를 더 포함하고, 상기 처리부는 상기 윤곽에 2개의 기준점을 설정하고, 상기 2개의 기준점을 지나는 직선의 경사를 구하고, 상기 직선의 경사와 상기 기준 정보를 비교하여 상기 검사 대상체의 양호 및 불량 여부를 판단한다.
일 실시예에 있어서, 상기 출력부는, 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보와 중첩하여 표시하기 위한 제1 표시부와, 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보의 높이, 폭 및 경사 각각에 대해 상기 기준치와 함께 표시하기 위한 제2 표시부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 표시부는 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보와 중첩하여 3차원으로 표시하고, 상기 제2 표시부는 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보의 높이, 폭 및 경사 각각에 대해 상기 기준치와 함께 2차원으로 표시한다.
다른 실시예에 따른 검사 대상체의 검사 방법은, 검사 대상체에 광을 조사하여 상기 검사 대상체의 이미지를 획득하는 단계와, 상기 검사 대상체의 이미지에 대해 상기 검사 대상체의 윤곽을 검출하는 단계와, 기준 정보를 바탕으로 상기 윤곽에 대한 양호 및 불량 여부를 판단하여 상기 양호 및 불량 여부에 따라 상기 윤곽에 대한 이미지 처리를 수행하는 단계와, 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보와 중첩하여 표시하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 기준 정보는 상기 검사 대상체의 높이, 폭 및 경사 중 적어도 하나에 대한 양호 및 불량을 판단하기 위한 기준치를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보와 중첩하여 표시하는 단계는, 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보의 높이 및 폭 각각에 대해 상기 기준치와 함께 표시하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 윤곽에 대한 이미지 처리를 수행하는 단계는, 상기 검사 대상체의 윤곽에 2개의 기준점을 설정하는 단계와, 상기 2개의 기준점을 지나는 직선의 경사를 구하는 단계와, 상기 직선의 경사와 상기 기준 정보를 비교하여 상기 검사 대상체의 양호 및 불량 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보와 중첩하여 표시하는 단계는, 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보의 높이, 폭 및 경사 각각에 대해 상기 기준치와 함께 표시하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은 검사 대상체의 양부 여부에 따라 검사 대상체의 윤곽에 대해 이미지 처리를 수행하여 표시할 수 있어, 사용자가 검사 대상체의 양부 여부를 용이하게 판단할 수 있다.
또한, 본 발명은 이미지 처리된 윤곽을 검사 대상체의 양부 여부를 판단하기 위한 기준 정보와 중첩하여 표시할 수 있어, 검사 대상체가 어떤 기준 정보에 적합하고 어떤 기준 정보에 적합하지 않는지를 사용자가 용이하게 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 검사 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 획득부의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 기준 정보를 바탕으로 검사 대상체에 대한 양부 여부를 판단하여 이미지 처리를 수행하는 절차를 나타낸 흐름도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 윤곽의 높이에 대한 양부 여부를 판단하는 예를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 윤곽의 폭에 대한 양부 여부를 판단하는 예를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 윤곽의 경사에 대한 양부 여부를 판단하는 예를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이미지 처리된 윤곽과 기준 정보를 표시하는 일례를 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이미지 처리된 윤곽과 기준 정보를 표시하는 다른 예를 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이미지 처리된 윤곽과 기준 정보를 표시하는 또 다른 예를 나타낸 예시도.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이미지 처리된 윤곽과 기준 정보를 표시하는 또 다른 예를 나타낸 예시도.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이미지 처리된 윤곽과 기준 정보를 표시하는 또 다른 예를 나타낸 예시도.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이미지 처리된 윤곽과 기준 정보를 표시하는 또 다른 예를 나타낸 예시도.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 검사 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
(제1 실시예)
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 검사 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 검사 시스템(100)은 데이터 획득부(110)를 포함한다.
데이터 획득부(110)는 검사 대상체(IO)에 광을 조사하고, 검사 대상체에 의해 반사된 광을 수광하여 검사 대상체의 이미지 데이터를 획득한다. 본 실시예에 있어서, 검사 대상체는 인쇄회로기판의 부품과 솔더의 접합부인 솔더 조인트를 포함하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 획득부(110)를 개략적으로 나타낸 설명도이다. 도 2를 참조하면, 데이터 획득부(110)는 투영부(210-1, 210-2)를 포함한다. 투영부(210-1, 210-2)는 검사 대상체(IO)의 제1 이미지 데이터를 얻기 위한 패턴 조명을 검사 대상체(IO)에 조사한다. 제1 이미지 데이터는 격자 패턴 이미지 데이터를 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 사인파형(sine wave)을 측정할 수 있는 다양한 패턴이 사용될 수 있다.
일실시예에 있어서, 투영부(210-1, 210-2)는 광을 발생시키기 위한 광원(도시하지 않음), 광원으로부터의 광을 패턴 조명으로 변환시키기 위한 격자 소자(도시하지 않음), 격자 소자를 피치 이송시키기 위한 격자 이송 기구(도시하지 않음) 및 격자 소자에 의해 변환된 패턴 조명을 검사 대상체(IO)에 투영시키기 위한 투영 렌즈(도시하지 않음)를 포함한다. 여기서, 격자 소자는 패턴 조명의 위상 천이를 위해 PZT 엑추에이터(piezo actuator) 등의 격자 이송 기구를 통해 소정의 거리(예를 들어, 2π/N(N은 2 이상의 자연수))만큼씩 이송될 수 있다. 이와 달리, 격자 소자 및 격자 이송 기구를 이용하는 대신, 액정 표시 장치의 영상을 이용하여 위상 천이된 패턴광을 조사할 수도 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 위상 천이된 패턴광을 조사할 수 있는 한 다른 수단으로 구현하는 것도 가능하다.
투영부(210-1, 210-2)는 원주 방향을 따라 일정한 각도로 이격되도록 복수개 설치될 수 있다. 투영부(210-1, 210-2)는 검사 대상체(IO)에 대해 일정한 각도로 기울어지게 설치되어, 복수의 방향으로부터 소정의 경사각(θ)으로 검사 대상체(IO)에 패턴 조명을 조사한다.
데이터 획득부(110)는 조명부(220)를 더 포함한다. 조명부(220)는 검사 대상체(IO)의 제2 이미지 데이터를 얻기 위해 상이한 컬러를 갖는 적어도 2개의 광을 검사 대상체(IO)에 조사한다. 제2 이미지 데이터는 평면 컬러 이미지 데이터를 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
일실시예에 있어서, 조명부(220)는 제1 컬러광을 제1 경사각(θ1)으로 검사 대상체(IO)에 조사하기 위한 제1 조명부(221), 제2 컬러광을 제2 경사각(θ2)으로 검사 대상체(IO)에 조사하기 위한 제2 조명부(222), 및 제3 컬러광을 제3 경사각(θ3)으로 검사 대상체(IO)에 조사하기 위한 제3 조명부(223)를 포함한다. 여기서, 제1 경사각(θ1)은 투영부(210-1, 210-2)의 경사각(θ)보다 작고, 제2 경사각(θ2) 및 제3 경사각(θ3)은 투영부(210-1, 210-2)의 경사각(θ)보다 클 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 컬러광은 상이한 컬러를 가지며, 예를 들어, 각각 적색, 녹색 및 청색의 컬러를 가질 수 있다.
일실시예에 있어서, 제1 조명부(221), 제2 조명부(222) 및 제3 조명부(223)는 각각 링 형상 또는 정육각형 등의 다각형 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 LED 조명이 연속적으로 배치되어 각각 링 형상의 단색 조명을 발생시킬 수 있다.
일실시예에 있어서, 제1 경사각(θ1)은 제1 컬러광이 검사 대상체(IO)에 거의 수직으로 조사되도록, 예를 들어 0° 내지 10°로 설정될 수 있다. 이 경우, 제1 조명부(221)는 후술하는 촬상부(230)에 대해 동축(coaxial) 조명이 될 수 있다. 또한, 제1 조명부(221)는 링 형상을 갖지 않을 수 있으며, 기구적 배치 설계의 적정성에 따라, 제1 조명부(221)는 촬상부(230)의 주위에 배치되며 제1 조명부(221)에서 발생된 광이 수직 하방으로 조사되도록 광 경로를 변경하는 미러(mirror)(도시하지 않음) 또는 빔스플리터(beam splitter)(도시하지 않음) 등을 채용할 수 있다. 이 경우, 제1 조명부(221)에서 조사되는 광의 경사각은 검사 대상체(IO)의 평면에 수직한 법선을 기준으로, 예를 들어 85° 내지 95°로 설정될 수 있고, 미러 또는 빔스플리터를 경유하여 검사 대상체(IO)에 조사되는 제1 경사각(θ1)은 전술한 바와 동일하게, 예를 들어 0° 내지 10°로 설정될 수 있다.
데이터 획득부(110)는 촬상부(230)를 더 포함한다. 촬상부(230)는 투영부(210-1. 210-2)로부터 조사되어 검사 대상체(IO)에 의해 반사된 광을 수광하여 검사 대상체(IO)에 대한 제1 이미지 데이터를 획득한다. 또한, 촬상부(230)는 조명부(220)로부터 조사되어 검사 대상체(IO)에 의해 반사된 광을 수광하여 검사 대상체(IO)에 대한 제2 이미지 데이터를 획득한다. 일례로서, 촬상부(230)는 검사 대상체(IO)로부터 수직한 상부 위치에 설치될 수 있다. 다른 예로서, 촬상부(230)는 검사 대상체(IO)로부터 수직한 상부 위치와, 원주 방향을 따라 일정한 각도로 이격되고 상부 위치보다 아래의 위치에 복수개 설치될 수 있다. 또 다른 예로서, 촬상부(230)가 원주 방향을 따라 일정한 각도로 이격되고 상부 위치보다 아래의 위치에 복수개 설치된 상태에서, 검사 대상체(IO)로부터 수직한 상부 위치에는 투영부가 설치될 수 있다. 이 경우 투영부에서 검사 대상체(IO)에 조사되어 반사된 광을 복수의 촬상부가 촬상할 수 있다. 또한, 투영부와 검사 대상체(IO) 사이에 빔스플리터를 통해 촬상부가 더 설치될 수 있다.
촬상부(230)는 CCD(charge coupled device) 카메라 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 카메라를 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
데이터 획득부(110)는 스테이지(240)를 더 포함한다. 스테이지(240)는 검사 대상체(IO)를 지지 및 고정한다. 일실시예에 있어서, 스테이지(240)는 검사 대상체(IO)의 일단부를 지지 및 고정하도록 동작하는 제1 스테이지(도시하지 않음)와, 검사 대상체(IO)의 타단부를 지지 및 고정하도록 동작하는 제2 스테이지(도시하지 않음)를 포함한다.
도 2에 도시된 데이터 획득부(110)는 검사 대상체(IO)에 해당하는 2차원 또는 3차원 이미지 데이터를 획득하는 검사 장치들 중 하나의 실시예를 나타낸 것이므로, 데이터 획득부(110)가 반드시 도 2에 나타낸 형태로 한정되는 것이 아님에 주의하여야 한다.
다시 도 1을 참조하면, 검사 시스템(100)은 저장부(120)를 더 포함한다. 저장부(120)는 검사 대상체(IO)의 양호(GOOD) 또는 불량(NG)을 판단하기 위한 기준 정보를 저장한다. 또한, 저장부(120)는 데이터 획득부(110)에서 획득된 이미지 데이터를 저장할 수도 있다.
일실시예에 있어서, 기준 정보는 검사 대상체(IO)의 높이에 대해 양호 또는 불량을 판단하기 위한 기준치를 포함한다. 일례로서, 검사 대상체(IO)의 높이에 대한 기준치는 상한 또는 하한의 단일 기준치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상한 기준치는 솔더의 과납을 판단하기 위한 기준치이며, 하한 기준치는 솔더의 미납을 판단하기 위한 기준치일 수 있다. 다른 예로서, 검사 대상체(IO)의 높이에 대한 기준치는 상한 및 하한의 이중 기준치를 포함할 수 있다. 높이에 대한 기준치는 검사 대상체(IO)의 종류, 검사 조건 등에 따라 다양하게 설정될 수 있으므로, 본 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.
다른 실시예에 있어서, 기준 정보는 검사 대상체(IO)의 폭에 대해 양호 또는 불량을 판단하기 위한 기준치를 더 포함할 수 있다. 일례로서, 검사 대상체(IO)의 폭에 대한 기준치는 검사 대상체(IO)의 중심을 기준으로 좌측 및 우측 각각에 대한 상한 또는 하한의 단일 기준치를 포함한다. 예를 들면, 상한 기준치는 솔더의 과납을 판단하기 위한 기준치이며, 하한 기준치는 솔더의 미납을 판단하기 위한 기준치일 수 있다. 다른 예로서, 검사 대상체(IO)의 폭에 대한 기준치는 검사 대상체(IO)의 중심을 기준으로 좌측 및 우측 각각에 대한 상한 및 하한의 이중 기준치를 포함한다. 폭에 대한 기준치는 검사 대상체(IO)의 검사 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있으므로, 본 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.
또 다른 실시예에 있어서, 기준 정보는 검사 대상체(IO)의 경사(slope)에 대해 양호 또는 불량을 판단하기 위한 기준치를 더 포함할 수 있다. 경사에 대한 기준치는 검사 대상체(IO)의 검사 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있으므로, 본 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.
검사 시스템(100)은 처리부(130)를 더 포함한다. 처리부(130)는 데이터 획득부(110)에서 획득된 이미지 데이터에 기초하여 검사 대상체(IO)의 이미지를 형성한다. 또한, 처리부(130)는 검사 대상체(IO)의 이미지에 대해 검사 대상체(IO)의 윤곽을 검출한다. 또한, 처리부(130)는 저장부(120)에 저장된 기준 정보를 바탕으로, 검출된 윤곽에 대한 양부(양호 또는 불량) 여부를 판단하여, 양부 여부에 따라 윤곽에 대한 이미지 처리를 수행한다. 또한, 처리부(130)는 기준 정보를 사전 설정된 색상의 점, 파선, 괘선, 실선, 면, 메쉬(mesh), 입체다각형 및 복셀(voxel) 중 어느 하나를 이용하여 시각화하기 위한 이미지 처리를 수행할 수도 있다. 처리부(130)의 동작에 대해서는 아래에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
검사 시스템(100)은 출력부(140)를 더 포함한다. 출력부(140)는 검사 대상체(IO)의 윤곽을 기준 정보와 중첩하여 표시한다. 또한, 출력부(140)는 처리부(130)에서 형성된 검사 대상체(IO)의 이미지를 표시할 수도 있다.
일실시예에 있어서, 출력부(140)는 처리부(130)에서 이미지 처리된 윤곽을 기준 정보와 중첩하여 표시하기 위한 표시부(도시하지 않음)를 포함한다. 처리부(130)에서 이미지 처리된 윤곽은 3차원으로 표시될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 출력부(140)는 처리부(130)에서 이미지 처리된 윤곽을 기준 정보와 중첩하여 표시하기 위한 제1 표시부(DP1; 도 12 참조), 및 처리부(130)에서 이미지 처리된 윤곽을 기준 정보의 높이 및 폭 각각에 대해 기준치와 함께 표시하기 위한 제2 표시부(DP2; 도 12 참조)를 포함한다. 이미지 처리된 윤곽은 2차원 또는 3차원으로 표시될 수 있다. 또한, 제1 표시부(DP1)의 경우 이미지 처리된 윤곽과 중첩하여 표시되는 기준 정보에는 높이 및 폭에 대한 기준치가 함께 표시될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 출력부(140)는 처리부(130)에서 이미지 처리된 윤곽을 기준 정보와 중첩하여 표시하기 위한 제1 표시부(DP1), 및 처리부(130)에서 이미지 처리된 윤곽을 기준 정보의 높이, 폭 및 경사 각각에 대해 기준치와 함께 표시하기 위한 제2 표시부(DP2)를 포함한다. 이미지 처리된 윤곽은 2차원 또는 3차원으로 표시될 수 있다. 제1 표시부(DP1)의 경우 이미지 처리된 윤곽과 중첩하여 표시되는 기준 정보에는 높이, 폭 및 경사에 대한 기준치가 동시에 표시될 수 있다.
검사 시스템(100)은 이송부(150)를 더 포함한다. 이송부(150)는 검사 대상체(IO)를 데이터 획득부부(110)로 이송하여 데이터 획득부(110)가 검사 대상체(IO)의 이미지 데이터를 획득할 수 있도록 한다. 이송부(150)는 컨베이어(도시하지 않음) 등을 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 도 3 내지 도 12를 참조하여 본 실시예에 따른 처리부(130)의 동작에 대해 상세하게 설명한다. 본 실시예에 있어서, 설명의 편의상 검사 대상체(IO)는 인쇄회로기판의 부품에 도포된 솔더인 것으로 가정한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 기준 정보를 바탕으로 검사 대상체(IO)에 대한 양부 여부를 판단하여 이미지 처리를 수행하는 절차를 보이는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 처리부(130)는 검사 대상체(IO)의 이미지 데이터에 기초하여 검사 대상체(IO)의 윤곽을 검출한다(S302).
일실시예에 있어서, 처리부(130)는 촬상부(110)에서 획득된 제1 이미지 데이터에 기초하여 제1 이미지를 형성하고, 제1 이미지로부터 명도 정보를 획득한다. 또한, 처리부(130)는 촬상부(110)에서 획득된 제2 이미지 데이터에 기초하여 제2 이미지를 형성하고, 제2 이미지로부터 색상 정보를 획득한다. 이때, 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성하여 합성 이미지를 형성하고, 합성 이미지로부터 명도 정보 및 색상 정보를 획득할 수 있다. 이어서, 처리부(130)는 제1 이미지 및 제2 이미지의 합성 이미지 상에 검사 영역을 설정하고, 설정된 검사 영역내에서 픽셀값의 변화를 검출한다. 즉, 처리부(130)는 설정된 검사 영역내에서 픽셀의 색상이 제1 컬러에서 제2 컬러로 변화하는 구간을 설정한다. 이어서, 처리부(130)는 설정된 구간에서 픽셀별 색상의 변화 및 픽셀별 명도의 변화를 검출한다. 이어서, 처리부(130)는 픽셀별 색상의 변화 및 픽셀별 명도의 변화에 기초하여 검사 대상체(IO)의 윤곽을 검출한다.
이때, 처리부(130)는 검사 대상체(IO)의 설계정보(예컨대, CAD)를 저장하고 있을 수 있으며, 데이터 획득부(110)에서 획득된 3차원 형상 정보와 설계정보의 비교를 통해 검사 대상체(IO)의 윤곽을 검출할 수도 있다.
전술한 실시예에서는 검사 대상체(IO)에 해당하는 이미지에서 픽셀별 색상 및 명도의 변화에 기초하여 검사 대상체(IO)의 윤곽을 검출하는 것으로 설명하였지만, 이는 검사 대상체(IO)의 윤곽을 검출할 수 있는 실시예들 중 어느 하나의 실시예를 나타낸 것이므로, 반드시 전술한 방법으로 한정되는 것이 아님에 주의하여야 한다.
다시 도 3을 참조하면, 처리부(130)는 검출된 윤곽과 저장부(120)에 저장된 기준 정보를 비교하여(S304), 검사 대상체(IO)의 윤곽에 대해 양부 여부를 판단한다(S306).
일실시예에 있어서, 처리부(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 검출된 윤곽(CTIO)에 기초하여, 검사 대상체(IO)의 중심을 기준으로 소정 크기의 높이 검사 영역(HIA)을 설정한다. 처리부(130)는 높이 검사 영역(HIA)내에서 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)의 높이와 기준 정보의 높이에 대한 기준치(HRE)를 비교하여 검사 대상체(IO)의 높이에 대한 양부 여부, 즉 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)의 높이에 대한 양부 여부를 판단한다. 도 4에서는 높이에 대한 기준치(HRE)가 단일 기준치인 것으로 도시하였지만, 반드시 이에 한정되지 않고 상한 및 하한의 이중 기준치일 수도 있다.
또한, 처리부(130)는 도 5에 도시된 바와 같이, 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)의 폭을 검출하고, 검출된 윤곽(CTIO)의 폭과 기준 정보의 폭에 대한 기준치(WRE)와 비교하여 검사 대상체(IO)의 폭에 대한 양부 여부, 즉 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)의 폭에 대한 양부 여부를 판단한다. 도 5에서는 폭에 대한 기준치(WRE)가 검사 대상체(IO)의 중심을 기준으로 좌측 및 우측 각각에 대한 단일 기준치인 것으로 도시하였지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 검사 대상체(IO)의 중심을 기준으로 좌측 및 우측 각각에 대한 상한 및 하한의 이중 기준치일 수도 있다.
또한, 처리부(130)는 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)에 적어도 1개의 기준점을 설정하고, 설정된 기준점에 대한 경사를 산출한다. 일례로서, 처리부(130)는 도 6에 도시된 바와 같이, 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)의 끝점(EP)을 기준으로 제1 거리 이격된 위치에 제1 기준점(RP1)을 설정하고, 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)의 끝점(EP)을 기준으로 제2 거리 이격된 위치에 제2 기준점(RP2)을 설정한다. 제1 거리는 제2 거리보다 짧은 거리이다. 처리부(130)는 제1 기준점(RP1)과 제2 기준점(RP2)이 지나는 직선의 경사를 산출한다. 다른 예로서, 처리부(130)는 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)의 끝점(EP)을 기준으로 소정 거리 이격된 위치에 1개의 기준점을 설정하고, 설정된 기준점에 대해 순간 경사(기울기)를 산출한다. 처리부(130)는 산출된 경사와 기준 정보의 경사에 대한 기준치(SRE)를 비교하여, 검사 대상체(IO)의 경사에 대한 양부 여부, 즉 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)의 경사에 대한 양부 여부를 판단한다.
다시 도 3을 참조하면, 처리부(130)는 검사 대상체(IO)의 양부 여부에 따라 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)에 대한 이미지 처리를 수행한다(S308). 일실시예에 있어서, 처리부(130)는 검사 대상체(IO)의 양부 여부에 따라 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)에 대해 사전 설정된 색상의 점, 파선, 괘선, 실선, 면, 메쉬, 입체다각형 및 복셀 중 어느 하나를 이용하여 시각화하기 위한 이미지 처리를 수행한다.
일례로서, 처리부(130)는 검사 대상체(IO)의 높이, 폭 및 경사 각각에 대해 양호(GOOD)인 것으로 판단한 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)에 대해 양호를 나타내는 이미지 처리를 수행하여, 이미지 처리된 윤곽(ICTIO)을 형성한다. 도 7에 있어서, 이미지 처리된 윤곽(ICTIO)은 흑색의 파선으로 표시되었지만, 청색의 파선으로 표시될 수 있다. 도 7에 있어서, 도면부호 HRE는 높이에 대한 기준치를 나타낸다. 도 7에서는 기준 정보로서 높이(HRE)에 대한 기준치를 도시하였지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 폭 및 경사 각각에 대한 기준치를 더 도시할 수도 있다.
다른 예로서, 처리부(130)는 검사 대상체(IO)의 높이, 폭 및 경사 각각에 대해 양호(GOOD)인 것으로 판단한 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)에 대해 양호를 나타내는 이미지 처리를 수행하여, 이미지 처리된 윤곽(ICTIO)을 형성한다. 도 8에 있어서, 이미지 처리된 윤곽(ICTIO)은 흑색의 실선으로 표시되었지만, 청색의 실선으로 표시될 수 있다. 도 8에 있어서, 도면부호 HRE는 높이에 대한 기준치를 나타낸다. 도 8에서도 기준 정보로서 높이(HRE)에 대한 기준치를 도시하였지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 폭 및 경사 각각에 대한 기준치를 더 도시할 수도 있다.
또 다른 예로서, 처리부(130)는 검사 대상체(IO)의 높이에 대해 불량(NG)이고, 검사 대상체(IO)의 폭 및 경사 각각에 대해 양호(GOOD)인 것으로 판단한 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)에 대해 불량을 나타내는 이미지 처리를 수행하여, 이미지 처리된 윤곽(ICTIO)을 형성한다. 도 9에 있어서, 이미치 처리된 윤곽(ICTIO)은 흑색의 실선으로 표시되었지만, 적색의 실선으로 표시될 수 있다. 도 9에 있어서, 도면부호 HRE는 높이에 대한 기준치를 나타낸다. 도 9에서도 기준 정보로서 높이(HRE)에 대한 기준치를 도시하였지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 폭 및 경사 각각에 대한 기준치를 더 도시할 수도 있다.
또 다른 예로서, 처리부(130)는 검사 대상체(IO)의 높이, 폭 및 경사 각각에 대해 양호(GOOD)인 것으로 판단한 경우, 도 10에 도시된 바와 같이, 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)에 대해 양호를 나타내는 이미지 처리를 수행하여, 이미지 처리된 윤곽(ICTIO)을 형성한다. 도 10에 있어서, 이미지 처리된 윤곽(ICTIO)은 음영이 진 입체로 표시되었지만, 청색의 입체로 표시될 수 있다. 도 10에 있어서, 도면부호 RIRE는 기준 정보를 나타내며, 녹색의 입체로 표시될 수 있다.
또 다른 예로서, 처리부(130)는 검사 대상체(IO)의 높이에 대해 불량(NG)이고, 검사 대상체(IO)의 폭 및 경사 각각에 대해 양호(GOOD)인 것으로 판단한 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 검사 대상체(IO)의 윤곽(CTIO)에 대해 불량을 나타내는 이미지 처리를 수행하여, 이미지 처리된 윤곽(ICTIO)을 형성한다. 본 예에서의 이미지 처리된 윤곽(ICTIO)은 음영이 진 입체로 표시되었지만, 적색의 입체로 표시될 수 있다. 도 11에 있어서, 도면부호 RIRE는 기준 정보를 나타내며, 녹색의 입체로 표시될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 처리부(130)는 이미지 처리된 윤곽과 기준 정보의 표시를 제어한다(S310). 일실시예에 있어서, 처리부(130)는 도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이 이미지 처리된 윤곽(ICTIO)이 기준 정보와 중첩되어 출력부(140)에 표시되도록 제어한다. 다른 실시예에 있어서, 처리부(130)는 도 12에 도시된 바와 같이, 이미지 처리된 윤곽(ICTIO)이 기준 정보와 중첩되어 출력부(140)의 제1 표시부(DP1)에 표시되도록 제어하고, 이미지 처리된 윤곽(ICTIO)이 기준 정보의 높이, 폭 및 경사 각각에 대해 기준치와 함께 출력부(140)의 제2 표시부(DP2)에 표시되도록 제어한다.
(제2 실시예)
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 검사 시스템(1300)의 구성을 개략적으로 보이는 블록도이다. 본 실시예에서는 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
도 13을 참조하면, 검사 시스템(1300)은 저장부(1320)를 포함한다. 저장부(1320)는 검사 대상체의 양호 또는 불량을 판단하기 위한 기준 정보를 저장한다. 본 실시예에 있어서, 검사 대상체는 플라스틱 또는 금속 재질로 이루어진 휴대전화용 리어 케이스를 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 저장부(1320)는 데이터 획득부(110)에서 획득된 검사 대상체의 이미지 데이터를 저장할 수도 있다.
일실시예에 있어서, 기준 정보는 검사 대상체(IO)의 높이, 폭 및 경사 각각에 대해 양호 또는 불량을 판단하기 위한 기준치를 포함한다. 높이, 폭 및 경사 각각에 대한 기준치는 검사 대상체(IO)의 종류, 검사 조건 등에 따라 다양하게 설정될 수 있으므로, 본 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.
다른 실시예에 있어서, 기준 정보는 검사 대상체(IO)의 외관에 대한 양호 또는 불량을 판단하기 위한 기준치를 더 포함할 수 있다. 외관에 대한 기준치는 스크래치, 찍힘, 색상 편차, 커팅 치수, 천공 등에 대한 기준치일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 외관에 대한 기준치는 검사 대상체(IO)의 종류, 검사 조건 등에 따라 다양하게 설정될 수 있으므로, 본 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.
또 다른 실시예에 있어서, 기준 정보는 검사 대상체(IO)의 3차원 기준 데이터를 더 포함할 수 있다. 3차원 기준 데이터는 3차원 설계 데이터(예컨대, CAD) 또는 기 촬상된 3차원 형상 데이터 등을 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 3차원 기준 데이터는 검사 대상체(IO)의 종류, 검사 조건 등에 따라 다양하게 설정될 수 있으므로, 본 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.
검사 시스템(1300)은 처리부(1330)를 더 포함한다. 처리부(1330)는 측정부(110)에서 획득된 검사 대상체(IO)의 이미지에 대해 검사 대상체(IO)의 윤곽을 검출한다. 또한, 처리부(1330)는 저장부(1320)에 저장된 기준 정보를 바탕으로, 검출된 윤곽에 대한 양부 여부를 판단하여 양부 여부에 따라 윤곽에 대한 이미지 처리를 수행한다.
일실시예에 있어서, 처리부(1330)는 저장부(1320)에 저장된 기준 정보를 바탕으로, 검사 대상체(IO)의 높이, 폭 및 경사 각각에 대한 양부 여부를 판단하여 검사 대상체(IO)의 윤곽에 대한 이미지 처리를 수행한다. 본 실시예에 따른 윤곽에 대한 이미지 처리는 제1 실시예에서의 윤곽에 대한 이미지 처리와 동일 또는 유사하므로 본 실시예에서 상세한 설명은 생략한다.
다른 실시예에 있어서, 처리부(1330)는 검사 대상체(IO)의 윤곽에 대해 검사 영역을 설정한다. 한편, 처리부(1330)는 설정된 검사 영역 내에 마스킹 영역을 설정할 수도 있다. 마스킹 영역은 검사 대상체(IO)의 윤곽에서 양부 여부의 검사를 수행하지 않는 영역을 나타낸다. 처리부(1330)는 검사 영역을 기준으로, 저장부(1320)에 저장된 기준 정보와 검사 대상체(IO)의 윤곽을 비교하여 검사 대상체(IO)의 양부 여부를 판단하여 양부 여부에 따라 검사 대상체(IO)의 윤곽에 대한 이미지 처리를 수행한다. 일례로서, 처리부(1330)는 검사 대상체(IO)의 윤곽에 대해 양호(GOOD)인 것으로 판단한 경우, 검사 대상체(IO)의 윤곽에 대해 사전 설정된 색상(예를 들어, 청색)의 점, 파선, 실선, 면, 메쉬, 입체다각형 및 복셀 중 어느 하나를 이용하여 시각화하기 위한 이미지 처리를 수행할 수 있다. 다른 예로서, 처리부(1330)는 검사 대상체(IO)의 윤곽에 대해 불량(NG)인 것으로 판단한 경우, 검사 대상체(IO)의 윤곽에 대해 사전 설정된 색상(예를 들어, 적색)의 점, 파선, 실선, 면, 메쉬, 입체다각형 및 복셀 중 어느 하나를 이용하여 시각화하기 위한 이미지 처리를 수행할 수 있다. 처리부(1330)는 이미지 처리된 윤곽과 기준 정보가 중첩되어 출력부(140)에 표시되도록 제어한다. 본 실시예에서의 윤곽에 대한 이미지 처리는 제1 실시예에서의 윤곽에 대한 이미지 처리와 동일 또는 유사하므로 본 실시예에서 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었으나, 당업자라면 첨부한 청구 범위의 사항 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 검사 시스템으로서,
    검사 대상체에 광을 조사하여 상기 검사 대상체의 이미지를 획득하는 측정부와,
    상기 검사 대상체의 이미지에 대해 상기 검사 대상체의 윤곽을 검출하는 처리부와,
    상기 윤곽을 기준 정보와 중첩하여 표시하는 출력부
    를 포함하고,
    상기 처리부는, 상기 기준 정보를 바탕으로 상기 윤곽에 대한 양호 및 불량 여부를 판단하여 상기 양호 및 불량 여부에 따라 상기 윤곽에 대한 이미지 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기준 정보는 상기 검사 대상체의 높이, 폭 및 경사 중 적어도 하나에 대한 양호 또는 불량을 판단하기 위한 기준치를 포함하는 검사 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 출력부는,
    상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보와 중첩하여 표시하기 위한 제1 표시부와,
    상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보의 높이 및 폭 각각에 대해 상기 기준치와 함께 표시하기 위한 제2 표시부
    를 포함하는 검사 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 기준 정보는 상기 검사 대상체의 경사에 대한 양호 및 불량을 판단하기 위한 기준치를 더 포함하고, 상기 처리부는 상기 윤곽에 2개의 기준점을 설정하고, 상기 2개의 기준점을 지나는 직선의 경사를 구하고, 상기 직선의 경사와 상기 기준 정보를 비교하여 상기 검사 대상체의 양호 및 불량 여부를 판단하는 검사 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 출력부는
    상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보와 중첩하여 표시하기 위한 제1 표시부와,
    상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보의 높이, 폭 및 경사 각각에 대해 상기 기준치와 함께 표시하기 위한 제2 표시부
    를 포함하는 검사 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 표시부는 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보와 중첩하여 3차원으로 표시하고, 상기 제2 표시부는 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보의 높이, 폭 및 경사 각각에 대해 상기 기준치와 함께 2차원으로 표시하는 검사 시스템.
  7. 검사 대상체의 검사 방법으로서,
    검사 대상체에 광을 조사하여 상기 검사 대상체의 이미지를 획득하는 단계와,
    상기 검사 대상체의 이미지에 대해 상기 검사 대상체의 윤곽을 검출하는 단계와,
    기준 정보를 바탕으로 상기 윤곽에 대한 양호 및 불량 여부를 판단하여 상기 양호 및 불량 여부에 따라 상기 윤곽에 대한 이미지 처리를 수행하는 단계와,
    상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보와 중첩하여 표시하는 단계
    를 포함하는 검사 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기준 정보는 상기 검사 대상체의 높이, 폭 및 경사 중 적어도 하나에 대한 양호 및 불량을 판단하기 위한 기준치를 포함하는 검사 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보와 중첩하여 표시하는 단계는,
    상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보의 높이 및 폭 각각에 대해 상기 기준치와 함께 표시하는 단계
    를 더 포함하는 검사 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 윤곽에 대한 이미지 처리를 수행하는 단계는
    상기 검사 대상체의 윤곽에 2개의 기준점을 설정하는 단계와,
    상기 2개의 기준점을 지나는 직선의 경사를 구하는 단계와,
    상기 직선의 경사와 상기 기준 정보를 비교하여 상기 검사 대상체의 양호 및 불량 여부를 판단하는 단계
    를 포함하는 검사 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보와 중첩하여 표시하는 단계는
    상기 이미지 처리된 윤곽을 상기 기준 정보의 높이, 폭 및 경사 각각에 대해 상기 기준치와 함께 표시하는 단계
    를 더 포함하는 검사 방법.
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