KR0146875B1 - 원료야적 파일형상 인식방법 - Google Patents
원료야적 파일형상 인식방법Info
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Abstract
본 발명은 철강생산공정중 야적된 원료파일을 불출하는 리클레이머의 자동화를 위한 원료야적파일의 형상인식방법에 관한 것으로서, 거리센서를 이용하여 원료야적 파일을 3차원적으로 인식하므로서 원료야적 파일의 채취작업을 보다 용이하게 하고 나아가 리클레이머 작업의 원격제어 및자동화를 가능하게 하는 원료야적파일의 형상인식방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
본 발명은 원료야적 파일을 완전히 관찰할 수 있는 부위에 거리센서를 부착하는 단계; 상기 거리센서의 광학적 중심을 원점으로 하는 구좌표계를 만드는 단계; 상기 거리센서의 스캔에 의해 거리센서와 원료파일 표면까지의 거리를 측정하는 단계; 상기와 같이 측정한 거리 값에 상응하는 원료파일표면 부위를 상기 구좌표계에 표시하는 단계; 상기 구좌표계를 직각좌표계로 변환시킨 다음, 영상화하는 단계; 상기 영상을 보간하여 완전한 3차원의 영상지도를 만드는 단계; 및 상기 영상지도를 필터링한 다음, 좌표를 보정하여 최종 영상지도를 얻는 단계를 포함하여 구성되는 원료야적파일의 형상인식방법을 그 요지로 한다.
Description
제1도는 리클레이머를 사용하여 야적원료를 불출하는 과정을 나타내는 개략도,
제2도는 리클레이머 상단에 부착되어 있는 거리센서에 의해 원료야적파일과 거리센서와의 거리를 측정하는 과정을 나타내는 개략도,
제3도는 본 발명의 원료야적파일형상 인식방법의 블록도
제4도는 본 발명에 따라 원료야적 파일의 형상을 인식한 결과의 영상도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:원료파일 2:리클레이머
4:거리센서
본 발명은 철강생산공정중 야적된 원료파일(pile)을 불출하는 리클렝머의 자동화를 위한 원료야적 파일의 형상인식방법에 관한 것이다.
제철소에서는, 제 1도에 나타난 바와 같이, 철광석 원료를 야적장소에 적재한 후 이를 필요에 따라 일정량을 불출하기 위하여 원료채집용 버켓(2a)이 달려 있는 리클레이머(2)를 이용한다. 종래에는 철광석 원료를 불출하기 위해서는 리클레이머의 운전실에 작업자가 위치하여 원료야적파일(1)의 채취부위를 눈으로 확인하면서 운전하거나 리클레이머 비디오 카메라를 부착하고 이를 관제실의 모니터에서 관찰하면서 원격제어하는 방법이 있다. 그러나, 조정실에 작업자가 운전할 경우 작업실(3)과 채취부의 간의 거리가 40m 정도 멀 뿐 아니라 야간에는 조명장치를 가동해야 하며 눈이나 비가 올 때도 작업이 매우 곤란할 뿐 아니라 위험한 작업이 된다. 또한 비디오 카메라를 이용한 원격제어시에는 원료파일의 모양은 알 수 있으나 야적상태 및 거리를 알 수가 없으며 단지 작업자의 느낌으로 작업을 해야 하므로 숙달된 작업자가 필요한 단점이 있다.
이에 본 발명자들은 상기한 종래의 문제점들을 개선시키기 위하여 연구를 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로써, 본 발명은 거리센서를 이용하여 원료야적파일을 3차원적으로 인식하므로서 원료야적파일의 채취작업을 보다 용이하게 하고 나아가 리클레이머 작업의 원격제어 및 자동화를 가능하게 하는 원료야적파일의 형상인식 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.
본 발명은, 원료야적파일을 완전히 관찰할 수 있는 부위에 거리센서를 부착하는 단계;
상기 거리센서의 광학적 중심을 원점으로 하는 구좌표계를 만드는 단계;
거리센서의 스캔에 의해 거리센서와 원료파일 표면까지의 거리를 측정하는 단계;
상기와 같이 측정한 거리 값에 상응하는 원료파일표면 부위를 상기 구좌표계에 표시하는 단계;
상기 구좌표계를 직각좌표계로 변환시킨 다음, 영상화하는 단계;
상기 영상을 보간하여 완전한 3차원의 영상지도를 만드는 단계; 및
상기 영상지도를 필터링한 다음, 좌표를 보정하여 최종 영상지도를 얻는 단계를 포함하여 구성되는 원료야적파일의 형상인식방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 제 2-4도를 통해 상세히 설명한다.
본 발명에 따라 원료야적파일의 형상을 인식하기 위해서는 제 2도에 나타난 바와 같이, 우선 리클레이머의 작업실(3) 상단이나 기타야적파일을 완전히 볼 수 있는 장소에 거리센서(4)를 부착한다.
다음에, 거리센서의 광학적 중심을 원점으로 하고, 위도(θ), 경도() 및 거리(γ)로 구성되는, 구좌표계를 만든다.
다음에, 이 거리센서(4)의 스캔에 의해 거리센서와 야적원료파일 표면까지의 거리를 측정한다.
거리센서의 스캔에 의한 거리측정은 레이져빛이 물체에 갔다가 오는 시간을 이용하여 거리를 찾는 거리정보 추출기법 등을 이용할 수 있는데, 그 예로는 회전하는 거울이나 모터 등을 통해 회전시킴으로서 측정하는 방법 등을 들 수 있다.
다음에, 제 3도에 나타난 바와 같이, 거리정보추출부(5)에서, 상기와 같이 측정한 거리 값에 상응하는 원료파일 표면부위를 상기 구좌표계에 표시한다.
다음에, 좌표계 변환부(6)에서, 상기 구좌표계를 x, y, z 축으로 이루어지는 직각좌표계로 변환시킨 다음, 제 4도(a)와 같이 원료파일의 높이를 명암도로 나타내는 영상을 얻는다.
여기서, x, y는 상기 영상내의 u, v 평면이고, z는 명암도 값이 된다.
다음에, 상기와 같이 얻어진 영상으로부터는 원료파일의 형상을 인식하기가 어려우므로 보간화부(7)에서 상기 영상을 보간하여 제 4도(b)와 같이, x, y 축의 각 단위에 대한 z축값으로 이루어지는 완전한 3차원 영상지도(3차원 프로파일지도)를 얻는다.
상기 보간화부(7)에서 보간하는 과정은 다음과 같다.
즉, 보간전에 얻어진 영상지도에서 구좌표계의 위도(θ)가 고정되고 경도()가 변하는 두인접점사이에 명암도(Z)값이 변하는 점들을 연결하는 링킹(linking)을 실시하고, 링킹된 영상[제3도(b)]에서 x축으로 스캔하면서 연결되지 않은 점들은 양끝단의 z값에 대해 선형적인 z값을 가지는 보간을 함으로 파일형상에 대한 완전한 영상지도가 구성된다.
이 영상지도는 거리센서로부터 얻어진 거리정보의 가우시안 분포의 노이즈를 비롯한 노이즈의 제거 및 평활화 된 영상지도를 얻기 위해 필터링부(8)에서 저역필터링을 실시한다.
다음에, 좌표보정부(9)에서 좌표를 보정하여 제 4도(c)와 같이 최종적인 원료파일의 3차원 프로파일을 얻는다.
이러한 좌표보정은 다음과 같은 이유에 의해서 행하게 된다. 리클레이머의 붐의 각도오차나 이동오차 또는 스태핑 모터의 출발각도 오차가 발생될 수 있는데, 만약 이러한 오차가 발생되는 경우에는 영상지도에 많은 오차를 가져오게 된다.
따라서, 원료야적강의 가장자리에 있는 담이나 기타기준이 될 수 있는 물체를 이용하여 상기한 오차에 대한 보상을 해주게 된다.
만약, 야적장의 담을 이용할 경우에는 직선을 나타내는 루프에지(roop edge)를 찾고 이 에지에 대해 허브변환(Hough transform)을 적용한다.
여기서, 2개의 가장 많이 겹친 점을 찾고 다시 이를 역변환함으로써 영상의 좌표들이 회전되어 있거나 또는 이동(translation)되었을 경우 이에 대한 보정을 위해 2차원 회전 또는 이동을 실시한다.
이로부터 원료파일의 3차원 프로파일지도를 얻은 다음, 원료불출영역에 해당하는 부분만을 구분해낸다.
위과정을 통해 얻어진 영상지도에 대한 데이터는 정보전송부(10)에서 리클레이머 제어컴퓨터에 전송하거나 원격제어가 가능하도록 관제실에 시리얼 통신으로 전달한다.
원격제어시에는 전송된 원료야적파일의 3차원 프로파일을 보고 작업자가 리클레이머를 원격조작한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 야적원료의 불출작업시 비디오카메라로부터 얻어진 영상신호를 모니터에서 보면서 조종할 때 생기는 종래의 문제 즉 거리에 대한 정보가 없다는 점 등을 완전히 해결할 수 있고 관제실에서 원격운전할 경우보다 용이한 작업을 할 수 있는 효과가 있는 것이다.
Claims (1)
- 원료야적 파일을 완전히 관찰할 수 있는 부위에 거리센서를 부착하는 단계; 상기 거리센서의 광학적 중심을 원점으로 하는 구좌표계를 만드는 단계; 상기 거리센서의 스캔에 의해 거리센서와 원료파일 표면까지의 거리를 측정하는 단계; 상기와 같이 측정한 거리 값에 상응하는 원료파일표면 부위를 상기 구좌표계에 표시하는 단계; 상기 구좌표계를 직각좌표계로 변환시킨 다음, 영상화하는 단계; 상기 영상을 보간하여 완전한 3차원의 영상지도를 만드는 단계; 및 상기 영상지도를 필터링한 다음, 좌표를 보정하여 최종 영상지도를 얻는 단계를 포함하여 구성되는 원료야적파일의 형상인식방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940038258A KR0146875B1 (ko) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 원료야적 파일형상 인식방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940038258A KR0146875B1 (ko) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 원료야적 파일형상 인식방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR960025204A KR960025204A (ko) | 1996-07-20 |
| KR0146875B1 true KR0146875B1 (ko) | 1998-09-15 |
Family
ID=19404520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019940038258A KR0146875B1 (ko) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 원료야적 파일형상 인식방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0146875B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100959888B1 (ko) * | 2003-06-26 | 2010-05-27 | 두산중공업 주식회사 | 원료 하역기에서 무인 자동화 운전 시스템 및 방법 |
| KR101496416B1 (ko) * | 2013-09-24 | 2015-02-26 | 현대로템 주식회사 | 케이블 손상 방지 기능을 갖는 원료 불출기 |
-
1994
- 1994-12-28 KR KR1019940038258A patent/KR0146875B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100959888B1 (ko) * | 2003-06-26 | 2010-05-27 | 두산중공업 주식회사 | 원료 하역기에서 무인 자동화 운전 시스템 및 방법 |
| KR101496416B1 (ko) * | 2013-09-24 | 2015-02-26 | 현대로템 주식회사 | 케이블 손상 방지 기능을 갖는 원료 불출기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960025204A (ko) | 1996-07-20 |
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