KR0173250B1

KR0173250B1 - 화상 처리 장치를 이용한 부품의 무게 중심점 계산방법

Info

Publication number: KR0173250B1
Application number: KR1019950052408A
Authority: KR
Inventors: 진상훈
Original assignee: 배순훈; 대우전자주식회사
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR970058007A

Abstract

본 발명은 화상 처리 장치를 이용한 부품의 무게 중심점 계산방법에 관한 것으로, 부품의 외곽화소를 이용하여 주어진 경계화소가 오른쪽 또는 왼쪽 외곽에 포함되는가의 여부를 판단하여 외곽화소가 우측 외곽의 화소이면 T(xi,yi)=1, 좌측 외곽이면 T(xi,yi)=-1의 값을 할당하여 다음 식으로 무게 중심점을 구한다.

Description

화상 처리 장치를 이용한 부품의 무게 중심점 계산방법

제1도는 본 발명에 의한 화상 처리 장치를 이용한 부품의 무게 중심점 계산방법을 설명하기 위한 설명도이다.

제2도는 외곽화소의 주변화소의 배열이 도시된다.

제3도는 본 발명에 의한 화상 처리 장치를 이용한 부품의 무게 중심점 계산방법을 보이는 플로우 차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

0 : 원의 중심 r : 원의 반지름

본 발명은 화상 처리 장치를 이용한 부품의 무게 중심점 계산방법에 관한 것으로, 특히 부품의 외곽화소를 이용하여 주어진 경계화소가 오른쪽 또는 왼쪽 외곽에 포함되는가의 여부를 판단하여 그 결과에 외곽화소의 X좌표를 곱하여 왼쪽 외곽인 경우, 감산하고, 오른쪽 외곽인 경우 가산하여 그 감산 및 가산결과를 그 부품의 면적으로 나누어 무게 중심점을 구하는 화상 처리 장치를 이용한 부품의 무게 중심점 계산방법에 관한 것이다.

작업 현장에서 화상 처리 장치를 이용하여 작업 대상에 대한 정확한 위치나 틀어짐, 각도, 부품 오류의 검색이나 기타 정보를 추출하고자 할 경우에 부품의 면적은 이용하기 좋은 정보가 된다.

각 화소의 값을 0이나 1로 표현한 이진화 된 영상에서 면적을 구하여 부품 인식 정보로 이용하는 예로서 칩 마운터에 의해 칩 부품을 프린트 기판에 장착할 때 프린트 기판의 위치를 인식하기 위한 피듀셜(Fiducial) 마크를 인식방법이 있으며 그 방법을 설명하면 다음과 같다.

칩 마운터에서 부품이 장착될 프린트 기판에 표시된 피듀셜 마크를 인식하여 프린트 기판의 위치, 방향을 결정한다.

피듀셜 마크는 인쇄회로기판의 소정위치(예: 모서리등)에 원형이나 사각형등의 마크를 표시하여 인쇄회로기판의 위치, 방향, 거리등을 인식하여 부품을 삽입하기 위한 부품의 위치데이타를 산출하는 기준위치로 사용된다.

종래에 컴퓨터 비젼 시스템으로 피듀셜 마크를 인식하는 대표적인 방법은 다음의 2가지이다.

식(1)은 무게중심점은 물체를 구성하는 모든 Xi의 합과 Yi의 합으로 계산할 수 있음을 의미한다.

(1)식에 의해 물체의 무게중심점(Cx, Cy)을 구하고 그 물체를 구성하는 모든 화소의 위치정보를 평균하여 산출한다. (1)식에 의한 방법은 무게중심점 본래의 정의에 충실하며 정확한 무게중심점을 구할 수 있으나 계산량이 많다는 문제점이 있다.

또 다른 방법으로서는 (2)에 나타낸 바와같이 본체의 외곽경계 화소의 위치정보를 평균함으로써 무게중심점을 계산한다.

이 방법은 계산량이 적고 물체의 외곽 경계면의 노이즈가 심하지 않은 경우에는 비교적 정확한 값을 계산할 수 있으나 외곽경계면의 노이즈가 심할 경우에는 무게중심의 오차가 커진다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로,

본 발명의 목적은 계산량이 적고 고속, 고정밀도로 부품의 무게중심점을 산출하는 화상 처리 장치를 이용한 부품의 무게중심점 계산방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명에 의한 방법은 화상 처리 장치를 이용한 부품의 무게중심점 계산방법에 있어서,

i = 0, 임시버퍼 PixCnt = 0, PsumY = 0, PsumX = 0로 놓고, i N 인지를 판단하는 단계와,

i N가 아닌 경우에 i 번째 화소 P(Xi, Yi)에서의 외곽의 방향 D(i)를 계산하는 단계와,

LookUp[D(i)] 0 인지를 판단하여

LookUp[D(i)] 0 인 경우, T(Xi,Yi) = 1로 놓고 기준축에 대하여 임시버퍼 PixCnt, PsumY, PsumX를 증가시키고, 상기 i N 인지를 판단하는 단계를 반복하고,

LookUp[D(i)] 0이 아닌 경우 LookUp[D(i)] 0 인지를 판단하여 LookUp[D(i)] 0 인 경우 T(Xi,Yi) = -1로 놓고 기준축에 대하여 임시버퍼 PixCnt, PsumY, PsumX를 감소시키고, 상기 i N 인지를 판단하는 단계를 반복하고,

LookUp[D(i)] = 0인 경우 i를 1증가시키고 i N 인지를 판단하는 단계를 반복하는 단계와,

i ≥ N인 경우에는 Cx=PsumX/PixCnt, Cy=PsumY/PixCnt로 놓고 본 프로그램을 종료하는 단계를 구비한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 화상 처리 장치를 이용한 부품의 무게중심점 계산방법을 설명하기 위한 설명도이다.

원의 면적을 구할 때 제1도(b)에 면적에서 제1도(a)의 면적을 빼면 구할 수 있다. 즉 물체의 면적은 외곽경계를 따라 진행하면서 원이 오른쪽 반구이면 면적이 증가하고 왼쪽 반구이면 면적이 감소하는 것으로 생갈할 수 있다. 또한 물체의 무게 중심은 (1) 식에 의하여 원의 오른쪽 반구에 대해서는 Xc,Yc를 증가시키며 왼쪽 반구에서는 Xc,Yc를 감소시키는 것으로 생각할 수 있다.

여기서 제1도(a)에서와 같이 Y축에서 시작하여 원의 오른쪽 반구로 형성되는 도형에서의 무게중심점을 원의 오른쪽 반구 부분만으로 계산이 가능하며 오른쪽 반구에서의 한 화소 Pi(Xi,Yi)에서는 PsumX가 0에서 Xi까지의 모든 Xi의 합으로 주어지므로

가 되고

Y축에서 Pi(Xi,Yi)까지의 Yi는 Xi개 만큼 있게 된다. 따라서 식(3)에 의해 PsumX = PsumX + YiXi로 주어진다. 제1도(c)에 대해서도 상기와 같이 설명할 수 있다. 그러므로 실제 원의 면적과 무게중심점은 제1도(a)와 (b)에서 알 수 있듯이 원의 우측 반구 부분은 면적, 무게중심점을 구하기 위한 PsumX, PsumY를 증가시키고, 원의 좌측 반구부분을 감소시키면서 계산할 수 있다.

여기서 T(xj,yj)는 외곽화소가 우측 반원의 화소이면 1, 좌측 반원이면 -1의 값을 가진다.

따라서, 외곽화소를 이용하여 주어진 경계화소가 오른쪽 또는 왼쪽에 포함되는가의 여부는 경계화소간의 전,후 화소의 관계로 쉽게 알 수 있다. 다음에 외곽화소를 검색하여 오른쪽 외곽인지 왼쪽 외곽인지를 판단하는 방법에 대해 설명한다.

제2도에 외곽화소의 주변화소를 배열이 도시된다.

제2도에서 시계방향으로 외곽화소를 검색할 경우, 외곽화소 Pi에서 그 다음의 화소 Pi+1가 C5,C6,C7 중의 하나이면 오른쪽 외곽, C1,C2,C3 중의 하나이면 왼쪽 외곽이라 생각할 수 있다.

상기와 같은 방법을 이용하면 일반적인 영상의 경우에도 외곽 경계화소를 이용하여 그 방향에 따라 면적 A의 증가 여부를 결정할 수 있다. 즉, 경계화소의 진행방향이 C5,C6,C7 방향이면 증가 방향 C1,C2,C3 방향이면 감소방향으로 결정한다. 이때 증가 감소여부를 결정하는 T(Xi,Yi)를 이용한 방법을 식으로 표현하면 다음과 같다.

제3도에 본 발명에 의한 화상 처리 장치를 이용한 부품영상의 무게중심점 계산방법을 보이는 플로우 차트가 도시된다.

단계 301에서 i = 0, 임시버퍼 PixCnt=0, PsumX=0, PsumY=0로 놓고 단계 302로 진행한다. 단계 302에서 i N 인지를 판단한다. 여기서 N은 부품의 외곽화소의 갯수를 의미한다.

i N이 아닌 경우에 단계 303으로 진행하여 무게중심점 Cx = PsumX/PixCnt, Cy = PsumY/PixCnt A를 산출하고 본 프로그램을 종료한다. i N가 아닌 경우에 단계 304에서 i번째 화소 P(Xi,Yi)에서의 외곽의 방향 D(i)를 제2도에서 계산한다. 예를들어 점 Pi에서 점 Pi+1이 C1,C2,C3중의 하나인 경우, 왼쪽 외곽이므로, LookUp[D(i)]는 -1이고, 점 Pi+1이 C5,C6,C7중의 하나인 경우, 오른쪽 외곽이므로, LookUp[D(i)]는 +1이고, 점 Pi+1이 C0,C4중의 하나인 경우, 접점이므로, LookUp[D(i)]는 0이다. 단계 305에서 LookUp[D(i)] 0 인지를 판단한다. LookUp[D(i)] 0 인 경우, 단계 306으로 진행하여 T(Xi,Yi) = 1로 놓고 기준축에 대하여 임시버퍼 PixCnt, PsumY, PsumX의 값을 증가시키고 단계 309로 진행한다. LookUp[D(i)] 0이 아닌 경우 단계 307에서 LookUp[D(i)] 0 인지를 판단한다. LookUp[D(i)] 0 인 경우, 단계 308으로 진행하여 T(Xi,Yi) = -1로 놓고 기준축에 대하여 임시버퍼 PixCnt, PsumY, PsumX를 감소시키고 단계 309로 진행한다. LookUp[D(i)] 0이 아닌 경우 단계 309에서 i를 1증가시키고 단계 302 이하의 과정을 반복한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 부품의 외곽화소를 이용하여 주어진 경계화소가 오른쪽 또는 왼쪽 반원에 포함되는가의 여부를 판단하여 그 부품영상의 무게중심점을 고속으로 정밀하게 산출하여 각종 정보로 이용할 수 있다.

Claims

화상 처리 장치를 이용한 부품의 무게중심점 계산방법에 있어서, i = 0, 임시버퍼 PixCnt=0, PsumX=0, PsumY=0로 놓고, i N 인지를 판단하는 단계와, i N 가 아닌 경우에 i번째 화소 P(Xi,Yi)에서의 외곽의 방향 D(i)를 계산하는 단계와, LookUp[D(i)] 0 인지를 판단하여 LookUp[D(i)] 0 인 경우, T(Xi,Yi) = 1로 놓고 기준축에 대하여 임시버퍼 PixCnt, PsumY, PsumX를 증가시키고, 상기 i N 인지를 판단하는 단계를 반복하고, LookUp[D(i)] 0이 아닌 경우 LookUp[D(i)] 0 인지를 판단하여 LookUp[D(i)] 0 인 경우 T(Xi,Yi) = -1로 놓고 기준축에 대하여 임시버퍼 PixCnt, PsumY, PsumX를 감소시키고, 상기 i N 인지를 판단하는 단계를 반복하고, LookUp[D(i)] = 0 인 경우 i를 1증가시키고 i N 인지를 판단하는 단계를 반복하는 단계와, i ≥ N 인 경우에 Cx= PsumX/PixCnt, Cy=PsumY/PixCnt로 놓고 본 프로그램을 종료하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치를 이용한 부품의 면적 계산 방법.
제1항에 있어서, 상기 외곽의 방향 D(i)는 점 Pi를 중심으로 그 주변을 둘러싸는 8개의 화소를 오른쪽 화소부터 반 시계 방향으로 C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7로 놓고, 점 Pi에서 점 Pi+1이 C2,C3중의 하나인 경우, 왼쪽 외곽이므로, LookUp[D(i)]는 -1이고, 점 Pi+1이 C5,C6,C7중의 하나인 경우, 오른쪽 외곽이므로, LookUp[D(i)]는 +1이고, 점 Pi+1이 C0,C4중의 하나인 경우, 접점이므로, LookUp[D(i)]는 0으로 놓는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치를 이용한 부품의 면적 계산 방법.