KR100269119B1 - Method and apparatus for calibration of light vision sensor - Google Patents
Method and apparatus for calibration of light vision sensor Download PDFInfo
- Publication number
- KR100269119B1 KR100269119B1 KR1019970038911A KR19970038911A KR100269119B1 KR 100269119 B1 KR100269119 B1 KR 100269119B1 KR 1019970038911 A KR1019970038911 A KR 1019970038911A KR 19970038911 A KR19970038911 A KR 19970038911A KR 100269119 B1 KR100269119 B1 KR 100269119B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- vision sensor
- strings
- optical vision
- calibration
- optical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 광 비젼 센서의 캘리브레이션 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for calibrating an optical vision sensor.
일반적인 광 비젼 센서는, 로봇 등에 대한 위치 제어를 수행하기 위하여 대상 물체의 형상을 측정하는 시스템에 사용된다. 그 대표적인 예로서, 레이저 비임 발생부 및 CCD(Charge Coupled Device) 카메라가 마련된 레이저 비젼 센서(Laser Vision Sensor)를 들 수 있다. 레이저 비임 발생부는 레이저 비임을 대상 물체에 조사한다. CCD 카메라는 대상 물체로부터의 레이저 광 신호를 전기적 신호로 변환시킨다. 이에 따라, 해당 시스템은, CCD 카메라로부터의 전기적 신호를 처리하여 대상 물체의 3차원 형상을 측정할 수 있다. 이와 같이 사용되는 광 비젼 센서에 대한 캘리브레이션은, 대상 물체를 정밀하게 측정하기 위하여 반드시 필요하다. 광 비젼 센서의 캘리브레이션에 있어서, 종래에는, 다단형 캘리브레이션 장치에 광 비젼 센서로부터의 광 비임을 조사하여, 그 절환점들을 대상 지점들(calibration points)로 적용한다.A general optical vision sensor is used in a system for measuring the shape of a target object in order to perform position control for a robot or the like. As a representative example thereof, there may be mentioned a laser vision sensor provided with a laser beam generator and a charge coupled device (CCD) camera. The laser beam generating unit irradiates the laser beam to the object. The CCD camera converts the laser light signal from the object into an electrical signal. Accordingly, the system can measure the three-dimensional shape of the object by processing the electrical signal from the CCD camera. Calibration for the optical vision sensor used in this way is necessary to accurately measure the object. In calibration of an optical vision sensor, a multi-stage calibration apparatus is conventionally irradiated with an optical beam from an optical vision sensor and its switching points are applied as calibration points.
도 1 및 2를 참조하면, 종래의 광 비젼 센서의 캘리브레이션 방법은, 다단형 캘리브레이션 장치(12)에 광 비젼 센서(11)로부터의 광 비임(13)을 조사하여, 그 절환점들(241, 242, 243, 244, 245)을 대상 지점들로 적용하도록 되어 있다. 즉, 다단형 캘리브레이션 장치(12)에 광이 조사됨에 따라 다단 형상(14, 24)이 나타나고, 그 절환점들(241, 242, 243, 244, 245)이 대상 지점들로 적용된다. 이 대상 지점들에 대한 위치 좌표들은 기준 위치 좌표들과 비교되고, 그 편차에 따라 해당 시스템의 측정 알고리즘이 변경된다.1 and 2, in the conventional calibration method of the optical vision sensor, the
상기와 같은 종래의 캘리브레이션 방법은, 다단형 캘리브레이션 장치(12)로부터 대상 지점들이 구해지므로, 대상 지점들의 수가 상대적으로 제한된다. 이에 따라 캘리브레이션의 정밀도가 상대적으로 떨어진다.In the conventional calibration method as described above, since the target points are obtained from the
본 발명이 이루고자 하는 목적은, 그 대상 지점들의 수를 효율적으로 높일 수 있는 광 비젼 센서의 캘리브레이션 방법 및 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for calibrating an optical vision sensor that can efficiently increase the number of target points thereof.
도 1은 종래의 광 비젼 센서의 캘리브레이션 장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a calibration apparatus of a conventional optical vision sensor.
도 2는 도 1의 광 비젼 센서로부터 획득된 영상의 도면이다.FIG. 2 is a diagram of an image obtained from the optical vision sensor of FIG. 1.
도 3은 본 발명에 따른 캘리브레이션 장치를 나타낸 개략도이다.3 is a schematic view showing a calibration device according to the present invention.
도 4는 도 3의 레이저 비젼 센서로부터 획득된 영상의 도면이다.4 is a diagram of an image acquired from the laser vision sensor of FIG. 3.
도 5는 도 3의 현들이 이동되면서 나타나는 영상의 도면이다.FIG. 5 is a view of an image that appears as the strings of FIG. 3 move.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
11, 33...광 비젼 센서, 13, 36...광 비임,11, 33 ... optical vision sensor, 13, 36 ... optical beam,
12...다단형 장치, 14, 24...다단 형상,12 ... stage device, 14, 24 ... stage shape,
241, ..., 245, 41, ..., 50, 51, ..., 60...대상 지점,241, ..., 245, 41, ..., 50, 51, ..., 60 ...
331...CCD 카메라, 332...레이저 비임 발생부,331 ... CCD camera, 332 ... laser beam generator,
37...현, 31...고정틀,37 strings, 31 ...
32...프레임.32 ... frame.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 광 비젼 센서의 캘리브레이션 방법은, 대상 물체의 형상을 측정하는 시스템에 사용된다. 이 방법은, 소정 간격으로 서로 나란하게 배열된 복수의 현들을 마련하는 단계를 포함한다. 다음에 기준 광 비젼 센서를 기준 위치에 안착하여, 상기 복수의 현들에 대하여 직교하는 광 비임을 조사한다. 다음에 상기 기준 광 비젼 센서를 통하여, 상기 복수의 현들의 수광 지점들에 대한 제1 위치 좌표들을 구한다. 다음에 캘리브레이션이 수행될 광 비젼 센서를 상기 기준 위치에 안착하여, 상기 복수의 현들에 대하여 직교하는 광 비임을 조사한다. 다음에 상기 캘리브레이션이 수행될 광 비젼 센서를 통하여, 상기 복수의 현들의 수광 지점들에 대한 제2 위치 좌표를 구한다. 그리고 상기 제1 및 제2 위치 좌표의 차이가 보정되도록 상기 시스템의 측정 알고리즘을 변경한다.The calibration method of the optical vision sensor of this invention for achieving the said objective is used for the system which measures the shape of a target object. The method includes providing a plurality of strings arranged next to each other at predetermined intervals. Next, a reference light vision sensor is mounted at a reference position to irradiate light beams orthogonal to the plurality of strings. Next, through the reference light vision sensor, first position coordinates for light receiving points of the plurality of strings are obtained. An optical vision sensor to be calibrated next is seated at the reference position to irradiate a light beam orthogonal to the plurality of strings. Next, a second position coordinate for light receiving points of the plurality of strings is obtained through an optical vision sensor on which the calibration is to be performed. The measurement algorithm of the system is changed to correct the difference between the first and second position coordinates.
이에 따라, 상기 복수의 현들에 대한 수광 지점들을 적용하여 캘리브레이션용 대상 지점들의 수를 효율적으로 높일 수 있다.Accordingly, by applying the light receiving points for the plurality of strings, it is possible to efficiently increase the number of calibration target points.
또한, 상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 광 비젼 센서의 캘리브레이션 장치는 대상 물체의 형상을 측정하는 시스템에 사용된다. 이 장치는, 프레임, 복수의 현들, 고정 수단 및 이동 수단을 포함한다. 상기 프레임에는 상기 광 비젼 센서의 안착부가 마련된다. 상기 복수의 현들은, 상기 프레임에 안착된 광 비젼 센서가 조사하는 광 비임에 대하여 직교한 방향으로 서로 나란하게 배열된다. 상기 고정 수단은 상기 프레임에 설치되어 상기 복수의 현들을 고정시킨다. 상기 이동 수단은 상기 복수의 현들과 상기 광 비젼 센서 사이의 거리가 단계적으로 조정되도록 상기 고정 수단을 단계적으로 이동시킨다.Moreover, the calibration apparatus of the optical vision sensor of this invention for achieving the said objective is used for the system which measures the shape of a target object. The apparatus comprises a frame, a plurality of strings, a fixing means and a moving means. The frame is provided with a mounting portion of the optical vision sensor. The plurality of strings are arranged side by side in a direction orthogonal to the light beam irradiated by the light vision sensor seated on the frame. The fixing means is installed in the frame to fix the plurality of strings. The moving means moves the fixing means stepwise such that the distance between the plurality of strings and the optical vision sensor is adjusted step by step.
바람직하게는, 상기 광 비젼 센서는, 레이저 비임 발생부 및 CCD 카메라를 포함한다. 상기 레이저 비임 발생부는 레이저 비임을 상기 대상 물체에 조사한다. 상기 CCD 카메라는 상기 대상 물체로부터의 레이저 광 신호를 전기적 신호로 변환시킨다.Preferably, the optical vision sensor includes a laser beam generator and a CCD camera. The laser beam generating unit irradiates a laser beam onto the target object. The CCD camera converts a laser light signal from the target object into an electrical signal.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 레이저 비젼 센서(33)의 캘리브레이션 장치는 프레임(32), 복수의 현(37)들 및 고정틀(31)을 포함한다. 프레임(32)에는 레이저 비젼 센서(33)의 안착부가 마련된다. 복수의 현(37)들은, 프레임(32)에 안착된 레이저 비젼 센서(33)가 조사하는 레이저 비임(36)에 대하여 직교한 방향으로 서로 나란하게 배열되고, 레이저 비젼 센서(33)의 안착부와의 거리가 10 mm(밀리메터)씩 증감되도록 이동 가능하게 설치된다. 즉, 복수의 현(37)들을 고정시키는 고정틀(31)은 이동 수단에 의하여 단계적으로 이동될 수 있고, 이에 따라 복수의 현(37)들과 레이저 비젼 센서(33) 사이의 거리가 단계적으로 조정될 수 있다.Referring to FIG. 3, the calibration apparatus of the
레이저 비젼 센서(33)는, 레이저 비임 발생부(332) 및 CCD 카메라(331)를 포함한다. 레이저 비임 발생부(332)는 측정 대상 물체에 조사되는 레이저 비임(36)을 발생시킨다. CCD 카메라(331)는 측정 대상 물체로부터의 레이저 광 신호를 전기적 신호로 변환시킨다.The
도 3, 4 및 5를 참조하여, 본 발명에 따른 레이저 비젼 센서(33)의 캘리브레이션 과정을 순차적으로 설명한다.3, 4 and 5, the calibration process of the
먼저 기준 레이저 비젼 센서를 프레임(32)의 안착부에 안착하여, 복수의 현(37)들에 대하여 직교하는 레이저 비임(36)을 조사한다. 도 4에는 도 3의 레이저 비젼 센서로부터 획득된 영상이 도시되어 있다. 10 개의 현(37)들이 고정틀(31)에 매달려 있는 경우, 10 개의 캘리브레이션용 대상 지점들(41, ..., 50)이 생성된다. 레이저 비임(36)이 10 개의 현(37)들에 조사된 상태에서 고정틀(31)을 단계적으로 이동시키면, 도 5에 도시된 바와 같은 행렬형 대상 지점들(51, ..., 60)이 생성된다. 예를 들어, 10 개의 현(37)들이 매달린 고정틀(31)이 프레임(32)상에서 15 단계까지 이동하는 경우, 150 개의 대상 지점들(51, ..., 60, ...)이 생성된다. 해당 시스템(도시되지 않음)에서는 이러한 대상 지점들(51, ..., 60)의 3차원 위치 좌표들을 구하여, 제1 위치 좌표들 즉, 기준 위치 좌표들로서 저장한다.First, the reference laser vision sensor is mounted on the seating portion of the
다음에 캘리브레이션이 수행될 레이저 비젼 센서(33)를 프레임(32)의 안착부에 안착하여, 복수의 현(37)들에 대하여 직교하는 레이저 비임을 조사한다. 레이저 비임(36)이 10 개의 현(37)들에 조사된 상태에서 고정틀(31)을 단계적으로 이동시키면, 도 5에 도시된 바와 같은 행렬형 대상 지점들(51, ..., 60)이 생성된다. 해당 시스템에서는 이러한 대상 지점들(51, ..., 60)의 3차원 위치 좌표들 즉, 제2 위치 좌표들을 구한다. 그리고 제1 및 제2 위치 좌표들의 차이가 보정되도록 시스템의 측정 알고리즘을 변경한다.Next, the
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 광 비젼 센서의 캘리브레이션 방법 및 장치에 의하면, 그 대상 지점들의 수를 효율적으로 높일 수 있으므로, 캘리브레이션의 정밀도가 상대적으로 높아진다.As described above, according to the calibration method and apparatus of the optical vision sensor according to the present invention, since the number of the target points thereof can be efficiently increased, the accuracy of calibration is relatively high.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 당업자의 수준에서 그 변형 및 개량이 가능하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and modifications and improvements are possible at the level of those skilled in the art.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970038911A KR100269119B1 (en) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | Method and apparatus for calibration of light vision sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970038911A KR100269119B1 (en) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | Method and apparatus for calibration of light vision sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR19990016381A KR19990016381A (en) | 1999-03-05 |
KR100269119B1 true KR100269119B1 (en) | 2000-11-01 |
Family
ID=19517527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019970038911A KR100269119B1 (en) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | Method and apparatus for calibration of light vision sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100269119B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101269476B1 (en) | 2011-07-26 | 2013-05-30 | 주식회사 비토 | Auto calibration apparatus and control method using this |
KR101379787B1 (en) | 2013-05-02 | 2014-03-31 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | An apparatus and a method for calibration of camera and laser range finder using a structure with a triangular hole |
KR101978830B1 (en) | 2017-12-19 | 2019-05-15 | 전자부품연구원 | Detection result matching system and method of different kinds of sensors |
-
1997
- 1997-08-14 KR KR1019970038911A patent/KR100269119B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101269476B1 (en) | 2011-07-26 | 2013-05-30 | 주식회사 비토 | Auto calibration apparatus and control method using this |
KR101379787B1 (en) | 2013-05-02 | 2014-03-31 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | An apparatus and a method for calibration of camera and laser range finder using a structure with a triangular hole |
KR101978830B1 (en) | 2017-12-19 | 2019-05-15 | 전자부품연구원 | Detection result matching system and method of different kinds of sensors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR19990016381A (en) | 1999-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4918284A (en) | Calibrating laser trimming apparatus | |
JP3181050B2 (en) | Projection exposure method and apparatus | |
US5193120A (en) | Machine vision three dimensional profiling system | |
US20070229929A1 (en) | Method and system for correcting angular drift of laser radar systems | |
US20010038455A1 (en) | Apparatus and method for measuring two opposite surfaces of a body | |
EP0177566A1 (en) | Method for precision sem measurements. | |
GB1575054A (en) | Method of and apparatus for laser-beam processing of a workpiece | |
US3938892A (en) | Electronic optical transfer function analyzer | |
US5134298A (en) | Beam control method and apparatus | |
KR100269119B1 (en) | Method and apparatus for calibration of light vision sensor | |
US7391523B1 (en) | Curvature/tilt metrology tool with closed loop feedback control | |
KR101691659B1 (en) | Method for arranging an optical module in a measuring apparatus and a measuring apparatus | |
US10007193B2 (en) | Projection exposure apparatus and method for controlling a projection exposure apparatus | |
EP0347911A2 (en) | Deformation measuring method and device using photosensitive element array | |
JPH1058175A (en) | Calibration method for optical axis of laser beam machine | |
JP2006275971A (en) | Lens meter | |
US6812479B2 (en) | Sample positioning method for surface optical diagnostics using video imaging | |
EP0343297B1 (en) | Optical type displacement measuring apparatus | |
JPH06177021A (en) | Electron beam lithography equipment | |
KR101269690B1 (en) | Apparatus and method for calibrating optical scanner | |
CN114370866B (en) | Star sensor principal point and principal distance measuring system and method | |
CN110196107B (en) | Terahertz line width measuring device and method | |
JPH0658210B2 (en) | Three-dimensional coordinate measurement method | |
JP5561968B2 (en) | Charged particle beam drawing apparatus, charged particle beam drawing method, and vibration component extraction method | |
CN108303236B (en) | Laser scanning head installation calibration inspection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080708 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |