KR100380477B1 - Test Apparatus for Automobiles - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 계기판을 촬영하는 카메라와 계기판이 자동적으로 정확히 정렬되도록 하기 위하여 카메라의 촬영 이미지를 분석하고 분석된 이미지로부터 정렬 오차를 감지하여 카메라의 촬영 위치를 제어하는 자동차의 시험 장치를 제공하기 위하여, 계기판을 촬영하여 이미지 데이터를 제공하는 카메라; 상기 카메라로부터 제공된 이미지 데이터를 분석하여 촬영된 계기판과 카메라의 정렬 오차를 측정하는 이미지 처리기; 및 상기 이미지 처리기에 의하여 측정된 정렬 오차에 기초하여 상기 카메라의 촬영 위치를 제어하는 카메라 위치 제어기를 포함하는 자동차의 시험 장치를 제공한다.The present invention is to provide a test apparatus of a vehicle for controlling the photographing position of the camera by analyzing the photographed image of the camera to detect the alignment error from the analyzed image in order to automatically align the camera and the instrument panel to accurately photograph the instrument panel A camera that photographs the instrument panel and provides image data; An image processor which analyzes the image data provided from the camera and measures an alignment error between the photographed instrument panel and the camera; And a camera position controller for controlling a photographing position of the camera based on the alignment error measured by the image processor.

Description

자동차의 시험 장치{Test Apparatus for Automobiles}Test Apparatus for Automobiles

본 발명은 자동차의 성능 측정 시험을 위한 시험 장치에 관한 것으로서, 특히 자동차의 각종 계기판을 카메라로 촬영하여 그 눈금을 독출하는 자동차의 시험 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a test apparatus for testing performance measurement of an automobile, and more particularly, to a test apparatus for an automobile in which various instrument panels of the automobile are photographed by a camera and the scale is read.

종래에 알려진 자동차의 시험 장치로서, 이미지를 촬영할 수 있는 카메라를 부착하여 자동차의 각종 계기판을 촬영하고, 이 촬영된 이미지를 분석하여 이미지의 눈금을 판독하고, 판독된 눈금으로부터 자동차의 여러가지 성능을 파악할 수 있는 자동차의 시험 장치가 있다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 시험 장치에 사용되는 카메라(10)는 시험자의 눈대중에 의하여 대강 정렬되었기 때문에, 계기판(12)이 수직 방향(z축)으로부터 소정 각도(α) 기울어진 경우에도 이를 감지하기 어려웠고, 이에 의하여 촬영된 이미지로부터 판독된 눈금은 실제 값과 다른 값을 제공하여 올바른 시험이 수행되지 못하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점은 수평 방향으로 기울어진 경우에도 동일하게 발생한다.As a test apparatus for a vehicle known in the art, a camera capable of capturing an image is attached to photograph various instrument panels of an automobile, and the photographed scale is analyzed to read the scale of the image, and the various performances of the vehicle can be grasped from the read scale. There is a test device of the automobile that can. However, as shown in FIG. 1, since the camera 10 used in the conventional test apparatus is roughly aligned by the eye mass of the tester, the instrument panel 12 is inclined at a predetermined angle α from the vertical direction (z-axis). It was difficult to detect this even in the case of a loss, and the scale read out from the photographed image provided a value different from the actual value, so that the correct test could not be performed. This problem occurs equally even when tilted in the horizontal direction.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 계기판을 촬영하는 카메라와 계기판이 자동적으로 정확히 정렬되도록 하기 위하여 카메라의 촬영 이미지를 분석하고 분석된 이미지로부터 정렬 오차를 감지하여 카메라의 촬영 위치를 제어하는 자동차의 시험 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to analyze the photographed image of the camera and to detect the alignment error from the analyzed image in order to automatically align the instrument panel and the camera automatically photographing the instrument panel It is to provide a test device for a vehicle that controls the shooting position of the camera.

도 1은 종래의 자동차의 시험 장치의 오정렬의 예를 개념적으로 도시한 도면.1 conceptually illustrates an example of misalignment of a test apparatus of a conventional automobile;

도 2는 본 발명에 의한 자동차의 시험 장치의 개념적 블록도.2 is a conceptual block diagram of a test apparatus for a vehicle according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 자동차의 시험 장치에 의하여 측정되는 계기판의 일실시예를 개념적으로 도시한 도면.3 is a view conceptually showing one embodiment of an instrument panel measured by a test apparatus for a vehicle according to the present invention;

도 4는 본 발명에 의한 자동차의 시험 장치의 동작원리를 개념적으로 도시한 도면.4 conceptually illustrates the operation principle of a test apparatus for a vehicle according to the present invention;

도 5는 도 4의 자동차의 시험 장치의 카메라 위치 제어기의 일실시예를 개념적으로 도시한 도면.5 conceptually illustrates one embodiment of a camera position controller of the testing apparatus of the automobile of FIG. 4;

* 도면의 주요부분의 부호의 설명* Explanation of the symbols of the main parts of the drawings

100 : 카메라 110 : 이미지 처리기100: camera 110: image processor

120 : 카메라 위치 제어기120: camera position controller

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 계기판을 촬영하여 이미지 데이터를 제공하는 카메라; 상기 카메라로부터 제공된 이미지 데이터를 분석하여 촬영된 계기판과 카메라의 정렬 오차를 측정하는 이미지 처리기; 및 상기 이미지 처리기에 의하여 측정된 정렬 오차에 기초하여 상기 카메라의 촬영 위치를 제어하는 카메라 위치 제어기를 포함하는 자동차의 시험 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a camera for photographing the instrument panel to provide image data; An image processor which analyzes the image data provided from the camera and measures an alignment error between the photographed instrument panel and the camera; And a camera position controller for controlling a photographing position of the camera based on the alignment error measured by the image processor.

이제, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.Now, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the present invention.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 자동차의 시험 장치의 개념적 블록도가 도시되었다. 본 발명에 의한 자동차의 시험 장치는, 계기판을 촬영하여 이미지 데이터를 제공하는 카메라(100)와, 상기 카메라(100)로부터 제공된 이미지 데이터를 분석하여 촬영된 계기판과 카메라(100)의 정렬 오차를 측정하는 이미지 처리기(110)와, 상기 이미지 처리기(110)에 의하여 측정된 정렬 오차에 기초하여 상기 카메라(100)의 촬영 위치를 제어하는 카메라 위치 제어기(120)를 포함한다.First, referring to FIG. 2, a conceptual block diagram of a test apparatus for a motor vehicle according to the present invention is shown. The test apparatus for a vehicle according to the present invention measures an alignment error between a camera 100 which photographs an instrument panel and provides image data, and analyzes the image data provided from the camera 100 and photographed the instrument panel and the camera 100. The image processor 110 and a camera position controller 120 for controlling the photographing position of the camera 100 based on the alignment error measured by the image processor 110.

상기 카메라(100)는 전하 결합 소자(Charge Coupled Device ; CCD)와 같은 디지털 카메라일 수도 있으며, 일반적인 영상 촬영용 아날로그 카메라일 수도 있다. 상기 카메라(100)로서 디지털 카메라를 사용하는 경우에는 상기 이미지 처리기(110)가 촬영된 이미지로부터 후술하는 바와 같은 각종 데이터를 얻기 위하여 소요되는 처리 절차와 시간이 단축될 수 있는 효과가 있다.The camera 100 may be a digital camera such as a charge coupled device (CCD) or an analog camera for general image capturing. In the case of using the digital camera as the camera 100, the image processor 110 may shorten the processing procedure and time required to obtain various data as described below from the captured image.

상기 이미지 처리기(110)는 통상적인 마이크로프로세서로서 구성될 수 있으며, 또는 개인용 컴퓨터를 프로그래밍하여 사용할 수도 있다. 상기 이미지 처리기(110)는, 상기 카메라(100)로부터 제공되는 계기판의 이미지를 분석하여 상기 계기판과 상기 카메라(100)의 정렬 오차를 측정한다. 도 3 및 도 4를 참조하여이에 관하여 상세히 설명한다.The image processor 110 may be configured as a conventional microprocessor or may be used by programming a personal computer. The image processor 110 analyzes an image of the instrument panel provided from the camera 100 to measure an alignment error between the instrument panel and the camera 100. This will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 촬영되는 계기판의 일 실시예를 개념적으로 도시한 도면으로서, 참조번호 30, 32 및 34는 각각 계기판에 제공된 중앙 눈금, 상부 눈금 및 하부 눈금을 나타낸다. 만약 계기판과 카메라가 수직방향(도 1에서 z축 방향)으로 정확히 평행하게 정렬되었다면, 도 3의 우측에 개념적으로 도시된 촬영 이미지(50)에 있어서, 중앙 눈금(30)과 상부 눈금(32) 사이의 거리가 중앙 눈금(30)과 하부 눈금(34) 사이의 거리와 같은 거리(d)가 될 것이다. 이러한 중앙 눈금(30), 상부 눈금(32) 및 하부 눈금(34)과 같은 기준 눈금에 관하여는, 사용자가 미리 이미지 처리기(110)에 입력하여 설정할 수도 있으며, 또는 이미지 처리기(110)가 동일한 형상의 눈금을 식별할 수 있도록 프로그래밍할 수도 있다.FIG. 3 conceptually illustrates one embodiment of an instrument panel to be photographed, wherein reference numerals 30, 32, and 34 denote central, upper and lower scales provided on the instrument panel, respectively. If the instrument panel and the camera are aligned exactly parallel in the vertical direction (z-axis direction in FIG. 1), in the captured image 50 conceptually shown on the right side of FIG. 3, the center scale 30 and the upper scale 32 The distance between the two will be the distance d equal to the distance between the central scale 30 and the lower scale 34. Regarding such reference scales as the center scale 30, the upper scale 32, and the lower scale 34, the user may input and set the image processor 110 in advance, or the image processor 110 may have the same shape. It can also be programmed to identify the scale of the.

그러나, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 계기판이 수직 방향으로부터 α의 각도만큼 기울어져 있고, 카메라(100)가 정확히 수평 방향으로 영상을 촬영하도록 위치되어 있다면, 상기 카메라(100)의 촬상면에 촬영되는 이미지(50')에 있어서는, 중앙 눈금(30)과 하부 눈금(34) 사이의 거리(d')가 중앙 눈금(30)과 상부 눈금(32) 사이의 거리(b)와 다른 거리가 될 것이며, 그 차이를 a라 한다.However, as shown in FIG. 4, if the instrument panel is inclined by an angle α from the vertical direction, and the camera 100 is positioned to capture an image in the exactly horizontal direction, the imaging surface of the camera 100 is photographed. In the image 50 ', the distance d' between the center scale 30 and the lower scale 34 will be different from the distance b between the center scale 30 and the upper scale 32. The difference is called a.

상기 이미지 처리기(110)는 상기 촬영 이미지로부터 각 눈금들 사이의 거리를 측정한다. 각 눈금들 사이의 거리를 측정하는 일 실시예로서는, 상기 촬상면의 단위 픽셀당 수직 방향 거리를 Yp라 하면, 각각 다음의 식으로 주어진다. 즉,The image processor 110 measures the distance between the scales from the photographed image. As an embodiment for measuring the distance between the respective graduations, assuming that the vertical distance per unit pixel of the imaging surface is Yp, each is given by the following equation. In other words,

d' = Yp ×(중앙 눈금으로부터 하부 눈금까지의 픽셀 수)d '= Yp × (number of pixels from center scale to bottom scale)

b = Yp ×(중앙 눈금으로부터 상부 눈금까지의 픽셀 수)b = Yp × (number of pixels from center to top scale)

a = d' - ba = d '-b

다음으로, 상기 기울기 각도 α는 다음의 식으로 주어진다. 즉,Next, the inclination angle α is given by the following equation. In other words,

tan(α) = e/2d'tan (α) = e / 2d '

여기서, e는 카메라(100)의 촬상면으로부터 가상 설정상까지의 거리로서, 촬상면으로부터 카메라(100)의 초점까지의 거리(c)를 이용하여 다음 식으로부터 구할 수 있다. 즉, 도 4에서, c:b = e:a이므로,Here, e is the distance from the imaging surface of the camera 100 to the virtual setting image, and can be obtained from the following equation using the distance c from the imaging surface to the focal point of the camera 100. That is, in Figure 4, c: b = e: a,

e = (c×a)/be = (c × a) / b

따라서, 기울기 각도 α는,Therefore, the inclination angle α is

로 얻어진다.Is obtained.

상기 이미지 처리기(110)는 상기한 바와 같은 과정을 통해 수직 방향의 기울기 각도(α)를 측정하며, 만약 상기 계기판과 카메라(100)가 수평 방향으로도 기울어진 경우에는 수평 방향의 기울기 각도도 상기한 바와 동일한 과정을 통하여 측정할 수 있다.The image processor 110 measures the inclination angle α in the vertical direction through the above-described process. If the instrument panel and the camera 100 are also inclined in the horizontal direction, the image processor 110 also measures the inclination angle in the horizontal direction. It can be measured through the same process as one.

다음으로, 상기 카메라 위치 제어기(120)는 상기 이미지 처리기(110)에서 측정된 수직 방향 또는 수평 방향의 기울기 각도에 기초하여 상기 카메라(100)의 촬영 위치를 제어한다. 도 5를 참조하면, 상기 카메라 위치 제어기(120)의 일실시예의 개념적 블록도가 도시되었다. 즉, 상기 카메라 위치 제어기(120)는, 상기 카메라(100)의 수직 방향(z방향)의 높이를 제어하는 높이 제어기(124)와, 상기카메라(100)의 좌우 방향 각도를 제어하는 촬영 경도 제어기(126)와, 상기 카메라(100)의 상하 방향 각도를 제어하는 촬영 위도 제어기(128)를 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 높이 제어기(124), 촬영 경도 제어기(126) 및 촬영 위도 제어기(128)는, 상기 이미지 처리기(110)로부터 측정된 기울기 각도에 따라, 상기 카메라(100)에 설치된 높이, 경도, 위도 조정용 스텝 모터(도시되지 않음)를 제어함으로써 카메라(100)의 촬영 위치를 제어할 수 있다. 상기 스텝 모터는 카메라(100)의 소정 위치에 결합된 기어를 회전시킴으로써 카메라(100)의 촬영 위치를 변경시킬 수 있다.Next, the camera position controller 120 controls the photographing position of the camera 100 based on the tilt angle in the vertical direction or the horizontal direction measured by the image processor 110. 5, a conceptual block diagram of one embodiment of the camera position controller 120 is shown. That is, the camera position controller 120 includes a height controller 124 for controlling the height in the vertical direction (z direction) of the camera 100, and a photographing hardness controller for controlling the left and right angles of the camera 100. 126, and the photographing latitude controller 128 for controlling the up and down angle of the camera 100 is preferably included. According to the exemplary embodiment of the present disclosure, the height controller 124, the photographing longitude controller 126, and the photographing latitude controller 128 may be configured according to the tilt angle measured from the image processor 110. The photographing position of the camera 100 can be controlled by controlling the step motor (not shown) for height, longitude, and latitude adjustment provided in the. The step motor may change the photographing position of the camera 100 by rotating a gear coupled to a predetermined position of the camera 100.

상기 본 발명의 자동차의 시험 장치에 의하면 계기판과 카메라가 수직 또는 수평 방향으로 정렬되지 않은 경우에, 그 기울기 각도를 자동으로 측정하여 촬영 위치를 제어함으로써, 정확한 정렬 위치에서 계기판을 촬영할 수 있으며, 따라서 자동차의 각종 상태를 나타내는 실제 데이터를 판독할 수 있다.According to the test apparatus of the vehicle of the present invention, when the instrument panel and the camera are not aligned in the vertical or horizontal direction, by measuring the tilt angle automatically to control the photographing position, the instrument panel can be photographed at the correct alignment position. Actual data representing various states of the vehicle can be read.

Claims (3)

계기판을 촬영하여 이미지 데이터를 제공하는 카메라;A camera that photographs the instrument panel and provides image data; 상기 카메라로부터 제공된 이미지 데이터를 분석하여 촬영된 계기판과 카메라의 정렬 오차를 측정하는 이미지 처리기; 및An image processor which analyzes the image data provided from the camera and measures an alignment error between the photographed instrument panel and the camera; And 상기 이미지 처리기에 의하여 측정된 정렬 오차에 기초하여 상기 카메라의 촬영 위치를 제어하는 카메라 위치 제어기를 포함하는 자동차의 시험 장치.And a camera position controller for controlling the photographing position of the camera based on the alignment error measured by the image processor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이미지 처리기는, 촬영된 계기판의 이미지로부터 적어도 세개의 기준점을 식별하고 각 기준점들 사이의 거리와 상기 카메라의 초점 거리를 이용하여 정렬 오차를 측정하는 자동차의 시험 장치.And the image processor identifies at least three reference points from an image of the photographed instrument panel and measures an alignment error using the distance between each reference point and the focal length of the camera. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 카메라 위치 제어기는,The camera position controller, 상기 카메라의 수직 방향(z방향)의 높이를 제어하는 높이 제어기;A height controller controlling a height in a vertical direction (z direction) of the camera; 상기 카메라의 좌우 방향 각도를 제어하는 촬영 경도 제어기; 및A photographing hardness controller configured to control the left and right directions of the camera; And 상기 카메라의 상하 방향 각도를 제어하는 촬영 위도 제어기를 포함하는 자동차의 시험 장치.And a photographing latitude controller configured to control an angle of the vertical direction of the camera.
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