KR100398385B1 - Apparatus and method for estimating image of heating-body - Google Patents
Apparatus and method for estimating image of heating-body Download PDFInfo
- Publication number
- KR100398385B1 KR100398385B1 KR10-1998-0056285A KR19980056285A KR100398385B1 KR 100398385 B1 KR100398385 B1 KR 100398385B1 KR 19980056285 A KR19980056285 A KR 19980056285A KR 100398385 B1 KR100398385 B1 KR 100398385B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- thermal image
- heating element
- camera
- temperature
- signal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/04—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving solid bodies
- G01K13/06—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving solid bodies in linear movement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/12—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T1/00—General purpose image data processing
- G06T1/0007—Image acquisition
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/60—Analysis of geometric attributes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Geometry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
본 발명은 주행속도로 이동되는 발열체의 열화상을 정지나 저속주행하지 않고서도 노이즈 영향없이 정확하게 자동 측정하도록 함으로서, 측정된 열화상을 기록 관리 가능하게 되어 발열체 감시 능력을 향상시키는 이동발열체의 열화상 측정장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 주행하는 발열체의 열화상을 통상적인 주행속도를 유지하면서 정확하게 측정기록할 수 있으며, 열화상의 크기에 따라 설정치의 조정이 용이하고, 판정영역을 최소화하여 2회 이상 온도를 판정함으로 외부 노이즈를 제거할 수 있으며, 특히 주행 중인 발열체에 적용할 경우, 외벽의 열화상을 감시하는데 효과가 뛰어나고, 완전자동으로 측정기록할 수가 있고, 또한, 본 발명은 적외선카메라를 사용하여 이동 발열체에 적용하여 우수한 정확도를 얻었으며, 이러한 방식은 빠른 속도로 이동하는 발열체의 열화상 취득방법을 제시함으로 영상처리 기술에 기여할 것이며, 뿐만 아니라, 본 발명은 기존공정에 전혀 영향을 주지 않고, 진행중인 발열체를 자동으로 측정하고, 측정된 열화상을 기록 관리함으로 발열체 감시 능력을 향상하였고, 계 최초로 이동중인 발열체의 열화상을 정확하게 취득함으로 본 발명의 방법과 장치는 많이 활용될 것이다.The present invention enables accurate and automatic measurement of a thermal image of a heating element that is moved at a traveling speed without stopping or running at low speed, thereby enabling recording and recording of the measured thermal image, thereby improving the heating element monitoring capability. The present invention relates to a measuring apparatus and a method thereof, and according to the present invention, it is possible to accurately measure and record a thermal image of a traveling heating element while maintaining a normal running speed, and to easily adjust a set value according to the size of the thermal image, External noise can be removed by determining the temperature at least twice by minimizing. Especially when applied to a heating element that is running, the effect is excellent in monitoring the thermal image of the outer wall, and it is possible to measure and record it completely automatically. Is applied to a mobile heating element using an infrared camera to obtain excellent accuracy. The equation will contribute to the image processing technology by suggesting a method for acquiring a thermal image of a heating element moving at a high speed. In addition, the present invention does not affect the existing process at all, and automatically measures the heating element in progress and measures the measured thermal image. The recording management improves the heating element monitoring capability, and the method and apparatus of the present invention will be widely utilized by accurately acquiring a thermal image of a moving heating element for the first time.
Description
본 발명은 이동발열체의 열화상 측정장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 주행속도로 이동되는 발열체의 열화상을 정지나 저속주행하지 않고서도 노이즈 영향없이 정확하게 자동 측정하도록 함으로서, 측정된 열화상을 기록 관리 가능하게 되어 발열체 감시 능력을 향상시키는 이동발열체의 열화상 측정장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thermal image measuring apparatus and a method of a mobile heating element, in particular, to accurately and automatically measure the thermal image of the heating element that is moved at a traveling speed without stopping or running at low speed, thereby recording the measured thermal image The present invention relates to a thermal image measuring apparatus of a mobile heating element which can be managed to improve a heating element monitoring capability and a method thereof.
일반적으로, 제철소에서는 고로에서 나오는 고온의 용선을 압연공정으로 토페토카(용선이송차)에 의해서 이송하는데, 이 고온의 용선이 실린 토페토카(이하, "이동 발열체"라고 칭함)(TLC)는 내벽에 내화물이 내장되어 있으며, 내장된 내화물의 결함, 부적절한 시공으로 인한 결함, 용선 및 용선중의 슬래그(Slag)와 접촉되는 부분의 손실과 마모 등을 발견하지 못하여 용선이 유출되는 대형사고를 일으킬 수 있다.Generally, in steel mills, hot molten iron from the blast furnace is transferred by a topetoka (molten iron transport vehicle) in a rolling process, which is referred to as "mobile heating element" (TLC) carrying hot molten iron. Refractories are embedded in the inner wall, and the defects caused by improper construction, defects due to improper construction, loss and wear of molten iron and slag in contact with molten iron are not detected. Can cause.
이와 같은 유출사고를 미연에 방지하기 위하여 이동 발열체(TLC)의 외벽의 열화상을 감시함으로, 적절한 시기에, 일정기준 이하의 마모가 일어나기 전에 내장된 내화물의 교체 및 보수해야 하는 필요성이 있다.In order to prevent such leakage accidents in advance, by monitoring the thermal image of the outer wall of the mobile heating element (TLC), there is a need to replace and repair the internal refractory at a suitable time before wear below a certain standard.
종래, 이동 발명체(TLC)를 측정하는 장치에 있어서, 이동 발열체의 내화물의 마모를 확인하기 위해 내 벽면을 육안으로 직접 관찰하는 방법에 의존하고 있으며, 이와 같은 종래의 방법은 관측을 위해 용선을 비우고, 온도를 낮춘 상태로 관측해야 하기 때문에 검사준비에 많은 시간이 소요되고 검사작업도 복잡하고 번거로우며, 이러한 방법은 생산성을 저하시키는 문제점이 있다.Conventionally, in the apparatus for measuring the mobile invention (TLC), it relies on the method of directly observing the inner wall surface with the naked eye to confirm the wear of the refractory of the mobile heating element, such a conventional method is to use the molten iron for observation Emptying and observing at a low temperature requires a lot of time to prepare for the inspection, and the inspection work is complicated and cumbersome, and this method has a problem of lowering productivity.
또한, 이동발열체의 열화상 측정장치는 정해진 위치에 열화상 측정용 카메라가 고정이 되어 있기 때문에, 항상 일정한 영역만을 주시하고 있어 이동중인 발열체의 열화상을 취득하는 데에는, 여러 가지 문제, 즉 서로 다른 형상에 의한 가시영역확보, 이동물체의 열화상을 취득하기 위한 정확한 위치판단, 일정한 속도유지 등의 문제점이 있다.In addition, since the thermal image measuring camera is fixed at a predetermined position in the thermal image measuring apparatus of the moving heating element, there is always a problem in obtaining a thermal image of the moving heating element, which is different from each other. There are problems such as securing a visible area by shape, accurate position determination for acquiring a thermal image of a moving object, and maintaining a constant speed.
그리고, 레이저 거리계와 CCD카메라를 이용하여 검사하는 종래의 방법이 있으나, 이 방법 역시 측정을 위해 용선을 비우고, 검사에 많은 시간이 소요되어 연속공정에 지장을 주고 있으며, 그래서 이 이동 발열체(TLC) 외벽의 온도분포를 측정하고 비정상적으로 온도가 높은 부분을 내장된 내화물의 마모부분으로 판정하는 방법이 이용되고 있는데, 이는 이동 발열체(TLC)를 정지하여 수동으로 측정하거나, 혹은 저속으로 주행하고 있는 이동 발열체를 광센서 등으로 검지하여 열화상을 측정하여 화상처리장치를 통해 해석하는 기법들이 이용되고 있다.In addition, there is a conventional method of inspecting by using a laser rangefinder and a CCD camera, but this method also requires a large amount of time for emptying of the molten iron for the measurement, which interrupts the continuous process, and thus, this mobile heating element (TLC) is used. The method of measuring the temperature distribution of the outer wall and determining the abnormally high temperature part as the wear part of the built-in refractory material is used, which is measured manually by stopping the moving heating element (TLC) or traveling at low speed. Techniques for detecting a heating element by an optical sensor, measuring thermal images, and interpreting the same through an image processing apparatus have been used.
그러나, 이와같은 방법은 이동 발열체를 정지하거나 저속 주행시키는 방법으로서, 시간적인 손실이 발생하고 운전자에게 부하를 제공함으로 연속공정에 지장을 주는 문제점이 있으며, 또한 광센서를 이용하는 경우에는 이동 발열체 형상에 의하여 잘못된 신호가 발생할 수 있으며, 2대 이상의 복수의 이동 발열체가 연결되어 있는 경우는 인식에 어려움이 발생하는 문제점이 있다.However, this method is a method of stopping the moving heating element or traveling at a low speed, and there is a problem in that it causes a loss of time and impedes the continuous process by providing a load to the driver, and in the case of using an optical sensor, In this case, a wrong signal may be generated, and when two or more mobile heating elements are connected to each other, there is a problem that difficulty in recognition occurs.
또한, 신뢰성을 높이기 위해 여러 개의 광센서를 배열할 필요가 있기 때문에 장치구성이 복잡하게 되고 센서의 유지관리가 복잡하고 번거로운 문제점 있었던 것이다.In addition, since it is necessary to arrange a plurality of optical sensors to increase the reliability, the device configuration is complicated and the maintenance of the sensor was complicated and cumbersome.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 정상 주행속도로 이동되는 발열체의 열화상을 정지나 저속주행하지 않고서도 노이즈 영향없이 정확하게 자동 측정하도록 함으로서, 측정된 열화상을 기록 관리 가능하게 되어 발열체 감시 능력을 향상시키는 이동발열체의 열화상 측정장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and therefore, an object of the present invention is to accurately and automatically measure the thermal image of a heating element that is moved at a normal traveling speed without noise or noise without stopping or driving at low speed. The present invention provides a thermal image measuring apparatus and method for moving a heating element which can record and manage a thermal image, thereby improving the heating element monitoring capability.
도 1은 본 발명에 따른 이동발열체의 열화상 취득을 위한 카메라 설치상태도로서, 도 1a는 1대의 카메라 설치 상태도이고, 도 1b는 2대의 카메라 설치 상태도이다.1 is a camera installation state diagram for acquiring a thermal image of a mobile heating element according to the present invention, Figure 1a is one camera installation state diagram, Figure 1b is a two camera installation state diagram.
도 2는 본 발명에 따른 이동중인 발열체의 열화상 판정영역 설명도로서, 도 2a는 정확한 위치에서 영화상을 취득한 이동 발열체의 열화상도이고, 도 2b는 서로 다른 위치에서 취득된 경우 또는 취득이 불가능한 이동 발열체의 열화상도이다.FIG. 2 is an explanatory view of a thermal image determination region of a moving heating element according to the present invention, and FIG. 2A is a thermal image of a moving heating element that acquires a movie image at an accurate position, and FIG. 2B is a movement obtained when it is acquired at different positions or cannot be acquired. Thermal image of the heating element.
도 3은 본 발명에 따른 이동발열체의 열화상 측정장치의 구성도이다.3 is a block diagram of an apparatus for measuring a thermal image of a mobile heating element according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 이동중인 발열체(TLC)의 열화상 판정영역 설명도이다.4 is an explanatory diagram of a thermal image determining region of the moving heating element TLC according to the present invention.
도 5a,b는 본 발명의 제2 카메라(14b)에 의한 이동중인 발열체(TLC)의 열화상 측정 기록도이고, 도 5c,d는 본 발명의 제1 카메라(14a)에 의한 이동중인 발열체(TLC)의 열화상 측정 기록도이다.5A and 5B are thermographic measurement records of the moving heating element TLC by the second camera 14b of the present invention, and FIGS. 5C and 5D illustrate the moving heating element (1) by the first camera 14a of the present invention. TLC) is a thermographic record.
도 6은 본 발명에 따른 이동발열체의 열화상 측정 및 관리방법을 보이는 플로우챠트이다.6 is a flowchart showing a method of measuring and managing a thermal image of a mobile heating element according to the present invention.
다.All.
도 7은 비정상적인 열화상 또는 원하지 않는 열화상도이다.7 is an abnormal thermal image or an unwanted thermal image.
도 8은 도 6의 이동 발열체(TLC) 열화상 측정방법을 보이는 플로우챠트이다.FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of measuring a moving heating element (TLC) thermal image of FIG. 6.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1a,1b : 제1,제2 선로taga,tagb : 태그신호 발생기1a, 1b: 1st, 2nd track taga, tagb: Tag signal generator
11a,11b : 제1,제2 선로의 정방향 진입감지용 광센서11a, 11b: Optical sensor for forward entrance detection of first and second tracks
12a,12b : 제1,제2 선로의 역방향 진입감지용 광센서12a, 12b: Optical sensor for detecting reverse entry of the first and second lines
13a.13b : 태그신호 수신기14a,14b : 열화상 촬영용 카메라13a.13b: Tag signal receiver 14a, 14b: Camera for thermal imaging
15 : 온도센서50 : 키입력장치15: temperature sensor 50: key input device
100 : 열화상측정 제어장치110 : 신호처리부100: thermography control device 110: signal processing unit
111 : 디지털 입출력부112a,112b : 열화상 인식처리부111: digital input / output unit 112a, 112b: thermal image recognition processing unit
113 : 태그신호 인식처리부114 : 온도정보처리부113: tag signal recognition processing unit 114: temperature information processing unit
120 : 신호버스130 : 마스터(master) 제어부120: signal bus 130: master control unit
140 : 슬레이브(slave) 제어부200 : 화면표시장치140: slave controller 200: display device
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 장치는 이동중인 발열체(TLC)의 열화상 측정장치에 있어서, 제1,제2 선로상에서 이동하는 각 발열체(TLC)에 장착되어 자기 식별번호에 해당하는 태크신호를 발생하는 태그신호 발생기; 상기 이동발열체가 측정위치로의 진입을 감지하는 제1,제2 선로의 정방향 진입감지용 광센서; 상기 이동발열체가 측정위치에서 통과됨을 감지하는제1,제2 선로의 역방향 진입감지용 광센서; 상기 태그신호 발생기로부터의 태그신호를 수신하는 태그신호 수신기: 제1,제2 선로상에서 이동하는 발열체의 열화상을 촬영하는 열화상 촬영용 카메라: 상기 발열체의 외벽 온도를 감지하는 온도센서; 이동발열체의 열화상 측정을 위해 필요한 각종 변수, 설정온도, 배율을 입력하고, 영화상표시를 선택하기 위한 키입력장치; 발열체 진입시 태그를 인식하고 카메라를 선택하여 발열체의 열화상을 측정하여 이에 대한 저장 및 표시를 제어하는 열화상측정 제어장치; 상기 열화상측정 제어장치의 제어에 따라 측정한 열화상을 화면으로 표시하는 화면표시장치; 를 구비함을 특징으로 한다.As a technical means for achieving the above object of the present invention, the apparatus of the present invention is mounted on each heating element (TLC) moving on the first and second lines in the thermal image measuring device of the moving heating element (TLC). A tag signal generator for generating a tag signal corresponding to a self identification number; An optical sensor for detecting forward entry of the first and second lines to detect the mobile heating element entering the measurement position; An optical sensor for detecting reverse entry of the first and second lines to sense that the moving heating element passes at the measurement position; A tag signal receiver for receiving a tag signal from the tag signal generator: A thermal imaging camera for photographing a thermal image of a heating element moving on a first and second lines: a temperature sensor for sensing an outer wall temperature of the heating element; A key input device for inputting various variables, a set temperature, and a magnification necessary for measuring a thermal image of the moving heating element, and selecting a movie image display; A thermography control device that recognizes a tag when the heating element enters, selects a camera, measures a thermal image of the heating element, and controls storage and display thereof; A screen display device for displaying a thermal image measured according to the control of the thermal image measurement control device on a screen; Characterized in having a.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 기술적인 수단으로써, 본 발명의 방법은 이동발열체의 열화상 측정방법에 있어서, 전원온시, 온도, 화소수, 판정영역 및 배율 등의 변수를 설정하여 시스템의 초기화를 수행하는 제 1단계; 광센서의 감지신호로 발열체의 진입선로와 진입방향을 판단하고, 해당 선로의 카메라를 기준 카메라로 선택하는 제 2단계; 상기 카메라로부터 열화상신호를 입력받아 열화상을 측정하는 제 3단계; 태그신호 수신기를 통한 발열체 식별번호에 해당하는 태그번호가 유효한지를 판단하는 제 4단계; 상기 측정한 열화상이 판정영역인지, 설정온도 범위내 인지를 판단하는 제 5단계; 상기 측정한 열화상의 사이즈가 동일하도록 사이즈변환(Resizing)하여 재배열하는 제 6단계; 상기 획득한 열화상에 발열체의 식별번호(태그(Tag)번호), 열화상 취득일자 및 시간, 열화상의 구분(카메라 구분)을 추가하여 데이타를 기록하고, 데이타 기록시 파일명을 "년(YY) 월(MM)일(DD) 시(HH) 카메라구분(X) Tag번호(NN) 또는 위치정보(NN)"로 기록하는 제 7단계; 로 이루어짐을 특징으로 한다.**In addition, as another technical means for achieving the object of the present invention, the method of the present invention in the method for measuring the thermal image of the moving heating element, by setting the parameters such as temperature, number of pixels, determination region and magnification at power-on A first step of performing an initialization of the system; A second step of determining an entry line and an entry direction of the heating element based on a detection signal of the optical sensor, and selecting a camera of the corresponding line as a reference camera; A third step of receiving a thermal image signal from the camera and measuring a thermal image; A fourth step of determining whether a tag number corresponding to the heating element identification number through the tag signal receiver is valid; A fifth step of determining whether the measured thermal image is a determination region or within a set temperature range; A sixth step of resizing and rearranging the measured thermal image to have the same size; The data is recorded by adding the identification number (tag number) of the heating element, the date and time of obtaining the thermal image, and the classification of the thermal image (camera classification) to the obtained thermal image, and when the data is recorded, the file name is "year (YY)". A seventh step of recording as a month (MM) day (DD) hour (HH) camera classification (X) Tag number (NN) or location information (NN) "; It is characterized by consisting of. **
이하, 본 발명에 따른 이동발열체의 열화상 측정장치에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an apparatus for measuring a thermal image of a mobile heating element according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 이동발열체의 열화상 취득을 위한 카메라 설치상태도로서, 도 1a는 1대의 카메라 설치상태도이고, 도 1b는 2대의 카메라 설치상태도이다.1 is a camera installation state diagram for acquiring a thermal image of a mobile heating element according to the present invention, Figure 1a is one camera installation state diagram, Figure 1b is a two camera installation state diagram.
도 1을 참조하면, 측정대상인 이동 발열체가 목표한 위치에 도달할 때 열화상을 취득하는 열화상 촬영용 카메라와 이동 발열체와의 이격거리(L(m))는 하기 수학식1에 보인 바와같이 선정하여 상기 열화상 촬영용 카메라를 설치한다.Referring to FIG. 1, a separation distance L (m) between a thermal imaging camera and a moving heating element which acquires a thermal image when the moving heating element to be measured reaches a target position is selected as shown in Equation 1 below. To install the camera for thermal imaging.
도 1에 도시한 바와같이, 1대의 카메라를 설치할 경우에는 반사용 거울을 3곳(위치ⓐ,ⓑ,ⓒ)에 설치하고, 이 세지점의 이격거리(1m)로 배치하고, 이 세지점의 중심점(ⓑ)에서 좌측지점(ⓐ)과, 중심점(ⓑ)에서 우측지점(ⓒ)의 이격거리(lm)는동일한 배율이 되도록 카메라를 설치한다.As shown in Fig. 1, in the case of installing one camera, the reflection mirrors are installed at three locations (positions ⓐ, ⓑ, ⓒ), and are arranged at a distance of 1 m from these three points. The camera is installed so that the distance lm between the left point ⓐ at the center point ⓑ and the right point ⓒ at the center point ⓑ is the same magnification.
그리고, 도 2에 도시한 바와같이, 2대의 카메라를 설치하는 경우에는 카메라 렌즈의 반사점이 반대편 카메라의 중심점에 오도록 설치하고, 이 2대의 카메라를 일직선상에 배치하며, 상기 2대의 카메라가 이격거리가 동일하여 기하학 원리에 의해 양쪽 카메라의 가시각도, 가시영역은 동일하게 된다.As shown in FIG. 2, when two cameras are installed, the reflecting points of the camera lenses are provided at the center points of the opposite cameras, the two cameras are arranged in a straight line, and the two cameras are separated from each other. Are the same, and according to the geometrical principle, the viewing angle and the viewing area of both cameras are the same.
도 2는 본 발명에 따른 이동중인 발열체의 열화상 판정영역 설명도이고, 도 3은 본 발명에 따른 이동발열체의 열화상 측정장치의 구성도이다.2 is an explanatory view of a thermal image determining region of a moving heating element according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a thermal image measuring apparatus of a moving heating element according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이동중인 발열체(TLC)의 열화상 측정장치는 제1,제2 선로(1a,1b)상에서 이동하는 각 발열체(TLC)에 장착되어 자기 식별번호에 해당하는 태크신호를 발생하는 태그신호 발생기(taga,tagb)와, 상기 이동발열체가 측정위치로의 진입을 감지하는 제1,제2 선로(1a,1b)의 정방향 진입감지용 광센서(11a,11b)와, 상기 이동발열체가 측정위치에서 통과됨을 감지하는 제1,제2 선로(1a,1b)의 역방향 진입감지용 광센서(12a,12b)와, 상기 태그신호 발생기(taga,tagb)로부터의 태그신호를 수신하는 태그신호 수신기(13a.13b)와, 제1,제2 선로(1a,1b)상에서 이동하는 발열체의 열화상을 촬영하는 열화상 촬영용 카메라(14a,14b)와, 상기 발열체의 외벽 온도를 감지하는 온도센서(15)와, 이동발열체의 열화상 측정을 위해 필요한 각종 변수, 설정온도, 배율을 입력하고, 영화상표시를 선택하기 위한 키입력장치(50)와, 발열체 진입시 태그를 인식하고 카메라를 선택하여 발열체의 열화상을 측정하여 이에 대한 저장 및 표시를 제어하는 열화상측정 제어장치(100)와, 상기 열화상측정 제어장치(100)의 제어에 따라 측정한 열화상을 화면으로 표시하는 화면표시장치(200)로 구성한다.Referring to FIG. 3, a thermal image measuring apparatus of a moving heating element (TLC) according to the present invention is mounted on each heating element (TLC) moving on the first and second lines 1a and 1b and corresponds to a magnetic identification number. Tag signal generators (taga, tagb) for generating a tag signal and optical sensors (11a, 11b) for forward entry detection of the first and second lines (1a, 1b) for detecting the entry of the moving heating element into the measurement position. And optical sensors 12a and 12b for reverse entry detection of the first and second lines 1a and 1b for detecting the moving heating element passing through the measurement position, and tags from the tag signal generators taga and tagb. Tag signal receivers 13a and 13b for receiving signals, thermal imaging cameras 14a and 14b for photographing thermal images of heating elements moving on first and second lines 1a and 1b, and outer walls of the heating elements Input the temperature sensor 15 for sensing the temperature, and various variables, set temperature, magnification necessary for measuring the thermal image of the moving heating element A key input device 50 for selecting a movie image display, a thermal image measurement control device 100 for recognizing a tag when the heating element enters, selecting a camera, measuring a thermal image of the heating element, and controlling storage and display thereof; The display device 200 is configured to display a thermal image measured according to the control of the thermal image measurement control device 100 on a screen.
상기 열화상측정 제어장치(100)는 상기 광센서(11a,11b,12a,12b)로부터의 감지신호를 디지털신호로 변환하는 디지탈 입출력부(111)와, 상기 카메라(14a,14b)로부터의 열화상을 인식하여 처리하는 열화상 인식처리부(112a,112b)와, 상기 태크신호 수신기(13a,13b)로부터의 신호를 처리하는 태그신호 인식처리부(113)와, 상기 온도센서(15)로부터의 온도신호를 처리하는 온도정보처리부(114)를 포함하는 신호처리부(110)를 구비하고 있으며, 상기 신호처리부(110)와 제어부간의 데이타전송을 수행하는 신호버스(120)와, 내부장치를 초기화시키고, 상기 신호버스(120)를 통한 신호처리부(110)로부터의 데이타에 기초해서 설정변수의 초기화, 카메라선택, 열화상 취득, 열화상 선택, 열화상 사이즈변환 및 열화상기록을 제어하는 마스터 제어부(130)와, 열화상의 선택취득, 열화상 데이타 기록 및 열화상 이력관리를 제어하는 슬레이브 제어부(140)를 더 구비하고 있다.The thermal image measuring and controlling device 100 includes a digital input / output unit 111 for converting a detection signal from the optical sensors 11a, 11b, 12a, and 12b into a digital signal, and heat from the cameras 14a and 14b. Thermal image recognition processing units 112a and 112b for recognizing and processing images, tag signal recognition processing units 113 for processing signals from the tag signal receivers 13a and 13b, and temperatures from the temperature sensor 15. A signal processing unit 110 including a temperature information processing unit 114 for processing a signal, initializing a signal bus 120 for performing data transmission between the signal processing unit 110 and a control unit, and an internal device; Master control unit 130 for controlling initialization of a setting variable, camera selection, thermal image acquisition, thermal image selection, thermal image size conversion, and thermal image recording based on data from the signal processing unit 110 via the signal bus 120. ), The selection of the thermal image, having the thermal image A slave controller 140 for controlling the recording and the other thermal image history management further comprises.
도 4는 본 발명에 따른 이동중인 발열체(TLC)의 열화상 판정영역 설명도이고, 도 5는 본 발명에 따른 이동중인 발열체(TLC)의 열화상 측정기록도이며, 도 6은 본 발명에 따른 이동발열체의 열화상 측정 및 관리방법을 보이는 플로우챠트이다. 그리고 도 8은 도 6의 이동 발열체(TLC) 열화상 측정방법을 보이는 플로우챠트이다.4 is an explanatory view of a thermal image determination region of a moving heating element (TLC) according to the present invention, Figure 5 is a thermal image measurement record of a moving heating element (TLC) according to the present invention, Figure 6 is This flowchart shows how to measure and manage thermal image of mobile heating element. 8 is a flowchart illustrating a method of measuring a moving heating element (TLC) thermal image of FIG. 6.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.Operation according to the present invention configured as described above will be described in detail below based on the accompanying drawings.
도 1과 같이 먼저 한 대의 카메라를 설치할 경우, 반사용 거울을 3곳에 설치하여 위치ⓐ,ⓑ,ⓒ를 같은 이격거리(lm:6m)로 배치하여 열화상을 측정한다. 중심점ⓑ에서 ⓐ와 중심점ⓑ에서 ⓒ의 이격거리(lm:6m)를 같은 배율이 되도록 카메라를 설치한다. 경우 2와 같이 두 번째 카메라를 설치하는 경우는, 카메라 렌즈의 반사점이 반대편 카메라의 중심점에 오도록 설치한다. 2대의 카메라를 일직선상에 놓고 이격거리가 같을 경우, 기하학 원리에 의해 양쪽 카메라의 가시각도, 가시영역은 같다.When one camera is first installed as shown in FIG. 1, the reflection mirrors are installed in three places, and the positions ⓐ, ⓑ and ⓒ are arranged at the same separation distance (lm: 6m) to measure the thermal image. Install the camera so that the separation distance (lm: 6m) of ⓐ at center point ⓑ and ⓒ at center point ⓑ is the same magnification. In case of installing the second camera as in case 2, the reflecting point of the camera lens is located at the center point of the opposite camera. When two cameras are arranged in a straight line and the separation distance is the same, the viewing angle and the viewing area of both cameras are the same according to the geometric principle.
먼저, 제 1단계(131)에서는 전원온시, 온도, 화소수, 판정영역 및 배율 등의 변수를 설정하여 시스템의 초기화를 수행하는데, 이 온도, 화소수, 판정영역 및 배율 등의 변수를 설정하여 시스템의 초기화를 수행하는 단계에서는 먼저, 이동 발열체를 정확하게 인식하기 위해 설정변수를 입력하는데, 이 설정변수는 판정할 영역(우측(right), 중앙(center), 좌측(left))과 판정위치, 화소수, 설정온도 및 배율을 입력수단에 의해 시스템 초기화변수로 설정한다.First, in the first step 131, the system is initialized by setting variables such as temperature, number of pixels, determination region, and magnification at power-on, and setting variables such as temperature, number of pixels, determination region, and magnification. In the initializing of the system, first, a setting variable is input to accurately recognize a moving heating element, which is an area to be determined (right, center, left) and a determination position. The number of pixels, the set temperature and the magnification are set by the input means as system initialization variables.
구체적으로, 설정변수를 선택방법에 대해서 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Specifically, the setting variable selection method will be described in more detail as follows.
도 4,5는 이동하는 발열물체의 열화상을 기록하기 위해 우측(right), 중앙(center), 좌측(left)으로 설정되어진 판정영역을 열화상으로 나타낸 것으로, 동일한 이동 발열체가 서로 다른 제1,2 선로(1a,1b)를 교대로 주행하면, 두 대의 적외선카메라(14a,14b)의 거리가 달라지므로, 당연히 이 카메라(14a,14b)에 의해 측정되는 열화상의 크기도 서로 달라진다.4 and 5 are thermal images of a determination region set to right, center, and left to record a thermal image of a moving heating object, wherein the same moving heating elements are different from each other. When the two tracks 1a and 1b alternately travel, the distances of the two infrared cameras 14a and 14b are different, and therefore, the size of the thermal image measured by the cameras 14a and 14b is also different from each other.
본 발명에 의한 두 대의 적외선카메라(14a,14b)는 이동 발열체의 양면 열화상을 연속 측정하고, 하나의 정지화상은 매초당 10회의 열화상을 제공하게 되며, 이 적외선 카메라(14a,14b)는 열화상을 가로 320픽셀, 세로 24O픽셀단위로 구성되어 있다. 그리고 적외선카메라(14a,14b)에서 측정한 하나의 열화상을 3개의 영역 우측(⑥), 중앙(⑦),좌측(⑧)으로 나누고, 또한 각 영역에 따라 판정 화소수(우측 20개, 중앙 20개, 좌측20개, Bottom 50개)와 온도범위(150도 이상)를 설정한다.The two infrared cameras 14a and 14b according to the present invention continuously measure double-sided thermal images of the moving heating element, and one still image provides 10 thermal images per second, and the infrared cameras 14a and 14b The thermal image consists of 320 pixels wide by 24 pixels high. Then, one thermal image measured by the infrared cameras 14a and 14b is divided into three regions, right (6), center (⑦) and left (⑧), and the number of judgment pixels (20 on the right and the center on each area). 20, left 20, bottom 50) and the temperature range (over 150 degrees).
이 설정은 하기에 설명할 열화상의 존재유무를 인식하여 기록하게 될 때, 정확한 위치에 진입하였을 때 기록하는 것이 중요한데, 이를 만족하기 위한 판정영역에 따른 화소위치와 온도범위는 표 1과 같으며, 이와같은 판정영역은 하기 수학식2,3,4,5,6에 의해 자동으로 계산되어지며, 발열물체의 크기에 따라 적절한 값을 설정할 수 있도록 한다.This setting is important to record when recognizing the existence of the thermal image to be described below, when entering the correct position, the pixel position and the temperature range according to the determination area to satisfy this is shown in Table 1, Such a determination area is automatically calculated by the following equations 2, 3, 4, 5, and 6, so that an appropriate value can be set according to the size of the heating object.
먼저, 하나의 이동 발열체의 형상을 정확히 하나의 프레임(Frame)에 들어 올 수 있도록 설정변수를 조정하고, 발열체의 크기, 형상이 달라지면 설정값을 변경할 수가 있어야 하며, 도 4와 같이 설정된 3개의 판정영역 우측(6), 중앙(7), 좌측(8)과 판정화소 및 온도범위는 하기 수학식2,3,4,5,6에 의해서 설정되고 판정되어 진다.First, the setting variable should be adjusted so that the shape of one mobile heating element can fit in exactly one frame, and the setting value should be changed when the size and shape of the heating element are different. The right side 6, center 7, left side 8 and the determination pixel and temperature range of the region are set and determined by the following equations (2), (3), (4), (5) and (6).
AX_좌측A=20(카메라A의 열화상 취득위치를 결정하는 변수)AX_left A = 20 (variable to determine the position of thermal image acquisition of camera A)
AX_좌측B=60(카메라B의 열화상 취득위치를 결정하는 변수)AX_left B = 60 (variable to determine the position of thermal image acquisition of camera B)
AX_우측A=260AX_Right A = 260
AX_우측B=300AX_Right B = 300
화소수:AX_좌측,AX_우측,AX_중앙≥20(TLC형상의 경계점을 결정하는 변수)Number of pixels: AX_left, AX_ right, AX_ center ≥ 20 (variable to determine boundary point of TLC shape)
측정온도≥150℃(TLC형상을 결정하는 변수)Measurement temperature ≥150 ° C (variable to determine TLC shape)
만약, 이동 발열체(TLC)가 제2 선로(1b)에 진입하면, 판정용 적외선카메라(14b)는 설정된 변수 AX_우측=300, AX_좌측B=60, AX_중앙B=160을 초기값으로 읽어 X축 위치를 잡는다. AX_좌측B의 설정변수는 상기 수학식6과 같이 AX_좌측B≥f(AX_우측B-240)에 만족하는 변수를 설정한다.If the moving heating element TLC enters the second line 1b, the determination infrared camera 14b initializes the set variables AX_right = 300, AX_left B = 60, and AX_center B = 160. Read it to position X axis. The setting variable of AX_left B sets a variable that satisfies AX_left B≥f (AX_right B-240) as shown in Equation 6 above.
그리고, X축은 고정되고 Y축방향으로 화소의 온도값을 읽어 설정된 온도 150℃이상의 화소가 20개 이상 연속 측정되면, 변수 AX_우측B, AX_좌측B, AX_중앙B가 모두 만족하는지를 판단하여 만족(온도조건, 화소수, 판정영역)시 열화상을 기록단계로 진행한다.If the X-axis is fixed and 20 or more pixels with a set temperature of 150 ° C. or more are continuously measured by reading the temperature value of the pixel in the Y-axis direction, it is determined whether the variables AX_RightB, AX_LeftB, and AX_Central B are all satisfied. The thermal image is then advanced to the recording step when it is satisfied (temperature condition, number of pixels, judgment area).
상기 설정변수 화소수는 열화상에 잔존하는 노이즈온도를 제거하고 발열체의 경계선에서 나타나는 비정상온도를 제거하기 위한 변수이고, 온도는 주위 발열체와 목표한 발열체를 정확히 취득하기 위한 설정값으로, 이는 발열체에 따라 온도범위가 달라진다.The set number of pixels is a variable to remove the noise temperature remaining in the thermal image and to remove the abnormal temperature appearing at the boundary of the heating element, and the temperature is a setting value for accurately acquiring the surrounding heating element and the target heating element. The temperature range varies.
다음으로, 제 2단계(132,133a,133b)에서는 각 선로로 발열체가 진입하는 경우를 판단하여 발열체가 진입할 경우 카메라로부터 촬영데이타를 입력받는데, 이를 하기에 보다 구체적으로 설명한다.Next, in the second step (132, 133a, 133b) it is determined whether the heating element enters the respective tracks and receives the recording data from the camera when the heating element enters, which will be described in more detail below.
본 발명에 따라, 복수의 발열체(TLC)를 인식하고 구분하기 위해서, 측정대상인 이동 발열체에 식별번호가 설정된 태그신호 발생기(Taga, tagb)를 달고 있으며, 이 태그번호를 인식하는 주파수방식의 태크신호 수신기(13a, 13b)를 각 선로에 설치하여 열화상측정 제어장치(100)내 신호처리부(110)의 태그신호 인식처리부(113)로 전송한다. 발열체의 식별번호는 열화상 정보에 달아 기록관리 및 이력관리에 사용한다.According to the present invention, in order to recognize and distinguish a plurality of heating elements (TLC), tag signal generators (Taga, tagb) having an identification number set are attached to a moving heating element to be measured, and a frequency signal tag signal for recognizing this tag number is provided. Receivers 13a and 13b are installed on the respective lines and transmitted to the tag signal recognition processing unit 113 of the signal processing unit 110 in the thermal image measuring and control apparatus 100. The identification number of the heating element is attached to the thermal image information and used for record management and history management.
상기 열화상측정 제어장치(100)는 진입감지용 광센서의 온(ON)신호에 의해 진입방향과 선로를 구분하여 판정할 적외선카메라(14a,14b)를 하기 표2와 같이 선택하게 된다.The thermography control apparatus 100 selects the infrared cameras 14a and 14b to be determined by distinguishing the entry direction and the line by the ON signal of the optical sensor for entrance detection as shown in Table 2 below.
본 발명에서는 이동 발열체의 열화상에 대한 기록동작을 24시간 계속 수행하지 않고, 상기 광센서(진입감지용 광센서:11a,12a,11b,12b)가 이동 발열체의 진입하고 있는지를 상기 표2와 같이 광센서(진입감지용 광센서)의 온/오프에 따라 선로선택이 가능하다. 이와같이 진입감지용 광센서의 동작에 따라 선로와 방향이 선택되면 도 3의 열화상측정 제어장치(100)는 신호처리부(110)의 열화상 인식처리부(112a,112b)에 적외선카메라(14a,14b)로부터의 열화상 취득하도록 지시한다.In the present invention, the recording operation for the thermal image of the moving heating element is not continuously performed for 24 hours, and it is shown in Table 2 whether the optical sensor (entry detection optical sensors: 11a, 12a, 11b, 12b) enters the moving heating element. Likewise, it is possible to select the line according to the on / off of the optical sensor (the optical sensor for entrance detection). As such, when the line and the direction are selected according to the operation of the optical sensor for entrance detection, the thermal image measuring and controlling apparatus 100 of FIG. 3 is connected to the thermal image recognition processing units 112a and 112b of the signal processing unit 110 and the infrared cameras 14a and 14b. Command to acquire a thermal image from
이와같이, 상기 2대의 카메라(14a,14b)에 의해 취득된 열화상은 서로 크기가 다르며, 각 선로(1a,1b)를 주행하는 이동 발열체는 제1,제2 선로(1a,1b)로 상호 교대로 주행하므로, 선로에 따라 이동 발열체의 양쪽 면의 열화상의 크기가 당연히 서로 다르다. 이는 설치된 적외선카메라(14a,14b)는 각 선로(1a,1b)가 측정범위내에 들어오도록 설치되어 있다.In this way, the thermal images acquired by the two cameras 14a and 14b are different in size from each other, and the moving heating elements traveling through the respective tracks 1a and 1b alternate with each other through the first and second tracks 1a and 1b. Since the roads are driven by the tracks, the thermal images on both sides of the moving heating element are naturally different from each other according to the track. The infrared cameras 14a and 14b are installed so that the respective lines 1a and 1b are within the measurement range.
상기 적외선카메라(14a)의 측정거리는 제1 선로(1a)에서 13m가 이격되어 있고, 적외선카메라(14b)의 측정거리는 제2 선로에서 13m가 이격되어 있다. 그러나 적외선 카메라(14a)와 제2 선로, 적외선 카메라(14b)와 제1 선로(1a)는 17.5m이격되어 있으며, 이는 적외선 카메라의 가시각도 55°에 의해 이동 발열체길이 12m와 길이방향 각각 1m을 고려한 총 14m의 가시영역을 적외선카메라 시야에 들어오도록 되어 있다. 이와같이 이격거리가 상이하여 열화상의 크기가 다르다.The measurement distance of the infrared camera 14a is 13m away from the first line 1a, and the measurement distance of the infrared camera 14b is 13m away from the second line. However, the infrared camera 14a and the second line, the infrared camera 14b and the first line 1a are spaced 17.5m apart. The total visible area of 14m is considered to enter the infrared camera field of view. In this way, the separation distance is different, and the thermal image is different in size.
다음으로, 제 3단계(134)에서는 상기 카메라(14a,14b)로부터 입력받은 촬영데이타로 열화상을 측정하는데, 이를 도 8을 참조하면 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Next, in the third step 134, the thermal image is measured by the photographing data input from the cameras 14a and 14b, which will be described in detail with reference to FIG. 8.
이 제 3단계(134)는 발열체의 실제 열화상(목표로 하는 열화상)을 선택하는 단계를 포함하는데, 이는 발열체 열화상의 특징상, 속도차에 의한 잔상이 가끔 존재하고, 눈 또는 비등으로 인한 발열체의 열화상이 지표면에 반사되는 도 7의 부분(㉯)에 비정상적인 열화상 또는 원하지 않는 열화상이 존재할 수 있다.This third step 134 includes selecting an actual thermal image (target thermal image) of the heating element, which is characteristic of the heating element thermal image, and sometimes afterimages due to speed differences exist and due to snow or boiling Abnormal thermal images or unwanted thermal images may exist in the portion of FIG. 7 in which the thermal image of the heating element is reflected on the ground surface.
이러한 환경적인 요인을 제거하기 위해, 하기 제 5-2단계에서 취득한 열화상에서 실제 열화상을 선택할 때, 항상 카메라 화상의 중심점(X축화소수/2, Y축화소수/2)에서부터 수평 방향과 수직방향으로 열화상을 읽어 온도조건에 만족하는지를 판정하게 된다.In order to eliminate such environmental factors, when selecting the actual thermal image from the thermal image acquired in step 5-2 below, the horizontal and vertical directions are always from the center point (X-axis number / 2, Y-axis number / 2) of the camera image. The thermal image is read to determine whether the temperature condition is satisfied.
먼저, 하기 수학식7과 같이, 설정된 변수에 의해 카메라의 화상중심점(X축화소수/2,Y축화소수/2)에서 수평(Horizontal)양방향 읽어 설정된 온도변수보다 낮은 온도가 읽혀진 첫 번째 화소위치를 X1(좌측영역), X2(우측영역)로 기록하고, 수직(Vertical)방향으로 화소수를 읽어 설정된 온도변수 보다 낮은 온도가 읽혀진 첫 번째 화소위치를 하기 수학식8과 같이 계산하여 기록한다.First, as shown in Equation 7 below, the first pixel position at which the temperature lower than the set temperature variable is read out horizontally in both directions from the image center point (X-axis number / 2, Y-axis number / 2) of the camera is set by the set variable. X1 (left region) and X2 (right region) are recorded, and the number of pixels is read in the vertical direction, and the first pixel position at which a temperature lower than the set temperature variable is read is calculated and recorded as in Equation 8 below.
상기와 같은 방법으로 읽혀진 경계점을 가지고 열화상의 중심점을 하기 수학식9와 같이 계산하여 열화상의 중심점으로 판단한다.The center point of the thermal image with the boundary point read in the above manner is calculated as shown in Equation 9 to determine the center point of the thermal image.
온도변수(측정온도)=tTemperature variable (measured temperature) = t
그런데, 본 발명의 실시예와 같이, 이상 형상, 주위 열화상과 화염 등으로 인하여 실제 열화상을 취득하기가 어려운 경우에는, 이를 제거하기 위하여 수직방향중에 있는 화염이나 정상적인 형상이라 판단되는 위치를 임의로 선택한다. 이와같이 선택한 X축 위치를 선정하여 수직방향으로 화소수를 읽어 온도변수값 보다 낮은 온도가 읽혀진 첫 번째 화소위치(YL1,YR2)를 판단하여 상기 수학식8과 같이 평균한 위치를 발열체의 수직경계점으로 선택한다.By the way, as in the embodiment of the present invention, when it is difficult to obtain the actual thermal image due to the abnormal shape, the surrounding thermal image and the flame, the position determined to be the flame or the normal shape in the vertical direction is arbitrarily used to remove it. Choose. In this way, by selecting the selected X-axis position and reading the number of pixels in the vertical direction, the first pixel position (YL1, YR2) at which the temperature lower than the temperature variable value is read is determined, and the average position as shown in Equation (8) is used as the vertical boundary point of the heating element. Choose.
상기 경계점은 카메라의 화상중심점에서 화소수를 읽어 온도변수보다 낮은 온도가 읽혀진 첫 번째 화소위치를 열화상을 취득할 경계점으로 판단하고, 이와 같은 방법으로 계산된 결과와 온도변수, 화소수를 만족하는 위치가 열화상을 취득할 경계점이 되는 것이다.The boundary point reads the number of pixels from the image center point of the camera and judges the first pixel position where the temperature lower than the temperature variable is read as the boundary point to acquire the thermal image, and satisfies the result calculated in this manner, the temperature variable, and the number of pixels. The position is the boundary point for acquiring the thermal image.
상기와 같은 방법으로, 중심점에서 화소수를 읽으면, 이동발명체의 속도차에 의해서 이동발열체의 주위에 발생되는 잔상, 눈 또는 비 등으로 인해 지표면에 반사되는 부분(도 7의 ㉮)에 발생되는 비정상적인 열화상, 그리고, 이동발열체의 상부 화염(도 7의 ㉯) 등에 의한 열화상의 노이즈를 제거할 수가 있다.In the same manner as described above, when the number of pixels is read from the center point, it is generated in the part (Fig. 7B) reflected on the ground due to the afterimage, snow or rain generated around the moving heating element due to the speed difference of the moving invention. The abnormal thermal image and noise of the thermal image due to the upper flame (Fig. 7) of the moving heating element can be removed.
그 다음으로, 제 4단계(135)에서는 태그신호 수신기를 통한 발열체 식별번호에 해당하는 태그번호가 유효한지를 판단하는데, 이는 각 발열체에서는 식별번호에 해당하는 고주파의 태그신호를 발생하는 태그신호 발생기(taga,tagb)가 장착되어 있으며, 이 태그신호 발생기(taga,tagb)에서 발생되는 무선신호를 각 태그신호 수신기(13a,13b)가 수신받아 열화상측정 제어장치(100)로 전송하면, 이 열화상측정 제어장치(100)내 태그신호처리부에 의해서 식별번호가 유효한지를 판단하게 되며, 유효하면 다음단계로 진행하고 유효하지 않으면 상기 제 2단계(132,133a,133b)로 진행한다.Next, in the fourth step 135, it is determined whether the tag number corresponding to the heating element identification number through the tag signal receiver is valid, which means that each heating element generates a tag signal generator for generating a high frequency tag signal corresponding to the identification number. taga, tagb) are mounted, and when the radio signal generated by the tag signal generators (taga, tagb) is received by the tag signal receivers 13a, 13b and transmitted to the thermography control device 100, The tag signal processing unit in the image measurement control device 100 determines whether the identification number is valid, and if it is valid, proceeds to the next step and if not, proceeds to the second steps 132, 133a, and 133b.
그리고, 도 1과 같이 카메라(14a,14b)를 설치함에 의해, 이 카메라(14a,14b)에 의해 측정되는 열화상의 미소한 차이가 최소화되는데, 이와같이 설치된 카메라에 의해 진입하는 발열체의 열화상을 하기 단계와 같이 수행한다.And, by installing the camera (14a, 14b) as shown in Figure 1, the slight difference of the thermal image measured by the camera (14a, 14b) is minimized, the thermal image of the heating element entering by the camera installed in this way Follow the steps.
제 5단계(136)에서는 상기 측정한 열화상이 판정영역인지, 설정온도 범위내인지를 판단하는 단계로, 이는 제 5-1단계와 제 5-2단계를 포함하고 있는데, 이를 하기에 구체적으로 설명한다.In the fifth step 136, it is determined whether the measured thermal image is a determination area or a set temperature range, which includes steps 5-1 and 5-2. Explain.
제 5-1단계에서는 카메라 화상의 백색 노이즈를 제거하는 과정을 포함하는데, 보통 카메라의 화상은 주위 태양광에 의해 백색 노이즈가 나타나므로, 신호처리부에서 필터링을 수행하는 것이 일반적이다.Step 5-1 includes removing white noise from the camera image. In general, since the white noise is generated by ambient sunlight, the signal processing unit generally performs filtering.
그러나, 태양광은 모든 주파수를 가지고 있기 때문에 필터링을 하여도 어느정도의 백색노이즈가 포함되어 열화상의 측정에 오류를 일으키게 되는데, 이를 제거하기 위해, 열화상이 판정영역에 진입하면, 취득하고자 하는 카메라 화상의 중심점(X축화소수/2, Y축화소수/2)에서 온도를 2회 이상 검사하여 사전에 설정된 온도조건에 만족하면, 발열체의 열화상이 카메라의 화상 중심점에 도달한 것으로 판단되어 백색노이즈를 제거한다.However, since sunlight has all frequencies, some white noise is included even when filtered, causing errors in measurement of the thermal image. To eliminate this, when the thermal image enters the determination region, the camera image to be acquired If the temperature is satisfied at least two times at the center point of X (X axis number / 2, Y axis number / 2) and satisfies the preset temperature conditions, it is determined that the thermal image of the heating element has reached the image center point of the camera, Remove
이때, 1회 측정시 카메라의 화상 중심점에서 설정된 온도조건이 만족하면, 그 중심점의 온도를 다시 판단하는데, 일반적으로 백색 노이즈는 높은 주파수에서 발생하는 것이므로, 동일한 위치에서 카메라 스캔시간보다 백색 노이즈의 발생시간이 짧아, 백색 노이즈는 동일위치에서 2번 이상 나타나지 않는다. 반면에 실제 측정하고자 하는 열화상은 이동속도가 카메라 스캔시간내에 존재하기 때문에 중심점 온도조건이 만족하여 열화상을 정상적으로 인식할 수 있다.At this time, if the temperature condition set at the image center point of the camera is satisfied in one measurement, the temperature of the center point is determined again. Generally, the white noise is generated at a higher frequency, so that the white noise is generated more than the camera scan time at the same position. Because of the short time, white noise does not appear more than once at the same location. On the other hand, since the moving speed to be measured actually exists within the camera scan time, the thermal image is normally recognized because the center point temperature condition is satisfied.
제 5-2단계는, 연속 진행하는 열화상을 촬영하여 설정된 판단영역에서 열화상을 선택하는 단계로, 주로 수평축(X축)방향으로 인식하는 방법과 수직축(Y축)방향으로 인식하는 두가지 방법으로 대별할 수 있다.Step 5-2 is a step of selecting a thermal image from the set determination region by photographing a continuous thermal image, which is mainly recognized in the horizontal axis (X axis) direction and two methods in the vertical axis (Y axis) direction. It can be divided into.
이러한 두가지의 방법은 판정영역의 설정, 판정영역에서의 온도범위와 화소수의 설정이 이루어지고, 설정된 온도이상일 경우에만 열화상이 존재하는 것으로 인식한다.In these two methods, the setting of the determination area, the temperature range and the number of pixels in the determination area are made, and it is recognized that the thermal image exists only when the temperature is higher than the set temperature.
한편, 원하는 위치에 있는 발열체의 열화상을 선택하는 방법중에 열화상 크기가 카메라의 화상폭보다 1/2이상일 경우와 1/2미만일 경우가 있으며, 여기에서 열화상의 크기가 카메라 화상폭보다 1/2미만일 경우는 열화상이 진입하여 카메라의 화상중심점에 도달하면, 도 2와 같이 열화상은 카메라화상의 가시영역내에 열화상이 취득되며, 이 때문에 중심점 하나로 발열체의 열화상을 선택할 수 있다.On the other hand, among the methods of selecting the thermal image of the heating element in the desired position, the thermal image size may be 1/2 or more than the image width of the camera and less than 1/2, where the thermal image size is 1 / th of the camera image width. If it is less than 2, when the thermal image enters and reaches the image center point of the camera, the thermal image is acquired in the visible region of the camera image as shown in FIG. 2, so that the thermal image of the heating element can be selected as one center point.
반면에, 열화상의 크기가 카메라 화상폭보다 1/2이상일 경우, 도 2와 같이 열화상이 진입하여 카메라 화상의 중심점 하나로 취득할 경우에는 열화상은 카메라화상의 가시영역내에서 열화상을 취득 할 수가 없다. 이 경우 정확한 열화상을 취득하기 위해 발열체의 열화상의 크기와 동일한 판정영역을 설정하면 열화상을 정확히 취득할 수가 있다.On the other hand, when the size of the thermal image is 1/2 or more than the width of the camera image, when the thermal image enters and acquires one of the center points of the camera image, as shown in FIG. 2, the thermal image may acquire the thermal image within the visible region of the camera image. I can't. In this case, in order to obtain an accurate thermal image, a determination region equal to the size of the thermal image of the heating element can be set to accurately acquire the thermal image.
한편, 열화상을 인식하고 취득하는데 걸리는 시간은 설정한 화소수, 카메라의 화소수 및 설정 화소당 온도범위에 따라 제어기가 처리하는 시간이 길어 연속적인 열화상 취득이 불가능하며, 이를 해결하기 위해 진입하는 열화상을 최소한 화소수로 열화상을 판단하는 취득하기 위해, 판정영역을 중심점 한곳과 중심점을 대칭하는 판정위치(우측/탑(Top),좌측/보텀(bottom))2곳으로 최소화한다.On the other hand, the time taken to recognize and acquire a thermal image is long because the controller processes a long time according to the set number of pixels, the number of pixels of the camera, and the set temperature range per pixel. In order to obtain a thermal image by judging a thermal image by at least the number of pixels, the determination region is minimized to one center point and two determination positions (right / top, left / bottom) where the center point is symmetrical.
먼저, 수평축(X축)방향으로 인식하는 방법에 대해서 설명하면, 대칭하는 2점(우측/탑(Top),좌측/보텀(bottom))을 조정함으로, 발열체의 열화상의 크기가 달라도 하기 수학식10,11,12에 의해, 이동 발열체의 열화상을 선택할 수 있다.First, a method of recognizing in the horizontal axis (X-axis) direction will be described. Even though the size of the thermal image of the heating element is different by adjusting two symmetrical points (right / top and left / bottom), By 10, 11 and 12, the thermal image of the mobile heating element can be selected.
도 2a는 정확한 위치에서 영화상을 취득한 경우에 해당되는 이동 발열체의 열화상을 도시한 것이고, 도 2b는 서로 다른 위치에서 취득된 경우 또는 취득이 불가능한 경우에 해당되는 이동 발열체의 열화상을 도시한 것이다.FIG. 2A illustrates a thermal image of the moving heating element corresponding to the case where the film image is acquired at the correct position, and FIG. 2B illustrates the thermal image of the moving heating element corresponding to the case where it is acquired at different positions or when acquisition is impossible. .
다음으로, 수직축(Y축)방향으로 인식하는 방법은 하기 수학식Next, the method of recognizing in the vertical axis (Y axis) direction is the following equation
같이 계산하여 적용한다.Calculate and apply as
여기서, 픽셀 수=n(TLC 설정한 픽셀 수:AY_탑(Top), 중앙≥20)(TLC 설정한 픽셀 수:AY_Bottom≥50), 측정온도≥temp(temp=150=℃, 이동 발열체 설정값).Here, the number of pixels = n (the number of TLC set pixels: AY_Top, center ≥ 20) (the number of TLC set pixels: AY_Bottom ≥ 50), the measurement temperature ≥ temp (temp = 150 = ° C, the moving heating element is set) value).
이와같은 방법으로 이동하는 발열체의 열화상에 대한 정확한 위치를 선택한다.In this way, the correct position for the thermal image of the moving heating element is selected.
그 다음으로, 제 6단계(137)에서는 다수의 카메라의 설치된 위치가 다르기 때문에 동일한 발열체의 열화상의 크기가 서로 다르며, 상기 측정한 열화상의 사이즈가 동일하도록 사이즈변환(Resizing)하여 재배열하는데, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Next, in the sixth step 137, since the installed positions of the plurality of cameras are different, the thermal images of the same heating element are different from each other, and the sizes of the thermal images are resized so that the measured thermal images are the same. The detailed description is as follows.
제 6단계(137)에서는 상기 제 3단계에서 취득한 열화상을 기록하기 위하여, 열화상의 노이즈를 제거하여 실제 목표로 하는 열화상을 취득하는 것으로, 여기서 열화상의 노이즈는 이동발명체의 속도차에 의해서 이동발열체의 주위에 발생되는 잔상, 눈 또는 비 등으로 인해 지표면에 반사되는 부분(도 7의 ㉮)에 발생되는 비정상적인 열화상, 그리고, 이동발열체의 상부 화염(도 7의 ㉯) 등의 다른 발열체에 의해서도 발생될 수 있다.In the sixth step 137, in order to record the thermal image acquired in the third step, the noise of the thermal image is removed and an actual target thermal image is obtained, wherein the thermal image noise is determined by the speed difference of the moving object. Other heating elements such as abnormal thermal images generated on the part (FIG. 7) of the surface of the mobile heating element due to afterimages, snow or rain generated around the mobile heating element, and an upper flame (FIG. 7) of the mobile heating element. It can also be caused by.
제 6단계(137)는 다수의 카메라(14a,14b)의 설치된 위치가 서로 다르기 때문에 동일한 발열체에 대해서도 열화상의 크기가 서로 다른데, 이 단계는 상기 측정한 열화상의 사이즈가 동일하도록 사이즈변환(Resizing)하여 재배열하는 단계이다.In the sixth step 137, since the installed positions of the plurality of cameras 14a and 14b are different from each other, the size of the thermal image is also different for the same heating element. Rearrangement.
도 4에 도시한 바와같이, 서로 다른 이격거리에 설치된 2대의 카메라(14a,14b)에서 측정한 양쪽면의 열화상의 크기가 서로 다름을 알 수 있는데, 이러한 서로 다른 크기의 열화상을 동일한 크기와 형상으로 사이즈변환(Resizing)하여 재배열하고, 이에따라 동일한 위치의 열화상을 기록 관리하게 된다.As shown in FIG. 4, it can be seen that the thermal images of both sides measured by two cameras 14a and 14b installed at different distances are different from each other. Resizing to a shape and rearranged, thereby recording and managing thermal images at the same position.
한편, 측정된 열화상이 확대될 때, 열화상의 단위면적당 화소수가 증가하고 그에 따라 각 화소의 온도값은 카메라의 화소위치와 열화상의 화소위치가 서로 달라지는데, 이는 실제 측정한 열화상의 온도가 확대하는 과정에서 잘못된 위치에 존재하게 되어 정확한 데이타관리가 불가능하게 된다.On the other hand, when the measured thermal image is enlarged, the number of pixels per unit area of the thermal image increases and accordingly, the temperature value of each pixel is different from the pixel position of the camera and the pixel position of the thermal image. It will be in the wrong place in the process, making accurate data management impossible.
상기 측정기록된 복수의 열화상을 동일한 크기가 되도록 수학식(16)과 같이 확대하며, 확대시 수평축으로 먼저 확대하고 수직축으로 확대한다. 확대를 하게되면 단위면적당 화소수가 증가하고 각 화소의 온도보정이 필요하다. 온도보정은 실제 측정한 열화상의 온도와 유사하도록 매트릭스 평균법으로 중간 평균값을 선택한다. 확대후 각 화소당 온도 값은 확대전후 각 화소의 온도값을 하기 수학식16과 같이 계산하여 기록한다.The measured and recorded thermal images are enlarged as shown in Equation (16) so as to have the same size, and are enlarged first on the horizontal axis and then on the vertical axis. Increasing the number of pixels per unit area increases and temperature correction of each pixel is necessary. The temperature correction selects the median average value by the matrix averaging method so as to be similar to the actual measured temperature of the thermal image. The temperature value for each pixel after enlargement is calculated by recording the temperature value of each pixel before and after enlargement as shown in Equation 16 below.
여기서, Mxy(확대후온도값)=Nxy(확대전온도값), M12(확대후 온도값)=(N11+N12)/2, M32(확대후 온도값)=(N11+N21)/2, M21(확대후 온도값)=(N11+N31)/2, M12(확대후 온도값)=(N11+N13)/2, M22(확대후 온도값)=(N12+N32)/2, M23(확대후 온도값)=(N12+N33)/2.Where Mxy (temperature after expansion) = Nxy (temperature before expansion), M12 (temperature after expansion) = (N11 + N12) / 2, M32 (temperature after expansion) = (N11 + N21) / 2, M21 (temperature after magnification) = (N11 + N31) / 2, M12 (temperature value after magnification) = (N11 + N13) / 2, M22 (temperature value after magnification) = (N12 + N32) / 2, M23 ( Temperature value after expansion) = (N12 + N33) / 2.
이와 관련하여, 확대전 측정한 열화상의 화소당 온도값은 표 3과 같으나, 확대후 화소의 크기가 달라지고 측정된 온도값은 화소의 위치 매트릭스N11, 매트릭스N21, 매트릭스N12, 매트릭스N22에 위치한 온도를 사용하고, 확대후 중간에위치한 화소의 온도값은 매트릭스N11,매트릭스N21, 매트릭스N12, 매트릭스N22의 온도값의 평균한 온도값을 사용한다. 이에따른 확대전후의 화소당 온도값은 표3과 같다.In this regard, the temperature values per pixel of the thermal image measured before enlargement are shown in Table 3, but the size of the pixel after enlargement is different and the measured temperature values are the temperatures located at the position matrix N11, matrix N21, matrix N12, and matrix N22 of the pixel. The temperature value of the pixel positioned in the middle after the enlargement is used as the average temperature value of the temperature values of the matrix N11, the matrix N21, the matrix N12, and the matrix N22. The temperature value per pixel before and after this expansion is shown in Table 3.
상기한 방법으로 사이즈변환(Resizing)된 열화상은 화소위치, 온도값, 열화상의 크기 등 모든 조건이 서로 동일하게 된다.In the thermal image resizing in the above-described manner, all conditions such as pixel position, temperature value, and thermal image size are the same.
이와같이 선택된 발열체의 열화상은 크기가 동일하지만 발열체의 속도가 빠르면 카메라의 화상 취득시간(Scan Time)내에서 발열체의 빠른 이동속도로 인해 열화상 위치가 미세하게 차이가 나는데, 이는 카메라의 화상 취득시간(Scan Time)은 일정하나 발열체의 속도가 각각 달라지면서 발생하는 것이다. 또한 양쪽 카메라의 진동과 설치위치의 미세한 차이로 인하여 선택한 열화상 위치가 미세하게 차이가 난다.In this way, the thermal image of the selected heating element is the same size, but if the speed of the heating element is fast, the thermal image position is slightly different due to the fast moving speed of the heating element within the camera scan time. (Scan Time) is constant but occurs when the speed of the heating element is changed. In addition, due to the slight difference between the vibration of the two cameras and the installation position, the selected thermal image position is slightly different.
이와같은 미세한 차이를 보정하기 위해서, 선택한 발열체의 각각의 중심점이카메라 화상의 중심점(X축화소수/2,Y축화소수/2)에 위치하도록 이동시켜 재배열하며, 이와같이 최종적으로 선별된 발열체의 열화상은 각각의 열화상의 번호를 인식하는 수단(지정주파수 방식의 Tag인식기, 번호를 인식하는 분자인식기 등)을 통해 열화상 데이타를 기록하고 도 3의 화면표시장치(200)의 화면에 표시한다.In order to correct such a slight difference, each center point of the selected heating element is moved to be positioned at the center point (X-axis number / 2, Y-axis number / 2) of the camera image, and rearranged. The image is recorded on the screen of the screen display apparatus 200 of FIG. 3 by recording thermal image data by means of recognizing the number of each thermal image (tag reader of designated frequency type, molecular recognizer of number recognition, etc.).
마지막으로, 제 7단계(138)에서는 상기 획득한 열화상에 발열체의 식별번호(태그(Tag)번호), 열화상 취득일자 및 시간, 열화상의 구분(카메라 구분)을 추가하여 데이타를 기록하고, 데이타 기록시 파일명(Filename)을 "년(YY) 월(MM) 일(DD) 시(HH), 카메라구분(X), Tag번호(NN) 또는 위치정보(NN)"로 기록한다.Finally, in the seventh step 138, data is recorded by adding an identification number (tag number), a thermal image acquisition date and time, a thermal image classification (camera classification) of the heating element to the obtained thermal image, When recording data, record the file name as "Year (YY) Month (MM) Day (DD) Hour (HH), Camera Classification (X), Tag Number (NN) or Location Information (NN)".
최종적으로 선별된 열화상을 저장하고 기록하거나, 또는 화면에 표시할 때 복수대의 발열체와 다수(양쪽)의 열화상(여러대의 카메라에서 취득된 열화상)을 구분하지 않으면, 열화상을 이용하여 필요한 정보를 분석하거나 이용할 수가 없다는 것이다.If you do not distinguish between multiple heating elements and multiple (both) thermal images (thermal images from multiple cameras) when you store and record the last selected thermal image, or display it on the screen, Information cannot be analyzed or used.
따라서, 복수대의 발열체에 각각의 식별번호를 지정하여 자동으로 인식하는 식별번호 인식처리부를 내장하여 발열체를 구분하며, 이와같은 발열체의 식별번호인식이 정상적으로 열화상측정 제어장치(100)에 입력되면 상기한 바와같은 파일(File)구조로 열화상을 기록하고 표시하며, 이에 의해 오랜 시간동안 정보를 관리하면 쉽게 선별이 가능하게 된다.Therefore, a plurality of heating elements are assigned to each identification number to automatically recognize the identification number recognition processing unit built-in to distinguish the heating elements, if the identification number recognition of such a heating element is normally input to the thermal image measuring and control device 100 The thermal image is recorded and displayed in a file structure as described above, so that information can be easily selected by managing information for a long time.
이와같이, 저장된 열화상정보를 표시할 때도 지정된 파일명(Filename)을 이용할 수가 있으며, 이러한 열화상 정보는 일자별, 시간별, 카메라별, 발열체별로 열화상을 표시할 수가 있으며, 상기한 바와같은 본 발명에 의하면, 열화상을 기록 관리하게 되면, 장시간 발열체의 여러 가지 특성과 변화를 알 수가 있다.In this way, a designated file name can be used to display the stored thermal image information. The thermal image information can display thermal images by date, time, camera, and heating element. According to the present invention as described above, When the thermal image is recorded and managed, various characteristics and changes of the heating element can be known for a long time.
그리고, 도 5는 이동중인 발열체(TLC)의 열화상을 측정 기록하는 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 5를 참조하여 설정변수에 따라 열화상의 기록결과를 설명한 것이다.FIG. 5 is a diagram for explaining a method of measuring and recording a thermal image of a moving heating element TLC. Referring to FIG. 5, a recording result of a thermal image is described according to a setting parameter.
도 3의 제2 선로(1b)의 적외선카메라(14b)가 판정기준이 되면, 이는 상기 수학식3과 수학식5에 의해 결정되고. 또한 제1 선로(1a)의 적외선카메라(14a)가 판정기준이 되면, 이는 상기 수학식2와 수학식4에 의해 결정된다.When the infrared camera 14b of the second line 1b of FIG. 3 becomes a criterion, this is determined by the above equations (3) and (5). In addition, when the infrared camera 14a of the first line 1a becomes the determination criterion, this is determined by the above equations (2) and (4).
다른 한편, 제2 선로(1b)로 이동 발열체가 진입하는 경우, AX_우측B설정값이 작을 경우에는 도 5a에 도시한 바와같이, 이동 발열체의 열화상은 완전히 진입하기 전에 측정기록하여 전체영상을 측정할 수가 없으며, 또한 도 5b에 도시한 바와같이, AX+좌측B설정값과 AX_우측B설정값의 차이가 클 경우에는 이동 발열체의 열화상은 판정조건에 맞지 않아 측정이 불가능하게 된다.On the other hand, when the moving heating element enters the second line 1b, and when the AX_right B setting value is small, as shown in FIG. 5A, the thermal image of the moving heating element is measured and recorded before fully entering the entire image. As shown in Fig. 5B, when the difference between AX + left B set value and AX_right B set value is large, the thermal image of the moving heating element does not meet the determination conditions and measurement becomes impossible.
그리고, 제1 선로(1a)의 적외선카메라(14a)는 제2 선로(1b)적외선카메라(14b)의 열화상의 진입방향이 반대이므로, AX_좌측A설정값이 클 경우 도 5c에 도시한 바와같이, 이동 발열체의 열화상은 완전히 진입하기 전에 측정기록하여 전체 영상을 측정할 수가 없으며, 또한 도 5d에 도시한 바와같이, AX_우측A설정값과 AX_우측A설정값이 차이가 클 경우 이동 발열체 열화상은 판정조건에 맞지 않아 측정이 불가능하다.In addition, since the infrared camera 14a of the first line 1a has the opposite direction of entry of the thermal image of the second line 1b of the infrared camera 14b, as shown in FIG. 5C when the AX_left A set value is large. Likewise, the thermal image of the mobile heating element cannot be measured and recorded before fully entering, and the entire image cannot be measured. Also, as shown in FIG. 5D, when the AX_right A setting value and the AX_right A setting value are large, The mobile heating element thermal image does not meet the determination conditions and cannot be measured.
본 발명의 장치의 구성에서는 열화상의 여러 가지 경우, 즉 다른 선로진입에 따른 열화상의 크기차이, 진행속도 등을 고려하여 화소간격이 270이 적절함을 알 수 있으며, 본 발명은 상기와 같이 반복되는 방법에 의해 복수대의 발열체의 열화상을 측정기록이 가능하다.In the configuration of the apparatus of the present invention, it can be seen that the pixel interval 270 is appropriate in consideration of various cases of the thermal image, that is, the size difference, the moving speed, etc. according to the different line entry, and the present invention is repeated as described above. It is possible to measure and record thermal images of a plurality of heating elements by the method.
또한, 도 7은 발열체 열화상의 특징상 속도차에 의한 잔상유무, 눈 또는 비 등으로 인한 지표면에 반사되는 부분이 존재하고, 이동 발열체상부에 화염이 발생하는 등 여러 가지 요인으로 인해 열화상 측정에 오류가 발생하는데, 이러한 환경적인 요인을 제거하기 위한 열화상 판정시 이동 발열체수평방향과 수직방향으로 중심점(160,120)에서부터 판정하여 열화상을 측정기록한다.In addition, in FIG. 7, there is a part that is reflected on the ground surface due to the presence or absence of speed difference, snow or rain due to the characteristic of the heating element thermal image, and the flame is generated on the moving heating element. An error occurs, and the thermal image is measured and recorded from the center points 160 and 120 in the vertical direction of the moving heating element in the thermal image determination to remove such environmental factors.
먼저, 중심점(160.120)에서 이동 발열체의 수평(Horizontal)양방향으로 화소수를 읽어 설정된 온도변수 150℃보다 낮은 온도가 읽혀진 첫 번째화소위치(X1,X2)에서 하기 수학식17에 보인 바와같이 계산하여 X축 길이를 판단한다. 이 길이값을 계산한 다음, 중심점(160.120)에서 수직(Vertical)방향 중 화염이 없는 위치에 대해 하기 수학식18에 의해서 그 X축 위치(X1,X2)를 계산하여 수직 방향으로 화소수를 읽어 150℃보다 낮은 온도가 읽혀진 첫 번째 화소위치(Y1 at X1,X2)를 판단하여 하기 수학식19와 같이 평균하며, 아래쪽 첫 번째 화소는 중심점(160.120)에서 화소수를 읽어 150℃보다 낮은 온도가 읽혀진 화소수가 50개 이상인 위치(Y2)를 하기 수학식20과 같이 판정하여 Y축 길이를 판정한다.First, by reading the number of pixels in the horizontal (both horizontal) direction of the moving heating element at the center point (160.120) and calculated as shown in the following equation (17) at the first pixel position (X1, X2) the temperature lower than the set temperature variable 150 ℃ Determine the X axis length. After calculating this length value, the X-axis position (X1, X2) is calculated by the following equation (18) for the position without flame in the vertical direction at the center point (160.120), and the number of pixels is read in the vertical direction. The first pixel position (Y1 at X1, X2) at which a temperature lower than 150 ° C. is read is judged and averaged as shown in Equation 19 below, and the lower first pixel reads the number of pixels at the center point (160.120) and the temperature lower than 150 ° C. The position Y2 having 50 or more read pixels is determined as in Equation 20 below to determine the Y-axis length.
X2(at V2)=Xh2(Horizontal)-90X2 (at V2) = Xh2 (Horizontal) -90
Y2:Number≥50(X축 방향으로 읽은값), Temp≥150℃Y2: Number≥50 (read value in the X axis direction), Temp≥150 ° C
상기와 같은 방법으로, 중심점에서 화소수를 읽으면, 이동 발열체 주위에 잔상, 눈 또는 비 등으로 인한 지표면의 반사되는 부분 및 이동 발열체 상부의 화염의 발생 등에 의한 노이즈를 제거할 수가 있다.By reading the number of pixels at the center point in the same manner as described above, it is possible to remove noise due to the reflection of the surface of the ground caused by afterimages, snow or rain, and the generation of flames on the upper portion of the moving heating element.
또 다른 한편, 복수의 발열물체가 서로 다른 선로(위치)로 주행할 경우, 두 개의 적외선카메라에서 측정되어진 열화상의 크기가 서로 다르다. 서로 다른 거리에 설치된 2대의 적외선 카메라에서 측정한 양쪽면의 열화상의 크기가 다르기 때문이다. 이를 정확한 크기와 형상으로 재배열을 아래와 같이 수행한다.On the other hand, when a plurality of heating objects run on different tracks (positions), the size of the thermal image measured by the two infrared cameras are different. This is because the size of the thermal images on both sides measured by two infrared cameras installed at different distances are different. This can be rearranged to the correct size and shape as follows:
측정 기록된 열화상은 설정된 배율에 의해 열화상을 확대하고, 이 열화상의 확대는 수평축으로 먼저 확대하여 매트릭스평균법으로 온도값을 하기 표4와 같이 판단한 다음 수직축으로 확대한다.The measured and recorded thermal image enlarges the thermal image by the set magnification, and the thermal image is first enlarged on the horizontal axis, and the temperature value is determined by the matrix average method as shown in Table 4 below, and then enlarged on the vertical axis.
확대전 화소의 온도는 측정값이 상기 표4와 같으나, 확대후 화소의 크기가 달라지고, 중간화소 매트릭스(1.2)의 온도값은 매트릭스(1.1)온도값과 매트릭스(1.3)의 온도값을 평균한 온도값을 선정하고, 매트릭스(2.1)의 온도값은매트릭스(1.1)온도값과 매트릭스(3.1)의 온도값을 평균한 온도값을 선정하며, 매트릭스(2.2)중간 화소의 온도값은 매트릭스(1.2)온도값과 매트릭스(3.2)의 온도값의 평균한 온도값을 선정한다. 그리고, 매트릭스의 온도값을 상기와 같은 방법으로 표4와 같이 계산한다.The measured temperature of the pixel before enlargement is as shown in Table 4, but the size of the pixel after enlargement is different, and the temperature value of the intermediate pixel matrix 1.2 averages the temperature of the matrix 1.1 and the temperature of the matrix 1.3. One temperature value is selected, and the temperature value of the matrix 2.1 is selected by averaging the temperature value of the matrix (1.1) and the temperature of the matrix (3.1). 1.2) Select the average temperature value between the temperature value and the temperature value of the matrix (3.2). Then, the temperature value of the matrix is calculated as shown in Table 4 in the same manner as above.
상기와 같이 확대된 동일한 크기의 열화상은 수평축으로 길이의 중심점이 160(X축)에 위치하도록 하고, 수직축으로 보텀(Bottom)을 기준하여 재배열한다. 이는 보텀(Bottom)의 경계선이 분명하고 정확하게 인식되기 때문이다.The thermal image of the same size enlarged as described above is positioned so that the center point of the length is 160 (X-axis) on the horizontal axis, and rearranged based on the bottom (Bottom) on the vertical axis. This is because bottom boundary is clearly and accurately recognized.
상기와 같은 방법으로, 설치된 카메라에 의해 진입하는 열화상을 아래와 같이 수행하는데, 도 3과 같이 발열체의 외벽 열화상을 측정하는 2대의 적외선 카메라(14a,14b)를 각 선로A,B에서 13m가 이격된 측면부에 설치하여 열화상을 연속 측정하여, 열화상 인식처리부(Frame Graber)에서 열화상을 기록한다. 이와같이 기록된 열화상 데이타를 다른 PC로 전송할 수 있다.In the same manner as described above, a thermal image entered by the installed camera is performed as follows. As shown in FIG. 3, two infrared cameras 14a and 14b for measuring the outer wall thermal image of the heating element are 13m in each line A and B. The thermal image is continuously measured by being installed at the side surface spaced apart from each other, and the thermal image is recorded by the thermal image recognition processing unit (Frame Graber). The thermal image data recorded in this way can be transferred to another PC.
상기한 바와같은 본 발명에 의하면, 주행하는 발열체의 열화상을 통상적인 주행속도를 유지하면서 정확하게 측정 기록할 수 있으며, 열화상의 크기에 따라 설정치의 조정이 용이하고, 판정영역을 최소화하여 2회 이상 온도를 판정함으로 외부 노이즈를 제거할 수 있으며, 특히 주행 중인 발열체에 적용할 경우, 외벽의 열화상를 감시하는데 효과가 뛰어나고, 완전자동으로 측정 기록할 수가 있다.According to the present invention as described above, the thermal image of the running heating element can be accurately measured and recorded while maintaining the normal running speed, and the setting value can be easily adjusted according to the size of the thermal image, and the determination area is minimized to two or more times. External noise can be eliminated by determining the temperature, and especially when applied to a heating element that is running, the effect is excellent for monitoring the thermal image of the outer wall, and the measurement and recording can be performed completely automatically.
또한, 본 발명은 적외선카메라를 사용하여 이동 발열체에 적용하여 우수한 정확도를 얻었으며, 이러한 방식은 빠른 속도로 이동하는 발열체의 열화상 취득방법을 제시함으로 영상처리 기술에 기여할 것이다.In addition, the present invention has obtained excellent accuracy by applying to a moving heating element using an infrared camera, this method will contribute to the image processing technology by suggesting a method for obtaining a thermal image of the heating element moving at a high speed.
뿐만 아니라, 본 발명은 기존공정에 전혀 영향을 주지 않고, 진행중인 발열체를 자동으로 측정하고, 측정된 열화상을 기록 관리함으로서 발열체 감시 능력을 향상하였고, 계 최초로 이동중인 발열체의 열화상을 정확하게 취득함으로 본 발명의 방법과 장치는 많이 활용될 것이다.In addition, the present invention improves the heating element monitoring ability by automatically measuring the heating element in progress and recording and recording the measured thermal image without affecting the existing process at all, and by accurately acquiring the thermal image of the moving heating element for the first time in the system. The method and apparatus of the present invention will be widely utilized.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-1998-0056285A KR100398385B1 (en) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Apparatus and method for estimating image of heating-body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-1998-0056285A KR100398385B1 (en) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Apparatus and method for estimating image of heating-body |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20000040615A KR20000040615A (en) | 2000-07-05 |
KR100398385B1 true KR100398385B1 (en) | 2003-11-15 |
Family
ID=19563846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR10-1998-0056285A KR100398385B1 (en) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Apparatus and method for estimating image of heating-body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100398385B1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100418658B1 (en) * | 2001-01-22 | 2004-02-11 | 배달향 | history tracing equipment of points on steel wire utilizing direct inputting of magnetic mark and production control method. |
KR100963279B1 (en) * | 2007-02-08 | 2010-06-11 | 안순현 | Perceive system of harmful-gas emitting vehicles and method thereby |
KR101400917B1 (en) * | 2013-06-19 | 2014-05-28 | (주)에스디시스템 | Accident recording apparatus equipped with dual camera |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0555055U (en) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | 日本アビオニクス株式会社 | Infrared thermal imager |
JPH10332487A (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-18 | Nippon Avionics Co Ltd | Device for extracting object of thermal image |
-
1998
- 1998-12-18 KR KR10-1998-0056285A patent/KR100398385B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0555055U (en) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | 日本アビオニクス株式会社 | Infrared thermal imager |
JPH10332487A (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-18 | Nippon Avionics Co Ltd | Device for extracting object of thermal image |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20000040615A (en) | 2000-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3634845B2 (en) | Temperature display device and temperature monitoring system | |
US6606115B1 (en) | Method and apparatus for monitoring the thermal characteristics of an image | |
EP0057290A1 (en) | Temperature scanner | |
CN109100363B (en) | Method and system for distinguishing defects of attached foreign matters from dust | |
CN104215179B (en) | The method that width of steel billet is dynamically measured using laser displacement sensor | |
CN107428261B (en) | Lifting hook detection device based on image processing | |
JPH04113213A (en) | Vehicle distance detector | |
JP2800530B2 (en) | Inter-vehicle distance detection device | |
JPH04188014A (en) | Apparatus for detecting distance between vehicles | |
KR100398385B1 (en) | Apparatus and method for estimating image of heating-body | |
JP6659929B2 (en) | Road surface photographing system | |
JP2536986B2 (en) | Inter-vehicle distance detector | |
US6600568B1 (en) | System and method of measuring image sensor chip shift | |
CN101762967B (en) | Photographing width measurement assistant strip, wide-angle image photographing method, method and device for partially splicing two adjacent images | |
JPH0812073B2 (en) | Inter-vehicle distance detector | |
JP3122258B2 (en) | Road surface condition inspection device | |
EP1676238B1 (en) | A method for measuring dimensions by means of a digital camera | |
JP2961140B2 (en) | Image processing method | |
JP2827682B2 (en) | Inter-vehicle distance detection device | |
JPH11153751A (en) | Distance detecting device | |
JP2521512B2 (en) | Detection method of charging material flow section in blast furnace | |
JPH06229872A (en) | Method and device for inspecting resolution | |
JPH04313014A (en) | Car interval inspecting device | |
KR102044639B1 (en) | Method and apparatus for aligning stereo cameras | |
JPS63128215A (en) | Detecting method for inclination of camera optical axis |
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: 20120828 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130828 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140902 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150902 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160905 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170904 Year of fee payment: 15 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |