KR100470062B1 - Ｃｃｄ카메라형 폭 측정장치의 폭 연산처리 방법 - Google Patents

Ｃｃｄ카메라형 폭 측정장치의 폭 연산처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법에 관한 것으로, 피측정체의 폭 방향으로 소정간격 이격되어 설치된 복수의 CCD카메라에 의해 각 카메라의 중심기준선으로부터 피측정체의 양측 에지까지의 거리를 각각 검출하여 피측정체의 폭을 측정하는 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법에 있어서, 피측정체 양측 에지의 휨(bending)현상이 발생하는 피측정체상단(TOP) 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값과 피측정체 양측 에지의 휨(bending)현상이 발생하는 피측정체하단(TAIL) 휨발생부에서 측정되는 폭 데이타의 갯수, 피측정체의 최소폭 데이타를 사전에 설정하는 단계; 피측정체가 CCD카메라의 폭 측정범위에 진입하면 엔코더에서 펄스신호를 출력하는 단계; 상기 엔코더로부터 출력된 펄스값과 상기 피측정체상단 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값을 비교하여 상기 엔코더로부터 출력된 펄스값이 상기 피측정체상단 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값 보다 작을 경우에는 상기 피측정체상단 휨발생부에 대하여 폭 측정 및 연산처리를 하지 않도록 제외시키고, 상기 엔코더로부터 출력된 펄스값이 상기 피측정체상단 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값 보다 클 경우에는 피측정체의 폭 측정 및 연산을 시작하여 폭 데이타를 출력하는 단계; 상기 출력한 폭 데이타와 상기 피측정체의 최소폭 데이타를 비교하여 상기 폭 데이타가 상기 최소폭 데이타 보다 작은 경우에는 폭 데이타의 연산처리를 보류하여 다른 피측정체의 진입을 대기하도록 하고, 상기 폭 데이타가 상기 최소폭 데이타 보다 큰 경우에는 상기 폭 데이타를 폭 연산용 PC의 기억장치 에저장하여 폭 데이타의 연산처리가 계속되도록 하는 단계; 피측정체가 CCD카메라의 폭 측정범위를 벗어나면 피측정체의 길이를 연산 및 출력하여 폭 연산용 PC의 기억장치에 저장하는 단계; 상기 폭 연산용 PC의 기억장치에 저장된 폭 데이타 갯수에서 상기 피측정체하단 휨발생부에서 측정되는 폭 데이타의 갯수를 차감한 갯수 만큼의 폭 데이타만을 폭 연산용 PC의 기억장치에 저장하여 상기 피측정체하단 휨발생부에서 측정되는 폭 데이타에 대하여 폭 연산처리를 하지 않도록 제외시키는 단계;및 상위컴퓨터에서는 상기 폭 연산용 PC에서 출력한 피측정체의 길이 및 폭 데이타를 기초로 피측정체가 압연공정에서 압연할 수 있는 크기인지를 판별하여 압연공정에 적합한 피측정체만을 가열로측으로 통과(PASS)시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

ＣＣＤ카메라형 폭 측정장치의 폭 연산처리 방법{A METHOD OF PROCESSING WIDTH DATA OPERATION OF SLAB WIDTH MEASURING APPARATUS OF USING CCD CAMERA}
본 발명은 제철공정의 연주공정에서 생산되는 직육면체 형태의 슬라브(SLAB)와 같은 피측정물체의 폭과 길이를 측정하는 CCD카메라형 폭 측정장치의 폭 연산처리 방법에 관한 것으로, 특히 피측정체상단(TOP)의 휨 발생부분과 피측정체하단 (TAIL)의 휨 발생부분을 폭 측정 및 연산처리 대상에서 제외시키고 피측정체의 중간부분만을 폭 측정 및 연산처리 대상으로 함으로써, 폭 연산처리 과정을 원활하게 하고 피측정물체의 폭을 정확하게 측정하도록 하는 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리방법에 관한 것이다.
일반적으로, 제철공정의 연주공정에서 생산되는 직육면체 형태(길이 5~10m, 폭 0.7~2m, 높이 0.25m내외)의 슬라브(SLAB)는 압연공정을 거쳐서 열연코일로 만들어지는데, 이때 원하는 크기의 열연코일을 생산하기 위해서는 정확한 슬라브(SLAB)의 폭 측정이 필수적이며, 공장자동화시스템의 구축에 있어서 중요한 과제이기도 하다.
폭측정계는 직육면체의 형태로 된 피측정물체의 폭을 측정하기 위한 장치로서, 지금까지는 주로 LASER형 또는 CCD(charge coupled device)카메라형으로 개발되고 있다. 여기에서, CCD(charge coupled device)는 반도체소자의 일종인 전하결합소자를 말하며 하나의 소자로부터 인접한 다른 소자로 전하를 전송할 수 있는 소자이다.
도 1은 종래의 CCD카메라형 폭 측정장치를 도시한 구성도로서, 피측정물체 (24)에 수직으로 설치된 2대의 카메라(1)와 컨트롤러(2), 하부광원(19), 롤러 테이블(40), 엔코더(20), 폭 연산용PC(16), 표시부(13), 상위컴퓨터(14) 등으로 구성되어 있다. 도 1을 참조하여 상기 폭 측정장치의 폭 연산처리 방법을 간단히 설명하면, CCD카메라(1)가 피측정체의 폭방향 에지를 검출한 거리(M1,M2)가 컨트롤러(2)로 입력되고, 카메라 간의 거리(D)에서 측정거리(M1+M2)를 뺀 값이 최소폭 보다 커서 피측정체가 카메라의 시야에 진입한 것으로 판단되면 폭 측정 및 연산은 시작되고 연산된 폭 데이타는 정해진 프로토콜에 의하여 폭 연산용PC(16)의 입력셀렉터를 통하여 주기억장치에 순차적으로 저장된다. 카메라 간의 거리(D)에서 측정거리(M1 +M2)를 뺀 값이 최소폭 보다 작게되어 피측정체가 카메라의 시야에서 벗어난 것으로 판단되면 주기억장치에 순차적으로 저장된 폭 데이타는 제어부의 제어신호(10)에 의하여 연산처리가 실행된다.
도 2는 종래의 기술에 따른 CCD카메라형 폭 측정장치의 폭 연산처리 방법을구현하는 구성도이며, 도 3은 종래의 기술에 따른 CCD카메라형 폭 측정장치의 폭 연산처리 방법을 나타낸 플로우챠트로서, 이하에서는 상기 도 2와 도 3을 참조하여 종래의 기술에 따른 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리의 과정을 설명한다.
종래의 기술에 따른 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법은 주기억장치 RAM(17)의 C레지스터(9)와 F레지스터(8)의 CLEAR 및 프로그램을 초기화하는 단계 (300), 피측정물체가 CCD카메라의 시야에 진입하였는지 판단하는 단계(310), 엔코더(20)의 펄스신호를 수신하는 단계(330), 상기 엔코더(20)의 펄스신호를 X레지스터(4)에 저장하고(350), 피측정체의 폭 측정 및 연산을 시작하여 폭 데이타를 출력하는 단계(360), 상기 컨트롤러(2)가 연산,출력한 폭 데이타(W)를 수신하고, 상기 주기억장치 RAM(17)의 X레지스터(4)에 설정된 최소폭(Lim_Wmin)값을 수신하는 단계(370), 상기 컨트롤러(2)로부터 수신된 폭 데이타(W)를 사전에 설정되어 있는 최소폭(Lim_Wmin)과 비교하는 단계(380), 수신된 폭 데이타(W)가 최소폭(Lim_Wmin) 보다 작은 경우 측정을 종료하고 피측정물체가 CCD카메라의 시야에 진입하였는지 판단하는 단계(310)로 돌아가며, 수신된 폭 데이타(W)가 최소폭(Lim_Wmin) 보다 큰 경우 주기억장치 RAM(17)의 X레지스터(4)에 저장하는 단계(390), 피측정물체가 카메라 시야를 벗어났는지 판단하는 단계(400), 피측정물체가 카메라 시야를 벗어난 경우 이미 기억하고 있는 펄스FACTOR와 펄스신호의 연산코드에 의해 길이연산을 수행하는 단계(410), 상기 연산한 피측정물체의 길이를 X레지스터(4)에 저장하는 단계(430), 상기 주기억장치 램의 X1레지스터(5)에 저장된 연속적인 폭 데이타를 제어부의 지시에 의해 평균폭,최대폭,최소폭,상단폭,하단폭,중간폭 값으로 연산처리하는 단계(460), 상기 폭 연산결과를 폭 연산용 PC의 표시부에 표시하고, 상위컴퓨터로 전송하는 단계(470), 상기 상위컴퓨터로 전송된 피측정물체의 상단폭,하단폭,평균폭,최대폭,최소폭은 상위컴퓨터의 표시부에 표시되며, 상위컴퓨터가 피측정물체의 폭 데이타가 다음의 공정에서 적당한 크기로 압연할 수 있는지 여부를 판별하여 공정에 적합한 슬라브만을 PASS시키며 공정에 적합하지 않은 경우는 작업진행을 보류시키거나 불합격처리하게 되고, 상기 피측정물체의 다음 측정을 수행할 경우에는 피측정물체가 CCD카메라의 시야에 진입하였는지 판단하는 단계(310)로 돌아가고 , 다음 측정을 수행하지 않을 경우에는 모든 연산을 종료하는 단계 (480)의 순서로 폭 연산처리를 하게 된다.
상기 CCD카메라형 폭계에 있어서, 카메라는 피측정물체에 대하여 수직으로 설치하고, 피측정물체의 높이에 의한 측정오차를 없애기 위해 카메라의 전체 시야 중 피측정물체의 폭방향 중심 쪽 절반만을 측정에 이용하고 있다.
이때 CCD카메라형 폭계의 측정 분해능(RESOLUTION)은 검출거리, 카메라의 측정각도 및 카메라의 픽셀 수에 의해 결정되는데, 검출거리의 픽셀수가 결정되어 있을때 카메라의 측정각도가 작아 측정시야가 좁을수록 폭 측정에 대한 분해능이 높다.
각각의 카메라는 동일한 측정시야 영역을 가지도록 설정되는데, 피측정물체의 좌측 하단의 에지(edge)는 카메라1의 중심선을 기준으로 우측 시야 부분에 위치하도록 하고, 피측정물체의 우측 하단의 에지(edge)는 카메라2의 중심선을 기준으로 좌측 시야 부분에 위치하도록 한다.
피측정물체의 폭 측정시 측정 기준위치는 롤러테이블 상면으로 하며, 상기와 같이 각각의 카메라는 피측정물체의 양쪽 하단의 에지를 검출하여 카메라 중심선으로부터 피측정물체의 에지 까지의 거리(M1,M2)를 측정한다. 이때 카메라 중심선으로부터 피측정물체의 에지 까지의 거리는 카메라의 픽셀에 맺힌 영상, 즉 하부광원의 빛에 의해 밝게 맺힌 픽셀의 개수에 의해 거리를 측정하게 되며, 카메라의 중심 픽셀에서 우측 또는 좌측으로 밝게 맺힌 픽셀의 개수에 픽셀당 거리(d)를 곱한 값이 측정된 거리이다.
픽셀당 거리는 카메라와 피측정물체 간의 거리 및 카메라의 픽셀 수가 결정되어 있을 때 카메라 시야에 의해 결정된다. 즉, 카메라 시야가 작을수록 픽셀당 거리가 작고, 픽셀당 거리가 작을수록 분해능과 측정정도가 높다. 픽셀당 거리는 카메라의 시야거리를 카메라의 픽셀 수로 나눈 값에 의한다.
피측정물체의 폭은 이미 정의된 카메라간의 거리(D)에서 측정된 카메라 중심선으로부터 피측정물체의 에지 까지의 거리(M1,M2)를 뺀 값에 의한다.
피측정물체의 폭 = 카메라간의 거리 - 측정거리(M1+M2)
그런데, 제철공정의 연주공정에서 생산되는 슬라브는 생산,이동,적치,냉각과정에서 휨(bending) 현상이 반드시 발생하게 된다. 이와 같이 피측정물체인 슬라브의 길이방향에 휨 현상이 있는 경우 변형에 따른 높이만큼 매우 큰 측정오차가 발 생한다.
카메라는 피측정물체의 양쪽 하단 에지를 항상 검출하는 것이 아니라, 기준위치를 검출하기 때문에 실제 폭은 측정 폭에 높이에 의한 측정오차를 포함하고 있다(실제 폭 = 측정 폭 + 측정오차). 즉, 카메라가 피측정물체의 양쪽 하단 에지를 검출하는 것이 아니라, 카메라 측정기준위치에서 하부광원에 의한 피측정물체의 양쪽 하단 에지를 검출하게 됨으로써 양쪽하단 에지 보다 훨씬 안쪽으로 시야가 좁아지게 되므로 피측정물체의 높이 변형에 의한 측정오차를 가지는 것이다.
상기와 같이, 종래의 CCD카메라형 폭 측정장치의 폭 연산처리 방법은 피측정체인 슬라브가 CCD카메라의 시야에 진입한 때로부터 CCD카메라의 시야를 벗어날 때까지 피측정체의 전체부분에 대하여 폭 측정 및 연산처리를 하였으므로, 피측정체의 상단부(TOP부)와 하단부 (TAIL부)의 양측 에지에 일반적으로 발생하는 휨 현상에 의해 피측정체의 상단부와 하단부가 폭측정 기준위치인 롤러테이블상에서 높이 h만큼 들려졌을 경우에는 폭측정장치에서 모든 피측정체를 부적격 판정하여 가열로측으로의 장입을 보류하는 문제점이 있었다. 즉, 피측정체의 상단부(TOP부)와 하단부(TAIL부)의 양측 에지에 발생하는 휨 현상은 연속주조 공정을 거친 피측정체인 슬라브에 일반적으로 발생하는 것이고 실제 가열로측으로 장입하여 열연코일을 생산하는 데는 지장이 없지만, 피측정체의 상단부와 하단부의 휨 발생부분에 대하여 측정오차가 반영된 연산결과를 출력함으로써, 피측정체의 폭연산처리가 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 피측정체상단(TOP)의 휨 발생부분과 피측정체하단 (TAIL)의 휨 발생부분을 폭 측정 및 연산처리 대상에서 제외시키고 피측정체의 중간부분만을 폭 측정 및 연산처리 대상으로 함으로써, 폭 연산처리 과정을 원활하게 하고 피측정물체의 폭을 정확하게 측정하도록 하는 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 피측정체의 폭 연산처리 과정을 원활하게함으로써, 공장자동화에 기여하는 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 CCD카메라형 폭 측정장치의 구성도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 CCD카메라형 폭 측정장치의 폭 연산처리 방법을
구현하는 구성도이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 CCD카메라형 폭 측정장치의 폭 연산처리 과정을
나타낸 플로우챠트이다.
도 4는 본 발명에 따른 CCD카메라형 폭 측정장치의 폭 연산처리 방법을 구
현하는 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 CCD카메라형 폭 측정장치의 폭 연산처리 과정을 나
타낸 플로우챠트이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : CCD카메라 2 : 컨트롤러
16 : 폭 연산용PC 14 : 상위컴퓨터
22 : 피측정체상단 휨발생부의 길이에 상당하는 펄스값 입력부
23 : 피측정체하단 휨발생부에서 측정된 폭데이타 갯수 입력부
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법은 피측정체의 폭 방향으로 소정간격 이격되어 설치된 복수의 CCD카메라에 의해 각 카메라의 중심기준선으로부터 피측정체의 양측 에지까지의 거리를 각각 검출하여 피측정체의 폭을 측정하는 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법에 있어서, 피측정체 양측 에지의 휨(bending)현상이 발생하는 피측정체상단(TOP) 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값과 피측정체 양측 에지의 휨(bending)현상이 발생하는 피측정체하단(TAIL) 휨발생부에서 측정되는 폭 데이타의 갯수, 피측정체의 최소폭 데이타를 사전에 설정하는 단계; 피측정체가 CCD카메라의 폭 측정범위에 진입하면 엔코더에서 펄스신호를 출력하는 단계; 상기 엔코더로부터 출력된 펄스값과 상기 피측정체상단 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값을 비교하여 상기 엔코더로부터 출력된 펄스값이 상기 피측정체상단 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값 보다 작을 경우에는 상기 피측정체상단 휨발생부에 대하여 폭 측정 및 연산처리를 하지 않도록 제외시키고, 상기 엔코더로부터 출력된 펄스값이 상기 피측정체상단 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값 보다 클 경우에는 피측정체의 폭 측정 및 연산을 시작하여 폭 데이타를 출력하는 단계; 상기 출력한 폭 데이타와 상기 피측정체의 최소폭 데이타를 비교하여 상기 폭 데이타가 상기 최소폭 데이타 보다 작은 경우에는 폭 데이타의 연산처리를 보류하여 다른 피측정체의 진입을 대기하도록 하고, 상기 폭 데이타가 상기 최소폭 데이타 보다 큰 경우에는 상기 폭 데이타를 폭 연산용 PC의 기억장치 에 저장하여 폭 데이타의 연산처리가 계속되도록 하는 단계; 피측정체가 CCD카메라의 폭 측정범위를 벗어나면 피측정체의 길이를 연산 및 출력하여 폭 연산용 PC의 기억장치에 저장하는 단계; 상기 폭 연산용 PC의 기억장치에 저장된 폭 데이타 갯수에서 상기 피측정체하단 휨발생부에서 측정되는 폭 데이타의 갯수를 차감한 갯수 만큼의 폭 데이타만을 폭 연산용 PC의 기억장치에 저장하여 상기 피측정체하단 휨발생부에서 측정되는 폭 데이타에 대하여 폭 연산처리를 하지 않도록 제외시키는 단계; 상위컴퓨터에서는 상기 폭 연산용 PC에서 출력한 피측정체의 길이 및 폭 데이타를 기초로 피측정체가 압연공정에서 압연할 수 있는 크기인지를 판별하여 압연공정에 적합한 피측정체만을 가열로측으로 통과(PASS)시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법을 구현하기 위한 시스템 블록도로서, 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리를 위한 시스템은 피측정물체 폭방향의 에지를 검출하여 카메라 중심선으로부터 피측정물체 에지까지의 거리(M1,M2)를 측정하는 CCD카메라(1)와, 상기 측정된 거리(M1,M2)가 입력되면 미리 정의된 카메라간 거리(D)에서 상기 측정된 거리(M1,M2)를 차감하여 피측정물체의 폭을 연산하는 컨트롤러(2)와, 폭 연산처리를 위한 폭 연산용 PC(16)와, 폭 연산처리 결과를 전송받아 피측정물체의 폭/길이 데이타를 표시하고 압연공정에 적합한 크기인지를 판별하여 통과(PASS)/보류 판정하는 상위컴퓨터(14)로 구성된다. 상기 폭 연산용 PC(16)는 입력되는 각종의 신호 중에서 제어부가 지정하는 신호를 선택하여 주기억장치 RAM(17)으로 전송하는 입력셀렉터(3)와, 주기억장치 RAM(17), 상기 주기억장치 RAM(17)에 저장된 피측정체의 폭 데이타를 제어부의 출력지시에 따라 표시부에 출력되도록 하는 출력셀렉터(12), 상기 피측정체의 폭 데이타를 연산하여 출력하는 연산부(11), 상기 주기억장치 RAM(17)에 저장된 피측정체의 폭 데이타의 연산결과를 제어부의 출력지시에 따라 출력셀렉터(12)로부터 출력받아 표시하는 표시부(13) 및 주기억장치의 어드레스 지정 및 읽기/쓰기 지정을 담당하는 제어부(10)로 구성된다.
상기 주기억장치 RAM(17)은 컨트롤러(2)로부터 순차적으로 입력되는 폭 데이타(W)중에서 실제 폭 데이타의 조건, 즉 컨트롤러(2)로부터 순차적으로 입력된 n개의 폭 데이타(W)중에서 사전에 기억되어 있는 최소폭(Lim_Wmin)보다 크고, 최대폭 (Lim_Wmax)보다는 작은 조건을 충족하는 지를 판별하여 상기 판별조건을 충족하는 데이터만을 순차적으로 저장하고, 길이 연산을 위한 엔코더(20)의 신호가 기억되는 X레지스터(4)와, 상기 X레지스터(4)의 내용을 일시적으로 기억하는 보조레지스터로 사용하는 X1레지스터(5)와, 최소폭,최대폭,평균폭,상단폭,하단폭,중간폭을 연산하기 위한 연산 알고리즘과 길이 연산을 위한 FACTOR 입력수단, 실제 폭 데이타의 조건을 충족하는지 판별하기 위한 기준 데이타인 최소폭(Lim_Wmin)과 최대폭(Lim_ Wmax) 값을 기억하는 Y레지스터(6)와, 본 발명을 구성하는 것으로서 피측정물체 (24)의 길이 방향으로 상단(TOP)부와 하단(TAIL)부의 변형에 따른 폭측정장치의 기준위치 변동으로 폭연산처리가 원활치 못하게 되는 것을 방지하기 위해 피측정체상단(TOP) 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값과 피측정체하단(TAIL) 휨발생부에서 측정된 폭데이타 갯수를 기억하는 Y1레지스터(7)와, 인덱스 레지스터로서 연산명령코드를 기억하는 F레지스터(8)와, 프로그램 카운터로서 사용하는 C레지스터(9) 및 연산용 레지스터(미도시)로 구성된다.
상기에서, 평균값은 피측정체상단(TOP) 휨발생부와 피측정체하단(TAIL) 휨발생부를 폭 측정,연산대상에서 제외시킨 피측정체로부터 측정,연산하여 X레지스터 (4)에 순차적으로 저장된 n개의 폭 데이타의 합(SUM)을 폭 데이타 수로 나눈 값이며, 최대값은 피측정체상단(TOP) 휨발생부와 피측정체하단(TAIL) 휨발생부를 폭 측정,연산대상에서 제외시킨 피측정체로부터 측정, 연산하여 X레지스터(4)에 순차적으로 저장된 n개의 폭 데이타 중에서 가장 큰 값이며, 최소값은 피측정체상단 (TOP) 휨발생부와 피측정체하단(TAIL) 휨발생부를 폭 측정,연산대상에서 제외시킨 피측정체로부터 측정,연산하여 X레지스터(4)에 순차적으로 저장된 n개의 폭 데이타 중에서 가장 작은 값이고, 상단폭은 피측정체상단(TOP) 휨발생부와 피측정체하단 (TAIL) 휨발생부를 폭 측정,연산대상에서 제외시킨 피측정체로부터 측정,연산하여 X레지스터(4)에 순차적으로 저장된 n개의 폭 데이타 중에서 첫번째 DATA이고, 하단폭은 피측정체상단(TOP) 휨발생부와 피측정체하단(TAIL) 휨발생부를 폭 측정,연산대상에서 제외시킨 피측정체로부터 측정,연산하여 X레지스터(4)에 순차적으로 저장된 n개의 폭 데이타 중에서 가장 나중의 DATA이고, 중간폭은 피측정체상단(TOP) 휨발생부와 피측정체하단(TAIL) 휨발생부를 폭 측정,연산대상에서 제외시킨 피측정체로부터 측정,연산하여 X레지스터(4)에 순차적으로 저장된 n개의 폭 데이타중에서 피측정체 1/2지점의 DATA를 말한다. 또한, 길이 DATA는 X레지스터(4)에 순차적으로 입력되는 폭 데이타를 판별하여 조건을 만족하는 시점부터 저장된 엔코더의 신호이며, 길이연산을 할 경우에 피측정물체의 실제 길이 데이터를 얻기위해서는 소정의 FACTOR를 곱해야 한다(L=엔코더의 펄스신호×FACTOR값).
상기 X레지스터(4)에는 순차적으로 저장된 n개의 폭데이타 중에서 실제 피측정물체의 폭보다 (-)값으로 측정된 폭 데이타가 포함되어 있다. 이는 피측정물체의 길이방향 휨으로 인하여 측정하고자 하는 하단 에지와 카메라의 시야에서의 측정기준위치가 동일선상에 있지 않아서 변형높이 h만큼 카메라의 시야가 내측으로 좁아졌기 때문이다. 이에 따른 측정오차(Eh)는 h ×tan α 로 정의된다. 여기서 α는 하부광원의 빛에 의해 ON된 카메라의 픽셀 개수에서 전체 픽셀 개수의 절반을 뺀 픽셀 개수에 픽셀 당 각도를 곱한 값이다.
상기 피측정체상단(TOP) 휨발생부의 길이에 상당하는 펄스값(Ptop)은 사전에 피측정체인 슬라브를 샘플링하여 일반적으로 휨이 발생하는 피측정체 상단부의 길이를 산출하고, 그 길이에 상당하는 펄스값을 사전에 설정함으로써 엔코더에서 출력하는 펄스값이 상기 설정된 피측정체상단(TOP) 휨발생부의 길이에 상당하는 펄스값에 도달할 때 까지는 CCD카메라형 폭측정장치가 폭측정 및 연산처리를 시작하지 않도록 제외시키는 제거연산의 입력값이 되며, 피측정체하단(TAIL) 휨발생부에서 측정된 폭데이타의 갯수(Ntail)는 피측정체가 카메라의 시야를 벗어난 후에 X레지스터로부터 수신되는 폭데이타에 상기 피측정체하단(TAIL) 휨발생부에서 측정된 폭데이타의 갯수 가 포함되어 있는 것을 차감하고자 하는 제거연산의 입력값이다. 상기와 같이 피측정체상단 (TOP) 휨발생부의 길이에 상당하는 펄스값(Ptop)과 피측정체하단(TAIL) 휨발생부에서 측정된 폭데이타의 갯수(Ntail)는 폭 측정 및 연산 처리과정에서 피측정체상단(TOP) 휨발생부와 피측정체하단(TAIL) 휨발생부를 제외시키는 제거연산의 입력값이 되는 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 순서를 나타낸 플로우챠트로서, 이하에서는 상기 도 4와 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법의 바람직한 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법은 주기억장치 RAM(17)의 C레지스터(9)와 F레지스터(8)의 CLEAR 및 프로그램을 초기화하는 단계 (300), 피측정물체가 CCD카메라의 시야에 진입하였는지 판단하는 단계(310), 엔코더(20)의 펄스신호를 수신하고(330), 주기억장치 RAM(17)의 Y1레지스터(4)로부터 피측정체상단(TOP) 휨발생부의 길이에 상당하는 펄스값(Ptop)을 수신하는 단계 (340), 상기 엔코더로부터 출력된 펄스값과 상기 피측정체상단 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값을 비교하여 상기 엔코더로부터 출력된 펄스값이 상기 피측정체상단 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값 보다 작을 경우에는 상기 피측정체상단 휨발생부에 대하여 폭 측정 및 연산처리를 하지 않도록 제외시키고, 상기 엔코더로부터 출력된 펄스값이 상기 피측정체상단 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값 보다 클 경우에는 상기 엔코더(20)의 펄스신호를 X레지스터(4)에 저장하고(350), 피측정체의 폭 측정 및 연산을 시작하여 폭 데이타를 출력하는 단계(360), 상기 컨트롤러(2)가 연산,출력한 폭 데이타(W)를 수신하고, 상기 주기억장치 RAM(17)의 X레지스터(4)에설정된 최소폭(Lim_Wmin)값을 수신하는 단계(370), 상기 컨트롤러(2)로부터 수신된 폭 데이타(W)를 사전에 설정되어 있는 최소폭(Lim_Wmin)과 비교하는 단계(380), 수신된 폭 데이타(W)가 최소폭(Lim_Wmin) 보다 작은 경우 측정을 종료하고 피측정물체가 CCD카메라의 시야에 진입하였는지 판단하는 단계(310)로 돌아가며, 수신된 폭 데이타(W)가 최소폭(Lim_Wmin) 보다 큰 경우 주기억장치 RAM(17)의 X레지스터(4)에 저장하는 단계(390), 피측정물체가 카메라 시야를 벗어났는지 판단하는 단계(400), 피측정물체가 카메라 시야를 벗어난 경우 이미 기억하고 있는 펄스FACTOR와 펄스신호의 연산코드에 의해 길이연산을 수행하는 단계(410), 상기 연산한 피측정물체의 길이를 X레지스터(4)에 저장하는 단계(430), 주기억장치 RAM(17)의 Y1레지스터(4)에서 피측정체하단 휨발생부에서 측정되는 폭데이타 갯수를 수신하는 단계(440), 상기 폭 연산용 PC의 주기억장치 램의 X레지스터(4)에 저장된 폭 데이타 갯수에서 상기 피측정체하단 휨발생부에서 측정되는 폭 데이타의 갯수를 차감한 갯수 만큼의 폭 데이타만을 폭 연산용 PC의 주기억장치 램의 X1레지스터에 저장하여 상기 피측정체하단 휨발생부에서 측정되는 폭 데이타에 대하여 폭 연산처리를 하지 않도록 제외시키는 단계(450), 상기 주기억장치 램의 X1레지스터(5)에 저장된 연속적인 폭 데이타를 제어부의 지시에 의해 평균폭,최대폭,최소폭,상단폭,하단폭,중간폭 값으로 연산처리하는 단계(460), 상기 폭 연산결과를 폭 연산용 PC의 표시부에 표시하고, 상위컴퓨터로 전송하는 단계(470), 상기 상위컴퓨터로 전송된 피측정물체의 상단폭,하단폭,평균폭,최대폭,최소폭은 상위컴퓨터의 표시부에 표시되며, 상위컴퓨터가 피측정물체의 폭 데이타가 다음의 공정에서 적당한 크기로 압연할 수 있는지 여부를 판별하여 공정에 적합한 슬라브만을 PASS시키며 공정에 적합하지 않은 경우는 작업진행을 보류시키거나 불합격처리하게 되고, 상기 피측정물체의 다음 측정을 수행할 경우에는 피측정물체가 CCD카메라의 시야에 진입하였는지 판단하는 단계(310)로 돌아가고, 다음 측정을 수행하지 않을 경우에는 모든 연산을 종료하는 단계 (480)의 순서로 처리할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 CCD카메라형 폭 측정장치의 폭 연산처리 방법은 피측정체상단(TOP)의 휨 발생부분과 피측정체하단 (TAIL)의 휨 발생부분을 폭 측정 및 연산처리 대상에서 제외시키고 피측정체의 중간부분만을 폭 측정 및 연산처리 대상으로 함으로써, 폭 연산처리 과정을 원활하게 하고 피측정물체의 폭을 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있는 것이다.
또한, 본 발명에 의한 다른 효과는 피측정체의 폭 연산처리 과정이 원활하게진행되도록 함으로써, 보다 안정된 공장자동화시스템의 구축에 기여할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 CCD카메라형 폭 측정장치의 폭 연산처리 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (2)

  1. 피측정체의 폭 방향으로 소정간격 이격되어 설치된 복수의 CCD카메라에 의해 각 카메라의 중심기준선으로부터 피측정체의 양측 에지까지의 거리를 각각 검출하여 피측정체의 폭을 측정하는 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법에 있어서,
    피측정체 양측 에지의 휨(bending)현상이 발생하는 피측정체상단(TOP) 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값과 피측정체 양측 에지의 휨(bending)현상이 발생하는 피측정체하단(TAIL) 휨발생부에서 측정되는 폭 데이타의 갯수, 피측정체의 최소폭 데이타를 사전에 설정하는 단계;
    피측정체가 CCD카메라의 폭 측정범위에 진입하면 엔코더에서 펄스신호를 출력하는 단계;
    상기 엔코더로부터 출력된 펄스값과 상기 피측정체상단 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값을 비교하여 상기 엔코더로부터 출력된 펄스값이 상기 피측정체상단 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값 보다 작을 경우에는 상기 피측정체상단 휨발생부에 대하여 폭 측정 및 연산처리를 하지 않도록 제외시키고, 상기 엔코더로부터 출력된 펄스값이 상기 피측정체상단 휨발생부 길이에 상당하는 펄스값 보다 클 경우에는 피측정체의 폭 측정 및 연산을 시작하여 폭 데이타를 출력하는 단계;
    상기 출력한 폭 데이타와 상기 피측정체의 최소폭 데이타를 비교하여 상기 폭 데이타가 상기 최소폭 데이타 보다 작은 경우에는 폭 데이타의 연산처리를 보류하여 다른 피측정체의 진입을 대기하도록 하고, 상기 폭 데이타가 상기 최소폭 데이타 보다 큰 경우에는 상기 폭 데이타를 폭 연산용 PC의 기억장치 에 저장하여 폭 데이타의 연산처리가 계속되도록 하는 단계;
    피측정체가 CCD카메라의 폭 측정범위를 벗어나면 피측정체의 길이를 연산 및 출력하여 폭 연산용 PC의 기억장치에 저장하는 단계;
    상기 폭 연산용 PC의 기억장치에 저장된 폭 데이타 갯수에서 상기 피측정체하단 휨발생부에서 측정되는 폭 데이타의 갯수를 차감한 갯수 만큼의 폭 데이타만을 폭 연산용 PC의 기억장치에 저장하여 상기 피측정체하단 휨발생부에서 측정되는 폭 데이타에 대하여 폭 연산처리를 하지 않도록 제외시키는 단계;및
    상위컴퓨터에서는 상기 폭 연산용 PC에서 출력한 피측정체의 길이 및 폭 데이타를 기초로 피측정체가 압연공정에서 압연할 수 있는 크기인지를 판별하여 압연공정에 적합한 피측정체만을 가열로측으로 통과(PASS)시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폭 연산용 PC는 기억장치에 순차적으로 저장된 피측정체의 폭 데이타를 상단폭,중간폭,하단폭,평균폭,최대폭,최소폭으로 연산처리하여 상위컴퓨터로 출력하는 것을 특징으로 하는 CCD카메라형 폭측정장치의 폭 연산처리 방법.
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