KR100679333B1 - System for mesauring fine movemet of a object and method thereof - Google Patents
System for mesauring fine movemet of a object and method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR100679333B1 KR100679333B1 KR1020050076883A KR20050076883A KR100679333B1 KR 100679333 B1 KR100679333 B1 KR 100679333B1 KR 1020050076883 A KR1020050076883 A KR 1020050076883A KR 20050076883 A KR20050076883 A KR 20050076883A KR 100679333 B1 KR100679333 B1 KR 100679333B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pixel
- coordinates
- image
- axis direction
- camera
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/20—Analysis of motion
- G06T7/285—Analysis of motion using a sequence of stereo image pairs
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
- G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
- G06T7/75—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods involving models
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30241—Trajectory
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2211/00—Image generation
- G06T2211/40—Computed tomography
- G06T2211/428—Real-time
Abstract
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 물체의 미세 이동량 측정 시스템을 개략적으로 도시한 개요도이다. 1 is a schematic diagram schematically showing a system for measuring a fine movement amount of an object according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 따른 측정 장치를 개략적으로 도시한 블럭도이다. FIG. 2 is a block diagram schematically showing a measuring device according to FIG. 1.
도 3은 본 발명의 또다른 양상에 따른 측정좌표의 산출 과정을 개략적으로 도시한 개요도이다.3 is a schematic diagram schematically illustrating a process of calculating measurement coordinates according to another aspect of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 측정 장치의 표시부를 통해 디스플레이되는 이동량 측정 화면을 도시한 개요도이다. 4 is a schematic diagram illustrating a moving amount measurement screen displayed through a display unit of a measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 물체의 미세 이동량 측정 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 5 is a flowchart schematically illustrating a process of measuring an amount of fine movement of an object according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 물체의 이동량 측정 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물체를 확대 촬영한 영상에서 측정좌표를 산출하고, 산출된 측정좌표의 미세 이동량을 감지하여 해당 물체의 미세 이동량을 실시간으로 산출하는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a technique for measuring an amount of movement of an object, and more particularly, a technique for calculating a measurement coordinate from an image of an enlarged image of an object, and detecting the fine movement amount of the calculated measurement coordinate in real time to calculate the fine movement amount of the corresponding object. It is about.
일반적으로 렌즈 표면의 절삭과 같은 정밀을 요하는 물체의 가공, 정밀 계측 장치, 공작기계, 로봇과 같은 장치의 미세한 이동량이나 미생물의 움직임을 2차원 적으로 측정하기 위해서는 별도의 계측장비를 구비하여 작업 중간 중간마다 확인하여야만 하였다. In general, in order to measure microscopic movements of microscopic movements or micro movements of objects requiring precision such as cutting of the lens surface, precision measuring devices, machine tools, robots, etc. It had to be checked every time.
일례로 미생물의 이동을 관찰하기 위해서는 사용자는 현미경 같은 장비를 이용하여 해당 미생물의 움직임을 관찰하고, 움직임에 따른 궤적은 별도의 기록장비를 이용하거나 관찰자가 직접 기록하여야만 했다. For example, in order to observe the movement of the microorganism, the user observes the movement of the microorganism using a device such as a microscope, and the trajectory according to the movement has to be recorded by a separate recording device or directly by the observer.
또다른 예로 렌즈의 표면 가공과 같은 정밀한 연마가 필요한 과정의 경우 주기적으로 별도의 계측 장비를 이용하여 가공된 표면을 관찰하고 가공 상태의 정밀도를 확인하는 번거로움이 있었다. As another example, in the case of a process that requires precise polishing, such as the surface processing of the lens, there was a hassle of periodically observing the machined surface using a separate measuring equipment and confirming the accuracy of the machining state.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 그 목적은 이동중인 물체의 미세 이동량 측정을 위한 별도 장비의 설치가 필요 없으며, 실시간으로 물체의 미세 이동량을 측정할 수 있는 물체의 미세 이동량 측정 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다. The present invention was devised to solve the above problems, and its purpose is that there is no need to install a separate equipment for measuring the fine movement amount of the moving object, the system for measuring the fine movement amount of the object that can measure the fine movement amount of the object in real time And a method thereof.
나아가 물체의 미세 이동량 측정 과정 및 결과를 시각적으로 한눈에 확인할 수 있는 물체의 미세 이동량 측정 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다. Furthermore, the present invention provides a system and method for measuring the amount of fine movement of an object that can visually confirm the process and the result of the amount of fine movement of an object.
상술한 본 발명의 일 양상에 따른 물체의 미세 이동량 측정 시스템은 렌즈 계로부터 입력되는 물체의 확대 영상을 출력하는 카메라와, 카메라로부터 출력되는 확대 영상으로부터 측정좌표를 추출하고, 측정좌표의 변화를 감지하여 해당 물체의 미세 이동량을 산출 및 출력하는 측정 장치를 포함하여 구성된다. The fine movement amount measuring system of an object according to the aspect of the present invention described above extracts a measurement coordinate from a camera outputting an enlarged image of an object input from a lens system, and an enlarged image output from the camera, and detects a change in the measurement coordinate. It is configured to include a measuring device for calculating and outputting the fine movement amount of the object.
따라서, 정밀 공작기계, 로봇 등 이송물체 및 장치의 정밀한 이동량 및 미생물의 이동 궤적을 실시간으로 추가적인 장치의 설치 없이 정확하게 측정/제공할 수 있는 장점을 갖는다. Therefore, there is an advantage that can accurately measure / provide the precise movement amount and the movement trajectory of the microorganism and the movement trajectory of the transfer object and the device, such as precision machine tools, robots in real time.
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 측정 장치는 카메라로부터 출력되는 확대 영상과, 영상에서 추출된 측정좌표 및 측정좌표 이동에 따른 물체의 이동량을 디스플레이하는 표시부와, 사용자로부터 조작명령을 입력받는 입력부와, 측정 장치 전반을 제어하며, 카메라로부터 입력되는 확대 영상에서 측정좌표를 추출하고, 측정좌표의 좌표 변화에 따른 물체의 이동량을 산출하여 표시부를 통해 출력하는 제어부를 포함하여 구성된다. According to a characteristic aspect of the present invention, the measuring apparatus according to the present invention is a display unit for displaying the magnified image output from the camera, the measurement coordinates extracted from the image and the amount of movement of the object according to the movement of the measurement coordinates, and input the operation command from the user And a control unit for controlling the receiving input unit and the entire measuring apparatus, extracting the measurement coordinates from the enlarged image input from the camera, calculating an amount of movement of the object according to the change in the coordinates of the measurement coordinates, and outputting the measured coordinates.
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 물체의 미세 이동량 측정 시스템은 카메라로부터 입력되는 영상을 그레이 영상으로 처리하고, 처리된 그레이 영상을 이용함으로써, 보다 신속한 이동량 산출이 가능하며, 이를 통해 실시간 측정이 가능한 장점을 갖는다. According to a characteristic aspect of the present invention, the fine movement amount measuring system of an object according to the present invention processes the image input from the camera into a gray image, and by using the processed gray image, it is possible to calculate the movement amount more quickly, thereby real-time Measurable advantage.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 기술되는 바람직한 실시 예를 통해 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 물체의 미세 이동량 측정 시스템을 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 물체의 미세 이동량 측정 시스템은 렌즈 계로부터 입력되는 물체의 일부분 확대 영상을 촬 영하여 출력하는 카메라(100)와, 카메라(100)로부터 출력되는 확대 영상으로부터 측정좌표를 추출하고, 측정좌표의 변화를 감지하여 해당 물체의 이동량을 산출 및 출력하는 측정 장치(200)를 포함하여 구성된다. 1 is a schematic diagram schematically showing a system for measuring a fine movement amount of an object according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown, the fine movement amount measuring system of the object according to the present invention is a measurement coordinates from the
카메라(100)는 예를 들면, CCD 또는 CMOS 촬상소자를 가진 디지털 카메라이면 족하며, 측정하고자하는 물체를 확대 촬영한 영상을 측정 장치(200)로 출력한다. For example, the
카메라(100)는 렌즈 계와, 렌즈 계로부터의 광신호를 아날로그 전기신호로 변환하는 촬상부와, 촬상부로부터 출력되는 신호를 처리하고 디지털로 변환한 후 측정 장치(200)의 입력에 적합한 포맷으로 변환하는 변환부와, 카메라(100) 전체의 동작을 제어하는 카메라 제어부(230)를 포함한다. The
렌즈 계는 소형의 하나 혹은 복수의 렌즈로 구성되어 줌 기능을 수할 수 있도록 하며, 빛을 집광하여 촬상부에 공급한다. 촬상부는 통상 CMOS 촬상소자 또는 CCD 촬상소자로 구성되며, 각 픽셀별로 빛을 전기적인 신호로 변환하여 클럭에 동기 시켜 순차적으로 출력하는 공지의 소자이다. 변환부는 촬상부에서 출력되는 영상 밝기에 비례한 전류 또는 전압을 약간의 처리를 거쳐 디지털 데이터로 변환하고, 이 데이터 값을 바람직하게는 측정 장치(200)의 입력에 적합한 형식으로 변환하여 출력한다. 또다른 실시예에 있어서, 변환부는 주지된 디지털 카메라 모듈에 있어서와 같이, 촬영된 영상을 JPEG 포맷으로 압축하거나 MPEG 포맷으로 압축하는 코덱을 더 포함할 수 있다. The lens system includes a small one or a plurality of lenses to enable a zoom function, and collects and supplies light to the imaging unit. The imaging unit is usually composed of a CMOS imaging device or CCD imaging device, and is a known device that converts light into an electrical signal for each pixel and sequentially outputs it in synchronization with a clock. The converting unit converts the current or voltage proportional to the image brightness output from the imaging unit into digital data after a little processing, and converts the data value into a format suitable for the input of the
이러한 카메라(100)는 물체를 촬영하여, 촬영된 영상을 측정 장치(200)로 전 송하되, 본 발명의 바람직한 양상인 물체의 미세 이동량 측정을 위해 줌렌즈를 이용하여 이동 물체의 일면을 확대한 영상을 출력하는 것이 바람직하다. 카메라(100)에 의해 촬영된 확대 영상은 측정 장치(200)에 의해 디스플레이되어 사용자에게 제공된다. The
측정 장치(200)는 예를 들면, 모니터, 키보드 및 마우스를 포함하며, 카메라(100)와 전기적으로 연결된 퍼스널 컴퓨터를 포함하는 다양한 용도의 컴퓨터 시스템이면 족하며, 카메라(100)에 의해 확대 촬영되어 출력되는 영상을 수신하여 사용자에게 제공하고, 사용자로부터 입력되는 측정명령에 따라 해당 영상에서 측정좌표를 산출하며, 측정좌표의 변화량을 감지하여 물체의 미세 이동량을 산출하고 이를 출력한다. 이러한 측정 장치(200)에 대한 설명은 도 2를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다. The
도 2는 도 1에 따른 측정 장치를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 측정 장치(200)는 카메라(100)로부터 출력되는 확대 영상과, 영상에서 추출된 측정좌표 및 측정좌표 이동에 따른 물체의 이동량을 디스플레이하는 표시부(210)와, 사용자로부터 조작명령을 입력받는 입력부(220)와, 측정 장치(200) 전반을 제어하며, 카메라(100)로부터 입력되는 확대 영상에서 측정좌표를 추출하고, 측정좌표의 좌표 변화에 따른 물체의 이동량을 산출하여 표시부(210)를 통해 출력하는 제어부(230)를 포함하여 구성된다. FIG. 2 is a block diagram schematically showing a measuring device according to FIG. 1. As shown in the drawing, the
표시부(210)는 상술한 컴퓨터 시스템과 연결된 모니터일 수 있으며, 카메라(100)에 의해 촬영된 확대 영상을 디스플레이하고, 제어부(230)에 의해 산출된 측 정좌표를 표시하며, 제어부(230)에 의해 산출된 측정좌표의 좌표의 변화량을 출력하고, 변화량에 따른 물체의 이동량을 산출하여 출력하는 사용자 인터페이스를 제공한다. The
입력부(220)는 컴퓨터 시스템의 본체와 연결된 마우스 또는 키보드일 수 있다. 입력부(220)는 사용자로부터 예를 들면, 측정 장치(200)의 구동 명령, 카메라(100)의 제어명령 및 장치의 전반적인 제어명령과 같은 조작명령을 입력받아 제어부(230)로 전송한다. 부가적으로 본 발명에 따른 측정 장치(200)의 표시부(210)와 입력부(220)는 영상의 출력과 입력을 동시에 수행할 수 있는 터치 패널로 구현할 수 있다. The
이러한 표시부(210)와 입력부(220)는 컴퓨터 시스템의 입출력 수단으로 널리 사용되는 주지 관용의 기술이므로 그 상세한 설명은 생략한다. Since the
제어부(230)는 예를 들면, 컴퓨터 시스템의 연산처리장치(CPU)로 구현될 수 있으며, 측정 장치(200) 전반을 제어한다. The
카메라(100)에 의해 출력되는 확대 영상에서 사용자로부터 임의의 스팟(Spot), (이하, "스팟"이라 함)을 입력받아 검색하되, 소정 색상 값을 가지며 해당 스팟의 y축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀과, x축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀을 검색하는 픽셀 검색부(231)와, 픽셀 검색부(231)에 의해 검색된 y축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀로부터 x축 좌표를 추출하고, x축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀로부터 y축 좌표를 추출하여 측정좌표를 산출하는 측정좌표 산출부(232)와, 측정좌표 산출부(232)에 의해 산출된 측정좌표의 변화량을 감지하여 해당 물체의 이동량을 산출 및 표시부(210)를 통해 출력하는 이동량 산출부(233)를 포함하여 구성된다. Search for a spot, which is referred to as a “spot,” from the user in the magnified image output by the
이러한 제어부(230)의 각각의 구성은 전용의 하드웨어로 구성될 수도 있으나, 제어부(230)에 탑재되어 구동되는 어플리케이션으로 구현되는 것이 바람직하다. Each configuration of the
픽셀 검색부(231)는 카메라(100)를 통해 입력되어 표시부(210)를 통해 출력되는 물체의 영상, 바람직하게는 확대 영상에서 사용자로부터 입력되는 스팟을 소정의 색상 값을 갖는 픽셀을 검색하되, 검색되는 픽셀들 중 y축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀과, x축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀을 검색하여 출력한다. The
픽셀 검색부(231)는 예를 들면, 사용자가 선택한 스팟의 중심을 기준으로 x축과 y축 방향으로 검색해 나간다. 픽셀 검색부(231)는 픽셀의 검색 중에 소정의 색상 정보를 가진 픽셀들을 검색한다. 이렇게 검색된 픽셀들 중 픽셀 검색부(231)는 y축 방향으로 최대 값을 가진 즉, 해당 스팟의 최상단에서 검색된 픽셀과, x축 방향으로 최대 값을 가진 즉, 영상의 가장 오른쪽에서 검색된 픽셀을 검색하여 출력한다. For example, the
본 발명의 특징적인 양상에 따라 픽셀 검색부(231)는 입력부(220)로부터 입력된 스팟의 중심으로부터 소정 범위 내의 픽셀을 스캔하되, 검색되는 픽셀이 소정 색상 값을 가질 경우, 해당 픽셀을 중심으로 검색 범위를 재설정하여 y축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀과, x축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀을 검색하는 것을 특징으로 한다. According to a characteristic aspect of the present invention, the
이는 y축 방향으로 최대 값을 가진 즉, 영상 최상단에서 검색된 픽셀과, x축 방향으로 최대 값을 가진 즉, 영상의 가장 오른쪽에서 검색된 픽셀을 보다 빠르게 검색하기 위함이다. 이러한 픽셀 검색부(231)의 픽셀 검색방법은 추후 설명할 도 3을 통해 상세히 설명하기로 한다. This is to more quickly search for a pixel having the maximum value in the y-axis direction, that is, the pixel retrieved at the top of the image, and a pixel having the maximum value in the x-axis direction, that is, the pixel found in the rightmost part of the image. The pixel search method of the
측정좌표 산출부(232)는 픽셀 검색부(231)에 의해 검색된 두개의 픽셀로부터 측정좌표를 산출한다. 이러한 측정좌표 산출방법은 도 3을 통해 보다 상세히 설명하기로 한다. The measurement
도 3은 본 발명의 또다른 양상에 따른 측정좌표의 산출 과정을 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 픽셀 검색부(231)는 픽셀 검색부(231)는 사용자가 선택한 스팟의 중심을 기준으로 x축과 y축 방향으로 검색해 나간다. 픽셀 검색부(231)는 픽셀의 검색 중에 소정의 색상 정보를 가진 픽셀들을 검색한다. 픽셀 검색부(231)는 y축 방향으로 최대 값을 가진 즉, 해당 스팟의 최상단에서 검색된 픽셀과, x축 방향으로 최대 값을 가진 즉, 영상의 가장 오른쪽에서 검색된 픽셀을 검색하여 출력한다. 3 is a schematic diagram schematically illustrating a process of calculating measurement coordinates according to another aspect of the present invention. As illustrated, the
픽셀 검색부(231)의 y축 방향으로 최대 값을 가진 픽셀 검색 방법은 스팟의 중심을 기준으로 소정 범위의 검색범위 내에서 좌에서 우로 위에서 아래로 검색한다. 검색 중 원하는 색상 값을 가진 픽셀이 나오면 그것을 중심으로 하여 다시 검색범위를 다시 설정하여 검색한다. 이 방법으로 반복하여 검색을 하면 항상 타겟의 최상의 점을 찾을 수 있고 타겟이 이동해도 항상 최고점의 좌표(X,Y)를 검색할 수 있다. The pixel search method having the maximum value in the y-axis direction of the
픽셀 검색부(231)의 x축 방향으로 최대 값을 가진 픽셀 검색 방법은 스팟의 중심을 기준으로 소정 범위의 검색범위 내에서 위에서 아래로 좌에서 우로 검색한다. 검색 중 원하는 색상 값이 가진 픽셀이 나오면 그것을 중심으로 하여 다시 검색범위를 다시 설정하여 검색한다. 이 방법으로 반복하여 검색을 하면 항상 타겟의 최우점을 찾을 수 있고 타겟이 이동해도 항상 최우점의 좌표를 검색할 수 있다. The pixel search method having the maximum value in the x-axis direction of the
측정좌표 산출부(232)는 픽셀 검색부(231)에 의해 검색된 y축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀로부터 x축 좌표를 추출하고, x축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀로부터 y축 좌표를 추출하여 추출된 좌표를 조합하여 측정좌표를 산출한다. 또한, 이렇게 추출한 x, y좌표를 측정좌표로 산출하고, 산출된 측정좌표를 표시부(210)에 디스플레이하며, 이동량 산출부(233)로 출력한다. The measurement coordinate
이동량 산출부(233)는 측정좌표 산출부(232)로부터 출력되는 측정좌표를 수신하고, 측정좌표의 변화를 감지하여 물체의 이동량을 산출한다. 이동량 산출부(233)는 소정주기 또는 픽셀 검색부(231)에 의해 검색되는 y축 방향으로 최대 값을 가진 픽셀과, x축 방향으로 최대 값을 가진 픽셀의 좌표값이 변화함에 따라 달라지는 측정좌표의 변화량을 감지하여 해당 물체의 이동량을 산출하고, 산출된 이동량을 표시부(210)를 통해 제공한다. The
따라서 두 개의 스팟을 선정하여 하나의 측정좌표로 선정하고 이를 통해 물체의 이동량을 산출함으로써, 보다 정확하고 외부 환경 변화에 따라 달라질 수 있는 이동량 산출 과정의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다. Therefore, by selecting two spots as one measurement coordinate and calculating the movement amount of the object, it is possible to improve the reliability of the movement calculation process that is more accurate and can be changed according to the external environment change.
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 측정 장치(200)는 카메라(100)로부터 입력되는 영상을 그레이 영상으로 변환하여 출력하는 영상 변환부(240)를 더 포함하고 픽셀 검색부(231)는 영상 변환부(240)로부터 출력되는 그레이 영상에서 측정좌표 산출을 위한 픽셀들을 검색한다. According to a characteristic aspect of the present invention, the measuring
영상 변환부(240)는 카메라(100)에 의해 취득된 영상을 영상처리에 용이한 그레이 영상(Gray scale Image)으로 변환하여 출력한다. 카메라(100)에 의해 취득된 영상을 처리하기 위해서는 스팟의 패턴 인식이 필요하다. 패턴인식은 대상 영상 안에 포함된 물체의 특징을 인식하는 영상 데이터 처리 과정이다. 패턴인식에서의 대상 영상의 종류는 컬러 영상(Color image), 그레이 영상(Gray Scale Image), 이진 영상(Binary Image) 등이 입력 영상으로 쓰인다. The
본 발명의 측정 장치(200)는 그레이 영상을 입력 영상으로 변환하여 처리한다. The
이진 영상은 한 Pixel(화소)이 1과 0 즉, 백과 흑으로 매우 간단하게 표시되며, 컬러 영상에서는 한 Pixel이 Red, Green, Blue 세가지 값이 있는 RGB로 표시되는 것이 일반적이다. In a binary image, one pixel is very simply displayed as 1 and 0, that is, white and black. In a color image, one pixel is generally represented by RGB having three values of red, green, and blue.
컬러 영상은 각각의 픽셀이 RGB의 세가지 데이터가 있기 때문에 영상 내에 섬세하고 정밀한 영상정보를 가지고 있는데 비해, 영상 처리시 계산에 소요되는 복잡도와 처리 시간이 많이 소요되는 단점이 있어 실시간 처리가 힘들다는 단점이 있다. Color image has delicate and precise image information in the image because each pixel has three data of RGB, but it has a disadvantage that it takes a lot of complexity and processing time for image processing, so it is difficult to process in real time. There is this.
이진 영상은 이것은 배경과 우리가 인식하려는 물체를 분리해 내는데 효과적 이고, 영상처리 계산이 간단하게 되는 장점이 있지만, 영상 내의 섬세하고 정밀한 영상정보를 잃어버리기 때문에 인식결과가 정밀하지 못하고, 원하는 인식률을 얻지 못하는 단점이 있다.Binary image is effective to separate the background and the object we want to recognize, and it has the advantage of simplifying the image processing calculation, but because it loses the delicate and precise image information in the image, the recognition result is not precise and the desired recognition rate is achieved. There is a drawback that you do not get.
그에 비해 그레이 영상에서는 컬러 영상과 이진 영상의 장점을 모두 가지고 있다. 그레이 영상은 한 픽셀이 0에서 255 사이의 명암 농도 값을 가지며 한 픽셀에 1 바이트가 할당되는 것이 일반적이다. In contrast, gray images have the advantages of both color and binary images. Gray images typically have a density value between 0 and 255, with one pixel assigned to one byte.
따라서, 컬러 영상을 처리하여 산출하는 것에 비해 보다 빠른 시간 동안 처리가능함으로 실시간 이동량을 산출할 수 있으며, 이진 영상에 비해 보다 정확한 인식이 가능한 장점을 갖는다. Accordingly, the real-time movement amount can be calculated by processing for a faster time than processing and calculating a color image, and has an advantage of more accurate recognition than a binary image.
부가적으로 본 발명에 따른 측정 장치(200)는 이동량 산출부(233)에 의해 산출된 측정좌표의 이동 궤적 정보가 누적되어 저장되는 메모리(250)를 더 포함할 수 있다. Additionally, the
메모리(250)는 예를 들면, EEPROM 또는 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 소자로 구성되며, 본 발명의 측정 장치(200)가 컴퓨터 시스템으로 구성되는 특성상 하드 디스크와 같은 대용량의 저장 수단으로 구현되는 것이 바람직하다. 메모리(250)는 본 발명에 따른 물체의 미세 이동량 측정 시스템의 운영 프로그램과, 이동량 산출부(233)에 의해 산출된 측정좌표의 이동 궤적 정보 누적되어 저장된다. The
이렇게 메모리(250)에 저장된 운영 프로그램, 누적 이동 궤적 정보는 제어부(230)에 의해 엑세스 제어되며 추후 해당 물체 또는 미생물의 이동 궤적을 산출하는데 주요한 해석 자료로 사용될 수 있다. The operating program and the accumulated movement trajectory information stored in the
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 측정 장치의 표시부를 통해 디스플레이되는 이동량 측정 화면을 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 물체의 미세 이동량 측정 시스템은 좌측 상단에는 카메라(100)로부터 출력되는 물체의 확대 영상을 디스플레이하고 있으며, 사용자의 측정 명령에 따라 산출된 측정좌표가 표시되는 영상 표시창이 구비된다. 영상 표시창에 의해 디스플레이되는 영상은 카메라(100)로부터 촬영되는 실시간 영상이다. 영상 표시창 오른쪽에는 산출된 측정좌표의 이동 궤적을 디스플레이하는 이동궤적 표시창이다. 도시된 이동궤적은 2축 이송장치에서 원형 운동시 측정좌표의 이동궤적을 디스플레이한 것이다. 4 is a schematic diagram illustrating a moving amount measurement screen displayed through a display unit of a measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown, the fine movement amount measuring system of the object according to the present invention displays an enlarged image of the object output from the
또한, 영상 표시창과 이동궤적 표시창 하단에는 사용자의 조작명령 및 측정시 사용되는 다수의 파라미터의 입력을 위한 사용자 입력창과 실시간으로 측정되는 측정좌표의 좌표값 및 이동에 따른 이동량이 표시되는 이동량 표시창이 제공된다. In addition, at the bottom of the image display window and the movement trajectory display window, a user input window for inputting a plurality of parameters used for a user's operation command and measurement, and a movement amount display window in which the coordinate values of the measurement coordinates measured in real time and the movement amount according to the movement are displayed are displayed. do.
따라서, 사용자는 정밀한 이송장치의 이송궤적을 실시간으로 추적할 수 있으며, 미생물의 움직임과 같은 미세 움직임 또한 손쉽게 시각적으로 확인할 수 있는 장점을 갖는다. Therefore, the user can track the transport trajectory of the precise transport device in real time, and has the advantage that the microscopic movements such as the movement of microorganisms can be easily visually confirmed.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 물체의 미세 이동량 측정 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 물체의 미세 이동량 측정 방법은 카메라(100)로부터 출력되는 확대영상을 수신하여 디스플레이하는 단계와, 디스플레이되는 확대 영상에서 사용자로부터 임의의 스팟을 입력받 아 검색하되, 소정 색상 값을 가지며 해당 스팟의 y축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀과, x축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀을 검색하는 단계와, 검색된 y축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀로부터 x축 좌표를 추출하고, x축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀로부터 y축 좌표를 추출하여 측정좌표를 산출하는 단계와, 산출된 측정좌표의 변화량을 감지하여 해당 물체의 이동량을 산출하고, 이를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 5 is a flowchart schematically illustrating a process of measuring an amount of fine movement of an object according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the method for measuring the amount of fine movement of an object according to the present invention receives and displays an enlarged image output from the
이에 따라 사용자는 미세한 움직임 측정을 원하는 물체 및 장치 또는 미생물의 영상을 촬영할 수 있도록 적절한 배율의 카메라(100)를 설치하며, 카메라(100)와 측정 장치(200)를 연결한다. Accordingly, the user installs a
측정 장치(200)에 탑재되어 있는 물체의 미세 이동량 측정 프로그램의 구동 명령을 입력하면(S101), 카메라(100)는 해당 물체를 확대 촬영한 영상을 측정 장치(200)로 전송하며, 영상 변환부(240)는 이를 수신하여 그레이 영상으로 변환하여 표시부(210)로 출력한다(S103), (S105). When the driving command of the program for measuring the fine movement amount of the object mounted in the
사용자는 출력되는 물체의 확대 영상에서 255값 즉, 흰색으로 표시되는 임의의 스팟을 입력부(220), 예를 들면, 마우스를 이용하여 입력한다(S107). 이렇게 입력된 스팟에서 픽셀 검색부(231)는 y축 방향으로 최대 값을 가진 즉, 해당 스팟의 최상단에서 검색된 픽셀과, x축 방향으로 최대 값을 가진 즉, 영상의 가장 오른쪽에서 검색된 픽셀을 검색하여 출력한다(S109). The user inputs an arbitrary spot displayed in 255, that is, white in the enlarged image of the object, by using the
측정좌표 산출부(232)는 픽셀 검색부(231)에 의해 검색된 y축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀로부터 x축 좌표를 추출하고, x축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀로부터 y축 좌표를 추출하여 추출된 좌표를 조합하여 측정좌표를 산출한다. 산출한 측정좌표를 표시부(210)에 디스플레이하며, 이동량 산출부(233)로 출력한다(S111). The measurement coordinate
이동량 산출부(233)는 측정좌표 산출부(232)로부터 출력되는 측정좌표를 수신하여 이동량 산출부(233)는 소정주기 또는 픽셀 검색부(231)에 의해 검색되는 스팟의 픽셀의 좌표값이 변화함에 따라 달라지는 측정좌표의 변화량을 감지하고(S113), 해당 변화량에 따른 해당 물체의 이동량을 산출하고, 산출된 이동량을 표시부(210)를 통해 제공한다(S115). The movement
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 물체의 미세 이동량 측정 방법에서 측정좌표를 산출하기 위한 픽셀 검색시 픽셀 검색부(231)는 입력부(220)로부터 입력된 스팟의 중심으로부터 소정 범위 내의 픽셀을 스캔하되, 검색되는 픽셀이 소정 색상 값을 가질 경우, 해당 픽셀을 중심으로 검색 범위를 재설정하여 y축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀과, x축 방향으로 가장 큰 값을 갖는 픽셀을 검색하는 것을 특징으로 한다. According to a characteristic aspect of the present invention, in a pixel search for calculating measurement coordinates in the method for measuring the fine movement amount of an object according to the present invention, the
이는 y축 방향으로 최대 값을 가진 즉, 영상 최상단에서 검색된 픽셀과, x축 방향으로 최대 값을 가진 즉, 영상의 가장 오른쪽에서 검색된 픽셀을 보다 빠르게 검색하기 위함이다. This is to more quickly search for a pixel having the maximum value in the y-axis direction, that is, the pixel retrieved at the top of the image, and a pixel having the maximum value in the x-axis direction, that is, the pixel found in the rightmost part of the image.
본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 물체의 미세 이동량 측정 방법은 측정좌표의 변화량에 따라 측정된 이동량 정보를 메모리(250)에 저장하며(S117), 저장된 이동량 정보는 추후 해당 물체 및 장치 또는 미생물의 이동궤적 예 측에 자료로 사용될 수 있다. According to an additional aspect of the present invention, the method for measuring the fine movement amount of an object according to the present invention stores the movement amount information measured according to the change amount of the measurement coordinates in the memory 250 (S117), and the stored movement amount information is later associated with the corresponding object and device or It can be used as data to predict the movement trajectory of microorganisms.
이러한 물체의 미세 이동량 측정 과정은 사용자에 의해 종료 명령이 입력될 때까지 상술한 단계를 반복한다(S119). In the process of measuring the amount of fine movement of the object, the above-described steps are repeated until an end command is input by the user (S119).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 물체의 미세 이동량 측정 시스템 및 그 방법은 카메라(100)를 이용하여 물체의 확대 영상을 획득하고, 획득된 영상에서 영상 처리를 통해 산출된 측정좌표의 좌표 변화량을 감지하여 해당 물체의 이동량을 산출 및 제공함으로써, 정밀 공작기계, 로봇 등 이송물체 및 장치의 정밀한 이동량 및 미생물의 이동 궤적을 추가적인 측정 장치의 설치 없이 입력 영상만으로 정확하게 측정/제공할 수 있는 장점을 갖는다. As described above, the system and method for measuring the fine movement amount of an object according to the present invention obtain an enlarged image of the object using the
또한, 두 개의 스팟을 검색하여 측정좌표로 선정하고 이를 통해 물체의 이동량을 산출함으로써, 보다 정확하고 외부 환경 변화에 따라 달라질 수 있는 이동량 산출 과정의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다. In addition, by selecting two spots as the measurement coordinates and calculating the movement amount of the object, the spots have an advantage of improving the reliability of the movement calculation process that is more accurate and can be changed according to the change of the external environment.
또한, 카메라로부터 입력되는 영상을 그레이 영상으로 처리하고, 처리된 그레이 영상을 이용함으로써, 보다 신속한 이동량 산출이 가능하며, 이를 통해 실시간 측정이 가능한 장점을 갖는다. In addition, by processing the image input from the camera as a gray image, and using the processed gray image, it is possible to calculate a faster amount of movement, through which has the advantage that can be measured in real time.
또한, 산출된 측정좌표의 이동 궤적 정보 누적 저장함으로써, 추후 해당 물체 또는 미생물의 이동 궤적을 산출하는데 주요한 해석 자료로 사용될 수 있는 장점을 갖는다. In addition, by accumulating and storing the calculated movement trajectory information of the measured coordinates, there is an advantage that can be used as the main analysis data for calculating the movement trajectory of the object or microorganism later.
한편, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시 적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. On the other hand, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings but this is only exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050076883A KR100679333B1 (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | System for mesauring fine movemet of a object and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050076883A KR100679333B1 (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | System for mesauring fine movemet of a object and method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100679333B1 true KR100679333B1 (en) | 2007-02-06 |
Family
ID=38105529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020050076883A KR100679333B1 (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | System for mesauring fine movemet of a object and method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100679333B1 (en) |
-
2005
- 2005-08-22 KR KR1020050076883A patent/KR100679333B1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4462959B2 (en) | Microscope image photographing system and method | |
CN102662229B (en) | Microscope having touch screen | |
JP7118042B2 (en) | Distance determination system, computer-implemented method, and computer program product | |
US10444486B2 (en) | Systems and methods for detection of blank fields in digital microscopes | |
US9329024B2 (en) | Dimension measuring apparatus, dimension measuring method, and program for dimension measuring apparatus | |
US10809515B2 (en) | Observation method and specimen observation apparatus | |
US10599920B2 (en) | Automated digital magnifier system with hand gesture controls | |
JP5311143B2 (en) | Measuring apparatus and method, and program | |
JP6053119B2 (en) | Machine vision inspection system and determination method of position measurement result thereof | |
JP6274794B2 (en) | Information processing apparatus, information processing method, program, and image measurement apparatus | |
US7869706B2 (en) | Shooting apparatus for a microscope | |
US6259473B1 (en) | Section image obtaining apparatus and method of obtaining section image | |
JP6844871B2 (en) | Focus adjustment method and its device | |
KR101342523B1 (en) | P0sition measurement apparatus and p0sition measuring method | |
US20210093227A1 (en) | Image processing system and control method thereof | |
US20060176321A1 (en) | Endoscope apparatus | |
JP5222430B1 (en) | Dimension measuring apparatus, dimension measuring method and program for dimension measuring apparatus | |
JP4158750B2 (en) | Autofocus control method, autofocus control device, and image processing device | |
JP2006145793A (en) | Microscopic image pickup system | |
CN110044296B (en) | Automatic tracking method and measuring machine for 3D shape | |
KR100679333B1 (en) | System for mesauring fine movemet of a object and method thereof | |
US20190052798A1 (en) | Imaging apparatus, imaging system, and method for controlling imaging apparatus | |
JP2009222446A (en) | Distance measuring device and its program | |
JP7174318B2 (en) | Information processing device, information processing method, and program | |
CN114578536B (en) | Image acquisition method, device, computer equipment and storage medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |