KR100797260B1 - 강판의 도유량 측정방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강판의 도유량 측정 방법에 관한 것이다. 본 발명은 도유된 강판에 자외선 레이저를 강판의 폭 방향으로 라인형태로 주사하는 제1단계; 상기 제1단계에서 반사되는 형광의 화상을 설정된 주기에 따라 촬영하는 제 2단계; 상기 제 2단계에서 현재 획득된 화상 이미지의 특정 화소에서 형광의 세기에 따른 화소별 R,G,B 색상값을 분석하는 제 3단계; 제 3단계에서 분석된 화소별 R,G,B 색상값의 평균값을 계산하는 제 4단계; 및 상기 제 4단계에서 계산된 화소별 R,G,B 평균값을 미리 설정된 색상값에 해당하는 도유량과 매핑하여 상기 강판의 도유량을 측정하는 제 5단계를 포함한다.
자외선 레이저, CCD 카메라, 화상이미지, 화소, R,G,B 색상
Description
도 1은 본 발명이 적용되는 화상 이미지 분석을 통한 강판의 도유량 측정장치에 대한 구성블록도의 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 강판의 도유량 측정방법에 관한 동작 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 의한 획득된 화상이미지의 특정 화소에 해당하는 도유량을 나타내었다．
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 레이저 발생부 20 : 카메라부
30 : 화상 분석부 40 : 계산부
50 : 매핑부 60 : 측정부
본 발명은 강판 표면의 도유량을 측정하는 방법에 관한 것이며, 제철소에서의 냉간압연 공정이나 표면처리 공정 등에서 방청유 등과 같은 기름이 도포된 강판의 표면을 CCD 카메라로 촬상하여 그 화상이미지의 픽셀별 그레이 레벨(gray level)을 이용하여 강판의 도유량을 온라인으로 측정하는 방법에 관한 것이다.
제철소에서 냉간압연 공정이나 표면처리 공정에 의해 제조된 냉간압연 혹은 표면처리강판에는 녹의 발생을 방지하기 위하여 일반적으로 방청유가 연속적으로 도포된다.
일반적으로, 종래에는 강판에 오일을 도유하기 위해서는 오일을 블로워(blow)하는 그리드를 (-)로 대전시키고 강판을 (+)로 대전시킨 후 강판에 오일을 블로워하여 도유한다. 이 경우 강판 표면에 오일이 고르게 도유되지 못하였으며 이로 인해 적외선을 조사하여 도유량을 측정하는 경우 난반사가 일어나서 정확한 도유량 측정이 어려웠다.
상기와 같이 방청유가 도포될 때 도포량이 부족하거나 도포가 불균일하면 방청효과가 떨어지고 반대로 방청유가 과잉으로 도포되면 방청비용이 많이 들고 가공공정에서 탈지가 불량하게 되거나 미도금부분이 발생하는 등의 문제가 생긴다. 또한 수요자 측의 탈지설비가 각각 다르기 때문에 최근에는 수요자가 방청유의 종류, 도포량 등을 지정하는 경우가 많다. 따라서 상기의 문제점을 해결하고 수요자 측의 요청에 대응하기 위해서는 엄밀한 도유량의 관리 및 제어가 필요하다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 강판에 도유된 오일에 대하여 CCD 카메라로 화상을 촬상하고 상기 화상의 픽셀별 그레이 레벨 분포를 획득하여 도유량과 매핑을 통해 강판의 도유량을 보다 정확히 측정하는 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강판의 도유량 측정 방법은, 도유된 강판에 자외선 레이저를 세로형의(강판의 폭 방향의) 라인형태로 주사하는 제1단계; 상기 제1단계에서 반사되는 형광의 화상을 설정된 주기에 따라 촬영하는 제 2단계; 상기 제 2단계에서 현재 획득된 화상 이미지의 특정 화소에서 형광의 세기에 따른 화소별 R,G,B 색상값을 분석하는 제 3단계; 제 3단계에서 분석된 화소별 R,G,B 색상값의 평균값을 계산하는 제 4단계; 및 상기 제 4단계에서 계산된 화소별 R,G,B 평균값을 미리 설정된 색상값에 해당하는 도유량과 매핑하여 상기 강판의 도유량을 측정하는 제 5단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 화상 이미지 분석을 통한 강판의 도유량 측정장치의 개략블록도의 일예이다. 도 1을 참조하면, 예를 들어 이동하는 강판의 상부에 배치되어 도유된 강판 상에 폭 방향으로 라인 형태로 자외선 레이저를 주사하는 레이저 발생부(10), 상기 강판으로부터 반사되어 나오는 형광에 대한 화상 이미지를 촬영하는 카메라부(20), 상기 카메라부(20)에서 촬영된 화상 이미지의 특정 화소에서 형광의 세기에 따른 화소별 R,G,B 색상값을 분석하는 화상 분석부(30), 상기 분석된 화소별 R,G,B 색상값의 평균값을 계산하는 계산부(40), 상기 계산부(40)에서 계산된 화소별 R,G,B 색상값을 미리 설정된 도유량과의 관계에 매핑하는 매핑부(50) 및 상기 매핑부(50)에서 화소별 R,G,B 색상값과 상기 도유량과의 매핑을 통해 강판의 도유량을 측정하는 측정부(60)를 포함하여 구성된다.
여기서, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 레이저 발생부(10) 및 상기 카메라부(20)는 예를 들어 각각 반도체 레이저 및 CCD 카메라를 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 상기 화상분석부(30), 계산부(40), 매핑부(50) 및 측정부(60)는 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 소정의 프로그램, 소프트웨어 등을 구동하는 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 상기한 구성요소들(10~60)은 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 구현할 수 있을 것이다.
여기서, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 레이저 발생부(10) 및 상기 카메라부(20)는 예를 들어 각각 반도체 레이저 및 CCD 카메라를 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 상기 화상분석부(30), 계산부(40), 매핑부(50) 및 측정부(60)는 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 소정의 프로그램, 소프트웨어 등을 구동하는 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 상기한 구성요소들(10~60)은 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 구현할 수 있을 것이다.
이하에서, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 화상이미지의 분석을 통한 강판의 도유량 측정방법을 설명한다.
먼저, 레이저 발생부(10)는 예를 들어 강판의 폭 방향으로 라인형태로 자외선 레이저를 주사하는 레이저 발생기이다. 상기 레이저 발생기는 예를 들어 반도체 레이저로 구현될 수 있다. 강판의 폭 방향으로 라인형태로 자외선 레이저를 미리 설정된 주기에 따라 주사하면 상기 자외선 레이저는 강판의 표면에 닿는 순간 그 지점에서 형광의 반사가 발생한다.
이때, 카메라부(20)는 일정한 영역 범위내에서 강판의 표면으로부터 반사되어 나오는 형광의 화상 이미지를 획득한다. 상기 카메라부(20)는 예를 들어 CCD 카메라로 구현될 수 있다. 또한 상기 카메라부(20)는 미리 설정된 주기에 따라 일정 영역 범위내에서 화상 이미지를 연속적으로 획득한다.
상기와 같이 카메라부(20)에서 획득된 반사된 형광의 화상 이미지는 화상 분석부(30)로 전송된다. 상기 획득된 화상 이미지는 바람직하게는 상기 화상 이미지의 화소별 R,G,B 색상값을 의미한다. 이때, 바람직하게는 상기 화소별 R,G,B 색상 값은 256등급으로 구분되며 0~255 사이의 값을 갖는다. 즉, 상기 획득된 화상 이미지의 특정화소가 흰색(white)인 경우 상기 화상분석부(30)에서 분석된 해당 화소의 R,G,B 색상값은 모두 255인 경우이며, 상기 획득된 화상 이미지의 특정 화소가 검정색(black)인 경우 해당 화소의 R,G,B 색상값이 모두 0인 경우이다. 따라서, 상기 획득된 화상 이미지의 색깔에 따라 그에 대응하는 각 화소별 R,G,B 색상값으로 변환되는 것이다.
이와 같이 미리 설정된 주기에 따라 연속적으로 획득된 화상 이미지 데이터는 각 화소별 R,G,B 색상값으로 변환되고 상기 변환된 화소별 R,G,B 색상값은 계산부(40)로 전송된다. 상기 계산부(40)에서는 분석된 화소별 R,G,B 색상값의 평균을 계산하여 매핑부(30)로 전송한다. 이때, 바람직하게는 상기 화소별 R,G,B 색상값의 평균값은 하기와 같이 계산된다. 예를 들어, 촬영된 화상 이미지의 특정 화소의 R,G,B 색상값이 각각 125,125, 및 120 이면 화상분석부(30)에서 분석된 상기 R,G,B 색상값은 계산부(40)로 전송되어 평균값이 도출된다. 상기 계산부(40)에서 도출된 특정 화소 R,G,B 색상값에서의 평균값은 미리 설정되어 있는 각 화소값의 평균값과 그에 해당하는 도유량과 매핑하는 매핑부(50)로 전송된다.
다음의 표는 각 화소별 평균 색상값에 대응하는 도유량을 나타낸 예시적인 것이다.
| 각 화소별 평균 색상값 | 도유량[ml] |
| 0 | 0ml |
| . . | . . |
| 100 | 30ml |
| . . | . . |
| 255 | 100ml |
상기 매핑부(50)에서는 상기 일례에 따른 표에서와 같이 상기 계산부(40)에서 전송된 각 화소별 평균 색상값과 그에 해당하는 도유량을 매핑한다. 상기 매핑부(50)에서 각 화소별 평균 색상값과 그에 해당하는 도유량과의 매핑을 통해 자외선 레이저가 주사된 지점에서의 강판의 도유량이 측정부(50)에서 측정된다. 이와 같이 본 발명에 따른 화상이미지 분석을 통한 강판의 도유량 측정 방법은 상기와 같은 과정을 반복하면서 강판에 도유된 오일을 정확히 측정한다.
도 ２는 본 발명에 따른 강판의 도유량 측정방법에 관한 동작 흐름도로서 이하， 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다．
먼저，이동하는 강판의 상부에 배치되어 강판의 폭 방향으로 라인형태로 자외선 레이저를 강판의 폭 방향으로 주사하는 레이저 발생부와 나란히 양측면에 배치된 ＣＣＤ 카메라를 이용하여 미리 설정된 주기에 따라 도유된 강판에서 반사되어 나오는 형광의 화상의 이미지를 획득하고（Ｓ１００），
상기 측정된 화상 이미지의 화소별 Ｒ，Ｇ，Ｂ 색상값을 분석한다（Ｓ１２０）．여기서， 상기 화소의 Ｒ，Ｇ，Ｂ 색상값은 각각 ０～２５５사이의 값을 갖는다．
삭제
이어， 상기 분석된 특정 화소별 Ｒ，Ｇ，Ｂ 색상값의 평균값을 계산하고（Ｓ１４０），상기 계산된 평균값은 매핑테이블에 미리 설정된 색상값에 대응하는 도유량과 매핑한다（Ｓ１６０）．
도 ３은 본 발명의 일 실시예에 따른 의한 획득된 화상이미지의 특정 화소에 해당하는 도유량을 나타낸 것이다. 더욱 상세하게는 강판에 주사된 자외선 레이저가 반사된 형광의 화상이미지를 획득하여, 상기 화상이미지에 대응하는 화소별 Ｒ，Ｇ，Ｂ 색상값의 평균값이 미리 설정된 매핑테이블에서 그에 해당하는 도유량을 화소별로 나타내었다．
이상에서 설명한 바와 같이，이동하는 강판의 폭 방향으로 라인형태로 자외선 레이저를 도유된 강판에 주사하여 상기 강판에서 반사되어 나오는 형광에 대한 화상이미지를 획득한 후， 상기 화상이미지의 화소별 Ｒ，Ｇ，Ｂ 색상값을 분석하여， 색상값의 평균값을 계산하고， 미리 설정된 색상값의 평균값에 해당하는 도유량을 매핑시켜， 상기 강판에 자외선 레이저가 주사된 영역에서의 도유량을 측정함으로써， 강판 도유량 측정시 불규칙한 도유량에 대하여 난반사 등으로 인한 오검출을 방지하고 정확한 도유량 검출이 가능하여 신뢰성를 높일 수 있다．
이상에서 설명한 상세한 설명 및 도면의 내용은, 본 발명의 바람직한 실시예 에 한정하여 설명한 것이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변경 또는 삭제가 가능 할 것이다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 상세한 설명 및 도면에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위에 의해 결정되어져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 연속적으로 제조되는 냉연강판, 표면처리강판 등의 표면에 도포 되어 있는 방청유 등의 도유량을 전장에 걸쳐서 온라인으로 정밀하게 측정하는 것이 가능하므로 수요가의 요구에 따른 제품의 품질향상과 표면도유의 원가 절감등의 효과가 있다.
Claims (2)
- 레이저 발생부, 카메라부, 화상 분석부, 계산부, 매핑부 및 측정부를 포함하는 강판의 도유량 측정시스템을 이용한 강판의 도유량 측정방법에 있어서,레이저 발생부가 도유된 강판에 자외선 레이저를 강판의 폭 방향으로 라인형태로 주사하는 제1단계;카메라부가 상기 제1단계에서 반사되는 형광의 화상을 설정된 주기에 따라 촬영하는 제 2단계;화상 분석부가 상기 제 2단계에서 현재 획득된 화상 이미지의 특정 화소에서 형광의 세기에 따른 화소별 R,G,B 색상값을 분석하는 제 3단계;계산부가 제 3단계에서 분석된 화소별 R,G,B 색상값의 평균값을 계산하는 제 4단계; 및매핑부가 상기 제 4단계에서 계산된 화소별 R,G,B 평균값을 미리 설정된 색상값에 해당하는 도유량과 매핑하고, 측정부가 상기 강판의 도유량을 측정하는 제 5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판의 도유량 측정방법.
- 제 1항에 있어서,상기 화소별 R,G,B 색상값은 0~255 사이의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 강판의 도유량 측정방법.
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