KR101293546B1 - 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치 및 방법 - Google Patents
듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101293546B1 KR101293546B1 KR1020110137386A KR20110137386A KR101293546B1 KR 101293546 B1 KR101293546 B1 KR 101293546B1 KR 1020110137386 A KR1020110137386 A KR 1020110137386A KR 20110137386 A KR20110137386 A KR 20110137386A KR 101293546 B1 KR101293546 B1 KR 101293546B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- image
- camera
- binarized
- value
- binary
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
- G01N21/892—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined
- G01N21/894—Pinholes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
- G01N21/8901—Optical details; Scanning details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
- G01N2021/8887—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques
Abstract
듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치 및 방법이 개시되어 있다. 개시된 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치는, 강판(100)에 빛을 조사하는 광원(10)과, 상기 강판(100)을 중심으로 광원(10)의 반대편에 설치되며 상기 광원(10)으로부터 입사되는 빛을 검출하여 제1 영상을 생성하는 제1 카메라(21)와, 상기 제1 카메라(21)와 인접하여 설치되며 상기 광원(10)으로부터 입사되는 빛을 상기 제1 카메라(21)보다 낮은 감도로 검출하여 제2 영상을 생성하는 제2 카메라(22)와, 상기 제1 카메라(21) 및 제2 카메라(22)에 전기적으로 연결되어 상기 제1 카메라(21)로부터 입력되는 제1 영상 및 상기 제2 카메라(22)로부터 입력되는 제2 영상을 이진화하며 상기 이진화된 제1 영상에서 이진 영상값 "1"을 갖는 상호 연결된 화소들로 이루어진 오브젝트들 중 세츄레이션된 오브젝트를 제거하여 제3 영상을 생성하고, 상기 제3 영상과 상기 이진화된 제2 영상을 합성하여 홀 검출 영상을 생성하는 신호 처리부(30)와, 상기 홀 검출 영상을 화면상에 디스플레이하는 디스플레이부(40)를 포함한다.
Description
본 발명은 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강판에 존재하는 홀을 그 크기 및 위치에 관계없이 정확하게 검출하기 위한 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 냉간 압연 공정에서 얇은 소재를 압연할 때 개재물이 탈락되거나 소재 및 공정상의 문제로 인해 강판에 홀이 발생되게 된다. 이러한 홀은 치명적인 결함으로 제품화되기 전에 품질 검사를 통하여 완벽히 검출해야 한다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 핀홀 검출기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래에는 광원(1)을 이용해 강판(2)에 빛을 조사하여 강판(2)에 형성된 홀(2A)을 통과한 빛이 강판(2)을 기준으로 광원(1)의 반대편에 설치된 검출 센서(3)에 의해 감지됨에 의하여 홀(2A)을 검출하고 있다.
그러나, 강판(2)의 에지 부분을 통해 검출 센서(3)로 들어오는 빛의 세기가 과다함으로 인해 영상이 하얗게 세츄레이션(saturation)되고, 이로 인해 홀(2A)을 통해 들어오는 빛을 식별할 수 없게 되어 실질적으로 홀 검출이 불가능한 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 강판(2)의 에지 부분에 에지 마스크(4)를 설치하여 강판(2)의 에지 부분을 통해 검출 센서(3)로 들어오는 빛을 차단하는 방법이 제안되게 되었다. 그러나, 에지 마스크(4)에 의해 가려진 부분에 형성된 홀은 검출할 수 없고, 강판(2)의 폭이 코일마다 다르고 강판(2)이 주행 중에 사행되기 때문에 에지 마스크(4)의 위치가 잘못되면 강판(2)의 에지 부분을 통해 검출 센서(3)로 들어오는 빛이 제대로 차단되지 않게 되어 오검출이 발생되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방법이 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 대한민국등록특허 제10-0573561호(이하, '선행특허1'이라 함) 및 대한민국등록특허 제10-0950963호(이하, '선행특허2'라 함)에 개시되어 있다.
강판 에지부의 빛을 완전히 차단하는 종래 기술과 달리, 선행특허1 및 선행특허2에서는 에지 필터 또는 편광 필터를 사용하여 강판 에지부의 빛의 세기를 줄이는 방식을 사용하여 강판의 에지부에 형성된 홀 및 강판의 에지 위치 정보를 검출하고 있다. 그리고, 강판의 폭 변화 및 강판의 사행에 대처하기 위하여 검출된 강판의 에지 위치 정보를 이용하여 에지 필터 또는 편광 필터가 강판 에지부에 위치되도록 에지 필터 또는 편광 필터의 위치를 적절히 가변키고 있다. 그러나, 에지 필터 및 편광 필터의 위치를 가변시키기 위해서는 부가적으로 1축 로봇이 필요하고, 강판의 순간적인 폭 변화에 대한 대응은 불가능하기 때문에 여전히 오검출이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 강판에 존재하는 홀을 그 크기 및 위치에 관계없이 정확히 검출할 수 있으며 부가적인 장비를 필요로 하지 않은 단순한 구조를 갖는 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치 및 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.
본 발명의 일 견지에 따른 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치는, 강판에 빛을 조사하는 광원과, 상기 강판을 중심으로 광원의 반대편에 설치되며 상기 광원으로부터 입사되는 빛을 검출하여 제1 영상을 생성하는 제1 카메라와, 상기 제1 카메라와 인접하여 설치되며 상기 광원으로부터 입사되는 빛을 상기 제1 카메라보다 낮은 감도로 검출하여 제2 영상을 생성하는 제2 카메라와, 상기 제1 카메라 및 제2 카메라에 전기적으로 연결되어 상기 제1 카메라로부터 입력되는 제1 영상 및 상기 제2 카메라로부터 입력되는 제2 영상을 이진화하며 상기 이진화된 제1 영상에서 이진 영상값 "1"을 갖는 상호 연결된 화소들로 이루어진 오브젝트들 중 세츄레이션된 오브젝트를 제거하여 제3 영상을 생성하고, 상기 제3 영상과 상기 이진화된 제2 영상을 합성하여 홀 검출 영상을 생성하는 신호 처리부와, 상기 홀 검출 영상을 화면상에 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.
상기 신호 처리부는, 상기 제1 카메라로부터 입력되는 제1 영상을 이진화하는 제1 이진화 처리부와, 상기 제2 카메라로부터 입력되는 제2 영상을 이진화하는 제2 이진화 처리부와, 상기 제1 이진화 처리부에 의해 이진화된 제1 영상에 포함된 상기 오브젝트들의 에지 강도(E)를 산출하는 에지 강도 산출부와, 상기 이진화된 제1 영상에 포함되어 있는 오브젝트들 중 에지 강도(E)가 기준 설정치(A)보다 작은 오브젝트를 상기 이진화된 제1 영상으로부터 제거하여 상기 제3 영상을 생성하는 세츄레이션 오브젝트 제거부와, 상기 제3 영상과 상기 제2 이진화 처리부로부터 입력되는 이진화된 제2 영상을 합성하여 상기 홀 검출 영상을 생성하는 오아링부를 포함한다.
상기 제1 이진화 처리부 및 상기 제2 이진화 처리부는 하기 수식에 따라서 상기 제1 영상 및 제2 영상을 이진 영상으로 변환하며,
상기 F(x,y)는 상기 제1 영상 또는 제2 영상 내의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 영상값을, T는 임계값을, f(x,y)는 상기 제1 이진화 처리부 또는 제2 이진화 처리부에 의해 이진 변환된 영상의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값을 나타내며, 상기 제1 이진화 처리부에서의 임계값이 상기 제2 이진화 처리부에서의 임계값보다 작은 것을 특징으로 한다.
상기 에지 강도 산출부는 하기의 수식에 따라서 에지 강도를 산출하며,
상기 f(x,y)는 상기 제1 이진화 처리부(31)로부터 입력되는 이진화된 제1 영상 내의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값을, N은 오브젝트의 화소들 중 이진 영상값 "0"인 화소와 인접한 화소의 개수를 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따른 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 방법은, 강판을 중심으로 광원의 반대편에 설치된 제1 카메라 및 상기 제1 카메라와 인접하게 설치되며 상기 제1 카메라보다 낮은 감도를 갖는 제2 카메라를 이용한 홀 검출 방법에 있어서, 상기 제1 카메라 및 제2 카메라에 의해 상기 광원으로부터 입사되는 빛이 검출되어 제1 영상 및 제2 영상이 생성되는 단계와, 상기 제1 영상 및 제2 영상을 이진화하는 단계와, 상기 이진화된 제1 영상에서 이진 영상값 "1"을 갖는 상호 연결된 화소들로 이루어진 오브젝트들 중 세츄레이션된 오브젝트를 제거하여 제3 영상을 생성하는 단계와, 상기 제3 영상과 상기 이진화된 제2 영상을 합성하여 홀 검출 영상을 생성하는 단계와, 상기 홀 검출 영상을 화면상에 디스플레이하는 단계를 포함한다.
상기 제1 영상 및 제2 영상을 이진화하는 단계는 하기 수식에 따라서 수행되며,
상기 F(x,y)는 상기 제1 영상 또는 제2 영상 내의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 영상값을, T는 임계값을, f(x,y)는 이진화된 제1 영상 또는 제2 영상의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값을 나타내고, 상기 제1 영상의 이진화에 사용되는 임계값이 상기 제2 영상의 이진화에 사용되는 임계값보다 작은 것을 특징으로 한다.
상기 제3 영상을 생성하는 단계는, 상기 이진화된 제1 영상에 포함된 상기 오브젝트들의 에지 강도(E)를 산출하는 단계와, 상기 이진화된 제1 영상에 포함된 상기 오브젝트들 중 그 에지 강도(E)가 기준 설정치(A)보다 작은 오브젝트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오브젝트의 에지 강도를 산출하는 단계는 하기의 수식에 의해 수행되며,
상기 f(x,y)는 상기 이진화된 제1 영상의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값을, N은 오브젝트 내의 화소들 중 이진 영상값 "0"인 화소와 인접한 화소의 개수를 나타내는 것을 특징으로 한다.
상기 이진화된 제1 영상에 포함된 상기 오브젝트들 중 그 에지 강도(E)가 기준 설정치(A)보다 작은 오브젝트를 제거하는 단계는, 그 에지 강도(E)가 기준 설정치(A)보다 작은 오브젝트 내에 위치하는 화소들의 이진 영상값을 "0"으로 변환하는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 강판에 형성된 홀을 그 크기 및 위치에 관계없이 정확히 검출할 수 있다. 또한, 강판의 폭 변화 및 사행에 대비하여 별도의 추가 장비를 설치하지 않아도 되므로 장비 설치 비용 및 정비 비용을 절감할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 핀홀 검출기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 신호 처리부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 광원의 세기 변화에 따른 제1 카메라 및 제2 카메라의 감도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 도 3의 제1 카메라에 의해 촬영된 홀 영상을 나타낸 예시도이다.
도 7은 제 3의 제2 카메라에 의해 촬영된 홀 영상을 나타낸 예시도이다.
도 8은 도 3의 제1 카메라에 의해 촬영된 강판 에지부 영상을 나타낸 예시도이다.
도 9는 도 3의 제2 카메라에 의해 촬영된 강판 에지부 영상을 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
도 3은 본 발명에 따른 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 신호 처리부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 광원의 세기 변화에 따른 제1 카메라 및 제2 카메라의 감도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 도 3의 제1 카메라에 의해 촬영된 홀 영상을 나타낸 예시도이다.
도 7은 제 3의 제2 카메라에 의해 촬영된 홀 영상을 나타낸 예시도이다.
도 8은 도 3의 제1 카메라에 의해 촬영된 강판 에지부 영상을 나타낸 예시도이다.
도 9는 도 3의 제2 카메라에 의해 촬영된 강판 에지부 영상을 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 4는 도 3의 신호처리부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치는, 광원(10), 제1 카메라(21), 상기 제1 카메라(21)보다 낮은 감도를 갖는 제2 카메라(22), 신호 처리부(30) 및 디스플레이부(40)를 포함한다.
광원(10)은 강판(100)에 빛을 조사하기 위한 것으로, 예컨데 강판(100)의 하측에 설치된다. 상기 광원(10)으로는 라인 형태의 LED 램프를 사용하는 것이 바람직하나, 그 외에 다른 조명 장치, 예컨데 레이저, 적외선 램프, 자외선 램프 및 할로겐 램프 등을 사용하여도 좋다.
제1 카메라(21) 및 제2 카메라(22)는 강판(100)을 중심으로 광원(10)의 반대편, 예컨데 강판(100)의 상측에 강판(100)의 폭 방향(W)을 따라서 나란하게 설치되며, 상기 제1 카메라(21)는 광원(10)으로부터 입사되는 빛을 검출하여 제1 영상을 생성하고, 제2 카메라(22)는 광원(10)으로부터 입사되는 빛을 제1 카메라(21)보다 낮은 감도로 검출하여 제2 영상을 생성한다.
여기서, 제1, 제2 카메라(21, 22)는 강판(100)의 길이 방향(L)으로는 위치 편차를 갖지 않고, 강판(100) 폭 방향(W)으로의 위치 편차(Dx)가 최소화되도록 상호 인접하게 설치된다.
주지된 바와 같이 카메라의 노출 시간이 길면 감도가 높아지고 카메라의 노출 시간이 짧아지면 감도가 떨어지는 바, 제1 카메라(21)의 노출 시간을 제2 카메라(22)의 노출 시간보다 길게 설정함으로써 제1 카메라(21)가 제2 카메라(22)보다 높은 감도를 갖도록 구성할 수 있다.
도 5는 빛의 세기 변화에 따른 제1 카메라 및 제2 카메라의 감도 변화를 나타낸 그래프로, 고감도를 갖는 제1 카메라(21)에 대한 그래프는 상대적으로 큰 기울기를 갖고, 저감도를 갖는 제2 카메라(22)에 대한 그래프는 상대적으로 작은 기울기를 갖는다.
이는, 고감도를 갖는 제1 카메라(21)는 적은 양의 빛에서 우수한 감도를 가지며 중간 정도 양의 빛에서 세츄레이션(saturation)되는 반면에, 저감도를 갖는 제2 카메라(22)는 적은 양의 빛에서는 감도가 떨어지고 중간 정도 양의 빛에서 세츄레이션되지 않음을 의미한다.
도 6은 도 3에 도시된 제1 카메라에 의해 촬영된 홀 영상을 나타낸 예시도이고, 도 7은 도 3에 도시된 제2 카메라에 의해 촬영된 홀 영상을 나타낸 예시도이고, 도 8은 도 3에 도시된 제1 카메라에 의해 촬영된 강판 에지부 영상을 나타낸 예시도이고, 도 9는 도 3에 도시된 제2 카메라에 의해 촬영된 강판 에지부 영상을 나타낸 예시도이다.
도 6 내지 도 9을 참조하면, 고감도의 제1 카메라(21)에 의해 촬영된 영상(도 6, 도 8)에서는 피사체가 하얗게 세츄레이션된 반면에, 저감도 제2 카메라(22)에 의해 촬영된 영상(도 7, 도 9)에서는 세츄레이션이 발생되지 않았음을 확인할 수 있다.
이는, 고감도의 제1 카메라(21)에 의한 영상이 세츄레이션되는 상황에서 저감도의 제2 카메라(22)에 의한 영상은 세츄레이션되지 않음을 의미하는 것으로, 본 발명은 이러한 특성을 이용하여 상대적으로 적은 양의 빛을 통과시키는 미세 사이즈의 핀홀은 고감도의 제1 카메라(21)를 통해 얻어진 영상을 사용하여 검출하고, 상대적으로 많은 양의 빛을 통과시키는 큰 사이즈의 홀 및 강판 에지부는 저감도의 제2 카메라(22)를 통해 얻어진 영상을 사용하여 검출하고자 한다.
도 4를 참조하면, 신호 처리부(30)는 제1, 제2 카메라(21,22)에 전기적으로 연결되며, 제1,제2 이진화 처리부(31, 32), 에지 강도 산출부(33), 세츄레이션 제거부(34) 및 오아링부(35)를 포함한다.
제1 이진화 처리부(31)는 제1 카메라(21)에 전기적으로 연결되어, 제1 카메라(21)로부터 입력되는 그레이 스케일의 제1 영상을 1(흰색)과 0(검정색)만을 가진 이진 영상으로 변환한다.
제1 영상 내의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 그레이 스케일 영상값을 F(x,y), 임계값을 T1라고 할 때, 제1 이진화 처리부(31)에 의해 이진 변환된 제1 영상의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값, f(x,y)는 하기의 수학식 1에 의하여 결정된다.
그리고, 제2 이진화 처리부(32)는 제2 카메라(22)에 전기적으로 연결되어, 제2 카메라(22)로부터 입력되는 그레이 스케일의 제2 영상을 이진 영상으로 변환한다.
제2 영상 내의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 그레이 스케일 영상값을 F2(x,y), 임계값을 T2라고 할 때, 제2 이진화 처리부(32)에 의해 이진 변환된 제2 영상의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값, f2(x,y)는 하기의 수학식 2에 의하여 결정된다.
여기서, 제1 카메라(21)로부터 입력되는 제1 영상은 사이즈가 작은 미세 핀홀을 검출하기 위한 것이고, 제2 카메라(22)로부터 입력되는 제2 영상은 사이즈가 비교적 큰 홀 및 강판의 에지부를 검출하기 위한 것인 바, T1은 상대적으로 작은 값으로 설정되고, T2는 상대적으로 큰 값으로 설정되어야 한다. 즉, T2는 T1보다 큰 값으로 설정되어야 한다. 예컨데, 제1, 제2 카메라(21,22)의 해상도가 8 비트(그레이 스케일 영상값 범위가 0~255)인 경우에 T1은 30으로 설정되고, T2는 100으로 설정될 수 있다.
에지 강도 산출부(33)는 제1 이진화 처리부(31)에 전기적으로 연결되어, 제1 이진화 처리부(31)로부터 입력되는 이진화된 제1 영상에서 이진 영상값 "1"을 갖는 상호 연결된 화소들로 이루어진 오브젝트(object)의 에지 강도(E)를 하기의 수학식 3에 따라 산출한다.
여기서, f(x,y)는 이진화된 제1 영상의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값을, N은 오브젝트 내의 화소들 중 이진 영상값 "0"인 화소와 인접한 화소의 개수를 나타낸다.
에지 강도(E)는 오브젝트(이진 영상값이 "1"인 부분)가 얼마나 주변의 배경(이진 영상값이 "0"인 부분)과 뚜렷하게 구별되는지를 나타내는 척도로, 세츄레이션되지 않은 오브젝트의 경우에는 오브젝트와 주변 배경간 경계가 확실하여 에지 강도(E)의 값이 큰 반면에, 세츄레이션된 오브젝트의 경우에는 오브젝트와 주변 배경간 경계가 분명하지 않기 때문에 에지 강도(E)의 값이 작게 된다.
세츄레이션 제거부(34)는 에지 강도 산출부(33)와 전기적으로 연결되어, 이진화된 제1 영상에 포함된 오브젝트들의 에지 강도(E)와 기준 설정치(A)와 비교하여 기준 설정치(A)보다 작은 에지 강도를 갖는 오브젝트, 즉 세츄레이션된 오브젝트 내에 존재하는 화소들의 이진 영상값을 "0"으로 변환함으로써, 이진화된 제1 영상으로부터 세츄레이션된 오브젝트를 제거하여 제3 영상을 생성한다.
오아링부(35)는 제2 이진화 처리부(32)와 세츄레이션 제거부(34)에 전기적으로 연결되어, 제2 이진화 처리부(32)로부터 입력되는 이진화된 제2 영상과 세츄레이션 제거부(34)로부터 입력되는 제3 영상을 합성(oring)하여 홀 검출 영상을 생성한다.
디스플레이부(40)는 상기 오아링부(35)에 전기적으로 연결되어, 오아링부(35)로부터 입력되는 홀 검출 영상을 화면으로 디스플레이한다.
이하, 전술한 장치를 이용한 본 발명에 따른 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 방법을 도 3 내지 도 4 및 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3 내지 도 4 및 도 10을 참조하면, 단계 S11에서는, 제1 카메라(21) 및 제1 카메라(21)보다 저감도를 갖는 제2 카메라(22)에 의해 광원(10)에서 조사된 빛이 검출되어 그레이 스케일의 제1 영상 및 제2 영상이 생성된다.
그 다음, 단계 S12에서는, 제1 이진화 처리부(31) 및 제2 이진화 처리부(32)에 의해 상기 제1 카메라(21)로부터 입력되는 그레이 스케일의 제1 영상 및 상기 제2 카메라로부터 입력되는 그레이 스케일의 제2 영상이 이진 영상으로 변환된다.
구체적으로, 제1 이진화 처리부(31)에 의해 상기 제1 카메라(21)로부터 입력되는 그레이 스케일의 제1 영상이 상기 수학식 1에 따라서 이진 영상으로 변환되고, 제2 이진화 처리부(32)에 의해 상기 제2 카메라(22)로부터 입력되는 그레이 스케일의 제2 영상이 상기 수학식 2에 따라서 이진 영상으로 변환된다.
다음으로, 단계 S13에서는, 에지 감도 산출부(33)에 의해 상기 제1 이진화 처리부(31)로부터 입력되는 이진화된 제1 영상에 포함된 오브젝트의 에지 강도(E)가 상기 수학식 3에 따라서 산출된다.
이때, 세츄레이션되지 않은 오브젝트의 경우 오브젝트와 주변 배경간 경계가 확실하여 에지 강도(E)의 산출값이 큰 반면에, 세츄레이션된 오브젝트의 경우에는 오브젝트와 주변 배경간 경계가 분명하지 않기 때문에 에지 강도(E)의 산출값이 작게 된다.
다음으로, 단계 S14에서는, 세츄레이션 제거부(34)에 의해 상기 에지 강도 산출부(33)로부터 입력되는 오브젝트들의 에지 강도(E)와 기준 설정치(A)가 비교되어, 상기 기준 설정치(A)보다 작은 에지 강도(E)를 갖는 오브젝트들, 즉 세츄레이션된 오브젝트들이 상기 이진화된 제1 영상으로부터 제거되어 제3 영상이 생성된다. 여기서, 상기 세츄레이션된 오브젝트의 제거하는 방법은 기준 설정치(A)보다 작은 에지 강도(E)를 갖는 오브젝트 내의 화소(이진 영상값 "1"을 가짐)들의 이진 영상값을 "0"으로 변환하는 방식으로 수행된다.
다음으로, 단계 S15에서는, 오아링부(35)에 의해 상기 제2 이진화 처리부(32)로부터 입력되는 이진화된 제2 영상과 세츄레이션 제거부(34)로부터 입력되는 제3 영상이 합성(oring)되어 홀 검출 영상이 생성된다.
다음으로, 단계 S16에서는, 디스플레이부(40)에 의해 상기 오아링부(35)로부터 입력되는 홀 검출 영상이 화면상에 디스플레이된다.
상기 홀 검출 영상에는 고감도의 제1 카메라(21)에 의해 검출된 미세한 사이즈의 핀홀 및 저감도를 갖는 제2 카메라(22)에 의해 검출된 큰 사이즈의 홀 및 강판 에지부가 세츄레이션없이 선명하게 표현되게 되며, 따라서 조업자는 화면상에 디스플레이되는 홀 검출 영상을 육안으로 확인하여 강판(100)에 홀이 발생되었는지 여부를 정확하게 판단할 수 있게 되는 것이다.
본 발명에 따르면, 강판에 형성된 홀을 그 크기 및 위치에 관계없이 정확히 검출할 수 있다. 또한, 강판의 폭 변화 및 사행에 대비하여 별도의 추가 장비를 설치하지 않아도 되므로, 장비 설치 비용 및 정비 비용을 절감할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 광원
21, 22 : 제1, 제2 카메라
30 : 신호 처리부
31, 32 : 제1, 제2 이진화 처리부
33 : 에지 강도 산출부
34 : 세츄레이션 제거부
35 : 오아링부
40 : 디스플레이부
21, 22 : 제1, 제2 카메라
30 : 신호 처리부
31, 32 : 제1, 제2 이진화 처리부
33 : 에지 강도 산출부
34 : 세츄레이션 제거부
35 : 오아링부
40 : 디스플레이부
Claims (9)
- 강판(100)에 빛을 조사하는 광원(10);
상기 강판(100)을 중심으로 광원(10)의 반대편에 설치되며 상기 광원(10)으로부터 입사되는 빛을 검출하여 제1 영상을 생성하는 제1 카메라(21);
상기 제1 카메라(21)와 인접하여 설치되며 상기 광원(10)으로부터 입사되는 빛을 상기 제1 카메라(21)보다 낮은 감도로 검출하여 제2 영상을 생성하는 제2 카메라(22);
상기 제1 카메라(21) 및 제2 카메라(22)에 전기적으로 연결되어, 상기 제1 카메라(21)로부터 입력되는 제1 영상 및 상기 제2 카메라(22)로부터 입력되는 제2 영상을 이진화하며 상기 이진화된 제1 영상에서 이진 영상값 "1"을 갖는 상호 연결된 화소들로 이루어진 오브젝트들 중 세츄레이션된 오브젝트를 제거하여 제3 영상을 생성하고, 상기 제3 영상과 상기 이진화된 제2 영상을 합성하여 홀 검출 영상을 생성하는 신호 처리부(30); 및
상기 홀 검출 영상을 화면상에 디스플레이하는 디스플레이부(40)를 포함하는 이중 감도 카메라를 구비하는 홀 검출 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 신호 처리부(30)는,
상기 제1 카메라(21)로부터 입력되는 제1 영상을 이진화하는 제1 이진화 처리부(31);
상기 제2 카메라(22)로부터 입력되는 제2 영상을 이진화하는 제2 이진화 처리부(32);
상기 제1 이진화 처리부(31)에 전기적으로 연결되어, 상기 제1 이진화 처리부(31)로부터 입력되는 이진화된 제1 영상에 포함된 상기 오브젝트들의 에지 강도(E)를 산출하는 에지 강도 산출부(33);
상기 이진화된 제1 영상에서 그 내부에 포함되어 있는 오브젝트들 중 에지 강도(E)가 기준 설정치(A)보다 작은 오브젝트를 제거하여 제3 영상을 생성하는 세츄레이션 오브젝트 제거부(34); 및
상기 제3 영상과 상기 제2 이진화 처리부(32)로부터 입력되는 이진화된 제2 영상을 합성하여 상기 홀 검출 영상을 생성하는 오아링부(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 감도 카메라를 구비하는 홀 검출 장치.
- 제 2항에 있어서, 상기 제1 이진화 처리부(31) 및 상기 제2 이진화 처리부(32)는 하기 수식에 따라서 상기 제1 영상 및 제2 영상을 이진 영상으로 변환하며,
상기 F(x,y)는 상기 제1 영상 또는 제2 영상 내의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 영상값을, T는 임계값을, f(x,y)는 상기 제1 이진화 처리부(31) 또는 제2 이진화 처리부(32)에 의해 이진 변환된 영상의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값을 나타내고,
상기 제1 이진화 처리부(31)에서의 임계값은 상기 제2 이진화 처리부(32)에 서의 임계값보다 작은 것을 특징으로 하는 이중 감도 카메라를 이용한 홀 검출 장치
- 제 2항에 있어서, 상기 에지 강도 산출부(33)는 하기의 수식에 따라서 에지 강도를 산출하며,
상기 f(x,y)는 상기 제1 이진화 처리부(31)로부터 입력되는 이진화된 제1 영상 내의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값을, N은 오브젝트의 화소들 중 이진 영상값 "0"인 화소와 인접한 화소의 개수를 나타내는 것을 특징으로 하는 이중 감도 카메라를 이용한 홀 검출 장치.
- 강판(100)을 중심으로 광원(10)의 반대편에 설치된 제1 카메라(21) 및 상기 제1 카메라(21)와 인접하게 설치되며 상기 제1 카메라(21)보다 낮은 감도를 갖는 제2 카메라(22)를 이용한 홀 검출 방법에 있어서,
상기 제1 카메라(21) 및 제2 카메라(22)에 의해 상기 광원(10)으로부터 입사되는 빛이 검출되어 제1 영상 및 제2 영상이 생성되는 단계
상기 제1 영상 및 제2 영상을 이진화하는 단계;
상기 이진화된 제1 영상에서 이진 영상값 "1"을 갖는 상호 연결된 화소들로 이루어진 오브젝트들 중 세츄레이션된 오브젝트를 제거하여 제3 영상을 생성하는 단계;
상기 제3 영상과 상기 이진화된 제2 영상을 합성하여 홀 검출 영상을 생성하는 단계;및
상기 홀 검출 영상을 화면상에 디스플레이하는 단계를 포함하는 이중 감도 카메라를 이용한 홀 검출 방법.
- 제 5항에 있어서, 상기 제1 영상 및 제2 영상을 이진화하는 단계는 하기 수식에 따라서 수행되며,
상기 F(x,y)는 상기 제1 영상 또는 제2 영상 내의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 영상값을, T는 임계값을, f(x,y)는 이진화된 제1 영상 또는 제2 영상의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값을 나타내며,
상기 제1 영상의 이진화에 사용되는 임계값이 상기 제2 영상의 이진화에 사용되는 임계값보다 작은 것을 특징으로 하는 이중 감도 카메라를 이용한 홀 검출 방법.
- 제 5항에 있어서, 상기 제3 영상을 생성하는 단계는,
상기 이진화된 제1 영상에 포함된 상기 오브젝트들의 에지 강도(E)를 산출하는 단계; 및
상기 이진화된 제1 영상에 포함된 상기 오브젝트들 중 그 에지 강도(E)가 기준 설정치(A)보다 작은 오브젝트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 방법.
- 제 7항에 있어서, 상기 오브젝트의 에지 강도를 산출하는 단계는 하기의 수식에 의해 수행되며,
상기 f(x,y)는 상기 이진화된 제1 영상의 임의의 화소 위치(x,y)에서의 이진 영상값을, N은 오브젝트 내의 화소들 중 이진 영상값 "0"인 화소와 인접한 화소의 개수를 나타내는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 방법.
- 제 7항에 있어서, 상기 이진화된 제1 영상에 포함된 상기 오브젝트들 중 그 에지 강도(E)가 기준 설정치(A)보다 작은 오브젝트를 제거하는 단계는, 그 에지 강도(E)가 기준 설정치(A)보다 작은 오브젝트 내에 위치하는 화소들의 이진 영상값을 "0"으로 변환하는 단계인 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110137386A KR101293546B1 (ko) | 2011-12-19 | 2011-12-19 | 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110137386A KR101293546B1 (ko) | 2011-12-19 | 2011-12-19 | 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치 및 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130070182A KR20130070182A (ko) | 2013-06-27 |
| KR101293546B1 true KR101293546B1 (ko) | 2013-08-06 |
Family
ID=48865047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110137386A KR101293546B1 (ko) | 2011-12-19 | 2011-12-19 | 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치 및 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101293546B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103658015A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-03-26 | 中联重科股份有限公司 | 振动筛筛网网孔状态监控方法、装置及系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101767784B1 (ko) * | 2015-12-24 | 2017-08-14 | 주식회사 포스코 | 핀홀 또는 홀 검출 장치 및 방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030053843A (ko) * | 2001-12-24 | 2003-07-02 | 주식회사 포스코 | 에지필터를 이용한 핀홀 검출기 |
| JP2007322162A (ja) | 2006-05-30 | 2007-12-13 | 3D Media Co Ltd | ３次元形状測定装置及び３次元形状測定方法 |
| KR20090032385A (ko) * | 2007-09-27 | 2009-04-01 | 삼성전기주식회사 | 영상의 콘트라스트를 향상시키는 히스토그램 스트레칭 장치및 방법 |
| JP2009139290A (ja) | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Jfe Steel Corp | ピンホール検出器 |
-
2011
- 2011-12-19 KR KR1020110137386A patent/KR101293546B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030053843A (ko) * | 2001-12-24 | 2003-07-02 | 주식회사 포스코 | 에지필터를 이용한 핀홀 검출기 |
| JP2007322162A (ja) | 2006-05-30 | 2007-12-13 | 3D Media Co Ltd | ３次元形状測定装置及び３次元形状測定方法 |
| KR20090032385A (ko) * | 2007-09-27 | 2009-04-01 | 삼성전기주식회사 | 영상의 콘트라스트를 향상시키는 히스토그램 스트레칭 장치및 방법 |
| JP2009139290A (ja) | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Jfe Steel Corp | ピンホール検出器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103658015A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-03-26 | 中联重科股份有限公司 | 振动筛筛网网孔状态监控方法、装置及系统 |
| CN103658015B (zh) * | 2013-12-10 | 2015-08-05 | 中联重科股份有限公司 | 振动筛筛网网孔状态监控方法、装置及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130070182A (ko) | 2013-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3660492A3 (en) | Fluorescent penetrant inspection system and method | |
| WO2016158873A1 (ja) | 溶融めっき鋼板の表面欠陥検査装置および表面欠陥検査方法 | |
| JP2012002792A (ja) | 透明フィルム検査装置及び欠陥検出方法 | |
| JP2014066657A (ja) | 自動車車体の表面検査装置および表面検査方法 | |
| JP6355316B2 (ja) | 光透過性フィルムの欠陥検出方法 | |
| JP2014020926A (ja) | 表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法 | |
| JP4910128B2 (ja) | 対象物表面の欠陥検査方法 | |
| KR101293546B1 (ko) | 듀얼 카메라를 이용한 홀 검출 장치 및 방법 | |
| JP2009198290A (ja) | 欠陥検出方法および欠陥検出装置 | |
| US10955354B2 (en) | Cylindrical body surface inspection device and cylindrical body surface inspection method | |
| JP2008249413A (ja) | 欠陥検出方法および装置 | |
| JP6628185B2 (ja) | 透明体の検査方法 | |
| JP2009236760A (ja) | 画像検出装置および検査装置 | |
| JP2010249624A (ja) | 走行材の表面品質判定装置および表面品質判定方法 | |
| JP6035124B2 (ja) | 欠陥検査装置、及び欠陥検査方法 | |
| JP2004361085A (ja) | 外観検査装置 | |
| JP5380223B2 (ja) | 円形レンズの検査装置及び方法 | |
| JP2005172649A (ja) | 欠陥検査装置 | |
| KR101293547B1 (ko) | 교차 광원을 이용한 홀 검출 장치 및 방법 | |
| JP2012167983A (ja) | 霧検出装置 | |
| JP5231779B2 (ja) | 外観検査装置 | |
| JP4216784B2 (ja) | パンタグラフのすり板検査装置 | |
| JP4967132B2 (ja) | 対象物表面の欠陥検査方法 | |
| JP2005265828A (ja) | 疵検出方法及び装置 | |
| JP2004226212A (ja) | 透明体上のピンホール欠点および汚れ欠点を検出する方法および装置 |
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: 20160722 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170614 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190801 Year of fee payment: 7 |