KR101359642B1 - 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치 및 방법 - Google Patents

레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치는, 레이저 빔을 주사하는 레이저 빔 발생기와 주사된 상기 레이저 빔을 촬영하는 카메라를 포함하는 LVS 모듈에 서로 평행하게 연결되는 한 쌍의 슬라이딩 프레임; 상기 LVS 모듈로부터 멀어지거나 가까워지도록 상기 한 쌍의 슬라이딩 프레임에 슬라이딩 가능하게 결합하는 캘리브레이션 지그; 및 상기 캘리브레이션 지그와 상기 한 쌍의 슬라이딩 프레임을 고정하는 결합부재를 포함한다.

Description

레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치 및 방법{Calibration device and method for calibrating Laser vision system}
본 발명은, 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 캘리브레이션 지그를 이용하여 레이저 비전 시스템을 보정할 수 있는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치 및 방법에 관한 것이다.
조선 분야에서의 용접은 대상물이 굴곡져 있거나, 스템(stem)이 형성되어 있는 경우가 대부분이어서, 이러한 용접 위치를 일일이 정확히 감지하여 용접을 하기에는 많은 시간과 인력이 필요하다.
최근 이를 해결하기 위한 노력의 일환으로, 피 계측부재에 대해 비접촉 방식으로 형상을 계측하는 레이저 비전 시스템(LVS; Laser Vision System)이 제안되었다.
레이저 비전 시스템은 용접용 로봇의 용접선을 추적하기 위해 용접용 로봇의 단부에 설치되어 이용되는데, 점 또는 선 레이저를 발생시키는 레이저 다이오드와 영상을 취득하는 카메라를 포함하는 장치로서, 광 삼각법(Optical Triangular)의 원리를 이용하여 영상처리가 가능한 장치이다.
광 삼각법에서 가장 특징적인 점은 측정 대상 표면에 맺힌 레이저를 이용하면 카메라에서 일반적인 방법으로는 획득이 어려운 카메라와 측정 대상물 간의 거리를 측정할 수 있다는 점이다.
이러한 레이저 비전 시스템을 이용한 3차원 위치의 측정은, 영상 이미지에서 측정하고자 하는 위치의 특징점을 찾은 후, 사전에 보정(calibration)을 통해서 구한 보정행렬을 이용하여 3차원 값으로 변환하는 과정을 통해 진행된다. 즉, 보정행렬은 영상 이미지의 좌표값과 3차원 위치와의 관계를 나타낸다.
3차원 위치의 측정이 영상 이미지에서의 좌표값과 보정행렬(calibration matrix)을 이용하여 3차원 위치를 구하는 방법으로 진행된다면, 레이저 비전 시스템의 보정은 거꾸로 사전에 알고 있는 3차원 위치값과 이에 대응하는 영상 이미지에서의 좌표값을 이용하여 보정행렬을 구하는 과정이다.
따라서 3차원 위치값을 지정할 수 있고, 이에 대한 영상 이미지에서의 특이점을 추출할 수 있는 방법이 필요하다.
도 1 및 도 2는 종래의 캘리브레이션 지그를 이용한 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 과정을 도시한다. 도 1은 레이저 비전 시스템의 보정에 사용되는 캘리브레이션 지그이고, 도 2는 레이저 빔이 주사된 캘리브레이션 지그를 촬영한 레이저 비전 시스템의 영상 이미지다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 종래 레이저 비전 시스템의 보정은, 캘리브레이션 지그(1)를 선형 스테이지(linear stage, 2) 상에서 이동하며 영상(3)을 획득하고, 획득된 영상의 특이점 데이터와 캘리브레이션 지그(1)의 좌표값을 이용하여 보정하는 방법이 사용되고 있다. 이때 보정에 필요한 정보는 캘리브레이션 지그(1)의 특징점(1a)에 관한 3차원 좌표값과 영상에서의 특이점 좌표값이다.
특징점(1a)에 관한 3차원 좌표값은, 캘리브레이션 지그(1) 설계 시 삼각형 톱니형상의 크기와 좌표값이 표시된 선형 스테이지를 통해서 얻을 수 있다.
레이저 비전 시스템의 영상에서 캘리브레이션 지그(1)의 특징점(1a)에 대응하는 특이점의 좌표값은 영상처리를 통해서 얻을 수 있다. 각각의 좌표값의 페어(pair)는 보정행렬을 구하기 위한 식에 대입하고, linear optimization algorithm 또는 nonlinear optimization algorithm을 이용하여 보정행렬을 구할 수 있다.
좀 더 개선된 방법으로, 캘리브레이션 지그(1)를 사람이 수동으로 이동시켜야 하므로 불편함을 없애기 위해, 캘리브레이션 지그(1)를 자동으로 이동하는X/Y 선형 스테이지(linear stage)에 탑재하고 사전에 지정한 위치만큼 스테이지를 이동시킴으로써 3차원 좌표값을 획득하고, 이에 대응하는 영상의 특이점을 영상처리를 이용해서 자동으로 획득할 수도 있다.
그런데 이러한 레이저 비전 시스템은 대부분의 경우 설치 전에 실험실에서 위의 보정방법을 이용해서 보정행렬을 구한 뒤 현장에 설치하게 되는데, 장비의 오작동이 발생하거나 장비에 변경이 있을 경우 레이저 비전 시스템을 장비에서 분리하여 다시 보정하는 과정이 필요하다.
이를 위해서는 상대적으로 부피가 큰 캘리브레이션 지그(1)와 선형 스테이지(2)를 현장에 별도로 설치해야 하는데, 설치공간의 협소함 등으로 인해서 설치가 불가능한 경우가 많을 뿐만 아니라, 레이저 비전 시스템의 분리 및 재조립에 필요한 인력 및 시간이 과도하게 소모되는 문제가 있다.
[특허문헌 1] KR 2009-0049720 A 2009.05.19. 삼성중공업 [특허문헌 1] KR 2009-0002358 A 2009.03.09. 삼성중공업
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 협소한 현장 공간에도 설치가 가능하고, 설치 및 재조립이 용이한 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 레이저 빔을 주사하는 레이저 빔 발생기와 주사된 상기 레이저 빔을 촬영하는 카메라를 포함하는 LVS 모듈에 서로 평행하게 연결되는 한 쌍의 슬라이딩 프레임; 상기 LVS 모듈로부터 멀어지거나 가까워지도록 상기 한 쌍의 슬라이딩 프레임에 슬라이딩 가능하게 결합하는 캘리브레이션 지그; 및 상기 캘리브레이션 지그와 상기 한 쌍의 슬라이딩 프레임을 고정하는 결합부재를 포함하는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치가 제공된다.
상기 캘리브레이션 지그는, 판 형상으로 마련되되, 상기 레이저 빔의 주사폭보다 크게 마련될 수 있다.
상기 캘리브레이션 지그는, 상기 레이저 빔의 주사 방향에 마련되는 복수의 꼭지점을 갖는 특징점 형성부를 포함할 수 있다.
상기 특징점 형성부는 삼각형 모양의 톱니형상일 수 있다.
상기 카메라에 의해 획득된 영상 이미지에서, 상기 특징점 형성부의 꼭지점은 특이점으로 추출되고, 상기 특징점 형성부의 꼭지점간의 거리값과 상기 영상 이미지로부터 추출된 특이점의 좌표값을 이용하여 보정행렬(calibration matrix)을 구할 수 있다.
상기 캘리브레이션 지그는, 상기 슬라이딩 프레임에 대하여 회전이 가능하도록 상기 결합부재가 결합되는 유동홈을 포함할 수 있다.
상기 슬라이딩 프레임은, 상기 결합부재가 관통하는 슬라이딩 홀이 상기 슬라이딩 프레임의 길이 방향으로 형성될 수 있다.
상기 결합부재는, 일측이 상기 유동홈에 삽입되고, 타측이 상기 슬라이딩 홀에 삽입되는 너트부재; 및 상기 슬라이딩 홀을 관통하여 상기 너트부재에 결합되는 볼트부재를 포함할 수 있다.
상기 너트부재는, 상기 유동홈에 삽입된 후 상기 유동홈을 따라 슬라이딩이 가능하되, 상기 유동홈으로부터 이탈되지 않도록 상기 유동홈의 폭보다 넓게 마련되는 걸림판을 포함할 수 있다.
상기 볼트부재는, 상기 슬라이딩 홀의 폭보다 크게 마련되는 볼트머리를 포함할 수 있다.
상기 너트부재는 상기 캘리브레이션 지그에 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 레이저 빔을 주사하는 레이저 빔 발생기와 주사된 상기 레이저 빔을 촬영하는 카메라를 포함하는 LVS 모듈에 서로 평행하게 연결되는 한 쌍의 슬라이딩 프레임을 따라 캘리브레이션 지그를 이동시키거나 회전시키며 다수의 영상 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 영상의 이미지에서 상기 캘리브레이션 지그의 특징점에 대응하는 특이점의 좌표값을 추출하고, 상기 특징점 간의 거리값과 상기 추출된 특이점의 좌표값으로부터 보정행렬(calibration matrix)을 구하는 단계를 포함하는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 방법이 제공된다.
상기 보정행렬은 상기 영상 이미지 상의 임의 위치를 3차원 공간 상에서의 좌표로 변환시키는 변환행렬일 수 있다.
상기 보정행렬이 계산되면, 상기 특징점 간의 거리값으로부터 상기 보정행렬을 통해서 계산된 좌표와 영상 이미지 상에서의 상기 특이점의 좌표를 비교하여 좌표의 최대 오차를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 오차가 미리 설정된 범위를 초과하는 경우, 보정행렬이 다시 계산되는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 종래 레이저 비전 시스템(LVS)의 보정에 사용되는 캘리브레이션 지그의 사시도이다.
도 2는 도 1의 캘리브레이션 지그를 촬영한 레이저 비전 시스템의 영상 이미지이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치의 정면도이다.
도 4는 도 3의 캘리브레이션 장치의 우측면도이다.
도 5는 결합부재의 체결구조를 나타내는 단면도이다.
도 6은 캘리브레이션 장치를 이용하여 레이저 비전 시스템을 보정하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치의 정면도이고, 도 4는 도 3의 캘리브레이션 장치의 우측면도이며, 도 5는 결합부재의 체결구조를 나타내는 단면도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치(20)는, LVS 모듈(10)에 서로 평행하게 연결되는 한 쌍의 슬라이딩 프레임(21)과, 슬라이딩 프레임(21)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 캘리브레이션 지그(22)와, 캘리브레이션 지그(22)와 슬라이딩 프레임(21)을 결합시키는 결합부재(23a, 23b)를 포함한다.
먼저, 본 실시예의 캘리브레이션 장치(20)가 적용되는 LVS 모듈(10)에 대하여 간단히 살펴보면, LVS 모듈(10)은 레이저를 주사하는 레이저 빔 발생기(11)와, 주사된 레이저를 촬영하는 카메라(12)를 포함한다.
레이저 빔 발생기(11)는 레이저 다이오드 등으로 구성될 수 있으며, 일정 파장의 점 또는 선 레이저 빔을 캘리브레이션 지그(22)에 출사하여 레이저 빔 영상을 생성한다.
카메라(12)는 레이저 빔 발생기(11)에 의해 캘리브레이션 지그(22) 상에 표시되는 레이저 빔 영상을 획득하는 역할을 한다. 이러한 레이저 빔 발생기(11) 및 카메라(12)를 포함하는 LVS 모듈(10)의 구성은 당업자에게 알려진 주지된 기술이므로, 이에 대한 부연 설명은 생략한다.
슬라이딩 프레임(21)은 LVS 모듈(10)에서 레이저 빔이 주사되는 방향의 측면에 결합된다. 도면에 자세히 도시되어 있지 않으나, 슬라이딩 프레임(21)은 볼트 결합 방식 등을 이용하여 LVS 모듈(10)에 착탈 가능하게 결합함으로써, 보정 시 LVS 모듈(10)로부터 용이하게 분해되거나 조립될 수 있도록 마련된다.
한 쌍의 슬라이딩 프레임(21) 사이의 간격은, 이에 결합되는 캘리브레이션 지그(22)에서 두 개 이상의 특징점이 카메라에 촬영될 수 있는 간격으로 설치된다.
한 쌍의 슬라이딩 프레임(21) 각각에는 슬라이딩 홀(21a)이 슬라이딩 프레임(21)의 길이방향으로 형성된다. 캘리브레이션 지그(22)는 슬라이딩 홀(21a)을 따라 LVS 모듈(10)로부터 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.
한편, 캘리브레이션 지그(22)는 판 형상으로서, 그 두께는 적어도 주사되는 레이저 빔의 폭보다는 크게 마련된다. 이러한 캘리브레이션 지그(22)는 그 형상을 판 형상으로 하고, 그 재료를 플라스틱으로 제작함으로써 종래 캘리브레이션 지그(22)에 비하여 그 무게를 현저히 줄일 수 있다.
캘리브레이션 지그(22)의 레이저 빔이 주사되는 측에는 특징점 형성부(22a)가 마련된다. 특징점 형성부(22a)는 삼각형 형상의 톱니 모양으로서, LVS 모듈(10) 방향에 있는 다수의 꼭지점이 특징점이 될 수 있다.
이러한 특징점들 간의 상대적인 거리는 캘리브레이션 지그(22)의 설계값으로 LVS 모듈(10)에 저장되며, 카메라가 이러한 특징점에 맺힌 레이저 빔을 촬영하게 되면, 각각의 특징점은 촬영 영상의 이미지에서 특이점으로 나타난다.
캘리브레이션 지그(22)에는 슬라이딩 프레임(21)과 결합되기 위한 유동홈(22b)이 마련된다. 유동홈(22b)은 슬라이딩 프레임(21)의 슬라이딩 홀(21a)의 형성라인과 교차하도록 마련되며, 후술하는 결합부재(23a, 23b)가 어느 정도 유동할 수 있도록 장홈 형태로 마련된다. 또한, 입구보다 내측으로 확장된 형태로 마련되어, 결합부재(23a, 23b)가 삽입되면 슬라이딩은 가능하되, 유동홈(22b)으로부터 이탈되지 않도록 마련된다.
이러한 유동홈(22b)은 캘리브레이션 지그(22)와 슬라이딩 프레임(21)이 결합부재(23a, 23b)에 의해 결합하는 부분 중 어느 한 곳에만 마련되어도 무방하다. 즉, 한 곳에만 유동홈(22b)이 마련되어도 다른 한 곳을 축으로 하여 캘리브레이션 지그(22)를 회전시키는데 문제가 없기 때문이다.
한편, 결합부재(23a, 23b)는 캘리브레이션 지그(22)와 슬라이딩 프레임(21)을 결합시키는 것으로, 너트부재(24)와, 볼트부재(25)를 포함한다.
너트부재(24)에는 유동홈(22b)에 삽입되는 걸림판(24a)이 마련된다. 걸림판(24a)이 유동홈(22b) 내측의 확장된 부분에 삽입되면, 너트부재(24)는 유동홈(22b)을 따라 슬라이딩은 가능하되, 유동홈(22b)으로부터 이탈되지 않도록 삽입될 수 있다.
너트부재(24)의 너트형성부(24b)는 슬라이딩 프레임(21)의 슬라이딩 홀(21a)에 삽입된다. 이때 너트형성부(24b)는 말단이 슬라이딩 홀(21a)을 관통하지 않고 슬라이딩 홀(21a)의 중간 정도에 위치하는 길이로 마련된다. 이에 의하여, 볼트부재(25)와 너트부재(24)가 완전히 체결되었을 때, 볼트부재(25)의 볼트머리(25a)와 너트부재(24)의 걸림판(24a)이 슬라이딩 프레임(21)과 캘리브레이션 지그(21)를 가압하여 상호 유동하지 않도록 고정시킬 수 있다.
볼트부재(25)는 볼트머리(24a)가 슬라이딩 홀(21a)의 폭보다 크게 마련되어, 볼트부재(25)를 너트부재(24)에 일부 체결하면 캘리브레이션 지그(22)가 슬라이딩 프레임(21)을 따라 슬라이딩할 수 있게 되며, 볼트부재(25)를 너트부재(24)에 완전히 체결하면 볼트머리(24a)의 가압에 의해 캘리브레이션 지그(22)가 슬라이딩 프레임(21)에 고정된다.
한편, 유동홈(22b)에 삽입되는 제1 결합부재(23a)가 아닌 다른 한쪽에 삽입되는 제2 결합부재(23b)는 너트부재(24)를 캘리브레이션 지그(22)와 일체가 되도록 마련될 수 있다.
전술한 바와 같이, 캘리브레이션 지그(22) 중 어느 한쪽에만 유동홈(22b)을 형성하여도 캘리브레이션 지그(22)의 회전이 가능하므로, 유동홈(22b)이 형성되지 않은 쪽에 체결되는 제2 결합부재(23b)의 너트부재(24)를 캘리브레이션 지그(22)와 일체가 되도록 마련하고, 볼트부재(25)를 이용하여 체결하여도, 캘리브레이션 지그(22)를 슬라이딩시키거나 회전시킬 수 있다.
이와 같은 구성에 의해 레이저 비전 시스템의 보정 시, 작업자는 캘리브레이션 장치(20)를 LVS 모듈(10)에 결합시킨 후, 캘리브레이션 지그(22)를 슬라이딩 프레임(21) 상에서 이동시키거나 회전시키며 다수의 영상을 취득하여 보정을 실시할 수 있다.
또한, 본 실시예의 캘리브레이션 장치(20)는 캘리브레이션 지그(22)의 특징점 간의 상대적인 거리값만을 사용하므로, 캘리브레이션 지그(22)의 3차원 좌표값을 측정할 필요가 없다. 따라서 종래와 같이 캘리브레이션 지그의 좌표값을 알기 위한 엔코더(encoder)나 좌표값이 표시된 선형 스테이지는 불필요하다.
이하에서는, 본 실시예의 캘리브레이션 장치(20)를 이용한 레이저 비전 시스템의 보정방법을 설명한다.
도 6은 레이저 비전 시스템의 보정방법을 나타낸 플로우 차트이다.
이를 참조하면, 제어부(미도시)를 통해서 오토 캘리브레이션의 초기화 모드(S10)가 실행된 후, 오토 캘리브레이션 모드(S20)가 실행되면, 결합부재(23a, 23b)의 너트부재(24)와 볼트부재(25)를 일부만 체결한 상태에서 캘리브레이션 지그(22)를 카메라 촬영각 내의 임의 위치에 이동(S30)시킨다.
본 실시예의 캘리브레이션 장치(20)는 종래와 달리 캘리브레이션 지그(22)의 위치좌표가 사용되지 않으므로, 캘리브레이션 지그(22)는 카메라(12)의 촬영각 내에 위치하기만 하면 되고, 그 위치좌표는 측정될 필요가 없다. 따라서 종래와 같은 엔코더, 캘리브레이션 지그를 이동시키기 위한 리니어 스테이지 등이 필요 없게 되어 공간 효율을 높일 수 있다.
캘리브레이션 지그(22)를 임의 위치에 이동시킨 후, 결합부재(23a, 23b)를 완전히 체결하여 캘리브레이션 지그(22)를 슬라이딩 프레임(21)에 고정시키면, 레이저 빔이 캘리브레이션 지그(22)의 특징점 형성부(22a)에 조사된다.
이후, 카메라(12)에 의해 특징점 형성부(22a)의 영상이 획득되고, 제어부는 획득된 영상 이미지를 통해 특이점을 추출한다(S40).
추출된 특이점 데이터는 캘리브레이션 지그(22)의 설계값에서 특징점 형성부(22a)의 특징점 간의 상대적인 거리와 함께 보정행렬(calibration matrix) 계산을 위해 제어부에 저장된다(S50).
이러한 과정 즉, 캘리브레이션 지그(22)의 이동, 영상 특이점 추출 및 데이터 저장의 과정은 보정행렬을 구하는데 부족함이 없을 때까지 반복하여 진행된다(S60). 이때 캘리브레이션 지그(22)를 이동시키며 영상을 획득할 수도 있지만, 캘리브레이션 지그(22)를 회전시킨 후 영상을 획득하는 방법을 사용할 수도 있다.
보정행렬을 구하는데 충분한 데이터가 저장되면, 제어부에 의해 보정행렬이 계산된다(S70). 보정행렬은 전술한 바와 같이 LVS 모듈(10)에서 획득된 2차원 이미지 상의 임의 위치가, 실제 작업 상의 3차원 공간 상에서 어떻게 변환되는 지를 파악할 수 있는 좌표변환관련 행렬로서, 캘리브레이션 장치(20)를 이용한 레이저 비전 시스템을 보정하는 목적에 해당된다.
보정행렬이 계산되면, 보정행렬을 통해서 계산된 Y, Z축 좌표와 영상 이미지에서의 Y, Z축 좌표의 비교를 통하여 Y, Z축 좌표의 최대 오차가 계산된다(S80).
오차의 범위가 미리 설정된 값, 예를 들어 0.1보다 작은 경우 캘리브레이션 모드가 종료되고, 그렇지 않은 경우 최대오차 포인트의 데이터 값이 제거되고 보정행렬 계산이 다시 수행된다(S90).
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예의 캘리브레이션 장치(20)는 캘리브레이션 지그(22)의 위치를 측정할 필요 없이, 캘리브레이션 지그(22) 내에서의 각 특징점 간의 상대적인 거리만으로 보정행렬을 구할 수 있어, 캘리브레이션 지그(22)의 위치를 측정하기 위한 기구부가 필요 없는 캘리브레이션 장치(20)를 제공할 수 있다.
또한, 캘리브레이션 지그(22), 슬라이딩 프레임(21)을 플라스틱의 판 형상으로 제작할 수 있어 무게가 가볍고 한 손으로도 쉽게 조작이 가능하고, 현장의 여유공간에 맞춰 슬라이딩 프레임(21)의 길이를 제작할 수 있어, 현장에서 바로 보정이 가능한 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치(20)를 제공될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10: LVS 모듈 20: 캘리브레이션 장치
21: 슬라이딩 프레임 21a: 슬라이딩 홀
22: 캘리브레이션 지그 22a: 특징점 형성부
22b: 유동홈 23a, 23b: 결합부재
24: 너트부재 24a: 걸림판
24b: 너트형성부 25: 볼트부재

Claims (14)

  1. 레이저 빔을 주사하는 레이저 빔 발생기와 주사된 상기 레이저 빔을 촬영하는 카메라를 포함하는 LVS 모듈에 서로 평행하게 연결되는 슬라이딩 프레임;
    상기 LVS 모듈로부터 멀어지거나 가까워지도록 상기 슬라이딩 프레임에 슬라이딩 가능하게 결합하는 캘리브레이션 지그; 및
    상기 캘리브레이션 지그와 상기 슬라이딩 프레임을 고정하는 결합부재를 포함하며,
    상기 캘리브레이션 지그는,
    판 형상으로 마련되되, 상기 레이저 빔의 주사폭보다 크게 마련되는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 지그는,
    상기 레이저 빔의 주사 방향에 마련되는 복수의 꼭지점을 가지는 소정의 형상인 특징점 형성부를 포함하는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 특징점 형성부는 삼각형 모양의 톱니형상인 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 카메라에 의해 획득된 영상 이미지에서, 상기 특징점 형성부의 꼭지점은 특이점으로 추출되고,
    상기 특징점 형성부의 꼭지점간의 거리값과 상기 영상 이미지로부터 추출된 특이점의 좌표값을 이용하여 보정행렬(calibration matrix)을 구하는 것을 특징으로 하는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 지그는,
    상기 슬라이딩 프레임에 대하여 회전이 가능하도록 상기 결합부재가 결합되는 유동홈을 포함하는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 슬라이딩 프레임은,
    상기 결합부재가 관통하는 슬라이딩 홀을 포함하는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 결합부재는,
    일측이 상기 유동홈에 삽입되고, 타측이 상기 슬라이딩 홀에 삽입되는 너트부재; 및
    상기 슬라이딩 홀을 관통하여 상기 너트부재에 결합되는 볼트부재를 포함하는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 너트부재는,
    상기 유동홈에 삽입된 후 상기 유동홈을 따라 슬라이딩이 가능하되, 상기 유동홈으로부터 이탈되지 않도록 상기 유동홈의 폭보다 넓게 마련되는 걸림판을 포함하는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 볼트부재는,
    상기 슬라이딩 홀의 폭보다 크게 마련되는 볼트머리를 포함하는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 너트부재는 상기 캘리브레이션 지그에 일체로 형성되는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 장치.
  12. 레이저 빔을 주사하는 레이저 빔 발생기와 주사된 상기 레이저 빔을 촬영하는 카메라를 포함하는 LVS 모듈에 서로 평행하게 연결되는 슬라이딩 프레임을 따라 캘리브레이션 지그를 이동시키거나 회전시키며 다수의 영상 이미지를 획득하는 단계;
    상기 획득된 영상의 이미지에서 상기 캘리브레이션 지그의 특징점에 대응하는 특이점의 좌표값을 추출하고, 상기 특징점 간의 거리값과 상기 추출된 특이점의 좌표값을 이용하여 상기 영상 이미지 상의 임의 위치를 3차원 공간 상에서의 좌표로 변환시키는 변환행렬인 보정행렬(calibration matrix)을 구하는 단계;
    상기 보정행렬이 계산되면, 상기 특징점 간의 거리값으로부터 상기 보정행렬을 통해서 계산된 좌표와 상기 영상 이미지 상에서의 상기 특이점의 좌표를 비교하여 좌표의 최대 오차를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 오차가 미리 설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 보정행렬이 다시 계산되는 단계를 포함하는 레이저 비전 시스템의 캘리브레이션 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
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