KR101765391B1 - Portable measuring device attachable to mobile device and method for measuring using the portable measuring device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모바일 디바이스에 탈착가능한 휴대용 계측장치에 있어서, 피사체의 온도 데이터를 생성하는 열상카메라 모듈; 상기 모바일 디바이스로부터 제어신호를 수신하고 상기 열상카메라 모듈의 출력 데이터를 상기 모바일 디바이스로 전달하는 입출력 인터페이스부; 및 상기 모바일 디바이스로부터 수신한 상기 제어신호에 기초하여 상기 열상카메라 모듈의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 휴대용 계측장치가 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a portable measurement device detachable to a mobile device, comprising: a thermal camera module for generating temperature data of a subject; An input / output interface for receiving a control signal from the mobile device and transmitting output data of the thermal camera module to the mobile device; And a control unit for controlling an operation of the thermal imaging camera module based on the control signal received from the mobile device.
Description
본 발명은 휴대용 계측장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 모바일 디바이스에 장착되어 모바일 디바이스의 리소스를 이용할 수 있는 휴대용 계측장치 및 이 계측장치를 이용한 계측방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a portable measuring device, and more particularly, to a portable measuring device mounted in a mobile device and capable of using resources of the mobile device and a measuring method using the measuring device.
열상 카메라는 피사체의 적외선 에너지를 감지하고 전기신호로 변환하여 영상으로 표현해 주며 피사체의 온도 정보도 함께 표시할 수 있다. 열상 카메라에 의해 촬영된 열상 이미지가 피사체의 온도 정보를 제공하기 때문에 열상 카메라는 전기 결함, 누전, 화재, 전기제품 과열, 에너지 손실 감지, 누수 탐지 등 각종 산업 분야에서 활용되고 있으며, 야간에 야생동물이나 사람을 탐색하는 나이트비전 분야에서도 큰 역할을 한다.The thermal camera senses the infrared energy of the subject, converts it into an electrical signal and displays it as an image, and can also display the temperature information of the subject. Since the thermal image taken by the thermal camera provides the temperature information of the subject, the thermal camera is utilized in various industrial fields such as electric defects, short circuit, fire, electric appliance overheating, energy loss detection, leak detection, It also plays a big role in the night vision field which searches for people.
한편 열상카메라를 이용하여 피사체의 적외선 에너지를 측정할 때 피사체 표면에서의 적외선 방사율(emissivity)이 큰 영향을 끼친다. 따라서 피사체의 방사율을 미리 알고 있으면 해당 피사체의 온도를 더 정확히 측정할 수 있다. On the other hand, the infrared emissivity on the surface of the subject has a great influence when measuring the infrared energy of the subject using a thermal camera. Therefore, if the emissivity of the subject is known in advance, the temperature of the subject can be measured more accurately.
그러나 이러한 열상카메라, 방사율 측정 장치 등의 각종 장비들은 모두 독립적인 장치들로서 개개의 장비마다 전기적 장치들과 연산 장치, 그리고 디스플레이 장치들로 구성되어 있어 이들을 통합하면 부피가 커지고 무게가 무거워질 수 밖에 없고, 특히 열상 카메라의 경우 가격이 매우 고가이어서 일반인들이 쉽게 사용할 수 없는 단점이 있다. However, various devices such as a thermal camera and an emissivity measuring device are independent devices, and each device is composed of electrical devices, computing devices, and display devices. When these devices are integrated, they become bulky and heavy in weight , Especially in the case of thermal cameras, the price is so high that it can not be easily used by the general public.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열상카메라, 온도 측정, 거리측정, 및 방사율 측정 모듈을 포함하는 휴대용 계측장치를 제공한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a portable measurement device including a thermal imaging camera, temperature measurement, distance measurement, and emissivity measurement module.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 휴대용 계측장치가 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 모바일 디바이스에 결합되어 동작함으로써, 휴대용 계측장치에서 계측한 계측 데이터를 모바일 디바이스의 디스플레이 화면을 통해 표시하여 보다 정확한 분석을 할 수 있는 휴대용 계측장치를 제공한다. According to one embodiment of the present invention, the portable measurement device of the present invention is operatively coupled to a mobile device such as a smart phone or a tablet PC, so that the measurement data measured by the portable measurement device is displayed on the display screen of the mobile device Provided is a portable measurement device capable of accurate analysis.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모바일 디바이스에 탈착가능한 휴대용 계측장치에 있어서, 피사체의 온도 데이터를 생성하는 열상카메라 모듈; 상기 모바일 디바이스로부터 제어신호를 수신하고 상기 열상카메라 모듈의 출력 데이터를 상기 모바일 디바이스로 전달하는 입출력 인터페이스부; 및 상기 모바일 디바이스로부터 수신한 상기 제어신호에 기초하여 상기 열상카메라 모듈의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 휴대용 계측장치가 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a portable measurement device detachable to a mobile device, comprising: a thermal camera module for generating temperature data of a subject; An input / output interface for receiving a control signal from the mobile device and transmitting output data of the thermal camera module to the mobile device; And a control unit for controlling an operation of the thermal imaging camera module based on the control signal received from the mobile device.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모바일 디바이스에 탈착가능한 휴대용 계측장치에 의한 계측방법으로서, 상기 휴대용 계측장치의 제어부가, 상기 모바일 디바이스로부터 수신한 제어신호에 기초하여, 피사체의 온도 데이터를 생성하는 열상카메라 모듈; 및 피사체까지의 거리를 측정하는 거리측정 모듈; 중 하나의 모듈을 선택하여 활성화하는 단계; 활성화된 모듈이 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 휴대용 계측장치의 입출력 인터페이스부를 통해 상기 생성된 데이터를 상기 모바일 디바이스로 전송하는 단계;를 포함하는 계측방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of measuring by a portable measuring device detachable to a mobile device, the control unit of the portable measuring device generating temperature data of a subject based on a control signal received from the mobile device Thermal camera module; And a distance measurement module for measuring a distance to the subject; Selecting and activating one of the modules; Generating an activated module data; And transmitting the generated data to the mobile device through an input / output interface unit of the portable measurement device.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존에 독립적으로 이루어졌던 측정 장비들의 기능들을 휴대용 계측장치에 통합하여 구성함으로써 사용의 편리성과 휴대 편의성의 이점을 제공한다. According to an embodiment of the present invention, the functions of the measurement devices which have been independently performed are integrated into the portable measurement device, thereby providing the convenience of use and the convenience of the portable device.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 휴대용 계측장치가 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 모바일 디바이스에 결합되어 동작함으로써 휴대용 계측장치에서 계측한 계측 데이터를 모바일 디바이스의 넓은 디스플레이 화면을 통해 표시하여 보다 정확한 분석을 할 수 있는 이점이 있다. According to an embodiment of the present invention, the portable measurement device of the present invention operates in combination with a mobile device such as a smart phone or a tablet PC, so that the measurement data measured by the portable measurement device is displayed on a wide display screen of the mobile device There is an advantage that accurate analysis can be done.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치를 설명하기 위한 블록도,
도2는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 기능블록을 설명하기 위한 도면,
도3은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 하드웨어 구성을 설명하기 위한 도면,
도4는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 부착되는 모바일 디바이스의 기능블록을 설명하기 위한 도면,
도5는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 부착되는 모바일 디바이스의 하드웨어 구성을 설명하기 위한 도면,
도6은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치를 이용한 예시적인 계측방법을 설명하기 위한 흐름도,
도7은 일 실시예에 따른 방사율 측정의 예시적 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도8 및 도9는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a block diagram for explaining a portable measurement apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a view for explaining a functional block of a portable measurement apparatus according to an embodiment,
3 is a diagram for explaining a hardware configuration of a portable measurement device according to an embodiment,
4 is a view for explaining a functional block of a mobile device to which a portable measurement apparatus according to an embodiment is attached,
5 is a diagram for explaining a hardware configuration of a mobile device to which a portable measurement device according to an embodiment is attached,
6 is a flowchart illustrating an exemplary measurement method using the portable measurement apparatus according to an embodiment,
Figure 7 is a flow chart illustrating an exemplary method of emissivity measurement according to one embodiment;
8 and 9 are views for explaining the shape of a portable measurement apparatus according to an embodiment.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '위'(또는 '아래', '오른쪽', 또는 '왼쪽')에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소의 위(또는 아래, 오른쪽, 또는 왼쪽)에 직접 위치될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when an element is referred to as being 'above' (or 'below', 'right', or 'left') of another element, it may be above (or below, ) Or it may mean that a third component may be interposed therebetween. Further, in the drawings, the thickness of the components is exaggerated for an effective description of the technical content.
또한 본 명세서에서 구성요소간의 위치 관계를 설명하기 위해 사용되는 '상부(위)', '하부(아래)', '좌측', '우측', '전면', '후면' 등의 표현은 절대적 기준으로서의 방향이나 위치를 의미하지 않으며, 각 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 때 해당 도면을 기준으로 설명의 편의를 위해 사용되는 상대적 표현이다. Also, in this specification, expressions such as 'upper', 'lower (lower)', 'left', 'right', 'front', 'rear' And it is a relative expression used for convenience of explanation based on the drawings when describing the present invention with reference to the respective drawings.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Where the terms first, second, etc. are used herein to describe components, these components should not be limited by such terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprise" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific details have been set forth in order to explain the invention in greater detail and to assist in understanding it. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be understood by those skilled in the art without departing from such specific details. In some cases, it should be mentioned in advance that it is common knowledge in describing an invention that parts not significantly related to the invention are not described in order to avoid confusion in explaining the present invention.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도면을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치(20)는 모바일 디바이스(10)와 결합하여 동작하도록 구성될 수 있다. 1 is a block diagram for explaining a portable measurement apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to the drawings, the
모바일 디바이스(10)는 예를 들어 스마트폰, 태블릿 PC, PDA, 노트북 등의 휴대용 디바이스 중 하나일 수 있다. 휴대용 계측장치(20)가 모바일 디바이스(10)에 결합되어 동작할 때 휴대용 계측장치(20)는 모바일 디바이스(10)의 리소스 중 일부를 사용할 수 있다. 예를 들어 휴대용 계측장치(20)에서 계측한 계측 데이터의 처리 및 연산을 위해 모바일 디바이스(10)의 프로세서, 메모리 등의 리소스를 사용할 수 있다. 다른 실시예에서 휴대용 계측장치(20)는 계측 데이터를 사용자에게 보여주기 위해 모바일 디바이스(10)의 디스플레이를 사용할 수도 있다. The
모바일 디바이스(10)에는 휴대용 계측장치(20)를 제어하기 위한 어플리케이션이 설치될 수 있다. 사용자는 휴대용 계측장치(20)가 모바일 디바이스(10)에 부착된 상태에서 이 어플리케이션을 실행하여, 이 어플리케이션을 통해 계측을 위한 각종 명령이나 설정을 입력하면 이 명령이나 설정 신호가 제어신호로서 휴대용 계측장치(20)에 전달되어 휴대용 계측장치(20)를 제어할 수 있다. An application for controlling the
일 실시예에 따른 휴대용 계측장치(20)는 모바일 디바이스(10)에 탈착가능하게 구성되며, 도시한 실시예의 경우 열상카메라 모듈(210), 온도측정 모듈(220), 거리측정 모듈(230), 및 방사율 측정 모듈(240)을 포함한다. In the illustrated embodiment, the
열상카메라 모듈(210)은 피사체에서 방사되는 적외선을 검출하여 피사체의 온도 데이터를 생성할 수 있다. 온도측정 모듈(220)은 대상물의 온도를 측정할 수 있다. 거리측정 모듈(230)은 대상물까지의 거리를 측정할 수 있고, 방사율 측정 모듈(240)은 대상물의 적외선 방사율을 측정할 수 있다. The
휴대용 계측장치(20)는 이러한 모듈(210,220,230,240) 중 하나를 활성화하고 동작시켜서 온도 또는 거리나 방사율의 계측 데이터를 생성한 뒤 이를 모바일 디바이스(10)로 전달하고, 모바일 디바이스(10)는 수신한 데이터를 디스플레이를 통해 사용자에게 보여준다. The
구체적인 예로서, 열상카메라 모듈(210)은 피사체의 적외선 에너지를 감지하여 이를 전기신호로 변환하고, 이 전기신호를 디지털 신호인 온도 데이터로 변환한 후 영상처리나 온도처리 등의 연산을 거쳐서 모바일 디바이스(10)의 디스플레이 화면에 열영상으로 표시하거나 피사체의 온도를 표시해 줄 수 있다. 이 때 온도 데이터의 영상처리나 온도처리 등의 연산은 휴대용 계측장치(20)에서 할 수도 있고 모바일 디바이스(10)에서 수행할 수도 있다. As a specific example, the
온도측정 모듈(220)은 대상물의 온도를 측정하여 모바일 디바이스(10)의 디스플레이 화면에 보여준다. 일 실시예에서, 온도 측정을 위해 프로브(30)와 같은 리드선을 휴대용 계측장치(20)에 연결하고 프로브(30)를 대상물의 표면에 접촉하여 온도를 측정할 수 있다. 측정된 온도 데이터의 처리 연산은 휴대용 계측장치(20)에서 할 수도 있고 모바일 디바이스(10)에서 할 수도 있다. The
거리측정 모듈(230)은 대상물까지의 거리를 계측하여 계측값을 모바일 디바이스(10)의 디스플레이 화면에 보여준다. 일 실시예에서 거리측정 모듈(230)은 휴대용 계측장치(20)에서 발사된 광이 대상물에 도달하였다가 되돌아오는 시간을 측정하거나 반사되는 반사광의 광량을 측정하여 대상물까지의 거리를 측정할 수 있다. The
일 실시예에서 거리측정 모듈(230)은 예컨대 적외선이나 레이저광을 방사하는 광송신기 및 반사된 적외선이나 레이저를 수신하는 광수신기를 포함할 수 있다. 적외선을 사용하는 경우, 적외선 수신기가 적외선을 수신하면 수신한 광량에 기초하여 대상물까지의 거리를 계산할 수 있고, 대안적으로 레이저광을 사용하는 경우, 레이저 수신기가 레이저를 수신하면 발사부터 수신까지의 시간을 계측하여 대상물까지의 거리를 계산할 수 있다. 측정된 계측 데이터의 처리 연산은 휴대용 계측장치(20)에서 할 수도 있고 모바일 디바이스(10)에서 할 수도 있다. In one embodiment,
방사율 측정 모듈(240)은 대상물의 적외선 방사율을 측정할 수 있다. 물체의 방사율을 측정하기 위해서는 대상물을 열상카메라로 촬영하여 획득한 온도값, (접촉식 또는 비접촉식) 온도센서를 사용하여 측정한 온도값, 그리고 대상물까지의 거리가 필요하다. 일 실시예에서, 열상카메라로 획득하는 온도값은 예컨대 열상카메라 모듈(210)을 이용하여 획득할 수 있고, 온도센서를 사용하여 측정한 온도값은 온도측정 모듈(220)을 이용하여 측정할 수 있다. 그리고 대상물까지의 거리는 거리측정 모듈(230)을 이용하여 획득할 수 있다. The
대상물까지의 거리를 획득하는 대안적 방법으로서, 예컨대 2대의 실상 카메라를 이용할 수 있다. 예를 들어 모바일 디바이스(10)에 실상 카메라가 있고 휴대용 계측장치(20)에도 별도의 실상 카메라가 구비되었다고 가정하면, 소정 거리 이격된 2대의 카메라가 스테레오 카메라로서 기능할 수 있으므로, 이를 이용하여 대상물까지의 거리를 측정할 수 있다. 또 다른 예로서, 모바일 디바이스(10) 또는 휴대용 계측장치(20)의 실상 카메라 및/또는 열상 카메라 중 적어도 하나에 TOF(time of flight) 센서가 장착되어 있을 수 있고, 이 경우 TOF 센서를 이용하여 대상물까지의 거리 정보를 획득할 수 있다. 그 외에도 대상물의 온도 및/또는 거리를 획득하는 다양한 방법 중 하나가 본 발명에 사용될 수 있음은 물론이다. As an alternative method of obtaining the distance to the object, for example, two real cameras can be used. For example, assuming that the
도2는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 기능블록을 설명하기 위한 도면으로, 도1의 휴대용 계측장치(20)의 예시적인 구체적 구성을 도시하였다. FIG. 2 is a block diagram for explaining a functional block of a portable measurement apparatus according to an embodiment. FIG. 2 shows an exemplary specific configuration of the
도면을 참조하면 휴대용 계측장치(20)는 피사체의 적외선 영상을 생성하는 열상카메라 모듈(210); 온도측정 모듈(220), 거리측정 모듈(230), 및 방사율 측정 모듈(240)이 통합된 계측모듈(260); 제어부(270); 그리고 및 인터페이스부(275);를 포함한다. Referring to the drawings, the
일 실시예에서 열상카메라 모듈(210)은 적외선 렌즈(211), 적외선 디텍터(213), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(214), 및 신호 처리부(215)를 포함할 수 있다. 적외선 렌즈(211)는 적외선을 투과시키는 렌즈이며, 적외선 디텍터(213)는 적외선 렌즈(211)로 입사된 적외선을 검출하여 전기적 신호로 변환한다. 디텍터(213)는 예컨대 다수의 픽셀이 2차원 배열로 구성된 초점면 배열(FPA: Focal Plane Array) 구조를 가질 수 있으나 이러한 구조에 제한되는 것은 아니다. ADC(214)는 디텍터(213)에서 생성된 아날로그 신호인 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하며, 신호 처리부(215)는 변환된 디지털 신호인 온도 데이터에 대해 노이즈 제거, 데드픽셀 처리, 불균일 보정 등의 데이터 처리를 수행한다. In one embodiment, the
도시한 실시예에서는 이러한 데이터 처리가 휴대용 계측장치(20)에서 수행되는 것으로 설명하였지만, 대안적 실시예에서 신호 처리부(215)의 기능을 모바일 디바이스(10)에서 수행할 수도 있다. 즉 이 경우 ADC(214)에 의해 디지털 신호로 변환된 온도 데이터가 모바일 디바이스(10)로 전달되고 모바일 디바이스(10)에서 이 온도 데이터에 대한 데드픽셀 처리, 불균일 보정 등을 수행할 수 있다. Although it has been described in the illustrated embodiment that such data processing is performed in the
도시한 실시예에서 계측모듈(260)은 도1에 도시한 온도측정 모듈(220), 거리측정 모듈(230), 및 방사율 측정 모듈(240)의 기능부를 포함한다. 계측모듈(260)은 대상물의 온도 측정을 위한 프로브 입력단자(221) 및 온도감지 센서(223)를 포함할 수 있고, 대상물까지의 거리를 측정하기 위한 레이저 송신기(231)와 수신기(233)를 포함하고, 아날로그-디지털 변환기(ADC)(265)와 신호 처리부(267)를 더 포함할 수 있다. In the illustrated embodiment, the
일 실시예에서 온도감지 센서(223)는 예컨대 온도 변화에 의해 저항값이 변하는 성질을 이용하는 측온저항체(RTD) 또는 서미스터가 사용될 수 있고, 대안적으로, 트랜지스터 전압의 온도 의존성을 응용한 IC 온도센서가 사용될 수도 있다. 일 실시예에서, 온도감지 센서(223)에 대상물이 직접 접촉할 수도 있지만, 대안적 실시예에서 온도측정용 프로브(도시 생략)를 대상물에 접촉시켜 대상물의 온도를 측정할 수 있다. 이 경우 예컨대 프로브 입력단자(221)에 온도측정용 프로브가 부착될 수 있다. In one embodiment, the
레이저 송신기(231)는 예컨대 레이저 다이오드로 구현되어 레이저를 발생시켜 대상물로 방사하고 레이저 수신기(233)가 대상물로부터 반사된 레이저를 수신함으로써 레이저의 방사와 수신 사이의 시간을 측정할 수 있다. 대안적 실시예에서 적외선을 사용하는 레이저 송신기(231)와 수신기(233)를 사용할 수도 있고, 그 외의 다른 거리측정 방식을 위한 모듈이 구비될 수도 있다. The
상기와 같이 프로브 입력단자(221)의 출력이나 온도감지 센서(223) 및 레이저 수신기(233)에서 출력되는 신호는 아날로그 신호이며 이 신호는 ADC(265)에서 디지털 신호인 계측 데이터로 변환된다. 그 후 계측 데이터는 신호 처리부(267)에서 연산 처리될 수 있다. 신호 처리부(267)는 예컨대 ADC(265)를 통과한 온도 또는 거리에 관한 계측 데이터를 연산하여 대상물의 온도 또는 거리값을 계산하고, 이렇게 계산된 데이터는 모바일 디바이스(10)로 전달되어 모바일 디바이스의 디스플레이 화면에 표시될 수 있다. As described above, the output of the
휴대용 계측장치(20)에서 방사율 측정 모듈(240)이 동작할 때 신호 처리부(267)는 또한 대상물의 방사율을 산출할 수 있다. 이 경우 일 실시예에서 신호 처리부(267)는 열상 카메라 모듈(210)로부터 측정한 온도 정보, 온도감지 센서(223)로부터 측정한 온도 정보, 및 레이저 송수신기(231,233)로부터 측정한 거리 정보를 수신하고 이로부터 대상물의 적외선 방사율을 산출할 수 있다. 이에 대해서는 도7을 참조하여 후술하기로 한다. When the
한편 대안적 실시예에서, 신호 처리부(267)의 기능이 모바일 디바이스(10)에서 수행될 수 있다. 즉 ADC(265)에 의해 디지털 신호로 변환된 계측 데이터가 모바일 디바이스(10)로 전달되고, 모바일 디바이스(10)에서 이 계측 데이터를 연산하여 온도, 거리, 또는 방사율 값을 계산한 뒤 디스플레이 화면에 표시할 수도 있다. In an alternative embodiment, however, the function of the
제어부(270)는 열상카메라 모듈(210)과 계측모듈(260)의 활성화 및 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에서 제어부(270)는 제어신호를 각 모듈(210,260)에 전달하여 모듈(210,260)을 제어할 수 있다. 제어부(270)는 각 모듈(210,260)이 측정할 측정 범위와 측정 조건 등을 설정하고 제어할 수 있으며, 예컨대 ADC(214,265)의 샘플링 조건을 제어할 수 있다. The
이 때 제어신호는 제어부(270)에서 생성된 신호일 수도 있고 모바일 디바이스(10)로부터 수신한 신호(예컨대, 사용자 입력 신호)일 수도 있다. 사용자는 휴대용 계측장치(20)를 제어하는 어플리케이션을 모바일 디바이스(10)에서 실행하여, 이 어플리케이션을 통해 모듈(210,260) 중 적어도 하나를 선택하여 활성화할 수 있다.In this case, the control signal may be a signal generated by the
만일 방사율 측정 모듈이 선택되면, 제어부(270)는 열상카메라 모듈(210)과 계측모듈(260) 모두를 활성화하여 방사율 산출에 필요한 정보를 획득하여 방사율을 산출할 수 있다. If the emissivity measuring module is selected, the
입출력 인터페이스부(275)는 모바일 디바이스(10)로부터 제어신호를 수신하여 제어부(270)에 전달하거나 열상카메라 모듈(210) 및 계측모듈(260)의 출력 데이터를 모바일 디바이스(10)로 전달할 수 있다. The input /
입출력 인터페이스부(275)는 모바일 디바이스(10) 등의 외부 기기와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있는 물리적 단자 등의 하드웨어와 드라이버 등의 펌웨어나 소프트웨어로 구현될 수 있다. 유선 또는 무선 통신은 예컨대 USB 방식, WiFi, 블루투스, NFC(근거리 무선통신) 등의 통신방식을 포함할 수 있다. The input /
한편 도2에서 온도측정 모듈(220), 거리측정 모듈(230), 및 방사율 측정 모듈(240)이 하나의 계측모듈(260)로 통합된 것으로 도시하였지만, 이는 전체 모듈(220,230,240)이 하나의 ADC(265)와 하나의 신호 처리부(267)를 공유하여 사용하는 실시예에 따른 것이다. 대안적 실시 형태에서, 각 모듈(220,230,240)이 별도의 ADC와 신호 처리부를 구비하여 각기 독립적으로 구현될 수도 있다. 2, the
또한 다른 대안적 실시예에서, 열상카메라 모듈(210)의 ADC(214)와 계측모듈(260)의 ADC(265)가 하나로 통합되고, 열상카메라 모듈(210)의 신호 처리부(215)와 계측모듈(260)의 신호 처리부(267)도 하나로 통합되어 구현될 수도 있다. 즉 이 대안적 실시예의 경우 열상카메라, 온도감지 센서, 레이저 송수신기 등의 센서 기능부만 서로 개별적으로 존재하고, 각 센서에서 출력하는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능부 및 변환된 디지털 신호를 처리하고 연산하는 기능부는 각기 하나로 통합되어 하나의 ADC와 하나의 신호 처리부에서 담당할 수도 있다. The
그리고 도1 및 도2의 실시예에서 휴대용 계측장치(20)가 열상카메라 모듈(210), 온도측정 모듈(220), 거리측정 모듈(230), 및 방사율 측정 모듈(240)을 모두 포함한 것으로 설명하였지만, 이는 예시적 실시예에 따른 것이고, 대안적 실시예에서 휴대용 계측장치(20)가 상기 모듈들(210,220,230,240) 중 일부 모듈만 포함할 수도 있다. 즉 구체적 실시 형태에 따라 상술한 모듈들 중 일부만이 휴대용 계측장치(20)에 구비될 수 있다. In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the
도3은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치의 하드웨어 구성을 설명하기 위한 도면으로, 도1 또는 도2의 휴대용 계측장치(20)를 하드웨어 관점에서 도시한 것이다. FIG. 3 is a diagram for explaining the hardware configuration of the portable measurement device according to an embodiment, and shows the
도면을 참조하면, 휴대용 계측장치(20)는 적외선 렌즈(211), 셔터(212), 적외선 디텍터(213), 프로브 입력단자(221), 입출력 인터페이스부(275), 프로세서(281), 메모리(282), 저장장치(283), 및 레이저 송수신기(284), 및 배터리(285)를 포함한다. 휴대용 계측장치(20)는 이 외에도 다른 구성소자를 더 포함할 수 있지만 본 발명과 직접 관련 없는 것은 도시를 생략하였다. 또한 도3에서 적외선 렌즈(211), 적외선 디텍터(213), 프로브 입력단자(221), 입출력 인터페이스부(275), 레이저 송수신기(284)는 도2를 참조하여 설명하였으므로 설명을 생략한다. Referring to the drawings, a
셔터(212)는 일반 실상 카메라의 셔터와 유사한 구조와 기능을 갖는 것으로, 적외선 디텍터(213)에 입사하는 적외선을 차단하는 역할을 한다. 특히 일 실시예에서 셔터(212)는 온도 데이터의 불균일 보정(NUC: Non-uniformity Correction)에 사용되는 옵셋 테이블을 업데이트하기 위해 적외선 디텍터(213)에 입사되는 적외선을 차단하는 용도로 사용된다. 그러므로 만일 셔터리스(shutterless) 방식으로 불균일 보정을 수행하는 경우라면 셔터(212)가 필요하지 않을 수 있다. The
일 실시예에서 셔터(212)의 개폐 동작은 솔레노이드 모터 등의 구동모터에 의해 작동할 수 있고, 사용자가 수동으로 셔터를 슬라이딩 조작하여 셔터를 개폐시킬 수도 있다. 또 다른 실시예로서, 휴대용 저장장치(20)의 외부 표면에 돌출된 버튼이 셔터(212)와 기계적으로 연결되도록 구성하여, 사용자가 버튼을 누를 때 이 버튼에 기계적 연결된 셔터가 움직임으로써 셔터를 개폐하도록 구성할 수도 있다. In one embodiment, the opening and closing operation of the
바람직하게는, 열상카메라 모듈(210)은 셔터(212)가 닫혔을 때 불균일 보정을 위한 옵셋 테이블을 업데이트하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 열상카메라 모듈(210)이 셔터의 개폐를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있고, 이 센서가 셔터의 닫힘을 감지하면, 셔터가 닫혔을 때의 적외선 디텍터(213)가 출력하는 전기신호에 의한 온도 데이터에 기초하여 옵셋 테이블을 업데이트할 수 있다. 이 때 옵셋 테이블의 업데이트 처리 동작은 예컨대 신호 처리부(215)에서 수행될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. Preferably, the
프로세서(281)는 임의의 CPU 칩과 같은 하드웨어로 구현될 수 있다. 메모리(282)는 랜덤액세스 메모리(RAM)나 롬(ROM)과 같은 저장수단으로 구현될 수 있고, 휴대용 계측장치(20)의 동작에 필요한 운영체제(OS), 펌웨어, 응용 프로그램(어플리케이션), 데이터 등이 로딩(load)될 수 있다. The
저장장치(283)는 데이터를 저장하는 비휘발성 저장장치로서 예컨대 하드디스크 드라이브(HDD), 플래시 메모리, SD(Secure Digital) 메모리 카드 등의 반도체 메모리 장치로 구현될 수 있다. 일 실시예에서 저장장치(283)는 각 모듈(210,220,230,240,250)의 동작에 필요한 소프트웨어나 데이터(예컨대 NUC 테이블)를 저장할 수 있다. The
배터리(285)는 휴대용 계측장치(20)의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 일 실시예에서 배터리(285)는 휴대용 계측장치(20)뿐만 아니라 모바일 디바이스(10)에도 전원을 공급하여 모바일 디바이스(10)의 배터리 수명을 연장시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 휴대용 계측장치(20)는 자신이 갖고 있는 배터리(285)를 이용하여 모바일 디바이스(10)의 배터리를 충전하는 충전모드에서 동작할 수 있다. The
충전모드 동작을 위한 일 실시예로서, 휴대용 계측장치(20)가 예컨대 USB 단자를 통해 모바일 디바이스(10)와 연결되어 있는 경우, 사용자가 충전모드 실행 명령을 모바일 디바이스(10) 상에서 입력하면, 모바일 디바이스(10)가 충전모드 개시 신호를 휴대용 계측장치(20)에 전달한다. 휴대용 계측장치(20)가 이 충전모드 개시 신호를 수신하면, 휴대용 계측장치(20)의 제어부(270)가 배터리(285)에서 모바일 디바이스(10)로 공급하는 전류 공급량을 소정값 이상으로 증가시킨다. 모바일 디바이스(10)가 전류 공급량이 소정값 이상으로 증가된 것을 감지하면 모바일 디바이스(10)가 배터리(285)에서 공급되는 전류를 받아서 자신의 배터리(예컨대 도5의 195)를 충전하게 된다. When the
도4는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 부착되는 모바일 디바이스의 기능블록을 설명하기 위한 도면으로, 도1의 모바일 디바이스(10)의 예시적인 구체적 구성을 도시하였다. FIG. 4 is a view for explaining a functional block of a mobile device to which a portable measurement apparatus according to an embodiment is attached, showing an exemplary specific configuration of the
도면을 참조하면, 모바일 디바이스(10)는 사용자 인터페이스부(110), 어플리케이션부(120), 디스플레이부(130), 저장부(140), 및 입출력 인터페이스부(150)를 포함할 수 있다. The
사용자 인터페이스부(110)는 사용자 입력을 수신하거나 사용자에게 각종 정보와 데이터를 보여준다. 만일 모바일 디바이스의 디스플레이부(130)가 터치 스크린 방식이어서 사용자 입력을 수신할 수 있는 경우 디스플레이부(130)도 사용자 인터페이스부(110)에 기능적으로 포함됨을 이해할 것이다. The
어플리케이션부(120)는 사용자 인터페이스부(110)를 통해 수신한 사용자 명령을 처리하고, 휴대용 계측장치(20)를 제어하고, 휴대용 계측장치(20)로부터 수신한 데이터의 연산처리를 수행하고, 데이터를 디스플레이부(130)를 통해 디스플레이하거나 저장부(140)에 저장하거나 모바일 디바이스 외부의 기기로 전송하는 등의 처리를 할 수 있다. The
특히 도시한 실시예에서 어플리케이션부(120)는 열상카메라 모듈(210)에서 생성된 온도 데이터를 처리하는 온도 데이터 처리부(121)와 계측모듈(260)에서 생성되는 데이터를 처리하는 계측 데이터 처리부(123)를 포함할 수 있다. The
온도 데이터 처리부(121)는 휴대용 계측장치(20)로부터 온도 데이터를 수신한 뒤 이 온도 데이터를 열영상으로 변환하거나 열영상의 영상개선(예컨대, 화질향상, 콘트라스트 개선 등) 작업을 수행할 수 있다. 또한 온도 데이터 처리부(121)는 휴대폰 계측장치(20)로부터 온도 데이터를 수신한 뒤 이 온도 데이터를 실제 온도값으로 변환하는 작업을 할 수 있다. The temperature
계측 데이터 처리부(123)는 계측 모듈(260)에서 생성된 계측 데이터를 처리한다. 예컨대 계측 데이터 처리부(123)는 휴대용 계측장치(20)에서 수신한 계측 데이터로부터 전압, 전류, 또는 저항값을 계산하거나 전압 파형을 계산할 수 있다. 계측 데이터 처리부(123)는 도2의 신호 처리부(267)와 기능이 중복될 수 있으므로, 계측 데이터 처리부(123)와 신호 처리부(267) 중 어느 하나만 존재할 수도 있고 서로 기능을 분담할 수도 있다. The measurement
어플리케이션부(120)는 하나 또는 둘 이상의 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 예컨대 앱스토어 등을 통해 모바일 디바이스(10)로 다운로드된 후 실행됨으로써 동작한다. The
입출력 인터페이스부(150)는 휴대용 계측장치(20)와의 인터페이스를 담당하며, 휴대용 계측장치(20)는 이 외에도 다른 구성소자를 더 포함할 수 있지만 본 발명과 직접 관련 없는 것은 도시를 생략하였음을 이해할 것이다. The input /
도5는 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 부착되는 모바일 디바이스의 하드웨어 구성을 설명하기 위한 도면으로, 도4의 모바일 디바이스(10)를 하드웨어 관점에서 도시한 것이다. 5 is a diagram for explaining a hardware configuration of a mobile device to which a portable measurement device according to an embodiment is attached, showing the
도면을 참조하면, 일 실시예에 따른 모바일 디바이스(10)는 프로세서(170), 메모리(175), 저장장치(180), 카메라(185), 터치 스크린(190), 입출력 인터페이스부(150), 및 배터리(195)를 포함한다. 모바일 디바이스(10)는 이 외에도 다른 구성소자를 더 포함할 수 있지만 본 발명과 직접 관련 없는 것은 도시를 생략하였음을 이해할 것이다. Referring to the drawings, a
프로세서(170)는 모바일 디바이스(10)의 중앙처리장치로서 예컨대 모바일 디바이스(10)가 스마트폰인 경우 AP(Application Processor)를 의미할 수 있고, 메모리(175)에 로딩된 프로그램이나 어플리케이션을 실행할 수 있다.The
메모리(175)는 RAM과 같은 휘발성 저장장치로 구현될 수 있고, 모바일 디바이스(10)의 구동에 필요한 운영체제(OS), 응용 프로그램(어플리케이션), 데이터 등이 메모리(175)에 로딩될 수 있다. The
저장장치(180)는 데이터를 저장하는 비휘발성 저장장치로서 예컨대 (HDD, 플래시 메모리, SD 메모리 카드 등의 반도체 메모리 장치로 구현될 수 있다. 일 실시예에서 저장부(260)는 도4의 어플리케이션부(120)를 저장한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 어플리케이션부(120)가 저장장치(180)로부터 메모리(175)로 로딩되어 프로세서(170)에 의해 실행될 수 있다. The
카메라(185)는 예컨대 스마트폰에 기본적으로 내장되어 있는 실상 카메라일 수 있다. 일 실시예에서, 어플리케이션부(120)가 동일한 피사체에 대해 카메라(185)가 촬영한 실상 이미지와 열상카메라 모듈(210)로부터 수신한 온도 데이터로부터 생성된 열영상 이미지를 합성할 수 있고, 이러한 실상 이미지와 열영상 이미지의 합성에 의해 피사체의 열분포를 더욱 선명하게 표현할 수 있다. The
터치 스크린(190)은 도4의 사용자 인터페이스부(110)와 디스플레이부(130)의 기능을 구현하는 수단으로, 사용자 명령을 입력받을 수 있고 각종 계측 데이터를 사용자에게 보여줄 수 있다. The
배터리(195)는 모바일 디바이스(10)의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 위에서 설명한 것처럼 일 실시예에서 배터리(195)는 충전모드에서 휴대용 계측장치(20)의 배터리(285)에 의해 충전될 수 있다. The
도6은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치(20)를 이용한 예시적인 계측방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 6 is a flowchart for explaining an exemplary measurement method using the
우선 단계(S110)에서, 모바일 디바이스(10)가 사용자 인터페이스부(110)를 통해 사용자로부터 모듈 선택 정보를 수신한다. 즉 사용자가 열상카메라 모듈(210), 온도측정 모듈(220), 거리측정 모듈(230), 및 방사율 측정 모듈(240) 중 어느 모듈을 동작시킬지를 수신한다. First, in step S110, the
이러한 모듈선택 정보가 수신되면 모바일 디바이스(10)의 어플리케이션부(120)는 이에 대한 제어신호를 생성하여 휴대용 계측장치(20)에 전송한다(단계 S120). 휴대용 계측장치(20)는 이 제어신호를 수신하고 이에 기초하여 모듈(210,220,230,240) 중 하나 이상을 선택하여 활성화한다(단계 S130). When the module selection information is received, the
그 후 단계(S140)에서 활성화된 모듈이 데이터를 생성한다. 예컨대 열상카메라 모듈(210)이 선택된 경우 피사체로부터 입사되는 적외선 에너지로부터 온도 데이터를 생성하고, 거리측정 모듈(230)이 선택되면 대상물까지의 거리에 관하 계측 데이터가 생성된다. Then, in step S140, the activated module generates data. For example, when the
방사율 측정 모듈(240)이 선택되면 열상카메라 모듈(210), 온도측정 모듈(220) 및 거리측정 모듈(230)이 활성화하여 사용자로 하여금 대상물을 적외선 촬영하고 대상물의 온도와 대상물까지의 거리를 측정하게 하여 온도 및 거리에 관한 계측 데이터를 획득한다. 이에 대해서는 도7을 참조하여 후술하기로 한다. When the
단계(S140)에서 생성된 데이터는 모바일 디바이스(10)로 전송될 수 있고(단계 S150), 모바일 디바이스(10)는 이 데이터를 수신한 뒤 어플리케이션부(120)의 온도 데이터 처리부(121)나 계측 데이터 처리부(123)에서 필요에 따라 데이터 처리를 하고(단계 S160), 그 후 디스플레이부(130)를 통해 사용자에게 디스플레이한다(단계 S170). The data generated in step S140 may be transmitted to the
도7은 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치가 방사율을 산출하는 방법의 흐름도이다. 7 is a flowchart of a method of calculating the emissivity by a portable measurement apparatus according to an embodiment.
단계(S210)에서, 예컨대 모바일 디바이스(10)가 사용자 인터페이스부(110)를 통해 사용자로부터 방사율 측정 모듈을 선택하는 선택 정보를 수신한다. 방사율 측정 모듈(240)이 선택되면 제어부(270)는 열상카메라 모듈(210), 온도측정 모듈(220), 및 거리측정 모듈(230)을 활성화하여 사용자로 하여금 대상물을 적외선 촬영하고 대상물의 온도와 대상물까지의 거리를 측정하게 한다(S220). In step S210, for example, the
이를 위해, 예컨대 디스플레이(예를 들어 모바일 디바이스(10)의 디스플레이)에 "열상 카메라를 이용하여 대상물을 촬영하십시오" 및 "대상물까지의 거리를 측정하십시오" 등의 문구를 표시하여 사용자가 대상물에 대한 온도 데이터 및 거리 데이터를 획득하도록 할 수 있다. 대상물에 대한 직접적인 온도 데이터는 예컨대 온도감지 센서(223)를 이용하여 획득할 수 있다. For this purpose, it is possible to display a phrase such as "Take an object using a thermal camera" and "Measure distance to an object" on a display (e.g., a display of the mobile device 10) Temperature data and distance data. Direct temperature data for the object can be obtained, for example, using a
이와 같이 하여 대상물에 대한 온도 데이터(즉, 열상카메라로 획득한 온도 데이터 및 온도감지 센서로 획득한 온도 데이터)와 거리 데이터를 획득하면(S230), 단계(S240)로 진행하여 방사율 산출에 필요한 추가 데이터를 결정한다. 예를 들어 단계(S240)에서 대기온도 및 대기 투과도를 설정할 수 있으며, 일 실시예에서 이 값들은 미리 설정된 고정값으로 할 수도 있고 사용자가 직접 입력할 수도 있다. When the temperature data (i.e., the temperature data acquired by the thermal imaging camera and the temperature data acquired by the temperature sensor) and the distance data are obtained in step S230, the process proceeds to step S240, Determine the data. For example, in step S240, the atmospheric temperature and the atmospheric permeability can be set, and in one embodiment, the values may be set to a predetermined fixed value or directly input by the user.
그 후 단계(S250)에서 방사율을 산출한다. 일 실시예에서 방사율은 아래 수식1을 이용하여 산출한다. Then, in step S250, the emissivity is calculated. In one embodiment, the emissivity is calculated using Equation 1 below.
[수식1][Equation 1]
위 수식에서, Etot는 대상물의 온도에 대한 열상카메라의 출력값이고, Eatm은 대기 온도를 카메라 출력값으로 변환한 값이고, Etar은 대상물을 접촉식 온도계(예컨대 온도감지 센서(255))로 측정한 온도를 카메라 출력값으로 변환한 값이고, 는 방사율, Tx는 대기투과도, 그리고 d는 대상물까지의 거리이다. In the above formula, Etot is the output value of a thermal camera of the temperature of the object, Eatm is converted to the ambient temperature of the camera output value, Etar is temperature measurement of the object in-contact thermometer (for example, temperature sensor 255) Is converted into a camera output value, Is the emissivity, Tx is the atmospheric permeability, and d is the distance to the object.
여기서 Etot, Etar, d는 단계(S220,S230)를 통해 각각 열상카메라, 온도감지 센서, 및 거리측정 모듈을 이용하여 직접 측정한 값을 사용할 수 있고, Eatm과 Tx는 단계(S240)에서 설명하였듯이 미리 설정된 값을 이용하거나 사용자가 입력한 값을 사용할 수 있다. Here, Etot , Etar, and d can directly use measured values using the thermal camera, temperature sensor, and distance measurement module through steps S220 and S230, respectively. Eatm and Tx are values You can use a preset value or a user-entered value.
이와 같이 단계(S250)에서 방사율이 측정되면 그 후 산출된 방사율을 디스플레이(예컨대 모바일 디바이스의 디스플레이)에 디스플레이하여 사용자에게 알려줄 수 있다(S260). If the emissivity is measured in step S250, the calculated emissivity may be displayed on the display (e.g., a display of the mobile device) to inform the user (S260).
이제 도8과 도9를 참조하여 일 실시예에 따른 휴대용 계측장치(20)의 예시적 형상을 설명하기로 한다. 도8은 모바일 디바이스와 휴대용 계측장치의 결합관계를 나타내는 사시도이고 도9는 휴대용 계측장치의 후면을 나타내는 도면이다. 8 and 9, an exemplary configuration of the
도면을 참조하면, 휴대용 계측장치(20)의 본체(21)는 모바일 디바이스(10)를 수용할 수 있는 형상을 가진다. 즉 대략 모바일 디바이스(10)의 두께 만큼의 깊이로 휴대용 계측장치(20)의 전면부가 파여져서 수용부(22)를 형성하고 수용부(22) 둘레를 따라 테두리부(23)가 형성되어 있고, 이에 따라 모바일 디바이스(10)가 휴대용 계측장치(20)의 본체 전면에 삽입되어 일체로 결합될 수 있다. Referring to the drawings, the
도시한 실시예에서와 같이 모바일 디바이스(10)와 휴대용 계측장치(20)가 USB 단자와 같은 연결단자(25)를 통해 서로 연결될 수 있다. 연결단자(25)의 위치나 연결방식은 모바일 디바이스(10)의 구체적 제품에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. As in the illustrated embodiment, the
휴대용 계측장치(20)의 수용부(22)에는 계측장치(20)를 관통하는 홀(24)이 형성되어 있다. 이 홀(24)은 모바일 디바이스(10)의 카메라(185) 등과 같이 모바일 디바이스(10)의 후면에 배치된 구성요소나 버튼 등의 위치에 대응하여 형성된다. 따라서 모바일 디바이스(10)가 휴대용 계측장치(20)에 결합된 상태에서도 모바일 디바이스(10)의 후면에 있는 카메라나 버튼 등을 사용할 수 있도록 한다. A hole (24) penetrating the measuring device (20) is formed in the receiving portion (22) of the portable measuring device (20). The
도9를 참조하면, 휴대용 계측장치(20)의 열상카메라 모듈의 일부를 구성하는 적외선 렌즈(211)와 셔터(212), 및 거리측정 모듈의 일부를 구성하는 레이저 송수신기(284)가 배치될 수 있고, 배터리(285)를 수용하는 공간을 커버하는 배터리 커버(28)도 위치할 수 있다. 9, an
셔터(212)를 개폐하는 버튼(27) 및 프로브 입력단자(221)는 휴대용 계측장치(20)의 측면에 배치될 수 있다. 일 실시예에서 버튼(27)은 셔터(212)에 기계적으로 연결되어 있고, 이에 따라 버튼(27)이 눌러졌을 때 셔터(212)가 닫히도록 구성된다. 프로브 입력단자(221)는 온도측정용 프로브를 수용하기 위한 입력단자이다.The
도8과 도9에 도시한 상술한 휴대용 계측장치(20)는 도2와 도3에서 설명한 휴대용 계측장치의 하나의 구체적 구현예에 지나지 않으며, 모바일 디바이스(10)의 제품 종류에 따라 휴대용 계측장치(20)의 형상이 변경될 수 있음은 물론이다. 즉 구체적인 실시 형태에 따라 휴대용 계측장치(20)의 전체 형상, 홀(24)의 위치나 형태, 레이저 송수신기의 위치나 형상, 버튼(27)의 위치나 형태, 프로브 입력단자(221)의 위치나 배열 등이 변형될 수 있음을 이해할 것이다. The
이상과 같이 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였다. 그러나 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. The embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings. However, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims, as well as the appended claims.
10: 모바일 디바이스
20: 휴대용 계측장치
30: 프로브
110: 사용자 인터페이스부
120: 애플리케이션부
130: 디스플레이부
140: 저장부
150, 275: 입출력 인터페이스부
210: 열상카메라 모듈
220: 온도측정모듈
230: 거리측정 모듈
240: 방사율 측정 모듈
270: 제어부10: Mobile device
20: Portable measuring instrument
30: Probe
110: user interface section
120:
130:
140:
150, and 275: Input /
210: Thermal camera module
220: Temperature measurement module
230: Distance measurement module
240: Emissivity measuring module
270:
Claims (10)
피사체의 온도 데이터를 생성하는 열상카메라 모듈;
피사체의 적외선 방사율을 측정하는 방사율 측정 모듈;
피사체의 온도를 측정하는 온도측정 모듈;
피사체까지의 거리를 측정하는 거리측정 모듈;
상기 모바일 디바이스로부터 제어신호를 수신하고 상기 열상카메라 모듈의 출력 데이터를 상기 모바일 디바이스로 전달하는 입출력 인터페이스부; 및
상기 모바일 디바이스로부터 수신한 상기 제어신호에 기초하여 상기 열상카메라 모듈의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 방사율 측정 모듈은, 상기 피사체에 대해 상기 열상카메라 모듈이 측정한 온도 정보(Etot), 상기 온도측정 모듈이 측정한 온도 정보(Etar), 대기 온도(Eatm), 대기 투과도, 및 상기 거리측정 모듈이 측정한 거리 정보(d)에 기초하여, 상기 피사체의 적외선 방사율을 산출할 수 있고,
이 때, 상기 대기 온도(Eatm)와 대기 투과도는 기설정된 값이거나 또는 사용자에 의해 입력되는 값으로 설정될 수 있고,
상기 적외선 방사율은, 상기 열상카메라 모듈이 측정한 온도 정보(Etot)와 상기 대기 온도(Eatm)의 합에 비례하고, 상기 대기 온도(Eatm)와 상기 온도측정 모듈이 측정한 온도 정보(Etar)의 차이, 대기 투과도, 및 거리 정보(d)에 각각 반비례하는 값으로 산출되는 것을 특징으로 하는 휴대용 계측장치. A portable measuring device detachable to a mobile device,
A thermal camera module for generating temperature data of a subject;
An emissivity measuring module for measuring the infrared emissivity of the subject;
A temperature measurement module for measuring the temperature of the subject;
A distance measurement module for measuring the distance to the subject;
An input / output interface for receiving a control signal from the mobile device and transmitting output data of the thermal camera module to the mobile device; And
And a control unit for controlling the operation of the thermal imaging camera module based on the control signal received from the mobile device,
The emissivity measuring module may be configured to measure temperature information ( Etot ) measured by the thermal imaging camera module, temperature information ( Etar ) measured by the temperature measuring module, atmospheric temperature ( Eatm ), atmospheric transmittance, The infrared ray emissivity of the subject can be calculated based on the distance information d thus measured,
At this time, the atmospheric temperature Eatm and the atmospheric permeability may be set to a preset value or a value input by the user,
The infrared emissivity, the thermal camera module temperature information (Etot) measured and the atmospheric temperature (Eatm) proportional to the sum, and the atmospheric temperature (Eatm) and wherein the temperature information (Etar) measuring the temperature measuring modules Difference, atmospheric transmittance, and distance information (d), respectively.
적외선을 통과시키는 적외선 렌즈;
상기 적외선 렌즈로 입사되는 적외선을 검출하여 전기적 신호로 변환하는 디텍터;
상기 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기; 및
변환된 상기 디지털 신호인 온도 데이터를 기설정된 옵셋 테이블에 기초하여 불균일 보정(NUC)하는 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 계측장치. The thermal imaging camera module according to claim 1,
An infrared lens for passing infrared light;
A detector for detecting infrared rays incident on the infrared lens and converting the detected infrared rays into an electric signal;
An analog-to-digital converter for converting the electrical signal into a digital signal; And
And a signal processing unit for performing nonuniformity correction (NUC) on temperature data, which is the converted digital signal, based on a predetermined offset table.
상기 디텍터에 입사하는 적외선을 차단할 수 있는 셔터; 및
상기 휴대용 계측장치의 외부 표면에 돌출된 버튼;을 더 포함하고,
상기 버튼은, 상기 셔터에 기계적으로 연결되어 상기 버튼이 눌러졌을 때 상기 셔터가 닫히도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 계측장치. The thermal imaging camera module according to claim 2,
A shutter capable of blocking infrared rays incident on the detector; And
Further comprising: a button protruding from an outer surface of the portable measurement apparatus,
Wherein the button is mechanically connected to the shutter so that the shutter is closed when the button is pressed.
상기 열상카메라 모듈이 상기 셔터의 닫힘을 감지하는 센서부를 더 포함하고,
상기 센서부가 셔터의 닫힘을 감지하면, 상기 신호 처리부는, 상기 셔터가 닫혔을 때 생성된 온도 데이터에 상기 옵셋 테이블을 업데이트하는 것을 특징으로 하는 휴대용 계측장치. The method of claim 3,
The thermal imaging camera module further includes a sensor unit for detecting the closing of the shutter,
Wherein the signal processing unit updates the offset table to the temperature data generated when the shutter unit is closed when the sensor unit detects that the shutter is closed.
상기 휴대용 계측장치의 제어부가, 상기 모바일 디바이스로부터 수신한 제어신호에 기초하여, 피사체의 온도 데이터를 생성하는 열상카메라 모듈; 피사체의 적외선 방사율을 측정하는 방사율 측정 모듈; 피사체의 온도를 측정하는 온도측정 모듈; 및 피사체까지의 거리를 측정하는 거리측정 모듈; 중 하나의 모듈을 선택하여 활성화하는 단계;
활성화된 모듈이 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 휴대용 계측장치의 입출력 인터페이스부를 통해 상기 생성된 데이터를 상기 모바일 디바이스로 전송하는 단계;를 포함하고,
상기 제어부가 상기 방사율 측정 모듈을 선택하여 활성화하면, 상기 방사율 측정 모듈이 상기 피사체에 대해 상기 열상카메라 모듈이 측정한 온도 정보(Etot), 상기 온도측정 모듈이 측정한 온도 정보(Etar), 대기 온도(Eatm), 대기 투과도, 및 상기 거리측정 모듈이 측정한 거리 정보(d)에 기초하여, 상기 피사체의 적외선 방사율을 산출하는 단계를 포함하고,
이 때, 상기 대기 온도(Eatm)와 대기 투과도는 기설정된 값이거나 또는 사용자에 의해 입력되는 값으로 설정될 수 있고,
상기 적외선 방사율은, 상기 열상카메라 모듈이 측정한 온도 정보(Etot)와 상기 대기 온도(Eatm)의 합에 비례하고, 상기 대기 온도(Eatm)와 상기 온도측정 모듈이 측정한 온도 정보(Etar)의 차이, 대기 투과도, 및 거리 정보(d)에 각각 반비례하는 값으로 산출되는 것을 특징으로 하는 계측방법. A method of measuring by a portable measuring device detachable to a mobile device,
A control unit of the portable measurement device includes a thermal camera module for generating temperature data of a subject based on a control signal received from the mobile device; An emissivity measuring module for measuring the infrared emissivity of the subject; A temperature measurement module for measuring the temperature of the subject; And a distance measurement module for measuring a distance to the subject; Selecting and activating one of the modules;
Generating an activated module data; And
And transmitting the generated data to the mobile device through the input / output interface unit of the portable measurement device,
The emissivity measuring module may determine temperature information ( Etot ) measured by the thermal imaging camera module, temperature information ( Etar ) measured by the temperature measuring module, ambient temperature Calculating an infrared emissivity of the subject based on the distance information ( Eatm ), the atmospheric transmittance, and the distance information (d) measured by the distance measurement module,
At this time, the atmospheric temperature Eatm and the atmospheric permeability may be set to a preset value or a value input by the user,
The infrared emissivity, the thermal camera module temperature information (Etot) measured and the atmospheric temperature (Eatm) proportional to the sum, and the atmospheric temperature (Eatm) and wherein the temperature information (Etar) measuring the temperature measuring modules Difference, atmospheric transmittance, and distance information (d), respectively.
상기 활성화된 모듈이 데이터를 생성하는 상기 단계는,
상기 열상카메라 모듈로 입사되는 적외선을 검출하여 전기적 신호로 변환하는 단계;
상기 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및
변환된 상기 디지털 신호인 온도 데이터를 기설정된 옵셋 테이블에 기초하여 불균일 보정(NUC)하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 계측방법.
8. The method of claim 7, wherein if the activated module is a thermal camera module,
Wherein the step of the activated module generating data comprises:
Detecting infrared rays incident on the thermal imaging camera module and converting the detected infrared rays into electrical signals;
Converting the electrical signal into a digital signal; And
And performing nonuniformity correction (NUC) on temperature data, which is the converted digital signal, based on a predetermined offset table.
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