KR101858829B1 - Segregation analysis apparatus and method - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 기술적 측면에 따른 편석 분석 장치는, 복수의 시편을 포함하는 몰드 시편에 대한 촬상 이미지를 획득하는 영상 획득부, 상기 촬상 이미지에서 상기 복수의 시편에 대한 복수의 시편 이미지를 각각 추출하는 시편 이미지 추출부 및 복수의 시편 이미지 각각에서 편석 영역을 검출하고, 상기 편석 영역을 수치화하여 편석 분석 정보를 생성하는 편석 정보 생성부를 포함할 수 있다.According to one technical aspect of the present invention, there is provided a segregation analysis apparatus comprising: an image acquisition unit for acquiring an image of an image of a mold specimen including a plurality of specimens; a plurality of specimen images for the plurality of specimens And a segregation information generation unit for detecting segregation regions in each of the specimen image extraction unit and the plurality of specimen images, and generating segregation analysis information by digitizing the segregation region.
Description
본 발명은 선재 제품의 중심편석 등급을 영상을 이용하여 자동판정할 수 있는 편석 분석 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for analyzing segregation capable of automatically determining a center segregation grade of a wire rod product using an image.
선재는 선형 철강으로서, 타이어코드나 건설 등 다양한 분야에서 사용가능하다. 이러한 선재는 일반 강재보다 높은 강도가 요구되는 것이 일반적이며, 그에 따라 품질의 관리에 대한 요구가 높다.
The wire rod is a linear steel and can be used in various fields such as tire cord and construction. These wire rods are generally required to have higher strength than ordinary steels, and accordingly there is a high demand for quality control.
이러한 선재의 내부에 중심부 편석이 존재하는 경우, 단선 등이 유발될 가능성이 매우 높으므로, 이러한 선재의 편석을 검출하는 다양한 기술들이 개발되고 있다.
If there is a center segregation in the inside of such a wire, there is a high possibility that disconnection will be caused. Therefore, various techniques for detecting segregation of such wire are being developed.
종래의 선재의 편석 검출 기술들은, 선재 단면에 대한 이미지를 기반으로 영상으로 선재의 중심부에 편석이 존재하는지 판단하게 된다. 한편, 이러한 종래의 기술의 경우, 조명이나 카메라 성능 등에 의하여 촬상 이미지의 변화가 유발되면 편석의 검출의 정확성이 낮아지는 문제가 있다.
Conventional wire segregation detection technologies determine whether segregation exists in the center of a wire rod based on an image of a wire rod section. On the other hand, in the case of such a conventional technique, there is a problem in that the accuracy of detection of segregation is lowered when a change in an image of an image is caused by illumination, camera performance, or the like.
이러한 종래 기술에 대해서는, 한국 공개특허공보 제2009-0046920호, 한국 공개특허공보 제2010-0078590호 내지 한국 공개특허공보 제2012-0068635호 등을 참조하여 쉽게 이해할 수 있다.
Such prior art can be easily understood with reference to Korean Laid-Open Patent Publication No. 2009-0046920, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2010-0078590, and Korean Laid-Open Patent Publication No. 2012-0068635.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일 기술적 측면은 복수의 시편 각각에 대하여 편석을 검출하고 그에 대한 편석 분석 정보를 제공함으로써, 시편의 검사나 품질 관리를 자동화함과 함께 정확한 분석을 제공할 수 있는 편석 분석 장치 및 방법을 제공한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to automate inspection and quality control of a specimen by detecting segregation and providing segregation analysis information for each of a plurality of specimens. And provides a precise analysis with a seismic analysis apparatus and method.
본 발명의 일 기술적 측면은 편석 분석 장치를 제안한다. 상기 편석 분석 장치는, 복수의 시편을 포함하는 몰드 시편에 대한 촬상 이미지를 획득하는 영상 획득부, 상기 촬상 이미지에서 상기 복수의 시편에 대한 복수의 시편 이미지를 각각 추출하는 시편 이미지 추출부 및 복수의 시편 이미지 각각에서 편석 영역을 검출하고, 상기 편석 영역을 수치화하여 편석 분석 정보를 생성하는 편석 정보 생성부를 포함할 수 있다.A technical aspect of the present invention proposes a segregation analysis apparatus. The segregation analyzing apparatus includes an image obtaining unit for obtaining an image of a mold specimen including a plurality of specimens, a specimen image extracting unit for extracting a plurality of specimen images for the plurality of specimens from the captured image, And a segregation information generation unit for detecting the segregation area in each of the sample images and generating the segregation analysis information by digitizing the segregation area.
일 실시예에서, 상기 영상 획득부는, 카메라 및 상기 카메라의 렌즈의 형상에 상응하는 중공을 가지는 링 조명을 포함할 수 있다.In one embodiment, the image acquiring unit may include a ring illumination having a hollow corresponding to the shape of the camera and the lens of the camera.
일 실시예에서, 상기 시편 이미지 추출부는, 템플릿 이미지와 상기 촬상 이미지를 상관 계수 매칭하는 매칭기, 상기 매칭기의 출력에 대하여 이진화를 수행하는 이진화기 및 상기 이진화기의 출력을 기반으로 상기 촬상 이미지로부터 상기 복수의 시편 이미지를 추출하는 이미지 추출기를 포함 할 수 있다.In one embodiment, the specimen image extracting unit includes a matching unit that performs correlation coefficient matching between the template image and the sensed image, a binarizer that performs binarization on the output of the matching unit, and a binarizer that binarizes the output of the binarizer based on the output of the binarizer. And an image extractor for extracting the plurality of specimen images from the plurality of specimen images.
일 실시예에서, 상기 편석 정보 생성부는, 시편 이미지에서 중심 영역의 주변 영역을 기준 영역으로 설정하고, 상기 중심 영역을 상기 기준 영역의 평균 밝기를 이용하여 가변 이진화하는 가변 이진화기 및 상기 가변 이진화기의 출력에서, 가변 이진화된 상기 기준 영역의 화소값 히스토그램이 기 설정된 문턱값 이하인 영역 을 상기 편석 영역으로서 결정하는 편석 영역 결정기를 포함 할 수 있다.In one embodiment, the segregation information generating unit may include a variable binarizer for setting a peripheral region of the central region as a reference region in the specimen image, and variably binarizing the center region using the average brightness of the reference region, As the segregation area, an area in which the histogram of the pixel value of the reference area, which is variable-binarized, is equal to or less than a preset threshold value at the output of the seismic area determining unit.
일 실시예에서, 상기 편석 정보 생성부는, 상기 편석 영역의 크기, 길이, 밝기 정보, 각도, 편석량 및 편석 비율 중 적어도 하나를 산출하여 상기 편석 분석 정보를 생성하는 정보 생성기를 더 포함 할 수 있다.
In one embodiment, the segregation information generation unit may further include an information generator that calculates at least one of the size, length, brightness information, angle, segregation amount, and segregation ratio of the segregation region to generate the segregation analysis information .
본 발명의 다른 일 기술적 측면은 편석 분석 방법을 제안한다. 상기 편석 분석 방법은, 복수의 시편을 포함하는 몰드 시편에 대한 촬상 이미지를 획득하는 단계, 상기 촬상 이미지에서 상기 복수의 시편에 대한 복수의 시편 이미지를 각각 추출하는 단계 및 복수의 시편 이미지 각각에서 편석 영역을 검출하고, 상기 편석 영역을 수치화하여 편석 분석 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Another technical aspect of the present invention proposes a segregation analysis method. Wherein the segregation analysis method comprises the steps of: obtaining a captured image for a mold specimen comprising a plurality of specimens; extracting a plurality of specimen images for each of the plurality of specimens in the captured image, Detecting the area, and generating the segregation analysis information by digitizing the segregation area.
일 실시예에서, 상기 촬상 이미지를 획득하는 단계는, 카메라 렌즈의 형상에 상응하는 중공을 가지는 링 조명을 이용하여, 상기 복수의 시편에 빛을 조사하는 단계를 포함 할 수 있다.In one embodiment, acquiring the sensed image can include irradiating light to the plurality of specimens using ring illumination with a hollow corresponding to the shape of the camera lens.
일 실시예에서, 상기 복수의 시편 이미지를 추출하는 단계는, 템플릿 이미지와 상기 촬상 이미지를 상관 계수 매칭하는 단계, 상관 계수 매칭된 결과에 대하여 이진화를 수행하는 단계 및 상기 이진화된 결과를 기반으로 상기 촬상 이미지로부터 상기 복수의 시편 이미지를 추출하는 단계를 포함 할 수 있다.In one embodiment, the extracting of the plurality of specimen images may include correlating coefficient matching of the template image and the sensed image, performing binarization on the correlation coefficient matched result, And extracting the plurality of specimen images from the captured image.
일 실시예에서, 상기 편석 분석 정보를 생성하는 단계는, 시편 이미지에서 중심 영역의 주변 영역을 기준 영역으로 설정하는 단계, 상기 중심 영역을 상기 기준 영역의 평균 밝기를 이용하여 가변 이진화하는 단계 및 가변 이진화의 결과에 대하여, 가변 이진화된 상기 기준 영역의 화소값 히스토그램이 기 설정된 문턱값 이하인 영역을 상기 편석 영역으로서 결정하는 단계를 포함 할 수 있다.In one embodiment, generating the segregation analysis information comprises: setting a peripheral region of the central region as a reference region in the specimen image; variable binarizing the center region using the average brightness of the reference region; Determining an area having the histogram of the pixel value of the reference area that is variable-binarized to be less than a predetermined threshold value as the segregation area with respect to the result of binarization.
일 실시예에서, 상기 편석 분석 정보를 생성하는 단계는, 상기 편석 영역의 크기, 길이, 밝기 정보, 각도, 편석량 및 편석 비율 중 적어도 하나를 산출하여 상기 편석 분석 정보를 생성하는 단계를 포함 할 수 있다.
In one embodiment, the generating of the segregation analysis information includes generating at least one of the size, length, brightness information, angle, segregation amount, and segregation ratio of the segregation region to generate the segregation analysis information .
상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
The solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. Various means for solving the problems of the present invention can be understood in detail with reference to specific embodiments of the following detailed description.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 복수의 시편 각각에 대하여 편석을 검출하고 그에 대한 편석 분석 정보를 제공함으로써, 시편의 검사나 품질 관리를 자동화함과 함께 정확한 분석을 제공할 수 있는 효과를 제공한다.According to one embodiment of the present invention, segregation is detected for each of a plurality of specimens and segregation analysis information is provided for each of the plurality of specimens, thereby providing an effect of automating inspection and quality control of a specimen and providing accurate analysis .
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 밝기의 평균값을 이용하여 가변 이진화를 기반으로 편석의 여부를 판단하므로, 조명 등의 변화에도 정확하게 편석을 판단할 수 있는 효과를 제공한다.
According to an embodiment of the present invention, segregation is determined based on variable binarization using an average value of brightness, thereby providing an effect of accurately determining a segregation even in a change in illumination or the like.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편석 분석 장치를 설명하는 블록 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 영상 획득부의 일 실시예를 설명하는 참고도이다.
도 3은 도 1에 도시된 시편 이미지 추출부의 일 실시예를 설명하는 블록 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 시편 이미지 추출부에 의하여 시편 이미지가 추출되는 것을 설명하는 참고도이다.
도 5는 도 1에 도시된 시편 이미지 추출부에 의하여 촬상 이미지의 보정이 이루어지는 것을 설명하는 참고도이다.
도 6은 도 1에 도시된 편석 정보 생성부의 일 실시예를 설명하는 블록 구성도이다.
도 7은 도 6에 도시된 편석 정보 생성부에 의하여 편석이 추출되는 것을 설명하는 참고도이다.
도 8은 도 6에 도시된 편석 정보 생성부에서 수행되는 편석 판정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 도 6에 도시된 가변 이진화기에 의한 가변 이진화를 설명하기 위한 참고 그래프다.
도 10은 서로 다른 밝기를 가지는 시편 이미지에 대하여 고정값 이진화를 한 결과를 도시하는 참고도이다.
도 11은 서로 다른 밝기를 가지는 시편 이미지에 대하여 가변 이진화를 한 결과를 도시하는 참고도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 편석 분석 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a block diagram illustrating a segregation analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a reference diagram illustrating an embodiment of the image acquisition unit shown in FIG.
3 is a block diagram for explaining an embodiment of the specimen image extracting unit shown in FIG.
FIG. 4 is a reference view for explaining that a specimen image is extracted by the specimen image extracting unit shown in FIG.
5 is a reference diagram for explaining that correction of an image is performed by the specimen image extracting unit shown in FIG.
FIG. 6 is a block diagram illustrating an embodiment of the segregation information generating unit shown in FIG. 1. FIG.
7 is a reference diagram for explaining that segregation information is extracted by the segregation information generation unit shown in Fig.
8 is a graph for explaining segregation determination performed in the segregation information generation unit shown in Fig.
FIG. 9 is a reference graph for explaining variable binarization by the variable binarizer shown in FIG.
10 is a reference diagram showing a result of fixed value binarization for a sample image having different brightnesses.
11 is a reference diagram showing a result of performing variable binarization on a specimen image having different brightnesses.
12 is a flowchart illustrating a method of analyzing segregation according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편석 분석 장치를 설명하는 블록 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a segregation analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 편석 분석 장치(100)는 영상 획득부(110), 시편 이미지 추출부(120) 및 편석 정보 생성부(130)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the
영상 획득부(110)는 복수의 시편을 포함하는 몰드 시편에 대한 촬상 이미지를 획득할 수 있다.The
시편 이미지 추출부(120)는 촬상 이미지에서 복수의 시편에 대한 복수의 시편 이미지를 각각 추출할 수 있다. The specimen
시편 이미지 추출부(120)는 추출된 복수의 시편 이미지를 넘버링하여 분류할 수 있다. The specimen
시편 이미지 추출부(120)는 상기 촬상 이미지가 회전되어 있으면, 이를 감지하여 정방향으로 보정할 수 있다. The specimen
편석 정보 생성부(130)는 복수의 시편 이미지 각각에서 편석 영역을 검출하고, 편석 영역을 수치화하여 편석 분석 정보를 생성할 수 있다.The segregation
편석 정보 생성부(130)는 시편 이미지의 중심 영역에서 편석 영역을 검출할 수 있다. 예컨대, 편석 정보 생성부(130)는 상기 중심 영역의 주변 영역의 평균 밝기를 이용하여 가변 이진화를 수행하여, 시편 이미지의 중심 영역에서 편석 영역을 검출할 수 있다.
The segregation
이하, 도 2 내지 도 11을 참조하여, 편석 분석 장치(100)의 다양한 실시예에 대하여 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, various embodiments of the
도 2는 도 1에 도시된 영상 획득부의 일 실시예를 설명하는 참고도이다.2 is a reference diagram illustrating an embodiment of the image acquisition unit shown in FIG.
도 2를 참조하면, 영상 획득부(110)는 카메라(210) 및 복수의 광원 소자를 포함하는 조명 장치(220)를 포함할 수 있다. 도시된 예에서 조명 장치(220)는 링 조명장치로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것이다. 따라서, 실시예에 따라 복수의 광원 소자를 포함하는 다양한 형태의 조명 장치로 변형 실시될 수 있다. Referring to FIG. 2, the
카메라(210)는 렌즈(211)를 포함하며, 복수의 시편을 포함하는 몰드 시편(10)를 촬영하여 촬상 이미지를 생성할 수 있다. The camera 210 includes a
일 실시예에서, 카메라(210)는 텔레센트릭 (Telecentric) 렌즈를 구비할 수 있다. 따라서, 일반 카메라의 촬영에서 유발되는 편석 크기 왜곡을 배제시킬 수 있다. In one embodiment, the camera 210 may comprise a telecentric lens. Therefore, it is possible to exclude segregation size distortion caused by photographing of a general camera.
조명 장치(220)는 복수의 광원 소자를 포함하는 링 형상의 조명 장치일 수 있으며, 카메라의 렌즈(211)의 형상에 상응하는 중공을 구비할 수 있다. 따라서, 도시된 예와 같이, 조명 장치가 위치하는 경우, 카메라의 주변에 복수의 광원 소자가 배치되므로, 몰드 시편에 대하여 균일하게 광을 조사할 수 있다.따라서, 밝기 변화를 최소화할 수 있으며, 시편 표면의 요철에 의한 노이즈 발생을 최소화 할 수 있다.The
일 실시예에서, 조명 장치(220)에 의하여 몰드 시편(10)에 조사된 광은, 횡축의 광 균일도(Uniformity) 및 종축의 광 균일도(Uniformity)가 96% 이상이며, 상기 횡축의 광 균일도와 상기 종축의 광 균일도의 차이가 2% 이내일 수 있다. 이하의 표 1은 이러한 일 실시예에 대한 균일도를 나타내는 도면이다.
In one embodiment, the light irradiated on the
표 1을 참조하면, 조명 장치(220)에 의하여 조사되는 광은 몰드 시편과의 거리가 110 mm 내지 300mm에서 횡축의 광 균일도 및 종축의 광 균일도가 모두 96% 이상이며, 두 축의 광 균일도는 2% 이내의 차이인 조건을 만족함을 알 수 있다.Referring to Table 1, the light irradiated by the
즉, 횡축 및 종축 각각에 대한 광 균일도 자체도 96% 이상의 수치를 가짐과 동시에 두 축의 상호 광 균일도 차이가 2% 이하인 조건을 만족하는 경우, 광 균일도 차이에 의하여 편석 이미지의 왜곡이 유발되지 않거나 또는 이하에서 설명할 편석 정보 생성부(130)의 연산에 의하여 상쇄될 수 있는 정도가 된다.
That is, when the optical uniformity of each of the transverse axis and the longitudinal axis is 96% or more, and the mutual light uniformity difference between the two axes is 2% or less, distortion of the segregation image is not caused by the difference in the light uniformity, It can be canceled by the operation of the segregation
도 3은 도 1에 도시된 시편 이미지 추출부의 일 실시예를 설명하는 블록 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 시편 이미지 추출부에 의하여 시편 이미지가 추출되는 것을 설명하는 참고도이다.FIG. 3 is a block diagram for explaining an embodiment of the specimen image extracting unit shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a reference view for explaining that a specimen image is extracted by the specimen image extracting unit shown in FIG.
도 3을 참조하면, 시편 이미지 추출부(120)는 매칭기(310), 이진화기(320) 및 이미지 추출기(330)를 포함할 수 있다. 3, the specimen
매칭기(310)는 템플릿 이미지와 촬상 이미지를 상관 계수 매칭할 수 있다. The
이진화기(320)는 매칭기(310)의 출력에 대하여 이진화를 수행할 수 있다. The
이미지 추출기(330)는 이진화기(320)의 출력을 기반으로 촬상 이미지로부터 복수의 시편 이미지를 추출할 수 있다.The
이미지 추출기(330)는 복수의 시편 이미지를 추출하면서, 각 시편 이미지에 대한 넘버링을 수행할 수 있다.The
도 4를 더 참조하면, 그림 (a)는 몰드 시편의 촬상 이미지를, 그림 (b)는 템플릿 이미지를 도시하고 있다. Referring to Fig. 4, FIG. 5 (a) shows a captured image of the mold specimen, and FIG. 5 (b) shows a template image.
그림 (c)는 매칭기(310)에 의하여 템플릿 이미지와 촬상 이미지가 상관 계수 매칭된 결과의 일 예를 도시하고 있다. 매칭기(310)의 상관 계수 매칭에 의하여, 촬상 이미지에서 템플릿 이미지와 가장 형태가 비슷한 지점이 검출됨을 알 수 있다. FIG. 3C shows an example of a result of correlation coefficient matching between the template image and the sensed image by the
그림 (d)는 이진화기(320)에 의하여 그림 (c)에 대한 이진화 된 결과의 일 예를 도시하고 있다. Figure (d) shows an example of the binarized result for the figure (c) by the
그림 (e)는 이미지 추출기(330)에 의하여 그림 (d)를 기반으로, 촬상 이미지로부터 복수의 시편 이미지를 추출한 일 예를 도시하고 있다.
(E) shows an example in which a plurality of sample images are extracted from the captured image based on the image (d) by the
도 5는 도 1에 도시된 시편 이미지 추출부에 의하여 촬상 이미지의 보정이 이루어지는 것을 설명하는 참고도이다.5 is a reference diagram for explaining that correction of an image is performed by the specimen image extracting unit shown in FIG.
작업자에 의하여 몰드 시편이 편석 분석 장치에 거치되는 경우, 몰드가 회전되는 경우 인식률이 낮아질 가는성이 있다. 따라서, 몰드가 회전되어 거치된 경우, 작업자에 의하여 몰드를 재 거치하도록 할 필요 없이 촬상 이미지를 회전 보정할 수 있다. When the mold specimen is mounted on the segregation analyzer by the operator, the recognition rate may be lowered when the mold is rotated. Therefore, when the mold is rotated and fixed, it is possible to correct the rotation of the captured image without requiring the operator to re-mount the mold.
즉, 시편 이미지 추출부(110)는 복수의 시편 이미지에 대하여 중심점을 검출하고, 복수의 중심점 중에서 최상위 라인에 속하는 복수의 점 중 적어도 일부를 이용하여 배열선(510)을 형성할 수 있다.That is, the specimen
시편 이미지 추출부(120)는 수평 방향으로 기 설정된 기준선(520)과, 배열선(510)의 각도 차이에 대응하여 촬상 이미지를 회전시킬 수 있다.
The specimen
도 6은 도 1에 도시된 편석 정보 생성부의 일 실시예를 설명하는 블록 구성도이다. FIG. 6 is a block diagram illustrating an embodiment of the segregation information generating unit shown in FIG. 1. FIG.
먼저, 도 6을 참조하면, 편석 정보 생성부(130)는 가변 이진화기(510) 및 편석 영역 결정기(520)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 편석 정보 생성부(130)는 정보 생성기(530)를 더 포함할 수 있다. 6, the segregation
가변 이진화기(510)는 시편 이미지에서 중심 영역의 주변 영역을 기준 영역으로 설정하고, 상기 중심 영역을 상기 기준 영역의 평균 밝기를 이용하여 가변 이진화할 수 있다. The
편석 영역 결정기(520)는 가변 이진화기(510)의 출력에서, 가변 이진화된 상기 기준 영역의 화소값 히스토그램이 기 설정된 문턱값 이하인 영역을 편석 영역으로서 결정할 수 있다.The
정보 생성기(530)는 편석 영역 결정기(520)에서 검출된 편석 영역의 크기, 길이, 밝기 정보, 각도, 편석량 및 편석 비율 중 적어도 하나를 산출하여 상기 편석 분석 정보를 생성할 수 있다.The
즉, 정보 생성기(530)는 편석의 정도를 단순한 등급으로 정량적인 수치 정보를 생성할 수 있다. 예컨대, 정보 생성기(530)는 편석 영역에 대해 영상처리기법을 이용하여 편석의 크기, 길이, 밝기의 정보, 편석량 등을 판단하여 이를 정량적인 데이터로서 수치화할 수 있다.
That is, the
도 7은 도 6에 도시된 편석 정보 생성부에 의하여 편석이 추출되는 것을 설명하는 참고도로서, 도 7을 더 참조하면, 그림 (a)는 시편 이미지의 일 예를 도시하고 있다. FIG. 7 is a reference view for explaining that the segregation information is extracted by the segregation information generation unit shown in FIG. 6. Referring to FIG. 7, FIG. 7 (a) shows an example of a specimen image.
그림 (b)를 참조하면, 가변 이진화기(510)는 시편 이미지에서 중심 영역(710)의 주변 영역(720)을 기준 영역으로 설정하고, 기준 영역(720)의 평균 밝기값을 기준으로 중심 영역(710)을 가변 이진화 할 수 있다. Referring to FIG. 5B, the
가변 이진화된 결과는 그림 (c)와 같으며, 편석 영역 결정기(520)는 일정 면적 이상의 면적을 가지는 영역(731)을 편석 영역으로서 결정할 수 있다. 즉, 편석 영역 결정기(520)는 가변 이진화된 결과에서 일정 미만의 크기의 이진화된 값(732)를 삭제하여 노이즈를 제거할 수 있다.
The result of the variable binarization is the same as shown in Fig. (C), and the
도 8은 도 6에 도시된 편석 정보 생성부에서 수행되는 편석 판정을 설명하기 위한 그래프이다.8 is a graph for explaining segregation determination performed in the segregation information generation unit shown in Fig.
상술한 바와 같이, 편석 영역 결정기(520)는 가변 이진화된 기준 영역의 화소값 히스토그램이 기 설정된 문턱값 이하인 영역을 편석 영역으로서 결정할 수 있다.As described above, the
도 8의 그래프는 가변 이진화된 기준 영역의 화소값(Gray level)과 히스토그램(Histogram)의 관계를 도시하고 있다.The graph of FIG. 8 shows the relationship between the pixel value (Gray level) of the variable binarized reference area and the histogram (histogram).
도시된 예에서는, 하위 2%를 문턱값으로 설정하여 화소값 히스토그램 중에서 문턱값인 하위 2%에 해당하는 영역을 편석 영역으로 결정함을 알 수 있다. 다만, 실시예에 따라, 문턱값으로서의 하위 % 수치는 변경 설정될 수도 있다.In the illustrated example, the lower 2% is set as the threshold value, and the region corresponding to the lower 2% threshold value of the pixel value histogram is determined as the segregation region. However, according to the embodiment, the lower% value as the threshold value may be changed and set.
이는 균일한 광을 조사하는 본 발명의 일 실시예에서, 영상에 대한 히스토그램에서 도시된 예와 유사하게 비교적 균등한 분포로 그레이 레벨이 나타남을 알 수 있다. 따라서, 하위 2% 이하의 어두운 영역에 해당하는 영역은 주변 영역의 평균에 대비하여 높은 어두운 값을 가지는 영역이며, 이는 편석의 영역에 해당한다.
It can be seen that in an embodiment of the present invention that illuminates uniform light, gray levels appear with relatively even distribution similar to the example shown in the histogram for the image. Therefore, the area corresponding to the dark area of the lower 2% or less corresponds to the area having a high dark value as compared with the average of the surrounding area, which corresponds to the segregation area.
도 9는 도 6에 도시된 가변 이진화기에 의한 가변 이진화를 설명하기 위한 참고 그래프로서, 도 9를 더 참조하여 가변 이진화에 대하여 설명하면, 가변 이진화는, 기준 영역(720)의 평균 밝기값이 변동됨에 따라 이진화의 기준이 가변되는 것을 의미한다. FIG. 9 is a reference graph for explaining variable binarization by the variable binarizer shown in FIG. 6. Referring to FIG. 9, the variable binarization will be described. In the variable binarization, the average brightness value of the
즉, 종래에 적용되는 고정값 이진화는 기 설정된 기준값을 기준으로 중심 영역의 영상 밝기를 적용하여 이진화를 수행하나, 가변 이진화기(510)는 기준 영역의 평균 밝기 값을 기준으로 중심 영역에 대하여 이진화를 수행하므로, 시편 이미지에 따라 전체적으로 다른 밝기를 가지는 경우에도 정확하게 이진화를 수행할 수 있다.
That is, in the conventional fixed value binarization, binarization is performed by applying the image brightness of the center region on the basis of a predetermined reference value, but the
도 10은 서로 다른 밝기를 가지는 동일한 시편에 대한 시편 이미지에 대하여 고정값 이진화를 한 결과를 도시하고 있고, 도 11은 서로 다른 밝기를 가지는 동일한 시편에 대한 시편 이미지에 대하여 본 발명에 따라 가변 이진화를 한 결과를 도시하는 참고도이다.FIG. 10 shows a result of fixed value binarization for a specimen image of different brightness, and FIG. 11 shows a result of a variable binarization according to the present invention for a specimen image of the same specimen having different brightness. And is a reference diagram showing one result.
도 10에서는 고정값 이진화를 이용하므로, 그림 (a)에서는 편석이 아닌 영역도 편석으로 검출되고 그림 (b)에서는 편석이 검출되지 않음을 알 수 있다. Since the fixed value binarization is used in FIG. 10, the region other than the segregation is also detected as the segregation in FIG. (A), and the segregation is not detected in the region (b).
한편 본 발명에 따른 도 11에서는 가변 이진화를 이용하므로, 그림 (a) 및 그림 (b)의 밝기가 서로 다른 경우에도 동일하게 편석을 검출함을 알 수 있다.
In FIG. 11 according to the present invention, since the variable binarization is used, it can be seen that the segregation is detected in the same manner even when the brightness of FIGS. (A) and (b) is different.
이상에서는 도 1 내지 도 11을 참조하여, 편석 분석 장치의 다양한 실시예에 대하여 설명하였다. Various embodiments of the segregation analysis apparatus have been described above with reference to Figs. 1 to 11. Fig.
이하에서는 도 12를 참조하여 편석 분석 방법의 다양한 실시예에 대하여 설명한다. 다만, 이하에서 설명할 편석 분석 방법은 도 1 내지 도 11을 참조하여 기 설명한 편석 분석 장치에 대한 설명 내용을 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있다.
Hereinafter, various embodiments of the segregation analysis method will be described with reference to FIG. However, the segregation analysis method described below can be more easily understood with reference to the description of the segregation analysis apparatus described with reference to Figs. 1 to 11. [
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 편석 분석 방법을 설명하는 순서도이다.12 is a flowchart illustrating a method of analyzing segregation according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 편석 분석 장치는 복수의 시편을 포함하는 몰드 시편에 대한 촬상 이미지를 획득할 수 있다(S1210).Referring to FIG. 12, the segregation analysis apparatus can acquire a sensed image of a mold specimen including a plurality of specimens (S1210).
편석 분석 장치는 촬상 이미지에서 상기 복수의 시편에 대한 복수의 시편 이미지를 각각 추출할 수 있다(S1220).The segregation analysis apparatus can extract a plurality of specimen images for the plurality of specimens from the sensed image (S1220).
편석 분석 장치는 복수의 시편 이미지 각각에서 편석 영역을 검출하고(S1230), 상기 편석 영역을 수치화하여 편석 분석 정보를 생성할 수 있다(S1240).The segregation analysis apparatus detects segregation areas in each of the plurality of specimen images (S1230), and generates segregation analysis information by digitizing the segregation areas (S1240).
단계 S1210에 대한 일 실시예에서, 편석 분석 장치는, 카메라 렌즈의 형상에 상응하는 중공을 가지는 링 조명을 이용하여, 상기 복수의 시편에 빛을 조사할 수 있다.In one embodiment of the step S1210, the segregation analysis apparatus can irradiate the plurality of specimens with light using a ring illumination having a hollow corresponding to the shape of the camera lens.
단계 S1220에 대한 일 실시예에서, 편석 분석 장치는, 템플릿 이미지와 상기 촬상 이미지를 상관 계수 매칭하고, 상관 계수 매칭된 결과에 대하여 이진화를 수행할 수 있다. 이후, 상기 이진화된 결과를 기반으로 상기 촬상 이미지로부터 상기 복수의 시편 이미지를 추출 할 수 있다.In one embodiment of step S1220, the segregation analysis apparatus may correlate-match the template image and the sensed image, and perform a binarization on the correlation-matched result. Thereafter, the plurality of specimen images may be extracted from the sensed image based on the binarized result.
단계 S1230에 대한 일 실시예에서, 편석 분석 장치는, 시편 이미지에서 중심 영역의 주변 영역을 기준 영역으로 설정하고, 상기 중심 영역을 상기 기준 영역의 평균 밝기를 이용하여 가변 이진화할 수 있다. 이후, 가변 이진화된 결과값에 대하여 가변 이진화된 상기 기준 영역의 화소값 히스토그램이 기 설정된 문턱값 이하인 영역을 상기 편석 영역으로서 결정 할 수 있다.In one embodiment of the step S1230, the segregation analysis apparatus may set the peripheral region of the central region as a reference region in the specimen image, and variably binarize the central region using the average brightness of the reference region. Thereafter, an area in which the histogram of the pixel value of the reference area that is variable-binarized with respect to the variable binarized result value is equal to or less than a predetermined threshold value can be determined as the segregation area.
단계 S1240에 대한 일 실시예에서, 편석 분석 장치는, 상기 편석 영역의 크기, 길이, 밝기 정보, 각도, 편석량 및 편석 비율 중 적어도 하나를 산출하여 상기 편석 분석 정보를 생성 할 수 있다.
In one embodiment of the step S1240, the segregation analysis apparatus may generate the segregation analysis information by calculating at least one of the size, length, brightness information, angle, segregation amount, and segregation ratio of the segregation region.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100 : 편석 분석 장치
110 : 영상 획득부 120 : 시편 이미지 추출부
130 : 편석 정보 생성부
210 : 카메라 211 : 렌즈
220 : 조명 장치
310 : 매칭기 320 : 이진화기
330 : 이미지 추출기
510 : 가변 이진화기 520 : 편석 영역 결정기
530 : 정보 생성기100: Segregation analyzer
110: image acquiring unit 120: specimen image extracting unit
130: Segregation information generating section
210: camera 211: lens
220: Lighting device
310: matching machine 320: binarizer
330: image extractor
510: variable binarizer 520: segregation region determiner
530: Information generator
Claims (10)
상기 촬상 이미지에서 상기 복수의 시편에 대한 복수의 시편 이미지를 각각 추출하고, 상기 복수의 시편 이미지에 대하여 중심점을 검출하고 최상위 라인에 속하는 중심점을 이용하여 배열선을 형성하고, 상기 배열선을 이용하여 상기 촬상 이미지를 회전하는 시편 이미지 추출부; 및
복수의 시편 이미지 각각에서 중심 영역의 주변 영역을 기준 영역으로 설정하고, 상기 중심 영역을 상기 기준 영역의 평균 밝기를 이용하여 가변 이진화를 수행하여 편석 영역을 검출하고, 상기 편석 영역을 수치화하여 편석 분석 정보를 생성하는 편석 정보 생성부;
를 포함하는 편석 분석 장치.
An image acquiring unit acquiring a sensed image of a mold specimen including a plurality of specimens;
A plurality of specimen images for each of the plurality of specimens are extracted from the captured image, a center point is detected for the plurality of specimen images, an array line is formed using center points belonging to the highest level line, A specimen image extracting unit for rotating the sensed image; And
The method comprising: setting a peripheral region of a center region as a reference region in each of a plurality of specimen images; performing variable binarization using the average brightness of the reference region to detect a segregation region; A segregation information generating unit for generating information;
And a seismic analysis device.
카메라; 및
복수의 광원 소자를 포함하고, 상기 카메라의 렌즈의 형상에 상응하는 중공을 가지는 조명 장치;
을 포함하는 편석 분석 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the image obtaining unit
camera; And
An illumination device including a plurality of light source elements and having a cavity corresponding to a shape of a lens of the camera;
And a seismic analysis device.
템플릿 이미지와 상기 촬상 이미지를 상관 계수 매칭하는 매칭기;
상기 매칭기의 출력에 대하여 이진화를 수행하는 이진화기; 및
상기 이진화기의 출력을 기반으로 상기 촬상 이미지로부터 상기 복수의 시편 이미지를 추출하는 이미지 추출기;
를 포함하는 편석 분석 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the specimen image extracting unit
A matching unit for performing correlation coefficient matching between the template image and the sensed image;
A binarizer for binarizing the output of the matching unit; And
An image extractor for extracting the plurality of specimen images from the captured image based on an output of the binarizer;
And a seismic analysis device.
시편 이미지에서 중심 영역의 주변 영역을 기준 영역으로 설정하고, 상기 중심 영역을 상기 기준 영역의 평균 밝기를 이용하여 가변 이진화하는 가변 이진화기; 및
가변 이진화된 상기 기준 영역의 화소값 히스토그램이 기 설정된 문턱값 이하인 영역 을 상기 편석 영역으로서 결정하는 편석 영역 결정기;
를 포함하는 편석 분석 장치.
The apparatus according to claim 1, wherein the segregation information generating unit
A variable binarizer for setting a peripheral region of a center region as a reference region in the specimen image and variably binarizing the center region using an average brightness of the reference region; And
A segregation area determiner for determining, as the segregation area, an area whose histogram of the pixel value of the reference area is variable and binarized to be less than a preset threshold value;
And a seismic analysis device.
상기 편석 영역의 크기, 길이, 밝기 정보, 각도, 편석량 및 편석 비율 중 적어도 하나를 산출하여 상기 편석 분석 정보를 생성하는 정보 생성기;
를 더 포함하는 편석 분석 장치.
The apparatus according to claim 1, wherein the segregation information generating unit
An information generator for calculating at least one of size, length, brightness information, angle, segregation amount, and segregation ratio of the segregation region to generate the segregation analysis information;
Further comprising:
상기 촬상 이미지에서 상기 복수의 시편에 대한 복수의 시편 이미지를 각각 추출하고, 상기 복수의 시편 이미지에 대하여 중심점을 검출하고 최상위 라인에 속하는 중심점을 이용하여 배열선을 형성하고, 상기 배열선을 이용하여 상기 촬상 이미지를 회전하는 단계; 및
복수의 시편 이미지 각각에서 중심 영역의 주변 영역을 기준 영역으로 설정하고, 상기 중심 영역을 상기 기준 영역의 평균 밝기를 이용하여 가변 이진화를 수행하여 편석 영역을 검출하고, 상기 편석 영역을 수치화하여 편석 분석 정보를 생성하는 단계;
를 포함하는 편석 분석 방법.
Obtaining an image of an image of a mold specimen including a plurality of specimens;
A plurality of specimen images for each of the plurality of specimens are extracted from the captured image, a center point is detected for the plurality of specimen images, an array line is formed using center points belonging to the highest level line, Rotating the captured image; And
The method comprising: setting a peripheral region of a center region as a reference region in each of a plurality of specimen images; performing variable binarization using the average brightness of the reference region to detect a segregation region; Generating information;
≪ / RTI >
횡축의 광 균일도 및 종축의 광 균일도가 96% 이상이며, 상기 횡축의 광 균일도와 상기 종축의 광 균일도의 차이가 2% 이내인 광을 조사하는 단계;
를 포함하는 편석 분석 방법.
7. The method of claim 6, wherein obtaining the captured image comprises:
Irradiating light having a light uniformity of the horizontal axis and a light uniformity of the vertical axis of 96% or more and a difference between the light uniformity of the horizontal axis and the light uniformity of the vertical axis within 2%;
≪ / RTI >
템플릿 이미지와 상기 촬상 이미지를 상관 계수 매칭하는 단계;
상관 계수 매칭된 결과에 대하여 이진화를 수행하는 단계; 및
상기 이진화된 결과를 기반으로 상기 촬상 이미지로부터 상기 복수의 시편 이미지를 추출하는 단계;
를 포함하는 편석 분석 방법.
7. The method of claim 6, wherein extracting the plurality of specimen images comprises:
Correlating the template image with the sensed image;
Performing a binarization on the correlation coefficient matched result; And
Extracting the plurality of sample images from the captured image based on the binarized result;
≪ / RTI >
시편 이미지에서 중심 영역의 주변 영역을 기준 영역으로 설정하는 단계;
상기 중심 영역을 상기 기준 영역의 평균 밝기를 이용하여 가변 이진화하는 단계; 및
가변 이진화의 결과에 대하여, 가변 이진화된 상기 기준 영역의 화소값 히스토그램이 기 설정된 문턱값 이하인 영역을 상기 편석 영역으로서 결정하는 단계;
를 포함하는 편석 분석 방법.
7. The method of claim 6, wherein generating the segregation analysis information comprises:
Setting a peripheral region of the center region as a reference region in the specimen image;
Variable-binarizing the center region using an average brightness of the reference region; And
Determining, as the segregation area, an area in which the histogram of the pixel value of the reference area, which is variable-binarized, is less than or equal to a predetermined threshold value with respect to the result of the variable binarization;
≪ / RTI >
상기 편석 영역의 크기, 길이, 밝기 정보, 각도, 편석량 및 편석 비율 중 적어도 하나를 산출하여 상기 편석 분석 정보를 생성하는 단계;
를 포함하는 편석 분석 방법.
7. The method of claim 6, wherein generating the segregation analysis information comprises:
Calculating at least one of the size, length, brightness information, angle, segregation amount, and segregation ratio of the segregation region to generate the segregation analysis information;
≪ / RTI >
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Legal Events
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AMND | Amendment | ||
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