KR101964214B1 - 손실된 멀티 광원 추적이 가능한 렌즈 미터의 측정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 렌즈 미터를 통하여 렌즈 측정시 렌즈의 손상 또는 렌즈 이미지 센서 오염에 의해 측정되는 멀티 광원 중 일부 광원이 손실되는 경우 손실된 광원의 좌표를 추적하여 측정값을 획득할 수 있도록 하는 손실된 멀티 광원 추적이 가능한 렌즈 미터의 측정 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 손실된 멀티 광원 추적이 가능한 렌즈 미터의 측정 방법은 광원에서 발광되는 빛이 렌즈를 투과한 후 패턴판에 형성된 다수의 핀홀을 통과하여 이미지 센서에 멀티 광원으로 투영되고, 이미지 센서에 투영되는 멀티 광원을 영상처리부에서 분석하여 측정값을 산출하는 렌즈 미터의 측정 방법에 있어서, 상기 영상처리부에서 이미지 센서를 통하여 획득된 멀티 영상의 각 열, 행에서 광원의 유효성의 판단하여, 광원의 손실이 발생하였는지 파악하는 단계와; 광원의 손실이 발생하는 경우, 유효한 광원들로부터 추세 방정식을 산출하고, 산출된 추세 방정식을 이용하여 손실된 광원의 좌표를 산출하는 단계와; 상기 산출된 손실된 광원의 좌표를 포함하는 멀티 광원의 좌표에 대한 측정값을 획득하는 단계;를 포함하여 이루어져, 렌즈 손상 또는 이물질로 인해 광원이 손실되는 경우 정상적인 주변 광원 좌표의 패턴을 이용하여 손실된 부분을 추적하고 획득할 수 있도록 제공한다.
본 발명에 따른 손실된 멀티 광원 추적이 가능한 렌즈 미터의 측정 방법은 광원에서 발광되는 빛이 렌즈를 투과한 후 패턴판에 형성된 다수의 핀홀을 통과하여 이미지 센서에 멀티 광원으로 투영되고, 이미지 센서에 투영되는 멀티 광원을 영상처리부에서 분석하여 측정값을 산출하는 렌즈 미터의 측정 방법에 있어서, 상기 영상처리부에서 이미지 센서를 통하여 획득된 멀티 영상의 각 열, 행에서 광원의 유효성의 판단하여, 광원의 손실이 발생하였는지 파악하는 단계와; 광원의 손실이 발생하는 경우, 유효한 광원들로부터 추세 방정식을 산출하고, 산출된 추세 방정식을 이용하여 손실된 광원의 좌표를 산출하는 단계와; 상기 산출된 손실된 광원의 좌표를 포함하는 멀티 광원의 좌표에 대한 측정값을 획득하는 단계;를 포함하여 이루어져, 렌즈 손상 또는 이물질로 인해 광원이 손실되는 경우 정상적인 주변 광원 좌표의 패턴을 이용하여 손실된 부분을 추적하고 획득할 수 있도록 제공한다.
Description
본 발명은 렌즈 미터의 측정 방법에 관한 것으로, 특히 렌즈 미터를 통하여 렌즈 측정시 렌즈의 손상 또는 렌즈 이미지 센서 오염에 의해 측정되는 멀티 광원 중 일부 광원이 손실되는 경우 손실된 광원의 좌표를 추적하여 측정값을 획득할 수 있도록 하는 손실된 멀티 광원 추적이 가능한 렌즈 미터의 측정 방법에 관한 것이다.
렌즈 미터(Lens Meter)는 렌즈의 광학적 특성을 측정하는 광학 기기로서, 종래 수동으로 렌즈를 측정하던 방식에 벗어나 근래에는 자동으로 렌즈를 측정하는 자동식 렌즈 미터가 주로 이용되고 있다.
자동식 렌즈 미터는 광원에서 방출되어 측정 대상 렌즈를 투과하는 영상을 이미지 센서를 통하여 획득하고 분석하여 렌즈의 굴절력, 난시력, 난시축, 프리즘, 누진력 등의 광학적 특성을 측정하게 된다.
이러한 자동식 렌즈 미터를 이용하여 렌즈의 광학적 특성을 측정하는 경우, 렌즈 미터의 이미지 센서는 렌즈를 투과하는 영상을 멀티 광원으로 획득하게 된다. 이때 렌즈가 손상되거나 이미지 센서가 오염된 경우, 해당 부위의 광원이 정상적으로 획득되고 않고 손실되게 되는데, 이렇게 멀티 광원 중에 일부 광원이 손실되게 되면 렌즈 미터는 측정값을 에러로 표시하게 된다.
근래에는 멀티 광원 중 일부 광원이 손실되는 경우, 손실되지 않는 광원의 이동량을 분석하여 손실된 광원의 이동량을 산출하고, 산출된 이동량으로 손실된 광원의 좌표를 예상하는 측정 알고리즘이 적용되기도 하고 있다.
하지만, 이러한 손실되지 않은 광원의 이동량으로 손실된 광원을 유추하는 방법은 굴절률만 갖는 렌즈에서는 큰 문제가 없지만, 난시가 있는 렌즈인 경우에는 오차가 발생하는 문제점이 있다. 즉, 난시가 있는 렌즈는 각도에 따라서 이동량이 다르기 때문에 손실되지 않는 광원 이동량으로 손실되는 광원을 이동량을 산출하여 좌표를 보정하기에는 그 정확도가 떨어지는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 다초점 렌즈인 경우에는 렌즈 마킹 부분이 있는데, 이러한 렌즈 마킹으로 인해 광원 손실 유추 작업을 할 경우에 원용부, 근용부를 정확하게 찾을 수 없어 손실된 광원의 보정이 정확하게 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 종래 렌즈 미터의 측정 오차 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 렌즈 손상 또는 이물질로 인해 손실된 광원을 정상적인 주변 광원 좌표의 패턴을 이용하여 추적함으로써 렌즈 미터의 정확한 측정이 이루어질 수 있도록 하는 손실된 멀티 광원 추적이 가능한 렌즈 미터의 측정 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 손실된 멀티 광원 추적이 가능한 렌즈 미터의 측정 방법은 광원에서 발광되는 빛이 렌즈를 투과한 후 패턴판에 형성된 다수의 핀홀을 통과하여 이미지 센서에 멀티 광원으로 투영되고, 이미지 센서에 투영되는 멀티 광원을 영상처리부에서 분석하여 측정값을 산출하는 렌즈 미터의 측정 방법에 있어서, 상기 영상처리부에서 이미지 센서를 통하여 획득된 멀티 영상의 각 열, 행에서 광원의 유효성의 판단하여, 광원의 손실이 발생하였는지 파악하는 단계와; 광원의 손실이 발생하는 경우, 유효한 광원들로부터 추세 방정식을 산출하고, 산출된 추세 방정식을 이용하여 손실된 광원의 좌표를 산출하는 단계와; 상기 산출된 손실된 광원의 좌표를 포함하는 멀티 광원의 좌표에 대한 측정값을 획득하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
여기에서, 상기 광원의 손실이 발생하는지를 파악하는 단계는, 영상처리부에서 이미지 센서를 통하여 획득되는 멀티 광원의 중심부를 산출하는 단계와; 상기 산출된 중심부에 위치한 광원을 기준으로 3×3 광원, 5×5 광원, 7×7 광원, 9×9 광원 중 어느 하나의 광원 배열을 선택하여, 각 광원의 유효성을 판단하는 단계와; 상기 유효성이 인정된 광원의 열이나 행에서 1차 또는 2차 방정식을 산출하는 단계와; 상기 산출된 1차 또는 2차 방정식을 통하여 멀티 광원의 전체 좌표를 획득하고, 획득된 좌표를 검사하여 멀티 광원을 검출한 후, 검출된 광원의 유효성을 판단하는 단계;를 포함한다.
상기 멀티 광원의 중심부를 산출하는 단계에서, 멀티 광원의 각 열과 행에서 유효한 빛의 픽셀 값으로 미리 설정된 기준 값보다 큰 픽셀 좌표를 찾아, 이들의 평균 위치를 구함으로써 멀티 광원 전체에 대한 중심부를 산출하게 된다.
또한, 상기 각 광원의 유효성을 판단하는 단계에서, 선택된 광원의 중심점을 산출한 후, 광원의 중심점으로부터 광원의 좌우, 상하, 대각선 길이가 모두 동일하고, 광원의 유효한 픽셀 수가 유효 기준이 되는 픽셀 수 이상인 경우, 해당 광원은 유효한 것으로 판단하게 된다.
한편, 상기 선택된 광원의 중심점은, 선택된 광원을 포함하는 사각형의 CLIP 박스를 설정한 후, 상기 설정된 CLIP 박스를 픽셀 단위로 검사하여 이들의 평균 위치를 구함으로써 CLIP 박스의 중심점에 해당하는 광원의 중심점을 산출하게 된다.
또한, 상기 광원 배열의 선택은, 3×3 광원을 선택한 후 유효성이 인정된 광원의 열이나 행에서 1차 또는 2차 방정식을 산출할 수 없는 경우 5×5 광원을 선택하고, 선택된 5×5 광원에서 유효성이 인정된 광원의 열이나 행에서 1차 또는 2차 방정식을 산출할 수 없는 경우 7×7 광원을 선택하며, 선택된 7×7 광원에서 유효성이 인정된 광원의 열이나 행에서 1차 또는 2차 방정식을 산출할 수 없는 경우 9×9 광원을 선택하는 과정을 통하여 선택되는 것이 바람직하다.
뿐만 아니라, 상기 광원 배열의 선택은 멀티 광원의 각 행, 각 열의 간격이 비선형적으로 변화하는 다초점 렌즈의 경우, 7×7 광원을 선택한 후 유효성이 인정된 광원의 열이나 행에서 2차 방정식을 산출할 수 없는 경우 9×9 광원을 선택하고, 선택된 9×9 광원에서 유효성이 인정된 광원의 열이나 행에서 2차 방정식을 산출할 수 없는 경우, 9×9 보다 더 넓은 범위의 홀수 광원 배열을 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 렌즈 손상 또는 이물질로 인해 광원이 손실되는 경우 정상적인 주변 광원 좌표의 패턴을 이용하여 손실된 부분을 탐색하고 보정함으로써 렌즈 미터의 정확한 측정값을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 렌즈 미터의 광학계 구성을 나타낸 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 다수의 핀홀이 형성된 패턴판의 일례,
도 3은 본 발명에 따른 영상처리부를 통하여 손실된 광원을 추적하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 4는 본 발명에 따른 이미지 센서를 통하여 획득되는 멀티 광원의 일례,
도 5는 본 발명에 따른 중심부 광원에 대한 CLIP 박스 및 중심점 일례,
도 6은 본 발명에 따른 멀티 영상에서 선택된 3×3 광원 일례.
도 7은 본 발명에 따라 선택된 3×3 광원에 대한 CLIP 박스 및 중심점 일례,
도 8은 본 발명에 따른 유효한 3×3 광원을 통하여 각 열의 1차 방정식이 산출되는 일례,
도 9는 본 발명에 따라 3×3 광원 배열을 확장하여 5×5 광원 또는 7×7 광원을 선택하여 광원의 유효성을 판단하는 일례,
도 10과 도 11은 발명에 따른 엑셀에서 제공하는 추세 방정식을 이용하여 누락된 좌표를 찾는 도표 일례,
도 12는 다초점 렌즈의 원용부와 근용부 표시 일례,
도 13은 종래 다초점 렌즈의 누진 마킹으로 인해 광원이 손실된 일례,
도 14는 본 발명에 따라 손실된 광원의 좌표를 산출하여 측정값을 표시한 일례를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 다수의 핀홀이 형성된 패턴판의 일례,
도 3은 본 발명에 따른 영상처리부를 통하여 손실된 광원을 추적하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 4는 본 발명에 따른 이미지 센서를 통하여 획득되는 멀티 광원의 일례,
도 5는 본 발명에 따른 중심부 광원에 대한 CLIP 박스 및 중심점 일례,
도 6은 본 발명에 따른 멀티 영상에서 선택된 3×3 광원 일례.
도 7은 본 발명에 따라 선택된 3×3 광원에 대한 CLIP 박스 및 중심점 일례,
도 8은 본 발명에 따른 유효한 3×3 광원을 통하여 각 열의 1차 방정식이 산출되는 일례,
도 9는 본 발명에 따라 3×3 광원 배열을 확장하여 5×5 광원 또는 7×7 광원을 선택하여 광원의 유효성을 판단하는 일례,
도 10과 도 11은 발명에 따른 엑셀에서 제공하는 추세 방정식을 이용하여 누락된 좌표를 찾는 도표 일례,
도 12는 다초점 렌즈의 원용부와 근용부 표시 일례,
도 13은 종래 다초점 렌즈의 누진 마킹으로 인해 광원이 손실된 일례,
도 14는 본 발명에 따라 손실된 광원의 좌표를 산출하여 측정값을 표시한 일례를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 미터의 광학계 구성을 나타낸 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈 미터의 광학계는 측정 광원(10)과, 빛이 통과하는 핀홀(21)이 형성된 핀홀판(20)과, 상기 핀홀판(20)의 핀홀(21)을 통과하는 빛을 평행하게 시준화시키는 콜리메이팅 렌즈(30)와, 상기 콜리메이팅 렌즈(30)의 하부에 위치하여 피측정 렌즈(TL)를 거치하는 거치대(40)와, 상기 거치대(40)의 하부에 위치하는 복수의 핀홀(51)이 형성된 패턴판(50)과, 상기 패턴판(50)의 하부에 위치하여 패턴판(50)의 핀홀(51)을 통과하는 빛을 수신하여 멀티 광원을 획득하는 이미지 센서(60)와, 상기 이미지 센서(60)를 통하여 획득되는 멀티 광원을 분석하여 렌즈의 측정값을 산출하는 영상처리부(70)를 포함하여 이루어진다.
상기 측정 광원(10)으로부터 방출되는 빛은 핀홀판(20)의 핀홀(21)을 통과한 후 콜리메이팅 렌즈(30)에 의해 평행광으로 변환되며, 평행광으로 전환된 빛은 거치대(40)에 거치된 렌즈(TL)를 통과한 후 패턴판(50)에 형성된 다수의 핀홀(51)을 통과하여 이미지 센서(60)에 의해 수신된다.
도 2는 다수의 핀홀이 형성된 패턴판의 일례를 나타낸 것으로, 패턴판(50)에는 중앙을 기준으로 상하좌우로 일정 간격으로 복수의 핀홀(51)이 형성되어 있다.
따라서, 이미지 센서(60)에 의해 수신되는 빛은 패턴판(50)에 형성된 다수의 핀홀(51)을 통과하여 생성되는 멀티 광원이 되며, 이 이미지 센서(60)에 의해 수신된 멀티 광원은 영상처리부(70)로 전송된다. 상기 영상처리부(70)는 이미지 센서(60)를 통하여 수신된 멀티 광원을 분석하여 광원의 손실 여부를 판단하고, 멀티 광원 중 손실된 광원이 존재하는 경우 주변의 광원을 이용하여 손실된 광원의 위치를 추적하여 측정값을 산출하게 된다.
이하에서는, 상기 영상처리부(70)를 통하여 손실된 광원을 보정 처리하는 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 영상처리부를 통하여 손실된 광원을 보정 처리하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단계 S100 : 먼저, 이미지 센서(60)는 렌즈(TL)를 투과한 후 복수의 핀홀(51)이 형성된 패턴판(50)을 통과하는 빛을 통하여 멀티 광원을 획득하게 되며, 이미지 센서(60)를 통하여 획득되는 멀티 광원은 영상처리부(70)로 전송된다.
단계 S110 : 이미지 센서(60)로부터 멀티 광원을 전송받은 영상처리부(70)는 먼저 멀티 광원 전체에 대한 중심부를 추출하게 된다. 도 4는 이미지 센서를 통하여 획득되는 멀티 광원의 일례를 나타낸 것으로, 영상처리부(70)는 획득된 멀티 광원의 각 열과 행에서 유효한 빛의 픽셀 값으로 미리 설정된 기준 Threshold 값(이하, "기준 값"으로 명칭한다)보다 큰 픽셀 좌표를 찾아, 이들의 평균 위치를 구함으로써 멀티 광원 전체에 대한 중심부를 산출하게 된다. 본 발명에서 하나의 광원은 x, y의 20∼30 픽셀을 포함하게 되는데, 영상처리부(70)는 멀티 광원의 전체에 대한 중심부를 찾기 위해 x, y의 5 픽셀 단위로 기준 값과 비교하여 빛의 유무를 판단하게 된다. 다음의 수학식 1은 멀티 광원의 중심부(CX, CY)를 산출하는 수식을 나타낸 것이다.
단계 S120 : 상기 과정을 통하여 멀티 광원의 중심부를 산출한 후, 영상처리부(70)는 중심부에 위치한 광원 또는 중심부에 가장 근접한 광원(이하, "중심부 광원"으로 명칭한다)을 중심으로 근접한 광원, 즉 3×3 광원을 선택하고, 각 광원의 중심점을 산출하여 유효성 여부를 판단하게 된다.
상기 산출된 멀티 광원의 중심부에는 광원이 존재하지 않을 수도 있기 때문에, 영상처리부(70)는 먼저 중심부를 기준으로 x, y 1픽셀 단위로 좌우, 상하, 대각선으로 스캔하여 기준 값보다 큰 빛이 존재하는지 검사를 수행하게 된다. 기준 값보다 큰 빛이 존재하고, 이 빛이 설정된 픽셀 수 이상으로 연속적으로 인식되어 빛들의 영역이 인식되면 이는 곧 중심부에 해당하는 중심부 광원을 의미하게 되는데, 영상처리부(70)는 인식된 광원의 영역을 충분히 포함할 수 있도록 CLIP 박스를 선택하고, 이 CLIP 박스에 대해 x,y 1픽셀 단위로 검사를 수행하여 중심부 광원의 중심점을 산출하게 된다. 이러한 중심부 광원의 중심점 산출은 상기 수학식 1과 동일한 방식으로 진행된다. 도 5는 이러한 중심부 광원에 대한 CLIP 박스 및 중심점 일례를 표시한 것으로, 본 발명의 실시예에서 상기 CLIP 박스는 중심부 광원을 충분히 포함할 수 있도록 광원보다 2∼5 픽셀 큰 정사각형으로 선택된다.
상기 방식으로 중심부에 해당하는 광원에 대한 중심점이 산출되면, 산출된 중심점을 기준으로 좌우, 상하, 대각선으로 스캔하여, 중심부 광원을 중심으로 주변의 3×3 광원을 찾게 된다. 3×3 광원을 찾기 위해 중심부 광원의 중심점을 중심으로 좌우, 상하, 대각선으로 스캔하는 과정에서, 기준 값보다 큰 빛이 존재하고, 이 빛이 연속적으로 존재하여 빛들의 영역으로 인식되면, 중심부 광원의 중심점을 산출하는 과정과 동일하게 인식된 광원의 영역을 충분히 포함할 수 있도록 CLIP 박스를 선택하고, 이 CLIP 박스에 대해 x, y 1픽셀 단위로 검사를 수행하여 해당 광원의 중심점을 산출하게 된다. 도 6은 멀티 영상에서 선택된 3×3 광원을 나타낸 것이고, 도 7은 선택된 3×3 광원에 대한 CLIP 박스 및 중심점 일례를 표시한 것이다.
상기 과정을 통하여 3×3 광원의 각 중심점이 산출되면, 해당 광원이 유효한진 손실된 광원인지를 판단하게 된다. 광원의 유효성은 다음의 2가지 기준을 만족하는 경우 유효한 것으로 판단하고, 2가지 기준 중 어느 한 가지 기준을 만족하지 못하는 경우 손실된 광원으로 판단하게 된다.
(1) 각 광원의 중심점에서 좌우, 상하, 대각선 길이가 모두 동일한 경우
즉, 영상처리부(70)는 각 광원이 광원의 중심점에서 좌우, 상하, 대각선 길이가 모두 동일한지를 검사하게 되는데, 각 광원의 중심점(Cen_X)에서 좌측 1 픽셀(PX) 단위로 빛의 기준 값보다 작은 값이 나올 때까지 이동한다. 기준 값보다 작은 값이 나오는 경우 X_Left_Pos = X_pos로 칭하고, Left_Len = Cen_X - X_Left_Pos 식을 통해 좌측 길이를 산출한다. 우측, 상하, 대각선 길이 또한 상기 방법과 동일한 방법으로 산출한다. 이렇게 산출된 길이 값이 모두 동일한 경우, 즉 Right_Len = Left_Len = Up_Len = Down_Len = 45_Len를 만족하는 경우 해당 광원은 손실되지 않은 광원으로 판단한다.
(2) 유효한 픽셀 수 이상인 경우
다음으로 광원의 유효한 픽셀 수가 유효 기준이 되는 광학 시뮬레이션 값 픽셀 수보다 작을 경우 해당 광원은 손실된 것으로 판단한다. 여기에서 유효한 픽셀 수는 기준 값(Threshold)보다 큰 값의 수량으로 판단하며, 그 합계가 유효 기준이 되는 픽셀 수보다 큰 경우 해당 광원은 유효한 것으로 판단하게 된다.
상기 과정읕 통하여 중심부에 위치한 3×3 광원의 각 중심점이 산출되어 각 광원의 유효성이 판단된다.
단계 S130, S150 : 상기 과정을 통하여 3×3 광원의 유효성이 판단되고, 유효하다고 판단된 광원들을 통하여 x 좌표들에 대한 1차 또는 2차 방정식 및 y축에 대한 1차 또는 2차 방정식이 산출될 수 있다면(S130), 유효성이 판단된 광원들의 열, 행에서 1차 방정식 또는 2차 방정식을 산출하게 된다(S150).
즉, 하나의 열이나 행에서 3개의 유효한 광원이 존재하면, 해당 광원들의 좌표를 통하여 1차 또는 2차 방정식을 산출할 수 있는데, 도 8은 유효한 3×3 광원을 통하여 각 열의 1차 방정식이 산출되는 예를 나타낸 것이다. 도 8에서, 유효한 3×3 광원을 가지고 기울기와 각 간격을 산출하고, 이를 통하여 각 행의 "Y=AX＋B" 방정식을 산출하게 된다. 이러한 방정식은 다음의 수학식 2와 같이 두 점(광원, 좌표) 사이의 거리 공식 또는 직선의 방정식 공식으로 산출된다.
본 발명에서 이와 같이 유효한 광원들을 이용하여 열, 행에서의 1차 또는 2차 방정식을 산출하는 이유는 산출된 방정식을 이용하여 아직 유효성을 판단하지 않은 나머지 광원들의 좌표를 예측하고, 나머지 멀티 광원의 위치 검출 시 예측된 좌표를 바로 검사하여 해당 광원을 찾아냄으로써 전체 광원을 검사하는 시간을 절약하기 위한 것이다.
단계 S140, S150 : 한편, 3×3 광원에서 일부 광원이 손실되는 경우 중심부 광원을 기준으로 좌우, 상하, 대각선 방향의 광원을 이용하여 다른 손실된 광원을 예측할 수 있기 때문에, 일부 광원이 손실된 경우에도 3×3 광원을 통하여 1차 또는 2차 방정식을 산출할 수 있다. 하지만, 3×3 광원에서 하나의 열이나 행이 모두 손실되었다면 해당 열이나 행에서는 방정식을 산출할 수 없게 된다.
이와 같이 3×3 광원을 통하여 열이나 행에 대한 1차 또는 2차 방정식을 산출할 수 없다면, 3×3 광원에서 확장하여 5×5 광원을 선택하고, 선택된 5×5 광원에서 각 광원의 중심점을 산출하여 유효성 여부를 판단한 후(S140), 유효성이 있는 광원들을 이용하여 1차 또는 2차 방정식을 산출하게 된다(S150). 5×5 광원을 선택하여 유효성을 판단하는 과정은, 3×3 광원에서의 과정과 마찬가지로, 5×5 광원을 선택하고 각 광원에 대해 CLIP 박스를 취한 후 중심점을 찾아 유효성 기준을 만족하는지 검사하는 과정을 통하여 진행된다.
만약, 5×5 광원을 통하여도 행과 열에 대한 1차 또는 2차 방정식을 산출할 수 없다면, 방정식이 산출될 수 있을 때까지 7×7, 9×9 광원으로 확장하면서 각 광원의 중심점 산출 및 유효성을 판단하는 과정을 수행하게 된다. 도 9는 3×3 광원 배열을 확장하여 5×5 광원 또는 7×7 광원을 선택하여 광원의 유효성을 판단하는 일례를 나타낸 것이다.
한편, 일반 렌즈의 경우에는 광원이 일정한 패턴으로 변화하기 때문에 1차 방정식으로 멀티 광원 전체의 메트리스 정보를 알 수 있으나, 다초점 렌즈인 경우에는 각 광원의 간격이 점점 커지거나 작아지는 부분이 있어 단순한 1차 방정식으로 전체의 메트리스 정보를 파악하기 어려운 점이 있다. 따라서, 다초점 렌즈의 경우에는 각 행, 각 열의 변화되는 간격 값을 따로 분석하여 예상되는 간격 값을 산출하여야 하는데, 간격 값은 비례적으로 변화할 수도 있고 비선형적으로 변화할 수 있다. 만약, 간격이 비선형적으로 변화할 경우에는 3×3 또는 5×5 광원 배열만으로는 변화되는 방정식을 산출하기 어렵기 때문에, 7×7이나 9×9 또는 이보다 더 넓은 범위에서 홀수 광원 배열을 선택하여 각 광원의 유효성을 판단한 후, 각 행이나 열의 변화 정도를 파악하여 다음의 수학식 3과 같은 추세 2차 방정식을 산출하게 된다.
단계 S160 : 상기 과정을 통하여 멀티 광원에 대한 방정식이 산출되면, 산출된 방정식을 이용하여 멀티 광원의 각 좌표에 대해 전체 검사를 수행하게 된다. 즉, 산출된 방정식에 따라 멀티 광원의 각 좌표가 계산되며, 계산된 좌표를 검사하여 해당 광원을 찾고, 이 광원에 CLIP 박스를 취하여 중심점을 산출하며, 이 중심점을 이용하여 해당 광원의 유효성을 판단하게 된다. 한편, 광원의 일부가 잘려 CLIP 박스를 취할 수 없는 광원은 전체 메트리스에서 제외되며, 광원의 유효성이 인정되지 않는 경우 광원은 손실된 광원으로 판단하게 된다.
단계 S170 : 상기 과정을 통하여 멀티 광원 전체 메트리스에 대해 광원의 유효성이 판단되면, 영상처리부는 유효한 광원들을 이용하여 추세 방정식을 산출하고, 산출된 추세 방정식을 이용한 손실된 광원의 좌표를 산출하게 된다. 본 발명에는 유효한 광원을 통하여 확보된 좌표 값들을 이용하여 추세에 관한 적합한 방정식을 구하고, 이 추세 방정식을 이용하여 손실되어 누락된 좌표를 구하게 된다. 추세 방정식은 측정 변수가 어떻게 변경되는지 나타내는 추세선의 대수적 표현으로서, 적합된 추세 방정식의 형태는 선택한 모형 유형(선형, 2차, 지수 성장, S-곡선(Pearl-Reed 로지스틱 등))에 따라 다르게 나타난다.
도 10과 도 11은 엑셀에서 제공하는 추세 방정식을 이용하여 누락된 좌표를 찾는 도표 일례를 나타낸 것으로, 도 10에서는 추세 방정식 Y = 53.228x + 150.47을 이용하여 손실된 4번, 5번 광원을 산출하는 과정을 예시한 것이고, 도 11은 2개의 추세 방정식(2차 방정식 y = 01269x2 + 53.449x + 154.69, 1차 방정식 y = 54.211x + 153.89)을 이용하여 2번, 4번 좌표를 산출하는 과정을 예시한 것이다.
단계 S180 : 상기 과정을 통하여 손실된 광원의 좌표를 포함하는 멀티 광원의 모든 좌표를 산출할 수 있으며, 이를 통하여 멀티 광원의 모든 좌표에 대한 광원의 측정값을 확보할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 손실된 광원의 위치를 추적하여 손실된 광원의 좌표를 산출할 수 있으며, 산출된 광원의 좌표를 통하여 해당 광원의 측정값을 복구할 수 있게 된다.
이러한 본 발명의 손실된 광원 추적 방법을 이용하면, 다초점 렌즈의 경우 원용부와 근용부의 탐색 정확도를 개선하여 보다 정확한 측정이 이루어지도록 할 수 있다.
도 12는 다초점 렌즈의 원용부와 근용부를 나타낸 것으로, 일반적으로 다초점 렌즈의 원용부(Far Distance power measuring Position)와 근용부(Near Power measuring Position) 지점은 간격이 모두 동일한 부분이 생긴다. 누진의 경계 부분은 간격이 점점 늘어나는 경우가 발생되는데, 누진 렌즈 마킹으로 인해 손실되는 광원은 상술한 본 발명의 손실된 광원의 위치 추적을 통해 찾을 수가 있다.
즉, 종래에는 누진 마킹 부분에서는 ERROR 값이 산출되어 손실된 광원을 찾을 수 없었지만, 본 발명에서는 손실되는 광원을 찾을 수 있기 때문에 누진 마킹 부분에서의 값을 산출할 수 있게 된다. 도 13은 종래 다초점 렌즈의 누진 마킹으로 인해 광원이 손실된 일례를 나타낸 것이고, 도 14는 본 발명에서 손실된 광원의 좌표를 산출하여 측정값을 표시한 일례를 나타낸 것이다. 다초점 렌즈는 이전 측정 값도 중요하기 때문에 마킹으로 인해 측정값이 손실되지 않도록 하는 것이 중요한데, 본 발명에서는 손실되는 광원을 찾아 측정값을 반영하여 이전 측정값 확보가 가능하기 때문에 종래보다 다초점 렌즈의 원용부, 근용부 지점을 정확하고 빠르게 찾을 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명은 렌즈 손상 또는 이물질로 인해 손실된 광원을 정상적인 주변 광원 좌표의 패턴을 이용하여 추적하고 획득할 수 있도록 하여 렌즈 미터의 정확한 측정이 이루어질 수 있도록 제공한다. 이러한 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
10 : 측정 광원 20 : 핀홀판
21 : 핀홀 30 : 콜리메이팅 렌즈
40 : 거치대 50 :패턴판
51 : 핀홀 60 : 이미지 센서
70 : 영상처리부 TL : 렌즈
21 : 핀홀 30 : 콜리메이팅 렌즈
40 : 거치대 50 :패턴판
51 : 핀홀 60 : 이미지 센서
70 : 영상처리부 TL : 렌즈
Claims (7)
- 광원에서 발광되는 빛이 렌즈를 투과한 후 패턴판에 형성된 다수의 핀홀을 통과하여 이미지 센서에 멀티 광원으로 투영되면, 영상처리부에서 이미지 센서를 통하여 획득된 멀티 영상의 각 열, 행에서 광원의 유효성의 판단하여 광원의 손실이 발생하였는지 파악하는 단계(a)와; 광원의 손실이 발생하는 경우, 유효한 광원들로부터 산출된 추세 방정식을 이용하여 손실된 광원의 좌표를 산출하는 단계(b)와; 상기 산출된 손실된 광원의 좌표를 포함하는 멀티 광원의 좌표에 대한 측정값을 획득하는 단계(c);를 포함하는 렌즈 미터의 측정 방법으로서,
상기 광원의 손실이 발생하는지를 파악하는 단계(a)는, 영상처리부에서 이미지 센서를 통하여 획득되는 멀티 광원의 중심부를 산출하는 단계(a-1)와; 상기 산출된 중심부에 위치한 광원을 기준으로 3×3 광원, 5×5 광원, 7×7 광원, 9×9 광원 중 어느 하나의 광원 배열을 선택하여, 각 광원의 유효성을 판단하는 단계(a-2)와; 상기 유효성이 인정된 광원의 열이나 행에서 1차 또는 2차 방정식을 산출하는 단계(a-3)와; 상기 산출된 1차 또는 2차 방정식을 통하여 멀티 광원의 전체 좌표를 획득하고, 획득된 좌표를 검사하여 멀티 광원을 검출한 후, 검출된 광원의 유효성을 판단하는 단계(a-4);를 포함하되,
상기 멀티 광원의 중심부를 산출하는 단계(a-1)에서, 멀티 광원의 각 열과 행에서 유효한 빛의 픽셀 값으로 미리 설정된 기준 값보다 큰 픽셀 좌표를 찾아, 이들의 평균 위치를 구함으로써 멀티 광원 전체에 대한 중심부를 산출하고,
상기 각 광원의 유효성을 판단하는 단계(a-2)에서, 선택된 광원의 중심점을 산출한 후, 광원의 중심점으로부터 광원의 좌우, 상하, 대각선 길이가 모두 동일하고, 광원의 유효한 픽셀 수가 유효 기준이 되는 픽셀 수 이상인 경우, 해당 광원은 유효한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 렌즈 미터의 측정 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 선택된 광원의 중심점은,
선택된 광원을 포함하는 사각형의 CLIP 박스를 설정한 후, 상기 설정된 CLIP 박스를 픽셀 단위로 검사하여 이들의 평균 위치를 구함으로써 CLIP 박스의 중심점에 해당하는 광원의 중심점을 산출하는 것을 특징으로 하는 렌즈 미터의 측정 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 광원 배열의 선택은,
3×3 광원을 선택한 후 유효성이 인정된 광원의 열이나 행에서 1차 또는 2차 방정식을 산출할 수 없는 경우 5×5 광원을 선택하고,
선택된 5×5 광원에서 유효성이 인정된 광원의 열이나 행에서 1차 또는 2차 방정식을 산출할 수 없는 경우 7×7 광원을 선택하며,
선택된 7×7 광원에서 유효성이 인정된 광원의 열이나 행에서 1차 또는 2차 방정식을 산출할 수 없는 경우 9×9 광원을 선택하는 과정을 통하여 선택되는 것을 특징으로 하는 렌즈 미터의 측정 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 광원 배열의 선택은
멀티 광원의 각 행, 각 열의 간격이 비선형적으로 변화하는 다초점 렌즈의 경우,
7×7 광원을 선택한 후 유효성이 인정된 광원의 열이나 행에서 2차 방정식을 산출할 수 없는 경우 9×9 광원을 선택하고,
선택된 9×9 광원에서 유효성이 인정된 광원의 열이나 행에서 2차 방정식을 산출할 수 없는 경우, 9×9 보다 더 넓은 범위의 홀수 광원 배열을 선택하는 것을 특징으로 하는 렌즈 미터의 측정 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170153828A KR101964214B1 (ko) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 손실된 멀티 광원 추적이 가능한 렌즈 미터의 측정 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170153828A KR101964214B1 (ko) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 손실된 멀티 광원 추적이 가능한 렌즈 미터의 측정 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101964214B1 true KR101964214B1 (ko) | 2019-04-01 |
Family
ID=66104657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170153828A KR101964214B1 (ko) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 손실된 멀티 광원 추적이 가능한 렌즈 미터의 측정 방법 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR101964214B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080080048A (ko) * | 2007-02-28 | 2008-09-02 | 가부시키가이샤 니데크 | 렌즈 미터 |
| KR20120076800A (ko) * | 2010-12-30 | 2012-07-10 | 주식회사 포텍 | 광학계 특성을 이용한 렌즈 굴절력 측정 방법 |
| KR101465607B1 (ko) | 2012-12-05 | 2014-11-27 | 광운대학교 산학협력단 | 어안 렌즈용 왜곡 영상 처리 방법 |
-
2017
- 2017-11-17 KR KR1020170153828A patent/KR101964214B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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