KR102147292B1 - 코크스 품질 모니터링 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 코크스 품질 모니터링 장치의 코크스 품질 모니터링 방법은, 건류 작업이 완료된 코크스의 코크스 이미지를 획득하는 단계, 상기 코크스 이미지를 구성하는 복수의 픽셀의 픽셀 값에 기초하여, 상기 코크스 이미지에 대한 색상 분포 정보를 획득하는 단계, 및 상기 색상 분포 정보에 기반하여, 상기 코크스의 품질 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

코크스 품질 모니터링 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COKES QUALITY MONITORING}
본 발명의 실시 예는 코크스 품질 모니터링 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코크스의 건류 품질을 판정하기 위한 코크스 품질 모니터링 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
제철 공정 중 코크스(cokes) 제조 공정은, 코크스 오븐의 탄화실 내에서 석탄을 적열 건류(coking)시켜 코크스를 생산하는 공정이다. 코크스 제조 공정 중 건류가 충분히 이루어지지 못할 경우 코크스의 건류 품질이 낮아지게 된다. 코크스의 건류 품질은 이어지는 공정(예를 들어, 고로 공정)에서의 공정 효율 및 불량률에 영향을 준다. 따라서, 작업자는 코크스의 건류 품질을 지속적으로 확인하고, 코크스의 건류 품질이 낮을 시 코크스 공정의 조업 인자를 변경하여 코크스 건류 품질을 향상시키는 작업을 수행한다.
한편, 기존에는 코크스 건류 품질을 판정하기 위해 작업자가 코크스의 건류 품질을 육안으로 확인하거나, 건류 시간에 기반하여 코크스의 건류 품질을 예측하는 방식이 사용되었다. 그러나, 이러한 방식들은 작업자마다 편차가 발생할 수 있으며, 코크스의 건류 품질을 직접적으로 판단할 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 실시 예를 통해 해결하려는 과제는 코크스의 건류 품질을 정량화하여 코크스의 건류 품질을 객관적으로 판정하는 것이 가능한 코크스 품질 모니터링 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 품질 모니터링 장치의 코크스 품질 모니터링 방법은, 건류 작업이 완료된 코크스의 코크스 이미지를 획득하는 단계, 상기 코크스 이미지를 구성하는 복수의 픽셀의 픽셀 값에 기초하여, 상기 코크스 이미지에 대한 색상 분포 정보를 획득하는 단계, 및 상기 색상 분포 정보에 기반하여, 상기 코크스의 품질 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 색상 분포 정보를 획득하는 단계는, 상기 복수의 픽셀의 픽셀 값을 기준치와 비교한 결과에 기초하여, 상기 복수의 픽셀을 복수의 색상 그룹으로 분류하는 단계, 및 상기 복수의 픽셀 중 상기 복수의 색상 그룹 각각에 포함된 픽셀의 비율에 기초하여, 상기 색상 분포 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 코크스 품질 모니터링 방법은, 상기 코크스 이미지로부터 색상 분류의 기준이 되는 기준 객체가 표시된 영역을 획득하는 단계, 및 상기 기준 객체가 표시된 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀의 픽셀 값이 기초하여 상기 기준치를 캘리브레이션하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기준 객체가 표시된 영역을 획득하는 단계는, 작업자에 의해 입력되는 제어 입력에 기반하여 상기 코크스 이미지로부터 상기 기준 객체가 표시된 영역을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기준 객체가 표시된 영역을 획득하는 단계는, 상기 코크스 이미지로부터 소정 범위 이내의 픽셀 값을 가지는 픽셀들이 연속적으로 배치된 영역을 추출하는 단계, 및 상기 소정 범위 이내의 픽셀 값을 가지는 픽셀들이 연속적으로 배치된 영역의 크기가 기 설정된 크기 이상이면, 대응하는 영역을 상기 기준 객체가 표시된 영역으로 설정하는 단계를 포함할 수도 있다.
상기 캘리브레이션하는 단계는, 상기 기준 객체가 표시된 영역에 포함된 적어도 일부의 픽셀들의 평균 픽셀 값을 상기 기준치로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 코크스 품질 모니터링 방법은, 상기 기준 객체가 표시된 영역의 평균 밝기와 기 설정된 보정 기준값 간의 차이에 기초하여, 상기 코크스 이미지를 자동으로 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 코크스 품질 모니터링 방법에서, 상기 복수의 색상 그룹은, 흑색 그룹과 백색 그룹을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 품질 모니터링 장치는, 건류 작업이 완료된 코크스의 코크스 이미지를 획득하는 영상 획득부, 및 상기 코크스 이미지를 구성하는 복수의 픽셀의 픽셀 값에 기초하여, 상기 코크스 이미지에 대한 색상 분포 정보를 획득하고, 상기 색상 분포 정보에 기반하여 상기 코크스의 품질 정보를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 픽셀의 픽셀 값을 기준치와 비교한 결과에 기초하여, 상기 복수의 픽셀을 복수의 색상 그룹으로 분류하고, 상기 복수의 픽셀 중 상기 복수의 색상 그룹 각각에 포함된 픽셀의 비율에 기초하여, 상기 색상 분포 정보를 생성할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 코크스 이미지로부터 색상 분류의 기준이 되는 기준 객체가 표시된 영역을 획득하고, 상기 기준 객체가 표시된 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀의 픽셀 값이 기초하여 상기 기준치를 캘리브레이션할 수 있다.
상기 코크스 품질 모니터링 장치는, 작업자의 제어 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제어 입력에 기반하여 상기 코크스 이미지로부터 상기 기준 객체가 표시된 영역을 선택할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 코크스 이미지로부터 소정 범위 이내의 픽셀 값을 가지는 픽셀들이 연속적으로 배치된 영역을 추출하고, 상기 소정 범위 이내의 픽셀 값을 가지는 픽셀들이 연속적으로 배치된 영역의 크기가 기 설정된 크기 이상이면, 대응하는 영역을 상기 기준 객체가 표시된 영역으로 설정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 기준 객체가 표시된 영역에 포함된 적어도 일부의 픽셀들의 평균 픽셀 값을 상기 기준치로 설정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 기준 객체가 표시된 영역의 평균 밝기와 기 설정된 보정 기준값 간의 차이에 기초하여, 상기 코크스 이미지를 자동으로 보정할 수 있다.
상기 코크스 품질 모니터링 장치에서, 상기 복수의 색상 그룹은, 흑색 그룹과 백색 그룹을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 코크스의 건류 품질을 정량화하여 코크스의 품질을 객관적으로 판정하는 것이 가능하다.
도 1은 코크스 제조 설비의 일 예를 계략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 코크스 품질 모니터링 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코크스 품질 모니터링 장치의 디스플레이를 통해 표시되는 화면의 일 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 품질 모니터링 장치의 코크스 품질 모니터링 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
이하, 필요한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 품질 모니터링 장치 및 그 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 코크스 제조 설비의 일 예를 계략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 코크스 제조 설비(1)는 코크스 오븐(10), 및 압출기(20), 트랜스퍼카(transfer car, 30), 및 전차(40)를 포함할 수 있다.
코크스 오븐(10)은 호퍼(15)를 통해 탄화실 내부로 석탄을 공급 받는다. 코크스 오븐(10)의 탄화실 내부로 장입된 석탄은, 외부의 공기가 차단된 상태에서 소정 시간(예를 들어, 18 - 20 시간) 동안 1200 - 1300 ℃ 의 온도로 열을 가하는 건류 작업을 거쳐 적열 코크스가 된다.
코크스 오븐(10)에서 건류 작업이 완료된 적열 코크스는 탄화실 내부에서 전차(40)로 배출된다.
압출기(20)는 탄화실 내부의 적열 코크스를 압출하여, 적열 코크스를 코크스 오븐(10) 외부로 배출시킨다. 즉, 건류 작업이 완료되어 코크스 오븐(10)의 측면 도어가 오픈되면, 압출기(20)의 램(ram)이 코크스 오븐(10)의 탄화실 내부로 진입하여 적열 코크스를 압출시킨다.
트랜스퍼카(30)는 코크스 오븐(10)의 측면 도어가 개방되면, 측면 도어를 통해 배출되는 적열 코크스를 받아 전차(40)로 전달한다. 즉, 코크스 오븐(10)의 측면 도어를 통해 배출된 적열 코크스는 트랜스퍼카(30)의 코크스 가이드를 통해 전차(40)에 적재된다.
전차(40)는 트랜스퍼카(30)로부터 전달받은 적열 코크스를 소화탑(미도시)에 적재하여 소화시킨다. 소화된 적열 코크스는 와프(Wharf, 미도시)로 이동되어 최종적으로 배출된다. 여기서, 와프는 소화된 코크스로부터 수분을 증발시키기 위해, 코크스를 적재하여 대기시키는 장소를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 코크스 품질 모니터링 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코크스 품질 모니터링 장치의 디스플레이를 통해 표시되는 화면의 일 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 코크스 품질 모니터링 장치(100)는 영상 획득부(110), 입력부(120), 디스플레이(130), 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.
영상 획득부(110)는 건류 작업이 완료되어 코크스 오븐(10)의 외부로 배출된 코크스를 촬영하여, 코크스 이미지를 획득할 수 있다. 이를 위해, 영상 획득부(110)는 카메라를 포함할 수 있다.
코크스가 분화되거나 색상이 변할 경우, 후술하는 코크스 품질 판정 방법에서와 같이 코크스 이미지의 색상 분석 결과에 기반하여 코크스 품질을 판정하는 것이 어렵다. 따라서, 코크스가 분화하거나 색상이 변화하기 전에 코크스 이미지를 획득하기 위해, 영상 획득부(110)의 카메라는 소화된 적열 코크스가 적재되는 와프에 설치될 수 있다. 이 경우, 카메라는 와프에 적재된 코크스를 촬영하여 코크스 이미지를 획득할 수 있다. 또한, 영상 획득부(110)의 카메라는 와프에 적재된 코크스를 이동시키는 벨트(미도시)의 시작 지점 상에 설치될 수도 있다. 이 경우, 카메라는 벨트를 통해 이동되는 코크스를 촬영하여 코크스 이미지를 획득할 수 있다.
입력부(120)는 작업자로부터 제어 입력을 수신할 수 있다. 입력부(120)는 마우스, 스타일러스 펜, 터치 패드, 키패드, 버튼, 조그 스위치, 터치 스크린 등 다양한 형태의 입력장치를 포함할 수 있다.
디스플레이(130)는 코크스 품질 모니터링 장치(100)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(130)는 영상 획득부(110)를 통해 획득한 코크스 이미지를 표시할 수 있다. 또한, 예를 들어, 디스플레이(130)는 코크스 품질 모니터링 정보를 표시할 수도 있다.
제어부(140)는 코크스 품질 모니터링 장치(100)의 전반적인 동작을 수행할 수 있다.
제어부(140)는 입력부(120)를 통해 입력되는 제어 입력에 기반하여, 코크스 품질을 모니터링 환경을 설정할 수 있다. 도 3을 예로 들면, 작업자가 입력부(120)를 통해, 디스플레이(130)를 통해 표시되는 모니터링 화면(200) 중 설정(setting) 영역(222)의 메뉴들을 조작하는 제어 입력을 입력하면, 제어부(140)는 입력되는 제어 입력에 기반하여 코크스 품질 모니터링을 위한 환경 변수들을 설정할 수 있다. 예를 들어, 설정 영역(222)의'Threshold for BW'메뉴를 조작하는 제어 입력이 입력되면, 제어부(140)는 이에 기반하여 픽셀 값을 흑색과 백색으로 분류하기 위한 임계치를 설정할 수 있다. 또한, 예를 들어, 설정 영역(222)의 'Criteria for Std.' 메뉴를 조작하는 제어 입력이 입력되면, 제어부(140)는 이에 기반하여 색상 보정의 기준이 되는 보정 기준값을 설정할 수 있다.
제어부(140)는 영상 획득부(110)로부터 코크스 이미지가 입력되면, 디스플레이(130)를 통해 이를 표시할 수 있다. 그리고, 입력부(120)를 통해 입력되는 작업자의 제어 입력에 기반하여 코크스 이미지 중 적어도 일부 영역을 분석 영역으로 선택할 수 있다. 도 3을 예로 들면, 디스플레이(130)를 통해 표시되는 모니터링 화면(200) 중 오퍼레이션(operation) 영역(223)의 'set operation region' 버튼이 작업자에 의해 선택되면, 제어부(140)는 분석 영역 선택 모드에 진입한다. 그리고, 이어지는 마우스 입력 등에 기반하여 코크스 이미지(210) 중 적어도 일부를 분석 영역으로 선택한다.
제어부(140)는 분석 영역이 선택되면 이를 픽셀 단위로 분할하고, 각 픽셀의 픽셀 값을 색상 분류의 기준이 되는 기준치와 비교함으로써 각 픽셀을 복수의 색상 그룹, 즉, 백색 그룹 및 흑색 그룹 중 어느 하나로 분류할 수 있다. 여기서, 백색 그룹 및 흑색 그룹은 각각 분석 영역을 구성하는 픽셀들을 기준치보다 밝은 색상의 픽셀과 기준치보다 어두운 색상의 픽셀로 분류하여 그룹핑한 것으로서, 표준 흑색에 대응하는 픽셀과 표준 백색에 대응하는 픽셀만을 포함하는 것은 아니다.
제어부(140)는 분석 영역을 구성하는 전체 픽셀에 대해 분류가 완료되면, 분류 결과에 기반하여 분석 영역 중 각 색상 그룹의 픽셀들이 차지하는 비율을 수치화하여 색상 분포 정보를 생성할 수 있다.
제어부(140)는 전술한 방식으로 색상 분포 정보가 생성되면, 이를 텍스트, 그래프 등의 그래픽 객체로 가공하여 디스플레이(130)를 통해 표시할 수 있다. 도 3을 예로 들면, 디스플레이(130)를 통해 표시되는 모니터링 화면(200) 중 결과(result) 영역(221)은 색상 분포 정보를 그래픽 객체로 변환하여 표시하는 영역으로서, 분석 영역을 구성하는 픽셀들 중 각 색상 그룹에 포함되는 픽셀의 비율을 표시한다.
한편, 카메라 별 특성 편차나, 날씨, 시간, 촬영자 등의 환경적 요인으로 인해, 동일한 코크스를 촬영한 이미지일지라도 해당 이미지를 촬영한 카메라, 또는 해당 이미지를 촬영한 환경에 따라 색상 분포가 다르게 나타날 수 있다.
따라서, 제어부(140)는 카메라 별 특성 편차를 보상하기 위해 상기에서 색상 분류의 기준이 되는 기준치의 캘리브레이션 과정을 수행할 수 있다.
도 3을 참조하면, 작업자는 기준치의 캘리브레이션을 위해, 코크스 이미지(210) 촬영 시 색상 분류의 기준이 되는 기준 객체(211)가 함께 촬영될 수 있도록 기준 객체(211)를 배치한다. 이에 따라, 제어부(140)는 기준 객체(211)가 함께 촬영된 코크스 이미지(210)로부터 기준 객체가 표시된 영역을 확인하고, 해당 영역에 위치하는 적어도 일부의 픽셀(이하, '기준 객체 픽셀'로 명명하여 사용함)들의 픽셀 값에 기반하여 상기 기준치를 설정할 수 있다. 예를 들어, 기준 객체(211)가 표시된 영역에 위치하는 적어도 일부의 픽셀들의 평균 픽셀 값을 상기 기준치로 설정할 수 있다.
코크스 이미지 내에서 기준치 설정에 사용되는 픽셀 영역(이하, '기준 객체 영역'이라 칭함)은, 입력부(120)를 통해 입력되는 작업자의 제어 입력에 기반하여 설정될 수 있다. 도 3을 예로 들면, 디스플레이(130)를 통해 표시되는 모니터링 화면(200) 중 오퍼레이션(operation) 영역(223)의 'standard region set' 버튼이 선택되면, 제어부(140)는 기준 객체 영역 선택 모드에 진입한다. 그리고, 이어지는 마우스 입력 등에 기반하여 코크스 이미지(210) 중 일부 영역을 기준 객체 영역으로 설정한다.
코크스 이미지 내에서 기준 객체 영역은, 코크스 이미지에 대한 영상 분석을 통해 자동으로 설정될 수도 있다. 이 경우, 제어부(140)는 코크스 이미지로부터 소정 범위 이내의 픽셀 값을 가지는 픽셀들이 연속적으로 배치된 영역을 추출하고, 해당 영역의 크기가 기 설정된 크기 이상이면 해당 영역을 기준 객체 영역으로 설정할 수도 있다.
제어부(140)는 기준 객체 영역이 선택되면, 선택된 기준 객체 영역의 평균 밝기와 전술한 보정 기준값 간의 차이만큼, 코크스 이미지를 자동으로 보정할 수도 있다. 도 3을 예로 들면, 입력부(120)를 통해 설정 영역(222)의 'Apply' 버튼이 선택되면, 제어부(140)는 'Criteria Std.' 메뉴를 통해 설정된 보정 기준값과, 기준 객체 영역(212)의 평균 밝기 간의 차이만큼 코크스 이미지를 보정할 수 있다.
제어부(140)는 코크스 이미지의 촬영 시간, 촬영 날씨, 등으로 인한 명암 편차를 최소화하기 위해, 코크스 이미지가 촬영되는 장소에 LED 조명 등의 조명 장치를 설치할 수도 있다.
또한, 제어부(140)는 촬영자에 따른 코크스 이미지 편차를 해소하기 위해, 받침대 등을 사용하여 코크스 촬영에 사용되는 카메라를 기구적으로 고정시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 코크스 이미지에 대한 색상 분포 정보가 산출되면, 제어부(140)는 이를 이용하여 촬영된 코크스의 품질을 판정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 분석 영역의 색상 분포 정보에 기반하여 분석 영역을 구성하는 전체 픽셀들 중 상대적으로 어두운 색상의 픽셀들(흑색 그룹)의 비율과 상대적으로 밝은 색상의 픽셀들(백색 그룹)의 비율을 각각 산출하고, 이에 기반하여 촬영된 코크스의 건류 품질을 판정할 수 있다. 통상적으로, 코크스 건류는 품질이 우수할수록 조직이 치밀해져 밝은 색을 띄게 된다. 따라서, 제어부(140)는 분석 영역에 포함된 전체 픽셀들 중 상대적으로 밝은 색상의 픽셀들(백색 그룹)의 비율이 높을수록 코크스의 건류 품질이 높은 것으로 판단할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 분석 영역에 포함된 전체 픽셀들 중 백색 그룹에 속하는 픽셀들의 개수 또는 비율이 기 설정된 품질 판정 기준 이상이면, 코크스의 건류 품질을 '품질 좋음'으로 판정할 수 있다. 예를 들어, 품질 판정 기준이 200(픽셀 개수)인 경우, 제어부(140)는 분석 영역에 포함된 전체 픽셀들 중 백색 그룹에 속하는 픽셀의 개수가 200개 이상이면 코크스의 건류 품질을 '품질 좋음'으로 판정할 수 있다. 또한, 예를 들어, 품질 판정 기준이 80%(백색 픽셀 비율)인 경우, 제어부(140)는 분석 영역에 포함된 전체 픽셀에 대한 백색 그룹에 속하는 픽셀들의 비율이 80% 이상이면 코크스의 건류 품질을 '품질 좋음'으로 판정할 수 있다. 여기서, 품질 판정 기준은, 입력부(120)를 통해 입력되는 제어 입력에 기반하여 설정될 수 있다.
제어부(140)는 코크스의 건류 품질 판정이 완료되면, 품질 판정 결과(예를 들어, 분석 영역을 구성하는 전체 픽셀들 중 흑색 그룹의 픽셀들의 비율과 백색 그룹의 픽셀들의 비율)를 디스플레이(130) 상에 표시하여, 작업자가 이를 참조하여 코크스 제조 설비(1)의 조업 인자를 제어할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 코크스의 건류 품질 판정이 완료되면, 품질 판정 결과에 기반하여 코크스 제조 설비(1)의 조업 인자를 자동으로 조절할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 품질 모니터링 장치의 코크스 품질 모니터링 방법을 개략적으로 도시한 것이다. 도 4의 코크스 품질 모니터링 방법은, 도 2를 참조하여 설명한 코크스 품질 모니터링 장치(100)의 제어부(140)에 의해 수행될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 다른 코크스 품질 모니터링 장치(100)의 제어부(140)는 영상 획득부(110)를 통해 품질 판정의 대상이 되는 코크스의 코크스 이미지를 획득한다(S100). 또한, 코크스 이미지가 획득되면, 코크스 이미지에 포함된 기준 객체의 이미지에 기초하여 캘리브레이션을 수행한다(S110).
작업자는 코크스 품질 판정을 위한 색상 판정 기준이 되는 기준치의 캘리브레이션을 위해, 코크스 이미지 촬영 시 색상 분류의 기준이 되는 기준 객체가 함께 촬영될 수 있도록 기준 객체를 코크스와 함께 배치한다. 이에 따라, 코크스 이미지에는 기준 객체의 이미지가 포함될 수 있다.
이에 따라, 상기 S110 단계에서, 제어부(140)는 코크스 이미지가 입력되면, 이로부터 기준 객체가 표시된 영역을 확인한다. 그리고, 기준 객체가 표시된 영역에 위치하는 적어도 일부의 픽셀(기준 객체 픽셀)들의 픽셀 값에 기반하여 상기 기준치를 설정한다. 여기서, 코크스 이미지 내에서 기준치 설정에 사용되는 픽셀 영역(기준 객체 영역)은, 입력부(120)를 통해 입력되는 작업자의 제어 입력에 기반하여 설정될 수 있다. 코크스 이미지 내에서 기준 객체 영역은, 코크스 이미지에 대한 영상 분석을 통해 자동으로 설정될 수도 있다.
상기 S110 단계에서, 제어부(140)는 기준 객체 영역이 선택되면, 선택된 기준 객체 영역의 평균 밝기와 전술한 보정 기준값 간의 차이만큼, 코크스 이미지를 자동으로 보정할 수도 있다.
캘리브레이션 과정이 완료되면, 제어부(140)는 코크스 이미지로부터 품질 분석에 사용될 분석 영역을 선택한다(S120).
상기 S130 단계에서, 제어부(140)는 입력부(120)를 통해 입력되는 작업자의 제어 입력에 기반하여 코크스 이미지 중 적어도 일부 영역을 분석 영역으로 선택할 수 있다.
분석 영역의 선택이 완료되면, 제어부(140)는 상기 S110 단계를 통해 설정된 기준치에 기초하여, 분석 영역을 구성하는 픽셀들을 복수의 색상 그룹(흑색 그룹 및 백색 그룹)으로 구분하고, 구분 결과에 기초하여 색상 분포 정보를 획득한다(S130).
상기 S130 단계에서, 제어부(140)는 분석 영역을 픽셀 단위로 분할하고, 각 픽셀의 픽셀 값을 상기 S110 단계를 통해 설정된 기준치와 비교함으로써 각 픽셀을 복수의 색상 그룹(흑색 그룹 및 백색 그룹) 중 어느 하나로 분류할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 분석 영역을 구성하는 전체 픽셀에 대해 분류가 완료되면, 분류 결과에 기반하여 분석 영역 중 각 색상 그룹의 픽셀들이 차지하는 비율을 수치화하여 색상 분포 정보를 생성할 수 있다.
제어부(140)는 전술한 바와 같이 분석 영역의 색상 분포 정보가 획득되면, 이에 기초하여 대응하는 코크스의 건류 품질을 판정한다(S140).
상기 S140 단계에서, 제어부(140)는 분석 영역의 색상 분포 정보에 기반하여 분석 영역을 구성하는 전체 픽셀들 중 흑색 그룹의 픽셀들의 비율과 백색 그룹의 픽셀들의 비율을 각각 산출하고, 이에 기반하여 촬영된 코크스의 건류 품질을 판정할 수 있다.
제어부(140)는 코크스의 건류 품질 판정이 완료되면, 품질 판정 결과(예를 들어, 분석 영역을 구성하는 전체 픽셀들 중 흑색 그룹의 픽셀들의 비율과 백색 그룹의 픽셀들의 비율)를 디스플레이(130) 상에 표시하여, 작업자가 이를 참조하여 코크스 제조 설비(1)의 조업 인자를 제어할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 코크스의 건류 품질 판정이 완료되면, 품질 판정 결과에 기반하여 코크스 제조 설비(1)의 조업 인자를 자동으로 조절할 수도 있다.
전술한 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 품질 모니터링 방법에 따르면, 코크스의 건류 품질을 객관적이고 정량적인 값으로 수치화할 수 있어, 코크스의 품질 저하 시 즉각적인 조업 인자 변경을 통해 코크스의 건류 품질을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 코크스의 품질 저하로 인한 제품 불량률을 낮춤으로써 제품의 제조원가를 절감할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 코크스 품질 모니터링 방법은 소프트웨어를 통해 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 저장될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, DVD_ROM, DVD_RAM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 장치에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.
1: 코크스 제조 설비
10: 코크스 오븐
15: 호퍼
20: 압출기
30: 트랜스퍼카
40: 전차
100: 코크스 품질 모니터링 장치
110: 영상 획득부
120: 입력부
130: 디스플레이
140: 제어부
200: 모니터링 화면
210: 코크스 이미지
211: 기준 객체

Claims (16)

  1. 코크스 품질 모니터링 장치의 코크스 품질 모니터링 방법에 있어서,
    건류 작업이 완료된 코크스의 코크스 이미지를 획득하는 단계,
    상기 코크스 이미지를 구성하는 복수의 픽셀의 픽셀 값에 기초하여, 상기 코크스 이미지에 대한 색상 분포 정보를 획득하는 단계, 및
    상기 색상 분포 정보에 기반하여, 상기 코크스의 품질 정보를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 색상 분포 정보를 획득하는 단계는,
    상기 복수의 픽셀의 픽셀 값을 기준치와 비교한 결과에 기초하여, 상기 복수의 픽셀을 복수의 색상 그룹으로 분류하는 단계, 및
    상기 복수의 픽셀 중 상기 복수의 색상 그룹 각각에 포함된 픽셀들의 비율을 수치화하여 상기 색상 분포 정보를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 코크스 품질 정보를 생성하는 단계는,
    상기 복수의 색상 그룹 중 백색 그룹에 속하는 픽셀들의 비율 또는 상기 복수의 색상 그룹 중 흑색 그룹에 속하는 픽셀들의 비율로부터 상기 코크스의 건류 품질을 나타내는 상기 코크스 품질 정보를 생성하는 단계를 포함하는, 코크스 품질 모니터링 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코크스 이미지로부터 색상 분류의 기준이 되는 기준 객체가 표시된 영역을 획득하는 단계, 및
    상기 기준 객체가 표시된 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀의 픽셀 값이 기초하여 상기 기준치를 캘리브레이션하는 단계를 더 포함하고,
    상기 캘리브레이션하는 단계는,
    상기 기준 객체가 표시된 영역에 포함된 적어도 일부의 픽셀들의 평균 픽셀 값을 상기 기준치로 설정하는 단계를 포함하는 코크스 품질 모니터링 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기준 객체가 표시된 영역을 획득하는 단계는,
    입력장치를 통해 입력되는 제어 입력에 기반하여 상기 코크스 이미지로부터 상기 기준 객체가 표시된 영역을 선택하는 단계를 포함하는 코크스 품질 모니터링 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 기준 객체가 표시된 영역을 획득하는 단계는,
    상기 코크스 이미지로부터 소정 범위 이내의 픽셀 값을 가지는 픽셀들이 연속적으로 배치된 영역을 추출하는 단계, 및
    상기 소정 범위 이내의 픽셀 값을 가지는 픽셀들이 연속적으로 배치된 영역의 크기가 기 설정된 크기 이상이면, 대응하는 영역을 상기 기준 객체가 표시된 영역으로 설정하는 단계를 포함하는 코크스 품질 모니터링 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 색상 그룹은, 흑색 그룹과 백색 그룹을 포함하는 코크스 품질 모니터링 방법.
  9. 코크스 품질 모니터링 장치에 있어서,
    건류 작업이 완료된 코크스의 코크스 이미지를 획득하는 영상 획득부, 및
    상기 코크스 이미지를 구성하는 복수의 픽셀의 픽셀 값에 기초하여, 상기 코크스 이미지에 대한 색상 분포 정보를 획득하고, 상기 색상 분포 정보에 기반하여 상기 코크스의 품질 정보를 생성하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 복수의 픽셀의 픽셀 값을 기준치와 비교한 결과에 기초하여, 상기 복수의 픽셀을 복수의 색상 그룹으로 분류하고, 상기 복수의 픽셀 중 상기 복수의 색상 그룹 각각에 포함된 픽셀들의 비율을 수치화하여 상기 색상 분포 정보를 생성하는, 코크스 품질 모니터링 장치.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 코크스 이미지로부터 색상 분류의 기준이 되는 기준 객체가 표시된 영역을 획득하고, 상기 기준 객체가 표시된 영역에 포함된 적어도 일부의 픽셀들의 평균 픽셀 값을 상기 기준치로 설정하는, 코크스 품질 모니터링 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    작업자의 제어 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 제어 입력에 기반하여 상기 코크스 이미지로부터 상기 기준 객체가 표시된 영역을 선택하는 코크스 품질 모니터링 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 코크스 이미지로부터 소정 범위 이내의 픽셀 값을 가지는 픽셀들이 연속적으로 배치된 영역을 추출하고, 상기 소정 범위 이내의 픽셀 값을 가지는 픽셀들이 연속적으로 배치된 영역의 크기가 기 설정된 크기 이상이면, 대응하는 영역을 상기 기준 객체가 표시된 영역으로 설정하는 코크스 품질 모니터링 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 색상 그룹은, 흑색 그룹과 백색 그룹을 포함하는 코크스 품질 모니터링 장치.
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