KR102221526B1 - 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 및 처짐 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 및 처짐 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융풀의 폭 및 처짐을 신속하고 정확하게 측정하기 위한 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 및 처짐 측정방법에 관한 것이다. 본 발명의 구성은 a) 용접부 영상데이터를 얻는 단계; b) 상기 영상데이터에서 용융풀 주변 영역을 영상처리영역으로 지정하는 단계; c) 상기 영상처리영역의 엣지(Edge)를 이루는 픽셀이 검출된 검출이미지를 도출하는 단계; d) 상기 검출이미지에서 각 픽셀간 거리를 측정하여 예상 용융풀 폭을 도출하는 단계; 및 e) 상기 예상 용융풀 폭을 보정하여 실제 용융풀 폭을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법을 제공한다.

Description

용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 및 처짐 측정방법{MELT POOL WIDTH AND DEFLECTION MEASUREMENT METHOD THROUGH MELT POOL IMAGE PROCESSING}

본 발명은 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 및 처짐 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융풀의 폭 및 처짐을 신속하고 정확하게 측정하기 위한 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 및 처짐 측정방법에 관한 것이다.

용입이 불량할 경우 다양한 결함이 발생하게 된다. 그리고, 용입제어가 실패하게 되어 결함이 발생하면 용입에 필요한 전체 용접시간보다 결함 보수에 소요되는 시간이 5배 내지 10배 정도 소요된다.

따라서, 용접 자동화 기술은 용입 제어 여부가 매우 중요하다. 종래에는 용접 자동화 기술로서, 전압 신호, 아크 영상 촬영, 용접파형 제어에 따른 디지털 용접기 등을 적용한 기술이 개발되어 왔으나, 용입 제어 실패로 인한 결함 발생율이 높아 실제 적용이 어려워 수동 용접에 의존하고 있는 상황이다.

일 예로, 기존 상품화된 용접부 용입 제어 장치의 경우 용접전류가 증가할 수록 용융풀이 커지고 용융풀이 커질수록 용접아크 압력에 의한 진동 주파수가 작아지는 특징을 이용해 용입을 예측하는 기술을 사용하고 있다.

아크 압력이 작용하는 용융풀의 경우 압력에 의해 용융풀이 상하로 진동하며 이로 인해 아크의 길이가 증감하게 된다. 아크의 길이가 증감함에 따라 아크 길이에 의한 전압값이 변동된다.

정전류 용접기의 경우 V(전압)=I(전류)R(저항), 전류가 일정하므로 아크길이가 작아지면 저항이 작아지고(전압감소), 아크길이가 커지면 저항이 증가(전압증가)하게 되므로 전압값 측정을 통해 주파수를 예측하여 용입 제어를 수행할 수 있다.

하지만 이러한 종래의 기술은 용접와이어가 추가 공급되는 경우 위 현상이 깨지게 되어 전압값 측정을 통해 주파수를 예측하여 용입 제어를 수행하는 것이 불가능해지기 때문에 정확한 용입 제어에 한계가 있었다.

따라서, 용입을 제어하기 위해서는 용융풀의 폭 및 처짐을 정확하게 측정할 필요가 있다.

일본등록특허 제5201266호

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 용융풀의 폭 및 처짐을 신속하고 정확하게 측정하기 위한 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 및 처짐 측정방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 a) 용접부 영상데이터를 얻는 단계; b) 상기 영상데이터에서 용융풀 주변 영역을 영상처리영역으로 지정하는 단계; c) 상기 영상처리영역의 엣지(Edge)를 이루는 픽셀이 검출된 검출이미지를 도출하는 단계; d) 상기 검출이미지에서 각 픽셀간 거리를 측정하여 예상 용융풀 폭을 도출하는 단계; 및 e) 상기 예상 용융풀 폭을 보정하여 실제 용융풀 폭을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 a) 단계에서, 상기 영상데이터는, 용접부 모니터링 화면 영상인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c) 단계는, c1) 상기 영상처리영역의 엣지를 이루는 픽셀이 표시된 픽셀이미지를 얻는 단계; c2) 상기 픽셀이미지의 픽셀들을 좌측 픽셀군과 우측 픽셀군을 분리함으로써, 상기 픽셀이미지를 좌분할이미지와 우분할이미지로 분할하는 단계; c3) 상기 좌측 픽셀군과 상기 우측 픽셀군의 최외곽 픽셀만을 저장하여 최외곽 경계선을 나타내는 단계; c4) 상기 최외곽 경계선을 이루는 픽셀을 보정하는 단계; 및 c5) 픽셀 보정이 이루어진 상기 좌분할이미지와 상기 우분할이미지를 합쳐 검출이미지를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c1) 단계는, 상기 prewitt연산자를 이용하여 엣지의 픽셀을 검출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기c3) 단계에서, 상기 좌측 픽셀군은 동일 높이에 위치한 픽셀들 중 좌측 끝에 위치한 픽셀만이 저장되고, 상기 우측 픽셀군은 동일 높이에 위치한 픽셀들 중 우측 끝에 위치한 픽셀만이 저장되어 최외곽 경계선을 나타내도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c4) 단계에서, 상기 최외곽 경계선을 이루는 픽셀은 이웃하는 픽셀과의 차분을 연산하여 각 픽셀의 노이즈 여부가 판단되도록 마련되며, 노이즈로 판단된 픽셀은 이웃하는 픽셀의 평균값을 적용하여 대체되도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 d) 단계는, d1) 상기 검출이미지 내 픽셀의 좌표정보를 저장하는 단계; d2) 상기 좌표정보를 이용하여 모든 픽셀간의 2차원 거리를 연산하는 단계; d3) 연산된 2차원 거리 중 최대값을 예상 용융풀 폭으로 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 e) 단계는, e1) 비드 폭을 측정하여 상기 용융풀이 형성될 때의 용융풀 폭을 간접 측정하는 단계; e2) 상기 비드 폭과 상기 검출이미지 내 픽셀간 거리를 비교 분석하여 보정값을 도출하는 단계; 및 e3) 도출된 상기 보정값을 상기 예상 용융풀 폭에 적용하여 실제 용융풀 폭을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 a) 용융풀에 라인 레이저를 조사하여 용접부 영상이미지를 얻는 단계; b) 상기 영상이미지에서 라인 레이저 주변 영역을 라인처리영역으로 지정하는 단계; c) 지정된 상기 라인처리영역에서 라인 레이저를 이루는 픽셀만 추출하여 이진화(Binary) 배열로 변환하는 단계; d) 상기 이진화 배열로 변환된 상기 라인 레이저를 세선화(thinning) 하는 단계; e) 상기 세선화된 라인 레이저를 이루는 픽셀을 보정하는 단계; f) 상기 보정된 픽셀에 대해 직선형을 이루는 좌측픽셀군과 우측픽셀군의 픽셀에 대해 선형 회귀를 적용하여 검출선을 도출하는 단계; g) 도출된 상기 검출선과 상기 라인 레이저를 이루는 픽셀 중 y축 최대값을 갖는 최대픽셀값 사이의 최단 거리를 측정하여 예상 용융풀 처짐을 도출하는 단계; 및 h) 상기 예상 용융풀 처짐을 보정하여 실제 용융풀 처짐을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c) 단계는, 지정된 상기 라인처리영역에서 픽셀의 밝기가 기설정된 하한값을 초과하는 값만 추출하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 d) 단계는, d1) 상기 이진화 배열로 변환된 상기 픽셀에 대해 n행 1열로 이루어진 세선화배열창을 이용하여 1열씩 스캔하는 단계; d2) 상기 세선화배열창에 의해 스캔된 픽셀 중 밝기값이 가장 높은 픽셀을 탐색하는 단계; d3) 탐색된 상기 밝기값이 가장 높은 픽셀만 남기고 나머지 픽셀을 제거하여 상기 세선화배열창에 1개의 픽셀만 존재하도록 세선화하는 단계를 포함하며, 상기 세선화배열창이 상기 라인 레이저를 따라 이동하면서 상기 d1) 내지 d3) 단계를 반복하여 상기 라인 레이저를 세선화하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 e) 단계에서, 상기 라인레이저를 이루는 픽셀은 이웃하는 픽셀과의 차분을 연산하여 각 픽셀의 노이즈 여부가 판단되도록 마련되며, 노이즈로 판단된 픽셀은 이웃하는 픽셀의 평균값을 적용하여 대체되도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 f) 단계에서, 상기 좌측픽셀군은 비드의 좌측 모재와 대응되는 위치의 픽셀의 집합이며, 상기 우측픽셀군은 비드의 좌측 모재와 대응되는 위치의 픽셀의 집합인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 h) 단계는, h1) 비드 폭을 측정하여 상기 용융풀이 형성될 때의 비드 깊이를 측정하는 단계; h2) 상기 비드 깊이와, 상기 검출선과 픽셀간 거리를 비교 분석하여 보정값을 도출하는 단계; 및 h3) 도출된 상기 보정값을 상기 예상 용융풀 처짐에 적용하여 실제 용융풀 처짐을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법을 적용한 용융풀 폭 측정 소프트웨어를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법을 적용한 용융풀 처짐 측정 소프트웨어를 제공한다.

상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 용융풀의 폭 및 처짐을 신속하고 정확하게 측정할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상데이터에서 용융풀 주변 영역을 영상처리영역으로 지정하는 단계의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리영역의 엣지(Edge)를 이루는 픽셀이 검출된 검출이미지를 도출하는 단계의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀이미지를 얻는 단계의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리영역의 엣지(Edge)를 이루는 픽셀이 검출된 검출이미지를 도출하는 단계의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 검출이미지에서 각 픽셀간 거리를 측정하여 예상 용융풀 폭을 도출하는 단계의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 검출이미지에서 각 픽셀간 거리를 측정하여 예상 용융풀 폭을 도출하는 단계의 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 예상 용융풀 폭을 보정하여 실제 용융풀 폭을 도출하는 단계의의 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 비드 폭을 측정하여 용융풀이 형성될 때의 용융풀 폭을 간접 측정하는 단계의 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법이 적용된 소프트웨어를 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법의 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법의 예시도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 영상이미지에서 라인 레이저 주변 영역을 라인처리영역으로 지정하는 단계의 예시도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 라인처리영역을 나타낸 예시도이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 이진화 배열로 변환된 라인 레이저를 세선화(thinning) 하는 단계의 순서도이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 이진화 배열로 변환된 라인 레이저를 세선화(thinning) 하는 단계의 예시도이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 예상 용융풀 처짐을 보정하여 실제 용융풀 처짐을 도출하는 단계의 순서도이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법이 적용된 소프트웨어를 나타낸 예시도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법의 순서도이다.

도 1에 도시된 것처럼, 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법은 먼저, 용접부 영상데이터를 얻는 단계(S110)를 먼저 수행할 수 있다.

여기서, 상기 영상데이터(110)는, 용접부를 촬영한 용접부 모니터링 화면 영상일 수 있다.

용접부 영상데이터를 얻는 단계(S110) 이후에는, 영상데이터에서 용융풀 주변 영역을 영상처리영역으로 지정하는 단계(S120)를 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상데이터에서 용융풀 주변 영역을 영상처리영역으로 지정하는 단계의 예시도이다.

도 2를 더 참조하면, 영상데이터에서 용융풀 주변 영역을 영상처리영역으로 지정하는 단계(S120)는 상기 영상데이터(110)에서 용융풀 주변 영역을 영상처리영역(120)으로 지정하여 추출할 수 있다.

이처럼 추출된 상기 영상처리영역(120)은 이후 단계에서 영상 처리를 수행할 때 영상을 처리하는 영역을 대폭 감소시켜 신속한 분석이 이루어지도록 할 수 있다.

영상데이터에서 용융풀 주변 영역을 영상처리영역으로 지정하는 단계(S120) 이후에는, 영상처리영역의 엣지(Edge)를 이루는 픽셀이 검출된 검출이미지를 도출하는 단계(S130)를 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리영역의 엣지(Edge)를 이루는 픽셀이 검출된 검출이미지를 도출하는 단계의 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀이미지를 얻는 단계의 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리영역의 엣지(Edge)를 이루는 픽셀이 검출된 검출이미지를 도출하는 단계의 예시도이다.

도 3 내지 도 5를 더 참조하면, 영상처리영역의 엣지(Edge)를 이루는 픽셀이 검출된 검출이미지를 도출하는 단계(S130)는 먼저, 영상처리영역의 엣지를 이루는 픽셀이 표시된 픽셀이미지를 얻는 단계(S131)를 수행할 수 있다.

영상처리영역의 엣지를 이루는 픽셀이 표시된 픽셀이미지를 얻는 단계(S131)에서, 상기 영상처리영역(120)의 엣지를 이루는 픽셀이 표시된 픽셀이미지를 얻기 위해 prewitt연산자를 이용하도록 마련될 수 있다.

구체적으로, 도 4에서, 상기 영상처리영역(120)에서 엣지를 검출하기 위하여 엣지 검출 필터인 Canny연산자, Sobel 연산자, Prewitt 연산자를 적용한 필터를 이용하여 검출 결과를 비교하였다.

Canny 연산자 필터를 적용하여 엣지를 검출한 canny데이터(10)의 경우 민감도가 너무 높아 용융 풀 표면의 거동까지 엣지 픽셀로 검출하였으며, 주변 잔여 노이즈까지 엣지 픽셀로 검출하는 문제가 나타났다.

반면에, Sobel 연산자 필터를 적용한 sobel 데이터(20)와 Prewitt 연산자를 적용한 픽셀이미지(130)의 경우 민감도가 낮아 canny 데이터(10)에 비해 높은 아크 플라즈마 또는 용융 풀 표면의 반사광 형상도 엣지 픽셀로 검출하였으나 상대적으로 노이즈에 대해서는 오검출이 낮게 나타났다.

또한, 위 엣지 검출 결과 중 Prewitt연산자를 적용한 픽셀이미지(130)는 Sobel 데이터(20)에 비해 연산속도가 적게 걸렸다.

이에 본 발명에서는 Prewitt 연산자 필터를 적용한 픽셀이미지(130)를 엣지 픽셀 검출용 필터로 선정하였다.

단, 본 prewitt 연산자 필터만으로 엣지 픽셀 검출용으로 한정하는 것은 아니다.

영상처리영역의 엣지를 이루는 픽셀이 표시된 픽셀이미지를 얻는 단계(S131) 이후에는, 픽셀이미지의 픽셀들을 좌측 픽셀군과 우측 픽셀군을 분리함으로써, 픽셀이미지를 좌분할이미지와 우분할이미지로 분할하는 단계(S132)를 수행할 수 있다.

픽셀이미지의 픽셀들을 좌측 픽셀군과 우측 픽셀군을 분리함으로써, 픽셀이미지를 좌분할이미지와 우분할이미지로 분할하는 단계(S132)에서는 상기 픽셀이미지(130)를 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 좌분할이미지(141)와 우분할이미지(142)로 분할할 수 있다. 이처럼 픽셀이미지의 픽셀들을 좌측 픽셀군과 우측 픽셀군을 분리함으로써, 픽셀이미지를 좌분할이미지와 우분할이미지로 분할하는 단계(S132)에서 좌분할이미지(141)와 우분할이미지(142)로 분할함으로써, 좌측 및 우측 픽셀의 집합군 중 가장 외곽에 있는 픽셀만을 검출하기 용이하게 할 수 있다.

픽셀이미지의 픽셀들을 좌측 픽셀군과 우측 픽셀군을 분리함으로써, 픽셀이미지를 좌분할이미지와 우분할이미지로 분할하는 단계(S132) 이후에는, 좌측 픽셀군과 우측 픽셀군의 최외곽 픽셀만을 저장하여 최외곽 경계선을 나타내는 단계(S133)를 수행할 수 있다.

좌측 픽셀군과 우측 픽셀군의 최외곽 픽셀만을 저장하여 최외곽 경계선을 나타내는 단계(S133)에서는, 도 5의 (c)에 도시된 것처럼, 좌분할이미지(141) 및 우분할이미지(142) 각각에서 최와곽에 위치한 픽셀만을 배열 형태로 저장하여 최외곽 경계선을 나타내는 영상 데이터로 구현할 수 있다.

즉, 좌측 픽셀군과 우측 픽셀군의 최외곽 픽셀만을 저장하여 최외곽 경계선을 나타내는 단계(S133)에서, 상기 좌분할이미지(141)에 표시된 좌측 픽셀군은 동일 높이에 위치한 픽셀들 중 좌측 끝에 위치한 픽셀만이 저장되고, 상기 우분할이미지(142)에 표시된 우측 픽셀군은 동일 높이에 위치한 픽셀들 중 우측 끝에 위치한 픽셀만이 저장되어 최외곽 경계선을 나타내도록 마련될 수 있다.

좌측 픽셀군과 우측 픽셀군의 최외곽 픽셀만을 저장하여 최외곽 경계선을 나타내는 단계(S133) 이후에는, 최외곽 경계선을 이루는 픽셀을 보정하는 단계(S134)를 수행할 수 있다.

최외곽 경계선을 이루는 픽셀을 보정하는 단계(S134)에서, 상기 최외곽 경계선을 이루는 픽셀은 이웃하는 픽셀과의 차분을 연산하여 각 픽셀의 노이즈 여부가 판단되도록 마련되며, 노이즈로 판단된 픽셀은 이웃하는 픽셀의 평균값을 적용하여 대체되도록 마련될 수 있다.

최외곽 경계선을 이루는 픽셀을 보정하는 단계(S134) 이후에는, 픽셀 보정이 이루어진 상기 좌분할이미지와 상기 우분할이미지를 합쳐 검출이미지를 도출하는 단계(S135)를 수행할 수 있다.

픽셀 보정이 이루어진 상기 좌분할이미지와 상기 우분할이미지를 합쳐 검출이미지를 도출하는 단계(S135)에서, 상기 좌분할이미지(141) 및 상기 우분할이미지(142)는 다시 합쳐져서 검출이미지(150)를 형성할 수 있다.

이처럼 마련된 영상처리영역의 엣지(Edge)를 이루는 픽셀이 검출된 검출이미지를 도출하는 단계(S130) 이후에는, 검출이미지에서 각 픽셀간 거리를 측정하여 예상 용융풀 폭을 도출하는 단계(S140)를 수행할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 검출이미지에서 각 픽셀간 거리를 측정하여 예상 용융풀 폭을 도출하는 단계의 순서도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 검출이미지에서 각 픽셀간 거리를 측정하여 예상 용융풀 폭을 도출하는 단계의 예시도이다.

도 6 및 도 7을 더 참조하면, 검출이미지에서 각 픽셀간 거리를 측정하여 예상 용융풀 폭을 도출하는 단계(S140)는 먼저, 검출이미지 내 픽셀의 좌표정보를 저장하는 단계(S141)를 수행할 수 있다.

검출이미지 내 픽셀의 좌표정보를 저장하는 단계(S141)에서는, 상기 검출이미지(150) 내에서 표시된 각각의 픽셀의 좌표정보를 저장할 수 있다.

검출이미지 내 픽셀의 좌표정보를 저장하는 단계(S141) 좌표정보를 이용하여 모든 픽셀간의 2차원 거리를 연산하는 단계(S142)를 수행할 수 있다.

좌표정보를 이용하여 모든 픽셀간의 2차원 거리를 연산하는 단계(S142)에서는, 상기 검출이미지(150)에 표시된 픽셀간의 2차원 거리를 모두 연산할 수 있다.

좌표정보를 이용하여 모든 픽셀간의 2차원 거리를 연산하는 단계(S142) 이후에는, 연산된 2차원 거리 중 최대값을 예상 용융풀 폭으로 도출하는 단계(S143)를 수행할 수 있다.

연산된 2차원 거리 중 최대값을 예상 용융풀 폭으로 도출하는 단계(S143)에서는 상기 검출이미지(150)에 표시된 픽셀간의 2차원 거리 중 최대값을 예상 용융풀 폭으로 도출 및 가정할 수 있다.

이처럼 마련된 검출이미지에서 각 픽셀간 거리를 측정하여 예상 용융풀 폭을 도출하는 단계(S140) 이후에는, 예상 용융풀 폭을 보정하여 실제 용융풀 폭을 도출하는 단계(S150)를 수행할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 예상 용융풀 폭을 보정하여 실제 용융풀 폭을 도출하는 단계의의 순서도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 비드 폭을 측정하여 용융풀이 형성될 때의 용융풀 폭을 간접 측정하는 단계의 예시도이다.

도 8 및 도 9에 도시된 것처럼, 예상 용융풀 폭을 보정하여 실제 용융풀 폭을 도출하는 단계(S150)는 먼저, 비드 폭을 측정하여 용융풀이 형성될 때의 용융풀 폭을 간접 측정하는 단계(S151)를 수행할 수 있다.

비드 폭을 측정하여 용융풀이 형성될 때의 용융풀 폭을 간접 측정하는 단계(S151)에는, 용접을 통해 형성된 용접 시편의 비드 폭을 측정하여 용융풀이 형성될 때의 용융풀 폭을 간접 측정하도록 마련될 수 있다.

비드 폭을 측정하여 용융풀이 형성될 때의 용융풀 폭을 간접 측정하는 단계(S151) 이후에는, 비드 폭과 검출이미지 내 픽셀간 거리를 비교 분석하여 보정값을 도출하는 단계(S152)를 수행할 수 있다.

비드 폭과 검출이미지 내 픽셀간 거리를 비교 분석하여 보정값을 도출하는 단계(S152)에서는 측정된 비드폭과 상기 검출이미지(150)에 대해 계산된 픽셀 간 거리 값에 대해 보정할 수 있는 보정값을 도출할 수 있다. 이때, 영상데이터(110)를 촬영한 카메라에 따른 오차를 고려하기 위해 보정값이 도출될 수 있다.

비드 폭과 검출이미지 내 픽셀간 거리를 비교 분석하여 보정값을 도출하는 단계(S152) 이후에는, 도출된 보정값을 예상 용융풀 폭에 적용하여 실제 용융풀 폭을 도출하는 단계(S153)를 수행할 수 있다.

도출된 보정값을 예상 용융풀 폭에 적용하여 실제 용융풀 폭을 도출하는 단계(S153)에서는 도출된 보정값을 도출된 예상 용융풀 폭에 적용하여 보정을 수행함으로 실제 용융풀 폭을 도출하도록 마련될 수 있다.

이처럼 마련된 본 발명은 용융풀 폭을 정확하고 신속하게 측정하도록 할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법이 적용된 소프트웨어를 나타낸 예시도이다.

그리고, 도10에 도시된 것처럼 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법은 용융풀 폭 측정 소프트웨어에 적용될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법의 순서도이고, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법의 예시도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법은, 먼저 용융풀에 라인 레이저를 조사하여 용접부 영상이미지를 얻는 단계(S210)를 수행할 수 있다.

용융풀에 라인 레이저를 조사하여 용접부 영상이미지를 얻는 단계(S210)에서는, 라인 레이저를 용접부 비드에 조사하여 용접부 영상이미지(210)를 얻을 수 있다.

본 발명에서 고강도 아크광이 발생하는 용접 공정은 3 mm 박판 용접을 기준으로 하였을 때 주로 고정 전압 14 V, 용접전류 100 A ~ 140 A 사이의 값을 적용하여, 이면 비드가 형성되는 용접 공정을 진행하였다.

100 A 이상의 아크광 및 아크광 영향 최소화를 위해 적용된 광학 조건에 의하여 라인 레이저 형상은 육안이나 영상데이터 상에서 검출이 용이하지 않는 수준의 밝기가 나타났다.

아크광이 없는 환경에서 노출시간이 적정 값 이상으로 확보되는 경우 라인 레이저 형상을 관찰할 수 있으나, 아크광이 발생하여 노출시간을 최소로 적용하는 경우 영상 데이터에서 동일 위치의 영역에서 라인 레이저 형상을 검출하는 것이 불가능하였다.

라인 레이저 형상의 선명도 증가를 위해서는 노출시간을 증가시켜야 하나 노출시간을 증가시킬 경우 아크광의 강도 역시 높아지기 때문에 용융 풀 처짐 측정 기능이 올바르게 수행되기 어렵다.

따라서, 본 발명에서는 상기 문제를 해결하기 위하여 용융 풀 폭의 측정과 용융 풀 처짐 측정이 이루어지는 구간을 분리하였으며, 펄스 용접의 원리를 기반으로 하였으며 피크 전류, 즉, 이면 비드를 형성하기 위한 고강도 아크광이 발생하는 구간에서는 기존 광학 조건을 적용하여 용융 풀 측정이 이루어지도록 하였다. 그리고, 기초 전류구간을 새로 삽입하여 5 ~ 10 A 사이의 저전류를 적용하여 아크광의 영향을 최소화하였으며, 광학조건 중 노출시간의 길이를 증가시켜 라인레이저 형상의 선명도를 증가시켰다.

용융풀에 라인 레이저를 조사하여 용접부 영상이미지를 얻는 단계(S210) 이후에는, 영상이미지에서 라인 레이저 주변 영역을 라인처리영역으로 지정하는 단계(S220)를 수행할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 영상이미지에서 라인 레이저 주변 영역을 라인처리영역으로 지정하는 단계의 예시도이고, 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 라인처리영역을 나타낸 예시도이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 영상이미지에서 라인 레이저 주변 영역을 라인처리영역으로 지정하는 단계(S220)에서는 라인 레이저 주변 영역을 라인처리영역(220)으로 지정하여 추출할 수 있다. 이처럼 추출된 라인처리영역(220)은 이후 단계의 처리 영역을 감소시켜 보다 신속한 용융풀 처짐 측정이 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 비드의 경우 아크광에 의한 반사광을 나타내는 노이즈 픽셀이 다수 존재하므로 이를 최소화하기 위해 라인처리영역(220)을 지정함이 바람직하다.

영상이미지에서 라인 레이저 주변 영역을 라인처리영역으로 지정하는 단계(S220) 이후에는, 지정된 라인처리영역에서 라인 레이저를 이루는 픽셀만 추출하여 이진화(Binary) 배열로 변환하는 단계(S230)를 수행할 수 있다.

지정된 라인처리영역에서 라인 레이저를 이루는 픽셀만 추출하여 이진화(Binary) 배열로 변환하는 단계(S230)에서는, 지정된 상기 라인처리영역(220)에서 픽셀의 밝기가 기설정된 하한값을 초과하는 값만 추출하도록 마련될 수 있다.

구체적으로, 픽셀 중 라인 레이저를 나타내는 픽셀은 주변부 픽셀에 비하여 상대적으로 높은 밝기를 가진다. 따라서 임계값 알고리즘을 적용하여 특정 임계값 이하의 픽셀은 탈락시키고, 그 이상인 픽셀만을 남겨 이진화(Binary) 배열로 변환하도록 마련될 수 있다.

이처럼 이진화 배열로 형성된 이진화 배열 이미지(230)에서 라인을 이루는 픽셀은 다수의 픽셀로 이루어져 있기 때문에 세선화할 필요가 있다.

따라서, 지정된 라인처리영역에서 라인 레이저를 이루는 픽셀만 추출하여 이진화(Binary) 배열로 변환하는 단계(S230) 이후에는, 이진화 배열로 변환된 라인 레이저를 세선화(thinning) 하는 단계(S240)를 수행할 수 있다.

도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 이진화 배열로 변환된 라인 레이저를 세선화(thinning) 하는 단계의 순서도이고, 도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 이진화 배열로 변환된 라인 레이저를 세선화(thinning) 하는 단계의 예시도이다.

도 15 및 도 16을 더 참조하면, 이진화 배열로 변환된 라인 레이저를 세선화(thinning) 하는 단계(S240)는 먼저, 이진화 배열로 변환된 픽셀에 대해 n행 1열로 이루어진 세선화배열창을 이용하여 1열씩 스캔하는 단계(S241)를 수행할 수 있다.

이진화 배열로 변환된 픽셀에 대해 n행 1열로 이루어진 세선화배열창을 이용하여 1열씩 스캔하는 단계(S241)는, 이진화 배열 이미지(230)의 픽셀에 대해 n행 1열로 이루어진 세선화배열창(240)이 하나의 열을 스캔하도록 마련될 수 있다.

이진화 배열로 변환된 픽셀에 대해 n행 1열로 이루어진 세선화배열창을 이용하여 1열씩 스캔하는 단계(S241) 이후에는, 세선화배열창에 의해 스캔된 픽셀 중 밝기값이 가장 높은 픽셀을 탐색하는 단계(S242)를 수행할 수 있다.

세선화배열창에 의해 스캔된 픽셀 중 밝기값이 가장 높은 픽셀을 탐색하는 단계(S242)에서는, 상기 세선화배열창(240)에 의해 스캔된 다수의 픽셀 중 가장 밝은 밝기값을 갖는 픽셀을 탐색할 수 있다.

세선화배열창에 의해 스캔된 픽셀 중 밝기값이 가장 높은 픽셀을 탐색하는 단계(S242) 이후에는, 탐색된 밝기값이 가장 높은 픽셀만 남기고 나머지 픽셀을 제거하여 세선화배열창에 1개의 픽셀만 존재하도록 세선화하는 단계(S243)를 수행할 수 있다.

그리고나서, 상기 세선화배열창(240)이 상기 라인 레이저를 따라 이동하면서 상기 이진화 배열로 변환된 픽셀에 대해 n행 1열로 이루어진 세선화배열창을 이용하여 1열씩 스캔하는 단계(S241) 단계 내지 탐색된 밝기값이 가장 높은 픽셀만 남기고 나머지 픽셀을 제거하여 세선화배열창에 1개의 픽셀만 존재하도록 세선화하는 단계(S243)를 반복하여 상기 라인 레이저를 세선화 할 수 있다.

이진화 배열로 변환된 라인 레이저를 세선화(thinning) 하는 단계(S240) 이후에는, 세선화된 라인 레이저를 이루는 픽셀을 보정하는 단계(S250)를 수행할 수 있다.

비드에 맺힌 반사광에 의한 노이즈 때문에 세선화 알고리즘 결과에 오차가 생기는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 세선화된 라인 레이저를 이루는 픽셀을 보정하는 단계(S250)에서, 상기 라인레이저를 이루는 픽셀은 이웃하는 픽셀과의 차분을 연산하여 각 픽셀의 노이즈 여부가 판단되도록 마련되며, 노이즈로 판단된 픽셀은 이웃하는 픽셀의 평균값을 적용하여 대체되도록 마련될 수 있다.

이처럼 세선화된 라인 레이저를 이루는 픽셀을 보정하는 단계(S250)를 통해 라인 레이저 픽셀이 세선화된 세선화이미지(250)가 형성될 수 있다.

세선화된 라인 레이저를 이루는 픽셀을 보정하는 단계(S250) 이후에는, 보정된 픽셀에 대해 직선형을 이루는 좌측픽셀군과 우측픽셀군의 픽셀에 대해 선형 회귀를 적용하여 검출선을 도출하는 단계(S260)를 수행할 수 있다.

용융 풀의 처짐이 생겨 용접부 비드의 깊이가 형성될 경우 비드를 따라 라인 레이저가 형성된다. 이 라인 레이저의 양측은 비드가 형성되지 않은 모재의 위치를 나타내며 따라서 굴곡이 없는 직선 형태를 갖는다. 그러나, 반대로 라인 레이저의 중앙은 비드가 형성된 위치를 나타내며 굴곡이 있는 윤곽선 형태를 갖는다.

따라서, 보정된 픽셀에 대해 직선형을 이루는 좌측픽셀군과 우측픽셀군의 픽셀에 대해 선형 회귀를 적용하여 검출선을 도출하는 단계(S260)에서, 상기 세선화이미지(250)의 상기 좌측픽셀군(261)은 비드의 좌측 모재와 대응되는 위치의 픽셀의 집합이며, 상기 우측픽셀군(262)은 비드의 좌측 모재와 대응되는 위치의 픽셀의 집합일 수 있다.

그리고, 보정된 픽셀에 대해 직선형을 이루는 좌측픽셀군과 우측픽셀군의 픽셀에 대해 선형 회귀를 적용하여 검출선을 도출하는 단계(S260)에서, 상기 세선화이미지(250)의 상기 좌측픽셀군(261)과 상기 우측픽셀군(262)의 픽셀에 대해 선형 회귀를 적용하여 검출선(280)이 도출될 수 있다.

보정된 픽셀에 대해 직선형을 이루는 좌측픽셀군과 우측픽셀군의 픽셀에 대해 선형 회귀를 적용하여 검출선을 도출하는 단계(S260) 이후에는, 도출된 검출선과 라인 레이저를 이루는 픽셀 중 y축 최대값을 갖는 최대픽셀값 사이의 최단 거리를 측정하여 예상 용융풀 처짐을 도출하는 단계(S270)를 수행할 수 있다.

도출된 검출선과 라인 레이저를 이루는 픽셀 중 y축 최대값을 갖는 최대픽셀값 사이의 최단 거리를 측정하여 예상 용융풀 처짐을 도출하는 단계(S270)에서는 먼저 라인 레이저를 이루는 픽셀 중 y축으로 최대값을 갖는 상기 최대픽셀값 탐색점(270)을 찾을 수 있다. 그리고, 상기 최대픽셀값 탐색점(270)과 상기 검출선(280) 사이의 최단 거리를 측정하여 모재와 비드 표면이 이루는 최대거리를 탐색함으로써 예상 용융풀 처짐 값을 도출 및 가정할 수 있다.

도출된 검출선과 라인 레이저를 이루는 픽셀 중 y축 최대값을 갖는 최대픽셀값 사이의 최단 거리를 측정하여 예상 용융풀 처짐을 도출하는 단계(S270) 이후에는, 예상 용융풀 처짐을 보정하여 실제 용융풀 처짐을 도출하는 단계(S280)를 수행할 수 있다.

도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 예상 용융풀 처짐을 보정하여 실제 용융풀 처짐을 도출하는 단계의 순서도이다.

도 17을 더 참조하면, 예상 용융풀 처짐을 보정하여 실제 용융풀 처짐을 도출하는 단계(S280)는 먼저, 비드 폭을 측정하여 상기 용융풀이 형성될 때의 비드 깊이를 측정하는 단계(S281)를 수행할 수 있다.

비드 폭을 측정하여 상기 용융풀이 형성될 때의 비드 깊이를 측정하는 단계(S281)에서, 윤곽선 측정기를 이용하여 용접을 통해 형성된 용접 시편의 비드 폭을 측정하여 용융 풀 처짐에 의한 비드 깊이를 측정할 수 있다.

비드 폭을 측정하여 상기 용융풀이 형성될 때의 비드 깊이를 측정하는 단계(S281) 이후에는, 비드 깊이와, 검출선과 픽셀간 거리를 비교 분석하여 보정값을 도출하는 단계(S282)를 수행할 수 있다.

비드 깊이와, 검출선과 픽셀간 거리를 비교 분석하여 보정값을 도출하는 단계(S282)에서는 측정된 비드 깊이와 상기 검출선(180) 각 픽셀간 거리 거리값을 비교하여 보정값을 도출할 수 있다. 이때, 카메라에 따른 오차를 고려하여 보정값이 도출될 수 있다.

비드 깊이와, 검출선과 픽셀간 거리를 비교 분석하여 보정값을 도출하는 단계(S282) 이후에는, 도출된 보정값을 예상 용융풀 처짐에 적용하여 실제 용융풀 처짐을 도출하는 단계(S283)를 수행할 수 있다.

도출된 보정값을 예상 용융풀 처짐에 적용하여 실제 용융풀 처짐을 도출하는 단계(S283)에서는 도출된 보정값을 도출된 예상 용융풀 처짐 값에 적용하여 보정을 수행함으로 실제 용융풀 처짐을 도출하도록 마련될 수 있다.

이처럼 마련된 본 발명은 신속하게 용융풀 처짐을 도출하도록 할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법을 적용한 용융풀 처짐 측정 소프트웨어를 제공한다.

도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법이 적용된 소프트웨어를 나타낸 예시도이다.

그리고, 도18에 도시된 것처럼 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법은 용융풀 처짐 측정 소프트웨어에 적용될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: canney 데이터 20: sobel 데이터
110: 영상데이터 120: 영상처리영역
130: 픽셀이미지 141: 좌분할이미지
142: 우분할이미지 150: 검출이미지
210: 영상이미지 220: 라인처리영역
230: 이진화 배열 이미지 240: 세선화배열창
250: 세선화이미지 261: 좌측픽셀군
262: 우측픽셀군 270: 최대픽셀값 탐색점
280: 검출선

Claims (16)

1. a) 용접부 영상데이터를 얻는 단계;
   b) 상기 영상데이터에서 용융풀 주변 영역을 영상처리영역으로 지정하는 단계;
   c) 상기 영상처리영역의 엣지(Edge)를 이루는 픽셀이 검출된 검출이미지를 도출하는 단계;
   d) 상기 검출이미지에서 각 픽셀간 거리를 측정하여 예상 용융풀 폭을 도출하는 단계; 및
   e) 비드 폭과 상기 검출이미지 내 픽셀간 거리를 비교 분석하여 보정값을 도출하고, 상기 보정값을 적용하여 상기 예상 용융풀 폭을 보정함으로써, 실제 용융풀 폭을 도출하는 단계를 포함하며,
   상기 e) 단계는,
   e1) 용접을 통해 형성된 용접 시편의 비드 폭을 측정하여 상기 용융풀이 형성될 때의 용융풀 폭을 간접 측정하는 단계;
   e2) 측정된 상기 비드 폭과 상기 검출이미지에 대해 계산된 픽셀간 거리를 비교 분석함으로써, 픽셀간 거리값에 대한 보정을 수행할 수 있는 보정값을 도출하는 단계; 및
   e3) 도출된 픽셀간 거리값에 대한 상기 보정값을 상기 예상 용융풀 폭에 적용하여 실제 용융풀 폭을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 a) 단계에서,
   상기 영상데이터는, 용접부 모니터링 화면 영상인 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 c) 단계는,
   c1) 상기 영상처리영역의 엣지를 이루는 픽셀이 표시된 픽셀이미지를 얻는 단계;
   c2) 상기 픽셀이미지의 픽셀들을 상기 영상처리영역의 중앙선을 기준으로 좌측 픽셀군과 우측 픽셀군을 분리함으로써, 상기 픽셀이미지를 좌분할이미지와 우분할이미지로 분할하는 단계;
   c3) 상기 좌측 픽셀군과 상기 우측 픽셀군의 최외곽 픽셀만을 저장하여 최외곽 경계선을 나타내는 단계;
   c4) 상기 최외곽 경계선을 이루는 픽셀을 보정하는 단계; 및
   c5) 픽셀 보정이 이루어진 상기 좌분할이미지와 상기 우분할이미지를 합쳐 검출이미지를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 c1) 단계는,
   prewitt연산자를 이용하여 엣지의 픽셀을 검출하는 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기c3) 단계에서,
   상기 좌측 픽셀군은 동일 높이에 위치한 픽셀들 중 좌측 끝에 위치한 픽셀만이 저장되고, 상기 우측 픽셀군은 동일 높이에 위치한 픽셀들 중 우측 끝에 위치한 픽셀만이 저장되어 최외곽 경계선을 나타내도록 마련된 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법.
   
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 c4) 단계에서,
   상기 최외곽 경계선을 이루는 픽셀은 이웃하는 픽셀과의 차분을 연산하여 각 픽셀의 노이즈 여부가 판단되도록 마련되며,
   노이즈로 판단된 픽셀은 이웃하는 픽셀의 평균값을 적용하여 대체되도록 마련된 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 d) 단계는,
   d1) 상기 검출이미지 내 픽셀의 좌표정보를 저장하는 단계;
   d2) 상기 좌표정보를 이용하여 모든 픽셀간의 2차원 거리를 연산하는 단계;
   d3) 연산된 2차원 거리 중 최대값을 예상 용융풀 폭으로 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 폭 측정방법.
   
8. 삭제
9. a) 용융풀에 라인 레이저를 조사하여 용접부 영상이미지를 얻는 단계;
   b) 상기 영상이미지에서 라인 레이저 주변 영역을 라인처리영역으로 지정하는 단계;
   c) 지정된 상기 라인처리영역에서 라인 레이저를 이루는 픽셀만 추출하여 이진화(Binary) 배열로 변환하는 단계;
   d) 상기 이진화 배열로 변환된 상기 라인 레이저를 세선화(thinning) 하는 단계;
   e) 상기 세선화된 라인 레이저를 이루는 픽셀에서, 노이즈를 제거하는 보정을 수행하는 단계;
   f) 상기 보정된 픽셀에 대해 직선형을 이루며, 비드의 중심선을 기준으로 좌측픽셀군과 우측픽셀군의 픽셀에 대해 검출선을 도출하는 단계;
   g) 도출된 상기 검출선과 상기 라인 레이저를 이루는 픽셀 중 y축 최대값을 갖는 최대픽셀값 사이의 최단 거리를 측정하여 예상 용융풀 처짐을 도출하는 단계; 및
   h) 비드 깊이와 상기 검출선과의 픽셀간 거리를 비교 분석하여 보정값을 도출하고, 상기 보정값을 적용하여 상기 예상 용융풀 처짐을 보정함으로써, 실제 용융풀 처짐을 도출하는 단계를 포함하며,
   상기 h) 단계는,
   h1) 윤곽선 측정기를 이용하여 용접을 통해 형성된 용접 시편의 비드 폭을 측정하여 상기 용융풀이 형성될 때의 용접풀 처짐에 의한 비드 깊이를 측정하는 단계;
   h2) 상기 비드 깊이와, 상기 검출선과 픽셀간 거리를 비교 분석하여 픽셀 간 거리 값에 대한 보정을 수행할 수 있는 보정값을 도출하는 단계; 및
   h3) 도출된 픽셀 간 거리 값에 대한 상기 보정값을 상기 예상 용융풀 처짐에 적용하여 실제 용융풀 처짐을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    지정된 상기 라인처리영역에서 픽셀의 밝기가 기설정된 하한값을 초과하는 값만 추출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법.
    
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    d1) 상기 이진화 배열로 변환된 상기 픽셀에 대해 n행 1열로 이루어진 세선화배열창을 이용하여 1열씩 스캔하는 단계;
    d2) 상기 세선화배열창에 의해 스캔된 픽셀 중 밝기값이 최대값인 픽셀을 탐색하는 단계;
    d3) 탐색된 상기 밝기값이 최대값인 하나의 픽셀만 남기고 나머지 픽셀을 제거하여 상기 세선화배열창에 1개의 픽셀만 존재하도록 세선화하는 단계를 포함하며,
    상기 세선화배열창이 상기 라인 레이저를 따라 이동하면서 상기 d1) 내지 d3) 단계를 반복하여 상기 라인 레이저를 세선화하도록 마련된 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법.
    
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 e) 단계에서,
    상기 라인레이저를 이루는 픽셀은 이웃하는 픽셀과의 차분을 연산하여 각 픽셀의 노이즈 여부가 판단되도록 마련되며,
    노이즈로 판단된 픽셀은 이웃하는 픽셀의 평균값을 적용하여 대체되도록 마련된 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법.
    
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 f) 단계에서,
    상기 좌측픽셀군은 비드의 중심선으로부터 좌측 모재와 대응되는 위치의 픽셀의 집합이며, 상기 우측픽셀군은 비드의 중심선으로부터 우측 모재와 대응되는 위치의 픽셀의 집합인 것을 특징으로 하는 용융풀 영상처리를 통한 용융풀 처짐 측정방법.
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제

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