KR102421749B1 - 무게 측정 장치 및 방법 - Google Patents

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KR102421749B1
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박춘상
류지훈
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주식회사 제로클래스랩
박춘상
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Abstract

2차원 어레이로 배치된 복수의 무게 센서; 상기 복수의 무게 센서 상에, 상기 복수의 무게 센서를 모두 커버하도록 배치된 상판; 및 상기 상판을 촬영한 입력 영상을 획득하고, 상기 입력 영상에 기초하여 상기 상판에 배치된 제1 물건을 식별하고, 상기 복수의 무게 센서와 관련된 상기 제1 물건의 배치를 식별하고, 상기 제1 물건의 배치 및 상기 복수의 무게 센서 각각의 무게 값에 기초하여 상기 식별된 제1 물건의 무게를 산출하는 프로세서를 포함하는 무게 측정 장치가 제공된다.

Description

무게 측정 장치 및 방법 {Apparatus and method for measuring weight}
본 개시의 실시예들은, 무게 측정 장치, 무게 측정 방법, 및 무게 측정 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
저울은 산업의 근간이 되는 도량의 기준으로서 어떤 물체의 무게를 정확하고 신뢰성 있게 측정할 수 있어야 한다. 어떠한 물체의 무게를 측정하려 했을 때 빠르고 정확하게 해당 무게를 정밀 측정하는 것은 어려운 문제이다. 예를 들어 컨베이어 벨트를 빠르게 지나가는 물체에서 여러 물체의 무게를 잰다고 했을 때, 단 하나의 무게 센서를 이용한다면 각각의 무게를 구분할 수 없는 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 여러 개의 무게 센서를 이용한다면 물체의 예상할 수 없는 분포로 인해 각 물체의 무게를 정밀 측정하기 어렵다.
본 개시의 실시예들은, 복수의 물건의 무게를 동시에 측정할 수 있는 무게 측정 장치, 무게 측정 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체를 제공하기 위한 것이다.
본 개시의 일 실시예의 일 측면에 따르면, 2차원 어레이로 배치된 복수의 무게 센서; 상기 복수의 무게 센서 상에, 상기 복수의 무게 센서를 모두 커버하도록 배치된 상판; 및 상기 상판을 촬영한 입력 영상을 획득하고, 상기 입력 영상에 기초하여 상기 상판에 배치된 제1 물건을 식별하고, 상기 복수의 무게 센서와 관련된 상기 제1 물건의 배치를 식별하고, 상기 제1 물건의 배치 및 상기 복수의 무게 센서 각각의 무게 값에 기초하여 상기 식별된 제1 물건의 무게를 산출하는 프로세서를 포함하는 무게 측정 장치가 제공된다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 무게 측정 장치는, 상기 상판을 촬영하는 카메라를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 카메라로부터 수신한 영상 데이터에 기초하여 상기 입력 영상을 생성할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 무게 측정 장치는, 상기 상판을 촬영하는 카메라로부터 입력 영상을 수신하는 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 상판은, 상기 복수의 무게 센서 각각에 대응되도록 상기 상판의 영역을 분할하여 복수의 구역을 정의하고, 상기 복수의 구역에 대응하고 상기 상판의 상면에 인쇄된 가이드 라인을 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 상판은 반투명할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 상판에서 상기 복수의 무게 센서 각각에 대응하는 복수의 구역을 정의하고, 상기 복수의 구역 중, 상기 식별된 제1 물건이 배치된 구역을 식별할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 식별된 제1 물건이 배치된 구역에 대응하는 상기 복수의 무게 센서 각각의 무게 값을 합산하여, 상기 제1 물건의 무게를 산출할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 상판에 배치된 상기 제1 물건 및 제2 물건을 식별하고, 상기 복수의 구역 중, 상기 제1 물건이 배치된 적어도 하나의 구역과, 상기 제2 물건이 배치된 적어도 하나의 구역을 식별하고, 상기 제1 물건이 배치된 적어도 하나의 구역에 대응하는 무게 센서의 무게 값의 합에 기초하여 상기 제1 물건의 무게를 산출하고, 상기 제1 물건이 배치된 적어도 하나의 구역에 대응하는 무게 센서의 무게 값의 합에 기초하여 상기 제2 물건의 무게를 산출할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 입력 영상에 기초하여, 상기 복수의 구역 중, 상기 제1 물건과 상기 제2 물건이 함께 배치된 중복 배치 구역을 식별하고, 상기 입력 영상에 기초하여, 상기 제1 물건의 총 면적 중 상기 중복 배치 구역에 대응하는 면적 비율 및 상기 제2 물건의 면적 중 상기 중복 배치 구역에 대응하는 면적 비율에 기초하여, 상기 중복 배치 구역에 대응하는 무게 값 중 상기 제1 물건에 대응하는 제1 무게 값 및 상기 제2 물건에 대응하는 제2 무게 값을 산출할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 구역은 동일한 크기를 갖고, 상기 프로세서는, 상기 입력 영상에 기초하여, 상기 복수의 구역 중, 상기 제1 물건과 상기 제2 물건이 함께 배치된 중복 배치 구역을 식별하고, 상기 입력 영상에 기초하여, 상기 제1 물건이 단일 배치된 제1 단일 배치 구역을 식별하고, 상기 제1 물건의 총 면적 중 상기 제1 단일 배치 구역에 대응하는 면적 비율인 제11 면적 비율을 산출하고, 상기 제1 물건의 총 면적 중 상기 중복 배치 구역에 대응하는 면적 비율인 제12 면적 비율을 산출하고, 상기 제1 단일 배치 구역에 대응하는 무게 센서의 무게 값, 상기 제11 면적 비율, 및 상기 제12 면적 비율에 기초하여, 상기 중복 배치 구역에 대응하는 무게 센서의 무게 값 중에서 상기 제1 물건이 차지하는 무게 값인 제1 무게 값을 산출할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 입력 영상에 기초하여, 상기 제2 물건이 단일 배치된 제2 단일 배치 구역을 식별하고, 상기 제2 물건의 총 면적 중 상기 제2 단일 배치 구역에 대응하는 면적 비율인 제21 면적 비율을 산출하고, 상기 제2 물건의 총 면적 중 상기 중복 배치 구역에 대응하는 면적 비율인 제22 면적 비율을 산출하고, 상기 제2 단일 배치 구역에 대응하는 무게 센서의 무게 값, 상기 제21 면적 비율, 및 상기 제22 면적 비율에 기초하여, 상기 중복 배치 구역에 대응하는 무게 센서의 무게 값 중에서 상기 제2 물건이 차지하는 무게 값인 제2 무게 값을 산출할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 무게 값과 상기 제2 무게 값을 합산한 추정 합산 값과 상기 중복 배치 구역에 대응하는 상기 무게 센서의 무게 값의 비율에 기초하여, 상기 제1 무게 값과 상기 제2 무게 값을 보정할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 복수의 구역 중 상기 제1 물건이 단일 배치된 구역의 무게 센서의 무게 값과, 상기 보정된 제1 무게 값을 합산하여 상기 제1 물건의 무게 값을 산출하고, 상기 복수의 구역 중 상기 제2 물건이 단일 배치된 구역의 무게 센서의 무게 값과, 상기 보정된 제2 무게 값을 합산하여 상기 제2 물건의 무게 값을 산출할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 입력 영상은, 상기 상판의 상면에 수직한 방향에서, 상기 상면을 촬영하도록 배치된 카메라에 의해 촬영되어 생성된 영상 데이터에 기초하여 생성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예의 다른 측면에 따르면, 2차원 어레이로 배치된 복수의 무게 센서 상에, 상기 복수의 무게 센서를 모두 커버하도록 배치된 상판을 촬영하여 생성된 입력 영상을 획득하는 단계; 상기 입력 영상에 기초하여 상기 상판에 배치된 제1 물건을 식별하는 단계; 상기 복수의 무게 센서와 관련된 상기 제1 물건의 배치를 식별하는 단계; 및 상기 제1 물건의 배치 및 상기 복수의 무게 센서 각각의 무게 값에 기초하여 상기 식별된 제1 물건의 무게를 산출하는 단계를 포함하는 무게 측정 방법이 제공된다.
본 개시의 일 실시예의 또 다른 측면에 따르면, 무게 측정 방법을 컴퓨터에서 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무게 측정 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 무게 측정 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 무게 센서, 상판, 및 구동 회로의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 무게 측정 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 무게 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 카메라, 상판, 및 무게 센서를 나타낸 도면이다.
도 7a는 본 개시의 일 실시예에 따른 상판을 나타낸 도면이다.
도 7b는 본 개시의 다른 실시예에 다른 상판을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 상판의 식별 번호를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 센서 검출 값을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따라 상판에 복수의 물건이 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따라, 복수의 물건 각각의 무게를 산출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따라, 복수의 물건 각각의 면적 분포와 물건이 배치된 구역의 무게 센서의 무게 값을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따라, 중복 배치 구역에서 각 물건의 무게 값을 산출하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따라, 무게 측정 장치가 시간에 따른 무게의 변화를 트래킹하는 과정을 나타낸 도면이다.
본 명세서는 청구항의 권리범위를 명확히 하고, 본 개시의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구항에 기재된 실시예를 실시할 수 있도록, 실시예들의 원리를 설명하고 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 개시의 실시예들이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 “모듈” 또는 “부”(unit)라는 용어는 소프트웨어, 하드웨어 또는 펌웨어 중 하나 또는 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 “모듈” 또는 “부”가 하나의 요소(element)로 구현되거나, 하나의 “모듈” 또는 “부”가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다.
실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 개시의 실시예들의 작용 원리 및 다양한 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무게 측정 장치를 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무게 측정 장치(100)는 프로세서(110), 복수의 무게 센서(130a, 130b, 130c, 130d, 130e, 및 130f), 및 상판(140)을 포함한다. 이하에서, 복수의 무게 센서(130a, 130b, 130c, 130d, 130e, 및 130f)를 통칭하여, 복수의 무게 센서(130)로 지칭하고, 무게 센서(130a, 130b, 130c, 130d, 130e, 및 130f)를 개별적으로 지칭할 필요가 있는 경우, 해당 무게 센서(130a, 130b, 130c, 130d, 130e, 또는 130f)의 식별 번호를 이용한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100)는 카메라(120)를 포함할 수 있다. 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 카메라(120)는 외장형으로 구비되고, 무게 측정 장치(100)는 통신 모듈을 통해서 카메라(120)로부터 입력 영상을 획득할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무게 측정 장치(100)는 복수의 무게 센서(130) 상에 구비된 상판(140)에 무게를 측정한 대상 물건(150a, 150b, 및 150c)을 배치하고, 대상 물건(150a, 150b, 및 150c) 각각의 무게를 측정한다. 대상 물건(150a, 150b, 및 150c)은 하나 또는 복수일 수 있다. 이하에서, 물건(150a, 150b, 및 150c)을 통칭하여, 물건(150)로 지칭하고, 물건(150)을 개별적으로 지칭할 필요가 있는 경우, 해당 물건(150a, 150b, 또는 150c)의 식별 번호를 이용한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무게 측정 장치(100)는 카메라(120)에 의해 촬영되어 생성된 영상 데이터와, 복수의 무게 센서(130) 각각으로부터 측정된 무게 값, 즉 센서 검출 값을 이용하여 하나 이상의 물건(150a, 150b, 및 150c)의 무게를 측정할 수 있다.
복수의 무게 센서(130)는 2차원 어레이 형태로 일정한 간격으로 배치된다. 상판(140)은 복수의 무게 센서(130)를 모두 덮도록 복수의 무게 센서(130) 상에 배치된다. 무게 측정 대상인 물건(150a, 150b, 및 150c)은 상판(140) 상에 배치된다. 물건(150a, 150b, 및 150c)은 바람직하게는 서로 겹쳐지지 않도록 배치된다. 복수의 무게 센서(130)는 센서 검출 값을 프로세서(110)로 전송한다.
카메라(120)는 상판(140)을 향하는 FOV(Field of View)를 갖는다. 카메라(120)는 상판(140)의 전 영역을 촬영하도록 FOV가 설정된다. 카메라(120)는 영상 데이터를 생성하고, 영상 데이터를 프로세서(110)로 출력한다.
프로세서(110)는 상판(140)을 촬영한 영상 데이터 및 복수의 무게 센서(130)의 센서 검출 값에 기초하여, 상판(140) 상에 배치된 물건들(150a, 150b, 및 150c)의 무게를 산출한다. 프로세서(110)는 영상 데이터를 이용하여 입력 영상을 생성한다. 프로세서(110)는 입력 영상을 이용하여, 상판(140)에 배치된 복수의 물건들(150a, 150b, 및 150c)의 배치를 판단한다. 또한, 프로세서(110)는 복수의 물건들(150a, 150b, 및 150c)의 배치와 복수의 무게 센서(130) 각각의 센서 검출 값을 이용하여, 복수의 물건들(150a, 150b, 및 150c) 각각의 무게를 산출한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100)는 복수의 무게 센서(130)와 카메라(120)를 이용하여, 복수의 물건(150a, 150b, 및 150c)의 무게를 동시에 측정할 수 있다. 복수의 무게 센서(130)를 이용하여 복수의 물건(150a, 150b, 및 150c)의 무게를 측정하면, 각 무게 센서(130)의 센서 검출 값이 어느 물건(150a, 150b, 및 150c)의 무게인지 판별하기 어렵다. 본 개시의 일 실시예는, 입력 영상을 이용하여 복수의 물건(150a, 150b, 및 150c)의 배치를 판별하고, 복수의 무게 센서(130)의 센서 검출 값이 어느 물건(150a, 150b, 및 150c)의 무게에 대응하는지 판단한다. 이러한 구성에 의해, 본 개시의 일 실시예에 따른 무게 측정 장치(100)는 복수의 물건(150a, 150b, 및 150c)의 무게를 동시에 측정하면서도, 높은 정확도로 각 물건(150a, 150b, 및 150c)의 무게를 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 무게 측정 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100a)는 프로세서(110), 카메라(120), 무게 센서(130), 및 상판(140)을 포함한다.
무게 측정 장치(100a)는 다양한 종류의 전자 장치에 대응될 수 있다. 무게 측정 장치(100a)는 예를 들면, 저울, 물류 시스템, 매장 계산대 등에 대응될 수 있다. 무게 측정 장치(100a)는 물건의 무게 측정이 필요한 다양한 시스템에 적용될 수 있다.
프로세서(110)는 무게 측정 장치(100a) 전반의 동작을 제어한다. 프로세서(110)는 하나 또는 그 이상의 프로세서로 구현될 수 있다. 프로세서(110)는 메모리(미도시)에 저장된 인스트럭션 또는 커맨드를 실행하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 무게 측정 장치(100a)에 구비된 구성요소들의 동작을 제어한다.
카메라(120)는 상판(140)의 물건(150)이 배치된 면을 촬영하여 영상 데이터를 생성한다. 카메라(120)는 입사광을 광전 변환하여 전기적인 영상 신호를 생성한다. 카메라(120)는 무게 측정 장치(100a)와 일체로 형성되거나, 탈착 가능하게 구비될 수 있다. 카메라(120)는 적어도 하나의 렌즈, 렌즈 구동부, 및 이미지 센서를 포함한다.
카메라(120)는 상판(140)을 모두 촬영하도록 FOV가 설정될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 카메라(120)는 FOV가 미리 설정되어 상판(140) 위에 고정될 수 있다. 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 카메라(120)는 팬, 틸트, 로우 동작이 가능하도록 구비되고, 프로세서(110)는 촬영 시에 상판(140)을 모두 촬영하도록 카메라(120)의 FOV를 조절할 수 있다.
카메라(120)는 상판(140)의 상면을 촬영하여, 영상 데이터를 생성한다. 카메라(120)는 상판(140)의 상면을 촬영하여 생성된 영상 데이터를 프로세서(110)로 출력한다. 프로세서(110)는 영상 데이터를 수신하여 입력 영상을 생성한다. 프로세서(110)는 입력 영상에서 생긴 왜곡을 보정하여, 입력 영상이 상면(140)에 수직한 방향에서 봤을 때 왜곡 없이 생성되도록 입력 영상을 보정할 수 있다. 프로세서(110)는 상면(140)의 전체 영역이 왜곡 없이 평평하게 영상에 나타나도록 입력 영상을 보정한다.
프로세서(110)는 입력 영상에 기초하여, 상판(140) 상에 배치된 물건(150 자체, 물건(150)의 형태, 또는 배치 영역 중 적어도 하나를 식별할 수 있다. 프로세서(110)는 객체 인식 처리 또는 객체 인식 알고리즘을 이용하여, 입력 영상으로부터 물건(150)을 인식한다. 프로세서(110)는 인식된 물건(150)의 개수를 식별한다. 또한, 프로세서(110)는 상판(140)에서 어느 영역에 각 물건(150)이 배치되어 있는지를 식별한다. 또한, 프로세서(110)는 인식된 물건(150)의 외곽 라인을 인식한다. 프로세서(110)는 인식된 물건(150)의 외곽 라인을 인식하여, 상판(140)에서 물건(150)이 차지하는 영역의 형태와 위치를 인식한다.
무게 센서(130)는 해당 무게 센서(130)에 가해지는 무게 값을 검출한다. 무게 센서(130)는 예를 들면, 로드 셀(load cell)에 대응될 수 있다. 로드 셀은 인가된 힘을 측정 가능한 전기적인 출력으로 변환시킬 수 있는 트랜스듀서이다. 로드 셀은 다양한 타입의 로드 셀에 대응될 수 있으며, 예를 들면, 스트레인(Strain) 게이지 로드 셀, 소형(Miniature) 로드 셀, 초소형 로드 셀, 빔(Beam) 로드 셀, 또는 플랫폼(Platform) 로드 셀, S빔 로드 셀, 캐니스터(Canister) 로드 셀, 인장 압축(Tension/compression) 로드 셀에 대응된다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 복수의 무게 센서(130)는 동일한 타입의 로드 셀을 포함한다. 또한, 복수의 무게 센서(130)는 동일한 규격의 로드 셀을 포함한다.
복수의 무게 센서(130) 각각에서 출력된 전기적인 출력은 센서 검출 값에 대응된다. 복수의 무게 센서(130) 각각으로부터 출력된 센서 검출 값은 프로세서(110)로 출력된다. 무게 측정 장치(100a)는 복수의 무게 센서(130)에 전원 전압 및 구동 전류를 공급하고, 복수의 무게 센서(130)로부터 센서 검출 값을 리드아웃하는 구동 회로를 더 포함할 수 있다.
상판(140)은 복수의 무게 센서(130)를 덮도록, 복수의 무게 센서(130) 상에 배치된다. 상판(140)의 하면에 복수의 무게 센서(130)가 배치되고, 상판(140)의 상면에 측정 대상 물건(150)이 배치된다.
상판(140)은 평판의 형태를 갖는다. 상판(140)은 복수의 무게 센서(130)가 각 구역에 하나씩 배치되도록 분할하였을 때, 각 구역이 동일한 크기를 갖는 형태와 크기를 가질 수 있다. 상판(140)은 복수의 무게 센서(130)에 대응되는 동일한 형태와 크기를 가져, 복수의 무게 센서(130)에 걸쳐서 물건(150)이 배치되었을 때, 물건(150)이 걸쳐진 복수의 무게 센서(130)에 물건(150)의 면적 비율에 따라 하중이 실리도록 구성된다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상판(140)은 복수의 서브 상판이 연결되어 평면을 구성하는 구조를 가질 수 있다. 복수의 서브 상판 각각은 하나의 무게 센서(130)에 대응하는 크기 및 형태를 가질 수 있다. 즉, 하나의 무게 센서(130) 상에 하나의 서브 상판이 배치될 수 있다. 복수의 서브 상판은 인접한 서브 상판과 독립적으로 상하로 이격될 수 있다. 복수의 서브 상판은, 부하가 걸렸을 때, 인접한 서브 상판과 이격되어 아래 방향으로 이동한다. 또한, 복수의 서브 상판은, 부하가 제거되었을 때, 다시 평면에 대응하는 위치로 이동하여 다른 서브 상판들과 함께 평면 형태를 갖는다. 복수의 서브 상판은 인접한 서브 상판과 서로 독립적으로 부하를 받고, 상하로 이동함에 의해, 해당 서브 상판에 인가되는 부하를 물건(150)의 면적 비율에 따라 무게 센서(130)로 전달할 수 있다.
상판(140)은 다양한 소재로 구비될 수 있다. 상판(140)은 불투명, 반투명, 또는 투명 소재로 구비될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상판(140)은 상판(140) 하면의 복수의 무게 센서(130)의 배치를 식별 가능할 정도의 투명도를 갖는 반투명한 소재로 구비될 수 있다.
또한, 상판(140)의 강도, 탄성 등은 실시예에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 복수의 단일 셀 각각은 탄성이 없는 소재로 구비될 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하여, 복수의 무게 센서(130)와 상판(140)의 구조를 상세하게 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 무게 센서, 상판, 및 구동 회로의 구조를 나타낸 도면이다. 도 3a는 무게 센서 및 상판의 사시도이며, 도 3b는 무게 센서 및 상판의 측면도이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 복수의 무게 센서(130)는 평면 상에 2차원 매트릭스 형태로 배치된다. 예를 들면, 복수의 무게 센서(130)는 2*3 어레이 형태로 배치된다.
복수의 무게 센서(130)는 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 또한, 복수의 무게 센서(130) 각각은 동일한 크기 및 동일한 규격을 가질 수 있다. 복수의 무게 센서(130)는 상판(140)으로부터 중력 방향으로 가해지는 압력을 검출하여 무게를 검출하도록 배치된다. 복수의 무게 센서(130)는 평면에 수평하게 배치된다. 복수의 무게 센서(130)는 중력 방향으로 동일한 하중이 가해졌을 때, 동일한 센서 검출 값을 갖도록 배치된다.
복수의 무게 센서(130) 각각은 구동 회로(310)에 연결된다. 복수의 무게 센서(130)는 구동 회로(310)로부터 구동 전압 및 구동 전류를 공급받는다. 또한, 복수의 무게 센서(130)는 구동 회로(310)로 센서 검출 값을 출력한다. 구동 회로(310)는 복수의 무게 센서(130)로부터 센서 검출 값을 순차적으로 리드아웃할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 무게 센서(130)는 소정의 스위치를 포함하고, 구동 회로(310)는 복수의 무게 센서(130) 각각의 스위치를 제어하여, 복수의 무게 센서(130)의 센서 검출 값을 순차적으로 리드아웃할 수 있다.
구동 회로(310)는 복수의 무게 센서(130)와 연결된 구동 라인(320a, 320b, 320c, 320d, 320e, 및 320f)을 통해 연결된다. 구동 라인(320a, 320b, 320c, 320d, 320e, 및 320f)의 배치 및 형태는 실시예에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 구동 라인(320a, 320b, 320c, 320d, 320e, 및 320f)은 전력 라인, 리드아웃 제어 라인, 및 데이터 라인을 포함한다. 전력 라인은 복수의 무게 센서(130)에 공통으로 인가된다. 리드아웃 제어 라인은 복수의 무게 센서(130)에 각각 개별적으로 구비된다. 데이터 라인은 복수의 무게 센서(130)에 공통으로 연결된다. 구동회로(310)는 소정의 무게 센서(130)가 리드아웃 제어 라인의 제어 신호에 의해 선택되었을 때, 선택된 무게 센서(130)의 센서 검출 값을 리드아웃한다.
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 무게 측정 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 무게 측정 장치(100b)는 프로세서(110), 무게 센서(130), 상판(140), 및 통신 모듈(310)을 포함한다. 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100b)는 외장된 카메라(120)를 이용하여 상판(140)의 물건(150)을 촬영하고, 통신 모듈(310)을 통해 카메라(120)로부터 입력 영상을 수신한다. 도 4의 무게 센서(130), 상판(140)은 앞서 도 2에서 설명한 무게 센서(130), 및 상판(140)에 대응되므로, 도 4에서는 설명을 생략한다. 또한, 도 4의 프로세서(110) 및 카메라(120)는 앞서 도 2에서 설명한 프로세서(110) 및 카메라(120)에 대응되는 구성이므로, 도 4에서는 차이가 있는 부분을 중심으로 설명하고 중복되는 설명은 생략한다.
통신 모듈(310)은 카메라(120)와 연결되어, 카메라(120)로부터 입력 영상을 입력 받는다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(310)은 카메라(120)와 유선 통신 방식(예: LAN(local area network))을 이용하여 연결되는 입력 장치일 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 통신 모듈(310)은 무선 통신 방식을 이용하여 연결되는 통신 인터페이스일 수 있다. 일 실시예에 다르면, 통신 모듈(310)은 근거리 통신 방식을 이용하여, 카메라(120)와 연결될 수 있다. 통신 모듈(310)은 예를 들면, 블루투스, BLE(Bluetooth Low Energy), 근거리 무선 통신 (Near Field Communication), WLAN(와이파이), 지그비(Zigbee), 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신, WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), Ant+ 통신 연결을 통해 카메라(120)와 통신한다. 다른 예로서, 통신 모듈(310)은 원거리 통신을 수행할 수 있으며, 예를 들면, 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 등을 통해 외부 장치와 통신할 수 있다.
프로세서(110)는 통신 모듈(310)을 제어하여, 통신 모듈(310)과 카메라(120) 상이에 통신을 수립한다. 통신 모듈(310)은 카메라(120)로부터 입력 영상을 수신하면, 입력 영상을 프로세서(110)로 전달한다.
일 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100b)는 메모리(미도시)를 더 포함한다. 메모리는 입력 영상을 저장한다. 통신 모듈(310)은 입력 영상을 수신하면, 메모리에 저장한다. 프로세서(110)는 메모리에 저장된 입력 영상을 독출하여 이용한다.
프로세서(110)는 카메라(120)로 촬영 제어 신호를 전송한다. 촬영 제어 신호는 예를 들면, 셔터 릴리즈 신호, 파라미터 설정 신호 등을 포함할 수 있다. 파라미터 설정 신호는, 조리개 값 설정 신호, 렌즈 구동 신호, 이미지 센서 감조 조절 신호, 화각 제어 신호 등을 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면,
프로세서(110)는 카메라(120)의 FOV를 조절하기 위해, 팬, 틸트, 또는 로우 동작을 제어하는 제어 신호를 카메라(120)로 출력한다. 카메라(120)는 카메라(120) 본체의 방향을 조절하는 오리엔테이션 조절 장치에 고정되고, 오리엔테이션 조절 장치가 팬, 틸트, 또는 로우 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(110)는 카메라(120)로부터 통신 모듈(310)을 통해 입력 영상을 수신한다. 일 실시예에 따르면, 입력 영상은 소정의 코덱에 의해 변환된 영상일 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 입력 영상은 코덱에 의해 압축되기 전의 로 데이터일 수 있다. 입력 영상은 정지 영상 또는 동영상일 수 있다.
카메라(120)는 상판(140)의 상면을 촬영하여, 영상 데이터를 생성한다. 카메라(120)는 영상 데이터를 소정의 코덱을 이용하여 압축하여, 영상 파일을 생성할 수 있다. 영상 파일은 입력 영상에 대응된다.
프로세서(110)는 입력 영상에서 생긴 왜곡을 보정하여, 입력 영상이 상면(140)에 수직한 방향에서 봤을 때 왜곡 없이 생성되도록 입력 영상을 보정할 수 있다. 프로세서(110)는 상면(140)의 전체 영역이 왜곡 없이 평평하게 영상에 나타나도록 입력 영상을 보정한다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 무게 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무게 측정 방법의 각 단계들은 프로세서 및 통신 모듈을 구비하는 다양한 형태의 전자 장치에 의해 수행될 수 있다. 통신 모듈은 무게 센서 및 카메라와 통신할 수 있다. 전자 장치가 무게 센서, 상판, 또는 카메라를 구비하는 것도 가능하다. 본 개시에서는 본 개시의 실시예들에 따른 무게 측정 장치(100)가 무게 측정 방법을 수행하는 실시예를 중심으로 설명한다. 따라서 무게 측정 장치(100)에 대해 설명된 실시예들은 무게 측정 방법에 대한 실시예들에 적용 가능하고, 반대로 무게 측정 방법에 대해 설명된 실시예들은 무게 측정 장치(100)에 대한 실시예들에 적용 가능하다. 개시된 실시예들에 따른 무게 측정 방법은 본 개시에 개시된 무게 측정 장치(100)에 의해 수행되는 것으로 그 실시예가 한정되지 않고, 다양한 형태의 전자 장치에 의해 수행될 수 있다.
우선, 단계 S502에서, 무게 측정 장치(100)는 상판(140)을 촬영한 입력 영상을 획득한다. 일 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100)는 카메라(120)를 포함하고, 카메라(120)를 이용하여 상판(140)을 촬영한 영상 데이터를 생성한다. 무게 측정 장치(100)는 영상 데이터를 변환하여 입력 영상을 생성한다. 다른 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100)는 외장된 카메라(120)로부터 입력 영상을 수신한다. 무게 측정 장치(100)는 통신 모듈(310)을 포함하고, 통신 모듈(310)은 카메라(120)로부터 입력 영상을 수신한다.
입력 영상은 상판(140) 전체를 상면에서 촬영한 영상이다. 입력 영상은 상판(140) 전체를 상판(140)에 수직한 방향으로 촬영한 영상일 수 있다.
다음으로, 단계 S504에서, 무게 측정 장치(100)는 입력 영상에 기초하여 제1 물건을 식별한다. 무게 측정 장치(100)는 객체 인식 알고리즘을 이용하여, 입력 영상으로부터 상판(140)에 배치된 적어도 하나의 물건(150)을 식별한다. 무게 측정 장치(100)는 입력 영상으로부터 상판(140)에 배치된 제1 물건을 식별할 수 있다.
다음으로, 단계 S506에서, 무게 측정 장치(100)는 제1 물건의 배치를 식별한다.
무게 측정 장치(100)는 인식된 물건(150)의 개수를 식별한다. 또한, 무게 측정 장치(100)는 상판(140)에서 어느 영역에 각 물건(150)이 배치되어 있는지를 식별한다. 또한, 무게 측정 장치(100)는 인식된 물건(150)의 외곽 라인을 인식한다. 무게 측정 장치(100)는 인식된 물건(150)의 외곽 라인을 인식하여, 상판(140)에서 물건(150)이 차지하는 영역의 형태와 위치를 인식한다. 유사하게, 무게 측정 장치(100)는 제1 물건이 상판(140)에서 어느 영역에 배치되어 있는지를 식별하고, 제1 물건의 외곽 라인을 인식한다. 또한, 무게 측정 장치(100)는 제1 물건의 외곽 라인에 기초하여, 상판(140)에서 제1 물건이 차지하는 영역의 형태와 위치를 인식한다.
무게 측정 장치(100)는 무게 센서(130)의 배치와 관련된 제1 물건의 배치를 식별한다. 앞서 설명한 바와 같이, 상판(140)은 무게 센서(130)를 덮도록 배치된다. 상판(140)은 무게 센서(130)에 대응되게 분할 가능하며, 무게 센서(130)의 대응되는 개수로 분할하였을 때, 분할된 각 구역은 동일한 형태와 동일한 크기를 갖는다. 무게 측정 장치(100)는 제1 물건이 상판(140)의 분할된 복수의 구역 중 어느 구역에 배치되어 있는지를 판단한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100)는 제1 물건이 배치된 적어도 하나의 구역에서, 제1 물건이 각 구역에서 차지하는 면적의 비율을 산출한다. 예를 들면, 무게 측정 장치(100)는 제1 물건이 상판(140)의 제1 구역의 34%의 면적을 차지하고, 제2 구역의 80%의 면적을 차지하고, 제3 구역의 100%의 면적을 차지한다고 판단할 수 있다.
다음으로, 단계 S508에서, 무게 측정 장치(100)는 제1 물건의 배치 및 복수의 무게 센서 각각의 센서 검출 값에 기초하여, 제1 물건의 무게를 산출한다. 앞서 설명한 바와 같이, 무게 측정 장치(100)는 제1 물건이 배치된 상판(140)의 구역을 식별한다. 무게 측정 장치(100)는 제1 물건이 배치된 구역에 대응하는 무게 센서(130)의 센서 검출 값에 기초하여, 제1 물건의 무게를 산출한다. 일 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100)는 제1 물건이 배치된 적어도 하나의 구역에 대응하는 무게 센서(130)의 센서 검출 값을 합산하여, 제1 물건의 무게를 산출한다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 카메라, 상판, 및 무게 센서를 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 카메라(120)는 FOV가 상판(140)의 전 영역을 포함하도록 배치된다. 예를 들면, 카메라(120)에 의해 촬영된 입력 영상(610)은 FOV의 중앙에 배치된 상판(140)을 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따르면, 입력 영상(610)은 주변부 왜곡이 발생하는 영역을 제외한 중앙 영역(620)에 상판(140)을 나타낼 수 있다. 카메라(120)는 주변부 왜곡이 발생하지 않는 중앙 영역(620)에 상판(140)이 배치되도록 FOV를 조절할 수 있다.
카메라(120)는 줌-인(zoom in) 동작 또는 줌-아웃(zoom out) 동작에 의해, 상판(140)이 FOV의 중앙 영역(620) 내에 배치되도록 조절할 수 있다. 프로세서(110)는 입력 영상에서 상판(140)을 인식하고, 상판(140)이 중앙 영역(620)에 배치되도록 줌 레벨을 조절할 수 있다. 프로세서(110)는 줌-인 또는 줌-아웃 동작을 제어하여, 상판(140)이 카메라(120)의 FOV의 중앙 영역(620)에 배치되도록 조절한다.
또한, 카메라(120)는 팬, 틸트, 또는 로우 동작에 의해, 상판(140)이 FOV의 중앙 영역(620) 내에 배치되도록 조절할 수 있다. 프로세서(110)는 입력 영상에서 상판(140)을 인식하고, 상판(140)이 중앙 영역(620)에 배치되도록 팬, 틸트, 또는 로우 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 팬, 틸트, 또는 로우 동작을 제어하여, 상판(140)이 카메라(120)의 FOV의 중앙 영역(620)에 배치되도록 조절한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 카메라(120)는 카메라(120)의 광축(630)이 상판(140)과 직교하도록 배치될 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 카메라(120)는, 광축(630)이 상판(140)의 중앙에서 상판(140)과 직교하도록 배치될 수 있다. 카메라(120)의 광축(630)은 카메라(120)의 렌즈의 광축을 의미한다. 렌즈의 광축은 이미지 센서의 중앙과 직교한다.
카메라(120)는 광축(630)이 상판(140)의 중앙과 직교하도록 거치될 수 있다. 무게 측정 장치(100)는 소정의 거치대(미도시)를 포함하고, 카메라(120)를 거치대에 거치할 수 있다.
도 7a는 본 개시의 일 실시예에 따른 상판을 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상판(140)은 동일한 형태와 크기를 갖는 복수의 구역(710a, 710b, 710c, 710d, 및 710e)으로 분할될 수 있다. 도 7에서는 설명의 편의를 위해, 전체의 25개의 구역 중, 5개의 구역에 대해서만 식별번호로 지칭하였지만, 도 7a에서 균일하게 분할된 25개의 구역이 모두 상판(140)의 복수의 구역에 대응된다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 복수의 구역(710a, 710b, 710c, 710d, 및 710e) 각각은 복수의 무게 센서(130) 각각에 대응된다. 하나의 구역(710a, 710b, 710c, 710d, 또는 710e) 아래에 하나의 무게 센서(130)가 배치될 수 있다. 또한, 무게 센서(130)의 중앙과 각 구역(710a, 710b, 710c, 710d, 또는 710e)의 중앙이 일치하도록 무게 센서(130)가 배치될 수 있다.
복수의 구역(710a, 710b, 710c, 710d, 및 710e)은 동일한 형태 및 동일한 크기를 갖는다. 복수의 구역(710a, 710b, 710c, 710d, 및 710e)은 예를 들면, 정사각형, 직사각형, 또는 정육각형 등의 형태를 가질 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상판(140)은 복수의 구역(710a, 710b, 710c, 710d, 및 710e)의 경계를 나타내는 가이드 라인(720)을 포함할 수 있다. 가이드 라인(720)은 상판(140)의 상면 또는 하면에 인쇄될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상판(140)에 가이드 라인(720)을 표시함에 의해, 사용자가 물건(150)을 배치할 때, 동일한 구역(710a, 710b, 710c, 710d, 또는 710e) 내에 복수의 물건(150)을 배치하지 않도록 가이드 할 수 있다.
도 7b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 상판의 구조를 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상판(140)은 복수의 서브 상판(730)을 포함할 수 있다. 각각의 서브 상판(730)은 하나의 무게 센서(130)에 대응된다. 각 무게 센서(130) 상에 하나의 서브 상판(730)이 배치된다. 복수의 서브 상판(730) 각각은 하나의 무게 센서(130)에 대응하는 크기 및 형태를 가질 수 있다. 복수의 서브 상판(730) 각각은 앞서 설명한 각 구역(710a, 710b, 710c, 710d, 또는 710e)에 대응될 수 있다.
복수의 서브 상판(730)은 인접한 서브 상판과 독립적으로 상하로 이격될 수 있다. 복수의 서브 상판(730)은 물건이 배치되지 않았을 때, 복수의 서브 상판(730)이 평면을 이루도록 배치된다. 복수의 서브 상판(730)은, 부하가 걸렸을 때, 인접한 서브 상판(730)과 이격되어 아래 방향으로 이동한다. 또한, 복수의 서브 상판(730)은, 부하가 제거되었을 때, 다시 평면에 대응하는 위치로 이동하여 다른 서브 상판(730)들과 함께 평면 형태를 갖는다. 복수의 서브 상판(730)은 인접한 서브 상판(730)과 서로 독립적으로 부하를 받고, 상하로 이동함에 의해, 해당 서브 상판(730)에 인가되는 부하를 물건(150)의 면적 비율에 따라 무게 센서(130)로 전달할 수 있다. 도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 상판의 식별 번호를 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상판(140)의 각 구역은 무게 센서(130)에 대응하는 식별 번호를 갖는다. 도 8의 1 내지 25의 번호는 해당 구역에 대응하는 센서의 순번 및 해당 구역의 순번을 의미한다. 본 개시에서, 상판(140)의 각 구역은 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 무게 센서에 대응하는 제1 구역, 제2 무게 센서에 대응하는 제2 구역 등의 방식으로 지칭된다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 센서 검출 값을 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 무게 센서(130)는 각 무게 센서(130)에 가해지는 무게에 따른 센서 검출 값을 생성하여 출력한다. 센서 검출 값은 도 9에 도시된 바와 같이 가로축이 시간이고, 세로축이 무게인 그래프로 나타낼 수 있다.
예를 들면, 제1 무게 센서(130a)는 제1 센서 검출 값(910a)을 생성하고, 제2 무게 센서(130b)는 제2 센서 검출 값(910b)을 생성하고, 제3 무게 센서(130c)는 제3 센서 검출 값(910c)을 생성한다. 센서 검출 값은 부하가 없는 상태에서는 0의 센서 검출 값을 갖다가, 해당 무게 센서(130a, 130b, 또는 130c)에 부하가 실렸을 때, 소정 레벨의 센서 검출 값을 가질 수 있다.
센서 검출 값은 각 구역에 가해지는 부하에 따라 다른 레벨의 값을 갖는다. 예를 들면, 물건(150)이 상판(140)에 배치되었을 때, 제1 구역에 대응하는 제1 무게 센서(130a)의 제1 센서 검출 값(130a)은 w1 레벨의 무게를 갖는다. 또한, 물건(150)이 상판(140)에 배치되었을 때, 제2 구역에 대응하는 제2 무게 센서(130b)의 제2 센서 검출 값(130b)은 w2 레벨의 무게를 갖는다. 또한, 물건(150)이 상판(140)에 배치되었을 때, 제3 구역에 대응하는 제3 무게 센서(130c)의 제3 센서 검출 값(130c)은 w3 레벨의 무게를 갖는다.
프로세서(110)는 각 구역의 센서 검출 값을 수신하여, 각 구역에서 검출된 무게 값을 획득한다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따라 상판에 복수의 물건이 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 상판(140)이 5*5 어레이 형태의 25개의 구역으로 분할되고, 각 구역에 대응되는 무게 센서(130)가 배치된 경우를 예로 들어 설명한다. 본 개시에서는 설명의 편의를 위해, 무게 센서(130)가 25개 이용된 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 개시의 실시예는 무게 센서(130)가 25개인 경우로 한정되지 않으며, 무게 센서(130)의 개수는 실시예에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상판(140)에 복수의 물건(150a, 150b, 및 150c)이 배치될 수 있다. 도 10에서는 상판(140)에 물건(150a, 150b, 및 150c)이 3개 배치된 경우를 예로 들어 설명한다. 상판(140)에 도 10에 도시된 바와 같이, 물건 1(150a), 물건 2(150b), 및 물건 3(150c)이 배치된다. 물건 1(150a)은 제1 구역(1010a) 및 제2 구역(1010b) 상에 배치된다. 물건 2(150b)는 제8 구역(1010c), 제9 구역(1010d), 제10 구역(1010e), 제13 구역(1010g), 제14 구역(1010h), 및 제15 구역(1010i) 상에 배치된다. 물건 3(150c)은 제12 구역(1010f), 제13 구역(1010g), 제17 구역(1010j), 및 제18 구역(1010k) 상에 배치된다.
제1 구역(1010a), 제2 구역(1010b), 제8 구역(1010c), 제9 구역(1010d), 제10 구역(1010e), 제12 구역(1010f), 제14 구역(1010h), 및 제15 구역(1010i), 제17 구역(1010j), 및 제18 구역(1010k)에는 하나의 물건만 배치된다. 본 개시에서는, 이와 같이 하나의 물건만 배치된 구역을 단일 배치 구역이라 지칭한다. 제13 구역(1010g)에는 물건 2(150b)와 물건 3(150c)이 배치된다. 본 개시에서는, 이와 같이 복수의 물건이 배치된 구역을 중복 배치 구역이라 지칭한다.
도 10 및 도 11을 참조하여, 복수의 물건(150a, 150b, 및 150c) 각각의 무게를 산출하는 과정을 설명한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따라, 복수의 물건 각각의 무게를 산출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
우선, 단계 S1102에서, 무게 측정 장치(100)는 입력 영상으로부터 물건 1(150a), 물건 2(150b), 및 물건 3(150c)을 식별한다. 무게 측정 장치(100)는 식별된 각 물건에 식별자를 부여한다.
다음으로, 단계 S1104에서, 무게 측정 장치(100)는 물건 1(150a), 물건 2(150b), 및 물건 3(150c) 각각이 배치된 구역을 식별한다. 예를 들면, 무게 측정 장치(100)는 물건 1(150a)은 제1 구역(1010a) 및 제2 구역(1010b) 상에 배치되었다고 식별한다. 또한, 무게 측정 장치(100)는 물건 2(150b)는 제8 구역(1010c), 제9 구역(1010d), 제10 구역(1010e), 제13 구역(1010g), 제14 구역(1010h), 및 제15 구역(1010i) 상에 배치되었다고 식별한다. 또한, 무게 측정 장치(100)는 물건 3(150c)은 제12 구역(1010f), 제13 구역(1010g), 제17 구역(1010j), 및 제18 구역(1010k) 상에 배치되었다고 식별한다.
다음으로, 단계 S1106에서, 무게 측정 장치(100)는 식별된 물건이 배치된 구역들 중, 중복 배치 구역이 있는지 여부를 판단한다. 예를 들면, 무게 측정 장치(100)는 도 10의 예에서, 제13 구역(1010g)에 물건 2(150b) 및 물건 3(150c)이 배치되어, 제13 구역(1010g)이 중복 배치 구역임을 식별한다.
다음으로, 단계 S1108에서, 무게 측정 장치(100)는 중복 배치 구역에 배치된 물건을 식별한다. 도 10의 예에서, 무게 측정 장치(100)는 물건 1(150a)은 단일 배치 구역에만 배치되었다고 식별하고, 물건 2(150b) 및 물건 3(150c)은 중복 배치 구역을 포함하여 배치되었다고 식별한다.
무게 측정 장치(100)는 단일 배치 구역에만 배치된 물건에 대해서는, 단계 S1110에서, 해당 물건이 배치된 구역들에 대응하는 무게 센서의 무게 값을 합산하여, 물건의 무게를 산출한다. 도 10의 예에서, 물건 1(150a)은 단일 배치 구역인 제1 구역(1010a) 및 제2 구역(1010b) 상에 배치되었다. 이러한 경우, 무게 측정 장치(100)는 물건(150a)의 무게를 제1 구역(1010a)에 대응하는 제1 무게 센서의 무게 값과, 제2 구역(1010b)에 대응하는 제2 무게 센서의 무게 값을 합산하고, 합산 결과 값을 물건 1(150a)의 무게로 결정한다.
무게 측정 장치(100)는 중복 배치 구역을 포함하여 배치된 물건에 대해서는 단계 S1112에서, 중복 배치 구역 및 단일 배치 구역의 면적 비율에 기초하여, 중복 배치 구역에서 해당 물건이 차지하는 무게를 산출한다. 중복 배치 구역에서 복수의 물건 각각이 차지하는 무게를 산출하는 방법은, 도 12 및 도 13을 참조하여 아래에서 자세히 설명한다.
다음으로, 무게 측정 장치(100)는 단계 S1114에서, 해당 물건이 배치된 단일 배치 구역의 무게 값과, 중복 배치 구역에서 해당 물건이 차지하는 무게 값을 합산하여, 해당 물건의 무게를 산출한다. 예를 들면, 무게 측정 장치(100)는 물건 2(150b)에 대해, 제8 구역(1010c)의 무게 값 0.45kg, 제9 구역(1010d)의 무게 값 2kg, 제10 구역(1010e)의 무게 값 0.38kg, 제14 구역(1010h)의 무게 값 1.9kg, 및 제15 구역(1010k)의 무게 값 0.44kg과, 제13 구역(1010g)에서 물건 2(150b)에 해당하는 무게 값 0.36kg을 합산하여, 물건 2(150b)의 무게 값을 5.53kg으로 산출한다. 또한, 무게 측정 장치(100)는 물건 3(150c)에 대해, 제12 구역(1010f)의 무게 값 12.8kg, 제17 구역(1010j)의 무게 값 11.2kg, 제18 구역(1010k)의 무게 값 6kg과, 제13 구역(1010g)에서 물건 3(150c)에 해당하는 무게 값 4.64kg을 합산하여, 물건 3(150b)의 무게 값을 34.64kg으로 산출한다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따라, 복수의 물건 각각의 면적 분포와 물건이 배치된 구역의 무게 센서의 무게 값을 나타낸 도면이다.
무게 측정 장치(100)는 중복 배치 구역을 포함하여 배치된 물건의 면적 분포를 산출한다. 일 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100)는 입력 영상에서의 픽셀 수를 카운트하여, 각 물건이 차지하는 면적을 산출할 수 있다.
예를 들면, 무게 측정 장치(100)는 물건 2(150b)의 전체 면적 중 각 구역에 걸쳐진 면적 비율을 산출한다. 무게 측정 장치(100)는 물건 2(150b)의 전체 면적 중, 7%는 제8 구역(1010c)에 배치되고, 36%는 제9 구역(1010d)에 배치되고, 7%는 제10 구역(1010e)에 배치되고, 7%는 제13 구역(1010g)에 배치되고, 36%는 제14 구역(1010h)에 배치되고, 7%는 제15 구역(1010i)에 배치되었다고 면적 비율을 산출한다. 또한, 무게 측정 장치(100)는 물건 3(150c)의 전체 면적 중, 36%는 제12 구역(1010f)에 배치되고, 14%는 제13 구역(1010g)에 배치되고, 32%는 제17 구역(1010j)에 배치되고, 18%는 제18 구역(1010k)에 배치되었다고 면적 비율을 산출한다.
또한, 무게 측정 장치(100)는 각 물건이 차지한 구역에 대응하는 무게 센서의 무게 값을 획득한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 물건이 배치된 각 구역의 무게 센서의 무게 값, 및 제3 물건이 배치된 각 구역의 무게 센서의 무게 값이 획득될 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따라, 중복 배치 구역에서 각 물건의 무게 값을 산출하는 과정을 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100)는 중복 배치 구역을 포함하여 배치된 복수의 물건들 각각에 대해, 단일 배치 구역 중 적어도 하나에서 해당 물건이 차지하는 면적 비율과, 중복 배치 구역에서 해당 물건이 차지하는 면적 비율에 기초하여, 중복 배치 구역에서 해당 물건이 차지하는 무게 값을 추정한다. 무게 측정 장치(100)는 단일 배치 구역의 면적 비율, 단일 배치 구역의 무게 값, 중복 배치 구역의 면적 비율에 기초하여, 중복 배치 구역에서 해당 물건이 차지하는 무게 값을 산출한다.
예를 들면, 도 13에서 무게 측정 장치(100)는 단일 배치 구역인 제9 구역(1010d)에서, 물건 2(150b)의 면적 분포가 36%이고, 무게 값이 2kg임을 식별한다. 또한, 무게 측정 장치(100)는 중복 배치 구역인 제13 구역(1010g)에서, 물건 2(150b)의 면적 분포가 7%임을 식별한다. 무게 측정 장치(100)는 제9 구역(1010d)에 대한 면적 분포, 무게 값, 및 제13 구역(1010g)에서의 면적 분포에 기초하여 비례식 36:7 = 2:X을 정의한다. 여기서 X는 제13 구역(1010g)에서 물건 2(150b)에 해당하는 무게 값이다. 무게 측정 장치(100)는 비례식을 이용하여, X=0.39kg임을 산출한다.
물건 3(150c)에 대해서도 유사하게, 무게 측정 장치(100)는 제13 구역(1010g)에서 물건 3(150c)이 차지하는 무게 값을 산출한다. 무게 측정 장치(100)는 물건 3(150c)이 배치된 단일 배치 구역인 제12 구역(1010f)의 면적 분포 및 무게 값을 이용할 수 있다. 무게 측정 장치(100)는 단일 배치 구역인 제12 구역(1010f)에서, 물건 3(150c)의 면적 분포가 36%이고, 무게 값이 12.8kg임을 식별한다. 또한, 무게 측정 장치(100)는 중복 배치 구역인 제13 구역(1010g)에서, 물건 3(150c)의 면적 분포가 14%임을 식별한다. 무게 측정 장치(100)는 제12 구역(1010f)에 대한 면적 분포, 무게 값, 및 제13 구역(1010g)에서의 면적 분포에 기초하여 비례식 36:14 = 12.8:Y을 정의한다. 여기서 Y는 제13 구역(1010g)에서 물건 3(150c)에 해당하는 무게 값이다. 무게 측정 장치(100)는 비례식을 이용하여, Y=4.98kg임을 산출한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100)는 중복 배치 구역에서 해당 물건이 차지하는 무게 값을 산출하기 위해 이용할 단일 배치 구역을 선택한다.
일 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100)는 단일 배치 구역을 선택할 때, 해당 물건의 면적 분포가 가장 높은 단일 배치 구역을 선택할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100)는 단일 배치 구역을 선택할 때, 복수의 단일 배치 구역을 선택하고, 복수의 단일 배치 구역의 면적 분포 값을 합산하고, 무게 값을 합산하여 비례식에 이용할 수 있다. 예를 들면, 무게 측정 장치(100)는 해당 물건이 차지한 구역 중, 중복 배치 구역을 제외한 모든 단일 배치 구역의 면적 분포 값의 합과, 무게 값의 합을 이용하여 비례식을 정의할 수 있다.
다음으로, 무게 측정 장치(100)는 중복 배치 구역에 배치된 복수의 물건의 무게 값을, 중복 배치 구역의 무게 센서(130)의 무게 값을 이용하여 보정한다. 무게 측정 장치(100)는 중복 배치 구역에서 추정된 각 물건의 무게 값의 합과, 중복 배치 구역의 무게 센서(130)의 무게 값을 일치시키도록 보정한다. 예를 들면, 도 13의 예에서, 중복 배치 구역인 제13 구역(1010g)에 대해, 물건 2(150b)의 추정된 무게 값은 0.39kg이고, 물건 3(150c)의 추정된 무게 값은 4.98kg이다. 그런데 물건 2(150b)와 물건 3(150c)의 추정된 무게 값을 합산하면, 5.37kg이다. 즉, 물건 2(150b)와 물건 3(150c)의 추정된 무게 값을 합산한 값(5.37kg)은 제13 구역(1010g)의 무게 센서(130)의 무게 값과 차이가 있다.
무게 측정 장치(100)는 중복 배치 구역에 배치된 복수의 물건의 추정된 무게 값의 합이, 중복 배치 구역에 대응하는 무게 센서(130)의 무게 값과 일치하도록, 추정된 무게 값을 보정한다. 무게 측정 장치(100)는 추정된 무게 값, 중복 배치 구역의 무게 센서(130)의 무게 값, 및 각 물건의 추정된 무게 값을 이용하여 비례식을 정의하고, 비례식을 이용하여, 추정된 무게 값을 보정한다. 예를 들면, 무게 측정 장치(100)는 물건 2(150b)에 대해, 5.37kg:5kg = 0.39kg:X'로 비례식을 정의한다. 무게 측정 장치(100)는 비례식을 이용하여 물건 2(150b)의 중복 배치 구역에 대응하는 보정된 무게 값 X'를 0.36kg으로 산출한다. 또한, 무게 측정 장치(100)는 물건 3(150c)에 대해, 5.37kg:5kg = 4.98kg:Y'로 비례식을 정의한다. 무게 측정 장치(100)는 비례식을 이용하여 물건 3(150c)의 중복 배치 구역에 대응하는 보정된 무게 값 Y'를 4.64kg으로 산출한다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따라, 무게 측정 장치가 시간에 따른 무게의 변화를 트래킹하는 과정을 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 무게 측정 장치(100)의 무게 값을 이용하여, 상판(140) 상에서 이동하는 객체(1430)를 트래킹할 수 있다.
무게 측정 장치(100)는 블록화된 상판(140)을 포함할 수 있다. 블록화된 상판(140)은 복수의 서브 상판(730)을 포함한다. 각 서브 상판(730)은 하나의 무게 센서(130a, 130b, 130c, 130d, 130e, 또는 130f)에 대응된다. 무게 측정 장치(100)는 각각의 무게 센서(130a, 130b, 130c, 130d, 130e, 및 130f)의 무게 값을 획득한다. 도 14에서 제1 무게 센서(130a)의 무게 값은 S1, 제2 무게 센서(130b)의 무게 값은 S2, 제3 무게 센서(130c)의 무게 값은 S3, 제4 무게 센서(130d)의 무게 값은 S4, 제5 무게 센서(130e)의 무게 값은 S5, 및 제6 무게 센서(130f)의 무게 값은 S6로 나타내었다. 각 무게 값 S1, S2, S3, S4, S5, 및 S6는 시간에 따른 검출 값을 나타낸다. 검출 값은 각 무게 센서(130a, 130b, 130c, 130d, 130e, 및 130f)에 실리는 무게에 따라 그 신호의 크기가 달라진다.
무게 측정 장치(100)는 카메라(120)에서 획득된 입력 영상에 기초하여, 객체(1430)를 인식한다. 무게 측정 장치(100)는 무게 센서(130a, 130b, 130c, 130d, 130e, 및 130f)의 무게 값(S1, S2, S3, S4, S5, 및 S6)에 기초하여, 객체(1430)의 위치를 검출할 수 있다. 프로세서(110)는 제1 시점(1410a)에 검출된 무게 값(1420a)에 기초하여, 제1 시점(1410a)에 객체(1430)가 제1 무게 센서(130a) 및 제2 무게 센서(130b)에 대응하는 위치에 있다고 식별한다. 또한, 프로세서(110)는 제2 시점(1410b)에 검출된 무게 값(1420b)에 기초하여, 제2 시점(1410b)에 객체(1430)가 제3 무게 센서(130c) 및 제4 무게 센서(130d)에 대응하는 위치에 있다고 식별한다. 또한, 프로세서(110)는 제3 시점(1410c)에 검출된 무게 값(1420c)에 기초하여, 제3 시점(1410c)에 객체(1430)가 제5 무게 센서(130e) 및 제6 무게 센서(130f)에 대응하는 위치에 있다고 식별한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 블록화된 복수의 서브 상판(730)을 구비하는 무게 측정 장치(100)를 이용하여, 상판(140) 상에서 이동하는 객체(1430)의 위치를 식별할 수 있는 효과가 있다.
한편, 개시된 실시 예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 상기 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 소정의 동작들을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시 예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시 예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시 예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (16)

  1. 2차원 어레이로 배치된 복수의 무게 센서;
    상기 복수의 무게 센서 상에, 상기 복수의 무게 센서를 모두 커버하도록 배치된 상판; 및
    상기 상판을 촬영한 입력 영상을 획득하고, 상기 입력 영상에 기초하여 상기 상판에 배치된 제1 물건을 식별하고, 상기 복수의 무게 센서와 관련된 상기 제1 물건의 배치를 식별하고, 상기 제1 물건의 배치 및 상기 복수의 무게 센서 각각의 무게 값에 기초하여 상기 식별된 제1 물건의 무게를 산출하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 상판에서 상기 복수의 무게 센서 각각에 대응하는 복수의 구역을 정의하고,
    상기 복수의 구역 중, 상기 식별된 제1 물건, 및 제2 물건이 배치된 구역을 식별하고,
    상기 입력 영상에 기초하여, 상기 복수의 구역 중, 상기 제1 물건과 상기 제2 물건이 함께 배치된 중복 배치 구역을 식별하고,
    상기 입력 영상에 기초하여, 상기 제1 물건의 총 면적 중 상기 중복 배치 구역에 대응하는 면적 비율 및 상기 제2 물건의 면적 중 상기 중복 배치 구역에 대응하는 면적 비율에 기초하여, 상기 중복 배치 구역에 대응하는 무게 값 중 상기 제1 물건에 대응하는 제1 무게 값 및 상기 제2 물건에 대응하는 제2 무게 값을 산출하는, 무게 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무게 측정 장치는, 상기 상판을 촬영하는 카메라를 더 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 카메라로부터 수신한 영상 데이터에 기초하여 상기 입력 영상을 생성하는, 무게 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무게 측정 장치는, 상기 상판을 촬영하는 카메라로부터 입력 영상을 수신하는 통신 모듈을 더 포함하는, 무게 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상판은, 상기 복수의 무게 센서 각각에 대응되도록 상기 상판의 영역을 분할하여 복수의 구역을 정의하고, 상기 복수의 구역에 대응하고 상기 상판의 상면에 인쇄된 가이드 라인을 포함하는, 무게 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상판은 반투명한, 무게 측정 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 식별된 제1 물건이 배치된 구역에 대응하는 상기 복수의 무게 센서 각각의 무게 값을 합산하여, 상기 제1 물건의 무게를 산출하는, 무게 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 상판에 배치된 상기 제1 물건 및 제2 물건을 식별하고,
    상기 복수의 구역 중, 상기 제1 물건이 배치된 적어도 하나의 구역과, 상기 제2 물건이 배치된 적어도 하나의 구역을 식별하고,
    상기 제1 물건이 배치된 적어도 하나의 구역에 대응하는 무게 센서의 무게 값의 합에 기초하여 상기 제1 물건의 무게를 산출하고,
    상기 제2 물건이 배치된 적어도 하나의 구역에 대응하는 무게 센서의 무게 값의 합에 기초하여 상기 제2 물건의 무게를 산출하는, 무게 측정 장치.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 구역은 동일한 크기를 갖고,
    상기 프로세서는,
    상기 입력 영상에 기초하여, 상기 복수의 구역 중, 상기 제1 물건과 상기 제2 물건이 함께 배치된 중복 배치 구역을 식별하고,
    상기 입력 영상에 기초하여, 상기 제1 물건이 단일 배치된 제1 단일 배치 구역을 식별하고,
    상기 제1 물건의 총 면적 중 상기 제1 단일 배치 구역에 대응하는 면적 비율인 제11 면적 비율을 산출하고,
    상기 제1 물건의 총 면적 중 상기 중복 배치 구역에 대응하는 면적 비율인 제12 면적 비율을 산출하고,
    상기 제1 단일 배치 구역에 대응하는 무게 센서의 무게 값, 상기 제11 면적 비율, 및 상기 제12 면적 비율에 기초하여, 상기 중복 배치 구역에 대응하는 무게 센서의 무게 값 중에서 상기 제1 물건이 차지하는 무게 값인 제1 무게 값을 산출하는, 무게 측정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 입력 영상에 기초하여, 상기 제2 물건이 단일 배치된 제2 단일 배치 구역을 식별하고,
    상기 제2 물건의 총 면적 중 상기 제2 단일 배치 구역에 대응하는 면적 비율인 제21 면적 비율을 산출하고,
    상기 제2 물건의 총 면적 중 상기 중복 배치 구역에 대응하는 면적 비율인 제22 면적 비율을 산출하고,
    상기 제2 단일 배치 구역에 대응하는 무게 센서의 무게 값, 상기 제21 면적 비율, 및 상기 제22 면적 비율에 기초하여, 상기 중복 배치 구역에 대응하는 무게 센서의 무게 값 중에서 상기 제2 물건이 차지하는 무게 값인 제2 무게 값을 산출하는, 무게 측정 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 무게 값과 상기 제2 무게 값을 합산한 추정 합산 값과 상기 중복 배치 구역에 대응하는 상기 무게 센서의 무게 값의 비율에 기초하여, 상기 제1 무게 값과 상기 제2 무게 값을 보정하는, 무게 측정 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 구역 중 상기 제1 물건이 단일 배치된 구역의 무게 센서의 무게 값과, 상기 보정된 제1 무게 값을 합산하여 상기 제1 물건의 무게 값을 산출하고,
    상기 복수의 구역 중 상기 제2 물건이 단일 배치된 구역의 무게 센서의 무게 값과, 상기 보정된 제2 무게 값을 합산하여 상기 제2 물건의 무게 값을 산출하는, 무게 측정 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 입력 영상은, 상기 상판의 상면에 수직한 방향에서, 상기 상면을 촬영하도록 배치된 카메라에 의해 촬영되어 생성된 영상 데이터에 기초하여 생성된, 무게 측정 장치.
  15. 2차원 어레이로 배치된 복수의 무게 센서 상에, 상기 복수의 무게 센서를 모두 커버하도록 배치된 상판을 촬영하여 생성된 입력 영상을 획득하는 단계;
    상기 입력 영상에 기초하여 상기 상판에 배치된 제1 물건을 식별하는 단계;
    상기 복수의 무게 센서와 관련된 상기 제1 물건의 배치를 식별하는 단계;
    상기 제1 물건의 배치 및 상기 복수의 무게 센서 각각의 무게 값에 기초하여 상기 식별된 제1 물건의 무게를 산출하는 단계;
    상기 상판에서 상기 복수의 무게 센서 각각에 대응하는 복수의 구역을 정의하는 단계;
    상기 복수의 구역 중, 상기 식별된 제1 물건, 및 제2 물건이 배치된 구역을 식별하는 단계;
    상기 입력 영상에 기초하여, 상기 복수의 구역 중, 상기 제1 물건과 상기 제2 물건이 함께 배치된 중복 배치 구역을 식별하는 단계; 및
    상기 입력 영상에 기초하여, 상기 제1 물건의 총 면적 중 상기 중복 배치 구역에 대응하는 면적 비율 및 상기 제2 물건의 면적 중 상기 중복 배치 구역에 대응하는 면적 비율에 기초하여, 상기 중복 배치 구역에 대응하는 무게 값 중 상기 제1 물건에 대응하는 제1 무게 값 및 상기 제2 물건에 대응하는 제2 무게 값을 산출하는 단계를 포함하는 무게 측정 방법.
  16. 제15항의 방법을 컴퓨터에서 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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