KR102497313B1 - 원단의 품질 측정 시스템 및 이를 이용한 품질 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원단의 품질 측정 시스템 및 이를 이용한 품질 측정 방법에 관한 것으로, 특히 본 발명에 따른 원단의 품질 측정 시스템은 원단을 촬영하는 촬영부;상기 촬영부에서 생성된 이미지 정보를 분석하여 상기 원단의 사행도 및 밀도 값을 도출하는 제어부; 및 상기 촬영부 및 상기 제어부에서 전송된 정보를 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함하고, 상기 촬영부는 상기 원단의 사행도 및 밀도 값 측정을 위한 이미지를 생성하는 제1촬영장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

원단의 품질 측정 시스템 및 이를 이용한 품질 측정 방법 {A FABRIC QUALITY MEASUREMENT SYSTEM AND QUALITY MEASUREMENT METHOD USING THE SAME}

본 발명은 원단의 품질 측정 시스템 및 이를 이용한 품질 측정 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 텐터기의 출구 일측에 설치되어 이송되는 원단을 카메라로 촬영하고 촬영 이미지를 분석하여 원단의 사행도, 밀도 및 폭 길이 값을 빠르고 정확하게 측정 및 분석하는 원단의 품질 측정 시스템 및 이를 이용한 원단의 품질 측정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 염색가공공정을 거친 직물은 그 형태를 고정시키기 위해 텐터기(tenter)를 이용하여 열처리한다.

상기 텐터기는 원단의 건조 및 열고정(heat setting)을 수행하는 것으로, 섬유의 형태를 고정하고 칫수 안정성과 섬유 원단 외관의 촉감을 향상시키며 염색성을 균일화하여 원단에 특수한 물성을 부여하게 된다.

또한, 상기 텐터기는 염색 가공 공정 중 최종 공정에 사용됨으로써, 젖은 직물에 열과 열풍 및 스팀을 가하여 건조 및 열고정하는 것으로, 이 공정 이후에는 원단의 칫수 및 촉감의 수정은 불가능하게 된다.

따라서, 원단 품질의 기준이 되는 원단의 폭, 밀도, 주름 또는 사행도 값은 텐터기를 거치면서 교정되어야 한다.

이에. 고품질의 원단을 생성하기 위해서는 텐터기 처리 전 원단의 사행도, 폭 또는 밀도값의 확인과 텐터기의 피드(feed)조건 선택에 주의해야 한다.

일반적으로, 직물은 경사와 위사가 직교하는 것이 원칙이기는 하나, 위사의 경우 제직 중 장력 관계로 경사에 대해 비스듬하게 짜여 지기도 하고 원호상으로 굽혀지도록 짜여 지기도 하는데, 이처럼 원단의 위사와 경사(wrap)가 직각으로 교차되지 않은 상태로 열처리 되는 경우 원단 품질 불량의 원인이 된다.

제직된 원단의 경사, 위사 직교 패턴이 제직 공정 상에 뒤틀리게 되면서 경사지게 변형되는 것은 사행(skew)현상, 활처럼 휘어지는 것은 만곡(bow)현상이라고 한다.

또한, 위사가 경사에 대해 비스듬하게 짜여지는 사행의 정도는 사행도(Skewness)라 한다.

상기 사행은 원단에 왜력을 주기도 하고, 제단, 봉제, 치수 안정성 및 형태 안정성에 나쁜 영향을 주어 직물 및 의류의 품질을 저하시키게 된다.

또한, 사행도는 기울어진 위사의 길이 값에 대한 기울어진 지점의 위사와 경사의 수선까지의 길이값의 비를 백분율로 측정할 수 있다.

한편, 텐터기의 원단 피드(feed)속도를 조절하기 위해 원단의 밀도를 측정하게 되는데, 원단의 밀도는 원단의 품질을 결정하는 중요한 요소 중의 하나임에도 자동으로 정확하게 측정해주는 밀도 측정 장치가 없어 작업자들이 일일이 수작업으로 밀도를 체크하여 측정하였다.

이 경우, 밀도 체크를 위해서 작업자가 기계의 조작 판넬이 있는 원단투입부분에서 원단 배출구까지 이동하면서 체크하게 되고 이 때, 밀도 체크를 위한 이동시간이 상당히 소요될 뿐 아니라, 원단에 따라 돋보기 또는 필름을 보면서 원사의 갯수를 하나하나 헤아려야 하는 수작업의 시간도 많이 소요되고, 밀도 체크 이외의 다른 공정에도 신경을 써야 하는 작업의 특성 상 작업자가 밀도 체크를 주기적으로 수행할 수 없어 세심하고 정밀한 밀도 관리가 불가능한 문제점이 있다.

이렇듯, 종래에는 원단 밀도 측정을 위해 측정용 자를 이용하여 수작업을 통해 밀도를 계산하거나 가로 1인치×세로 1인치의 면적을 갖는 구멍이 뚫린 확대경(확대 돋보기)을 보면서 일일이 섬유의 원사를 세어 밀도를 계산 하였다.

또 다른 방법으로는 카메라가 촬영한 이미지를 이용하여 어두운 부분과 밝은 부분으로 나누어서, 그 변화하는 부분을 경사(또는 위사)로 판단하여 개수를 연산하여 밀도를 측정하기도 한다.

이동 없이 고정된 원단의 경우에는 상기한 방법들이 가능할 수 있으나, 텐터기상을 움직이는 원단, 특히, 조직이 작고 섬유사가 얇은 원단의 경우에는 원단 자체의 드레이프성으로 인해 밝고 어두운 부분이 명확하지 않아 이미지를 이용하여 밀도를 실시간으로 측정한다는 것은 더더욱 불가능하게 된다.

또한, 카메라를 이용하는 종래의 방법에서 텐터기에 이송되는 원단의 초점거리를 전문 엔지니어가 별도의 계측 장비를 통해 확인하거나 촬영된 이미지를 직접 보면서 초점거리를 확인하였는데, 이러한 방법은 전문 엔지니어의 숙련된 기술을 필요로 하는 것으로 일반 작업자는 카메라의 초점을 용이하게 맞출 수 없어 원단의 밀도 측정에 어려움이 있다.

한편, 줄자를 이용한 수작업으로 원단의 폭을 측정하였던 종래의 원단 폭 측정 방법의 경우 텐터기 상을 이송하는 원단의 폭 길이 측정값의 정확성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 생산성 향상에 따른 원단 변형 검출 특성을 향상시키고, 광원의 영향을 적게 받아 패턴 이미지 검출능력을 향상시키는 카메라 개발과 이를 위한 알고리즘 개발을 통해 사행, 만곡된 원단이나 밀도 및 폭이 변동된 원단을 정밀하게 검출할 수 있으며, 원격으로 제어가 가능하면서도 정밀도가 높아 오차가 발생하지 않고 비교적 간단한 구성으로 제작되어 설치가 용이하고 경제적인 원단의 품질 측정 시스템 및 이를 이용한 품질 측정 방법의 개발이 요구되고 있다.

[특허문헌] KR 10-2004-0065465호(공개일자 2004년 07월 22일)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 하측 조명모듈이 비추는 원단의 상면을 제1카메라가 촬영하고, 촬영된 이미지에서 상기 원단의 1 인치내의 원사의 갯수를 분석하여 밀도값을 도출하는 밀도분석모듈, 상기 제1카메라에서 촬영한 이미지를 허프변환하여 검출된 위사 라인의 사행도 값을 도출하는 사행도분석모듈 및 제2카메라 또는 제3카메라가 촬영한 이미지상에서 롤러의 폭과 상기 원단의 폭길이의 비율을 이용하여 상기 원단의 실제 폭 길이값을 도출하는 폭분석모듈을 포함함으로써, 원격으로 제어가 가능하면서도 정밀도가 높아 오차가 발생하지 않으며 비교적 간단한 구성으로 설치가 용이하고 경제적인 원단의 품질 측정 시스템 및 이를 이용한 품질 측정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 원단의 품질 측정 시스템은 원단을 촬영하는 촬영부; 상기 촬영부에서 생성된 이미지 정보를 분석하여 상기 원단의 사행도 및 밀도 값을 도출하는 제어부; 및 상기 촬영부 및 상기 제어부에서 전송된 정보를 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함하고, 상기 촬영부는 상기 원단의 사행도 및 밀도 값 측정을 위한 이미지를 생성하는 제1촬영장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제1촬영장치는 제1지지봉 및 상기 제1지지봉과 일정 거리 이격되는 제2지지봉을 포함하고, 상기 제1지지봉과 상기 제2지지봉 사이에 상기 원단이 이송되도록 텐터기의 메인프레임과 연결된 서브프레임; 상기 제1지지봉에 배치되어, 이송되는 상기 원단을 촬영하는 카메라모듈; 및 상기 제2지지봉에 설치되어, 이송되는 상기 원단에 광원을 공급하는 조명모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 카메라모듈은 상기 원단을 향하는 일면이 투명 재질의 투과창으로 구성된 제1케이싱; 상기 제1케이싱 내부에 수용되는 제1카메라;상기 제1카메라를 슬라이드 이동시키는 이동레일; 및 상기 제1카메라의 초점을 제어하는 초점제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 초점제어장치는 이미지의 픽셀데이터를 고속 퓨리에 변환(FFT, Fast Fourier Transform)된 결과를 초점값으로 저장하고 저장된 상기 초점값에 기초하여 상기 제1카메라 위치를 도출하고, 상기 위치에 따라 상기 이동레일을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제어부는 상기 제1촬영장치에서 촬영한 이미지 상에서 상기 원단의 1 인치(inch) 내의 원사의 갯수를 분석하여 상기 원단의 밀도값을 도출하는 밀도분석모듈; 상기 원단의 밀도값을 이용하여 텐터기 롤러의 속도를 제어하는 텐터제어모듈; 및 상기 제1촬영장치에서 촬영한 이미지를 허프 변환(Hough Transform)하여 검출된 원단의 위사 라인의 사행도(Skewness)값을 도출하는 사행도분석모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제어부는 상기 촬영부에서 생성된 이미지 정보로 원단을 분석하여 상기 원단의 폭 길이값을 도출하고, 상기 촬영부는 상기 원단의 폭 길이값 측정을 위한 이미지를 생성하는 제2촬영장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제2촬영장치는 지지프레임; 상기 지지프레임 중심에 설치되어 이송되는 원단을 촬영하는 제2카메라; 및 상기 지지프레임의 양단에 설치되는 한 쌍의 제3카메라;를 포함하고, 상기 제2카메라 및 상기 제3카메라는 원단에 따라 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제어부는 상기 제2촬영장치에서 촬영한 이미지를 분석하여 상기 원단의 폭 길이값을 도출하는 폭분석모듈; 및 상기 원단의 폭 길이값을 이용하여 텐터기 좌우 폭을 조절하는 텐터제어모듈;을 포함하고, 상기 폭분석모듈은 촬영된 이미지의 가로 픽셀 개수에 대한 원단의 가로 픽셀 개수의 비율을 이용하여 상기 원단의 실제 폭 길이값을 도출해 내는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 원단의 품질 측정 시스템을 이용한 원단의 품질 측정 방법은 제어부의 사행도분석모듈이 제1촬영장치에서 촬영된 이미지를 분석하여 원단의 사행도 값을 도출하는 사행도영상처리단계; 제어부의 밀도분석모듈이 상기 제1촬영장치에서 촬영된 이미지를 이용하여 원단의 밀도값을 도출하는 밀도영상처리단계; 및제어부의 폭분석모듈이 제2촬영장치에서 촬영된 이미지를 이용하여 원단의 폭 길이 값을 도출하는 폭영상처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 사행도영상처리단계는 제1카메라에서 스탬프(stamp)를 전송받아 상이한 스탬프 발견시 영상을 전송 받아 허프 변환(Hough Transform)하는 허프 변환 공정; 허프 변환된 원단의 위사 라인의 평균 사행도(Skewness) 값을 측정 및 저장하는 사행도 측정 공정; 및 처리 스탬프 및 처리 시간을 저장하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 밀도영상처리단계는 제1카메라에서 스탬프(Stamp)를 전송받아 상이한 스탬프 발견시 영상을 전송 받아 고속 퓨리에 변환(FFT, Fast Fourier Transform)하는 고속 퓨리에 변환 공정; 제1피크와 제2피크의 범위값을 비교 분석하는 피크 비교 공정; 상기 제1피크가 상기 제2피크의 일정 범위 이내 일 때, 상기 제1피크를 반복 주파수로 인식하고 반복 좌표를 구한 후 상기 좌표를 밀도로 환산하는 밀도값 환산 공정; 및 처리 스탬프 및 처리 시간을 저장하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명에 따른 상기 폭영상처리단계는 제2카메라 또는 제3카메라에서 스탬프를 전송받아 상이한 스탬프 발견시 영상을 전송 받아 허프 변환(Hough Transform)하는 허프 변환 공정; 허프 변환된 원단의 일측단 라인과 타측단 라인의 폭 거리 값을 측정하는 폭 측정 공정; 및 처리 스탬프 및 처리 시간을 저장하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 원단의 품질 측정 시스템 및 이를 이용한 품질 측정 방법은 원단의 사행도 및 밀도 측정을 위한 제1촬영장치 및 원단의 폭 길이 값 측정을 위한 제2촬영장치를 포함함으로써, 원단의 사행도, 밀도 및 폭 측정을 위한 원단의 촬영을 작업자의 수작업 없이 원격제어가 가능하도록 구성되어,정밀도가 향상되고 오차가 발생하지 않으며 생산성이 월등히 향상되는 효과가 있다.

또한, 이미지의 픽셀데이터를 고속 퓨리에 변환된 결과를 초점값으로 저장하고 저장된 상기 초점값에 기초하여 제1카메라 위치를 도출하는 초점제어장치를 구비함으로써, 작업자의 수작업없이 상기 제1카메라의 초점을 맞춰 촬영할 수 있어 작업의 효율성이 증대되고 밀도값의 정확도가 향상되는 효과가 있다.

또한, 제1카메라 및 조명등을 수용하는 제1케이싱 및 제2케이싱을 구비함으로써, 먼지가 많은 작업 현장에서 제1카메라 및 조명등을 보호하는 효과를 볼 수 있다.

또한, 상기 제어부에 텐터제어모듈을 구비함으로써, 원단의 밀도값이 기설정된 기준값을 미달하는 경우에 상기 텐터기의 롤러 속도를 증가시켜 원단의 밀도가 기설정된 기준값을 갖을 수 있어 일정한 밀도값을 갖는 원단 생산이 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 상기 제어부에 텐터제어모듈을 구비함으로써, 원단의 폭 길이값이 기설정된 기준값과 다를 경우 상기 텐터기의 출구 측 폭을 조절하여 원단의 폭 길이값이 기설정된 기준값을 갖도록 하는 효과가 있다.

아울러, 생산성 향상에 따른 원단 변형 검출 특성을 향상시키고, 광원의 영향을 적게 받아 패턴 이미지 검출능력을 향상시키는 카메라 개발과 이를 위한 알고리즘 개발을 통해 사행, 만곡된 원단이나 밀도 및 폭이 변동된 원단을 정밀하게 검출할 수 있으며, 이를 통해 원단을 교정하기 위한 제어가 가능하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원단의 품질 측정 시스템의 전반적인 구성을 나타내는 제1구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 원단의 품질 측정 시스템의 전반적인 구성을 나타내는 제2구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1촬영장치의 세부적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제2촬영장치의 사용상태를 나타내는 상태도이다.
도 5는 본 발명에 따른 카메라모듈의 세부적인 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제어부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 디스플레이부의 사용상태를 나타내는 상태도이다.
도 8은 본 발명에 따른 원단의 품질 측정 방법의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 발명에 따른 사행도 영상 처리 단계를 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 발명에 따른 밀도 영상 처리 단계를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명에 따른 폭 영상 처리 단계를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명에 따른 사행도 영상 처리 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 발명에 따른 밀도 영상 처리 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 본 발명에 따른 폭 영상 처리 단계를 나타내는 제1흐름도이다.
도 15는 본 발명에 따른 폭 영상 처리 단계를 나타내는 제2흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 원단의 품질 측정 시스템의 전반적인 구성을 나타내는 제1구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 원단의 품질 측정 시스템의 전반적인 구성을 나타내는 제2구성도이다.

본 발명에 따른 원단의 품질 측정 시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 촬영부(100), 제어부(200) 및 디스플레이부(300)를 포함할 수 있다.

상기 촬영부(100)는 원단(10)을 촬영하도록 구비된다.

구체적으로, 상기 촬영부(100)는 텐터기 상에 장착되어 상기 텐터기 내를 이송하는 원단(10)을 촬영하여 원단의 사행도, 밀도 및 폭 길이값을 도출하도록 구비된다.

따라서, 상기 촬영부(100)는 상기 원단(10)의 사행도 및 밀도 측정값 측정을 위해 상기 원단의 이미지를 촬영하는 제1촬영장치(110) 및 상기 원단의 폭 길이값 측정을 위한 상기 원단의 이미지를 촬영하는 제2촬영장치(120)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1촬영장치(110)는 도시된 바와 같이 상기 원단(10)과 비교적 가까운 근거리에 배치되어 상기 원단을 촬영하도록 구비되고, 상기 제2촬영장치(120)는 상기 원단과 비교적 먼 원거리에 배치되어 상기 원단의 전체 폭을 촬영하도록 구비된다.

도 3은 본 발명에 따른 제1촬영장치의 세부적인 구성을 나타내는 구성도이다.

본 발명에 따른 상기 제1촬영장치(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 근거리에서 상기 원단을 촬영하고 촬영된 이미지 상에서 상기 원단의 패턴 이미지를 검출하여 위사의 사행도 각도를 측정하거나 1인치에서의 원사의 갯수를 세어 상기 원사의 갯수로 상기 원단의 밀도값을 도출하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 제1촬영장치(110)는 촬영된 이미지를 상기 제어부(200)로 전송하고 상기 제어부(200)의 후술할 사행도분석모듈(230) 및 밀도분석모듈(210)에서 상기 원단의 사행도 값 및 원단의 밀도값을 도출하게 된다.

따라서, 상기 제1촬영장치(110)는 서브프레임(111), 카메라모듈(112) 및 조명모듈(113)을 포함할 수 있다

상기 서브프레임(111)은 상기 제1지지봉(111a) 및 상기 제1지지봉(111a)과 일정 거리 이격되어 배치되는 제2지지봉(111b)을 포함하고, 상기 제1지지봉(111a)과 상기 제2지지봉(111b) 사이에는 상기 원단이 이송하게 되며, 상기 제1지지봉(111a)과 상기 제2지지봉(111b)을 포함하는 서브프레임(111)은 상기 텐터기의 메인프레임(20)에 장착될 수 있다.

구체적으로, 상기 서브프레임(111)은 도시된 바와 같이 상기 제1지지봉(111a), 상기 제2지지봉(111b) 및 상기 제1지지봉(111a)과 상기 제2지지봉(111b)을 연결하는 측면 지지봉을 포함하는 것으로, 내부 통공으로 원단이 이송되도록 상기 메인프레임(20)에 연결되어 상기 텐터기에 고정될 수 있다.

또한, 상기 서브프레임(111)은 상기 제1지지봉(111a) 및 상기 제2지지봉(111b)이 상기 원단(10)과 수직한 상측 및 하측에 배치되어 후술할 카메라모듈(112) 및 조명모듈(113)이 상기 원단(10)의 정면과 후면을 직각으로 촬영하거나 비춰질 수 있도록 구성된다.

따라서, 상기 서브프레임(111)은 도시된 바와 같이 직사각형의 프레임으로 구성됨이 바람직할 수 있다.

또한, 상기 서브프레임(111)은 원단의 위쪽에 배치되는 제1지지봉(111a)에 제1카메라(112c)가 배치되고, 원단의 아래쪽에 배치되는 제2지지봉(111b)에 상기 조명모듈(113)이 배치될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 카메라모듈의 세부적인 구성을 나타내는 분해 사시도이다.

본 발명에 따른 상기 카메라모듈(112)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1지지봉(111a)에 배치되어, 이송되는 상기 원단을 촬영하도록 구비된다.

따라서, 상기 카메라모듈(112)은 원단의 사행도 및 밀도 측정을 위한 이미지를 촬영하기 위한 것으로, 상기 원단과 비교적 가까운 근거리에 배치됨이 바람직하다.

이에, 상기 카메라모듈(112)은 제1케이싱(112a), 제1카메라(112c), 이동레일(112d) 및 초점제어장치(112f)를 포함할 수 있다.

상기 제1케이싱(112a)은 원단을 향하는 하면이 투명 재질의 제1투과창(112b)으로 구성되고 내부에 상기 제1카메라(112c) 및 이동레일(112d)을 수용할 수 있는 공간을 갖는 함체일 수 있다.

구체적으로, 상기 제1케이싱(112a)은 내부에 상기 제1카메라(112c)를 수용하여 상기 제1카메라(112c)를 작업 환경으로 부터 보호하기 위해 구비되는 것으로, 내부에 구비된 제1카메라(112c)가 상기 원단을 수직 하방으로 촬영할 수 있도록 상기 원단과 직각방향으로 상기 제1지지봉(111a)에 고정되도록 구비된다.

또한, 상기 제1케이싱(112a)은 상기 원단을 향하는 하면이 투명한 재질의 제1투과창(112b)으로 구성되어 상기 제1카메라(112c)의 촬영이 구현될 수 있도록 한다.

상기 제1투과창(112b)은 상기 제1카메라(112c)를 보호하면서도 상기 제1카메라(112c)의 촬영에 제약을 주지 않는 투명 재질의 유리로 구성됨이 바람직할 수 있다.

상기 제1카메라(112c)는 상기 제1케이싱(112a) 내부에 고정되고 상기 제1카메라(112c) 렌즈의 전방이 상기 제1투명창(112b)을 향하도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1카메라(112c)는 일측에 상기 이동레일(112d)에 고정되어 상기 초점제어장치(112f)의 제어에 의해 상기 이동레일(112d)에 구비된 모터(미도시)에 의해 레일상을 이동하도록 구비된다.

또한, 상기 제1카메라(112c)는 상기 제1카메라(112c)의 렌즈부분에 반사용 LED기판(112g)이 장착될 수 있다.

상기 반사용 LED 기판(112g)은 상기 제1카메라(112c)의 렌즈가 삽입되는 통공을 갖도록 구성되며, 상기 제1카메라(112c) 이동시 상기 제1카메라(112c)와 함께 이동할 수도 있으며 이동하지 않고 고정될 수도 있다.

또한, 상기 반사용 LED 기판(112g)은 상기 조명모듈(113)이 작동하지 않는 상태에서 상기 원단에 빛을 조사하도록 구비되어 상기 제1카메라(112c)의 촬영이 원활하게 이루어 질 수 있도록 구성된다.

상기 이동레일(112d)은 상기 제1카메라(112c)를 슬라이드 이동시키기 위해 구비된다.

구체적으로, 상기 이동레일(112d)은 상기 제1카메라(112c)가 고정되고 상기 초점제어장치(112f)의 제어에 의해 상기 제1카메라(112c)의 초점이 정확하게 맞춰지는 지점으로 상기 제1카메라(112c)를 이동시키기 위해 구비되는 것으로, 상기 이동레일(112d)을 고정하는 연결블록(112e) 및 상기 연결블록(112e)을 이동시키는 모터(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 연결블록(112e)에는 리미트 스위치가 장착되고, 상기 리미트 스위치가 상기 제1카메라(112c)의 이동 동선상에서 상기 제1케이싱(112a)을 감지할 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 이동레일(112d)은 상기 제1케이싱(112a)의 일면 내측에 부착되고 하방을 향하도록 배치되는 제1카메라(112c)를 정지 상태에서 고정시킬 수 있을 정도의 고정력을 갖도록 구성된다.

또한, 상기 이동레일(112d)은 제1카메라(112c)가 상하 방향으로 40mm 정도의 초점거리 이동이 가능하도록 구성되며, 초점거리 이동은 전원상태에서 1회 이동 후 제1카메라가 고정될 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 이동레일(112d)은 일정한 하중을 갖는 상기 제1카메라(112c)가 하방으로 향한 상태에서 고정시킬 수 있도록 상기 모터가 기어비가 높은 기어드모터를 사용하고 풀리 또는 밸트 구조로 구성되거나 기어없는 모터를 사용하고 웜기어 형태로 구성될 수 있다.

상기 초점제어장치(112f)는 상기 제1카메라(112c)의 초점을 제어하도록 구비된다.

또한, 상기 초점제어장치(112f)는 상기 이미지의 픽셀데이터를 고속 퓨리에 변환된 결과를 초점값으로 저장하고 저장된 상기 초점값에 기초하여 상기 제1카메라 위치를 도출하고, 상기 위치에 따라 상기 이동레일을 제어하도록 구비된다.

구체적으로, 상기 초점제어장치(112f)는 상기 제1카메라(112c)의 초점을 원격으로 제어하도록 구비되는 것으로, 이산 푸리에 변환(영어: discrete Fourier transform, DFT)과 그 역변환을 빠르게 수행하는 효율적인 알고리즘인 고속 푸리에 변환(高速 푸리에 變換, fast Fourier transform, FFT)를 거쳐 초점이 정확한 피크 위치일 때의 거리를 픽스하여 정확한 초점을 위한 상기 제1카메라의 위치를 산출하게 된다.

따라서, 상기 초점제어장치(112f)는 도시되지는 않았지만 제1카메라(112c)로부터 특정 초점에서 촬영된 영상 화면을 수신하는 수신부, 상기 수신된 영상화면을 분석하여 픽셀별 밝기값을 확인하는 영상분석부 및 상기 확인된 픽셀별 밝기값을 토대로 서로 인접된 픽셀의 밝기값 차이의 절대값을 각각 산출하여 각 절대값을 모두 가산함으로써 상기 영상화면에 대한 초점값을 확인하고, 이 초점값이 바로 직전에 확인된 초점값에 비하여 감소 또는 증가하였는지 여부를 판단하여, 이 판단 결과에 따라 상기 카메라의 초점을 근거리 또는 원거리로 조절하는 초점 조절부를 포함할 수 있다.

상기 조명모듈(113)은 상기 제2지지봉(111b)에 설치되어, 이송되는 상기 원단에 광원을 공급하도록 구비된다.

또한, 상기 조명모듈(113)은 상기 원단을 향하는 일면이 광확산판으로 구성된 제2투과창(113b)으로 구성되는 제2케이싱(113a) 및 상기 제2케이싱(113a) 내부에 수용되는 조명등(113c)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 조명모듈(113)은 상기 제2지지봉(111b)에 설치되어 상기 원단의 하측에서 원단에 광원을 공급하도록 구비되는 것으로, 상측에서 촬영된 원단 이미지의 해상도를 높이거나 이미지상에서 원단이 선명하게 촬영될 수 있도록 한다.

또한, 상기 제2케이싱(113a)은 내부에 상기 조명등(113c)을 수용하여 상기 조명등(113c)을 텐터기의 작업환경으로 부터 보호하기 위해 구비되는 것으로, 내부에 구비된 조명등(113c)이 상기 원단을 수직 상방으로 비춰줄 수 있도록 상기 원단과 직각방향으로 상기 제2지지봉(111b)에 고정되도록 구비된다.

또한, 상기 제2케이싱(113a)은 상기 원단을 향하는 상면이 광확산판으로 구성된 제2투과창(113b)으로 구성되어 상기 조명등(113c)의 조사가 원활하게 구현될 수 있도록 한다.

또한, 상기 제2투과창(113b)은 상기 조명등(113c)을 보호하면서도 상기 조명등(113c)의 원단을 향한 조사에 제약을 주지 않는 광확산판 즉, 광학산 PC 재질로 구성됨이 바람직할 수 있다.

상기 광확산 PC(PolyCabonate, 폴리카보네이트)는 LED조명 장치에서 가장 많이 사용되는 광확산 장치로써 기계적 물성이 좋고 외부충격에 강하며 잘 깨지지않아 안전하게 사용할 수 있는 재질로써, 빛이 고르게 퍼지는 역할을 수행한다.

도 4는 본 발명에 따른 제2촬영장치의 사용상태를 나타내는 상태도이다.

본 발명에 따른 상기 제2촬영장치(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 원단의 폭 길이값 측정을 위한 이미지를 생성하도록 구비된다.

구체적으로, 상기 제2촬영장치(120)는 상기 제1촬영장치(110)의 상측에 구비되어 텐터기에 이송되는 원단의 전체 이미지 즉, 가로 폭 전체가 촬영될 수 있도록 구비되는 것으로, 촬영된 이미지를 상기 제어부(200)의 후술할 폭분석모듈(240)로 전송시켜 상기 폭분석모듈(240)이 상기 이미지를 통해 원단의 폭길이를 도출해 낼 수 있도록 한다.

따라서, 상기 제2촬영장치(120)는 지지프레임(121), 제2카메라(122) 및 제3카메라(123)로 구성될 수 있다.

상기 지지프레임(121)은 상기 서브프레임(111)과 연결되도록 구비된다.

구체적으로, 상기 지지프레임(121)은 원단의 폭 전체 또는 원단을 거치하는 텐터기의 롤러의 폭 전체를 상기 제2카메라(122) 및 상기 제3카메라(123)가 촬영할 수 있도록 비교적 높은 위치에 배치되는 것으로, 중심에 상기 제2카메라(122)가 설치되고 상기 제2카메라(122)의 양측 즉, 상기 지지프레임의 양단측에 한 쌍의 제3카메라(123)가 장착될 수 있다.

또한, 상기 지지프레임(121)은 도시된 바와 같이 상기 서브프레임(111)과 연결되어 장착됨이 바람직할 수 있으나, 도시되지는 않았지만 상기 텐터기의 메인프레임(20)에 연결될 수도 있고, 다른 구조물에 연결될 수도 있다.

상기 제2카메라(122)는 상기 지지프레임(121) 중심에 설치되어 이송되는 원단을 거치시키는 롤러의 폭 전체가 촬영 이미지에 나올 수 있을 정도의 시야각을 갖도록 구비되어 상기 롤러의 전체 폭이 나온 상태로 상기 원단을 촬영하도록 구비된다.

상기 제3카메라(123)는 상기 지지프레임(121)의 양단에 한 쌍으로 설치될 수 있다.

또한, 상기 제3카메라(123)는 상기 지지프레임(121) 양측단에 설치되어 이송되는 원단을 거치시키는 롤러의 폭 전체가 한 쌍의 제3카메라(123)에서 촬영한 이미지에 나올 수 있도록 구비되어 두 개의 상기 제3카메라(123)가 동시에 촬영한 영상에서 상기 롤러의 전체 폭이 나오도록 상기 원단을 촬영하도록 구비된다.

따라서, 상기 제3카메라(123)는 이송되는 상기 원단의 종류와 상관없이 원단을 거치하는 롤러의 폭이 촬영 이미지에 나올 수 있는 높이에 장착되어 촬영 이미지 상에서 원단과 롤러 폭의 비율로 실제 원단의 폭 길이를 도출할 수 있도록 한다.

또한, 상기 제3카메라(123)는 상기 제2카메라(122)로 촬영이 어려운 경우 즉, 롤러나 원단의 폭의 길이 값이 큰 경우에 사용할 수 있다.

또한, 상기 제3카메라(123)는 두 개의 카메라로 롤러 및 원단을 촬영하는 것으로, 한 개의 카메라로 촬영해야하는 상기 제2카메라(122)보다 낮은 위치에서도 촬영이 가능할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제2촬영장치(120)는 도시된 바와 같이 상기 제2카메라(122)와 상기 제3카메라(123)를 동시에 적용하여 사용할 수 있으며, 도시되지는 않았지만 상기 제2카메라(122)만 장착하여 사용할 수도 있고, 상기 제3카메라(123)만을 장착하여 사용할 수도 있다.

도 6은 본 발명에 따른 제어부의 구성을 나타내는 블록도이다.

본 발명에 따른 상기 제어부(200)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 촬영부(100)에서 생성된 이미지를 전송받아 원단을 분석하도록 구비된다.

따라서, 상기 제어부(200)는 밀도분석모듈(210), 사행도분석모듈(230), 폭분석모듈(240) 및 텐터제어모듈(220)을 포함할 수 있다.

상기 밀도분석모듈(210)은 상기 제1촬영장치(110)에서 촬영한 이미지 상에서 상기 원단의 1인치 즉, 세로 1인치 내의 원사의 갯수를 분석하여 상기 원단의 밀도값을 도출하도록 구비된다.

구체적으로, 상기 밀도분석모듈(210)은 상기 제1카메라(112c)에서 촬영한 이미지상에서 1인치 즉, 세로 1인치 내의 원사의 갯수를 세어 상기 원단의 밀도값을 도출하고, 도출된 밀도값이 기설정된 기준 밀도값 보다 작게 나올 경우 상기 텐터제어모듈(220)로 정보를 전송하여 상기 텐터제어모듈(220)이 원단의 밀도를 높이기 위해 텐터기의 오버피드(미도시) 롤러 속도를 증가시킬 수 있도록 한다.

또한, 상기 밀도분석모듈(210)은 도출된 밀도값이 기 설정된 기준 밀도값보다 크게 나올 경우 텐터기의 오버피드 롤러 속도를 감소시켜 원단의 밀도를 낮춰 기설정된 기준 밀도값을 갖을 수 있도록 한다.

상기 텐터기의 오버피드 롤러는 텐터기의 입구쪽에서 원단의 양 옆을 고정하기 전 원단의 공급을 위해 구동하는 롤러로써, 상기 오버피드 롤러가 빠르게 구동하면 원단이 많이 밀착되어 들어가므로 원단의 밀도가 높아지고, 상기 오버피드 롤러의 속도가 느려지면 원단이 듬성듬성 들어가게 되어 원단의 밀도가 낮아지게 된다.

상기 사행도분석모듈(230)은 상기 제1촬영장치(110)에서 촬영한 이미지를 허프 변환(Hough Transform)하여 검출된 원단의 위사 라인의 사행도(Skewness)값을 도출하도록 구비된다.

구체적으로, 상기 사행도분석모듈(230)은 제1카메라(112c)에서 촬영한 이미지 스탬프를 전송받아 전송된 스탬프를 비교 분석하여 이전과 상이한 스탬프를 도출하고, 상이한 스탬프가 발견되면 허프 변환(Hough Transform) 처리한 후 검출된 라인들의 평균을 구해서 사행도 각도(Skewness 각도)로 저장하여 원단의 사행도 값을 측정하게 된다.

따라서, 상기 사행도분석모듈(230)은 촬영된 이미지를 허프 변환(Hough Transform)하여 이미지 상의 직선 즉, 원단의 위사를 찾아 인식이 용이하게 변환하고, 도시된 위사의 기울어진 사행을 검출 및 각 위사의 사행도의 각도값을 측정하고 저장하도록 구비된다.

도 7을 살펴보면, 도 7은 제1카메라(112c)에서 촬영한 이미지를 허프 변환한 이미지로써, 도 7의 이미지 상의 노란색 실선은 허프 변환된 원단의 위사를 나타낸 선이며, 상기 사행도분석모듈(230)은 명확하게 직선으로 변환된 위사의 사행을 찾아 내고 사행의 각도를 도출할 수 있게 된다.

상기 폭분석모듈(240)은 상기 제2촬영장치(120)에서 촬영한 이미지를 분석하여 상기 원단(10)의 폭 길이 값을 도출하도록 구비된다.

구체적으로, 상기 폭분석모듈(240)은 상기 제2카메라(122) 또는 상기 제3카메라(123)에서 촬영한 이미지 상의 가로 픽셀 갯수 대비 원단 폭이 차지하는 가로 픽셀 갯수의 비율로 실제 원단의 폭 길이를 도출하는 것으로, 상기 이미지의 전체 가로 픽셀 수가 차지하는 길이값이 기준값으로 주어진 상태에서 비례식을 이용하여 상기 원단의 실제 폭 길이를 도출하도록 한다.

예를 들면, 촬영된 이미지의 전체 가로 픽셀 갯수가 1440픽셀이고, 이 때 길이 값은 200cm이며, 원단의 폭 길이가 720픽셀로 나올 경우, 전체 가로 픽셀 갯수와 원단 폭이 차지하는 가로 픽셀 갯수의 비는 1440:720 즉, 2:1 이며, 이 때 촬용한 이미지의 전체 가로 길이값이 200cm 일 경우 원단의 폭의 길이는 비례식으로 계산하여 100cm가 나올 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 상기 폭분석모듈(240)은 전체 롤러의 폭과 원단 폭의 비율로 실제 원단의 폭 길이를 도출하는 것으로, 상기 롤러의 폭 길이값이 기준값으로 주어진 상태에서 비례식을 이용하여 상기 원단의 실제 폭 길이를 도출할 수 있다.

예를 들면, 촬영된 이미지상에서 롤로의 폭 길이가 10cm 이고, 원단의 폭 길이가 8cm로 나올 경우, 롤러와 원단의 길이 값의 비는 10:8 즉, 5:4 이며, 이 때, 실제 롤러의 폭이 5m 일 경우 원단의 폭의 길이는 비례식으로 계산하여 4m가 나올 수 있게 된다.

따라서, 상기 폭분석모듈(240)은 작업자가 이송 중인 원단의 폭을 재기 위해 줄자나 자를 이용하여 길이를 재던 종래의 방법보다 정확하고 효율적으로 원단 폭을 잴 수 있도록 하는 효과가 있다.

상기 텐터제어모듈(220)은 상기 원단의 밀도값을 이용하여 상기 텐터기의 롤러 속도를 제어하거나, 상기 원단의 폭 길이값을 이용하여 상기 텐터기 폭을 조절하도록 구비된다.

구체적으로, 상기 텐터제어모듈(220)은 상기 밀도분석모듈(210)에서 측정된 이송 중인 원단의 밀도값이 기준값 즉, 작업자가 요구하는 원단 밀도값과 비교하여 원단의 밀도값이 기준값에서 벗어나는 경우 롤러의 속도를 증감시켜 상기 원단의 밀도를 기준값에 맞출수 있도록 한다.

예를 들면, 측정된 원단의 밀도값이 기준값보다 낮게 나타나는 경우에는 오버피드 롤러의 속도를 증가시켜 원사가 더욱 조밀에서 짜여져 원단의 밀도값이 증가할 수 있도록 하고, 측정된 원단의 밀도값이 기준값보다 높게 나타날 경우 오버피드 롤러의 속도를 감소시켜 조밀해진 원사의 밀도를 낮출 수 있도록 한다.

또한, 상기 텐터제어모듈(220)은 상기 폭분석모듈(240)에서 측정된 이송 중인 원단의 폭 길이값이 기준값 즉, 작업자가 요구하는 원단의 폭 길이값에서 벗어나는 경우 텐터기의 출구 측 폭을 조절하여 원단이 설정된 폭이 될 수 있도록 한다.

도 7은 본 발명에 따른 디스플레이부의 사용상태를 나타내는 상태도이다.

본 발명에 따른 상기 디스플레이부(300)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 촬영부(100) 및 상기 제어부(200)에서 도출된 정보를 작업자가 확인하도록 디스플레이되거나 작업자의 수동조작이 가능하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(300)는 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 원단의 품질 측정 장치에서 측정된 원단의 폭, 밀도 및 사행도 값을 작업자가 한번에 확인할 수 있도록 디스플레이하도록 구비된다.

또한, 도 7은 상기 디스플레이부(300)의 작동 사진을 예시적으로 나타낸 것으로, 도시된 원단의 측정 데이터는 폭 143cm, 밀도 98개/인치, 사행도 -1.2도 로 나타난다.

이하, 본 발명에 따른 원단의 품질 측정 시스템을 이용한 품질 측정 방법에 대해 설명하도록 한다.

도 8은 본 발명에 따른 원단의 품질 측정 방법의 구성을 나타내는 블록도이다.

본 발명에 따른 원단의 품질 측정 방법은 도 8에 도시된 바와 같이 사행도영상처리단계(S100), 밀도영상처리단계(S200) 및 폭영상처리단계(S300)를 포함할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 사행도 영상 처리 단계를 나타내는 블록도이고, 도 12는 본 발명에 따른 사행도 영상 처리 단계를 나타내는 흐름도이다.

본 발명에 따른 상기 사행도영상처리단계(S100)는 도 9 및 도 12에 도시된 바와 같이 제어부(200)의 사행도분석모듈(230)이 제1촬영장치(110)에서 촬영한 이미지를 분석하여 원단(10)의 사행도 값을 도출하는 단계일 수 있다.

또한, 상기 사행도영상처리단계(S100)는 제1카메라(112c)에서 스탬프(stamp)를 전송받아 상이한 스탬프 발견시 영상을 전송 받아 허프 변환(Hough Transform)하는 허프 변환 공정(S110), 허프 변환된 원단의 위사 라인의 평균 사행도(Skewness) 값을 측정하고 저장하는 사행도 측정 공정(S120) 및 처리 스탬프 및 처리 시간을 저장하는 공정(S130)을 포함할 수 있다.

상기 허프 변환 공정(S110)은 최신 영상이 영상 처리를 해서 결과를 이미 도출한 영상인지, 아니면 영상 처리를 하지 않은 새로운 영상인지를 판단하고, 새로운 영상 즉, 상이한 스탬프가 도출되면 상기 제1카메라(112c)에서 영상을 전송받고 전송받은 영상을 허프 변환하여 이미지 상에서 원단의 위사 직선을 찾아 도시하는 공정일 수 있다.

상기 사행도 측정 공정(S120)은 허프 변환된 원단의 위사 라인의 평균 사행도 값을 측정하고 저장하는 공정일 수 있다.

따라서, 상기 사행도영상처리단계(S100)는 도 12에 도시된 바와 같이 제어부(200)의 사행도분석모듈(230)이 최신 영상이 영상 처리를 해서 결과를 이미 도출한 영상인지, 아니면 영상 처리를 하지 않은 영상인지를 판단하고, 영상 처리를 하지 않은 영상 즉, 상이한 스탬프가 발견되면 촬영 영상을 전송받아 영상을 허프 변환처리하여 검출된 위사 라인들의 사행도 각도의 평균값을 도출하며 처리된 스탬프 및 처리 시간을 저장하게 된다.

도 10은 본 발명에 따른 밀도 영상 처리 단계를 나타내는 블록도이고, 도 13은 본 발명에 따른 밀도 영상 처리 단계를 나타내는 흐름도이다.

본 발명에 따른 상기 밀도영상처리단계(S200)는 도 10 및 도 13에 도시된 바와 같이 제어부(200)의 밀도분석모듈(210)이 상기 제1촬영장치(110)에서 촬영된 이미지를 이용하여 원단의 밀도값을 도출하는 단계일 수 있다.

또한, 상기 밀도영상처리단계(S200)는 고속 퓨리에 변환 공정(S210), 피크 비교 공정(S220), 밀도값 환산 공정(S230) 및 처리 스탬프 및 처리 시간 저장 공정(S240)을 포함할 수 있다.

상기 고속 퓨리에 변환 공정(S210)은 제1카메라(112c)에서 스탬프(stamp)를 전송받아 상이한 스탬프 발견시 영상을 전송 받아 고속 퓨리에 변환(FFT, Fast Fourier Transform) 처리하는 공정일 수 있다.

구체적으로, 상기 고속 퓨리에 공정(S210)은 제어부의 밀도분석모듈이 최신 영상이 영상 처리를 해서 결과를 이미 도출한 영상인지, 아니면 영상 처리를 하지 않은 새로운 영상인지를 판단하고, 새로운 영상 즉, 상이한 스탬프가 도출되면 상기 제1카메라(112c)에서 촬영한 영상을 전송받고 상기 영상을 고속 퓨리에 변환(FFT,Fast Fourier Transform)처리하도록 한다.

상기 피크 비교 공정(S220)은 제1피크와 제2피크의 범위값을 비교 분석하는 공정일 수 있다.

구체적으로, 상기 피크 비교 공정(S220)은 첫번째로 나타난 제1피크가 두번째로 나타난 제2피크의 일정 범위 이내인지를 확인하고 비교하는 공정일 수 있다.

상기 밀도값 환산 공정(S230)은 상기 제1피크가 상기 제2피크의 일정 범위 이내 일 때, 상기 제1피크를 반복 주파수로 인식하고 반복 좌표를 구한 후 상기 좌표를 밀도로 환산하여 밀도값을 도출해내는 공정일 수 있다.

상기 처리 스탬프 및 처리 시간 저장 공정(S240)은 처리된 스탬프를 저장하고 처리된 시간을 저장하는 공정일 수 있다.

따라서, 상기 밀도영상처리단계(S200)는 도 13에 도시된 바와 같이 제어부(200)의 밀도분석모듈(210)이 제1카메라(112c)에서 촬영된 스탬프를 전송받아 각각의 스탬프를 비교하고 이전과 상이한 스탬프가 발견되면 즉, 영상 처리를 하지 않은 새로운 영상일 경우 촬영 영상을 전송받아 영상을 고속 퓨리에 변환 처리하여 첫번째로 나타난 제1피크가 두번째로 나타난 제2피크의 일정 범위 이내에 있는지를 분석하여 제1피크가 제2피크의 일정 범위 이내에 있을 경우 제1피크를 반복 주파수로 보고 반복 좌표를 구한 후 해당 좌표를 밀도로 환산하며, 처리된 스탬프 및 처리 시간을 저장하게 된다.

도 11은 본 발명에 따른 폭 영상 처리 단계를 나타내는 블록도이고, 도 14는 본 발명에 따른 폭 영상 처리 단계를 나타내는 제1흐름도이며, 도 15는 본 발명에 따른 폭 영상 처리 단계를 나타내는 제2흐름도이다.

본 발명에 따른 상기 폭영상처리단계(S300)는 도 11, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 제어부(200)의 폭분석모듈(240)이 제2촬영장치(120)에서 촬영된 이미지를 이용하여 원단의 폭 길이 값을 도출하는 단계일 수 있다.

또한, 상기 폭영상처리단계(S300)는 허프 변환 공정(S310), 폭 측정 공정(S320) 및 처리 스템프 및 처리 시간 저장 공정(S330)을 포함할 수 있다.

상기 허프 변환 공정(S310)은 제2카메라(122) 또는 제3카메라(123)에서 스탬프를 전송받아 상이한 스탬프 발견시 영상을 전송 받아 허프 변환(Hough Transform)하는 공정일 수 있다.

구체적으로, 상기 허프 변환 공정(S320)은 제어부(200)의 폭분석모듈(240)이 최신 영상이 영상 처리를 해서 결과를 이미 도출한 영상인지, 아니면 영상 처리를 하지 않은 새로운 영상인지를 판단하고, 새로운 영상 즉, 상이한 스탬프가 도출되면 상기 제2카메라(122) 또는 제3카메라(123)에서 촬영한 영상을 전송받고, 전송 받은 영상을 허프 변환 처리하는 공정이다.

상기 폭 측정 공정(S330)은 허프 변환된 원단의 일측단 라인과 타측단 라인의 폭 거리 값을 측정하는 공정일 수 있다.

상기 처리 스탬프 및 처리 시간 저장 공정(S340)은 처리된 스탬프를 저장하고 처리된 시간을 저장하는 공정일 수 있다.

따라서, 상기 폭영상처리단계(S300)는 도 14에 도시된 바와 같이 제어부(200)의 폭분석모듈(240)이 제2카메라(122)에서 촬영된 스탬프를 전송받아 각각의 스탬프를 비교하고 이전과 상이한 스탬프가 발견되면 즉, 영상 처리를 하지 않은 새로운 영상일 경우 촬영 영상을 전송받아 영상을 허프 변환처리하여 검출된 좌측단 라인과 우측단 라인 사이의 폭 길이를 측정하고, 처리된 스탬프 및 처리 시간을 저장하게 된다.

또한, 상기 폭영상처리단계(S300)는 폭 측정 과정에서 사용되는 카메라가 제3카메라(123)일 경우 허프 변환 공정 이전에 전송받은 영상을 합성하는 공정이 더 포함될 수 있다.

이는 상기 제3카메라(123)가 양측단에 구성된 한 쌍의 카메라로 구성됨으로써, 상기 제3카메라(123)로 촬영된 영상은 원단의 좌측을 촬영한 영상과 우측을 촬영한 영상 2개로 구성될 수 있으며, 따라서, 상기 제어부(200)는 제3카메라(123)에서 전송된 2개의 영상 즉, 원단의 왼쪽 영상과 오른쪽 영상을 이음 연결하여 합성하는 과정을 수행하게 된다.

따라서, 상기 폭영상처리단계(S300)는 도 15에 도시된 바와 같이 제어부(200)의 폭분석모듈(240)이 제3카메라(123)에서 촬영된 스탬프를 전송받아 각각의 스탬프를 비교하고 이전과 상이한 스탬프가 발견되면 즉, 영상 처리를 하지 않은 새로운 영상일 경우 촬영 영상을 전송받고, 전송받은 한 쌍의 영상 즉, 제3카메라(123)가 촬영한 원단의 왼쪽 영상과 오른쪽의 영상을 이음 연결하여 합성시킨 후 합성 영상을 허프 변환 처리하여 검출된 좌측단 라인과 우측단 라인 사이의 폭 길이를 측정하고, 처리된 스탬프 및 처리 시간을 저장하게 된다.

상기와 같은 본 발명에 따른 원단의 품질 측정 시스템 및 이를 이용한 품질 측정 방법은 원단의 사행도 및 밀도 측정을 위한 제1촬영장치 및 원단의 폭 길이 값 측정을 위한 제2촬영장치를 포함함으로써, 원단의 사행도, 밀도 및 폭 측정을 위한 원단의 촬영을 작업자의 수작업 없이 원격제어가 가능하도록 구성되어,정밀도가 향상되고 오차가 발생하지 않으며 생산성이 월등히 향상되는 효과가 있다.

또한, 이미지의 픽셀데이터를 고속 퓨리에 변환된 결과를 초점값으로 저장하고 저장된 상기 초점값에 기초하여 제1카메라 위치를 도출하는 초점제어장치를 구비함으로써, 작업자의 수작업없이 상기 제1카메라의 초점을 맞춰 촬영할 수 있어 작업의 효율성이 증대되고 밀도값의 정확도가 향상되는 효과가 있다.

또한, 제1카메라 및 조명등을 수용하는 제1케이싱 및 제2케이싱을 구비함으로써, 먼지가 많은 작업 현장에서 제1카메라 및 조명등을 보호할 수 있다.

또한, 상기 제어부에 텐터제어모듈을 구비함으로써, 원단의 밀도값이 기설정된 기준값을 미달하는 경우에 상기 텐터기의 롤러 속도를 증가시켜 원단의 밀도가 기설정된 기준값을 갖을 수 있어 일정한 밀도값을 갖는 원단 생산이 가능하도록 한다.

또한, 상기 제어부의 텐터제어모듈을 구비함으로써, 원단의 폭 길이값이 기설정된 기준값과 다를 경우 상기 텐터기의 출구 측 폭을 조절하여 원단의 폭 길이값이 기설정된 기준값을 갖도록 한다.

아울러, 생산성 향상에 따른 원단 변형 검출 특성을 향상시키고, 광원의 영향을 적게 받아 패턴 이미지 검출능력을 향상시키는 카메라 개발과 이를 위한 알고리즘 개발을 통해 사행, 만곡된 원단이나 밀도 및 폭이 변동된 원단을 정밀하게 검출할 수 있으며, 이를 통해 원단을 교정하기 위한 제어가 가능하도록 한다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

1 : 원단의 품질 측정 시스템
10 : 원단 20 : 메인프레임
100 : 촬영부 110 : 제1촬영장치
111 : 서브프레임 111a : 제1지지봉
111b : 제2지지봉 112 : 카메라모듈
112a :제1케이싱 112b : 제1투과창
112c : 제1카메라 112d : 이동레일
112e : 연결블록 112f : 초점제어장치
112g : 반사용 LED 기판 113 : 조명모듈
113a : 제2케이싱 113b : 제2투과창
113c : 조명등 120 : 제2촬영장치
121 : 지지프레임 122 : 제2카메라
123 : 제3카메라 200 : 제어부
210 : 밀도분석모듈 220 : 텐터제어모듈
230 : 사행도분석모듈 240 : 폭분석모듈
300 : 디스플레이부 S100 : 사행도영상처리단계
S110, S310 : 허프 변환 공정
S120 : 사행도 측정 공정
S130, S240, S330 : 처리 스탬프 및 처리 시간 저장 공정
S200 : 밀도영상처리단계 S210: 고속 퓨리에 변환 공정
S220 : 피크 비교 공정 S230 : 밀도값 환산 공정
S300 : 폭영상처리단계 S320 : 폭 측정 공정

Claims (12)

1. 원단을 촬영하는 촬영부;
   상기 촬영부에서 생성된 이미지 정보를 분석하여 상기 원단의 사행도 및 밀도 값을 도출하는 제어부; 및
   상기 촬영부 및 상기 제어부에서 전송된 정보를 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함하고,
   상기 촬영부는,
   상기 원단의 사행도 및 밀도 값 측정을 위한 이미지를 생성하는 제1촬영장치;를 포함하되,
   상기 제어부는,
   상기 제1촬영장치에서 촬영한 이미지 상에서 상기 원단의 1 인치(inch) 내의 원사의 갯수를 분석하여 상기 원단의 밀도값을 도출하는 밀도분석모듈;
   상기 원단의 밀도값을 이용하여 텐터기 롤러의 속도를 제어하는 텐터제어모듈; 및
   상기 제1촬영장치에서 촬영한 이미지를 허프 변환(Hough Transform)하여 검출된 원단의 위사 라인의 사행도(Skewness)값을 도출하는 사행도분석모듈;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단의 품질 측정 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1촬영장치는,
   제1지지봉 및 상기 제1지지봉과 일정 거리 이격되는 제2지지봉을 포함하고, 상기 제1지지봉과 상기 제2지지봉 사이에 상기 원단이 이송되도록 텐터기의 메인프레임과 연결된 서브프레임;
   상기 제1지지봉에 배치되어, 이송되는 상기 원단을 촬영하는 카메라모듈; 및
   상기 제2지지봉에 설치되어, 이송되는 상기 원단에 광원을 공급하는 조명모듈;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 원단의 품질 측정 시스템.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 카메라모듈은,
   상기 원단을 향하는 일면이 투명 재질의 투과창으로 구성된 제1케이싱;
   상기 제1케이싱 내부에 수용되는 제1카메라;
   상기 제1카메라를 슬라이드 이동시키는 이동레일; 및
   상기 제1카메라의 초점을 제어하는 초점제어장치;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단의 품질 측정 시스템.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 초점제어장치는,
   이미지의 픽셀데이터를 고속 퓨리에 변환(FFT, Fast Fourier Transform)된 결과를 초점값으로 저장하고 저장된 상기 초점값에 기초하여 상기 제1카메라의 위치를 도출하고, 상기 위치에 따라 상기 이동레일을 제어하는 것을 특징으로 하는 원단의 품질 측정 시스템.
   
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 촬영부에서 생성된 이미지 정보로 원단을 분석하여 상기 원단의 폭 길이값을 도출하고,
   상기 촬영부는,
   상기 원단의 폭 길이값 측정을 위한 이미지를 생성하는 제2촬영장치;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단의 품질 측정 시스템.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제2촬영장치는,
   지지프레임;
   상기 지지프레임의 중심에 설치되어 이송되는 원단을 촬영하는 제2카메라; 및
   상기 지지프레임의 양단에 설치되는 한 쌍의 제3카메라;를 포함하고,
   상기 제2카메라 및 상기 제3카메라는,
   원단에 따라 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 하는 원단의 품질 측정 시스템.
   
8. 제 6항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제2촬영장치에서 촬영한 이미지를 분석하여 상기 원단의 폭 길이값을 도출하는 폭분석모듈; 및
   상기 원단의 폭 길이값을 이용하여 텐터기 좌우 폭을 조절하는 텐터제어모듈;을 포함하고,
   상기 폭분석모듈은,
   촬영된 이미지의 가로 픽셀 개수에 대한 원단의 가로 픽셀 개수의 비율을 이용하여 상기 원단의 실제 폭 길이값을 도출해 내는 것을 특징으로 하는 원단의 품질 측정 시스템.
   
9. 제 1항 내지 제 4항, 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 원단의 품질 측정 방법은,
   제어부의 사행도분석모듈이 제1촬영장치에서 촬영된 이미지를 분석하여 원단의 사행도 값을 도출하는 사행도영상처리단계;
   제어부의 밀도분석모듈이 상기 제1촬영장치에서 촬영된 이미지를 이용하여 원단의 밀도값을 도출하는 밀도영상처리단계; 및
   제어부의 폭분석모듈이 제2촬영장치에서 촬영된 이미지를 이용하여 원단의 폭 길이 값을 도출하는 폭영상처리단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단의 품질 측정 방법.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 사행도영상처리단계는,
    제1카메라에서 스탬프(stamp)를 전송받아 상이한 스탬프 발견시 영상을 전송 받아 허프 변환(Hough Transform)하는 허프 변환 공정;
    허프 변환된 원단의 위사 라인의 평균 사행도(Skewness) 값을 측정 및 저장하는 사행도 측정 공정; 및
    처리 스탬프 및 처리 시간을 저장하는 공정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 원단의 품질 측정 방법.
    
11. 제 9항에 있어서,
    상기 밀도영상처리단계는,
    제1카메라에서 스탬프(Stamp)를 전송받아 상이한 스탬프 발견시 영상을 전송 받아 고속 퓨리에 변환(FFT, Fast Fourier Transform)하는 고속 퓨리에 변환 공정;
    제1피크와 제2피크의 범위값을 비교 분석하는 피크 비교 공정;
    상기 제1피크가 상기 제2피크의 일정 범위 이내 일 때, 상기 제1피크를 반복 주파수로 인식하고 반복 좌표를 구한 후 상기 좌표를 밀도로 환산하는 밀도값 환산 공정; 및
    처리 스탬프 및 처리 시간을 저장하는 공정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 원단의 품질 측정 방법.
    
12. 제 9항에 있어서,
    상기 폭영상처리단계는,
    제2카메라 또는 제3카메라에서 스탬프를 전송받아 상이한 스탬프 발견시 영상을 전송 받아 허프 변환(Hough Transform)하는 허프 변환 공정;
    허프 변환된 원단의 일측단 라인과 타측단 라인의 폭 거리 값을 측정하는 폭 측정 공정; 및
    처리 스탬프 및 처리 시간을 저장하는 공정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 원단의 품질 측정 방법.

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