KR20030018182A - 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 장치및 방법 - Google Patents

피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 장치및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명인 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 장치 및 방법에 따른 캘리브레이션 장치는 레이저와 시시디 카메라를 설치하여 피 측정물의 높이 등의 치수를 측정하는 장치에 있어서, 일정각도의 빗면을 형성하여 측면 단면부가 삼각형상이고, 양쪽 측면부가 지지대(7)의 행거에 결합된 평판(8)과, 엔코더값 측정카운트(23)에 인터페이스 되어 평판(8)의 위치정보를 전달하는 엔코더(3)를 일측에 구비한 모터(4)의 구동으로 상기 평판(8)을 상, 하로 이동시키는 이송수단과, 상기 평판(8)의 빗면 중심라인에 레이저빔을 조사하며 상기 레이저빔을 줄무늬 패턴화 시키는 실린더리컬 렌즈(2)를 장착한 레이저(1)와, 광학 밴드패스 필터(12)가 장착되어 상기 레이저(1)가 형성한 줄무늬만을 촬영하는 시시디 카메라(10)와, 상기 시시디 카메라(10)에 연결되어, 입력되는 영상신호를 처리, 획득하는 영상처리 및 획득부(20)와, 상기 영상처리 및 회득부(20)의 영상을 분석하여 각 영상 좌표점에 대응하는 평판의 해당 높이 데이터가 산출되도록 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 계산부(21)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것으로서, 시시디 카메라의 왜곡현상을 고려하여, 피측정 대상물의 영상점에 대한 캘리브레이션에 의한 높이 데이터를 실시간으로 추출하고 상기 높이 데이터의 테이블을 이용하여 측정위치에 따른 오차측정 또한 실시간으로 구할 수 있는 장점이 있다.

Description

피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 장치 및 방법{The Calibration Apparatus and Mathod for Height Extration}
본 발명은 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저의 빛이 상하로 이동하는 평판의 중심부 라인에 조사되는 경우 CCD카메라(이하 '시시디 카메라'라 칭한다.)가 촬영한 줄무늬 영상과 엔코드값과 평판의 실제 높이값을 계산하여 피 측정물의 높이 등의 치수를 실시간으로 측정하기 위한 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 물체의 3차원 운동분석에 많이 사용되는 기술로 카메라 캘리브레이션 방법이 있는데, 이 방법을 간략히 설명하면 실공간상의 좌표로 나타나는 일군의 제어점(Control Points), 즉 캘리브레이션 제어점을 이용하여 공간상의 물체의 운동을 비디오 평면 화면에 결상되는 영상좌표로 대응시켜 정확하게 분석하는 기술이다.
종래에는 물체의 측정이 필요한 산업현장 또는 그 응용분야에서 레이저와 시시디 카메라를 설치하여 레이저가 조사하여 물체에 나타나는 줄무늬를 시시디 카메라가 촬영하고 상기 영상신호를 캘리브레이션 분석으로 대상물의 높이, 두께, 회전각도 등의 공간상에 나타나는 치수값을 측정하였다. 그러나 시시디 카메라로 영상을 촬영하는 경우 신호의 왜곡(Distortion)현상이 발생하게 되고, 상기 문제를 해결하기 위하여 측정위치에 대한 오차를 산입하여 취급하였으나 치수에 대한 각 허용오차를 균일하게 둠으로서 측정부위에 따른 치수에 대한 신뢰도에 차등을 둘 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 레이저가 조사하는 줄무늬의 영상신호를 캘리브레이션부가 분석하여 피 측정체의 실시간 높이 정보를 정확하게 추출하므로서 카메라의 영상신호 왜곡에 따른 측정오차를 정확하게 산출하여 실시간으로 피 측정체의 높이를 정확하게 구하고 측정부위의 측정치에 대한 개별적인 오차가 확인 가능한 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 장치의 일실시예 구성도,
도 2는 시시디 카메라 왜곡 현상에 따른 평판에 조사된 레이저 줄무늬의 영상 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 평판의 최상부와 최하부 위치시 엔코더값과 평판의 실제 높이값 표시도,
도 4는 본 발명에 따른 각 영상좌표로부터 추출된 실시간 높이 데이터의 LOOK-UP 테이블도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 레이저2 : 실린더리컬 렌즈
3: 엔코더4 : 모터
5 : 웜기어6 : 스크류
7: 지지대8 : 평판
10 : 시시디 카메라11 : 렌즈
12 : 광학 밴드패스 필터20 : 영상처리 및 획득부
21 : 캘리브레이션 계산부22 : 모터제어기
23 : 엔코더값 측정카운터
본 발명인 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레션 장치 및 방법에 따른 본 캘리브레이션 장치는 레이저와 시시디 카메라를 설치하여 피 측정물의 높이 등의 치수를 측정하는 장치에 있어서,
일정각도의 빗면을 형성하여 측면 단면부가 삼각형상이고, 양쪽 측면부가 지지대(7)의 행거에 결합된 평판(8)과, 엔코더값 측정카운트(23)와 인터페이스 되어 평판(8)의 위치정보를 전달하는 엔코더(3)를 일측에 구비한 모터(4)의 구동으로 상기 평판(8)을 상, 하로 이동시키는 이송수단과, 상기 평판(8)의 빗면 중심라인에 레이저빔을 조사하며 상기 레이저빔을 줄무늬 패턴화 하는 실린더리컬 렌즈(2)를장착한 레이저(1)와, 광학 밴드패스 필터(12)가 장착되어 상기 레이저(1)가 형성한 줄무늬만을 촬영하는 시시디 카메라(10)와, 상기 시시디 카메라(10)에 연결되어, 입력되는 영상신호를 처리, 획득하는 영상처리 및 획득부(20)와, 상기 영상처리 및 회득부(20)의 영상을 분석하여 각 영상좌표에 대응하는 평판의 해당 높이 데이터가 산출되도록 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 계산부(21)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명인 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레션 장치 및 방법에 따른 본 캘리브레이션 방법은 레이저와 시시디 카메라를 설치하여 피 측정물의 높이 등의 정보를 추출하는 방법에 있어서,
레이저로 평판의 중심라인에 레이저빔을 조사하여 줄무늬를 형성하는 제 1단계;
평판을 최상부와 최하부로 각각 이송시켜 최상부와 최하부에 위치한 각 평판의 위치에 따른 엔코더값(Emax,Emin)과 평판이 위치한 실제 높이값(Hmax,Hmin)을 구하는 제 2단계;
평판을 최상부에 위치시켜 평판에 형성된 줄무늬를 시시디 카메라가 촬영하고 줄무늬 영상신호를 처리, 분석하여 M+1개의 열로 영상점을 구분하고, 줄무늬 영상의 고속처리를 위하여 각 영상점을 명과 암으로 이진화하며 스켈레톤(Skeleton)인 골격선을 구하여 레이저 줄무늬의 영상 좌표점을 구하는 제 3단계;
평판에 형성된 줄무늬 영상점이 전체 N+1개의 행과 M+1개의 열을 가지도록평판을 최상부에서 최하부 방향으로 소정간격 이송시켜 매 이송시 마다 상기 제 3단계를 반복하여 레이저 줄무늬의 영상 좌표점을 실시간으로 구하는 제 4단계;
상기 제 4단계에서 구한 임의의 영상점 (i-1, j)에서 인접 영상점(i, j)으로 레이저 줄무늬의 스켈레톤 영상 좌표점의 위치가 변화하는 경우, 해당 영상점(i, j)에 대한 평판이 위치한 엔코드값인 Ei,j를 구하고, 해당 영상점(i,j)의 높이 데이터(Hi,j)를 하기의 수학식을 이용하여 구하는 제 5단계;
Hi,j= Hmin+ (Ei,j- Emin)×(Hmax- Hmin)/(Emax- Emin)
(단, 0 ≤i ≤N, 0 ≤j ≤M)
상기 제 5단계의 과정을 반복하여 모든 영상점에 대한 높이 데이터인 Hi,j를 H0,0에서 HN,M까지 실시간으로 구하여 높이 데이터에 대한 LOOK-UP 테이블을 구하는 제 6단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명인 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레션 장치 및 방법에 따른 캘리브레이션 장치의 바람직한 일실시예의 구성을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 캘리브레이션 장치의 일실시예의 구성도이다. 도시된 바와 같이 45도 각도로 빗면이 경사진 평판(8)이 구비되어 있고 상기 평판(8)의 측면부는 상기 평판(8)을 지지하며 또한 이송을 안내하는 가이드부인 지지대(7)에 상하로 이동가능하게 결착된 행거를 통하여 연결되어 있다.
또한 상기 지지대(7)의 후면부 중심에는 스크류(6)가 관통하는 나선식의 요홈이 형성되어 상기 평판이 상, 하로 이동되도록 구성되어 있다. 상기 스크류(6)는, 모터제어기(22)에 연결되어 제어되는 모터(4)가 일측에 구비된 웜기어(5)의 나선홈상에 밀착되어 있고 상기 모터(4)의 일측에는 엔코더값 측정카운트(23)와 인터페이스 되어 모터(4)의 회전량에 따른 평판(8)의 위치정보를 감지하는 엔코더(3)가 설치되어 있다.
또한 상기 평판(8)의 상부 소정의 수직거리에는 평판(8)의 빗면 중심라인을 조사하도록 탈, 부착가능한 레이저(1)가 설치되며 상기 레이저(1)의 전면에는 실린더컬 렌즈(2)가 설치되어 있다.
또한 상기 평판(8)에 조사되는 레이저 빔이 형성한 줄무늬가 반사되어 결상되도록 시시디 카메라(10)가 설치되며 상기 시시디 카메라(10)의 렌즈(11) 전면부에는 광학밴드패스 필터(12)가 장착 되어 있다.
또한 상기 시시디 카메라(10)와 연결되어 카메라의 아날로그 영상신호를 디지털화시켜 모니터에 디스플레이 되도록 영상처리하는 영상처리 및 획득부(20)가 설치되어 있고, 상기 영상처리 및 획득부(20)에는 영상을 저장하고 일정수의 프레임을 불러들여 캘리브레이션하는 캘리브레이션 계산부(21)가 접속되어 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 상기와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 상세하게 설명한다.
도시된 바와 같이 평판을 이송시키고자 하는 경우 모터제어기(23)를 작동시켜 모터(4)에 스타터 신호를 인가하면 모터(4)가 구동된다. 상기 모터(4)는 정방향 또는 역방향으로 구동되고 모터(4)의 구동과 동시에 웜기어(5)가 회전을 하여 평판(8)에 형성된 요홈을 따라 스크류(6)가 상, 하로 진행하고 따라서 평판(8)이 지지대(7)에 결착된 행거를 통하여 상, 하로 이동된다. 모터(4)의 일측에 설치된 엔코더(3)는 모터구동에 따라서 평판(8)의 위치정보를 계산하고 상기 위치정보는 엔코더값 측정카운터(23)에 전달된다.
본 실시예에서는 상기 모터(4)로 움직이는 이송수단을 웜기어(5)와 스크류(6)로 구성하였으나 이에 한정되는 것은 아니며 랙 엔 피니언(Rack and Pinion)으로 구성하여도 무방하며, 평판(8)에 형성된 요홈의 위치도 레이저빔의 조사를 방해하지 않는 범위에서 평판(8)의 균형이 이루어지는 타부분에 형성 가능하다. 또한 평판(8) 빗면의 경사각도 역시 45도로 한정되지 않고 레이저빔의 줄무늬형성과 상기 줄무늬가 카메라 시계 범위라면 변경가능하며, 다만 본 실시예에서는 45도 각도에서 줄무늬의 영상신호 검출이 양호하였다.
상, 하로 이송되는 평판(8)에 레이저(1)로 빔을 조사하면 실리더컬 렌즈(2)를 통하여 평판(8)의 가로 중심라인에는 줄무늬가 생겨난다. 레이저(1)의 설치가 평판의 직상에 설치되어 있고 조사되는 빛의 방향이 일정하므로 평판(8)이 수직으로 이송되더라도 줄무늬가 생겨나는 범위는 일정하게 되고 다만 시시디 카메라(10)에 입력되는 영상이 평판(8)의 높이 변경에 따라 변형되게 된다. 따라서 평판의 중심라인에 형성된 줄무늬의 영상을 검출분석하여 높이 데이터를 산출하여 두고 이를 이용하면 타 피측정물의 높이 등의 치수의 측정과 오차검출이 용이하여 진다. 이른바 평판을 상, 하로 이송시켜 그 영상을 분석하여 캘리브레이션 시키는 것은 타 피측정물의 측정기준이 되는 것이다.
시시디 카메라(10)의 전면에는 광학 밴드패스 필터(12)가 설치되는데, 상기 광학 밴드패스 필터(12)는 여러가지 파장의 빛이 카메라 렌즈(11)로 입력되는 것을 방지하는 작용을 하게 되어 레이저 빛의 파장대만이 통과되어 시시디 카메라(10)에 촬영된다. 따라서 높이 위치에 따른 줄무늬 영상 만이 정확하게 검출되어 캘리브레이션이 용이하여 진다.
상기 시시디 카메라(10)가 촬영한 영상신호는 영상처리 및 회득부(20)로 입력되어 영상처리 되어 캘리브레이션 계산부(21)에 디스플레이 되고 캘리브레이션 계산부(21)는 화면상에 디스플레이 되는 각 영상점을 분석하고 캘리브레이션을 수행하고 높이 데이터를 추출하게 된다.
이하에서는 상기와 같이 작용하는 캘리브레이션 장치가 실시간으로 측정센서로 활용되도록 캘리브레이션을 수행하는 일련의 단계를 포함하는 본 발명인 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 방법을 설명한다.
도 2는 시시디 카메라 왜곡 현상에 따른 평판에 조사된 레이저 줄무늬의 영상 예시도이다. 도시된 바와 같이 평판(8)을 상부에서 하부로 이동시 평판(8)에 형성된 줄무늬가 시시디 카메라(10)에 결상되는 위치가 변형된다. 표시 a는, 평판(8)이 시시디 카메라(10)의 최상단 위치에 결상 되도록 최상부로 이동한 경우이며 표시 b, c, d는 평판(8)이 최상부의 위치에서 점차적으로 아래로 이동함에 따라서 레이저의 줄무늬가 시시디 카메라(10)에 결상되는 영상을 나타내고 있다. 계속적으로평판(8)이 아래로 이동하여 최하단에 위치하게 되면 줄무늬는 표시 e처럼 결상된다. 이러한 줄무늬가 변형되는 왜곡현상을 고려하지 않게 되면 정확하게 물체를 측정할 수 없는 문제점이 발생하게 된다.
본 캘리브레이션 방법은 상기 시시디 카메라(10)가 가지는 왜곡을 고려하여, 먼저 레이저 줄무늬가 형성된 평판(8)을 최상부와 최하부에 위치시켜 그때의 엔코더값과 평판높이 실제값을 구한다. 모터(4)의 구동과 엔코더(3)를 포함한 각 장치의 동작은 상기에서 설명한 관계로 생략한다. 도 3은 평판의 최상, 최하부 위치에서 엔코더값과 평판의 실제 높이값에 대한 표시도이다. 즉, 평판(8)을 최상부로 이동하여 이때 엔코더의 값, Emax와 평판(8)의 실제 높이, Hmax를 구하고 최하부의 위치로 이동하여 이때 엔코더의 값, Emin과 평판의 실제 높이, Hmin을 구한다.
다음으로 평판(8)을 최상부의 위치로 이동하여 계속적으로 하부로 이동하면서 각각 이송시 마다 시시디 카메라(10)가 레이저 줄무늬 영상을 촬영하여 최상부에서 최하부까지 전체 줄무늬 영상을 가로방향으로 N+1개의 행과 세로 방향으로 M+1개의 열의 (N+1)×(M+1)개 영상점으로 구분하여 각 영상 좌표점을 구한다. 영상처리 및 획득부(20)는 입력된 레이저의 줄무늬 영상의 고속처리를 위하여 룩업테이블(Look Up Table)을 이용하여 이진화 영상을 획득한다.
일반적으로 카메라가 촬영한 영상은 각 영상점이 밝기에 따라서 0~ 255까지 256개 즉, 8비트정보로 나타나지만 본 발명에서는 영상의 고속처리를 위하여 어둡다 또는 밝다의 명 또는 암 형식의 2진값으로 각 영상점의 정보를 나타내며 이것은미리 마련된 룩업테이블을 이용하여 가능하여 진다. 그리고 영상에 대하여 소정 영상필터를 사용하여 스켈레톤(Skeleton)인 골격선을 구한다. 상기 과정은 평판(8)을 하부로 이동시마다 계속 반복하여 수행된다.
다음으로 영상처리 및 획득부(20)가 처리한 줄무늬 영상은 캘리브레이션 계산부(21)로 입력, 저장 된다. 상기 캘리브레이션 계산부(21)는 이때 스켈레톤(Skeleton)을 구한 영상 좌표점의 변화여부를 계속적으로 확인하여 좌표점에 변화가 발생한 영상점을 확인한다. 그리고 그 해당 영상점에 다음의 방법으로 높이 데이터를 구한다. 예를 들어, (i-1, j)의 영상점에서 (i, j)의 영상점으로 레이저 줄무늬의 스켈레톤(Skeleton)위치가 바뀐 경우 영상점 (i, j)의 엔코더 값을 Ei,j로 하고 이미 구하여진 최상,하부에 평판이 위치한 경우의 엔코더값과 실제 높이값인 Emax, Emin, Hmax, Hmin를 이용하여 영상점 (i-1, j)의 높이 데이터인(Hi,j)를
Hi,j= Hmin+ (Ei,j- Emin)×(Hmax- Hmin)/(Emax- Emin)
(여기서,0 ≤i ≤N, 0 ≤j ≤M) 의 수학식을 통하여 구하고 이 값을 기록한다.
상기의 과정을 반복적으로 모든 영상점에 대한 높이 데이터를 계산하여 도표화 시키면 도 4의 LOOK-UP 테이블이 형성된다. 도 4의 LOOK-UP 테이블을 활용하여 레이저의 줄무늬 영상의 결상된 좌표점에 해당하는 높이 데이터를 구하고 그 인접한 상, 하 영상점의 높이 데이터를 확인하면 측정오차를 알게 된다. 예를 들어 (i, j)의 영상점에 레이저의 줄무늬가 결상된 경우 그곳의 높이정보인 Height(i, j) 는Hi,j~ Hi+1,j가 된다.
즉, (10, 10)의 영상점에서 레이저의 줄무늬가 결상되고 높이 데이터 H10,10의 값이 300이고, 인접 영상점 (11, 10)인 H11,10의 값이 290인 경우에 (10,10)의 영상점에 대한 높이는 300~ 290 사이의 값으로 측정한다.
참고로 본 발명에 따른 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 장치는 상기 실시예 만으로 한정되지 아니하며 청구범위와 명세서 및 도면의 기술적 사상범위 내에서 변형가능 함을 밝혀둔다.
상기와 같이 작용하는 본 발명인 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 장치 및 방법은 시시디 카메라의 왜곡현상을 고려하여, 피측정 대상물의 영상점에 대한 캘리브레이션에 의한 높이 데이터를 실시간으로 추출하고 상기 높이 데이터의 테이블을 이용하여 측정위치에 따른 오차측정 또한 실시간으로 구할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

  1. 레이저와 시시디 카메라를 설치하여 피 측정물의 높이 등의 치수를 측정하는 장치에 있어서, 일정각도의 빗면을 형성하여 측면 단면부가 삼각형상이고, 양쪽 측면부가 지지대(7)의 행거에 결합된 평판(8)과, 엔코더값 측정카운트(23)에 인터페이스 되어 평판(8)의 위치정보를 전달하는 엔코더(3)를 일측에 구비한 모터(4)의 구동으로 상기 평판(8)을 상, 하로 이동시키는 이송수단과, 상기 평판(8)의 빗면 중심라인에 레이저빔을 조사하며 상기 레이저빔을 줄무늬 패턴화 시키는 실린더리컬 렌즈(2)를 장착한 레이저(1)와, 광학 밴드패스 필터(12)가 장착되어 상기 레이저(1)가 형성한 줄무늬만을 촬영하는 시시디 카메라(10)와, 상기 시시디 카메라(10)에 연결되어, 입력되는 영상신호를 처리, 획득하는 영상처리 및 획득부(20)와, 상기 영상처리 및 획득부(20)의 영상을 분석하여 각 영상 좌표점에 대응하는 평판의 해당 높이 데이터가 산출되도록 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 계산부(21)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 평판(8)의 빗면이 수평면에서 45도 각도로 기울어져 있고, 레이저 줄무늬가 상기 평판(8)의 중심라인상에 형성되도록 탈부착방식의 레이저(1)가 평판의 수직 상방 소정지점에 설치되는 것을 특징으로 하는 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 장치.
  3. 제 1항의 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 장치를 이용하여 피 측정물의 높이 등의 정보를 추출하는 방법에 있어서,
    레이저로 평판의 중심라인에 레이저빔을 조사하여 줄무늬를 형성하는 제 1단계;
    상기 평판을 최상부와 최하부로 각각 이송시켜 최상부와 최하부에 위치한 각 평판의 위치에 따른 엔코더값(Emax,Emin)과 평판이 위치한 실제 높이값(Hmax,Hmin)을 구하는 제 2단계;
    상기 평판을 최상부에 위치시켜 평판에 형성된 줄무늬를 시시디 카메라가 촬영하고 줄무늬 영상신호를 처리, 분석하여 M+1개의 열로 영상점을 구분하고, 줄무늬 영상의 고속처리를 위하여 각 영상점을 명과 암으로 이진화하며 스켈레톤인 골격선을 구하여 레이저 줄무늬의 영상 좌표점을 구하는 제 3단계;
    상기 평판에 형성된 줄무늬 영상점이 전체 N+1개의 행과 M+1개의 열을 가지도록 평판을 최상부에서 최하부 방향으로 소정간격 이송시켜 매 이송시 마다 상기 제 3단계를 반복하여 레이저 줄무늬의 영상 좌표점을 실시간으로 구하는 제 4단계;
    상기 제 4단계에서 구한 임의의 영상점 (i-1, j)에서 인접 영상점(i, j)으로 레이저 줄무늬의 스켈레톤 영상 좌표점의 위치가 변화하는 경우, 해당 영상점(i, j)에 대한 평판이 위치한 엔코더값인 Ei,j를 구하고, 해당 영상점(i,j)의 높이 데이터(Hi,j)를
    Hi,j= Hmin+ (Ei,j- Emin)×(Hmax- Hmin)/(Emax- Emin)
    (여기서,0 ≤i ≤N, 0 ≤j ≤M) 의 수학식을 통하여 구하는 제 5단계;
    상기 제 5단계의 과정을 반복하여 모든 영상점에 대한 높이 데이터인 Hi,j를 H0,0에서 HN,M까지 실시간으로 구하여 높이 데이터에 대한 LOOK-UP 테이블을 구하는 제 6단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피 측정물의 실시간 높이 추출을 위한 캘리브레이션 방법.
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KR20190070655A (ko) * 2017-12-13 2019-06-21 주식회사 포스코 소결기 장입선 높이 제어 장치 및 방법
CN110231053A (zh) * 2019-06-17 2019-09-13 华南农业大学 一种用于无人机低空测高传感器标定的实验平台及方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102927915A (zh) * 2012-11-01 2013-02-13 上海市质量监督检验技术研究院 一种非接触式床垫围边高度测量装置
KR20190070655A (ko) * 2017-12-13 2019-06-21 주식회사 포스코 소결기 장입선 높이 제어 장치 및 방법
CN110231053A (zh) * 2019-06-17 2019-09-13 华南农业大学 一种用于无人机低空测高传感器标定的实验平台及方法
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