KR20030018183A - The Apparatus and Method for measuring Width of Steel Sheet with Laser and High Resolution Area Scan CCD Camera - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저와 Area Scan CCD Camera(이하 '에어리어스캔 시시디 카메라'라 칭한다.)를 이용한 강판의 폭 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적외선 레이저로 강판의 일정부분에 적외선 레이저빔을 조사하여 줄무늬패턴을 형성하고 고해상도의 에어리어스캔 시시디 카메라에 의한 줄무늬영상을 분석하여 강판의 폭을 측정하는 레이저와 에어리어스캔 시시디 카메라를 이용한 강판의 폭 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring the width of a steel sheet using a laser and an area scan CCD camera (hereinafter, referred to as an "area scan CD camera"). More specifically, an infrared laser beam is formed on a portion of the steel sheet by an infrared laser. The present invention relates to an apparatus and method for measuring width of a steel sheet using a laser and an area scan CD camera for measuring a width of the steel sheet by forming a stripe pattern by analyzing a stripe pattern and analyzing a stripe image by a high resolution area scan CD camera.
일반적으로 제철공정 등 산업현장에서는 강판 등의 폭을 실시간으로 측정하는 장치가 필요하다. 도 1 내지 도 4는 롤 테이블(3)상에 위치한 강판(2)의 형상과 배치에 따른 라인스캔 시시디 카메라(1)로 강판(2)의 폭을 측정하는 것을 도시한 예시도이다.In general, an industrial site such as a steelmaking process requires an apparatus for measuring the width of steel sheets in real time. 1 to 4 are exemplary views illustrating the measurement of the width of the steel sheet 2 with the line scan CD camera 1 according to the shape and arrangement of the steel sheet 2 located on the roll table 3.
강판(2)의 양쪽 끝점을 추출하여 그것을 폭의 정보로 활용하는데, 이때 강판(2)이 롤 테이블(3) 위에 평평하게 놓여진 상태에서는 양호한 측정결과를 보이나 도면 2에 도시된 바와 같이 강판(2)이 롤 테이블(3) 위에 비스듬하게 경사지게배치된 경우는 그것의 측정결과가 실제의 폭과는 다소 틀리게 측정되는 문제점이 있었다. 따라서 종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 라인스캔 시시디 카메라(1)로 스테레오 비젼을 구현하여 강판(2)의 폭을 측정하였으나 도 4에 도시되는 바와 같이 강판(2)의 형상이 평평하지 않은 경우 즉, 강판(2)이 일정곡률로 상부 또는 하부로 휘어진 경우에는 상기 2개의 라인스캔 시시디카레라(1)로 스테레오 비젼을 구현하더라도 정확하게 강판(2)의 폭이 측정되지 않아 여전히 실제 폭과 오차가 발생하는 문제점이 있었다.Both end points of the steel sheet 2 are extracted and used as the width information. In this state, when the steel sheet 2 is laid flat on the roll table 3, a good measurement result is obtained, but as shown in FIG. ) Is disposed obliquely on the roll table 3, there is a problem that its measurement results are measured somewhat different from the actual width. Therefore, in order to solve such a problem, the width of the steel sheet 2 is measured by implementing stereo vision with two line scan CD cameras 1 as shown in FIG. 3, but as shown in FIG. 4. When the shape of 2) is not flat, that is, when the steel sheet 2 is bent upwards or downwards by a certain curvature, the width of the steel sheet 2 can be precisely realized even if the two lines scan the stereo carrera 1 implement stereo vision. This was not measured, there was still a problem that the actual width and error occurs.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고해상도 에어리어스캔 시시디 카메라와 적외선 레이저를 소정의 각도로 배치, 설치하고 강판에 형성된 줄무늬를 에어리어스캔 시시디 카메라가 영상을 촬영하여 그 영상을 처리, 분석한 후 각 영상점에 대한 캘리브레이션 테이블을 매칭시켜, 롤 테이블 위에 강판이 평평하게 놓인 경우, 비스듬하게 놓인 경우, 강판 자체가 위나 아래로 볼록한 경우에도 정확하게 강판의 폭을 측정 할 수 있는 레이저와 에어리어스캔 시시디 카메라를 이용한 강판의 폭 측정 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the high-resolution area scan CD camera and the infrared laser is arranged and installed at a predetermined angle, the stripe formed on the steel plate by the area scan CD camera to take an image After the process and analysis, the calibration table for each image point is matched, and when the steel sheet is laid flat on the roll table, when placed at an angle, the width of the steel sheet can be accurately measured even when the steel sheet itself is convex up or down. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for measuring the width of a steel sheet using a laser and an area scan CD camera.
도 1은 롤 테이블 위에 평평하게 놓인 강판의 폭을 라인스캔 시시디 카메라로 측정하는 경우의 예시도,1 is an exemplary view of measuring the width of a steel sheet laid flat on a roll table with a line scan CD camera;
도 2는 롤 테이블 위에 비스듬하게 놓인 강판의 폭을 라인스캔 시시디 카메라로 측정하는 경우의 예시도,2 is an exemplary view of measuring the width of a steel sheet placed obliquely on a roll table with a line scan CD camera;
도 3은 롤 테이블 위에 굴곡을 가지는 강판의 폭을 2개의 라인스캔 시시디 카메라를 가지고 측정하는 경우의 예시도,3 is an exemplary view of measuring the width of a steel sheet having a curvature on a roll table with two line scan CD cameras;
도 4는 롤 테이블 위에 굴곡을 가지는 강판을 레이저와 고해상도 에어리어스캔 시시디 카메라로 측정하는 경우의 예시도,4 is an exemplary view of measuring a steel sheet having a curvature on a roll table with a laser and a high resolution area scan CD camera;
도 5는 본 발명에 따른 레이저와 에어리어스캔 시시디 카메라를 이용한 강판의 폭 측정 장치의 일실시예 구성도,5 is a configuration diagram of an apparatus for measuring the width of a steel sheet using a laser and an area scan CD camera according to the present invention;
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 에어리어스캔 시시디 카메라가 촬영한 강판의 형태에 따른 줄무늬 영상 예시도,6a to 6c is an exemplary view showing a stripe image according to the shape of the steel sheet taken by the area scan CD camera according to the present invention,
도 7은 캘리브레이션 테이블의 하나로 각 영상점에 대한 높이 정보의 테이블도,7 is a table of height information for each image point as one of the calibration tables;
도 8은 캘리브레이션 테이블의 하나로 각 영상점에 대한 영상의 중앙수직선을 기준으로 왼쪽과 오른쪽으로 편이된 길이 정보의 테이블도이다.8 is a table of length information shifted left and right with respect to a center vertical line of an image for each image point as one of the calibration tables.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
1 : 라인스캔 시시디 카메라2, 20 : 강판1: Line scan CD camera 2, 20: Steel plate
3 : 롤 테이블10 : 적외선 레이저3: roll table 10: infrared laser
11 : 실린더리컬 렌즈12 : 에어리어스캔 시시디 카메라11: cylindrical lens 12: area scan CD camera
13 : 광학 밴드패스 필터14 : 영상처리 및 획득부13 optical band pass filter 14 image processing and acquisition unit
15 : 강판 폭 계산부21 : 레이저 줄무늬15: steel plate width calculation unit 21: laser stripes
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명 레이저와 에어리어스캔 시시디 카메라를 이용한 강판의 폭 측정 장치 및 방법에 따른 본 발명 강판의 폭 측정 장치는 시시디 카메라로 강판의 폭을 측정하는 장치에 있어서,In the apparatus for measuring the width of the steel sheet according to the width measuring apparatus and method of the steel sheet using the laser and the area scan CD camera of the present invention for solving the above problems, in the device for measuring the width of the steel sheet with a CD camera,
롤 테이블(3)상에 놓여진 강판(20)의 폭 방향으로 소정지점에 설치되어 레이저빔을 조사하되, 상기 레이저빔이 줄무늬 패턴으로 형성되도록 실리더리컬 렌즈(11)를 전면에 장착한 적외선 레이저(10)와, 상기 강판(20)에 형성된 줄무늬만을 촬영하도록 적외선 레이저빔이 속하는 파장만 통과시키는 광학 밴드패스 필터(13)을 전면에 구비하되, 롤 테이블(3)의 직상방에 설치된 에어리어스캔 시시디 카메라(12)와, 상기 에어리어스캔 시시디 카메라(12)에 연결되어 영상신호를 디지털로 처리하여 획득하는 영상처리 및 획득부(14)와, 상기 영상처리 및 획득부(14)에 연결되어 영상처리 및 획득부(14)의 영상신호를 인가 받아 강판(20)의 폭을 측정, 계산하는 강판 폭 계산부(15)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Infrared laser installed at a predetermined point in the width direction of the steel plate 20 placed on the roll table 3 to irradiate a laser beam, and equipped with a cylindrical lens 11 on the front surface so that the laser beam is formed in a stripe pattern. (10) and an area scan provided in front of the roll table (3) provided with an optical band pass filter (13) passing only the wavelength to which the infrared laser beam belongs so as to photograph only streaks formed on the steel sheet (20). An image processing and acquisition unit 14 connected to a CD camera 12 and the area scan CD camera 12 to digitally process an image signal and to an image processing and acquisition unit 14. And a steel plate width calculator 15 for measuring and calculating the width of the steel sheet 20 by receiving an image signal from the image processing and acquisition unit 14.
또한 강판의 폭 측정 방법은, 적외선 레이저와 에어리어스캔 시시디 카메라와 영상처리 및 획득부와 강판 폭 측정 계산부를 포함하여 구성된 상기 강 판의 폭 측정 장치를 이용하되,In addition, the width measuring method of the steel sheet, using an infrared laser, an area scan CD camera, an image processing and acquiring unit and a steel sheet width measuring calculation unit using a width measuring device of the steel sheet,
강판의 폭 방향으로 레이저빔을 조사하여 줄무늬패턴을 형성하는 제 1단계;A first step of forming a stripe pattern by irradiating a laser beam in the width direction of the steel sheet;
상기 제 1단계에서 형성된 레이저 줄무늬 패턴을 에어리어스캔 시시디 카메라로 촬영하고 그 영상신호를 처리하여 영상을 획득하는 제 2단계;A second step of photographing the laser stripe pattern formed in the first step with an area scan CD camera and processing an image signal to obtain an image;
상기 제 2단계에서 획득된 줄무늬 영상에서 미디언 필터(Median Filter)인In the stripe image obtained in the second step, the median filter is a median filter.
를 이용하여 영상잡음을 제거하는 제 3단계; A third step of removing image noise by using;
상기 제 3단계에서 미디언 필터(Median Filter)를 통하여 출력되는 영상에서 소벨 필터(Sobel Filter)인In the third step, the Sobel filter is an image output through the median filter.
를 이용하여 영상을 출력하고 상기 영상에서 수평방향으로 프로파일(Profile)을 분석하여 피크(peak)가 되는 2개의 위치를 추출하여 강판 폭의 양쪽 끝점의 영상점에 행당되는 에지(Edge)점을 검출하는 제 4단계; Outputs an image using and analyzes the profile in the horizontal direction from the image and extracts two positions that become peaks to detect edge points per row of the image points at both ends of the steel plate width. The fourth step of doing;
상기 제 3단계에서 미디언 필터(Median Filter)를 통하여 출력되는 원래 영상신호에서 또 다른 연산을 수행하는 소벨 필터(Sobel Filter)인In the third step, a Sobel filter that performs another operation on the original video signal output through the median filter.
를 이용하여 수직 방향으로 에지점을 구하여, 줄무늬의 중심골격선인 스켈레톤(Skeleton)을 구하도록, 상기 영상의 수직방향으로 수평방향 전체에 걸쳐 프로파일(Profile)을 분석하여 피크(peak)가 되는 2개의 위치를 추출하고, 그 평균값을 이용하여 강판 폭의 길이정보를 추출하기 위한 데이터로 활용하는 제 5단계; To find the edge point in the vertical direction by using, and to find the skeleton (Skeleton), which is the center skeleton of the stripe, two profiles that are peaked by analyzing the profile in the horizontal direction in the vertical direction of the image A fifth step of extracting the position and using the average value as data for extracting length information of the width of the steel sheet;
상기 제 5단계에서 구하여진 중심골격선인 스켈레톤(Skeleton)상의 각 영상점을 캘리브레이션 높이정보 테이블과 길이 정보 테이블을 이용하여 강판의 일측 끝점에 위치한 영상점의 영상좌표점에서 타측 끝점에 위치한 영상점의 영상좌표점까지 강판의 폭길이(W)를, 하기의 수학식인Each image point on the skeleton, which is the central skeletal line obtained in the fifth step, is used for the image point located at the other end point from the image coordinate point of the image point located at one end point of the steel sheet using the calibration height information table and the length information table. The width (W) of the steel sheet to the image coordinate point is expressed as
(단, ΔH는 레이저 줄무늬영상에 위치하는 임의의 영상점(i,j)과 인접한 영상점(k,l) 간의 캘리브레이션 높이 테이블에서 도시되는 높이정보 차이이며,(However, ΔH is the difference in the height information shown in the calibration height table between any image point (i, j) and adjacent image point (k, l) located in the laser stripes image,
ΔL은 레이저 줄무늬영상에 위치하는 임의의 영상점(i,j)에 인접한 영상점(k,l)간의 캘리브레이션 길이 테이블에서 도시되는 길이정보 차이이고,ΔL is the difference in the length information shown in the calibration length table between the image points (k, l) adjacent to any image point (i, j) located in the laser stripes image,
여기서 영상점(i,j)와 영상점(k,l)은 동일 영상좌표가 아니며, i,j,k,l은 0≤i, k≤N, 0≤j, l≤M의 범위에 속하며 또한 폭 계산에 합하여지는 (i,j), (k,l)영상점은 줄무늬 영상좌표점으로 한정된다.)으로 강판의 폭 길이를 구하는 제 6단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The image point (i, j) and the image point (k, l) is not the same image coordinate, i, j, k, l is in the range of 0≤i, k≤N, 0≤j, l≤M And (i, j), (k, l) image points added to the width calculation are limited to the striped image coordinate points.), And the sixth step of obtaining the width length of the steel sheet.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 레이저와 에어리어스켄 시시디 카메라를 이용한 강판의 폭 측정 장치의 바람직한 일실시예의 구성과 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the configuration and operation of the preferred embodiment of the width measuring apparatus of the steel sheet using a laser and an area scan CD camera according to the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이 롤 테이블(도 5에서 미도시)의 상부에 놓인 강판(20)의 상부 소정지점에는 에어리어스캔 시시디 카메라(12)가 설치되어 있고 상기 에어리어스캔 시시디 카메라(12)의 전면에는 광학 밴드패스 필터(13)가 장착되어 있다. 그리고 에어리어스캔 시시디 카메라(12)의 출력단은 영상처리 및 획득부(14)에 연결되며 또한 상기 영상처리 및 획득부(14)는 강판 폭 계산부(15)에 접속되어 있다.As shown in FIG. 5, an area scan CD camera 12 is provided at an upper predetermined point of the steel plate 20 placed on the roll table (not shown in FIG. 5), and the area scan CD camera 12 is provided. In front of the optical band pass filter 13 is mounted. The output terminal of the area scan CD camera 12 is connected to the image processing and acquisition unit 14, and the image processing and acquisition unit 14 is connected to the steel plate width calculation unit 15.
그리고 롤 테이블로부터 소정거리 이격되어 레이저빔을 강판에 조사하며, 실린더컬 렌즈(11)가 구비된 적외선 레이저(10)가 상기 에어리어스캔 시시디 카메라(12)와 45도 각도에 설치되어 있다.Then, the laser beam is irradiated onto the steel sheet at a predetermined distance from the roll table, and an infrared laser 10 provided with the cylindrical lens 11 is provided at an angle of 45 degrees with the area scan CD camera 12.
상기와 같이 구성된 레이저와 에어리어스켄 시시디 카메라를 이용한 강판의 폭 측정 장치의 작용은 먼저 적외선 레이저(10)로 강판(20)의 폭방향으로 레이저빔을 조사한다. 상기 적외선 레이저(10)의 전면에 설치된 실린더컬 렌즈(11)는 레이저빔이 강판(20)상에 줄무늬 패턴으로 맺히도록 하는 작용을 한다.The action of the width measuring device of the steel sheet using the laser and the area scan CD camera configured as described above is to irradiate the laser beam in the width direction of the steel sheet 20 with the infrared laser 10 first. The cylindrical lens 11 installed on the front surface of the infrared laser 10 serves to cause the laser beam to form a stripe pattern on the steel sheet 20.
다음으로 직상에 설치된 에어리어스켄 시시디 카메라(12)가 레이저 줄무늬(21)를 촬영한다. 종래의 경우 라인스캔 시시디 카메라(1)를 강판(2)상부에 설치하여 센서부를 구성하였으나 최근 디지털 기술의 발전으로 다양한 고해상도 시시디 카메라를 쉽게 확보할 수 있으므로 라인스캔 시시디 카메라(1) 사용시 단점을 보완하고 부가적인 정보를 얻을 수 있도록 고해상도 에어리어스캔 시시디 카메라(12)를 사용하였다. 에어리어스캔 시시디 카메라(12)의 전면에 설치된 광학 밴드패스 필터(13)는 적외선 레이저(10)의 파장 대역만 통과시켜 영상신호의 분석을 정확하게 하도록 하는 작용을 한다.Next, the area scan CD camera 12 directly installed photographs the laser stripes 21. Conventionally, the line scan CD camera 1 is installed on the steel plate 2, but the sensor unit is constructed. However, the recent development of digital technology makes it possible to easily secure various high resolution CD cameras. A high resolution area scan CD camera 12 was used to compensate for the shortcomings and obtain additional information. The optical bandpass filter 13 provided in front of the area scan CD camera 12 functions to accurately analyze the image signal by passing only the wavelength band of the infrared laser 10.
이때 적외선 레이저(10)와 에어리어스캔 시시디 카메라(12)는 45도 각도로 유지되며 이러한 각도 상태에서 레이저 줄무늬(21)의 영상검출이 양호하였다. 또한 적외선 레이저(10)의 출력이 에어리어스캔 시시디 카메라(12)에서 검출하기에 미약할 경우는 적외선 레이저(10)을 다 수개 설치하여 빔의 출력을 배가하는 것이 바람직하다.At this time, the infrared laser 10 and the area scan CD camera 12 are maintained at an angle of 45 degrees, and the image detection of the laser stripes 21 is good in such an angle state. In addition, when the output of the infrared laser 10 is weak enough to be detected by the area scan CD camera 12, it is preferable to install multiple infrared lasers 10 to double the output of the beam.
다음으로 에어리어스캔 시시디 카메라(12)가 촬영한 영상신호는 영상처리 및 획득부(14)로 입력되는데, 여기서 카메라 영상신호가 일정하게 디지털로 가공처리되어 그 획득 영상을 강판 폭 측정부(15)로 인가한다.Next, the image signal captured by the area scan CD camera 12 is input to the image processing and acquiring unit 14, where the camera image signal is digitally processed uniformly and the obtained image is converted into a steel sheet width measuring unit 15. Is applied.
다음으로 강판 폭 측정부(15)는 인가되는 영상에서 강판(20)의 폭을 측정하도록 영상을 분석처리하여 각 영상점을 구하고, 각 영상점에 대한 캘리브레이션 테이블을 활용하여 폭을 구하게 된다.Next, the steel plate width measuring unit 15 analyzes the image to measure the width of the steel sheet 20 in the applied image to obtain each image point, and calculates the width by using a calibration table for each image point.
도 6a 내지 도 6c는 강판(20)이 평평한 경우와 일정곡률로 굴곡진 경우 배치모양에 따라 레이저 줄무늬(21)가 에어리어스캔 시시디 카메라(12)를 통하여 결상되는영상을 도시하고 있다.6A to 6C show an image in which the laser stripes 21 are imaged through the area scan CD camera 12 according to the arrangement shape when the steel sheet 20 is flat and curved at a constant curvature.
이하에서는 상기 레이저와 에어리어스켄 시시디 카메라를 이용한 강판의 폭 측정 장치를 이용한 본 발명인 레이저와 에어리어스켄 시시디 카메라를 이용한 강판의 폭 측정 방법을 도 7과 도 8을 이용하여 상세하게 설명한다. 도 7은 캘리브레이션 테이블의 하나로 각 영상점에 대한 높이 정보의 테이블도이고 도 8은 캘리브레이션 테이블의 하나로 각 영상점에 대한 영상의 중앙 수직선을 기준으로 왼쪽과 오른쪽으로 편이된 길이 정보의 테이블도이다.Hereinafter, a method of measuring a width of a steel sheet using a laser and an area scan CD camera of the present invention using a width measuring device of a steel sheet using the laser and an area scan CD camera will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a table of height information of each image point as one of the calibration tables, and FIG. 8 is a table of length information shifted left and right with respect to the center vertical line of the image for each image point as one of the calibration tables.
본 방법은 강판의 폭을 추출하는 과정에 관한 것으로, 먼저 영상처리 및 획득부(14)의 영상이 강판 폭 계산부(15)로 인가되면 먼저 획득한 영상에 대하여 노이즈 성분을 제거하기 위하여 미디언 필터(Median Filter)를 사용하여 영상의 잡음성분을 제거한다. 상기 미디언 필터(Median Filter)는The method relates to a process of extracting the width of a steel sheet. First, when an image of the image processing and acquiring unit 14 is applied to the steel sheet width calculating unit 15, the median is removed to remove noise components of the first obtained image. Median Filter is used to remove the noise component of the image. The median filter
으로 표현된다. It is expressed as
다음으로 레이저 줄무늬(21) 영상으로부터 에지성분의 검출을 위하여 영상에 대한 소벨 필터(Sobel Filter)를 사용하여 에지성분을 검출한다. 에지는 영상에서 명암도가 급격하게 변화하는 부분으로 다른 명암도를 가지는 두 영역 사이의 경계이다. 상기 소벨 필터(Sobel Filter)는Next, an edge component is detected by using a Sobel filter on the image to detect the edge component from the laser stripes 21 image. An edge is a portion in which an intensity sharply changes in an image and is a boundary between two regions having different intensity. The Sobel Filter is
으로 표현된다. It is expressed as
그리고 상기 영상에서 수평 방향으로 프로파일(Profile)을 분석하여 피크(peak)가 되는 2개의 위치를 추출한다. 상기 2개의 위치가 레이저 줄무늬(21)의 양쪽 끝점이 된다.In addition, two profiles, which become peaks, are extracted by analyzing a profile in the horizontal direction in the image. The two positions become both end points of the laser stripes 21.
다음으로 줄무늬의 중앙라인의 골격선(Skeleton)을 추출하기 위한 과정으로 영상잡음이 제거된 원래 영상에서 또 다른 연산을 수행하는 소벨 필터(Sobel Filter)를 사용하여 수직방향의 에지성분을 검출한다. 상기 소벨 필터(Sobel Filter)는Next, a vertical edge component is detected using a Sobel filter which performs another operation on the original image from which image noise is removed as a process for extracting a skeleton of the center line of the stripe. The Sobel Filter is
으로 표현된다. It is expressed as
그리고 영상의 수직 방향으로 수평 방향 전체에 대하여 프로파일((Profile)의 피크(peak)가 되는 2개의 위치를 추출하여 평균값을 구하여 상기 평균값을 강판(20)의 폭 길이 정보를 추출하기 위한 데이터로 활용한다.In addition, the average value is obtained by extracting two positions that are the peaks of the profile in the vertical direction of the image in the horizontal direction and using the average value as data for extracting the width length information of the steel sheet 20. do.
상기의 과정으로 획득한 각 영상점에서 수평 방향의 에지점인 좌측 끝점과 우측 끝점의 정보를 미리 마련된 도 7의 캘리브레이션 높이 정보 테이블과 도 8의 캘리브레이션 길이 정보 테이블을 이용하여 강판(20)의 위치를 파악할 수 있다.The position of the steel sheet 20 using the calibration height information table of FIG. 7 and the calibration length information table of FIG. 8 prepared in advance with information on the left end point and the right end point, which are horizontal edge points, obtained from the above-described image points. Can be identified.
다음으로 각 영상점에 대하여,Next, for each image point,
의 수학식을 이용하여 강판(20)의 폭 길이를 산출한다. 상기 산출 과정은 줄무늬 레이저(21)의 좌측 끝점의 좌표점에서 시작하여 우측 끝점의 좌표점으로 계산을 진행한다. 상기 수학식에서 ΔH는 줄무늬 영상에 위치하는 임의의 영상점(i,j)과 인접한 영상점(k,l) 간의 캘리브레이션 높이 테이블에서 도시되는 높이정보 차이에 따른 미소값이며, ΔL은 레이저 줄무늬영상에 위치하는 임의의 영상점(i,j)과 인접한 영상점(k,l)간의 캘리브레이션 길이 테이블에서 도시되는 길이정보 차이에 따른 미소값이다. 따라서 피타고라스 정리에 의하여 강판(20)의 전체 폭 길이는 인접한 두 영상점의 미소 높이 차와 미소 길이차 각각 제곱의 합의 제곱근의 전체 누적값에 해당된다The width length of the steel plate 20 is calculated using the following equation. The calculation process starts with the coordinate point of the left end point of the striped laser 21 and proceeds to the coordinate point of the right end point. In the above equation, ΔH is a minute value according to the height information difference shown in the calibration height table between an image point (i, j) located in a stripe image and an adjacent image point (k, l), and ΔL is a value of It is a small value according to the difference in the length information shown in the calibration length table between any image point (i, j) located and the adjacent image point (k, l). Therefore, according to the Pythagorean theorem, the total width length of the steel sheet 20 corresponds to the total cumulative value of the square root of the sum of the squares of the small height difference and the small length difference of two adjacent image points.
또한 영상점(i,j)와 인접 영상점(k,l)은 동일 영상좌표가 아니며, i,j,k,l은 0≤i, k≤N, 0≤j, l≤M의 범위에 속하나 상기 수학식에 계산 되어지는 각 영상점은 레이저 줄무늬(21)에 위치한 영상좌표점으로 한정된다.In addition, the image point (i, j) and the adjacent image point (k, l) is not the same image coordinate, i, j, k, l is in the range of 0≤i, k≤N, 0≤j, l≤M Each image point, which belongs to one of the above formulas, is limited to the image coordinate point located on the laser stripe 21.
참고로 상술한 본 발명에 따른 레이저와 에어리어스캔 시시디 카메라를 이용한 강판의 폭 측정 장치는 상기 구체적인 실시예로 한정되지 아니하고 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지 변형이 적용되어 실시가능함은 자명한 일이다. 그러므로 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위와 균등범위의 기술적인 사상 범위 내에서 정하여져야 한다.For reference, the width measuring apparatus of the steel sheet using the laser and the area scan CD camera according to the present invention described above is not limited to the above specific embodiments, it is obvious that various modifications can be applied within the scope not departing from the gist. Therefore, the scope of the present invention should be defined within the technical scope of the claims and equivalents described below.
상기와 같이 작용하는 본 발명인 레이저와 에어리어스캔 시시디 카메라를 이용한 강판의 폭 측정 장치 및 방법은 에어리어스캔 카메라를 채용하여 강판에 대한 다양한 부수적 정보 수집이 용이하고, 강판의 형상이나 배치에 상관없이 강판의 폭에 대한 정확한 측정이 가능하므로 강판 측정폭의 오차발생이 현저하게 감소하는 효과가 있다.The apparatus and method for measuring the width of a steel sheet using the laser and the area scan CD camera of the present invention acting as described above are easy to collect various incidental information about the steel sheet by employing an area scan camera, regardless of the shape or arrangement of the steel sheet. Because the accurate measurement of the width of the can be possible, the occurrence of errors in the measurement width of the steel sheet is remarkably reduced.
Claims (3)
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030085291A (en) * | 2002-04-30 | 2003-11-05 | 주식회사 포스코 | Width Measuring Device and Method using Laser Beam |
| KR100682960B1 (en) * | 2006-01-20 | 2007-02-15 | 삼성전자주식회사 | Straight ruler using laser and method for measuring length and projecting line using the straight ruler |
| KR100891796B1 (en) * | 2006-12-27 | 2009-04-07 | 주식회사 포스코 | Apparatus for a copula superposition quantity measurement |
| CN105674890A (en) * | 2016-01-28 | 2016-06-15 | 苏州莱测检测科技有限公司 | Multifunctional length detector |
| CN113776437A (en) * | 2021-08-17 | 2021-12-10 | 北京科技大学 | High-precision medium plate width measuring method based on machine vision |
| CN117213379A (en) * | 2023-11-07 | 2023-12-12 | 钛玛科（北京）工业科技有限公司 | Width measuring system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07280532A (en) * | 1994-04-14 | 1995-10-27 | Nippon Steel Corp | Shape inspector for object |
| KR19990050911A (en) * | 1997-12-17 | 1999-07-05 | 이구택 | Damage detection method of conveyor belt |
| KR20000038765A (en) * | 1998-12-09 | 2000-07-05 | 신현준 | Method for measuring size of tile using scan laser and ccd camera |
| KR20010087907A (en) * | 2000-03-09 | 2001-09-26 | 최동환 | Apparatus for measuring height of burst fuse on the sea |
-
2001
- 2001-08-27 KR KR1020010051766A patent/KR20030018183A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07280532A (en) * | 1994-04-14 | 1995-10-27 | Nippon Steel Corp | Shape inspector for object |
| KR19990050911A (en) * | 1997-12-17 | 1999-07-05 | 이구택 | Damage detection method of conveyor belt |
| KR20000038765A (en) * | 1998-12-09 | 2000-07-05 | 신현준 | Method for measuring size of tile using scan laser and ccd camera |
| KR20010087907A (en) * | 2000-03-09 | 2001-09-26 | 최동환 | Apparatus for measuring height of burst fuse on the sea |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030085291A (en) * | 2002-04-30 | 2003-11-05 | 주식회사 포스코 | Width Measuring Device and Method using Laser Beam |
| KR100682960B1 (en) * | 2006-01-20 | 2007-02-15 | 삼성전자주식회사 | Straight ruler using laser and method for measuring length and projecting line using the straight ruler |
| KR100891796B1 (en) * | 2006-12-27 | 2009-04-07 | 주식회사 포스코 | Apparatus for a copula superposition quantity measurement |
| CN105674890A (en) * | 2016-01-28 | 2016-06-15 | 苏州莱测检测科技有限公司 | Multifunctional length detector |
| CN113776437A (en) * | 2021-08-17 | 2021-12-10 | 北京科技大学 | High-precision medium plate width measuring method based on machine vision |
| CN113776437B (en) * | 2021-08-17 | 2022-06-07 | 北京科技大学 | High-precision medium plate width measuring method based on machine vision |
| CN117213379A (en) * | 2023-11-07 | 2023-12-12 | 钛玛科（北京）工业科技有限公司 | Width measuring system |
| CN117213379B (en) * | 2023-11-07 | 2024-02-02 | 钛玛科（北京）工业科技有限公司 | Width measuring system |
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