KR200495293Y1 - An electronic scale apparatus for measuring weight and volume - Google Patents

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KR200495293Y1
KR200495293Y1 KR2020200002964U KR20200002964U KR200495293Y1 KR 200495293 Y1 KR200495293 Y1 KR 200495293Y1 KR 2020200002964 U KR2020200002964 U KR 2020200002964U KR 20200002964 U KR20200002964 U KR 20200002964U KR 200495293 Y1 KR200495293 Y1 KR 200495293Y1
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Abstract

저울 상단에 프로젝터와 카메라를 장착하여 피측정물에 무늬를 투사하고 이를 촬영하고, 촬영된 이미지를 분석하여 피측정물의 높이와 좌우 길이(또는 면적)를 측정하고, 이로부터 박스의 무게와 부피를 동시에 측정하는, 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 관한 것으로서, 상판 측 내부에 중량 센서를 구비한 측정 본체; 상기 측정 본체의 상판 일단 상에 수직으로 설치되는 연결 부재; 상기 연결 부재의 타단에 장착되고, 프로젝트 모듈 및 카메라 모듈로 구성되는 센싱 유닛; 및, 상기 프로젝트 모듈에 의해 무늬를 투사하고, 상기 카메라 모듈에 의해 획득된 피측정물의 상부면의 투사 이미지를 이용하여, 상기 피측정물의 부피를 산출하는 제어 장치를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 스마트 전자 저울에 의하여, 저울의 상단에 프로젝트 모듈과 카메라 모듈을 구비함으로써, 센서의 설치가 용이하고, 센서가 오염될 가능성을 줄여 내구성을 높일 수 있다.A projector and a camera are mounted on the top of the scale to project a pattern on the object to be measured, take a picture, and analyze the photographed image to measure the height and left and right length (or area) of the object, and calculate the weight and volume of the box from this. It relates to a smart electronic scale that measures volume and weight simultaneously, comprising: a measuring body having a weight sensor inside an upper plate side; a connecting member vertically installed on one end of the upper plate of the measuring body; a sensing unit mounted on the other end of the connection member and configured with a project module and a camera module; and a control device for projecting a pattern by the project module and calculating the volume of the object to be measured by using the projected image of the upper surface of the object to be measured obtained by the camera module.
By the smart electronic scale as described above, by providing a project module and a camera module at the top of the scale, it is possible to easily install the sensor, reduce the possibility of contamination of the sensor, and increase durability.

Description

부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울 { An electronic scale apparatus for measuring weight and volume }Smart electronic scale for measuring volume and weight { An electronic scale apparatus for measuring weight and volume }

본 고안은 저울 상단에 프로젝터와 카메라를 장착하여 피측정물에 무늬(또는 무늬 영상)를 투사하고 이를 촬영하고, 촬영된 이미지를 분석하여 피측정물의 높이와 좌우 길이(또는 면적)를 측정하고, 이로부터 박스의 무게와 부피를 동시에 측정하는, 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 관한 것이다.The present invention projects a pattern (or pattern image) on the object to be measured by installing a projector and a camera on the top of the scale, and measures the height and left and right length (or area) of the object by analyzing the photographed image, From this, it relates to a smart electronic scale that measures the volume and weight, simultaneously measuring the weight and volume of the box.

일반적으로, 우체국 또는 편의점 등에서 처리하는 우편 택배물이나 각종 수하물 등의 접수 처리시, 정확한 중량 측정은 필수적이다. 즉, 우체국, 편의점 등에서는 통상의 저울(소형 또는 대형 저울)을 구매하여, 택배물이나 수하물 등을 저울 위에 올려놓고, 중량을 측정한다. 우체국과 택배회사 등에서 처리하는 우편 택배물이나 각종 수하물은 중량에 따라 비용(요금)이 결정될 수 있기 때문에, 무게를 정확하게 측정해야 한다. In general, accurate weight measurement is essential when receiving and processing postal parcels or various kinds of baggage processed at a post office or convenience store. That is, a post office, convenience store, etc. purchases a normal scale (small or large scale), puts parcels or baggage on the scale, and measures the weight. For postal parcels and various types of baggage handled by post offices and courier companies, the cost (fee) can be determined according to the weight, so it is necessary to measure the weight accurately.

그런데, 택배물이나 수하물은 중량 뿐만 아니라 부피도 택배 요금에 영향을 미친다. 즉, 중량이 가볍더라도 부피가 크면, 그만큼 요금이 많이 책정된다. 따라서 종래기술에 따른 저울이 택배물의 중량을 정확하게 측정하더라도, 편의점 등 택배 접수대에는 반드시 접수 담당자가 수작업으로 접수해야 하는 문제점이 있다.However, not only the weight but also the volume of the parcel or baggage affects the delivery fee. In other words, even if the weight is light, the larger the volume, the higher the price is set. Therefore, even if the scale according to the prior art accurately measures the weight of the parcel, there is a problem that the receptionist must manually accept the parcel at the reception desk such as a convenience store.

또한, 최근 신선 배송이 대중화 되어 부피를 증가시키는 과대포장이 확대되면서, 이를 제어할 수 있는 측정기술이 보편화 되고 부피 중심의 요금체제가 강화되면 환경보호에도 기대할 수 있을 것으로 기대된다.In addition, with the recent popularization of fresh delivery and the expansion of bulky packaging that increases the volume, it is expected that environmental protection can be expected if the measurement technology that can control this becomes common and the volume-oriented rate system is strengthened.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 피측정물의 무게 뿐만 아니라 부피를 측정하는 기술이 제시되고 있다[특허문헌 1].In order to solve this problem, a technique for measuring the volume as well as the weight of the object to be measured has been proposed [Patent Document 1].

도 1에서 보는 바와 같이, 상기 선행기술은 저울 상단에 설치되어 피측정물의 높이를 측정하는 높이 측정 센서부(205), 저울 상판(225)의 좌측 및 우측에 각각 하나씩 위치하여 피측정물의 좌우 거리를 측정하는 좌우 거리 측정 센서부(210), 및, 저울 상판(225)의 전면 측에 위치하여 피측정물의 깊이 거리를 측정하는 깊이 측정 센서부(215)로 구성된다.As shown in Figure 1, the prior art is installed on the top of the scale to measure the height of the object to be measured height measurement sensor unit 205, the scale upper plate 225, each located on the left and right side, respectively, the left and right distance of the object to be measured It is composed of a left and right distance measuring sensor unit 210 for measuring , and a depth measuring sensor unit 215 positioned on the front side of the scale top plate 225 to measure the depth distance of the object to be measured.

즉, 상기 선행기술은 저울의 상단, 좌우측, 깊이측에 각각 거리를 측정하는 센서들을 설치하고, 피측정물의 높이, 좌우 길이, 깊이에 해당하는 면까지의 거리를 측정하여, 피측정물의 높이, 폭, 깊이의 길이를 산출한다.That is, in the prior art, sensors for measuring distances are installed on the upper end, left and right sides, and depth sides of the scale, respectively, and by measuring the distance to the surface corresponding to the height, left and right length, and depth of the object to be measured, the height of the object to be measured, Calculate the length of the width and depth.

그러나 상기 선행기술은 저울 상판의 좌우측이나, 전면 측에 각각 거리 측정 센서(210,215)를 설치해야 한다. 이는 피측정물을 정확한 기준위치에 놓아야함 정확한 값을 얻을수 있다는 단점이 있고, 저울 상판에 센서를 장착하면, 센서가 오작동을 발생할 확률이 매우 높다. 예를 들어, 저울 상판에 피측정물 외에 다른 물체가 옆에 있으면, 다른 물체까지의 거리를 측정하여 원래의 크기보다 더 큰 크기로 추정할 가능성이 많다. 특히, 사용자가 피측정물을 저울 상판에 올려놓은 상태에서, 피측정물을 들지는 않았지만 저울 상판 밖으로 손을 빼지 않으면, 좌우 거리 또는 깊이 측정 센서부(210,215)가 손까지의 거리를 측정할 수 있다.However, in the prior art, the distance measuring sensors 210 and 215 must be installed on the left and right sides of the upper plate of the scale, or on the front side, respectively. This has the disadvantage that accurate values can be obtained only when the object to be measured is placed at the correct reference position. For example, if there is an object other than the measured object on the top of the scale, it is highly likely to be estimated as a larger size than the original size by measuring the distance to the other object. In particular, if the user does not lift the object to be measured but does not remove the hand from the top of the scale while the object is placed on the top of the scale, the left and right distance or depth measuring sensor units 210 and 215 can measure the distance to the hand. there is.

또한, 저울 상판에 센서를 장착하면, 오물 등에 의해 센서가 오염될 가능성이 매우 높다.In addition, if the sensor is mounted on the top plate of the scale, there is a very high possibility that the sensor will be contaminated by dirt or the like.

한국등록특허 제10-1787558호(2017.10.18.공고)Korean Patent Registration No. 10-1787558 (2017.10.18. Announcement)

본 고안의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저울 상단에 프로젝터와 카메라를 장착하여 피측정물에 격자 등 무늬(무늬 영상)를 투사하고 이를 촬영하고, 촬영된 이미지를 분석하여 피측정물의 높이와 면적을 측정하고, 이로부터 박스의 무게와 부피를 동시에 측정하는, 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to solve the problems described above, by installing a projector and a camera on the top of the scale to project a grid pattern (pattern image) on the object to be measured, photograph it, and analyze the photographed image to avoid It is to provide a smart electronic scale for measuring the volume and weight, which measures the height and area of a workpiece and simultaneously measures the weight and volume of the box therefrom.

이는 선행기술의 단점인 피측정물을 기준위치에 놓아야만 정확한 값을 측정 할 수 있는 한계를 극복하고, 피측정물이 놓이는 위치와 상관없이 카메라의 촬영범위에 들어오기만 하면 부피를 측정할 수 있다.This overcomes the disadvantage of the prior art of measuring the exact value only by placing the object to be measured at the reference position, and can measure the volume as long as it enters the shooting range of the camera regardless of the location of the object to be measured. .

특히, 본 고안의 목적은 저울 상판에 투사된 무늬의 크기에 대한 피측정물에 투사된 격자 무늬의 크기 비율에 의해 피측정물의 높이를 추정하고, 피측정물 상의 격자 무늬의 개수에 의해 피측정물의 크기를 추정하는, 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울을 제공하는 것이다.In particular, the object of the present invention is to estimate the height of the object to be measured by the ratio of the size of the grid pattern projected on the object to the size of the pattern projected on the scale top plate, and to measure the target height by the number of grid patterns on the object to be measured. It is to provide a smart electronic scale that measures the volume and weight, estimating the size of water.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 관한 것으로서, 상판 측 내부에 중량 센서를 구비한 측정 본체; 상기 측정 본체의 상판 일단 상에 수직으로 설치되는 연결 부재; 상기 연결 부재의 타단에 장착되고, 프로젝트 모듈 및 카메라 모듈로 구성되는 센싱 유닛; 및, 상기 프로젝트 모듈에 의해 무늬를 투사하고, 상기 카메라 모듈에 의해 획득된 피측정물의 상부면의 투사 이미지를 이용하여, 상기 피측정물의 부피를 산출하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention relates to a smart electronic scale for measuring volume and weight, comprising: a measuring body having a weight sensor inside the upper plate side; a connecting member vertically installed on one end of the upper plate of the measuring body; a sensing unit mounted on the other end of the connection member and configured with a project module and a camera module; and a control device that projects the pattern by the project module and calculates the volume of the object to be measured by using the projection image of the upper surface of the object to be measured obtained by the camera module.

또, 본 고안은 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 있어서, 상기 제어 장치는, 명령을 입력받을 수 있는 입력부; 화면 상에 피측정물의 중량 및 부피 등의 결과를 표시하는 표시부; 상기 중량 센서, 상기 카메라 모듈, 상기 프로젝트 모듈과 통신하는 통신부; 및, 상기 입력부를 통해 측정 명령을 입력받으면, 상기 통신부를 통해 상기 중량 센서로부터 중량 값을 수신하여 중량을 산출하고, 상기 프로젝트 모듈에 무늬를 투사하도록 명령하고, 상기 카메라 모듈에 명령하여 피측정물의 투사된 이미지를 획득하고, 획득된 투사 이미지로부터 피측정물의 부피를 산출하고, 산출된 중량과 부피 등의 결과를 상기 표시부에 표시하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a smart electronic scale for measuring volume and weight, the control device comprising: an input unit capable of receiving a command; a display unit for displaying results such as weight and volume of the object to be measured on the screen; a communication unit communicating with the weight sensor, the camera module, and the project module; And, when receiving a measurement command through the input unit, receives a weight value from the weight sensor through the communication unit, calculates the weight, commands to project the pattern on the project module, and commands the camera module to Acquire a projected image, calculate the volume of the object to be measured from the obtained projected image, and characterized in that it comprises a control unit for controlling to display the results, such as the calculated weight and volume, on the display unit.

또, 본 고안은 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 있어서, 상기 제어 장치는, 상판 평면 상의 무늬의 픽셀 길이와 상기 투사 이미지의 무늬의 픽셀 길이의 비율을 센서 높이에 적용하여 피측정물의 거리를 산출하고, 센서 높이에서 산출된 거리를 차감하여 피측정물의 높이를 산출하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart electronic scale of the present invention for measuring volume and weight, the control device applies the ratio of the pixel length of the pattern on the upper plate plane to the pixel length of the pattern of the projected image to the sensor height to the distance of the object to be measured and calculating the height of the object to be measured by subtracting the calculated distance from the sensor height.

또, 본 고안은 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 있어서, 상기 제어 장치는, 다음 수식 1을 이용하여 피측정물의 높이 h를 산출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that in the smart electronic scale for measuring volume and weight, the control device calculates the height h of the object to be measured by using Equation 1 below.

[수식 1][Formula 1]

Figure 112020084997115-utm00001
Figure 112020084997115-utm00001

단, L은 상기 투사 이미지의 무늬의 픽셀 길이이고, L0 는 상판 평면 상의 무늬의 픽셀 길이이고, H는 사전에 정해진 센서 높이임.However, L is the pixel length of the pattern of the projected image, L 0 is the pixel length of the pattern on the upper plate plane, and H is the predetermined sensor height.

또, 본 고안은 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 있어서, 상기 제어 장치는 피측정물이 없는 상태에서 상기 상판 상의 무늬의 픽셀 길이 및 실제 길이를 측정하여 사전에 저장하고, 상기 피측정물의 투사 이미지를 획득하고, 획득된 투사 이미지에서 피측정물의 에지를 검출하여, 상기 피측정물의 가로 또는 세로를 검출하여 픽셀 길이를 추출하고, 추출된 가로 또는 세로의 픽셀 길이와, 상기 무늬의 픽셀 길이 및 실제 길이의 비율을 이용하여, 상기 피측정물의 가로 또는 세로의 실제 길이를 산출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a smart electronic scale for measuring volume and weight, wherein the control device measures and stores the pixel length and actual length of the pattern on the upper plate in advance in a state where there is no object to be measured, A projection image is obtained, an edge of the object to be measured is detected from the obtained projection image, and a width or length of the object is detected to extract a pixel length, and the extracted horizontal or vertical pixel length and the pixel length of the pattern and using the ratio of the actual length, it is characterized in that the actual length of the object to be measured is calculated in a horizontal or vertical direction.

또, 본 고안은 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 중량 센서에 의해 중량이 측정되지 않을 때, 캘리브레이션을 수행하여 무늬의 픽셀 길이 및 실제 길이를 측정하여 사전에 저장하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a smart electronic scale for measuring volume and weight, wherein when the weight is not measured by the weight sensor, the control device performs calibration to measure the pixel length and actual length of the pattern and store it in advance characterized in that

또, 본 고안은 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 있어서, 상기 제어 장치는 다음 수식 2에 의하여 상기 피측정물의 가로 또는 세로의 길이 a, b를 산출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that in the smart electronic scale for measuring volume and weight, the control device calculates the horizontal or vertical lengths a and b of the object to be measured according to Equation 2 below.

[수식 2][Equation 2]

Figure 112020084997115-utm00002
Figure 112020084997115-utm00002

단, A와 B는 각각 피측정물의 가로 및 세로의 픽셀 길이이고, L0 와 S0 는 각각 상판 평면 상의 무늬의 픽셀 길이 및 실제 길이임.However, A and B are the horizontal and vertical pixel lengths of the object, respectively, and L 0 and S 0 are the pixel length and actual length of the pattern on the top plate, respectively.

또, 본 고안은 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 있어서, 상기 무늬는 가로선과 세로선이 교차하여 이루어지는 격자 형상인 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a smart electronic scale for measuring volume and weight, wherein the pattern is characterized in that it has a lattice shape formed by intersecting horizontal and vertical lines.

또, 본 고안은 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 있어서, 상기 무늬는 상판과 피측정물 상부면에 투사된 영상의 크기 변화를 측정할수 있는 기하학적인 문양 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart electronic scale for measuring volume and weight, the present invention is characterized in that the pattern is any one of geometric patterns that can measure the size change of the image projected on the upper plate and the upper surface of the object to be measured.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 의하면, 저울에 올려진 박스 물체의 중량과 부피를 동시에 측정함으로써, 판매 인력 등 측정 담당자가 없어도 자동으로 물품을 측정할 수 있는 효과가 얻어진다.As described above, according to the smart electronic scale for measuring volume and weight according to the present invention, by simultaneously measuring the weight and volume of a box object placed on the scale, the product can be automatically measured without a person in charge of measurement such as sales personnel. effect is obtained.

또한, 본 고안에 따른 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 의하면, 저울의 상단에 프로젝터와 카메라를 구비함으로써, 측정 모듈의 설치가 용이하고, 측정 모듈이 오염될 가능성을 줄여 내구성을 높일 수 있는 효과가 얻어진다.In addition, according to the smart electronic scale for measuring volume and weight according to the present invention, by providing a projector and a camera at the top of the scale, it is easy to install the measurement module, and it is possible to increase durability by reducing the possibility of contamination of the measurement module. effect is obtained.

또한, 본 고안에 따른 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 의하면, 카메라 센서에서 획득된 이미지를 측정 결과 및 시간과 함께 저장함으로써, 측정된 박스 물품의 이미지를 로그로 보관할 수 있는 효과가 얻어진다.In addition, according to the smart electronic scale for measuring volume and weight according to the present invention, by storing the image obtained from the camera sensor together with the measurement result and time, the effect of storing the image of the measured box article as a log is obtained .

도 1은 종래 기술에 따른 저울 장치에 대한 사시도.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울의 단면도.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 스마트 전자 저울의 사시도.
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 제어 장치의 구성에 대한 블록도.
도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 제어 장치가 부피를 측정하는 방법을 설명하는 흐름도.
도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 측정 본체의 상판 상에 격자 무늬를 투사한 예시 도면.
도 7은 본 고안의 일실시예에 따른 피측정물이 놓여진 상태를 나타낸 예시도.
도 8은 본 고안의 일실시예에 따른 피측정물의 높이 및 길이를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면.1 is a perspective view of a scale device according to the prior art.
2 is a cross-sectional view of a smart electronic scale for measuring volume and weight according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a smart electronic scale according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a configuration of a control device according to an embodiment of the present invention;
5 is a flowchart illustrating a method for measuring a volume by a control device according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view in which a grid pattern is projected on the upper plate of the measurement body according to an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary view showing a state in which an object to be measured is placed according to an embodiment of the present invention;
8 is a view for explaining a method of calculating the height and length of an object to be measured according to an embodiment of the present invention;

이하, 본 고안의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.Hereinafter, specific contents for implementing the present invention will be described with reference to the drawings.

또한, 본 고안을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.In addition, in the description of the present invention, the same parts are denoted by the same reference numerals, and repeated explanations thereof are omitted.

먼저, 본 고안의 일실시예에 따른 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울의 구성에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.First, the configuration of a smart electronic scale for measuring volume and weight according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3 .

이하에서 투사된 영상은 설명의 편의를 위하여 가로선와 세로선이 교차하여 이루어진 격자 형상인 무늬를 중심으로 설명하나 본 고안은 이에 한정되지 않는다. 즉, 투사되는 무늬는 상부면 또는 상판(11)과 피측정물 상면에 투사된 무늬 영상의 크기 변화를 측정하여 어느 한 변의 길이나 면적을 측정할 수 있는 원형, 사각, 마른모, 사다리꼴사각형, 6각형. 팔각형 등 여러 형태의 기하학적인 문양 중 어느 하나인 것을 활용할 수 있다. Hereinafter, the projected image will be mainly described with respect to a grid-shaped pattern formed by intersecting horizontal and vertical lines for convenience of explanation, but the present invention is not limited thereto. That is, the projected pattern is circular, square, dry hair, trapezoidal rectangle, which can measure the length or area of any one side by measuring the size change of the pattern image projected on the upper surface or upper plate 11 and the upper surface of the object to be measured. Hexagon. Any one of various geometric patterns such as an octagon can be used.

도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울(100)은 중량 센서(20)를 구비한 측정 본체(10), 측정 본체(10)의 상부면 일단 상에 수직으로 설치되는 지지부재(12), 지지부재(12)의 타단에 장착되는 센싱 유닛(30), 및, 측정된 데이터로부터 중량 및 부피를 산출하여 표시하는 제어 장치(40)로 구성된다.2 and 3, the smart electronic scale 100 for measuring volume and weight according to an embodiment of the present invention includes a measuring body 10 having a weight sensor 20, a measuring body 10 A support member 12 vertically installed on one end of the upper surface of the support member 12, a sensing unit 30 mounted on the other end of the support member 12, and a control device 40 for calculating and displaying the weight and volume from the measured data ) is composed of

본 고안에서 설명의 편의를 위하여 측정 본체(10)의 상부면 일단 상에 수직으로 설치되는 지지부재(12)를 중심으로 설명하나 이는 본 고안의 실시형태에 따라 설치 각도는 변경될 수 있다. For convenience of explanation in the present invention, the support member 12 installed vertically on one end of the upper surface of the measuring body 10 will be mainly described, but the installation angle may be changed according to the embodiment of the present invention.

먼저, 측정 본체(10)는 상판(11)이 피측정물이 안착될 수 있도록 평판 형태로 구성된다. 또한, 측정 본체(10)의 상판(11) 측 내부에는 중량을 측정할 수 있는 중량 센서(20)를 구비한다. 바람직하게는, 중량 센서(20)는 통상의 로드셀로 구성된다.First, the measurement body 10 is configured in the form of a flat plate so that the upper plate 11 can be mounted on the measurement target. In addition, a weight sensor 20 capable of measuring a weight is provided inside the upper plate 11 side of the measurement body 10 . Preferably, the weight sensor 20 is composed of a conventional load cell.

또한, 측정 본체(10)의 상판(11) 상에는 기준자(15)가 표시되도록 구성될 수 있다. 기준자(15)는 표준 길이(또는 길이 단위)를 눈금 등으로 표시한 측정 도구(길이 측정 도구)이다. 기준자(15)의 눈금의 길이는 사전에 결정된다.Also, the reference ruler 15 may be displayed on the upper plate 11 of the measurement body 10 . The ruler 15 is a measuring tool (length measuring tool) in which a standard length (or length unit) is displayed with a scale or the like. The length of the scale of the reference ruler 15 is determined in advance.

다음으로, 지지부재(12)는 측정 본체(10)의 상판(11)의 일단에 수직으로 설치된다. 바람직하게는, 지지부재(12)는 기둥 형태로 형성된다. 지지부재(12)의 전면 측, 또는 좌우 측에 제어 장치(40)가 구비될 수 있다. Next, the support member 12 is vertically installed on one end of the upper plate 11 of the measurement body 10 . Preferably, the support member 12 is formed in the form of a column. The control device 40 may be provided on the front side or left and right sides of the support member 12 .

다음으로, 센싱 유닛(30)은 지지부재(12)의 타단에 연결된다. 따라서 센싱 유닛(30)은 지지부재(12)의 높이 만큼 측정 본체(10)의 상판(11)과 이격되어, 상판(11) 위쪽에서 수직으로 설치된다.Next, the sensing unit 30 is connected to the other end of the support member 12 . Therefore, the sensing unit 30 is spaced apart from the upper plate 11 of the measurement body 10 by the height of the support member 12 , and is installed vertically above the upper plate 11 .

또한, 센싱 유닛(30)은 상판(11)을 향하여 격자 등 무늬(또는 무늬 영상)를 투사하는 프로젝트 모듈(31)과, 상판(11) 방향의 이미지를 촬영하는 카메라 모듈(32)을 구비한다.In addition, the sensing unit 30 includes a project module 31 for projecting a pattern (or pattern image) such as a grid toward the top plate 11 , and a camera module 32 for taking an image in the direction of the top plate 11 . .

프로젝트 모듈(31)은 통상의 프로젝터로서, 일정한 간격으로 격자를 형성하는 이미지(또는 격자 무늬)를 투사하는 모듈이다. 특히, 프로젝트 모듈(31)은 제어 장치(40)의 명령에 따라 상판(11)을 향하여 격자 등 무늬(또는 무늬 영상)를 투사한다.The project module 31 is a conventional projector, and is a module for projecting an image (or a grid pattern) that forms a grid at regular intervals. In particular, the project module 31 projects a pattern (or pattern image) such as a grid toward the upper plate 11 according to the command of the control device 40 .

또한, 카메라 모듈(32)은 통상의 카메라 장치로 구성된다. 카메라 모듈(32)은 제어 장치(40)의 명령에 따라 상판(11)을 향하여 이미지를 촬영하고, 촬영되어 획득된 이미지를 제어 장치(40)로 전송한다.In addition, the camera module 32 is constituted by a normal camera device. The camera module 32 takes an image toward the upper plate 11 according to a command of the control device 40 , and transmits the captured image to the control device 40 .

특히, 카메라 모듈(32)은 고정되어 설치되고, 고정된 위치에서 상판(11)을 향하여 항상 동일한 상태에서 촬영한다. 또한, 획득된 이미지는 무늬가 투사된 피측정물 또는 상판(11) 등의 이미지이다.In particular, the camera module 32 is fixedly installed, and the image is always taken in the same state toward the upper plate 11 at the fixed position. In addition, the acquired image is an image of the object to be measured or the upper plate 11 on which the pattern is projected.

다음으로, 제어 장치(40)는 지지부재(12)의 수직 기둥 부분의 상부측에 장착될 수 있다. 바람직하게는, 도 2 또는 도 3과 같이, 기둥 부분의 전면이나 좌우측 면에서 구비된다.Next, the control device 40 may be mounted on the upper side of the vertical column portion of the support member 12 . Preferably, as shown in FIG. 2 or FIG. 3, it is provided on the front or left and right sides of the pillar portion.

제어장치(40)는 중량 센서(20)로부터 측정된 중량값을 수신하여 획득한다. 또한, 제어장치(40)는 프로젝트 모듈(31)에 무늬를 투사할 것을 명령하고, 카메라 모듈(32)에 촬영 명령을 전송하고, 해당 명령의 결과로서 피측정물의 투사된 이미지를 수신하여 획득한다.The control device 40 receives and obtains a weight value measured from the weight sensor 20 . In addition, the control device 40 commands the project module 31 to project the pattern, transmits a shooting command to the camera module 32, and receives and obtains the projected image of the object to be measured as a result of the command .

또한, 제어장치(40)는 수신된 데이터로부터 피측정물의 상부면 크기(또는 좌우 길이)와 높이를 추출하여 부피를 산출한다. 또한, 제어장치(40)는 측정된 중량과 부피를 화면 상에 출력한다.In addition, the control device 40 calculates the volume by extracting the size (or left and right length) and height of the upper surface of the object to be measured from the received data. In addition, the control device 40 outputs the measured weight and volume on the screen.

또한, 제어 장치(40)는 회로 등으로 구성되어, 상기와 같은 작업을 전용으로 처리하는 임베디드 장치로 구현될 수 있다.In addition, the control device 40 may be implemented as an embedded device that is configured with circuits and the like and exclusively processes the above tasks.

구체적으로, 도 4에서 보는 바와 같이, 제어 장치(40)는 버튼이나 터치 등 외부 명령을 입력받을 수 있는 입력부(41), 디스플레이 등 표시부(42), 센싱 유닛(30) 또는 외부 기기와 통신하는 통신부(43), 및, 마이크로 프로세스 등 연산을 처리하는 제어부(48)로 구성된다. 추가적으로, 데이터를 저장하는 메모리(49)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 4 , the control device 40 communicates with an input unit 41 that can receive an external command such as a button or a touch, a display unit 42 such as a display, a sensing unit 30, or an external device. It is comprised by the communication part 43, and the control part 48 which processes calculations, such as a microprocess. Additionally, it may be configured to further include a memory 49 for storing data.

먼저, 입력부(41)는 버튼이나 터치 등을 통해 외부 명령을 입력받는다. 일례로서, 피측정물이 올려진 후 사용자에 의해 측정 명령을 입력받을 수 있다.First, the input unit 41 receives an external command through a button or a touch. As an example, after the object to be measured is mounted, a measurement command may be input by the user.

다음으로, 표시부(42)는 디지털 패널 또는 디스플레이 등으로 구성되어, 측정 결과나 정보 등을 출력한다. 즉, 측정된 중량 및, 산출된 부피 등을 화면 상에 출력한다.Next, the display unit 42 is configured as a digital panel or display, and outputs measurement results or information. That is, the measured weight and the calculated volume are output on the screen.

다음으로, 통신부(43)는 통상의 통신 라인으로 구성되어, 중량 센서(20) 또는 센싱 유닛(30) 등으로부터 측정 데이터를 수신하거나 명령을 전달할 수 있다.Next, the communication unit 43 may be configured with a normal communication line, and may receive measurement data from the weight sensor 20 or the sensing unit 30 or transmit a command.

다음으로, 제어부(48)는 MCU(Micro Controller Unit) 등으로 구성되어, 무게 및 부피를 측정하기 위해 제어하거나, 측정된 값을 이용하여 무게 및 부피를 산출한다.Next, the control unit 48 is configured with a microcontroller unit (MCU) or the like, and controls to measure the weight and volume, or calculates the weight and volume by using the measured values.

구체적으로, 제어부(48)는 로드셀 등 중량 센서(20)로부터 측정된 중량 값을 수신하여 피측정물의 중량(중량 값)을 획득한다. 즉, 제어부(48)는 입력부(41)를 통해 측정 명령을 입력받으면, 통신부(43)를 통해 중량 센서(20)로부터 중량값을 수신하여 획득한다.Specifically, the control unit 48 receives the weight value measured from the weight sensor 20 such as a load cell to obtain the weight (weight value) of the object to be measured. That is, when receiving a measurement command through the input unit 41 , the control unit 48 receives and obtains a weight value from the weight sensor 20 through the communication unit 43 .

또한, 제어부(40)는 프로젝트 모듈(31)에 투사 명령을 전송하고, 카메라 모듈(32)에 명령하여 투사된 상태에서 이미지를 촬영하도록 명령하고, 피측정물의 투사 이미지를 수신하여 획득한다. 즉, 제어부(40)는 측정 명령을 받으면, 중량 측정과 동시에, 프로젝트 모듈(31) 및 카메라 모듈(32)을 통해, 무늬가 투사된 피측정물의 투사 이미지를 획득한다.In addition, the control unit 40 transmits a projection command to the project module 31 , commands the camera module 32 to take an image in a projected state, and receives and acquires a projection image of the object to be measured. That is, upon receiving the measurement command, the control unit 40 acquires the projection image of the object on which the pattern is projected through the project module 31 and the camera module 32 at the same time as the weight measurement.

또한, 제어부(48)는 카메라 센서(31)로부터 획득된 투사 이미지의 격자 크기로부터 피측정물 까지의 거리 또는 피측정물의 상부면의 좌우 길이 등을 추출한다. 또한, 피측정물 까지의 거리를 이용하여 피측정물의 높이를 산출하고, 피측정물의 높이와 좌우 길이를 이용하여 피측정물의 부피를 산출한다.In addition, the control unit 48 extracts the distance to the measurement target or the left and right lengths of the upper surface of the measurement target from the grid size of the projection image obtained from the camera sensor 31 . In addition, the height of the measurement object is calculated using the distance to the measurement object, and the volume of the measurement object is calculated using the height and left and right lengths of the measurement object.

요약하면, 제어부(40)는 중량 센서(20), 프로젝트 모듈(31), 및, 카메라 모듈(32)에 명령하여, 각각 중량 값, 투사된 이미지를 수신하고, 이를 측정 결과로부터 피측정물의 중량과 부피를 산출하고, 산출된 중량과 부피를 표시부(32)에 표시하도록 제어한다.In summary, the control unit 40 commands the weight sensor 20 , the project module 31 , and the camera module 32 to receive a weight value and a projected image, respectively, and based on the measurement result, the weight of the object to be measured The weight and volume are calculated, and the calculated weight and volume are controlled to be displayed on the display unit 32 .

또한, 바람직하게는, 제어부(48)는 획득된 피측정물의 이미지를 메모리(49)에 저장한다. 저장된 이미지는 시간과 함께 기록되어, 피측정물의 측정 로그로서 활용될 수 있다.Also, preferably, the control unit 48 stores the acquired image of the object to be measured in the memory 49 . The stored image is recorded with time and can be utilized as a measurement log of the object to be measured.

다음으로, 본 고안의 일실시예에 따른 제어 장치(40)에 의하여, 부피를 측정하는 방법을 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.Next, a method of measuring a volume by the control device 40 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 7 .

도 5에서 보는 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 부피 측정 방법은 (a) 캘리브레이션을 수행하는 단계(S10), (b) 피측정물의 투사 이미지를 획득하는 단계(S20), (c) 피측정물의 거리를 추출하여 피측정물의 높이를 산출하는 단계(S30), (d) 투사 이미지로부터 피측정물의 가로와 세로의 길이를 산출하는 단계(S40), (e) 피측정물의 가로, 세로, 및 높이를 곱하여 부피를 산출하는 단계(S50)로 구성된다.As shown in FIG. 5 , the volume measurement method according to an embodiment of the present invention includes (a) performing calibration (S10), (b) acquiring a projection image of an object to be measured (S20), (c) Step (S30) of calculating the height of the object by extracting the distance of the object to be measured , and multiplying the height to calculate the volume (S50).

먼저, 제어 장치(40)는 캘리브레이션을 통해, 무늬(80)의 실제 길이와 픽셀 길이를 추출한다(S10). 즉, 제어 장치(40)는 피측정물이 없는 상태에서 프로젝트 모듈(31)을 통해 상판(11)에 무늬(80)를 투사하고, 카메라 모듈(32)을 통해, 투사된 이미지를 획득하여, 투사 이미지로부터 무늬(80)의 실제 길이와 픽셀 길이를 추출한다.First, the control device 40 extracts the actual length and the pixel length of the pattern 80 through calibration (S10). That is, the control device 40 projects the pattern 80 on the upper plate 11 through the project module 31 in the absence of the object to be measured, and acquires the projected image through the camera module 32, The actual length and pixel length of the fringe 80 are extracted from the projected image.

도 6(a)는 무늬(80)가 투사되지 않은 상태의 상판(11)을 도시하고 있고, 도 6(b)는 무늬(80)가 투사된 상태의 상판(11)을 도시하고 있다.Fig. 6 (a) shows the top plate 11 in a state where the pattern 80 is not projected, and Fig. 6 (b) shows the top plate 11 in the state in which the pattern 80 is projected.

도 6(a)와 같이, 측정 본체(10)의 상판(11)에는 기준자(15)가 설치되어 표시된다. 기준자(15)의 눈금은 사전에 설정된 값이다.As shown in FIG. 6( a ), a reference ruler 15 is installed and displayed on the upper plate 11 of the measurement body 10 . The scale of the reference ruler 15 is a preset value.

도 6(b)와 같이, 무늬(80)가 투사되면, 투사 이미지로부터, 무늬(80)의 격자 길이(또는 격자 크기)를 추출할 수 있다. 즉, 무늬(80)와 기준자(15)가 동시에 이미지로 촬영되기 때문에, 기준자(15)의 눈금을 이용하여, 무늬(80)의 실제 길이 S0를 구할 수 있다.As shown in FIG. 6(b) , when the pattern 80 is projected, the grid length (or grid size) of the pattern 80 may be extracted from the projected image. That is, since the pattern 80 and the reference ruler 15 are simultaneously photographed as an image, the actual length S 0 of the pattern 80 can be obtained using the scale of the reference ruler 15 .

또한, 투사된 이미지로부터 무늬(80)의 픽셀 길이 L0를 구할 수 있다. 픽셀 길이는 이미지 상에서의 픽셀 좌표에 의한 길이를 나타낸다. 예를 들어, 투사 이미지가 1024×768의 해상도를 가지고 있고, 무늬의 한 변의 일단의 점 좌표(또는 픽셀 좌표) (x1,y1)과 타단의 점 좌표(또는 픽셀 좌표) (x2,y2)사이의 거리를 무늬의 길이로 나타낸다.Also, the pixel length L 0 of the fringe 80 can be obtained from the projected image. The pixel length represents the length in terms of pixel coordinates on the image. For example, if the projected image has a resolution of 1024×768, the point coordinates (or pixel coordinates) of one side of the pattern (x 1 ,y 1 ) and the point coordinates (or pixel coordinates) of the other edge (x 2 , The distance between y 2 ) is expressed as the length of the fringes.

바람직하게는, 제어 장치(40)는 중량 센서(20)에 의해 중량이 측정되지 않을 때(중량이 0일 때 또는 최소 기준 중량 이하일 때), 캘리브레이션을 수행한다. 만약, 중량이 측정되면, 측정 본체(10) 상에 물체가 있다는 것을 알람으로 출력한다.Preferably, the control device 40 performs calibration when the weight is not measured by the weight sensor 20 (when the weight is 0 or less than the minimum reference weight). If the weight is measured, it is output as an alarm that there is an object on the measurement body 10 .

다음으로, 제어 장치(40)는 피측정물에 격자무늬(80)를 투사하고, 투사된 이미지를 획득한다(S20).Next, the control device 40 projects the grid pattern 80 on the object to be measured, and acquires the projected image (S20).

도 7에서 보는 바와 같이, 피측정물(A)이 저울(100)의 상판(11)에 올려진다. 피측정물이 올려진 상태에서, 프로젝트 모듈(31)은 무늬(80)를 투사하고, 카메라 모듈(32)은 무늬(80)가 투사된 피측정물의 이미지를 촬영하여 획득한다. 특히, 피측정물의 상부면에 무늬(80)가 투사된 상태에서, 피측정물의 상부면을 촬영하여 투사 이미지를 획득한다.As shown in FIG. 7 , the object A is placed on the upper plate 11 of the scale 100 . In a state in which the object to be measured is mounted, the project module 31 projects the pattern 80 , and the camera module 32 captures and acquires an image of the object on which the pattern 80 is projected. In particular, in a state in which the pattern 80 is projected on the upper surface of the object to be measured, the upper surface of the object is photographed to obtain a projected image.

도 7과 같이, 센서 높이를 H라 하고, 피측정물(A) 까지의 거리를 d라 한다. 또한, 피측정물(A)의 높이를 h라 표기한다. 센서 높이는 상판(11)에서 프로젝트 모듈(31) 또는 카메라 모듈(32) (또는 센싱 유닛(30))까지의 거리를 나타내고, 피측정물(A) 까지의 거리는 피측정물(A)의 상부면에서 센싱 유닛(30) 까지의 거리를 나타낸다.As shown in FIG. 7 , the sensor height is H, and the distance to the measurement object A is d. In addition, the height of the object A to be measured is denoted by h. The sensor height indicates the distance from the top plate 11 to the project module 31 or the camera module 32 (or the sensing unit 30), and the distance to the measurement target (A) is the upper surface of the measurement target (A). represents the distance from to the sensing unit 30 .

본 고안에서 설명의 편의를 위하여 카메라모듈(32)와 프로젝모듈(31)을 지지부재(12) 상부에 배치하고, 카메라모듈(32)과 프로젝모듈(31)이 지지부재(12)와 직각방향으로 표시하였다. 그러나 이러한 형태는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이며 이에 한정되지 아니한다. For convenience of explanation in the present invention, the camera module 32 and the project module 31 are disposed on the support member 12, and the camera module 32 and the project module 31 are perpendicular to the support member 12 indicated as However, this form is only for convenience of description and is not limited thereto.

즉, 카메라모듈(32)과 프로젝트모듈(31)은 상부면 또는 상판(11)을 향하여 하향 경사되게 배치되어 상부면 또는 상판(11)에 프로젝트모듈(31)에 의하여 투사된 영상이 투사되도록 구성된 것이다. 아울러 상판(11)에 프로젝트 모듈(31)을 카메라 모듈(32)로 촬영할 수 있을 뿐만 아니라 상부면 또는 상판(11)상에 올려진 피측정물의 상면에 프로젝트 모듈(31)에 의하여 투사된 영상이 투사되도록 구성될 수 있다. 아울러 상부면 또는 상판(11)에 프로젝트 모듈(31)에 의하여 투사된 영상과 상부면 또는 상판(11)에 올려진 피측정물의 상면에 프로젝트 모듈(31)에 의하여 투사된 영상을 카메라 모듈(32)로 촬영할 수 있다. 또한, 상부면 또는 상판(11)과 피측정물 상면에 투사된 영상을 촬영하여 피측정물의 높이, 면적을 연산하는 것이다.That is, the camera module 32 and the project module 31 are arranged to be inclined downwardly toward the upper surface or the upper plate 11 so that the image projected by the project module 31 is projected on the upper surface or the upper plate 11 . will be. In addition, the project module 31 on the upper plate 11 can be photographed with the camera module 32, and the image projected by the project module 31 on the upper surface or the upper surface of the object to be measured mounted on the upper plate 11 is displayed. It can be configured to be projected. In addition, the image projected by the project module 31 on the upper surface or the upper plate 11 and the image projected by the project module 31 on the upper surface of the object to be measured mounted on the upper surface or the upper plate 11 are captured by the camera module 32 ) can be taken. In addition, the height and area of the object to be measured are calculated by photographing the image projected on the upper surface or upper plate 11 and the upper surface of the object to be measured.

따라서 본 고안은 카메라 모듈(32)와 프로젝트 모듈(31)을 지지하는 지지부재(12) 결합구조는 상부면 또는 상판(11)과 피측정물 상면에 프로젝트모듈(31)에 의하여 투사된 형상을 촬영하여 길이 또는 면적의 변화를 감지할 수 있는 구조이면 어떤 구성이라도 적용될 수 있다. 따라서, 본 고안의 실시 과정에서 카메라 모듈(32)와 프로젝트 모듈(31), 그리고 이를 지지하는 지지부재(12)의 결합구조를 선택적으로 변경할 수 있다.Therefore, in the present invention, the coupling structure of the support member 12 for supporting the camera module 32 and the project module 31 has the shape projected by the project module 31 on the upper surface or the upper plate 11 and the upper surface of the object to be measured. Any configuration may be applied as long as it is a structure capable of sensing a change in length or area by photographing. Accordingly, the coupling structure of the camera module 32 and the project module 31 and the support member 12 supporting the camera module 32 can be selectively changed in the implementation process of the present invention.

다음으로, 제어 장치(40)는 피측정물의 투사 이미지로부터 피측정물의 거리를 추출하고, 이로부터 피측정물의 높이를 산출한다(S30).Next, the control device 40 extracts the distance of the object to be measured from the projected image of the object, and calculates the height of the object to be measured therefrom ( S30 ).

제어 장치(40)는 피측정물의 투사 이미지에서 무늬(80)의 픽셀 길이 L을 추출한다. 앞서 설명한 바와 같이, 픽셀 길이 L은 피측정물의 투사 이미지에서의 픽셀 좌표 상에서의 길이를 나타낸다.The control device 40 extracts the pixel length L of the fringe 80 from the projected image of the object to be measured. As described above, the pixel length L represents the length on pixel coordinates in the projected image of the object to be measured.

픽셀 길이 L과 픽셀 길이 L0 간의 기하학적 관계는 도 8과 같이 나타낼 수 있다. 즉, 도 8과 같이, 픽셀 길이 L0 는 상판(11) 상에 투사된 무늬(80)의 픽셀 길이이고, 픽셀 길이 L은 피측정물의 상부면 상에 투사된 무늬의 픽셀 길이이다.A geometric relationship between the pixel length L and the pixel length L 0 may be represented as shown in FIG. 8 . That is, as shown in FIG. 8 , the pixel length L 0 is the pixel length of the pattern 80 projected on the upper plate 11 , and the pixel length L is the pixel length of the pattern projected on the upper surface of the object to be measured.

도 8과 같이, 투사 평면 상의 픽셀 길이와 센싱 유닛(30) 간의 거리는 서로 비례적인 관계를 갖는다. 따라서 피측정물의 거리 d는 다음 식과 같다.As shown in FIG. 8 , the pixel length on the projection plane and the distance between the sensing unit 30 have a proportional relationship with each other. Therefore, the distance d of the object to be measured is as follows.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020084997115-utm00003
Figure 112020084997115-utm00003

그리고 센서 높이 H에서 측정 거리 d를 차감하여, 피측정물 A의 높이 h를 산출한다. 따라서 피측정물의 높이 h는 다음 식과 같다.Then, the height h of the measurement target A is calculated by subtracting the measurement distance d from the sensor height H. Therefore, the height h of the object to be measured is as follows.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112020084997115-utm00004
Figure 112020084997115-utm00004

다음으로, 피측정물의 투사 이미지로부터 피측정물의 가로와 세로의 길이를 산출한다(S40).Next, the horizontal and vertical lengths of the object to be measured are calculated from the projected image of the object to be measured ( S40 ).

먼저, 피측정물의 투사 이미지에서 피측정물의 상부면을 인식하고, 상부면의 가로와 세로의 픽셀 길이를 추출한다. 픽셀 길이는 상부면의 한 꼭지점에서 다른 꼭지점 간의 좌표 상의 길이를 나타낸다. 따라서 좌표에 의한 길이로 픽셀 길이를 산출할 수 있다.First, the upper surface of the object to be measured is recognized from the projection image of the object, and horizontal and vertical pixel lengths of the upper surface are extracted. The pixel length represents the length in coordinates between one vertex of the top surface and another. Therefore, the pixel length can be calculated from the length based on the coordinates.

한편, 무늬의 실제 길이도 도 8과 같이, 거리에 따른 비례 관계를 가진다. 따라서 피측정물의 상부면 평면 상에서의 무늬의 실제 길이 S는 다음 식과 같다.On the other hand, the actual length of the pattern also has a proportional relationship according to the distance, as shown in FIG. 8 . Therefore, the actual length S of the pattern on the upper surface of the object to be measured is as follows.

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112020084997115-utm00005
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여기서, S0 는 캘리브레이션에서 얻은 무늬의 실제 길이이다. 즉, 상판(11) 평면 상에서의 무늬의 실제 길이이다. 즉, 실제 길이 기준 무늬의 비율은 픽셀 길이 기준 무늬의 비율과 동일하다.Here, S 0 is the actual length of the fringes obtained from calibration. That is, it is the actual length of the pattern on the top plate 11 plane. That is, the ratio of the actual length reference fringes is the same as the ratio of the pixel length reference fringes.

따라서 단위 픽셀 길이 당 실제 길이 △s는 다음 식과 같다.Therefore, the actual length Δs per unit pixel length is as follows.

[수학식 4][Equation 4]

Figure 112020084997115-utm00006
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따라서 피측정물의 가로와 세로의 픽셀 길이가 A와 B라면, 피측정물의 가로와 세로의 실제 길이 a와 b는 다음과 같다.Therefore, if the horizontal and vertical pixel lengths of the object to be measured are A and B, then the actual lengths a and b of the object to be measured are as follows.

[수학식 5][Equation 5]

Figure 112020084997115-utm00007
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다음으로, 피측정물의 높이, 및, 가로 및 세로의 길이를 이용하여 부피를 산출한다(S50). 즉, 피측정물의 가로, 세로, 및 높이를 곱하여 부피를 산출한다.Next, the volume is calculated using the height of the object to be measured, and the length and width (S50). That is, the volume is calculated by multiplying the width, length, and height of the object to be measured.

이상, 본 고안자에 의해서 이루어진 고안을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 고안은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.In the above, the invention made by the present inventors has been described in detail according to the above embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

10 : 측정 본체 11 : 상부면 또는 상판
12 : 지지부재 15 ; 기준자
20 : 중량 센서
30 : 센싱 유닛 31 : 프로젝트 모듈
32 : 카메라 모듈
40 : 제어 장치 41 : 입력부
42 : 표시부 43 : 통신부
48 : 제어부 49 : 메모리10: measurement body 11: upper surface or upper plate
12: support member 15; standard ruler
20: weight sensor
30: sensing unit 31: project module
32: camera module
40: control device 41: input unit
42: display unit 43: communication unit
48: control unit 49: memory

Claims (4)

부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울에 있어서,
상판 측 내부에 중량 센서를 구비한 측정 본체;
상기 측정 본체의 상판 일단 상에 수직으로 설치되는 연결 부재;
상기 연결 부재의 타단에 장착되고, 프로젝트 모듈 및 카메라 모듈로 구성되는 센싱 유닛; 및,
상기 프로젝트 모듈에 의해 무늬를 투사하고, 상기 카메라 모듈에 의해 획득된 피측정물의 상부면의 투사 이미지를 이용하여, 상기 피측정물의 부피를 산출하는 제어 장치를 포함하고,
상기 제어 장치는, 상판 평면 상의 무늬의 픽셀 길이와 상기 투사 이미지의 무늬의 픽셀 길이의 비율을 센서 높이에 적용하여 피측정물의 거리를 산출하고, 센서 높이에서 산출된 거리를 차감하여 피측정물의 높이를 산출하고,
상기 제어 장치는 피측정물이 없는 상태에서 캘리브레이션을 통해 상기 상판 상의 무늬의 픽셀 길이 및 실제 길이를 측정하여 사전에 저장하고, 상기 피측정물의 투사 이미지를 획득하고, 획득된 투사 이미지에서 피측정물의 에지를 검출하여, 상기 피측정물의 가로 및 세로를 검출하여 픽셀 길이를 추출하고, 추출된 가로 및 세로의 픽셀 길이와, 상기 무늬의 픽셀 길이 및 실제 길이의 비율을 이용하여, 상기 피측정물의 가로 및 세로의 실제 길이를 산출하고,
상기 제어 장치는 상기 중량 센서에 의해 중량이 측정되지 않을 때, 캘리브레이션을 수행하고,
상기 측정 본체의 상판에는 기준자가 설치되고,
상기 제어 장치는 캘리브레이션을 수행할 때, 상기 기준자가 설치된 상판에 무늬가 투사되고 무늬와 기준자가 동시에 촬영된 이미지를 획득하여, 기준자의 눈금을 이용하여 무늬의 픽셀 길이와 실제 길이를 측정하고,
상기 제어 장치는,
명령을 입력받을 수 있는 입력부;
화면 상에 피측정물의 중량 및 부피를 표시하는 표시부;
상기 중량 센서, 상기 카메라 모듈, 상기 프로젝트 모듈과 통신하는 통신부; 및,
상기 입력부를 통해 측정 명령을 입력받으면, 상기 통신부를 통해 상기 중량 센서로부터 중량 값을 수신하여 중량을 산출하고, 상기 프로젝트 모듈에 무늬를 투사하도록 명령하고, 상기 카메라 모듈에 명령하여 피측정물의 투사된 이미지를 획득하고, 획득된 투사 이미지로부터 피측정물의 부피를 산출하고, 산출된 중량과 부피를 상기 표시부에 표시하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 무늬는 가로선과 세로선이 교차하여 이루어지는 격자 형상이고,
상기 무늬는 상판과 피측정물 상부면에 투사된 영상의 크기 변화를 측정할 수 있는 기하학적인 문양 중 어느 하나이고,
상기 제어 장치는, 다음 수식 1을 이용하여 피측정물의 높이 h를 산출하고,
상기 제어 장치는 다음 수식 2에 의하여 상기 피측정물의 가로 또는 세로의 길이 a, b를 산출하는 것을 특징으로 하는 부피 및 중량을 측정하는 스마트 전자 저울.
[수식 1]
Figure 112021114393570-utm00008

단, L은 상기 투사 이미지의 무늬의 픽셀 길이이고, L0 는 상판 평면 상의 무늬의 픽셀 길이이고, H는 사전에 정해진 센서 높이임.
[수식 2]
Figure 112021114393570-utm00009

단, A와 B는 각각 피측정물의 가로 및 세로의 픽셀 길이이고, L0 와 S0 는 각각 상판 평면 상의 무늬의 픽셀 길이 및 실제 길이임.In the smart electronic scale for measuring volume and weight,
a measuring body having a weight sensor inside the upper plate side;
a connecting member vertically installed on one end of the upper plate of the measuring body;
a sensing unit mounted on the other end of the connection member and configured with a project module and a camera module; and,
a control device for projecting a pattern by the project module and calculating the volume of the object to be measured by using the projection image of the upper surface of the object to be measured obtained by the camera module,
The control device calculates the distance of the object to be measured by applying a ratio of the pixel length of the pattern on the upper plate plane to the pixel length of the pattern of the projected image to the sensor height, and subtracts the calculated distance from the sensor height to the height of the object to calculate,
The control device measures the pixel length and the actual length of the pattern on the upper plate through calibration in the absence of the measurement object and stores it in advance, obtains a projection image of the measurement object, and obtains a projection image of the measurement object from the obtained projection image The edge is detected, the width and length of the object to be measured are detected to extract the pixel length, and the width and length of the object to be measured are extracted using the ratio of the extracted horizontal and vertical pixel lengths to the pixel length and the actual length of the pattern. and calculating the actual length of the vertical,
When the weight is not measured by the weight sensor, the control device performs calibration,
A reference ruler is installed on the upper plate of the measuring body,
When the control device performs calibration, the pattern is projected on the upper plate on which the reference ruler is installed, and the image is captured simultaneously with the pattern and the reference ruler, and the pixel length and the actual length of the pattern are measured using the scale of the reference ruler,
The control device is
an input unit capable of receiving a command;
a display unit for displaying the weight and volume of the object to be measured on the screen;
a communication unit communicating with the weight sensor, the camera module, and the project module; and,
When a measurement command is received through the input unit, a weight value is received from the weight sensor through the communication unit to calculate a weight, command to project a pattern to the project module, and command the camera module to project the object to be measured Acquiring an image, calculating the volume of the object to be measured from the obtained projection image, comprising a control unit for controlling to display the calculated weight and volume on the display unit,
The pattern is a grid shape formed by crossing horizontal and vertical lines,
The pattern is any one of geometric patterns that can measure the size change of the image projected on the upper plate and the upper surface of the object to be measured,
The control device calculates the height h of the object to be measured using the following Equation 1,
The control device is a smart electronic scale for measuring volume and weight, characterized in that it calculates the horizontal or vertical lengths a and b of the object to be measured according to Equation 2 below.
[Formula 1]
Figure 112021114393570-utm00008

However, L is the pixel length of the pattern of the projected image, L 0 is the pixel length of the pattern on the upper plate plane, and H is the predetermined sensor height.
[Formula 2]
Figure 112021114393570-utm00009

However, A and B are the horizontal and vertical pixel lengths of the object, respectively, and L 0 and S 0 are the pixel length and actual length of the pattern on the top plate, respectively. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102547130B1 (en) * 2021-11-02 2023-06-26 주식회사 포스트큐브 Method for measuring volume of postal object
KR102640510B1 (en) * 2022-05-20 2024-02-23 (재)한국나노기술원 Eye-safe infrared smart scale
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CN116681751B (en) * 2023-07-27 2024-03-15 深圳市平方科技股份有限公司 Method, device and terminal for identifying volume of hoisting stone

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180073914A1 (en) * 2012-10-16 2018-03-15 Hand Held Products, Inc. Dimensioning system
KR101909469B1 (en) * 2017-03-14 2018-10-18 주식회사 웰텍 System for automated measuring Weight and volume

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101787558B1 (en) 2016-06-23 2017-10-18 주식회사 웰텍 System for automated measuring Weight and volume

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180073914A1 (en) * 2012-10-16 2018-03-15 Hand Held Products, Inc. Dimensioning system
KR101909469B1 (en) * 2017-03-14 2018-10-18 주식회사 웰텍 System for automated measuring Weight and volume

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