KR20070101458A - 두 대의 ｃｃｄ카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치탐지방법 및 그 장치 - Google Patents

두 대의 ｃｃｄ카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치탐지방법 및 그 장치 Download PDF

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KR20070101458A
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Abstract

본 발명은 두 대의 CCD 카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치 탐지방법 및 그 장치에 관한 것으로, 그 목적은 사고 현장 내 방사선원의 3차원 위치를 신속히 탐지할 수 있도록 방사선원이 위치한 2차원 방향정보를 얻는 일반적인 CCD 카메라를 활용하여 이동로봇의 원격모니터링 장치로 사용되는 입체영상장치에 추출한 방사선원의 위치정보를 실영상과 함께 입체적으로 중첩 디스플레이하여 3차원 방사선원 탐지 및 처리작업에서 효율성을 증대시킬 수 있는 방사선원 3차원 위치 탐지방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 구성은 2개의 CCD카메라센서가 서로 일정거리 이격 설치되어 3차원 방사선원을 측정하는 센서부와; 상기 2개의 CCD카메라센서를 고정지지하고 상하좌우 회전시키는 구동부와; 상기 센서부 및 구동부와 회로연결되어 구동부 제어에 의해 상하좌우 각도로부터 2개의 CCD카메라센서로 입력되는 최대방사광 입사방향 신호를 입력받아 분석하여 3차원 방사선원을 검출하는 방사선 측정장치(PC)로 구성된 두 대의 CCD 카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치 탐지장치 및 이를 이용한 탐지 방법을 그 기술적 사상의 특징으로 한다.
3차원방사선원, CCD센서, 방사능, 콜리메이터, 핀홀형광통로

Description

두 대의 ＣＣＤ카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치 탐지방법 및 그 장치{The method and its equipment for three dimensional position detection of radiation source using two CCD cameras}
도 1은 본 발명 CCD카메라의 개략적인 단면 구성도이고,
도 2는 본 발명 CCD카메라의 콜리미네이터가 분해된 사시도이고,
도 3은 실제 제작된 본 발명의 CCD카메라와 이 CCD카메라의 콜리미네이터가 제거된 상태의 전면부 및 RS232인터페이스와 연결되는 커넥터가 장착된 후면부 사진을 보인 실시예도이고,
도 4는 본 발명 방사선 3차원 위치탐지 장치의 전체구성도이고,
도 5는 본 발명에 따라 제작된 3차원 위치탐지 장치의 사시도이며,
도 6은 본 발명 방사선의 방향과 위치정보 추출을 위한 2개의 CCD카메라의 영상정보처리 흐름도이고,
도 7은 본 발명에 따른 2개의 CCD카메라와 영상처리 기술을 활용한 방사선원 거리 추출방법도이고,
도 8은 본 발명에 따른 실시예 1의 실험 사진이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
(11) : 콜리메이터 (12) : 암막
(13) : 신틸레이터 (14) : CCD센서
(15) : 납 차폐케이스 (16): CCD구동보드
(17) : 후부/상부 분리부 (21) : 회전판
(22) : 팬틸트 (110) : 광통로
본 발명은 두 대의 CCD 카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치 탐지방법 및 그 장치에 관한 것으로, 자세하게는 두 대의 일반 CCD 카메라만을 센서로 사용하여 방사선원의 방향 및 거리, 즉 방사선원의 3차원 위치를 측정하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
1986년 구소련 우크라이나 체르노빌에서 일어난 방사능 노출사고는 수많은 인명의 손실과 환경적 재앙으로 오늘날까지 그 영향이 심각하게 나타나고 있다. 그러나 만일 체르노빌 사고 이전에 방사능 누출사고 및 방사선 비상사태 발생시 대응 기술개발과 시나리오가 준비되어 있었다면 사고 발생으로 인한 피해 및 영향을 최소화시킬 수 있었을 것이다.
이에 따라 체르노빌 사고 이후 러시아와 미국 일본 등에서는 공동으로 미래 의 방사능 비상사고에 대처하기 위한 기술 및 장치 개발에 관한 많은 연구가 이루어지고 있으며, 다양한 비상대응용 로봇시스템에 대한 연구개발도 활발히 진행되고 있다.
비상대응용 로봇 시스템은 사전 정보가 없는 방사능 사고 환경에 투입되어 미지의 환경에서 방사선 물질을 탐지함으로써 비상사태에 대한 대응계획을 수립할 수 있는 정보를 제공하고, 사고 현장에서 방사능 오염물질을 효율적으로 처리하는 기능을 수행하여야 한다. 이를 위해 사고환경 내에서 고준위 방사선원의 위치를 신속히 탐지할 수 있는 기술 및 장치의 개발이 필수적이다. .
현재 국내외에서 방사선원의 위치를 탐지하기 위한 장치가 다양하게 개발되어 있으나 대부분 방사선원이 위치한 2차원 방향정보만을 제공하고 있으며, 고하중으로 인해 이동로봇 부착에 어려움이 있거나 방사선원 탐지속도가 느린 단점이 있다.
구체적으로, 종래 감마카메라를 이용한 방법으로는 단일 CCD 카메라를 사용하여 방사선원의 방향을 찾는 것이 있는데, 비록 방사선원의 방향은 탐색이 가능하나 방사선원까지의 거리정보를 제공되지 않는다. 따라서 방사선원의 정확한 선량을 측정할 수 없으며 복잡한 환경에서는 방사선원의 정확한 위치 탐지가 곤란한다는 문제점이 있다.
또한 본 출원인의 선 출원등록건인 특허등록 제10-404611호가 있는데, 이는 CCD카메라를 이용한 방사선량 측정방법 및 장치로 작업자의 직접 접근이 불가능한 고준위 방사 선 지역내로 투입되는 원격제어용 로봇의 일반 CCD 카메라를 이용하여 방사선율/량을 측정함으로써, 작업효율성 및 정성을 증대시킬 수 있도록 구성한 것인데, 이 특허의 구성 및 방법 역시 3차원 위치의 방사선원까지의 거리를 찾을 수 없다는 구조적인 문제점이 있다.
따라서 이동로봇에 탑재되어 방사능 사고 현장 내 방사선원의 3차원 위치를 신속히 탐지할 수 있는 센싱 기술의 개발이 필요하게 되었다.
하지만 아직까지 상기와 같은 과제를 해결한 방법이나 장치가 개발되지 못하고 있는 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 사고 현장 내 방사선원의 3차원 위치를 신속히 탐지할 수 있도록 방사선원이 위치한 2차원 방향정보를 얻는 일반적인 CCD 카메라를 활용하여 이동로봇의 원격모니터링 장치로 사용되는 입체영상장치에 추출한 방사선원의 위치정보를 실영상과 함께 입체적으로 중첩 디스플레이하여 3차원 방사선원 탐지 및 처리작업에서 효율성을 증대시킬 수 있는 방사선원 3차원 위치 탐지방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수 행하는 본 발명은 2개의 CCD카메라센서가 서로 일정거리 이격 설치되어 3차원 방사선원을 측정하는 센서부와; 상기 2개의 CCD카메라센서를 고정지지하고 상하좌우 회전시키는 구동부와; 상기 센서부 및 구동부와 회로연결되어 구동부 제어에 의해 상하좌우 각도로부터 2개의 CCD카메라센서로 입력되는 최대방사광 입사방향 신호를 입력받아 분석하여 3차원 방사선원을 검출하는 방사선 측정장치(PC)로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 장치를 이용한 본 발명의 측정방법은 A,B 두 대로 이루어진 CCD 카메라센서 중 CCD 카메라센서 A를 선택하는 제 1 단계와;
상기 제 1 단계에 따라 선택된 CCD 카메라센서로 영상을 측정하고 측정된 영상을 AD컨버터를 이용 디지털화 입력하는 제 2 단계와;
상기 제 2 단계에 따라 초기영상을 얻는 제 3단계와;
상기 제 3 단계 후 배경(잡음) 영상을 추출하는 제 4단계와;
상기 제 4단계 후 제 3단계의 초기 입력영상에서 배경영상을 제거(방사선 정보를 가진 영상만을 추출)하는 제 5단계와;
상기 제 2 단계에서 5단계까지의 단계를 반복하여 방사선 영상을 연속으로 추출하는 제 6단계와;
상기 제 6 단계에 따른 방사선 영상 프레임 정보를 합하는 제 7단계와;
상기 제 2 단계에서 제 6 단계까지의 작업을 펜틸트를 이용 일정각도로 증가시키면서 일정범위의 패닝(Panning) 방향 전체에 대해 각각의 광량 (QI) 계산하는 제 8단계와;
상기 제 8 단계 후 최대 QI을 추출하는 제 9단계와;
상기 제 9 단계 후 구한 QI이 측정하고자 하는 기준 광량(방사선 레벨)값보다 작으면 CCD 카메라센서 A를 틸트하여 상기 제 2단계에서 9단계를 반복하는 제 10단계와;
상기 제 9 단계 후 구한 QI이 측정하고자 하는 기준 광량(방사선 레벨)값보다 크면 A,B 두 대로 이루어진 CCD 카메라센서 중 CCD 카메라센서 B를 선택하고 상기 제 2단계에서 9단계를 반복하는 제 11단계와;
상기 제 11단계에서 카메라 B과정으로 9단계까지 도달하면 앞서 카메라센서 A의 최대 QI 추출 지점의 카메라 모듈의 엔코터로부터 카메라 방향정보(θA)를 구한 것과 이번에 구한 카메라센서 B의 방향정보 엔코더 값으로부터 구한 카메라 방향정보(θB)를 구하는 제 12단계와;
상기 제 12 단계에 따른 정보를 가지고 방사선원의 거리(dS)를 계산하는 제 13단계와;
상기 제 13 단계에 따라 방사선원 거리를 표시하는 단계로 이루어진다.
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 CCD카메라센서의 개략적인 단면 구성도이고, 도 2는 본 발명 CCD카메라센서의 콜리미네이터가 분해된 사시도이고, 도 3은 실제 제작된 본 발명의 CCD카메라센서와 이 CCD카메라센서의 콜리미네이터가 제거된 상태의 전면부 및 RS232인터페이스와 연결되는 커넥터가 장착된 후면부 사진을 보인 실시예도이고, 도 4는 본 발명 방사선 3차원 위치탐지 장치의 전체구성도이고, 도 5는 본 발명에 따라 제작된 3차원 위치탐지 장치의 사시도인데, 본원 발명의 구성은 2개의 CCD카메라센서가 서로 일정거리 이격 설치되어 3차원 방사선원을 측정하는 센서부와; 상기 2개의 CCD카메라센서를 고정지지하고 상하좌우 회전시키는 구동부와; 상기 센서부 및 구동부와 회로연결되어 구동부 제어에 의해 상하좌우 각도로부터 2개의 CCD카메라센서로 입력되는 최대방사광 입사방향 신호를 입력받아 분석하여 3차원 방사선원을 검출하는 방사선 측정장치(PC)로 구성된다.
상기 CCD카메라센서는,
방사광을 집속시키도록 내부에 광통로(110)가 형성된 콜리메이터(11)와;
콜리메이터(11) 후단에 설치되어 검은 막으로서 CCD로 입사되는 일반 가시광을 차폐시키는 암막(12)과;
상기 암막 후단에 설치되어 콜리메이터(11)를 통과한 방사광을 가시광으로 변환시키는 신틸레이터(13);
상기 신틸레이터를 통과한 빛을 전기적인 신호로 바꿔주는 광센서 반도체인 CCD센서(14); 및
상기 CCD센서를 방사선으로부터 차폐시키는 외부를 감싸는 납 차폐케이스(15)로 구성된다.
상기 구동부는,
2개의 CCD카메라센서가 일정거리 이격되어 고정설치되는 단일 회전판(21)과;
상기 회전판의 하부에 장치되어 회전판을 패닝(Pnning) 및 틸팅(Tilting)시키는 팬틸트(22)로 구성된다.
상기 방사선 측정장치는,
상기 팬틸트 RS232인터페이스로 회로연결되어 2개의 CCD카메라센서 각도를 제어하는 팬틸트구동제어프로그램과, 상기 2개의 CCD카메라와 USB인터페이스로 회로연결되어 각 CCD카메라센서로부터 각각 입력되는 최대방사광 입사방향 신호를 분석하여 방사선의 방향과 위치정보를 추출하는 영상처리프로그램을 저장한 저장부를 구비하여 저장된 프로그램을 중앙처리장치(CPU)에서 실행시키는 원격 PC 및 이를 모니터링하는 디스플레이장치로 구성된다.
상기 콜리메이터(11)의 내부 광통로(110)는 측정하고자 하는 방사광의 거리 및 감도에 따라 형태를 달리할 수 있는데 본 발명 실시예 도면에서는 핀홀형 광통로가 도시되어 있다.
도 1에서 미설명 부호 16은 CCD구동보드이고, 17은 후부/상부 분리부이다.
상기와 같이 구성된 CCD카메라센서로 입사되는 방사선을 처리하는 과정을 살펴보면 방사선이 콜리메이터를 통하여 좁은 핀홀형 광통로로 집속된 후 신틸레이터에서 가시광으로 변환된 다음 CCD에서 가시광으로 감지된다.
이때 신틸레이터 전단에 암막이 위치하여 CCD로 입사되는 일반 가시광을 차단하게 된다, 이에 따라 CCD는 일반가시광이 아닌 방사광이 변환된 가시광만을 측정하게 된다.
CCD에서 감지된 CCD카메라센서 영상을 원격의 방사선 측정장치로 전송되고 영상처리프로그램에 의해 영상처리과정을 거쳐 고감도의 가시광 영상과 그때의 팬틸트 위치정보를 통해 최대 방사광 입사에 대한 방향을 탐지함으로써 방사선의 방향이 탐지된다.
이때 구동부를 구성하는 팬틸트의 상부에 장치된 회전판에 탑재된 두 개의 CCD카메라센서가 방사선을 스캔하는 과정에서 팬틸트의 패닝(Panning) 작용으로 좌우 일정 각도로 회전하면서 좌우 카메라로 최대 방사광이 입력되는 지점을 탐지하게 되고, 이 과정은 일정 범위 내의 틸팅(Tilting) 작용에 따라 상하 각도를 달리하면서 반복된다.
- 표 1은 방사선 측정장치의 한 실시예의 구성 및 사양을 보여준다.
<표 1> 방사선원 3차원 위치장치 구성 및 사양
구성 사양 및 기능
카메라 USB 타입 CCD카메라 2대 (삼성 MPC-C30)
차폐체 납(Pb) 물질, 좌우 2개, 80(H) x 87(L) x 80(D) (mm )
콜리메이터 42(L) x 60(H), 핀홀형 Φ60, 중심간격 1mm
회전장치 42각 5상 스탭모터(0.75A), 0.72도/pulse, 1:10 기어
구동 드라이버 마이크로 스텝, 80/step 분해능, 1pulse 방식 구동
도 6은 본 발명 방사선의 방향과 위치정보 추출을 위한 2개의 CCD카메라센서의 영상정보처리 흐름도이고, 도 7은 본 발명에 따른 2개의 CCD카메라센서와 영상처리 기술을 활용한 방사선원 거리 추출방법도를 도시하고 있는데, 도시된 바와 같이 방사광이 신틸레이터를 통해 변환되어 CCD카메라센서로 탐지되는 가시광영상은 원격 PC로 전송된 후 다음과 같은 영상처리프로그램을 거쳐 필요한 정보만을 증대시킨다. 즉, 영상 취득 후 디지털로 변환한 다음 초기영상에서 CCD카메라센서에서의 열발생 잡음 및 주변 간섭 노이즈를 제거하여 방사광관련 영상정보만을 뽑아내고 이 정보만을 중첩함으로써 감도를 개선하게 된다. 이어서 영상의 전체 광량(Intensity)을 추출하고 팬틸트와 연동하여 최대 광량의 입사지점을 반복하여 검사하는 과정을 나타낸다.
보다 구체적인 본 발명의 흐름에 따른 탐지방법을 설명하면 다음과 같다.
A,B 두 대로 이루어진 CCD 카메라센서 중 CCD 카메라센서 A를 선택하는 제 1 단계와;
상기 제 1 단계에 따라 선택된 CCD 카메라센서로 영상을 측정하고 측정된 영상을 AD컨버터를 이용 디지털화 입력하는 제 2 단계와;
상기 제 2 단계에 따라 초기영상을 얻는 제 3단계와;
상기 제 3 단계 후 배경(잡음) 영상을 추출하는 제 4단계와;
상기 제 4단계 후 제 3단계의 초기 입력영상에서 배경영상을 제거(방사선 정보를 가진 영상만을 추출)하는 제 5단계와;
상기 제 2 단계에서 5단계까지의 단계를 반복하여 방사선 영상을 연속으로 추출하는 제 6단계와;
상기 제 6 단계에 따른 방사선 영상 프레임 정보를 합하는 제 7단계와;
상기 제 2 단계에서 제 6 단계까지의 작업을 펜틸트를 이용 일정각도로 증가시키면서 일정범위의 패닝(Panning) 방향 전체에 대해 각각의 광량 (QI) 계산하는 제 8단계와;
상기 제 8 단계 후 최대 QI을 추출하는 제 9단계와;
상기 제 9 단계 후 구한 QI이 측정하고자 하는 기준 광량(방사선 레벨)값보다 작으면 CCD 카메라센서를 일정각도로 틸트하여 상기 제 2단계에서 9단계를 반복하는 제 10단계와;
상기 제 9 단계 후 구한 QI이 측정하고자 하는 기준 광량(방사선 레벨)값보다 크면 A,B 두 대로 이루어진 CCD 카메라센서 중 CCD 카메라센서 B를 선택하고 상기 제 2단계에서 9단계를 반복하는 제 11단계와;
상기 제 11단계에서 카메라 B과정으로 9단계까지 도달하면 앞서 카메라센서 A의 최대 QI 추출 지점의 카메라 모듈의 엔코터로부터 카메라 방향정보(θA)를 구한 것과 카메라센서 B의 방향정보 엔코더 값으로부터 구한 카메라 방향정보(θB)를 구하는 제 12단계와;
상기 제 12 단계에 따른 정보를 가지고 방사선원의 거리(dS)를 계산하는 제 13단계와;
상기 제 13 단계에 따라 방사선원 거리를 표시하는 단계로 이루어진다.
상기 제 6단계의 방사선 영상을 연속으로 추출하는 단계는 초당 60 프레임 을 추출하는 단계이다.
상기 제 8단계는 -20도에서 +20도 범위로 스캔하고, 스캔시 측정단위 각도는 0.1도에서 1도 범위로 증가시켜 측정한다.
상기 최대 방사광 입사 방향 Q1을 계산하는 단계는 각각의 카메라로부터 최대 방사광 입사 방향 Q1이 결정되면, 다음의 관계식에 의해 방사선원과 CCD카메라 센서간 거리를 도출하게 된다.
Figure 112006024867164-PAT00001
(1)
여기서,
Figure 112006024867164-PAT00002
는 두 카메라의 간격,
Figure 112006024867164-PAT00003
는 CCD카메라센서 A의 최대 방사광 입력 상태 회전각,
Figure 112006024867164-PAT00004
는 CCD카메라센서 B의 최대 방사광 입력상태 회전각 ,
Figure 112006024867164-PAT00005
는 방사선원과 회전판에 장치된 CCD카메라센서로 이루어진 센서부간의 거리이다.
상기와 같이 본 발명은 두 대의 CCD카메라센서만을 방사선 탐지센서로 사용하여 방사선원의 3차원 위치를 찾음에 있어서 단일 회전판 상에 고정 설치된 좌우 CCD카메라센서에 최대로 입사되는 방사광의 방향으로부터 방사선원의 방향을 찾고, 각 CCD카메라 센서의 주사각 방향으로부터 상기 수식(1)에 의해 방사광까지의 거리정보를 추출함으로써 방사선원의 3차원 정보를 신속 정확하게 탐지하게 된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예이다.
(실시예 1)
2.3 실증시험
○ 개요
- 제작된 방사선원 탐지장치의 기능을 방사선장에서 실증하였다.
○ 시험구성 및 방법
- 개발된 '방사선원 탐지장치'을 원자력연구소 저준위 감마(60Co)조사시설 내 감마 방사선원으로부터 83cm의 거리(230rad/h)에 설치하고 외부의 제어 및 모니터링 PC와 연결 후 원격 PC로 탐지기의 제어, 카메라 방사광 신호획득, 영상신호처 리 및 최종 방사선원 3차원 위치 탐지과정을 실시하였다.
○ 시험 결과
- 측정된 변수
Figure 112006024867164-PAT00006
는 24cm,
Figure 112006024867164-PAT00007
는 10°,
Figure 112006024867164-PAT00008
는 8.55°,
Figure 112006024867164-PAT00009
는 81.225°로 나타남. 따라서 카메라로부터 방사선원의 거리
Figure 112006024867164-PAT00010
는 하기식
"
Figure 112006024867164-PAT00011
"에 의해 78.83cm로 측정되었다.
- 방사선원과 카메라 모듈간의 실제 거리 83cm에 비해 5.3%의 측정오차 발생하였다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
상기와 같은 본 발명은 고속 경량의 방사선 센싱 장치로서 고가, 고하중의 방사선 탐지센서를 대신하여 기존 로봇 시각장치로 사용되는 CCD 카메라를 활용하게 되면 로봇시스템에 대한 센서의 추가 부담을 경감시킬 수 있을 뿐만 아니라 경제적 절감효과를 가져올 수 있는 장점과,
또한 이동로봇의 원격모니터링 장치로 사용되는 입체영상장치에 추출한 방사 선원의 위치정보를 실영상과 함께 입체적으로 중첩 디스플레이하게 되면 3차원 방사선원 탐지 및 처리작업에서 효율성을 증대시킬 수 있다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

Claims (9)

  1. 2개의 CCD카메라센서가 서로 일정거리 이격 설치되어 3차원 방사선원을 측정하는 센서부와; 상기 2개의 CCD카메라센서를 고정지지하고 상하좌우 회전시키는 구동부와; 상기 센서부 및 구동부와 회로연결되어 구동부 제어에 의해 상하좌우 각도로부터 2개의 CCD카메라센서로 입력되는 최대방사광 입사방향 신호를 입력받아 분석하여 3차원 방사선원을 검출하는 방사선 측정장치(PC)로 구성된 것을 특징으로 하는 두 대의 CCD 카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치 탐지장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 CCD카메라센서는,
    방사광을 집속시키도록 내부에 광통로가 형성된 콜리메이터와;
    콜리메이터 후단에 설치되어 검은 막으로서 CCD로 입사되는 일반 가시광을 차폐시키는 암막과;
    상기 암막 후단에 설치되어 콜리메이터를 통과한 방사광을 가시광으로 변환시키는 신틸레이터와;
    상기 신틸레이터를 통과한 빛을 전기적인 신호로 바꿔주는 광센서 반도체인 CCD센서 및
    상기 CCD센서를 방사선으로부터 차폐시키는 외부를 감싸는 납 차폐케이스로 구성된 것을 특징으로 하는 두 대의 CCD 카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치 탐지장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    2개의 CCD카메라센서가 일정거리 이격되어 고정설치되는 단일 회전판과; 상기 회전판의 하부에 장치되어 회전판을 패닝(Pnning) 및 틸팅(Tilting)시키는 팬틸트로 구성된 것을 특징으로 하는 두 대의 CCD 카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치 탐지장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 방사선 측정장치는,
    상기 팬틸트 RS232인터페이스로 회로연결되어 2개의 CCD카메라센서 각도를 제어하는 팬틸트구동제어프로그램과, 상기 2개의 CCD카메라와 USB인터페이스로 회로연결되어 각 CCD카메라센서로부터 각각 입력되는 최대방사광 입사방향 신호를 분석하여 방사선의 방향과 위치정보를 추출하는 영상처리프로그램을 저장한 저장부를 구비하여 저장된 프로그램을 중앙처리장치(CPU)에서 실행시키는 원격 PC 및 이를 모니터링하는 디스플레이장치로 구성된 것을 특징으로 하는 두 대의 CCD 카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치 탐지장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 콜리메이터 내부에 형성된 광통로는 핀홀형 광통로로 형성된 것을 특징으로 하는 두 대의 CCD 카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치 탐지장치.
  6. 방사선원의 3차원 위치 탐지방법에 있어서,
    상기 1항 내지 5 항 중 어느 한 항에 따른 장치를 구비한 후 A,B 두 대로 이루어진 CCD 카메라센서 중 CCD 카메라센서 A를 선택하는 제 1 단계와;
    상기 제 1 단계에 따라 선택된 CCD 카메라센서로 영상을 측정하고 측정된 영상을 AD컨버터를 이용 디지털화 입력하는 제 2 단계와;
    상기 제 2 단계에 따라 초기영상을 얻는 제 3단계와;
    상기 제 3 단계 후 배경(잡음) 영상을 추출하는 제 4단계와;
    상기 제 4단계 후 제 3단계의 초기 입력영상에서 배경영상을 제거(방사선 정보를 가진 영상만을 추출)하는 제 5단계와;
    상기 제 2 단계에서 5단계까지의 단계를 반복하여 방사선 영상을 연속으로 추출하는 제 6단계와;
    상기 제 6 단계에 따른 방사선 영상 프레임 정보를 합하는 제 7단계와;
    상기 제 2 단계에서 제 6 단계까지의 작업을 펜틸트를 이용 일정각도로 증가시키면서 일정범위의 패닝(Panning) 방향 전체에 대해 각각의 광량(QI)을 계산하는 제 8단계와;
    상기 제 8 단계 후 최대 QI을 추출하는 제 9단계와;
    상기 제 9 단계 후 구한 QI이 측정하고자 하는 기준 광량(방사선 레벨)값보다 작으면 CCD 카메라센서를 일정각도로 틸트하여 상기 제 2단계에서 9단계를 반복하는 제 10단계와;
    상기 제 9 단계 후 구한 QI이 측정하고자 하는 기준 광량(방사선 레벨)값보다 크면 A,B 두 대로 이루어진 CCD 카메라센서 중 CCD 카메라센서 B를 선택하고 상기 제 2단계에서 9단계를 반복하는 제 11단계와;
    상기 제 11단계에서 카메라 B과정으로 9단계까지 도달하면 앞서 카메라센서 A의 최대 QI 추출 지점의 카메라 모듈의 엔코터로부터 카메라 방향정보(θA)를 구한 것과 카메라센서 B의 방향정보 엔코더 값으로부터 구한 카메라 방향정보(θB)를 구하는 제 12단계와;
    상기 제 12 단계에 따른 정보를 가지고 방사선원의 거리(dS)를 계산하는 제 13단계와;
    상기 제 13 단계에 따라 방사선원 거리를 표시하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 두 대의 CCD 카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치 탐지방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 13단계에서 최대 방사광 입사 방향 Q1을 계산하는 단계는 각각의 카메라센서로부터 최대 방사광 입사 방향 Q1이 결정되면, 다음의 관계식
    "
    Figure 112006024867164-PAT00012
    "에 의해 방사선원과 CCD카메라 센서간 거리를 도출하되,
    상기
    Figure 112006024867164-PAT00013
    는 두 카메라의 간격,
    Figure 112006024867164-PAT00014
    는 CCD카메라센서 A의 최대 방사광 입력상태 회전각,
    Figure 112006024867164-PAT00015
    는 CCD카메라센서 B의 최대 방사광 입력상태 회전각,
    Figure 112006024867164-PAT00016
    는 방사선원과 회전판에 장치된 CCD카메라센서로 이루어진 센서부간의 거리인 것을 특징으로 하는 두 대의 CCD 카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치 탐지방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 6단계의 방사선 영상을 연속으로 추출하는 단계는 초당 60 프레임 을 추출하는 단계인 것을 특징으로 하는 두 대의 CCD 카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치 탐지방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제 8단계는 -20도에서 +20도 범위로 스캔하고, 스캔시 측정단위 각도는 0.1도에서 1도 범위로 증가시켜 측정하는 것을 특징으로 하는 두 대의 CCD 카메라를 이용한 방사선원 3차원 위치 탐지방법.
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