KR20090078156A - Camera device photographing lateral view of container with optical mirror system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용기의 회전없이 용기의 측면 180°이상을 촬상하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for imaging more than 180 ° of the side surface of a container without rotating the container.
제품 생산 시 용기의 결함 및/또는 용기 내 함유물의 결함을 검사할 필요가 있다. 동체부(胴體部) 및 구부(口部)로 구성된 용기는 구부의 결함 검사가 특히 필요하다. 용기의 구부 즉 입구 부분은 캡이 안착되는 부분으로써 용기의 취급 또는 저장 도중 용기 내 내용물 또는 가스 등이 새거나 빠져 나가지 못하도록 캡에 의해 밀폐될 수 있도록 특정 형상을 가져야 하기 때문이다. 이와 같이, 용기 자체 또는 투명 용기의 경우 용기 내 함유물의 상태를 검사하기 위해 용기의 측면 촬상을 할 수 있다.In production, it is necessary to check for defects in the container and / or defects in the contents of the container. The container which consists of a trunk | drum and a mouth | mouth part requires the defect inspection of a mouth part especially. This is because the bent or inlet portion of the container is a portion on which the cap is seated and must have a specific shape so that the contents or gas in the container can be sealed by the cap to prevent leakage or escape during the handling or storage of the container. In this manner, in the case of the container itself or the transparent container, side imaging of the container can be performed to inspect the state of the contents in the container.
일반적으로 용기의 측면 촬상은 용기 자체가 회전하면서 용기 측면이 카메라를 통해 촬상되고 모니터링된다. 이 경우 용기의 회전을 위한 별도의 고가 기계장치가 필요하고, 기계장치의 크기로 인해 설치의 제한 요인이 된다.In general, the side imaging of the container is imaged and monitored through the camera while the container itself rotates. In this case, a separate expensive mechanism for the rotation of the container is required, and the size of the mechanism is a limiting factor of installation.
또는 여러 대의 카메라로 용기의 측면을 촬영하는 경우가 있으나, 카메라가 고가인 관계로 이 경우도 경제적 측면에서 문제가 있다.Alternatively, the side of the container may be photographed by several cameras, but since the camera is expensive, this case also has a problem in terms of economy.
본 발명의 목적은 연속 직진으로 움직이는 컨베이어 상에서 용기를 회전시키지 아니하면서 용기의 측면 180°이상을 촬상하는 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an apparatus for imaging more than 180 ° of the sides of a container without rotating the container on a conveyor moving in a continuous straight line.
본 발명은 용기의 회전없이 용기의 측면 180°이상을 촬상하는 장치로서, The present invention is an apparatus for imaging more than 180 ° side of the container without rotating the container,
용기의 측면 180°을 2n개(n은 자연수)로 분할하고, 각 분할된 원주 상의 중심점을 기준으로 좌우측 영역을 반사할 수 있는 위치에 1개씩 배치된 2n개의 제1 거울들; 2n first mirrors, each of which is divided into 2n sides (n is a natural number) of the container and disposed one at a position capable of reflecting left and right regions with respect to the center point on each divided circumference;
용기의 측면 180° 원주 상의 중심점을 기준으로 좌측에 배치된 제1거울들에서 반사된 이미지를 모두 투광하여 반사시킬 수 있는 위치에 배치된 1개의 좌측 제2 거울;One left second mirror disposed at a position capable of projecting and reflecting all the reflected images from the first mirrors disposed on the left side with respect to the center point on the side 180 ° circumference of the container;
용기의 측면 180° 원주 상의 중심점을 기준으로 우측에 배치된 제1거울들에서 반사된 이미지를 모두 투광하여 반사시킬 수 있는 위치에 배치된 1개의 우측 제2 거울; One right second mirror disposed at a position capable of projecting and reflecting all the reflected images from the first mirrors disposed on the right side with respect to the center point on the side 180 ° circumference of the container;
상기 좌측 제2 거울 및 우측 제2 거울에서 반사된 이미지를 모두 투광할 수 있게 배치된 제3거울; 및A third mirror disposed to transmit light reflected from both the left second mirror and the right second mirror; And
제3거울에 투광된 이미지를 촬상할 수 있는 카메라를 구비하는 것이 특징인 용기 측면 촬상 장치를 제공한다.Provided is a container side image pickup device, characterized by comprising a camera capable of picking up an image projected on a third mirror.
장치의 경제성을 고려할 때, 상기 n=2인 것이 바람직하다. 즉 본 발명의 용 기 측면 촬상 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 4개의 제1거울(1, 2, 3, 4), 2개의 제2거울(5, 6), 1개의 제3거울(7)을 구비하는 것이 바람직하다.In consideration of the economics of the device, it is preferable that n = 2. That is, the container side imaging device of the present invention, as shown in Figure 1, four first mirrors (1, 2, 3, 4), two second mirrors (5, 6), one third mirror ( It is preferable to have 7).
본 발명에 따른 용기 측면 촬상 장치를 사용하여 용기를 검사하면 연속적으로 움직이는 컨베이어 상에서 제품의 회전없이 용기 측면 검사가 가능하다.Inspection of the container using the container side imaging device according to the invention enables container side inspection without rotation of the product on a continuously moving conveyor.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 용기 측면 촬상 장치로 검사할 수 있는 용기의 비제한적인 예로는 유리병, PET병, CAN, CAP 등이 있으며, 상기 용기는 중공몸체일 수 있으며, 공병과 같이 투명한 중공몸체일 수도 있다. Non-limiting examples of the container that can be inspected by the container side image pickup device according to the present invention is a glass bottle, PET bottle, CAN, CAP, etc., the container may be a hollow body, may be a transparent hollow body such as empty bottles have.
본 발명은 제1거울, 제2거울 및 제3거울과 같은 3종류의 거울을 사용하여 하나의 카메라로 용기의 회전없이 용기의 180° 측면을 촬상하는 것이 특징이다.The present invention is characterized by imaging the 180 ° side of the container without rotating the container with one camera using three types of mirrors such as the first mirror, the second mirror and the third mirror.
구체적으로, 본 발명에 따른 용기 측면 촬상 장치는 용기 측면을 분할하고 각 분할된 용기 영역을 반사할 수 있는 복수개의 제1 거울들; 용기의 측면 180° 원주 상의 중심점을 기준으로 크게 좌측 및 우측으로 구별된 상기 제1거울들에서 반사된 이미지를 투광하여 반사시킬 수 있는 좌측 제2 거울 및 우측 제2 거울; 상기 좌측 제2 거울 및 우측 제2거울에서 반사된 이미지를 모두 투광할 수 있는 제3거울; 및 제3거울에 투광된 이미지를 촬상할 수 있는 카메라를 구비한다. Specifically, the container side imaging apparatus according to the present invention comprises: a plurality of first mirrors capable of dividing the container side and reflecting each divided container region; A left second mirror and a right second mirror capable of projecting and reflecting an image reflected in the first mirrors largely distinguished left and right relative to a center point on a side 180 ° circumference of the container; A third mirror capable of transmitting both the image reflected from the left second mirror and the right second mirror; And a camera capable of capturing the image projected onto the third mirror.
본 발명에서 제1거울들(1, 2, 3, 4)은, 용기의 측면 180°를 2n개(n은 자연 수)로 분할하고, 각 분할된 원주 상의 중심점(a, b, c, d)을 기준으로 좌우측 영역을 반사할 수 있는 위치에 1개씩 배치된다. 이때, 상기 분할은 균등분할인 것이 바람직하다.In the present invention, the
통상 제1거울에 의해 약 50°정도의 용기 영역이 반사된다. 따라서, 용기의 측면 180°를 촬상하는 용기 측면 촬상 장치는 제1거울이 최소 4개 이상인 것이 바람직하다.Typically, about 50 ° of the container region is reflected by the first mirror. Therefore, it is preferable that the 1st mirror has a minimum of 4 or more container side image pick-up apparatuses which image 180 degrees of side surfaces of a container.
한편, 상기 제1거울들은 용기의 측면 180° 원주 상의 중심점을 기준으로 좌측에 배치된 제1거울들(1, 3)과 우측에 배치된 제1거울들(2, 4)로 나뉘고, 좌측에 배치된 제1거울들(1, 3)에서 반사된 이미지를 모두 투광하여 반사시킬 수 있는 위치에 1개의 좌측 제2 거울(5)을 배치한다. 마찬가지로, 우측에 배치된 제1거울들(2, 4)에서 반사된 이미지를 모두 투광하여 반사시킬 수 있는 위치에 1개의 우측 제2 거울(6)을 배치한다. Meanwhile, the first mirrors are divided into
이때, 제1거울들 및 제2거울들은 용기와 같이 지면에 수직배치된 것이 바람직하다. 지면에 수직으로 배치되었을 때, 반사과정에서의 왜곡이 최소화되기 때문이다.At this time, it is preferable that the first mirrors and the second mirrors are vertically disposed on the ground as a container. This is because the distortion in the reflection process is minimized when placed perpendicular to the ground.
한편, 상기 좌측 제2 거울(5) 및 우측 제2 거울(6)에서 반사된 이미지를 모두 투광할 수 있는 위치에 하나의 제3거울(7)을 배치한다. 그러면, 용기의 측면 180°을 분할하여 각 분할된 영역을 투영하는 제1 거울들에 투영된 이미지들이 모두 제3거울에 투영된다. 상기 제3거울에 투영된 이미지들을 카메라를 통해 촬상할 수 있다. Meanwhile, one
상기 제3거울은 1개의 카메라로 촬상하고자 하는 180°용기 측면의 중간 지점, 즉 90°위치에 배치하는 것이 바람직하다. 좌우 대칭의 거울 배치, 용기와 카메라 간의 거리 등의 조건을 동일하게 하기 위해서이다.Preferably, the third mirror is disposed at an intermediate point of the side of the 180 ° container to be picked up by one camera, that is, at a 90 ° position. In order to make the conditions, such as a mirror arrangement of symmetry, the distance between a container and a camera, the same.
이때, 제3거울은 지면에 대해 바람직하게는 비스듬하게, 더욱 바람직하게는 45°각도로 배치되는 것이 바람직하다. 제1거울의 이미지가 제3거울을 통해 카메라로 반사될 때, 지면에 수직한 방향으로 반사되도록 하기 위해서이다.At this time, the third mirror is preferably arranged obliquely with respect to the ground, more preferably at an angle of 45 °. When the image of the first mirror is reflected to the camera through the third mirror, it is to be reflected in the direction perpendicular to the ground.
카메라는 제3거울의 상단에 설치하여 제3거울에 투광된 이미지를 촬상한다.The camera is installed on the upper end of the third mirror to capture an image projected on the third mirror.
제1거울들에 투영된 용기 측면 분할 이미지들(분할면들)은 모두 하나의 제3거울 상에 투영되고, 이로 인해 하나의 카메라로 상기 제3거울에 투영된 이미지를 촬상할 수 있다. 이때, 카메라는 제1거울들의 용기 측면 분할 이미지들(분할면들)이 모두 동시에 투영된 제3거울 상의 이미지를 촬상할 수 있다. 다른 변형예로, on-off 가능한 거울(예, 전기변색 거울)로 제1거울들을 사용하여, 일정한 시간 간격으로 작동하는 제1거울들에 투영된 이미지들이 하나 또는 2 이상씩 제2거울 및 제3거울에 투영되어 시간 간격을 두고 하나의 카메라를 통해 촬상될 수 있다.The container side divided images (divided surfaces) projected on the first mirrors are all projected on one third mirror, so that one camera can capture the image projected on the third mirror. In this case, the camera may capture an image on the third mirror in which the container side divided images (divided surfaces) of the first mirrors are simultaneously projected. In another variant, using the first mirrors as on-off mirrors (e.g. electrochromic mirrors), one or two or more images projected onto the first mirrors operating at regular time intervals are used. It can be projected onto three mirrors and captured by one camera at timed intervals.
한편, 각 제1거울을 통해 반사되고 제2거울에 형성된 이미지는 용기의 각 분할면의 좌우가 서로 바뀌고, 또 용기의 분할면의 순서의 좌우가 서로 바뀔 수 있다(도 2 참조). 따라서, 동시에 또는 일정한 시간 간격으로 카메라에 촬상된 이미지는 분할면의 순서 및/또는 각 분할면 내 용기 이미지의 좌우를 원래 용기의 좌우 배치로 편집할 수 있다.On the other hand, the image reflected through each of the first mirror and formed in the second mirror, the left and right of each divided surface of the container can be reversed, and the left and right of the order of the divided surface of the container can be reversed (see Fig. 2). Therefore, images captured by the camera at the same time or at regular time intervals can be edited in the order of the divided surfaces and / or the left and right of the container image in each divided surface in the left and right arrangement of the original container.
하기에서는 본 발명의 일구체예에 따른 n=2인 장치, 즉 4개의 제1거울(1, 2, 3, 4), 2개의 제2거울(5, 6), 1개의 제3거울(7)을 구비한 용기 측면 촬상 장치(도 1)를 사용하고 상기 용기 측면 촬상 장치를 통해 수득된 분할면 카메라 사진(도 2)을 참조하여, 본 발명을 구체적으로 설명한다.In the following, n = 2 according to one embodiment of the present invention, that is, four first mirrors (1, 2, 3, 4), two second mirrors (5, 6), one third mirror (7) The present invention will be described in detail with reference to the dividing plane camera photograph (FIG. 2) obtained by using the container side imaging device (FIG. 1) provided with the above, and obtained through the container side imaging device.
도 1은 거울 및 카메라와 같은 광학계를 사용한 용기 측면 촬상 장치를 위에서 바라본 평면 개념도이다.1 is a plan view from above of a container side imaging device using an optical system such as a mirror and a camera.
도 1에 도시된 용기 측면 촬상 장치를 통해 측면 촬상하고자 하는 용기는 동체부와 구부를 구비한 공병 시료이다. The container to be imaged sideways through the container side image pickup device shown in FIG. 1 is an empty bottle sample having a body portion and a bent portion.
제1거울에 해당하는 거울 #1, #3과 거울 #2, #4는 각각 약 50°각도의 공병 시료 영역을 반사하여 제2거울에 해당하는 거울 #5, #6에 투광하고, 거울 #5, #6은 이를 다시 제3거울에 해당하는 거울 #7에 투광하여 최종적으로 거울 #7에 공병시료의 180°이상의 영역을 반사한다.The mirrors # 1, # 3 corresponding to the first mirror and the
거울 #1, #2, #3, #4, #5, #6은 바닥이 되는 기준면과 수직을 이루며 거울 #7은 약 45°를 이루어 설치된다.Mirrors # 1, # 2, # 3, # 4, # 5, and # 6 are perpendicular to the ground reference plane and
도 2는 거울 #7의 상단에 카메라를 설치하여 PET 공병 시료를 촬상한 이미지이다. 도 2에 도시된 바와 같이 총 4개의 분할면이 촬상되며 각각의 분할면은 시료의 약 50° 영역을 포함하고 있다.FIG. 2 is an image of a PET empty sample taken by installing a camera on the top of
도 2의 분할면 #1은 도 1의 거울 #3이 거울 #5를 거쳐 거울 #7에 반사한 영역이다.Dividing surface # 1 of FIG. 2 is an area where
도 2의 분할면 #2는 도 1의 거울 #1이 거울 #5를 거쳐 거울 #7에 반사한 영역이다.
도 2의 분할면 #3은 도 1의 거울 #2이 거울 #6를 거쳐 거울 #7에 반사한 영역이다.
도 2의 분할면 #4은 도 1의 거울 #4가 거울 #6를 거쳐 거울 #7에 반사한 영역이다.
도 2의 분할면 #1, #2는 시료의 약 5°영역이 서로 중복되어 skip하는 영역없이 공병 시료의 좌측을 디스플레이(display)한다.Dividing surfaces # 1 and # 2 of FIG. 2 display the left side of an empty bottle sample without a region in which approximately 5 ° regions of the sample overlap each other and skip.
도 2의 분할면 #3, #4는 시료의 약 5°영역이 서로 중복되어 skip하는 영역없이 공병 시료의 우측을 디스플레이(display)한다.Dividing
이와 같이, 본 발명에 따른 용기 측면 촬상 장치를 이용하여 용기를 검사하면, 제품의 회전없이 컨베이어(conveyor) 상에서 용기의 180°이상의 측면 검사가 가능하다.As such, when the container is inspected using the container side imaging device according to the present invention, side inspection of 180 ° or more of the container is possible on the conveyor without rotation of the product.
용기의 재질이 투명한 경우 본 발명에 따른 용기 측면 촬상 장치 1세트를 사용하여 용기의 360°영역을 모두 검사할 수 있다. 용기의 재질이 투명하면 빛이 투과하여 용기의 후면까지 촬상되므로 180°영역만 포함하면, 전체 360°영역의 검사가 가능하다.If the material of the container is transparent, it is possible to inspect all 360 ° regions of the container using one set of container side image pickup apparatus according to the present invention. If the material of the container is transparent, light passes through and is captured to the rear of the container. Therefore, if only the 180 ° area is included, the entire 360 ° area can be inspected.
용기에 탁도가 있거나 용기가 불투명한 경우에는 본 발명에 따른 용기 측면 촬상 장치 2세트로 각각 180°영역씩 총 360°영역의 검사가 가능하다. 이때, 상기 용기 측면 촬상 장치 2세트는 대칭적으로 사용하는 것이 바람직하다. When the container has turbidity or the container is opaque, two sets of container side image pickup apparatuses according to the present invention are capable of inspecting a total of 360 ° areas, each 180 ° area. At this time, it is preferable to use two sets of said container side image pickup apparatus symmetrically.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as described above, it is a deviation from the scope of the technical idea It will be understood by those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the invention without departing from the scope of the invention. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일구체예에 따른 용기 측면 촬상 장치를 위에서 바라본 평면 개념도이다.1 is a plan view from above of a container side image pickup device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 용기 측면 촬상 장치를 사용하여 용기의 측면을 촬상한 분할면의 이미지 사진이다.FIG. 2 is an image photograph of a divided surface of the side surface of the container using the container side image pickup device shown in FIG. 1.
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