KR20100040145A - Laser vision module and noncontact measuring apparatus by using the laser vision module - Google Patents

Laser vision module and noncontact measuring apparatus by using the laser vision module Download PDF

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KR20100040145A KR1020080099239A KR20080099239A KR20100040145A KR 20100040145 A KR20100040145 A KR 20100040145A KR 1020080099239 A KR1020080099239 A KR 1020080099239A KR 20080099239 A KR20080099239 A KR 20080099239A KR 20100040145 A KR20100040145 A KR 20100040145A
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Abstract

PURPOSE: A laser vision module and a noncontact measurement apparatus using the same are provided to minimize the manufacturing cost of the noncontact measurement apparatus by forming a pair of cameras on the fixing unit of the laser vision module. CONSTITUTION: A laser vision module(100) includes laser source(110), a pair of cameras(120, 130) and a fixing unit(140). The laser source radiates cross shape laser beam to an object. The cameras take the radiated image of the cross shape laser beam. The laser source and the cameras are integrated on the fixing unit. The laser source is rotatable based on the cross point of the cross shape laser beam.

Description

레이저 비전 모듈과 이를 이용한 비접촉 계측 장치{LASER VISION MODULE AND NONCONTACT MEASURING APPARATUS BY USING THE LASER VISION MODULE}LASER VISION MODULE AND NONCONTACT MEASURING APPARATUS BY USING THE LASER VISION MODULE}

본 발명은 레이저 비전 모듈과 이를 이용한 비접촉 계측 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피 계측부재에 대해 비접촉 방식으로 형상을 계측하는 장치와 이를 위한 레이저 비전 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a laser vision module and a non-contact measuring device using the same, and more particularly, to a device for measuring a shape in a non-contact manner with respect to the member to be measured and a laser vision module for the same.

통상적으로, 선박의 외부 패널은 추진저항을 감소시켜 수중을 효율적으로 항해하도록 하기 위해 복잡한 비전개성 곡면을 가지는 약 10mm 내지 30mm 두께의 곡판부재로 구성되며, 이러한 곡면의 외부 패널을 형성하기 위해서는 일반적으로 선형 가열이라고 하는 가공법을 통해 가스 버너 등을 이용하여 강판의 표면을 국부적으로 가열해서 발생되는 소성변형으로 인한 강판의 면외각변형 또는 면내수축변형을 통해 소망하는 형상으로 가공하고 있다.Typically, an outer panel of a ship is composed of a curved sheet member of about 10 mm to 30 mm in thickness with a complex non-developing curved surface to reduce propulsion resistance so that the ship can navigate efficiently under water. Through a process called linear heating, the steel sheet is processed into a desired shape through out-of-plane deformation or in-plane shrinkage deformation due to plastic deformation generated by locally heating the surface of the steel sheet using a gas burner or the like.

또한, 위와 같이 가공된 선박의 곡판부재 등과 같은 공작물에 대해서는 원하는 형태로 정확한 가공이 되었는지 여부에 대한 계측이 필요한데, 이러한 선박용 곡판부재의 계측 및 제작에는 줄자, 수공구, 나무재질의 상형곡형 등을 이용한 사 람에 의한 계측이 수행되었다.In addition, for the workpiece such as the curved member of the vessel processed as described above, it is necessary to measure whether or not the precise processing in the desired form, the measurement and production of the curved member of the vessel using a tape measure, a hand tool, a hieroglyphic shape of the wood material, etc. Measurement by person was performed.

이러한 곡판부재의 계측은 가공 완료 평가, 가열선 생성 및 가공이 완료된 후에 절단선 마킹 작업에 이용된다.Measurement of such curved member is used for cutting line marking operation after completion of work evaluation, heating line generation and processing.

그런데, 사람에 의해 수작업으로 수행되는 계측 기술에 의하면 대형 곡판부재의 계측을 수작업에 의존함에 따라 계측 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 계측 데이터의 정확도가 떨어지는 등 많은 문제점이 있었다. 특히, 선박의 선수미 부분에 사용되는 곡판부재는 그 형상이 더욱 다양하여 부위별로 사전 제작된 나무 재질의 상형곡형을 이용하여 가공 및 계측하는데, 상형곡형의 재질이 대부분 나무로 제작되며 원하는 곡면 형상 부재로의 정확한 가공을 위해 하나의 곡판부재가 완성될 때까지 다수 번 반복적으로 사용됨에 따라, 주변 온도와 작업자의 관리 소홀 등과 같은 여러 가지 주변 요인에 의하여 소성변형이 일어나게 되어 형상 오차가 유발되는 등, 정확한 가공 및 계측에 어려운 문제점이 있었다.By the way, according to the measurement technique performed manually by a person, the measurement of the large curved sheet member depends on the manual operation, which takes a lot of measurement time and has many problems such as a decrease in the accuracy of the measurement data. In particular, the curved plate member used in the fore and aft portion of the vessel is more diverse in shape and processed and measured using a pre-curved wood material of the pre-made wood material for each part, most of the material of the hieroglyphic shape is made of wood and the desired curved shape As a curved member is repeatedly used many times for the accurate machining of the member, plastic deformation occurs due to various peripheral factors such as ambient temperature and operator's neglect. There was a difficult problem in accurate machining and measurement.

한편, 이러한 수작업 계측 기술의 문제점을 해결하기 위해 피 계측부재에 대해 비접촉 방식으로 형상을 계측하는 비접촉 계측 장치가 제안되었다.On the other hand, in order to solve the problem of the manual measurement technique, a non-contact measuring apparatus for measuring the shape of the member to be measured in a non-contact manner has been proposed.

이러한 비접촉 계측 장치는 레이저 비전 시스템(laser vision system)으로 불려지기도 하며, 라인형의 레이저빔을 피 계측부재에게 조사하는 단일의 레이저 발생기, 피 계측부재에 조사되어 나타나는 레이저빔 영상을 촬영하는 단일의 카메라 등을 포함하며, 레이저 발생기와 카메라는 단일의 고정체에 일체로 설치하여 모듈화 되어 있다. 이렇게 모듈화된 레이저 발생기와 카메라 및 고정체를 레이저 비전 모듈(laser vision module)이라 칭한다.Such a non-contact measuring device may be referred to as a laser vision system, and includes a single laser generator for irradiating a line-type laser beam to a member to be measured, and a single laser to shoot a laser beam image that is irradiated to the member to be measured. It includes a camera and the like, the laser generator and the camera is modularized by integrally installed in a single fixture. The modular laser generator, camera and fixture are referred to as a laser vision module.

도 1은 종래 기술에 따른 비접촉 계측 장치를 이용하여 곡판부재의 형상을 계측하는 상황을 나타내고 있다.1 shows a situation in which the shape of a curved sheet member is measured using a non-contact measuring apparatus according to the prior art.

피 계측부재인 사각형 또는 이와 유사한 형태의 곡판부재(10)의 형상을 계측할 때에 곡판부재(10)의 가장자리(edge)면을 계측하기 위해서는 먼저 곡판부재(10)의 일측 방향으로 레이저 발생기(20)에 의한 라인형의 레이저빔(21)을 조사한 상태에서 카메라(도시 생략됨)를 이용하여 곡판부재(10)에 조사된 레이저빔 영상을 촬영하며, 레이저 발생기(20)를 기계적으로 회전(도 1에서는 화살표로 표시함)시켜서 곡판부재(10)의 타측 방향으로 레이저 발생기(20)에 의한 라인형의 레이저빔(21)을 조사한 상태에서 카메라(도시 생략됨)를 이용하여 곡판부재(10)에 조사된 레이저빔 영상을 촬영한다. 여기서 레이저 발생기(20)를 회전시킨다 함은 레이저 발생기(20)와 카메라가 모듈화된 레이저 비전 모듈을 기계적으로 회전시키는 것을 의미한다.In order to measure the edge surface of the curved sheet member 10 when measuring the shape of the curved member 10 having a rectangular or similar shape as the measurement member, first, the laser generator 20 is directed to one side of the curved sheet member 10. The laser beam image irradiated to the curved plate member 10 by using a camera (not shown) in the state of irradiating the line-shaped laser beam 21 by the (), and mechanically rotate the laser generator 20 (Fig. 1 is indicated by an arrow) and the curved sheet member 10 using a camera (not shown) while the line-shaped laser beam 21 is irradiated by the laser generator 20 in the other direction of the curved sheet member 10. The laser beam image irradiated to the image is taken. Here, rotating the laser generator 20 means that the laser generator 20 and the camera mechanically rotate the modular laser vision module.

이와 같이 카메라를 통해 획득한 영상으로부터 소정의 계측점 데이터들을 추출하며, 계측점 데이터들은 모델링(modeling)을 통해 곡면으로 표현되어 곡판부재(10)의 3차원 형상 계측 데이터의 생성 시에 레이저 비전 모듈의 회전 정보와 함께 사용된다.In this way, the predetermined measurement point data are extracted from the image acquired by the camera, and the measurement point data are represented by a curved surface through modeling to rotate the laser vision module when generating three-dimensional shape measurement data of the curved plate member 10. Used with information.

전술한 바와 같이 종래 기술에 따른 비접촉 계측 장치에 의하면 피 계측부재의 가장자리면 계측을 위해서는 레이저 비전 모듈의 회전이 필요하며, 3차원 형상 계측 데이터의 생성 시에 레이저 비전 모듈의 회전 정보를 사용하여야 한다.As described above, according to the non-contact measuring apparatus according to the prior art, the rotation of the laser vision module is required to measure the edge of the member to be measured, and the rotation information of the laser vision module should be used when generating the 3D shape measurement data. .

그런데, 레이저 비전 모듈의 회전은 전적으로 기계적인 방식에 의해 이루어지며, 정밀한 회전 제어를 수행하더라도 기계적인 특성으로 인하여 회전 정보의 불확실성이 존재한다.However, the rotation of the laser vision module is entirely performed by a mechanical method, and there is an uncertainty of the rotation information due to the mechanical characteristics even when precise rotation control is performed.

이처럼 레이저 비전 모듈에 대한 회전 정보의 불확실성은 3차원 형상 계측 데이터의 생성 시에 왜곡의 발생을 초래하는 문제점이 있다.As such, the uncertainty of the rotation information for the laser vision module has a problem of causing distortion in generating three-dimensional shape measurement data.

한편, 다른 예로서 한 쌍의 레이저 비전 모듈을 이용하여 피 계측부재의 일측과 타측의 영상을 별개의 레이저 비전 모듈을 통해 획득하는 방안을 고려할 수 있으나 그 만큼 비접촉 계측 장치의 제작 원가(cost)가 증가되기에 바람직한 해결 방안이 아니다.As another example, a method of acquiring images of one side and the other side of a member to be measured through a separate laser vision module using a pair of laser vision modules may be considered. Not a desirable solution to increase.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, 십자형 레이저빔을 피 계측부재에 조사하는 레이저 발생기와 피 계측부재에 조사된 십자형 레이저빔에 의한 레이저빔 영상을 촬영하는 한 쌍의 카메라를 단일의 고정체에 일체로 설치하여 피 계측부재의 계측을 위해 레이저 비전 모듈의 회전이 필요하지 않도록 한다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, a pair of cameras for photographing the laser beam image by the laser generator for irradiating the cross-beam laser beam to the measurement member and the cross-beam laser beam irradiated to the measurement member It is installed integrally in a single fixture so that the rotation of the laser vision module is not necessary for the measurement of the member to be measured.

본 발명은 피 계측부재의 계측을 위해 회전이 필요하지 않은 레이저 비전 모 듈에 의해 획득된 영상 데이터에 대해 수직 영상 성분을 제거하는 필터링을 거쳐 필터링 처리된 영상 데이터로부터 계측점 데이터들을 추출한 후에 계측점 데이터들의 모델링을 통해 곡면으로 표현하여 3차원 형상 계측 데이터를 생성한다.The present invention extracts the measurement point data from the filtered image data after filtering to remove vertical image components of the image data obtained by the laser vision module that does not require rotation for measurement of the measurement member. 3D shape measurement data is generated by expressing the surface through modeling.

본 발명의 일 관점으로서 레이저 비전 모듈은, 십자형 레이저빔을 피 계측부재에 조사하는 레이저 발생기와, 상기 피 계측부재에 조사된 상기 십자형 레이저빔에 의한 레이저빔 영상을 촬영하는 한 쌍의 카메라와, 상기 레이저 발생기와 상기 한 쌍의 카메라가 일체로 설치된 단일의 고정체를 포함한다.In one aspect of the present invention, a laser vision module includes a laser generator for irradiating a cross-beam laser beam to a member to be measured, a pair of cameras for photographing a laser beam image by the cross-beam laser beam irradiated to the member to be measured, The laser generator and the pair of cameras include a single fixture installed integrally.

본 발명의 다른 관점으로서 비접촉 계측 장치는, 십자형 레이저빔을 피 계측부재에 조사하는 레이저 발생기, 상기 피 계측부재에 조사된 상기 십자형 레이저빔에 의한 레이저빔 영상을 촬영하는 한 쌍의 카메라, 상기 레이저 발생기와 상기 한 쌍의 카메라가 일체로 설치된 단일의 고정체를 포함하는 레이저 비전 모듈과, 상기 한 쌍의 카메라에 의해 획득된 영상 데이터에 대해 필터링을 수행하여 수직 영상 성분을 제거하는 영상 필터링부와, 상기 영상 필터링부를 거쳐 필터링 처리된 영상 데이터로부터 계측점 데이터들을 추출한 후에 계측점 데이터들의 모델링을 통해 곡면으로 표현하여 3차원 형상 계측 데이터를 생성하는 계측 데이터 생성부와, 상기 레이저 발생기, 상기 한 쌍의 카메라, 상기 영상 필터링부 및 상기 계측 데이터 생성부의 동작을 관장하는 제어부를 포함한다.As another aspect of the present invention, a non-contact measuring device includes a laser generator for irradiating a cross-beam laser beam to a measurement member, a pair of cameras for photographing a laser beam image by the cross-beam laser beam irradiated to the measurement object, and the laser. A laser vision module including a single fixed body in which a generator and the pair of cameras are integrally installed, an image filtering unit for performing filtering on image data obtained by the pair of cameras, and removing vertical image components; A measurement data generator for extracting measurement point data from the filtered image data through the image filtering unit and generating three-dimensional shape measurement data by expressing the curved surface through modeling of the measurement point data, the laser generator and the pair of cameras The operation of the image filtering unit and the measurement data generation unit And a control section that.

전술한 본 발명의 제 1 관점 및 제 2 관점에서, 상기 레이저 비전 모듈은, 상기 한 쌍의 카메라 중에서 어느 하나의 카메라의 중심을 상기 레이저 발생기의 중심에 연결하는 제 1 가상선과 다른 하나의 카메라의 중심을 상기 레이저 발생기의 중심에 연결하는 제 2 가상선이 상호 직교한다.In the above-described first and second aspects of the present invention, the laser vision module may include a first virtual line that connects the center of one of the pair of cameras to the center of the laser generator, and that of the other camera. The second virtual lines connecting the center to the center of the laser generator are perpendicular to each other.

상기 레이저 발생기는, 상기 고정체에 일체로 결합된 케이스의 내부에 상기 십자형 레이저빔의 교차축을 중심으로 회전 가능하게 설치된다.The laser generator is rotatably installed about an intersecting axis of the cross laser beam inside the case integrally coupled to the fixture.

본 발명은 십자형 레이저빔을 피 계측부재에 조사하는 레이저 발생기와 피 계측부재에 조사된 십자형 레이저빔에 의한 레이저빔 영상을 촬영하는 한 쌍의 카메라를 단일의 고정체에 일체로 설치하여 피 계측부재의 계측을 위해 회전이 필요하지 않도록 함으로써, 비접촉 계측 장치의 제작 원가의 상승을 최소화하면서 3차원 형상 계측 데이터의 생성 시에 왜곡이 발생하지 않는 효과가 있다.According to the present invention, a laser generator for irradiating a cross-beam laser beam to a measurement target member and a pair of cameras for photographing a laser beam image by the cross-beam laser beam irradiated to the measurement target member are integrally installed in a single fixed body. By eliminating the need for rotation for the measurement of C, there is an effect that distortion does not occur during generation of three-dimensional shape measurement data while minimizing an increase in manufacturing cost of the non-contact measurement device.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명에 따른 비접촉 계측 장치에 의한 레이저 비전 모듈의 사시도이다.2 is a perspective view of a laser vision module by a non-contact measuring device according to the present invention.

도 2에 나타낸 바와 같이 본 발명을 위한 레이저 비전 모듈(100)은, 십자형 레이저빔(111)을 피 계측부재에 조사하는 레이저 발생기(110)와, 피 계측부재에 조사된 십자형 레이저빔(111)에 의한 레이저빔 영상(121, 131)을 촬영하는 한 쌍의 카메라(120, 130)와, 레이저 발생기(110)와 한 쌍의 카메라(120, 130)가 일체로 설치된 단일의 고정체(140)를 포함한다. 레이저 발생기(110)는 고정체(140)에 일체로 결합된 케이스(150)의 내부에 십자형 레이저빔(111)의 교차축을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 한 쌍의 카메라(120, 130)는 카메라1(120)의 중심을 레이저 발생기(110)의 중심에 연결하는 제 1 가상선과 카메라2(1300의 중심을 레이저 발생기(110)의 중심에 연결하는 제 2 가상선이 상호 직교하도록 고정체(140)에 설치된다.As shown in FIG. 2, the laser vision module 100 for the present invention includes a laser generator 110 for irradiating the cross-shaped laser beam 111 to the measurement target member, and a crosshair laser beam 111 irradiated to the measurement target member. A single fixed body 140 in which a pair of cameras 120 and 130 photographing the laser beam images 121 and 131 and a laser generator 110 and a pair of cameras 120 and 130 are integrally installed. It includes. The laser generator 110 is rotatably installed around the intersecting axis of the cross-shaped laser beam 111 inside the case 150 integrally coupled to the fixture 140. The pair of cameras 120 and 130 may include a first virtual line connecting the center of the camera 1 120 to the center of the laser generator 110 and a second connecting line of the camera 2 1300 to the center of the laser generator 110. The two virtual lines are installed in the fixed body 140 to be perpendicular to each other.

이와 같은 레이저 비전 모듈(100)에 의하면 도 3과 같이 피 측정부재인 곡판부재(10)에는 레이저 발생기(110)에 의해 십자형 레이저빔(111)이 조사된다. 여기서 레이저 발생기(110)로부터 조사된 십자형 레이저빔(111)을 수직 라인빔과 수평 라인빔으로 분리하여 칭할 때에 한 쌍의 카메라(120, 130) 중에서 어느 한 카메라는 수직 라인빔에 의한 레이저빔 영상을 획득하기 위한 수단이며, 다른 한 카메라는 수평 라인빔에 의한 레이저빔 영상을 획득하기 위한 수단이다. 아울러 이를 위해서는 수직 라인빔 성분과 수평 라인빔 성분 중에서 어느 한 성분을 선택적으로 필터링하여야 한다.According to the laser vision module 100 as described above, the cross-shaped laser beam 111 is irradiated to the curved member 10 as the member to be measured as shown in FIG. 3 by the laser generator 110. Here, when the cross-shaped laser beam 111 irradiated from the laser generator 110 is referred to as a vertical line beam and a horizontal line beam, any one of the pair of cameras 120 and 130 is a laser beam image by the vertical line beam. Means for acquiring a laser beam, and another camera is means for acquiring a laser beam image by a horizontal line beam. In addition, this requires selective filtering of any one of a vertical line beam component and a horizontal line beam component.

이러한 필터링을 위해서는 카메라(120, 130)에 의한 영상 획득 경로 상에 필터링 수단을 구비하거나 카메라(120, 130)에 의해 획득된 영상 데이터를 필터링 처 리하여야 한다. 본 발명에서는 후자의 영상 데이터 필터링 처리 방식을 채용하며, 한 쌍의 카메라(120, 130) 중에서 어느 한 카메라에 십자형 레이저빔(111)의 수직 라인빔이 수직 영상 성분으로 획득되고 수평 라인빔이 수평 영상 성분으로 획득되면 다른 한 카메라에는 십자형 레이저빔(111)의 수직 라인빔이 수평 영상 성분으로 획득되고 수평 라인빔이 수직 영상 성분으로 획득된다.For such filtering, filtering means must be provided on the image acquisition paths of the cameras 120 and 130 or the image data acquired by the cameras 120 and 130 should be filtered. In the present invention, the latter image data filtering processing method is employed, and a vertical line beam of the cross-shaped laser beam 111 is obtained as a vertical image component in any one of the pair of cameras 120 and 130 and the horizontal line beam is horizontal. Once acquired as an image component, the other camera obtains a vertical line beam of the crosshair laser beam 111 as a horizontal image component and a horizontal line beam as a vertical image component.

따라서 한 쌍의 카메라(120, 130)에 의해 획득된 영상 데이터를 필터링 처리할 때에 한 쌍의 카메라(120, 130)를 기준으로 보면 공통적으로 수직 영상 성분을 필터링하여 제거하면 곡판부재(10)의 3차원 형상 계측 데이터를 생성할 수 있다. 이러한 필터링 과정에 대해서는 도 4를 참조하여 다시 설명하기로 한다.Therefore, when filtering the image data acquired by the pair of cameras 120 and 130, the vertical image component is commonly filtered and removed based on the pair of cameras 120 and 130. Three-dimensional shape measurement data can be generated. This filtering process will be described again with reference to FIG. 4.

레이저 발생기(110)를 고정체(140)에 일체로 결합된 케이스(150)의 내부에 십자형 레이저빔(111)의 교차축을 중심으로 회전 가능하게 설치하는 것은 레이저 발생기(110)를 회전시켜서 십자형 레이저빔(111)을 이루는 수직 라임빔 또는 수평 라인빔의 광축과 카메라(120, 130)의 광축을 정렬(align)할 수 있도록 한 것이다.Installing the laser generator 110 rotatably around the cross axis of the cross laser beam 111 in the case 150 integrally coupled to the fixture 140 may rotate the laser generator 110 to rotate the cross laser. The optical axis of the vertical lime beam or the horizontal line beam constituting the beam 111 and the optical axes of the cameras 120 and 130 may be aligned.

도 4는 본 발명에 따른 비접촉 계측 장치의 블록 구성도이다.4 is a block diagram of a non-contact measuring device according to the present invention.

도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명에 의한 비접촉 계측 장치는, 레이저 발생기(110)와 한 쌍의 카메라(120, 130) 등을 포함하는 레이저 비전 모듈(100)과, 카메라(120, 130)에 의해 획득된 영상 데이터에 대해 필터링을 수행하여 수직 영상 성분을 제거하는 영상 필터링부(210)와, 영상 필터링부(210)를 거쳐 필터링 처리된 영상 데이터로부터 소정의 계측점 데이터들을 추출한 후에 계측점 데이터들의 모델링을 통해 곡면으로 표현하여 3차원 형상 계측 데이터를 생성하는 계측 데이터 생 성부(220)와, 레이저 발생기(110), 카메라(120, 130), 영상 필터링부(210), 계측 데이터 생성부(220)를 제어하여 전체 시스템의 동작을 관장하는 제어부(230)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the non-contact measuring device according to the present invention includes a laser vision module 100 including a laser generator 110, a pair of cameras 120 and 130, and a camera 120 and 130. After filtering the acquired image data, the image filtering unit 210 removes vertical image components, and extracts predetermined measurement point data from the filtered image data through the image filtering unit 210, and then models the measurement point data. The measurement data generator 220, the laser generator 110, the cameras 120 and 130, the image filtering unit 210, and the measurement data generator 220, which generate three-dimensional shape measurement data by expressing the curved surface through the curved surface. Control unit 230 to control the operation of the entire system.

이와 같은 비접촉 계측 장치는 카메라1(120)의 중심을 레이저 발생기(110)의 중심에 연결하는 제 1 가상선과 카메라2(130)의 중심을 레이저 발생기(110)의 중심에 연결하는 제 2 가상선이 상호 직교하므로 예로서 카메라1(120)에 십자형 레이저빔(111)의 수직 라인빔이 수직 영상 성분으로 획득되고 수평 라인빔이 수평 영상 성분으로 획득되면 카메라2(130)에는 십자형 레이저빔(111)의 수직 라인빔이 수평 영상 성분으로 획득되고 수평 라인빔이 수직 영상 성분으로 획득된다.Such a non-contact measuring device includes a first virtual line connecting the center of the camera 1 120 to the center of the laser generator 110 and a second virtual line connecting the center of the camera 2 130 to the center of the laser generator 110. Since the vertical line beam of the cross-shaped laser beam 111 is obtained as the vertical image component and the horizontal line beam is obtained as the horizontal image component, for example, the cross-type laser beam 111 is included in the camera 2 130. ) Is obtained with the horizontal image component and the horizontal line beam is obtained with the vertical image component.

그러면, 영상 필터링부(210)는 제어부(230)의 제어에 따라 카메라(120, 130)에 의해 획득된 영상 데이터를 필터링 처리할 때에 수직 영상 성분을 필터링하여 제거하며, 계측 데이터 생성부(220)는 제어부(230)의 제어에 따라 필터링 처리된 영상 데이터로부터 소정의 계측점 데이터들을 추출한 후에 계측점 데이터들의 모델링을 통해 곡면으로 표현하여 3차원 형상 계측 데이터를 생성한다.Then, the image filtering unit 210 filters and removes the vertical image component when filtering the image data acquired by the cameras 120 and 130 under the control of the controller 230, and the measurement data generator 220. The control unit 230 extracts predetermined measurement point data from the filtered image data under the control of the controller 230, and then expresses a curved surface through modeling of the measurement point data to generate three-dimensional shape measurement data.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다. 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.It has been described so far limited to one embodiment of the present invention, it is obvious that the technology of the present invention can be easily modified by those skilled in the art. Such modified embodiments should be included in the technical spirit described in the claims of the present invention.

도 1은 종래 기술에 따른 비접촉 계측 장치를 이용하여 곡판부재의 형상을 계측하는 상황을 나타낸 도면.1 is a view showing a situation of measuring the shape of the curved plate member using a non-contact measuring device according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 비접촉 계측 장치에 의한 레이저 비전 모듈의 사시도.2 is a perspective view of a laser vision module by a non-contact measuring device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 비접촉 계측 장치를 이용하여 곡판부재의 형상을 계측하는 상황을 나타낸 도면.3 is a view showing a situation of measuring the shape of the curved sheet member using a non-contact measuring device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 비접촉 계측 장치의 블록 구성도.4 is a block diagram of a non-contact measuring device according to the present invention;

<도면의 주요 부호에 대한 간략한 설명><Brief description of the major symbols in the drawings>

100 : 레이저 비전 모듈 110 : 레이저 발생기100: laser vision module 110: laser generator

120, 130 : 카메라 140 : 고정체120, 130: camera 140: fixed body

150 : 케이스 210 : 영상 필터링부150: case 210: image filtering unit

220 : 계측 데이터 생성부 230 : 제어부220: measurement data generation unit 230: control unit

Claims (6)

십자형 레이저빔을 피 계측부재에 조사하는 레이저 발생기와,A laser generator for irradiating a cross-beam laser beam to the measurement member; 상기 피 계측부재에 조사된 상기 십자형 레이저빔에 의한 레이저빔 영상을 촬영하는 한 쌍의 카메라와,A pair of cameras for photographing a laser beam image by the cross-shaped laser beam irradiated to the measurement member; 상기 레이저 발생기와 상기 한 쌍의 카메라가 일체로 설치된 단일의 고정체Single fixture in which the laser generator and the pair of cameras are integrally installed 를 포함하는 레이저 비전 모듈.Laser vision module comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레이저 비전 모듈은, 상기 한 쌍의 카메라 중에서 어느 하나의 카메라의 중심을 상기 레이저 발생기의 중심에 연결하는 제 1 가상선과 다른 하나의 카메라의 중심을 상기 레이저 발생기의 중심에 연결하는 제 2 가상선이 상호 직교하는The laser vision module may include a first virtual line connecting the center of one of the pair of cameras to the center of the laser generator and a second virtual line connecting the center of the other camera to the center of the laser generator. Is mutually orthogonal 레이저 비전 모듈.Laser vision module. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레이저 발생기는, 상기 고정체에 일체로 결합된 케이스의 내부에 상기 십자형 레이저빔의 교차축을 중심으로 회전 가능하게 설치된The laser generator is rotatably installed about an intersecting axis of the cross laser beam inside the case integrally coupled to the fixed body. 레이저 비전 모듈.Laser vision module. 십자형 레이저빔을 피 계측부재에 조사하는 레이저 발생기, 상기 피 계측부재에 조사된 상기 십자형 레이저빔에 의한 레이저빔 영상을 촬영하는 한 쌍의 카메라, 상기 레이저 발생기와 상기 한 쌍의 카메라가 일체로 설치된 단일의 고정체를 포함하는 레이저 비전 모듈과,A laser generator for irradiating the cross-beam laser beam to the measurement target member, a pair of cameras for photographing a laser beam image by the cross-beam laser beam irradiated onto the measurement target member, the laser generator and the pair of cameras are integrally installed A laser vision module comprising a single fixture, 상기 한 쌍의 카메라에 의해 획득된 영상 데이터에 대해 필터링을 수행하여 수직 영상 성분을 제거하는 영상 필터링부와,An image filtering unit for filtering vertical image data obtained by the pair of cameras to remove vertical image components; 상기 영상 필터링부를 거쳐 필터링 처리된 영상 데이터로부터 계측점 데이터들을 추출한 후에 계측점 데이터들의 모델링을 통해 곡면으로 표현하여 3차원 형상 계측 데이터를 생성하는 계측 데이터 생성부와,A measurement data generation unit for extracting measurement point data from the filtered image data through the image filtering unit and generating three-dimensional shape measurement data by expressing a curved surface through modeling of the measurement point data; 상기 레이저 발생기, 상기 한 쌍의 카메라, 상기 영상 필터링부 및 상기 계측 데이터 생성부의 동작을 관장하는 제어부Control unit for controlling the operation of the laser generator, the pair of cameras, the image filtering unit and the measurement data generation unit 를 포함하는 비접촉 계측 장치.Non-contact measuring device comprising a. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 레이저 비전 모듈은, 상기 한 쌍의 카메라 중에서 어느 하나의 카메라의 중심을 상기 레이저 발생기의 중심에 연결하는 제 1 가상선과 다른 하나의 카메라의 중심을 상기 레이저 발생기의 중심에 연결하는 제 2 가상선이 상호 직교하는The laser vision module may include a first virtual line connecting the center of one of the pair of cameras to the center of the laser generator and a second virtual line connecting the center of the other camera to the center of the laser generator. Is mutually orthogonal 비접촉 계측 장치.Non-contact measuring device. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 레이저 발생기는, 상기 고정체에 일체로 결합된 케이스의 내부에 상기 십자형 레이저빔의 교차축을 중심으로 회전 가능하게 설치된The laser generator is rotatably installed about an intersecting axis of the cross laser beam inside the case integrally coupled to the fixed body. 비접촉 계측 장치.Non-contact measuring device.
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