KR20110039764A - 강판 정보 계측용 비전 장치 및 강판 정보 계측 방법 - Google Patents
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Description
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- 컨베이어(20)에 의해 입고되는 강판 정보를 계측하기 위한 장치로서,강판의 상방에 위치하여 빛을 발산하는 조명부(111)와;상기 강판의 상방에 위치하며 강판의 높이 측정을 위한 복수의 상부 레이저 센서(113)와;강판의 하방에 위치하며 상부 레이저 센서(113)와 함께 사용하여 강판의 두께를 측정하기 위한 복수의 하부 레이저 센서(115)와;강판의 상방에 위치하여 강판의 영상을 획득하는 복수의 라인 스캔 카메라(116)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 강판 정보 계측용 비전 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 강판 정보는 강판의 폭, 두께, 기울기를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 정보 계측용 비전 장치.
- 청구항 1 또는 2에 기재된 비전 장치(110) 및 비전 장치(110)에서 컨베이어(20)를 따라 이송되는 강판 상에 비전 장치(110)를 통해 획득한 강판의 영상 정보를 이용하여 강판 부재 정보 및 절단 기준선을 마킹하는 마킹 장치(130)를 포함하여 이루어지는 공정 자동화 시스템으로 강판 정보를 계측하는 방법으로서,강판 정보 계측시, 라인 스캔 카메라 렌즈 왜곡, 강판 두께, 컨베이어 진동 및 강판 변형에 의한 카메라 FOV 변화를 보상하기 위해,렌즈 해상도 조사표를 작성하는 과정과;높이 보상 및 화상 처리 알고리즘을 이용하여 화상 처리하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 강판 정보 계측 방법.
- 청구항 3에 있어서 상기 렌즈 해상도 조사표를 작성하는 과정은,마킹 장치(130)의 마킹 헤드와 카메라 캘리브레이션용 지그(30)를 수평으로 만들어주기 위해 프로파일(40)을 상부 레이저 센서(113)가 설치된 상부 레이저 센서 거더(112)와 하부 레이저 센서(115)가 설치된 하부 레이저 센서 거더(114)에 걸쳐서 수직으로 설치하는 단계와;카메라 캘리브레이션용 지그(30)를 프로파일(40)에 밀착시키는 단계와;카메라 캘리브레이션용 지그(30)를 카메라 영상 획득 가능 영역까지 이동시킨 후 카메라 고정용 지그(116a)를 이동시켜 카메라(116)로 카메라 캘리브레이션용 지그(30)의 영상을 획득하는 단계와;획득한 카메라 캘리브레이션용 지그(30)의 영상을 분석하여 프로파일(40)의 영상이 평행이 되게 카메라 고정용 지그(116a)를 조절하는 단계와;디지털 각도계(50)를 이용하여 카메라(116)의 Y축 각도가 0°가 되도록 조절하는 단계와;디지털 각도계(50)를 이용하여 카메라(116)의 X축 각도가 0°가 되도록 조절하는 단계와;각 카메라(116)의 Z축 높이를 동일하게 조절하는 단계와;레이저 센서 거더(112),(114)에 수평으로 셋팅된 카메라 캘리브레이션용 지그(30)를 카메라(116)의 방향으로 이동시킨 후에 각 카메라(116)에서 동시에 카메라 캘리브레이션용 지그(30)의 영상을 획득하는 단계와;획득한 영상의 Y축을 분석하여 각 카메라(116)에서 획득한 영상이 동일한 시간에 획득되도록 카메라 고정용 지그(116a)를 조절하여 카메라 캘리브레이션을 완료하는 단계와;카메라 렌즈 왜곡 및 높이를 보상할 수 있도록, 강판 높이가 제 1설정 높이인 경우의 렌즈 해상도 조사표를 작성하기 위해 카메라 캘리브레이션용 지그(30)에 부착되어 있는 자(31)의 영상을 획득하는 단계와;각 카메라(116)에서 획득한 자(31)의 영상을 이용하여 픽셀 번호에 따른 위치 정보를 나타내는 렌즈 해상도 조사표를 작성하는 단계와;카메라 렌즈 왜곡 및 높이를 보상할 수 있도록, 강판 높이가 제 2설정 높이인 경우의 렌즈 해상도 조사표를 작성하기 위해 카메라 캘리브레이션용 지그(30)에 부착되어 있는 자(31)의 영상을 획득하는 단계와;각 카메라(116)에서 획득한 자(31)의 영상을 이용하여 픽셀 번호에 따른 위치 정보를 나타내는 렌즈 해상도 조사표를 작성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 정보 계측 방법.
- 청구항 4에 있어서 상기 카메라 캘리브레이션을 완료하는 단계에서는,각 카메라(116)에서 확득한 카메라 캘리브레이션용 지그(30)의 Y축 영상을 분석하고, 분석한 영상을 기준으로 각 카메라(116)에 카메라 캘리브레이션용 지그(30)가 동시에 입고될 수 있도록 카메라 고정용 지그(116a)의 Y축 이동 조절 나사(116b)를 조절하여 카메라 캘리브레이션을 완료하는 것을 특징으로 하는 강판 정보 계측 방법.
- 청구항 4에 있어서 상기 강판 높이가 제 1설정 높이인 경우에서의 카메라 캘리브레이션용 지그(30)에 부착되어 있는 자(31)의 영상을 획득하는 단계에서는,컨베이어 기준 높이가 제 1설정 높이인 카메라 캘리브레이션용 지그(30)를 만들고, 각 카메라(116)에서 동시에 카메라 캘리브레이션용 지그(30)에 부착되어 있는 자(31)의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 강판 정보 계측 방법.
- 청구항 4에 있어서, 상기 강판 높이가 제 2설정 높이인 경우에서의 카메라 캘리브레이션용 지그(30)에 부착되어 있는 자(31)의 영상을 획득하는 단계에서는,컨베이어 기준 높이가 제 2설정 높이인 카메라 캘리브레이션용 지그(30)를 만들고, 각 카메라(116)에서 동시에 카메라 캘리브레이션용 지그(30)에 부착되어 있는 자(31)의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 강판 정보 계측 방법.
- 청구항 4에 있어서 상기 렌즈 해상도 조사표를 작성하는 단계에서는,각 카메라(116)에서 획득한 영상의 중앙 픽셀이 제 1설정 높이용 렌즈 해상 도 조사표 작성시 획득한 각 카메라(116)의 영상의 중앙 픽셀과 동일한 위치가 되도록 카메라 캘리브레이션용 지그(30)를 재배치하고, 각 카메라(116)에서 동시에 카메라 캘리브레이션용 지그(30)에 부착되어 있는 자(31)의 영상을 다시 획득한 후, 각 카메라(116)에서 획득한 자(31)의 영상을 이용하여 픽셀 번호에 따른 위치 정보를 나타내는 렌즈 해상도 조사표를 작성하는 것을 특징으로 하는 강판 정보 계측 방법.
- 청구항 4에 있어서 상기 높이 보상 및 화상 처리 알고리즘을 이용하여 화상 처리하는 과정은,강판이 입고되면 카메라(116)를 이용하여 버퍼 크기(n)만큼 영상을 획득하는 단계와;획득한 영상의 노이즈를 제거하기 위해 각 픽셀 값을 정규화하는 단계와;고대역 통과 필터를 이용하여 정규화된 영상 픽셀 값에서 배경 영역의 영상을 제거하는 단계와;이물질 제거 필터를 이용하여 강판 윗면의 이물질을 제거하는 단계와;카메라 특성을 이용하여 강판 측면의 정보를 제거한 강판 윗면 경계 픽셀을 검출하는 단계와;작성된 두개의 렌즈 해상도 조사표를 이용하여 입고되는 강판의 윗면 경계 위치를 계산하는 단계와;계산한 강판의 윗면 경계 위치 정보와 입고되는 강판의 높이 정보를 이용하여 강판 높이 변화에 대한 카메라 픽셀의 왜곡을 보정하여, 각 카메라(116)에서 입고되는 강판의 위치를 계산하는 단계와;임의의 카메라(116)에서 획득한 강판의 끝과 이웃하는 카메라(116)에서 획득한 강판의 시작 위치를 비교하는 단계와;컨베이어(20)에 장착된 엔코더를 이용하여 강판의 영상 획득 순간에 해당하는 강판 길이 변화를 측정하고, 획득한 강판 위치 정보와 강판 길이 정보를 이용하여 line fitting하여 직선 방정식을 구하고, 구해진 직선 방정식을 이용하여 입고 된 강판의 기울어진 정도를 계산하여 구하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 강판 정보 계측 방법.
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