KR20130085651A - 열화상을 이용한 폐지의 수분량 판단시스템 및 방법 - Google Patents

열화상을 이용한 폐지의 수분량 판단시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐지에 포함된 수분량을 판단하는 시스템 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 수분량 판단 시스템은, 열화상카메라; 상기 열화상카메라에서 전송한 열화상데이터를 분석하여 색상비율을 판단하는 열화상분석부와, 상기 열화상분석부에서 판단한 색상비율을 이용하여 폐지에 포함된 수분의 비율을 판단하는 수분량판단부와, 열화상의 색상비율에 따른 수분비율을 맵핑하여 저장하는 저장부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 열화상카메라로 촬영한 폐지의 열화상을 이용하여 폐지에 포함된 수분량을 객관적이고 정확하게 판단할 수 있다. 또한 자동화된 시스템을 통해 수분량 검사가 가능하므로 검수작업의 효율을 크게 높일 수 있다.

Description

열화상을 이용한 폐지의 수분량 판단시스템 및 방법{System and method for judging water content in wastepaper using thermal image}
본 발명은 폐지에 포함된 수분량을 판단하는 것에 관한 것으로서, 구체적으로는 열화상카메라를 이용하여 폐지의 수분량을 판단할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 제품의 포장재, 박스 또는 내장재에 많이 사용되는 골판지, 백판지 등의 산업용지의 원료에는 폐지가 사용된다.
따라서 제지업체들은 주로 수집업체를 통해 대량으로 폐지를 구입하며, 수집업체들은 아파트, 각종 사업장, 고물상 등에서 폐지를 수거하여 소정 크기로 압축한 후 제지업체에 납품한다. 이때 대부분의 경우 폐지대금은 중량을 기준으로 책정된다.
그런데 폐지는 물에 젖으면 그 중량이 엄청나게 증가하기 때문에 폐지의 수분량은 가격결정과정에서 간과할 수 없는 요소이다. 실제로 수집업체들이 고의로 물을 뿌려서 중량을 늘리는 경우도 있기 때문에 제지업체들은 검수과정에서 폐지의 수분량을 확인하고 이를 감안하여 폐지의 중량을 책정하고 있다.
종래에는 검수자가 육안검사를 통해 수분량을 판단하고, 측정된 폐지중량에서 소정의 비율을 차감하는 것이 관행이었으나, 이 방식은 검수자의 경험에 의거하여 판단하는 것이어서 객관성과 정확성이 결여되어 항상 분쟁의 소지를 안고 있다.
이와 달리 폐지 중에서 일부를 샘플링하여 건조시킨 후 전후 중량을 대비하여 수분량을 판단하는 방법도 있으나, 샘플링 위치에 따라 결과값이 크게 달라질 수 있어서 역시 정확성을 기대하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 폐지에 포함된 수분량을 보다 정확하고 신속하게 판단할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 열화상카메라; 상기 열화상카메라에서 전송한 열화상데이터를 분석하여 색상비율을 판단하는 열화상분석부와, 상기 열화상분석부에서 판단한 색상비율을 이용하여 폐지에 포함된 수분의 비율을 판단하는 수분량판단부와, 열화상의 색상비율에 따른 수분비율을 맵핑하여 저장하는 저장부를 포함하는 폐지의 수분량 판단시스템을 제공한다.
또한 본 발명은, 열화상을 촬영하는 카메라부; 상기 카메라부에서 획득한 열화상데이터를 분석하여 색상비율을 판단하는 열화상분석부; 상기 열화상분석부에서 판단한 색상비율을 이용하여 폐지내에 포함된 수분의 비율을 판단하는 수분량판단부; 열화상의 색상비율에 따른 수분비율을 맵핑하여 저장하는 저장부를 포함하는 폐지의 수분량 판단을 위한 열화상카메라를 제공한다.
또한 본 발명은, (a) 열화상카메라를 이용하여 폐지의 열화상데이터를 획득하는 단계; (b) 상기 열화상데이터의 색상비율을 판단하는 단계; (c) 상기 색상비율을 사전에 저장해둔 열화상 색상비율에 따른 수분비율에 대한 정보와 대비하여 상기 폐지의 수분비율을 판단하는 단계를 포함하는 폐지의 수분량 판단방법을 제공한다.
본 발명에 따른 수분량 판단방법은 상기 (a)단계에서 획득한 상기 폐지의 열화상데이터가 2가지 색상을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한 상기 (a)단계에서는 하나 이상의 열화상카메라를 이용하여 상기 폐지의 다수 영역마다 상기 열화상데이터를 획득하고, 상기 (b)단계에서는 상기 다수영역의 색상비율을 평균한 값을 상기 폐지의 색상비율로 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 열화상카메라로 촬영한 폐지의 열화상을 이용하여 폐지에 포함된 수분량을 객관적이고 정확하게 판단할 수 있다. 또한 자동화된 시스템을 통해 수분량 검사가 가능하므로 검수작업의 효율을 크게 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수분량 판단시스템의 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수분량 판단방법을 나타낸 흐름도
도 3a 및 도 3b는 차량에 적재된 폐지를 촬영한 실제 화면의 여러 예를 나타낸 도면
도 4a 및 도 4b는 각각 도 3a 및 도 3b의 폐지를 촬영한 열화상을 나타낸 도면
도 5는 자체에서 수분량을 분석할 수 있는 열화상카메라를 예시한 블록도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수분량 판단시스템의 구성도
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 폐지에서 수분이 많은 부분은 증발열로 인해 주변보다 온도가 낮아지는 점에 착안한 것으로서, 폐지의 온도분포를 확인하여 수분량을 판단할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수분량 판단시스템의 개략적인 구성도로서, 열화상카메라(100)와, 열화상카메라(100)에서 촬영된 열화상을 분석하여 수분량을 판단하는 컴퓨터(200)를 포함한다.
열화상카메라(100)는 물체의 열복사 에너지를 전기적 신호로 변환하여 시각화하는 장치로서, 수천 개의 픽셀이 온도 대역별로 색상과 색조(명도, 채도)를 달리하여 화면에 표시되므로 사용자는 표시된 화면을 통해 물체의 온도패턴을 직관적으로 인식할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 FLIR A300 모델의 열화상카메라를 사용하였으나 열화상카메라의 종류가 반드시 이에 한정되지 않음은 물론이다.
열화상카메라(100)는 물체의 온도패턴을 여러 종류의 색상으로 나타낼 수 있으나 분석작업의 편의를 위해서는 2가지 색상으로 표시하도록 설정하는 것이 바람직하다.
예를 들어 상온 또는 설정온도보다 높은 온도는 적색계열의 색상으로 표현하고 상온 또는 설정온도보다 낮은 온도는 청색계열의 색상으로 표현하도록 설정하는 것이 바람직하다. 다만 같은 색상이라도 온도에 따라 색조(명도, 채도)는 달리할 수 있다.
한편 열화상카메라(100)는 일반적으로 자체 디스플레이를 구비하기 때문에 사용자가 이를 통해 물체의 온도패턴을 직접 확인하는 것이 가능하지만, 폐지의 수분량을 판단하기 위해서는 별도의 분석프로그램이 요구된다.
본 발명의 실시예에서는 이러한 분석프로그램을 컴퓨터(200)에 설치하였다. 그러나 분석프로그램이 반드시 컴퓨터(200)에 설치되어야 하는 것은 아니므로 열화상카메라(100)에 분석프로그램을 설치할 수도 있으며, 이렇게 하면 사용자의 이동성이 강화되므로 사용편의성과 제품의 활용성이 더욱 증진되는 효과를 얻을 수 있을 것이다.
컴퓨터(200)는 열화상분석부(210), 수분량판단부(220), 저장부(230)를 포함한다. 도면에는 나타내지 않았지만 컴퓨터(200)에 입력수단(키보드, 마우스, 터치패드, 터치스크린 등), 출력수단(모티터, 스피커 등), 통신인터페이스, 운영프로그램 등이 설치 또는 연결되어야 함은 물론이다.
컴퓨터(200)와 열화상카메라(100)는 유선으로 통신하거나 무선으로 통신한다.
열화상분석부(210)는 열화상카메라(100)에서 전송된 열화상데이터를 처리하여, 색상비율 분석, 평균온도 산출 등의 작업을 수행한다.
수분량판단부(220)는 열화상분석부(210)의 분석결과를 저장부(230)에 저장된 데이터와 대비하여 폐지에 포함된 수분량을 판단한다. 수분량은 예를 들어 퍼센트비율로 판단하는 것이 바람직하다.
저장부(230)는 수분량 판단에 필요한 기초데이터를 저장하며, 이러한 기초데이터는 사전에 실험을 통해 획득할 수 있다. 구체적으로는 반입된 폐지를 열화상카메라(100)로 촬영하여 색상비율, 평균온도 등의 정보를 획득하고, 건조실험 등을 통해 해당 폐지의 실제 수분량을 측정하는 실험을 반복하여, 열화상데이터를 통해 파악되는 폐지의 색상비율 또는 평균온도에 대응하는 수분량의 비율을 테이블 형태로 저장할 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수분량 판단방법을 설명한다.
먼저 열화상데이터의 색상비율 또는 평균온도에 따른 수분량의 비율이 맵핑된 데이터를 예를 들어 테이블의 형태로 컴퓨터(200)의 저장부(230)에 저장해 두어야 한다. 이러한 데이터는 사전에 반복실험을 통해 얻을 수 있다. (ST 11)
이 상태에서 도 3a 또는 도 3b에 나타낸 바와 같이 폐지를 적재한 차량이 검사위치로 진입하면, 작업자는 열화상카메라(100)를 이용하여 폐지를 촬영한다. 이때 촬영위치는 도시된 바와 같이 차량의 상부에 국한되는 것은 아니므로 차량의 측면에서 촬영할 수도 있고, 차량의 양측면 및/또는 상부의 다수 지점에서 촬영할 수도 있다. 또한 한대의 카메라로 다수 영역을 촬영할 수도 있다. (ST 12)
열화상카메라(100)는 촬영된 열화상데이터를 컴퓨터(200)로 전송하며, 컴퓨터(200)의 열화상분석부(210)는 열화상데이터를 분석하여 색상비율을 판단하거나 평균온도를 판단한다.
색상비율은 열화상데이터의 각 픽셀별 R,G,B 데이터를 분석하여 파악할 수도 있고, 열화상 이미지를 영상분석하여 파악할 수도 있다. 촬영된 영역의 평균온도는 대부분의 열화상카메라(100)에서 공통적으로 제공하고 있으므로 열화상카메라(100)로부터 직접 평균온도 데이터를 전송받을 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 각각 도 3a 및 도 3b의 폐지를 열화상카메라(100)로 촬영한 영상을 나타낸 것으로서, 설정온도(또는 상온) 보다 높은 지점은 적색계열의 색상으로 표현하고 그보다 낮은 지점은 청색계열의 색상으로 표현하고 있다. 대비되는 색상의 종류가 적색계열과 청색계열로 한정되지 않음은 물론이다.
한편 다수의 열화상카메라(100)로 차량에 적재된 폐지의 다수영역을 촬영한 경우에는, 열화상분석부(210)는 각각의 열화상데이터에서 획득한 색상비율이나 평균온도를 평균한 것을 측정값으로 할 수 있다. 또한 한 대의 카메라로 다수 영역을 촬영한 경우에도 각 영역의 데이터를 평균한 것을 측정값으로 할 수 있다. (ST 13)
전술한 과정을 통해 색상비율이나 평균온도의 측정값이 결정되면, 수분량판단부(220)는 저장부(230)에 저장된 데이터를 통해 측정값에 대응하는 수분량의 비율을 확인하여 화면에 표시한다. 이때 확인된 수분량을 열화상카메라(100)로 전송하여 열화상카메라(100)의 화면에 표시할 수도 있다. (ST 14)
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정될 수 있다.
일 예로서, 앞에서도 설명한 바와 같이, 열화상카메라(100)에서 수분량판단을 직접 수행할 수도 있다. 이를 위해서는 도 5에 나타낸 바와 같이, 열화상카메라(100)에 열화상을 촬영하는 카메라부(110), 열화상분석부(120), 수분량판단부(130), 저장부(140), 디스플레이부(150), 사용자조작부(160), 이들 구성요소를 제어하는 제어부(170) 등을 설치하면 된다.
여기서 열화상분석부(120), 수분량판단부(130) 및 저장부(140)는 앞서 설명한 컴퓨터(200)의 열화상분석부(210), 수분량판단부(220) 및 저장부(230)와 각각 동일한 기능을 수행한다.
다른 예로서, 차량의 중량측정, 수분량측정, 폐지중량결정 등의 일련의 작업을 통일적으로 수행하는 시스템을 구축할 수도 있다.
즉, 도 6에 예시한 바와 같이, 폐지를 적재한 차량의 중량을 측정하는 제1계량기(10)와 빈 차량의 중량을 측정하는 제2 계량기(20)를 컴퓨터(200)에 연결하면, 컴퓨터(200)의 폐지중량판단부(240)에서는 제1계량기(10)와 제2계량기(20)의 측정값 차이를 통해 폐지의 중량을 확인할 수 있다. 나아가 측정된 폐지의 중량에서 수분량판단부(220)에서 판단한 수분비율만큼 차감하면 실제 폐지의 중량을 판단할 수 있다.
한편 도 6의 시스템에서 2대의 계량기(10,20)를 설치하지 않고, 하나의 계량기만을 사용하여 적재중량과 빈차 중량을 따로 측정하여도 폐지의 중량을 확인할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 포함된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다 할 것이다.
100: 열화상카메라 110: 카메라부
120: 열화상분석부 130: 수분량판단부
140: 저장부 150: 디스플레이부
160: 사용자조작부 200: 컴퓨터
210: 열화상분석부 220: 수분량판단부
230: 저장부 240: 폐지중량판단부

Claims (5)

  1. 열화상카메라;
    상기 열화상카메라에서 전송한 열화상데이터를 분석하여 색상비율을 판단하는 열화상분석부와, 상기 열화상분석부에서 판단한 색상비율을 이용하여 폐지에 포함된 수분의 비율을 판단하는 수분량판단부와, 열화상의 색상비율에 따른 수분비율을 맵핑하여 저장하는 저장부;
    를 포함하는 폐지의 수분량 판단시스템
  2. 열화상을 촬영하는 카메라부;
    상기 카메라부에서 획득한 열화상데이터를 분석하여 색상비율을 판단하는 열화상분석부;
    상기 열화상분석부에서 판단한 색상비율을 이용하여 폐지내에 포함된 수분의 비율을 판단하는 수분량판단부;
    열화상의 색상비율에 따른 수분비율을 맵핑하여 저장하는 저장부;
    를 포함하는 폐지의 수분량 판단을 위한 열화상카메라
  3. (a) 열화상카메라를 이용하여 폐지의 열화상데이터를 획득하는 단계;
    (b) 상기 열화상데이터의 색상비율을 판단하는 단계;
    (c) 상기 색상비율을 사전에 저장해둔 열화상 색상비율에 따른 수분비율에 대한 정보와 대비하여 상기 폐지의 수분비율을 판단하는 단계
    를 포함하는 폐지의 수분량 판단방법
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (a)단계에서 획득한 상기 폐지의 열화상데이터는 2가지 색상을 갖는 것을 특징으로 하는 폐지의 수분량 판단방법
  5. 제3항에 있어서,
    상기 (a)단계에서는 하나 이상의 열화상카메라를 이용하여 상기 폐지의 다수 영역마다 상기 열화상데이터를 획득하고,
    상기 (b)단계에서는 상기 다수영역의 색상비율을 평균한 값을 상기 폐지의 색상비율로 결정하는 것을 특징으로 하는 폐지의 수분량 판단방법
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