KR20140147305A - 캘리브레이션 플레이트 및 그를 이용한 캘리브레이션 방법 - Google Patents
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Abstract
패턴이 형성된 캘리브레이션 플레이트를 적외선 카메라로 촬영하는 촬영단계; 상기 촬영된 캘리브레이션 플레이트의 패턴을 이미지화시키는 이미지화 단계; 및 상기 이미지화된 패턴을 상기 캘리브레이션에 형성된 패턴과 비교하여 상기 이미지화된 패턴을 상기 캘리브레이션에 형성된 패턴과 대응되도록 보정하는 보정 단계;를 포함하며, 상기 캘리브레이션 플레이트는, 도전성 기판; 상기 도전성 기판 상에 복수개의 스트립(Strip) 형태로 음각된 패턴; 및 상기 패턴 내부에 충진되는 단열재;를 포함하는 적외선 카메라용 캘리브레이션 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 캘리브레이션 플레이트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적외선 열화상 카메라로 촬영한 영상의 왜곡을 보정하기 위한 캘리브레이션 플레이트 및 그를 이용한 카메라 캘리브레이션 방법에 관한 것이다.
파장이 가시광선보다 길고 전파보다 짧은 전자파를 적외선이라 부른다. 온도를 가지고 있는 모든 물체는 그 온도에 대응하는 복사에너지를 방출하게 되며, 적외선 열화상카메라는 방출된 복사 에너지량을 검출소자에 의해 측정하고 검출된 량과 온도의 상관관계로부터 물체의 온도화상을 제공한다. 가시광 카메라는 흔히 일반적으로 사용되고 있는 CCD/CMOS 카메라를 말하며, 태양, 조명 등의 외부 광원이 물체의 표면에 반사되어 카메라의 렌즈를 통해 들어온 빛을 촬상된 이미지를 제공한다. 상기 두 개의 카메라 방식은 렌즈를 이용하여 이미지소자에 촬상 한다는 점은 같고, 결과 이미지나 사용 파장대 등은 모두 다르다.
상기 카메라로 얻어진 영상은 3차원 공간상의 점들을 2차원 이미지 평면에 투사함으로써 얻어진다. 그리고 상기 영상은 카메라의 렌즈 특성 및 초점 거리와 같은 복합 요인에 의하여 렌즈 중심에서부터 멀어 질수록 왜곡이 더욱 심한 곡선의 형태로 나타날 수 있다. 상기 3차원 공간좌표와 2차원 영상좌표 사이의 변환관계 또는 이 변환관계를 설명하는 파라미터를 찾는 방법을 카메라 캘리브레이션이라고 하며, 상기 왜곡 보정에 이용된다.
본 발명의 일례에서는 적외선 열화상 카메라의 영상을 보정하기 위한 패턴을 포함하는 캘리브레이션 플레이트 및 그를 이용한 카메라 캘리브레이션 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 일예에서는 패턴이 형성된 캘리브레이션 플레이트를 적외선 카메라로 촬영하는 촬영단계; 상기 촬영된 캘리브레이션 플레이트의 패턴을 이미지화시키는 이미지화 단계; 및 상기 이미지화된 패턴을 상기 캘리브레이션에 형성된 패턴과 비교하여 상기 이미지화된 패턴을 상기 캘리브레이션에 형성된 패턴과 대응되도록 보정하는 보정 단계;를 포함하며, 상기 캘리브레이션 플레이트는, 도전성 기판; 상기 도전성 기판 상에 복수개의 스트립(Strip) 형태로 음각된 패턴; 및 상기 패턴 내부에 충진되는 단열재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 캘리브레이션 방법을 제공한다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 패턴은, 상기 도전성 기판 상에 제 1 방향으로 연장된 복수개의 제 1 스트립; 및 상기 도전성 기판 상에 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 연장된 복수개의 제 2 스트립을 포함할 수 있다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 이미지화 단계에서는 상기 복수개의 제 1 스트립 및 상기 복수개의 제 2 스트립 이미지만을 추출할 수 있다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 복수개의 제 1 스트립 및 상기 복수개의 제 2 스트립의 폭은 1mm 내지 1cm일 수 있다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 보정단계에서는, 상기 복수개의 제 1 스트립과 상기 복수개의 제 2 스트립의 교차점에 대한 위치 왜곡값을 보정할 수 있다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 교차점은 위치별로 직교좌표계를 형성하며, 상기 위치 왜곡값은 X 축 보정값과 Y축 보정값을 반영하여 보정할 수 있다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 캘리브레이션 플레이트는 발열수단을 포함하며, 상기 촬영 단계 이전에, 상기 발열수단을 이용하여 상기 캘리브레이션 플레이트를 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일예에서는 적외선 카메라로 촬영된 이미지를 보정하기 위한 기준 형상 패턴으로 적용되는 캘리브레이션 플레이트로서, 도전성 기판; 상기 도전성 기판 상에 복수개의 스트립(Strip) 형태로 음각된 패턴; 및 상기 패턴 내부에 충진되는 단열재;를 포함하는 캘리브레이션 플레이트를 제공한다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 패턴은, 상기 도전성 기판 상에 제 1 방향으로 연장된 복수개의 제 1 스트립; 및 상기 도전성 기판 상에 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 연장된 복수개의 제 2 스트립;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 복수개의 제 1 스트립 및 상기 복수개의 제 2 스트립의 폭은 1mm 내지 1cm일 수 있다.
본 발명에서는 음각된 패턴이 포함되며, 상기 패턴 내부에 충진되는 단열재를 포함하는 캘리브레이션 플레이트를 제공한다. 그 결과, 적외선 열화상 카메라로 상기 캘리브레이션 플레이트를 촬영해도 상기 음각된 패턴이 선명하게 이미지화 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 캘리브레이션 플레이트(100), 촬영수단(200) 및 캘리브레이션부(300)를 포함하는 캘리브레이션 방법을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 2는 캘리브레이션 패턴의 기준 입력 영상, 방사 왜곡 영상 및 핀쿠션 왜곡 영상을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 캘리브레이션 방법의 흐름을 나타낸 도이다.
도 4는 방사 왜곡 영상을 보정하는 수식을 구하는 과정을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 플레이트의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 캘리브레이션 플레이트의 단면도이다.
도 2는 캘리브레이션 패턴의 기준 입력 영상, 방사 왜곡 영상 및 핀쿠션 왜곡 영상을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 캘리브레이션 방법의 흐름을 나타낸 도이다.
도 4는 방사 왜곡 영상을 보정하는 수식을 구하는 과정을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 플레이트의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 캘리브레이션 플레이트의 단면도이다.
이하, 구체적인 도면을 참조하여 본 발명의 예들을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 설명하는 실시예나 도면들로 한정되는 것은 아니다. 이하에서 설명되는 내용과 도면에 도시된 실시예들로부터 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 표현하기 위해 사용된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
참고로, 상기 도면에서는, 이해를 돕기 위하여 각 구성요소와 그 형상 등이 간략하게 그려지거나 또는 과장되어 그려지기도 하였다. 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
또한, 어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 또는 구성요소의 '상'에 있다 라고 기재되는 경우에는, 상기 어떤 층이나 구성요소가 상기 다른 층이나 구성요소와 직접 접촉하여 배치된 경우뿐만 아니라, 그 사이에 제3의 층이 개재되어 배치된 경우까지 모두 포함하는 의미이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 캘리브레이션 플레이트(100), 촬영수단(200) 및 캘리브레이션부(300)를 포함하는 캘리브레이션 방법을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 카메라용 캘리브레이션 방법은 캘리브레이션 플레이트(100), 촬영수단(200) 및 캘리브레이션부(300)를 포함한다.
상기 캘리브레이션 플레이트(100)는 영상의 보정에 이용되는 패턴(120)을 포함한다. 자세한 구성과 효과는 후술한다.
상기 촬영수단(200)은 적외선 카메라일 수 있다.
상기 캘리브레이션부(300)는 영상의 왜곡을 보정한다. 상기 캘리브레이션부(300)는 고차 Polynomial을 이용한 방법, 머신 비전 시스템 방법, 프랙탈 제어방식, Thorsten 변환 알고리즘, Matlab를 이용한 방법 및 Hough Transform 방법을 이용할 수 있다. 이외에도 상기 캘리브레이션부(300)는 당업자의 필요에 의해서 다양한 방법을 이용하여 영상을 보정할 수 있다. 후술할 내용에서 언급되는 영상의 보정방법은 상기 캘리브레이션부(300)에서 수행된다.
본 발명의 일실시예에 따른 적외선 카메라용 캘리브레이션 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
캘리브레이션 방법은 패턴이 형성된 캘리브레이션 플레이트를 적외선 카메라로 촬영하는 촬영단계, 상기 촬영된 캘리브레이션 플레이트의 패턴을 이미지화시키는 이미지화 단계 및 상기 이미지화된 패턴을 상기 캘리브레이션에 형성된 패턴과 비교하여 상기 이미지화된 패턴을 상기 캘리브레이션에 형성된 패턴과 대응되도록 보정하는 보정 단계;를 포함한다.
상기 촬영단계는 적외선 카메라로 상기 캘리브레이션 플레이트(100)를 촬영하는 단계이다. 상기 촬영되는 캘리브레이션 플레이트(100)의 구조는 도전성 기판(110), 패턴(120) 및 상기 패턴 내부에 충진되는 단열재를 포함한다. 상기 패턴(120)은 상기 도전성 기판(110) 상에 제 1 방향으로 연장된 복수개의 제 1 스트립(121) 및 상기 도전성 기판(110) 상에 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 연장된 복수개의 제 2 스트립(122)을 포함한다. 상기 복수개의 제 1 스트립 및 상기 복수개의 제 2 스트립의 폭은 1mm 내지 1cm 일 수 있다. 도전성 기판(110)의 면적은 한정되므로 상기 스트립들의 폭을 너무 작게 형성하면, 패턴으로(120)으로 인해 형성된 격자무늬의 개수가 많아지고, 왜곡에 대한 보정의 정확도는 올라가더라도 계산량이 많아지고 수식이 복잡해지는 단점이 있다. 반대로 상기 스트립들의 폭을 너무 크게 형성하면, 패턴(120)으로 인해 형성된 격자무늬의 개수가 줄어들고, 왜곡에 대한 보정의 정확도가 내려가는 단점이 있다. 따라서 상기 패턴(120)의 폭은 왜곡에 대한 보정의 정확성과 수식처리의 효율성을 고려하여 1mm 내지 1cm 일 수 있다. 자세한 구성 및 효과는 캘리브레이션 플레이트 구조를 설명하는 부분에서 후술한다.
상기 이미지화 단계에서는 상기 복수개의 제 1 스트립(121) 및 상기 복수개의 제 2 스트립(122) 이미지만을 추출할 수 있다. 이미지의 왜곡을 보정하려면 샘플 좌표값이 필요하다. 상기 샘플 좌표값을 수식처리로 구하기에 가장 쉬운 것이 직교 좌표계이므로 상기 직교하는 복수개의 제 1 스트립(121) 및 상기 복수개의 제 2 스트립(122) 이미지를 추출하여 직교좌표계를 형성한다. 실제로 상기 직교좌표계는 캘리브레이션 플레이트에 형성된 패턴(120)이다.
상기 보정단계는 상기 복수개의 제 1 스트립(121)과 상기 복수개의 제 2 스트립(122)의 교차점에 대한 위치 왜곡값을 보정한다. 앞서 이미지화 단계에서 언급한 바와 같이, 직교좌표계가 복수개의 스트립들로 인하여 형성되는데, 샘플 좌표값이 최종적으로 얻고자 하는 값이므로 상기 복수개의 제 1 스트립(121)과 상기 복수개의 제 2 스트립(122)의 교차점이 샘플 좌표값이 된다. 즉 상기 교차점은 위치별로 직교좌표계를 형성하며, 샘플 좌표값에 해당하는 교차점의 위치 왜곡값은 X 축 보정값과 Y축 보정값을 반영하여 보정한다. 보정 단계의 구체적인 설명은 도 2 내지 도 4 와 함께 설명한다.
도 2는 캘리브레이션 패턴의 기준 입력 영상, 방사 왜곡 영상 및 핀쿠션 왜곡 영상을 나타낸 도이다.
도 2를 참조하면, (a)는 기준 입력 영상을 의미하며, 이는 촬영될 패턴의 실제 모습을 나타낸다. (b)는 방사 왜곡 영상을 의미하며, 중심에서 멀어질수록 왜곡 정도가 심해진다. 방사 왜곡을 가진 렌즈로 영상을 얻을 경우 생성되며, 직선은 커브(Curve) 형태로 나타난다. (c)는 핀쿠션 왜곡 영상을 의미하며, 핀쿠션 왜곡을 가진 렌즈로 영상을 얻을 경우 생성되며, 방사 왜곡 영상과 반대 방향으로 직선이 커브형태로 나타난다.
즉, 상기 촬영수단(200) 중 하나인 적외선 카메라로 얻어진 영상은 방사 왜곡 영상 또는 핀쿠션 왜곡 영상으로 나타날 수 있다. 실제로 원하는 영상인 기준 입력 영상이 얻어져야 하나, 렌즈 특성 및 초점 거리와 같은 복합 요인에 의해 렌즈 중심에서부터 멀어질수록 왜곡이 더욱 심한 곡선 형태의 영상들이 얻어 진다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 캘리브레이션 방법의 흐름을 나타낸 도이다.
도 3을 참조하면, 상기 방사 왜곡 또는 핀쿠션 왜곡을 교정하기 위한 보정 알고리즘을 나타내고 있다. 기준 입력 영상과 왜곡 영상으로부터 얻은 샘플 화소들의 매핑을 통하여 변환계수 값을 구한다. 상기 변환계수 값을 이용하여 왜곡된 영상을 보정할 수 있다.
왜곡을 보정하기 위한 관계식은 다음과 같다.
[식1]
X=a0 + a1·U + a2·V, Y=b0 + b1·U + b2·V
상기 1 차 관계식에서, (X,Y)는 왜곡 영상의 좌표이고,(U,V)는 기준 영상의 좌표이다. 그리고 ai,bi는 변환 계수 값이다. 이와 같이 왜곡 영상을 보정하기 위해서 변환 계수 값 ai,bi를 구해야 한다.
도 4는 방사 왜곡 영상을 보정하는 수식을 구하는 과정을 나타낸 도이다.
도 4를 참조하면, 상기 변환 계수 값을 구하는 과정을 나타내고 있다. 방사 왜곡 영상을 예를 들어 설명한다. 먼저 왜곡된 영상에서 중심점을 추출한다. 상세하게는, 왜곡된 영상의 수직 및 수평방향에 대하여 히스토그램을 구한다. 그 뒤 각 방향의 히스토그램의 분포가 좁으면서 큰 값을 가지는 좌표를 중심좌표 (X0, Y0)으로 설정한다.(도 4 (a))
중심좌표를 설정한 뒤, 상기 중심좌표를 지나는 수평 및 수직선 상의 교차점을 추출한다. 수직 중심축 상의 샘플 좌표(Xi, Y0)를 지나는 수직선 및 수평 중심축 상의 샘플 좌표(X0, Yi)를 지나는 수평선의 교차점을 (X'i, Y'i)라 정의한다. (도 4 (b), (c))
상기 교차점 (X'i, Y'i) 및 (X0, Y0)를 이용하여 왜곡 교차점 (Xi, Yi)를 추출하고 변환 계수 값을 구한다.. 상기 왜곡 교차점이 우리가 실제로 원하는 보정된 좌표에 해당한다.
[식2]
△Xi = Sa｜X'i-X0｜ + Sb｜Y'i-Y0｜
△Yi = Sc｜X'i-X0｜ + Sd｜Y'i-Y0｜
상기 △Xi는 X'i와 Xi의 거리를 의미하고, △Yi는 Y'i와 Yi의 거리를 의미한다. 먼저 왜곡영상의 샘플좌표와 기준영상의 샘플좌표를 이용하여 실제 샘플 값을 구한뒤, 상기 교차점 (X'i, Y'i) 및 왜곡 교차점 (Xi, Yi)에 대한 식 2를 이용하여 변환 계수에 해당하는 Sa,Sb,Sc 및 Sd를 구한다.(도 4 (d))
도 4에 도시된 바와 같이, 변환 계수 값을 구하여 왜곡 영상을 보정하려면, 기준영상의 샘플좌표와 왜곡영상의 샘플좌표가 필요하다. 그리고 상기 샘플영상들을 얻기 위해 격자무늬의 캘리브레이션 패턴이 이용된다.
상기 격자무늬의 캘리브레이션 패턴은 샘플 좌표값을 얻기 쉬우며, 상기 식[1] 및 식[2]를 이용한 수식 처리를 간단하게 해줄 수 있다. 상기 격자무늬의 캘리브레이션 패턴을 이미지 파일로 만들어 프린트에 출력하여 사용하거나 상기 캘리브레이션 패턴이 형성된 금속 플레이트를 사용할 수 있다. 상세하게는, 상기 격자무늬의 캘리브레이션 패턴이 출력된 종이를 적외선 카메라로 촬영을 한뒤, 상기 촬영된 캘리브레이션 패턴의 이미지와 기존 저장된 캘리브레이션 패턴의 이미지를 서로 비교하여 상기 변환 계수를 얻게 된다. 상기 비교 과정은 앞서 설명한 바와 같이, 샘플 좌표를 추출한 뒤 상기 식 [2]를 이용하는 것이다.
한편, 상기 격자무늬의 캘리브레이션 패턴을 출력한 종이를 적외선 카메라로 그대로 촬영하는 경우 상기 격자무늬의 캘리브레이션 패턴이 흐릿하게 이미지화되서 샘플좌표를 얻기 어려운 문제점이 있었다. 상기 문제점이 일어난 이유는 캘리브레이션 패턴이 형성된 플레이트나 종이는 동일한 재질로 이루어져 복사열도 동일하기 때문이다. 즉, 적외선 열화상 카메라는 복사열을 인식하여 이미지를 얻는 카메라이므로 캘리브레이션 패턴과 그 외의 부분이 동일한 재질로 이루어져 복사열에 차이가 없어서, 캘리브레이션 패턴이 제대로 촬영되지 못하는 것이다.
상기 문제점을 해결하기 위해서 본 발명에서는 캘리브레이션 플레이트를 제안하고자 한다. 단순히 이미지 파일을 출력을 하는 경우는 종이와 인쇄된 활자간에 복사열의 차이를 둘 수 없기 때문에, 복사열을 달리하는 캘리브레이션 플레이트를 제작한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 플레이트의 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 플레이트는 도전성 기판(110), 상기 도전성 기판(110) 상에 복수개의 스트립(Strip) 형태로 음각된 패턴(120) 및 상기 패턴(120) 내부에 충진되는 단열재를 포함한다. 상기 도전성 기판(110)의 음각되지 않은 부분을 130으로 명명한다. 상기 패턴(120)은 적외선 카메라로 촬영된 이미지를 보정하기 위한 기준 형상 패턴으로 적용된다.
상기 도전성 기판(110)은 금속으로 이루어질 수 있다. 예를 들면 철(Fe) 또는 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있다. 상기 도전성 기판(110)은 열이 전달될 수 있는 물질로 이루어지면 되므로 다양한 금속으로 이루어질 수 있다. 상기 도전성 기판(110)은 A4 용지 크기로 제작될 수 있다. 예를 들면, 실제 적외선 열화상 카메라가 측정할 대상의 크기로 제작될 수 있다. 즉, 상기 도전성 기판(110)의 크기는 왜곡된 영상을 보정할 수 있을 정도의 캘리브레이션 패턴이 포함될 크기이면 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴을 나타낸 도이다. 도 6을 참조하면, 상기 패턴(120)은 상기 도전성 기판(110) 상에 스트립(Strip) 형태로 음각될 수 있다. 상기 패턴(120)은 상기 언급된 캘리브레이션 패턴과 동일한 의미이다. 상기 패턴(120)이 적외선 열화상 카메라에 선명하게 촬영되기 위해서는 상기 도전성 기판(110)과 복사열에 차이가 있어야 하므로, 단열재를 채우기 위한 홈 형태로 이루어질 수 있다. 상기 홈 형태로 이루어지기 위해 상기 패턴(120)은 상기 도전성 기판(110)에 음각되어 형성된다. 따라서 상기 홈에 단열재가 채워짐으로써 상기 패턴(120)을 경계로 열전달이 차단된다. 상기 홈은 깊이가 상기 홈의 너비의 3배 정도로 제작될 수 있다. 단열재가 충분히 충진될 수 있도록 홈의 깊이가 길어지면 된다. 예를 들면, 상기 홈의 너비가 1mm인 경우, 상기 홈의 깊이는 3mm 이면 된다.
상기 패턴(120)은 상기 도전성 기판(110) 상에 제 1 방향으로 연장된 복수개의 제 1 스트립(121) 및 상기 도전성 기판(110) 상에 상기 제 1 방향과 직교하는 방향으로 연장된 복수개의 제 2 스트립(122)을 포함한다. 캘리브레이션 패턴은 수식처리의 간단화를 위해 격자무늬로 형성되야 하므로, 상기 패턴(120)은 서로 직교하는 두 개의 그룹으로 형성될 수 있다. 상세하게는, 상기 도전성 기판(110)의 제 1 방향을 따라 복수개의 제 1 스트립(121)을 음각하고, 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 복수개의 제 2 스트립(122)를 음각한다. 따라서, 상기 음각한 결과, 격자무늬 형태의 패턴(120)이 형성된다.
상기 복수개의 제 1 스트립 및 상기 복수개의 제 2 스트립의 폭은 1mm 내지 1cm 일 수 있다. 도전성 기판(110)의 면적은 한정되므로 상기 스트립들의 폭을 너무 작게 형성하면, 패턴으로(120)으로 인해 형성된 격자무늬의 개수가 많아지고, 왜곡에 대한 보정의 정확도는 올라가더라도 계산량이 많아지고 수식이 복잡해지는 단점이 있다. 반대로 상기 스트립들의 폭을 너무 크게 형성하면, 패턴(120)으로 인해 형성된 격자무늬의 개수가 줄어들고, 왜곡에 대한 보정의 정확도가 내려가는 단점이 있다. 따라서 상기 패턴(120)의 폭은 왜곡에 대한 보정의 정확성과 수식처리의 효율성을 고려하여 1mm 내지 1cm 일 수 있다.
상기 단열재는 열 전달을 억제할 수 있는 물질이면 되고, 예를 들면 실리콘이 쓰일 수 있다. 상기 단열재가 상기 패턴(120)의 내부에 충진됨으로써 상기 도전성 기판의 음각되지 않은 부분(130)과 상기 패턴(120)의 복사열에 차이가 생기게 된다. 따라서 적외선 열화상 카메라로 캘리브레이션 플레이트(100)를 촬영하면 상기 패턴(120)이 선명하게 나오게 된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 캘리브레이션 플레이트의 단면도이다. 도 7을 참조하면, 상기 패턴(120)의 형상이 홈 형태로 이루어짐을 알 수 있다. 또한, 상기 홈에 상기 단열재가 충진되는 구조임을 알 수 있다.
한편, 상기 캘리브레이션 플레이트(100)는 발열수단을 포함하며, 앞서 설명한 캘리브레이션 방법 중 상기 촬영 단계 이전에, 상기 발열수단을 이용하여 상기 캘리브레이션 플레이트(100)를 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 발열수단은 상기 도전성 기판(110)에 열을 전달할 수 있는 수단일 수 있고, 상기 도전성 기판(110)에 접착된 발열 기구이거나 전기전달 기구일 수 있다. 상기 발열수단이 상기 도전성 기판(110)에 열을 전달함으로써, 상기 음각되지 않은 부분(130)과 상기 패턴(120)의 복사열의 차이가 커진다. 상기 복사열의 차이가 커짐으로써, 상기 패턴(120)도 보다 선명히 촬영될 수 있다. 즉, 단순히 단열재만 충진하면 자연광에 따른 복사열에 차이가 바로 생기기 어려우므로 발열수단을 이용하여 열을 전달함으로써 단열재가 채워진 패턴(120)의 복사열과 음각되지 않은 부분(130)의 복사열을 서로 차이가 나게 하는 단계를 더 포함한다.
종합하면, 단열재가 충진되는 홈 형태의 패턴(120)을 형성함으로써 상기 도전성 기판(110)의 음각되지 않은 부분(130)과 상기 패턴(120)의 복사열이 달라지게 된다. 따라서 적외선 열화상 카메라로 본 발명의 캘리브레이션 플레이트(100)를 촬영하면 상기 격자무늬의 패턴(120)이 선명하게 이미지화 된다.
이상에서 설명된 캘리브레이션 방법 및 캘리브레이션 플레이트의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 보호범위는 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등예를 포함할 수 있다.
100 : 캘리브레이션 플레이트
110 : 도전성 기판 120 : 패턴
121 : 제 1 스트립 122 : 제 2 스트립
130 : 격자무늬
200 : 촬영수단
300 : 캘리브레이션부
110 : 도전성 기판 120 : 패턴
121 : 제 1 스트립 122 : 제 2 스트립
130 : 격자무늬
200 : 촬영수단
300 : 캘리브레이션부
Claims (10)
- 패턴이 형성된 캘리브레이션 플레이트를 적외선 카메라로 촬영하는 촬영단계;
상기 촬영된 캘리브레이션 플레이트의 패턴을 이미지화시키는 이미지화 단계; 및
상기 이미지화된 패턴을 상기 캘리브레이션에 형성된 패턴과 비교하여 상기 이미지화된 패턴을 상기 캘리브레이션에 형성된 패턴과 대응되도록 보정하는 보정 단계;를 포함하며,
상기 캘리브레이션 플레이트는,
도전성 기판;
상기 도전성 기판 상에 복수개의 스트립(Strip) 형태로 음각된 패턴; 및
상기 패턴 내부에 충진되는 단열재;를
포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 캘리브레이션 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 패턴은,
상기 도전성 기판 상에 제 1 방향으로 연장된 복수개의 제 1 스트립; 및
상기 도전성 기판 상에 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 연장된 복수개의 제 2 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 캘리브레이션 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 이미지화 단계에서는 상기 복수개의 제 1 스트립 및 상기 복수개의 제 2 스트립 이미지만을 추출하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 캘리브레이션 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 복수개의 제 1 스트립 및 상기 복수개의 제 2 스트립의 폭은 1mm 내지 1cm 인 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 캘리브레이션 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 보정단계에서는,
상기 복수개의 제 1 스트립과 상기 복수개의 제 2 스트립의 교차점에 대한 위치 왜곡값을 보정하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 캘리브레이션 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 교차점은 위치별로 직교좌표계를 형성하며,
상기 위치 왜곡값은 X 축 보정값과 Y축 보정값을 반영하여 보정하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 캘리브레이션 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 캘리브레이션 플레이트는 발열수단을 포함하며,
상기 촬영 단계 이전에, 상기 발열수단을 이용하여 상기 캘리브레이션 플레이트를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 캘리브레이션 방법. - 적외선 카메라로 촬영된 이미지를 보정하기 위한 기준 형상 패턴으로 적용되는 캘리브레이션 플레이트로서,
도전성 기판;
상기 도전성 기판 상에 복수개의 스트립(Strip) 형태로 음각된 패턴; 및
상기 패턴 내부에 충진되는 단열재;를
포함하는 캘리브레이션 플레이트. - 제 8 항에 있어서,
상기 패턴은,
상기 도전성 기판 상에 제 1 방향으로 연장된 복수개의 제 1 스트립; 및
상기 도전성 기판 상에 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 연장된 복수개의 제 2 스트립;을 포함하는 캘리브레이션 플레이트. - 제 9 항에 있어서,
상기 복수개의 제 1 스트립 및 상기 복수개의 제 2 스트립의 폭은 1mm 내지 1cm 인 것을 특징으로 하는 캘리브레이션 플레이트.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130070325A KR20140147305A (ko) | 2013-06-19 | 2013-06-19 | 캘리브레이션 플레이트 및 그를 이용한 캘리브레이션 방법 |
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| KR20140147305A true KR20140147305A (ko) | 2014-12-30 |
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ID=52676140
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101681105B1 (ko) | 2016-06-28 | 2016-12-02 | 주식회사 파인에스엔에스 | 카메라용 캘리브레이션 장치 |
| CN111402343A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-07-10 | 深圳了然视觉科技有限公司 | 高精度标定板及标定方法 |
| KR20220040262A (ko) * | 2020-09-23 | 2022-03-30 | 재단법인대구경북과학기술원 | 열상 카메라용 온도 보정판 |
| KR102385461B1 (ko) * | 2021-06-21 | 2022-04-12 | 주식회사 앤트랩 | 열선 패턴 장치, 열화상 카메라 캘리브레이션 방법 및 장치 |
| KR20220049412A (ko) * | 2020-10-14 | 2022-04-21 | 전남대학교산학협력단 | 복수개 센서의 캘리브레이션 방법 및 이에 따른 캘리브레이션 시스템 |
-
2013
- 2013-06-19 KR KR20130070325A patent/KR20140147305A/ko not_active Application Discontinuation
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| CN111402343A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-07-10 | 深圳了然视觉科技有限公司 | 高精度标定板及标定方法 |
| KR20220040262A (ko) * | 2020-09-23 | 2022-03-30 | 재단법인대구경북과학기술원 | 열상 카메라용 온도 보정판 |
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