KR20160031279A - 비전영상 기반 3차원 객체 검사 시스템 - Google Patents

비전영상 기반 3차원 객체 검사 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3차원 검사 대상 객체를 비전 카메라를 통해 촬영하여 획득한 객체 비전 영상에 대해, 일정 영역 또는 픽셀 단위로 분석하고, 전방위적 위치에서 3차원 검사 대상 객체에 전파를 방사하여 되돌아오는 지점들을 모아 이루어지는 3차원 형상을 분석하는 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 3차원 비전영상 기반 객체검사 시스템은, 3차원 검사 대상 객체에 대해, 비전 카메라를 통해 촬영하여 비전 영상을 획득하는 비전 영상부; 상기 3차원 검사 대상 객체에 전방위적 위치에서 전파를 방사하여 되돌아오는 지점들을 모아 3차원 형상을 생성하는 3차원 형상 생성부; 상기 획득된 비전 영상에 대해 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 명도나 채도의 밝기를 비교하여 분석하거나, 상기 생성된 3차원 형상에 대해 일정한 곡률에 따른 테두리의 특성을 분석하는 영상 분석부; 주변 영역보다 일정 이상으로 차이가 나는 부분을 불량으로 인식하거나, 상기 3차원 형상의 테두리에 따른 곡률이 일정 이상으로 차이가 나는 부분을 불량으로 인식하여, 상기 3차원 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 알람해 주도록 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 3차원 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 사용자에게 알람해 주는 불량 알람부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비전영상 기반 3차원 객체 검사 시스템{System for inspecting an object based on vision image}
본 발명은 비전 영상 기반 3D 객체 검사 시스템에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 3차원 검사 대상 객체를 비전 카메라(Vision Camera)를 통해 전, 후, 좌, 우, 상, 하로 촬영하여 획득한 객체 비전 영상에 대해, 일정 영역 또는 픽셀 단위로 분석하고, 전방위적 위치에서 3차원 검사 대상 객체에 전파를 방사하여 되돌아오는 지점들을 모아 이루어지는 3차원 형상을 분석하여, 3차원 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 알람해 줄 수 있도록 하는 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템에 관한 것이다.
국내 중소기업 규모의 생산업체에서는 고가의 장비를 도입하기가 어렵기 때문에 아직까지도 세밀한 검사가 요구되는 부품들 중 다수를 사람이 육안으로 판별하고 있는 실정이다.
이에 따라, 사람이 하는 수작업 대신에 머신 비전(Machine Vision)을 이용하여 시각 검사 장비를 구현하면 검사 공정도 자동화하여 공정의 일관성을 유지할 수 있다. 시각 검사 장비를 도입하여 검사 공정을 자동화하고 검사시간을 최대한 단축하는 일이 전체 공정 시간을 줄이는 데 중요한 요소가 된다. 또한 검사 포인트도 5 ~ 수십가지 및 3차원 검사영역 등 다양하므로 기존 검사장비로는 여러 개의 영상 처리 장치가 필요하다.
일반적으로 비전 검사는 10~20 msec의 짧은 시간 내에 영상을 획득하여 분석하고 있다. 비전 검사 시간이 지연되는 경우, 전체 부품 생산 시간이 지연되므로 생산성이 저하된다. 따라서, 빠른 시간 내에 정확하게 제품의 외관 불량 여부를 판단하는 비전 검사 기술이 요구되고 있다.
그런데, 종래의 객체 비전 검사 방법은 단순히 검사 대상을 비전 카메라를 통해 촬영하여 획득한 2차원 영상을 분석하는 것에 불과하여, 검사 대상이 3차원 객체일 경우에 촬영 범위에 들어오지 않는 부위에 불량이 있을 때는 제대로 검사가 이루어지지 않을 수 있는 문제점이 있다.
또한, 비전 카메라를 통해 검사 대상에 대해 촬영하여 획득한 영상을 분석하기 때문에 복잡한 연산 과정을 거쳐야 하며, 한 번에 대상 객체의 전체를 검사하지 못하기 때문에 연산 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 제2000-0034456호(공개일 : 2000.06.26)
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 3차원 검사 대상 객체를 비전 카메라(Vision Camera)를 통해 전, 후, 좌, 우, 상, 하로 촬영하여 획득한 객체 비전 영상에 대해, 일정 영역 또는 픽셀 단위로 분석하고, 전방위적 위치에서 3차원 검사 대상 객체에 전파를 방사하여 되돌아오는 지점들을 모아 이루어지는 3차원 형상을 분석하여, 3차원 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 알람해 줄 수 있도록 하는 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 3차원 검사 대상 객체에 대해, 전, 후, 좌, 우, 상, 하 각각의 비전 카메라(Vision Camera)를 통해 촬영하여 비전 영상을 획득하는 비전 영상부; 상기 3차원 검사 대상 객체에 전방위적 위치에서 전파를 방사하여 되돌아오는 지점들을 모아 3차원 형상을 생성하는 3차원 형상 생성부; 상기 획득된 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상에 대해 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 명도(Brightness)나 채도(Saturation)의 밝기를 비교하여 분석하거나, 상기 생성된 3차원 형상에 대해 일정한 곡률에 따른 테두리의 특성을 분석하는 영상 분석부; 상기 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상에 대해 명도나 채도의 밝기를 비교하여 분석한 결과, 주변 영역보다 일정 이상으로 차이가 나는 부분을 불량으로 인식하거나, 상기 3차원 형상의 테두리에 따른 곡률이 일정 이상으로 차이가 나는 부분을 불량으로 인식하여, 상기 3차원 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 알람해 주도록 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 3차원 형상의 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 사용자에게 알람해 주는 불량 알람부를 포함하는 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템이 제공된다.
또한, 상기 비전 영상부를 통해 획득한 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상을 저장하거나, 상기 3차원 검사 대상 객체에 전파를 방사하여 되돌아 오는 지점들을 모아서 생성된 3차원 객체 형상을 저장하기 위한 검사영상 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 비전 영상부를 통해 상기 3차원 검사 대상 객체에 대한 정상적인 원본 객체를 촬영하여 획득한 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 원본 비전 영상을 상기 검사영상 데이터베이스에 저장해 두고, 상기 비전 영상부를 통해 획득한 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 객체 비전 영상을 원본 비전 영상과 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 비교하여 명도나 채도의 밝기가 일정 이상 차이가 나는 부분이 존재하는 경우에 해당 부분을 불량으로 인식할 수 있다.
또한, 상기 영상 분석부는, 상기 획득된 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상에 대해 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 명도(Brightness)나 채도(Saturation)의 밝기를 0 단계에서 255 단계까지 구분하고, 상기 획득된 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상을 이루는 일정 영역이나 해당 픽셀이 밝기 단계에서 어느 단계인지를 인식하여, 동일 단계의 밝기 영역이나 픽셀이 차지하는 분포도를 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 영상 분석부를 통해 산출된 상기 분포도가 일정 이하로 낮으면서, 상기 분포도가 낮은 일정 영역이나 픽셀의 밝기 단계가 일정 이상으로 높은 부분이 존재하는 경우에 해당 부분을 불량으로 인식할 수 있다.
또한, 상기 영상 분석부는, 상기 생성된 3차원 형상에 대해 일정한 곡률에 따른 테두리의 특성을 분석하는 것에 대해, 상기 3차원 검사 대상 객체에 전방위적 위치에서 전파를 방사하여 되돌아오는 지점들까지의 거리들을 상기 3차원 형상을 따라 구분된 영역 별로 각각 비교하여 분석할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 3차원 검사 대상 객체에 전방위적 위치에서 전파를 방사하여 되돌아오는 지점들까지의 거리들을 상기 영상 분석부를 통해 각 영역 별로 비교하여 분석한 결과, 각 영역 내 거리값들 중에 다른 거리값들과 일정 이상 차이가 나는 거리값들이 있는 영역에 불량이 있는 것으로 인식할 수 있다.
본 발명에 의하면, 3차원 검사 대상 객체에 대해 비전 카메라를 통해 촬영하여 비전 영상을 획득하고, 획득된 비전 영상에 대해 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 명도나 채도의 밝기를 비교하여 분석한 결과, 주변 영역보다 일정 이상으로 차이가 나는 부분이 존재하는 경우에 그 부분을 불량으로 인식하기 때문에, 불량 검사 시간을 단축할 수 있고, 빠른 시간 내에 불량 객체를 인식하여 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 경고해 주게 됨으로써 불량 객체 검사 성능을 향상시킬 수 있다.
그리고, 3차원 검사 대상 객체에 전방위적 위치에서 전파를 방사하여 되돌아 오는 지점들까지의 거리값들을 각 영역 별로 비교하여 분석한 결과, 각 영역 내 거리값들 중에 다른 거리값들과 일정 이상 차이가 나는 거리값들이 있는 영역에 불량이 있는 것으로 인식하기 때문에 빠른 시간 내에 불량 검사를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템의 기능 블럭을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비전영상 기반 3차원 객체 검사 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 획득한 비전 영상에 대해 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 구분한 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비전 영상에 대해 명도나 채도의 밝기를 0 단계에서 255 단계로 구분한 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비전 영상의 각 픽셀이 밝기 단계에서 어느 단계인지를 인식하는 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비전 영상을 이루는 각 픽셀의 밝기 단계가 차지하는 분포율을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 검사 대상 객체에 전파를 방사하여 되돌아 오는 지점들까지의 거리값들을 산출하는 예를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 특정한 실시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 비전영상 기반 3차원 객체 검사 시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템의 기능 블럭을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비전 영상 기반 3차원 객체 검사 시스템(100)은, 비전 영상부(110)와 영상 분석부(120), 전파 검사부(130), 객체형상 생성부(140), 제어부(150), 불량 알람(Alarm)부(160) 및 검사영상 데이터베이스(170)를 포함한다.
비전 영상부(110)는 3차원 검사 대상 객체에 대해 비전 카메라(Vision Camera)를 통해 전, 후, 좌, 우, 상, 하 방향에서 촬영하여 전, 후, 좌, 우, 상, 하에 대한 비전 영상을 획득한다.
영상 분석부(120)는 획득된 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상에 대해 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 명도(Brightness)나 채도(Saturation)의 밝기를 비교하여 분석한다.
또한, 영상 분석부(120)는, 획득된 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상에 대해 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 명도(Brightness)나 채도(Saturation)의 밝기를 0 단계에서 255 단계까지 구분하고, 획득된 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상을 이루는 일정 영역이나 해당 픽셀이 밝기 단계에서 어느 단계인지 인식하여, 동일 단계의 밝기 영역이나 픽셀이 차지하는 분포도를 산출하게 된다.
전파 검사부(130)는 전방위적 위치에서 3차원 검사 대상 객체에 전파를 방사하여 되돌아 올 때, 되돌아오는 지점까지의 거리들을 측정한다.
객체형상 생성부(140)는 전파 검사부(130)에서 3차원 검사 대상 객체에 전파를 방사하여 되돌아 오는 지점들을 모아서 3차원 객체 형상을 생성한다.
제어부(150)는 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상에 대해 각각 비교 분석한 결과, 각각의 비전 영상에서 주변 영역보다 일정 이상으로 차이가 나는 부분이 존재하는 경우에 그 부분을 불량으로 인식하거나, 전파 검사부(130)를 통해 측정된 거리값들 중에 3차원 형상에 따라 나타나는 거리값들과 일정 이상 차이가 나는 거리값을 갖는 부분(위치)을 불량으로 인식하고, 3차원 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 알람 해 주도록 제어하게 된다.
또한, 제어부(150)는, 비전 영상부(110)를 통해 불량이 없는 정상적인 3차원 검사 대상 객체를 촬영하여 획득한 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 원본 비전 영상을 검사영상 데이터베이스(170)에 저장해 두고, 비전 영상부(110)를 통해 획득한 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 객체 비전 영상을 원본 비전 영상과 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 비교하여 명도나 채도의 밝기가 일정 이상 차이가 나는 부분이 존재하는 경우에 해당 부분을 불량으로 인식하게 된다.
그리고, 제어부(130)는 영상 분석부(120)를 통해 산출된 분포도가 일정 이하로 낮으면서, 분포도가 낮은 일정 영역이나 픽셀의 밝기 단계가 일정 이상으로 높은 부분이 존재하는 경우에 해당 부분을 불량으로 인식하게 된다.
불량 알람부(160)는 제어부의 제어에 따라 3차원 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 사용자에게 알람(Alarm)해 준다.
검사영상 데이터베이스(170)는 비전 영상부(110)를 통해 획득한 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상이나, 객체형상 생성부(140)를 통해 3차원 검사 대상 객체에 전파를 방사하여 되돌아 오는 지점들을 모아서 생성된 3차원 객체 형상을 저장한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비전영상 기반 3차원 객체 검사 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비전영상 기반 3차원 객체 검사 시스템(100)은, 먼저 비전 영상부(110)가 3차원 검사 대상 객체에 대해 비전 카메라(Vision Camera)를 통해 촬영하여 전, 후, 좌, 우, 상, 하 방향에 해당하는 비전 영상을 획득한다(S210).
또한, 객체형상 생성부(140)가 3차원 검사 대상 객체에 전방위적 위치에서 전파를 방사하여 되돌아 오는 지점들을 모아 3차원 형상을 생성한다(S220).
이때, 비전 영상부(110)는 비전 영상부(110)를 통해 획득한 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상이나, 객체형상 생성부(140)를 통해 3차원 검사 대상 객체에 전파를 방사하여 되돌아 오는 지점들을 모아서 생성된 3차원 객체 형상을 검사영상 데이터베이스(170)에 저장하게 된다(S230).
이어, 영상 분석부(120)가 획득된 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상에 대해 각각 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 명도(Brightness)나 채도(Saturation)의 밝기를 비교하여 분석하거나, 생성된 3차원 형상에 대해 일정한 곡률에 따른 테두리의 특성을 분석한다(S240).
이때, 영상 분석부(120)는 획득된 비전 영상에 대해 도 3에 도시된 바와 같이 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 구분하고, 도 4에 도시된 바와 같이 명도(Brightness)나 채도(Saturation)의 밝기를 0 단계에서 255 단계로 구분하며, 도 5에 도시된 바와 같이 획득된 비전 영상을 이루는 일정 영역이나 해당 픽셀이 밝기 단계에서 어느 단계인지를 인식하여, 도 6에 도시된 바와 같이 동일 단계의 밝기 영역이나 픽셀이 차지하는 분포도를 산출하게 된다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 획득한 비전 영상에 대해 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 구분한 예를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비전 영상에 대해 명도나 채도의 밝기를 0 단계에서 255 단계로 구분한 예를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비전 영상의 각 픽셀이 밝기 단계에서 어느 단계인지를 인식하는 예를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비전 영상을 이루는 각 픽셀의 밝기 단계가 차지하는 분포율을 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 획득된 비전 영상에 대해 불량 부분이 존재하더라도 픽셀 단위로 구분하고, 각 픽셀마다 명암이나 채도의 밝기 단계가 어느 단계인지를 각각 인식한다. 그리고, 제어부(130)는 인식된 각 픽셀의 명암이나 채도의 밝기 단계를 도 6에 도시된 바와 같이 분포율로 나타냄으로써 주변 영역보다 일정 이상으로 차이가 나는 영역이나 픽셀이 존재하는지를 확인하게 된다.
또한, 영상 분석부(120)는 도 7에 도시된 바와 같이 3차원 검사 대상 객체에 전방위적 위치에서 전파를 방사하여 되돌아 오는 지점들까지의 거리값들(d1 ~ d19)을 3차원 형상을 따라 구분된 영역 별로 각각 비교하여 분석하게 된다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 검사 대상 객체에 전파를 방사하여 되돌아 오는 지점들까지의 거리값들을 산출하는 예를 나타낸 도면이다. 예를 들면, 도 7에서 3차원 객체 형상을 영역 별로 나누고, 전파가 되돌아 오는 지점들이 이루는 직선(영역)에서 어느 한 점이 음푹 패인 불량이 날 경우에 그 지점은 다른 일정한 거리값들보다 더 큰 거리값을 가지게 되므로, 이렇게 다른 일정한 패턴(테두리)에 따른 거리값들보다 일정 이상 차이가 나는 지점이 있는지를 비교하여 분석하는 것이다. 또한, 도 7에서 전파가 되돌아 오는 지점들이 이루는 곡선 부분(영역)에서도 어느 한 점이 불량이 난 경우에 그 지점의 거리값은 다른 일정한 곡률 패턴(테두리)에 따른 거리값들보다 일정 이상으로 차이가 나므로, 이런 거리값에서 차이가 나는 지점이 있는지를 비교하여 분석하는 것이다.
이어, 제어부(150)는 영상 분석부(120)의 비교 분석 결과, 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 객체 비전 영상에 대해 명도나 채도의 밝기를 비교하여 분석한 결과에 근거해, 주변 영역보다 일정 이상으로 차이가 나는 부분이 존재하는 경우에 그 부분을 불량으로 인식하거나, 3차원 객체 형상의 테두리에 따른 곡률이 일정 이상으로 차이가 나는 부분을 불량으로 인식한다(S250).
즉, 영상 분석부(120)를 통해 산출된 분포도가 일정 이하로 낮으면서, 분포도가 낮은 일정 영역이나 픽셀의 밝기 단계가 일정 이상으로 높은 부분이 존재하는 경우에 해당 부분을 불량으로 인식하게 된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 명암이나 채도의 밝기 단계가 0 단계는 85%인 반면에 252 단계나 253 단계 및 254 단계는 5%이고, 255 단계는 10%인 것으로 확인됨에 따라, 명암이나 채도의 밝기가 85%인 0 단계에서 5~10%인 252 단계 내지 255 단계 간의 차이가 일정 이상으로 높게 차이가 나므로 불량이 존재하는 것으로 인식하며, 252 단계 내지 255 단계를 가지는 픽셀들을 불량 부분으로 인식하게 되는 것이다.
또한, 제어부(150)는 3차원 검사 대상 객체에 전방위적 위치에서 전파를 방사하여 되돌아 오는 지점들까지의 거리값들을 영상 분석부(120)를 통해 각 영역 별로 비교하여 분석한 결과, 각 영역 내 거리값들 중에 다른 거리값들과 일정 이상 차이가 나는 거리값들이 있는 영역에 불량이 있는 것으로 인식하는 것이다.
이어, 제어부(150)는 3차원 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 경고해 주도록 제어하는 제어 신호를 출력한다(S260).
따라서, 불량 경고부(140)가 제어 신호에 따라 3차원 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 사용자에게 경고해 준다(S270).
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 3차원 검사 대상 객체를 비전 카메라(Vision Camera)를 통해 전, 후, 좌, 우, 상, 하로 촬영하여 획득한 객체 비전 영상에 대해, 일정 영역 또는 픽셀 단위로 분석하고, 전방위적 위치에서 3차원 검사 대상 객체에 전파를 방사하여 되돌아오는 지점들을 모아 이루어지는 3차원 형상을 분석하여, 3차원 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 알람해 줄 수 있도록 하는 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템을 실현할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 3차원 검사 대상 객체를 비전 카메라(Vision Camera)를 통해 전, 후, 좌, 우, 상, 하로 촬영하여 획득한 객체 비전 영상에 대해, 일정 영역 또는 픽셀 단위로 분석하고, 전방위적 위치에서 3차원 검사 대상 객체에 전파를 방사하여 되돌아오는 지점들을 모아 이루어지는 3차원 형상을 분석하여, 3차원 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 알람해 줄 수 있도록 하는 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템에 적용할 수 있다.
100 : 3차원 비전영상기반 객체검사시스템 110 : 비전 영상부
120 : 영상 분석부 130 : 전파 검사부
140 : 객체형상 생성부 150 : 제어부
160 : 불량 알람부 170 : 검사영상 DB

Claims (7)

  1. 3차원 검사 대상 객체에 대해, 전, 후, 좌, 우, 상, 하 각각의 비전 카메라(Vision Camera)를 통해 촬영하여 비전 영상을 획득하는 비전 영상부;
    상기 3차원 검사 대상 객체에 전방위적 위치에서 전파를 방사하여 되돌아오는 지점들을 모아 3차원 형상을 생성하는 3차원 형상 생성부;
    상기 획득된 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상에 대해 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 명도(Brightness)나 채도(Saturation)의 밝기를 비교하여 분석하거나, 상기 생성된 3차원 형상에 대해 일정한 곡률에 따른 테두리의 특성을 분석하는 영상 분석부;
    상기 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상에 대해 명도나 채도의 밝기를 비교하여 분석한 결과, 주변 영역보다 일정 이상으로 차이가 나는 부분을 불량으로 인식하거나, 상기 3차원 형상의 테두리에 따른 곡률이 일정 이상으로 차이가 나는 부분을 불량으로 인식하여, 상기 3차원 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 알람해 주도록 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 3차원 형상의 검사 대상 객체에 불량이 존재하는 것을 사용자에게 알람해 주는 불량 알람부;
    를 포함하는 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비전 영상부를 통해 획득한 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상을 저장하거나, 상기 3차원 검사 대상 객체에 전파를 방사하여 되돌아 오는 지점들을 모아서 생성된 3차원 객체 형상을 저장하기 위한 검사영상 데이터베이스;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 비전 영상부를 통해 상기 3차원 검사 대상 객체에 대한 정상적인 원본 객체를 촬영하여 획득한 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 원본 비전 영상을 상기 검사영상 데이터베이스에 저장해 두고, 상기 비전 영상부를 통해 획득한 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 객체 비전 영상을 원본 비전 영상과 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 비교하여 명도나 채도의 밝기가 일정 이상 차이가 나는 부분이 존재하는 경우에 해당 부분을 불량으로 인식하는 것을 특징으로 하는 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상 분석부는, 상기 획득된 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상에 대해 일정 영역 단위 또는 픽셀 단위로 명도(Brightness)나 채도(Saturation)의 밝기를 0 단계에서 255 단계까지 구분하고, 상기 획득된 전, 후, 좌, 우, 상, 하의 비전 영상을 이루는 일정 영역이나 해당 픽셀이 밝기 단계에서 어느 단계인지를 인식하여, 동일 단계의 밝기 영역이나 픽셀이 차지하는 분포도를 산출하는 것을 특징으로 하는 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는 상기 영상 분석부를 통해 산출된 상기 분포도가 일정 이하로 낮으면서, 상기 분포도가 낮은 일정 영역이나 픽셀의 밝기 단계가 일정 이상으로 높은 부분이 존재하는 경우에 해당 부분을 불량으로 인식하는 것을 특징으로 하는 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상 분석부는, 상기 생성된 3차원 형상에 대해 일정한 곡률에 따른 테두리의 특성을 분석하는 것에 대해, 상기 3차원 검사 대상 객체에 전방위적 위치에서 전파를 방사하여 되돌아오는 지점들까지의 거리들을 상기 3차원 형상을 따라 구분된 영역 별로 각각 비교하여 분석하는 것을 특징으로 하는 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 3차원 검사 대상 객체에 전방위적 위치에서 전파를 방사하여 되돌아오는 지점들까지의 거리들을 상기 영상 분석부를 통해 각 영역 별로 비교하여 분석한 결과, 각 영역 내 거리값들 중에 다른 거리값들과 일정 이상 차이가 나는 거리값들이 있는 영역에 불량이 있는 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 비전영상 기반 3차원 객체검사 시스템.
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