KR20160123455A - 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법에 관한 것으로서, RGB영상을 입력받는 영상입력단계와, 입력된 RGB영상을 휘도정보, 블루정보 및 레드정보를 포함하는 YCbCr영상으로 변환하는 단계와, 상기 YCbCr영상을 휘도정보를 포함하는 Y영상, 휘도 및 블루정보를 포함하는 Cb영상, 휘도 및 레드정보를 포함하는 Cr영상으로 분리하는 채널분리단계와, 상기 YCbCr영상으로부터 미리 설정된 팁 색상정보에 상응하는 영역을 추출하여 팁 영역을 검출하고, 검출된 상기 팁 영역을 관심영역으로 지정하는 관심영역 지정단계와, 상기 Y영상 중 상기 관심영역과 대응되는 영역 내에서 픽셀간 휘도차에 근거하여 상기 스폿용접 전극팁의 선단면을 검출하는 선단면 검출단계 및 상기 검출된 선단면 내의 각 픽셀의 색정보를 미리 설정된 기준 색정보와 비교하여 상기 선단면의 오염도를 측정하는 오염도 측정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법를 제공한다.

Description

영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법{Method for measuring a pollution level of spot welding electrode tip using images}
본 발명은 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 RGB영상을 휘도, 블루정보 및 레드정보를 포함하는 YCbCr영상으로 변환하고, 스폿용접 전극팁 영역을 한정한 후 한정된 영역에서 스폿용접 전극팁의 선단면을 검출함과 아울러 선단면의 오염도를 측정함으로써 연산속도가 크게 증대되도록 하고, 이에 따라 작업성을 현저하게 향상시킬 수 있는 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법에 관한 것이다.
스폿용접은 저항용접기술의 일종으로, 용접하기 위한 금속판재를 두장 또는 세장을 포개어 한 쌍의 스폿용접 전극팁 사이에 배치한 상태에서 한 쌍의 스폿용접 전극팁으로 가압한 후 스폿용접 전극팁에 전류를 인가하여 그로부터 발생되는 저항발열을 이용하여 금속판재를 용접하는 방식이다.
이러한 스폿용접은 점용접이라고도 하는데, 용접시간이 짧다는 이점이 있어 박판의 용접에 널리 사용되고 있다.
상기한 스폿용접을 하기 위한 스폿용접건은 상호 대향하는 한 쌍의 스폿용접 전극팁이 구비되어 겹치진 모재의 상하면에 한 쌍의 스폿용접 전극팁을 각각 밀착시킨 상태에서 스폿용접 전극팁에 고전류의 전기를 흘려보내 이때 발생하는 고온의 열을 이용하여 모재를 용접하게 되는데, 최근에는 로봇암에 상기 스폿용접기를 설치하여 용접 작업을 자동으로 진행할 수 있도록 된 용접로봇이 널리 사용되고 있다.
그런데, 이러한 스폿 용접건은 용접이 반복되며 산화물이나 표면처리 물질이 전극 팁에 부착되거나 가압력 고온으로 인해 소재와 팁이 합금화되며 선단면의 오염이 누적되어 전극손상, 품질저하, 강도저하, 내부 균열등의 용접불량이 발생될 수 있는데, 이에 종래에는 스폿 용접건을 이용한 용접작업 전에 스폿용접 전극팁의 오염도를 작업자가 직접 육안으로 검사한 후 오염도가 높은 경우 스폿용접 전극팁을 교체하여 용접작업이 이루어지도록 함으로써 선단면 오염에 의한 문제점에 대해 미연에 대처하고 있다.
그러나, 종래에는 앞서 설명한 바와 같이 작업자가 직접 육안으로 스폿용접 전극팁의 오염도를 검사함으로써 스폿용접 전극팁 검사작업에 상당한 시간이 소요될 뿐 아니라 비숙련자의 경우 검사의 신뢰도가 낮은 문제점이 있었다.
이에 특정 색상값을 검출하는 칼라센서를 스폿용접 전극팁의 선단면 전방에 배치한 후 전극팁 선단면에 대한 특정 색상값을 검출함에 따라 전극팁의 오염도를 측정하는 방법이 실시된 바 있으나, 이러한 칼라센서를 이용하여 전극팁의 오염도를 측정하는 방법은 칼라센서의 촬상위치가 작업환경에 따라 수시로 변경될 뿐 아니라 전극 팁의 진입각도가 달라짐에 따라 검출되는 색상값에 오차가 발생되며, 이에 따라 오검출률이 크게 상승하는 바 오검출에 따른 불필요한 팁 드레싱을 요구하게 됨으로써 작업시간 및 인력을 낭비하게 되면서 생산성이 크게 하락하는 문제점이 있었다.
한편, 최근에는 한국등록특허 1385922호와 같이 비전장비를 이용하여 스폿용접 전극팁의 선단면을 자동으로 검사하는 검사장치가 개발된 바 있다.
이러한 한국등록특허 1385922호에 따른 스폿 용접용 전극검사장치는 CCD카메라를 이용하여 스폿용접 전극팁 선단의 고화질 영상을 획득한 후 용접 팁의 선단지름을 검출하여 가상원을 생성하고, 가상원 내에서 광의 농담(濃淡)에 의해 용접 팁 선단의 오염물질을 검출한다.
그러나, 한국등록특허 1385922호에 따른 스폿 용접용 전극검사장치는 CCD카메라로부터 획득한 고화질 영상을 이용하여 용접 팁 선단의 오염물질을 검출하는 것으로서, 고화질 영상의 전체픽셀에 대한 농담차를 연산해야 하는데, 고화질 영상을 취득함에 따라 전체 픽셀수가 증가, 즉 연산량이 크게 증가함에 따라 연산속도가 증대되면서 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 RGB영상을 휘도, 블루정보 및 레드정보를 포함하는 YCbCr영상으로 변환하고, 스폿용접 전극팁 영역을 한정한 후 한정된 영역에서 스폿용접 전극팁의 선단면을 검출함과 아울러 선단면의 오염도를 측정함으로써 연산속도가 크게 증대되도록 하고, 이에 따라 작업성을 현저하게 향상시킬 수 있는 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 스폿용접 전극팁 선단부에 대한 휘도정보, 블루정보 및 레드정보를 포함하는 YCbCr영상을 입력받는 단계와, 상기 YCbCr영상을 휘도정보를 포함하는 Y영상, 휘도 및 블루정보를 포함하는 Cb영상, 휘도 및 레드정보를 포함하는 Cr영상으로 분리하는 채널분리단계와, 상기 YCbCr영상으로부터 미리 설정된 팁 색상정보에 상응하는 영역을 추출하여 팁 영역을 검출하고, 검출된 상기 팁 영역을 관심영역으로 지정하는 관심영역 지정단계와, 상기 Y영상 중 상기 관심영역과 대응되는 영역 내에서 픽셀간 휘도차에 근거하여 상기 스폿용접 전극팁의 선단면을 검출하는 선단면 검출단계 및 상기 검출된 선단면 내의 각 픽셀의 색정보를 미리 설정된 기준 색정보와 비교하여 상기 선단면의 오염도를 측정하는 오염도 측정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법을 제공한다.
그리고, 상기 관심영역 지정단계는 상기 YCbCr영상 중 미리 설정된 기준 휘도범위를 벗어나는 픽셀을 검출하고자 하는 팁 영역으로부터 배제하는 휘도 필터링단계와, 상기 YCbCr영상 중 미리 설정된 기준 블루정보범위를 벗어나는 픽셀을 검출하고자 하는 팁 영역으로부터 배제하는 블루정보 필터링단계와, 상기 휘도 필터링단계 및 상기 블루정보 필터링단계를 거친 상기 YCbCr영상 중 기준 레드정보범위와 대응되는 영역을 팁 영역으로 검출하는 팁 영역 검출단계와, 상기 YCbCr영상 중 상기 팁 영역과, 그 외 영역을 이분화하는 이분화단계와, 이분화된 영역 중 상기 팁 영역과 대응되는 영역을 관심영역으로 지정하는 지정단계 및 상기 관심영역의 형태정보를 추출하는 형태정보 추출단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 선단면 검출단계는 상기 Y영상 중 상기 관심영역과 대응되는 영역에 위치하는 픽셀간 휘도차에 근거하여 상기 스폿용접 전극팁의 에지를 검출하는 에지 검출단계 및 검출된 검출된 상기 에지 정보와 타원을 검출하는 타원 검출단계를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 선단면 검출단계는 상기 타원 검출단계에서 복수개의 타원을 검출하고, 검출된 각 타원의 직경과, 상기 검출된 팁 영역의 높이 비율을 미리 설정된 기준 비율과 비교하여 허용범위 내에 포함되는 타원 중 최소 오차를 갖는 타원을 선단면으로 결정하는 선단면 결정단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 오염도 측정단계는 이분화된 상기 팁 영역 검출영상 중 상기 선단면과 대응되는 영역의 전체 픽셀을 카운팅하는 픽셀 카운팅 단계와, 상기 선단면과 대응되는 영역의 픽셀 중 상기 팁 영역의 색상을 다른 색정보를 갖는 픽셀을 오염픽셀로 판단하고, 상기 오염픽셀을 카운팅하는 오염 픽셀 카운팅 단계 및 상기 선단면과 대응되는 영역의 픽셀과, 오염 픽셀에 근거하여 오염비율을 산출함과 아울러 상기 오염픽셀의 색 정보를 미리 설정된 색 정보와 비교하여 산출되는 상기 오염픽셀의 색 정보 레벨에 따라 상기 스폿용접 전극팁의 오염도를 측정하는 오염도 측정단계를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, RGB영상을 휘도, 블루정보 및 레드정보를 포함하는 YCbCr영상으로 변환하고, 스폿용접 전극팁 영역을 한정한 후 한정된 영역에서 스폿용접 전극팁의 선단면을 검출함과 아울러 선단면의 오염도를 측정함으로써 연산속도가 크게 증대되도록 하고, 이에 따라 작업성을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 일실시에에 따른 스폿용접 전극팁 오염도 측정시스템을 개략적으로 도시한 블럭도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 스폿용접 전극팁 오염도 측정시스템의 제어부를 도시한 블럭도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법을 도시한 순서도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 관심영역 지정단계에 대한 사진,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 타원 검출단계에 대한 사진,
도6은 오염된 스폿용접 전극팁 사진.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도1은 본 발명의 일실시에에 따른 스폿용접 전극팁 오염도 측정시스템을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도1에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 스폿용접 전극팁 오염도 측정시스템(1)은 촬상부(10)와, 제어부(20)와, 메모리부(30) 및 정보출력부(40)를 포함하여 구성된다.
촬상부(10)는 일반적인 CCD 카메라가 사용될 수 있으며, 스폿용접 전극팁의 선단부를 촬상하여 스폿용접 전극팁 선단부에 대한 RGB영상을 획득하는 역할을 한다.
제어부(20)는 촬상부(10)로부터 획득된 RGB영상을 YCbCr영상으로 변환하고, 변환된 YCbCr영상에 근거하여 스폿용접 전극팁의 선단면을 검출한 후 선단면의 오염도를 측정하는 역할을 하는데, 이러한 제어부(20)는 도2를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
메모리부(30)는 촬상부(10)에서 취득한 RGB영상과, 제어부(20)에서 변환된 YCbCr영상, 관심영역 지정을 위한 기준 휘도정보, 기준 블루정보, 기준 레드정보 및 선단면의 오염도를 측정하기 위한 기준 색 정보등이 저장된다.
정보출력부(40)는 상기한 제어부(20)에 의해 산출된 스폿용접 전극팁 선단면의 오염도, 오염비율등과 같은 선단면 오염정보를 관리자 단말로 전송하여 관리자가 이를 통해 스폿용접 전극팁을 관리할 수 있도록 하는 역할을 한다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 스폿용접 전극팁 오염도 측정시스템의 제어부를 도시한 블럭도이다.
도2에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시에에 따른 스폿용접 전극팁 오염도 측정시스템(1)의 제어부(20)는 영상변환부(21)와, 채널분리부(22)와, 관심영역 지정부(23)와, 선단면 검출부(24) 및 오염도 측정부(25)를 포함하여 구성된다.
영상변환부(21)는 다양한 색 정보를 포함하는 RGB영상을 휘도정보, 블루정보, 레드정보를 포함하는 YCbCr영상으로 변환하는 역할을 하는데, 이와 같이 RGB영상을 YCbCr영상으로 변환하는 이유는 스폿용접 전극팁의 선단면의 오염도를 측정하기 위해 팁 영역 검출을 검출하여 관심영역을 지정하고, Y영상 중 관심영역과 대응되는 영역 내에서 선단면을 검출하는 과정에서 불필요한 색상정보를 배제함으로써 연산속도를 향상시키기 위함이다.
채널분리부(22)는 팁 영역 검출과정에서 각 휘도정보, 블루정보 및 레드정보에 근거하여 팁 영역을 검출함과 아울러 휘도정보를 포함하는 Y영상만을 이용하여 선단면을 검출하기 위해 YCbCr영상을 휘도정보를 포함하는 Y영상, 휘도정보 및 블루정보를 포함하는 Cb영상, 휘도정보 및 레드정보를 포함하는 Cr영상으로 분리하는 역할을 한다.
관심영역 지정부(23)는 필터링모듈(23a)과, 팁 영역 검출모듈(23b)과, 이분화모듈(23c)과, 지정모듈(23d) 및 추출모듈(23e)을 포함하여 구성되며, 후술하는 선단면을 검출하는 과정에서 픽셀스캔 영역을 한정함으로써 연산속도가 보다 향상될 수 있도록 하는 역할을 한다.
필터링모듈(23a)은 Y영상에서 후술하는 메모리부(30)에 저장된 기준 휘도정보에 따라 기준 휘도정보를 벗어나는 제1 필터링 영역을 추출하고, Cb영상에서 후술하는 메모리부(30)에 저장된 기준 블루정보에 따라 기준 블루정보를 벗어나는 제2 필터링 영역을 추출한 후 YCbCr영상에서 추출된 제1 필터링 영역 및 제2 필터링 영역을 팁 검출영역으로부터 배제하는 역할을 한다.
팁 영역 검출모듈(23b)은 Cr영상에서 후술하는 메모리부(30)에 저장된 기준 레드정보와 상응하는 영역을 추출하고, YCbCr영상에서 추출된 영역을 팁 영역으로 검출하는 역할을 한다.
이분화모듈(23c)은 검출된 팁 영역을 밝게 처리하고, 그 외 영역을 어둡게 각각 흑백처리하여 YCbCr영상을 팁 영역과, 그외 영역으로 이분화하는 역할을 한다.
추출모듈(23e)은 이분화된 YCbCr영상 중 팁 영역의 최대 너비와, 최대 높이에 따라 사각형으로 관심영역을 지정하고, 지정된 관심영역에 대한 높이, 폭, 중심좌표등에 대한 형태정보를 추출하는 역할을 한다.
선단면 검출부(24)는 에지 검출모듈(24a)과, 타원검출모듈(24b) 및 판단모듈(24c)을 포함하여 구성되며, Y영상, 즉 그레이영상으로부터 선단면을 검출하는 역할을 한다.
에지검출모듈은 Y영상 중 관심영역과 대응되는 영역에 한정되어 스폿용접 전극팁의 에지를 검출하는 것으로서, Y영상 중 관심영역과 대응되는 영역의 각 픽셀간 휘도차를 산출하고, 급격한 휘도차가 발생되는 경우 에지를 검출하는 Canny Edgy detecting 검사방법으로 에지를 검출한다.
타원검출모듈(24b)은 검출된 에지 정보와, 추출모듈(23e)에서 검출된 형태정보에 근거하여 타원을 검출하게 되는데, 이러한 타원검출방법은 공지된 Hough based Ellipse detection Algorithm을 이용할 수 있다.
한편, 본 실시에에서 타원검출모듈(24b)은 복수개의 타원을 검출하는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 실시예는 Y영상, 즉 그레이영상을 이용하면서 전체 영역이 아닌 관심영역만을 한정하여 선단면을 검출함에 따라 연산속도를 현저하게 향상시킬 수 있는 특징이 있다.
판단모듈(24c)은 검출된 각 타원의 직경과, 검출된 관심영역의 높이 비율을 메모리부(30)에 미리 저장된 기준 비율과 비교하여 기준 비율의 허용범위 내에 포함되는 타원을 선단면으로 결정하는 역할을 한다.
오염도 측정부(25)는 카운팅모듈(25a)과, 색 정보 비교모듈(25b) 및 측정모듈(25c)을 포함하여 구성되며, 이분화된 팁 영역 검출영상 및 RGB영상을 이용하여 검출된 선단면의 오염도를 측정하는 역할을 한다.
카운팅모듈(25a)은 이분화된 팁 영역 검출영상으로부터 검출된 에지 내측에 위치하는 전체 픽셀의 갯수를 카운팅함과 아울러 에지 내측에 위치하는 픽셀 중 검은색 픽셀을 오염픽셀로 검출한 후 이를 카운팅하는 역할을 한다.
색 정보 비교모듈(25b)은 YCbCr영상 또는 RGB영상 중 어느 하나에서 카운팅모듈(25a)에서 검출된 오염픽셀과 대응되는 위치의 픽셀에 대한 색상정보를 미리 설정된 기준 색상정보와 비교하여 각 오염픽셀에 대한 오염도에 대한 레벨값을 검출하는 역할을 하는데, 여기서 기준 색상정보는 먼셀 표색계가 사용될 수 있다.
측정모듈(25c)은 상기한 카운팅모듈(25a)에서 카운팅된 오염픽셀 수를 선단면에 대한 전체 픽셀수로 나누어 스폿용접 전극팁 선단면에 대한 오염비율을 산출함과 아울러 색 정보 비교모듈(25b)로부터 인가된 각 오염픽셀의 레벨값에 따라 오염도를 측정하는 역할을 한다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법을 도시한 순서도이고, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 관심영역 지정단계에 대한 사진이며, 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 타원 검출단계에 대한 사진이고, 도6은 오염된 스폿용접 전극팁 사진이다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정시스템(1)의 오염도 측정방법을 도3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일시시예에 따른 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법은 영상입력단계 및 영상변환단계와, 채널분리단계와, 관심영역 지정단계와, 선단면 검출단계 및 오염도 측정단계를 포함하여 이루어진다.
영상입력 및 영상변환단계
영상변환부(21)는 촬상부(10)로부터 스폿용접 전극팁 선단면에 대한 RGB영상을 입력(S10)받는데, 입렵된 RGB영상은 다양한 색상정보가 포함되어 있는 바 스폿용접 전극팁의 오염도를 측정하는 과정에서 불필요한 색상정보 검토를 생략하기 위해 RGB영상을 휘도정보, 블루정보 및 레드정보를 포함하는 YCbCr영상으로 변환한다.(S20)
한편, 본 실시예에서는 RGB영상을 입력받은 후 이를 YCbCr영상으로 변환되는 것으로서 설명하고 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 촬상부로부터 YCbCr영상을 직접 입력받을 수 있다.
채널분리단계
이후 채널분리부(22)는 팁 영역 검출과정에서 각 휘도정보, 블루정보 및 레드정보에 근거하여 팁 영역을 검출함과 아울러 휘도정보를 포함하는 Y영상만을 이용하여 선단면을 검출하기 위해 YCbCr영상을 휘도정보를 포함하는 Y영상, 휘도정보 및 블루정보를 포함하는 Cb영상, 휘도정보 및 레드정보를 포함하는 Cr영상으로 분리한다.(S30)
관심영역 지정단계
관심영역 지정단계(S40)는 휘도 필터링 단계와, 블루정보 필터링 단계와, 팁 영역 검출 단계와, 관심영역 지정단계 및 추출단계를 포함하여 이루어지는데, 이러한 관심영역 지정단계의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 필터링모듈(23a)은 Y영상에서 후술하는 메모리부(30)에 저장된 기준 휘도정보에 따라 기준 휘도정보를 벗어나는 제1 필터링 영역을 추출하고, Cb영상에서 후술하는 메모리부(30)에 저장된 기준 블루정보에 따라 기준 블루정보를 벗어나는 제2 필터링 영역을 추출한 후 YCbCr영상에서 추출된 제1 필터링 영역 및 제2 필터링 영역을 팁 검출영역으로부터 배제한다.(S41,S42)
이후, 팁 영역 검출모듈(23b)에서 팁 영역을 검출하는 팁 영역 검출동작을 수행하는데, 일반적으로 팁 영역이 구리 재질로 이루어짐에 따라 영상에 레드정보를 포함하여 표시되는 바 휘도 필터링단계 및 블루정보 필터링단계를 거친 YCbCr영상 중 메모리부(30)에 미리 저장된 기준 레드정보범위와 대응되는 영역을 팁 영역으로 검출한다.(S43)
이와 같이 팁 영역이 검출되면, 이분화모듈(23c)에서 YCbCr영상 중 팁 영역과 그 외 영역을 각각 백색과 흑백으로 흑백처리하여 YCbCr영상 중 상기 팁 영역과, 그 외 영역을 이분화한다.
다음, 도4에서 보는 바와 같이 추출모듈(23e)이 이분화된 영역 중 팁 영역과 대응되는 영역을 관심영역으로 지정한 후 관심영역의 높이, 중심위치등을 추출하는 형태정보 추출단계가 이루어진다.(S44)
선단면 검출단계
선단면 검출단계(S50)는 스폿용접 전극팁의 에지를 검출하는 에지 검출단계(S51)와, 타원 검출단계(S52) 및 선단면 결정단계(S53)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 에지검출모듈이 Y영상 중 관심영역과 대응되는 영역에 위치하는 픽셀간 휘도차에 근거하여 스폿용접 전극팁의 에지를 검출하는데, 이러한 에지검출방법은 일반적으로 공지되어 있는 Canny Edgy 검출방식을 이용할 수 있다.(S51)
다음, 타원검출모듈(24b)이 도5에서 보는 바와 같이 검출된 에지 영상에서 각 에지 픽셀 좌표를 검출하고, 검출된 픽셀 좌표와 추출된 형태정보에 근거하여 타원을 검출하게 되는데, 본 실시예에서는 공지된 Hough based Ellipse detection Algorithm을 이용하여 타원을 검출한다.
이후, 판단모듈(24c)에서 검출된 각 타원의 직경과, 검출된 관심영역의 높이 비율을 메모리부(30)에 미리 저장된 기준 비율과 비교하여 복수개의 타원 중 기준 비율의 허용범위 내에 포함되는 타원 중 최소 오차를 갖는 타원을 선단면으로 결정한다.(S53)
6. 오염도 측정단계
이와 같이 선단면이 검출되면, 카운팅모듈(25a)에서 이분화된 팁 영역 검출영상으로부터 검출된 에지 내측에 위치하는 전체 픽셀의 갯수를 카운팅함과 아울러 에지 내측에 위치하는 픽셀 중 휘도가 낮은 검은색 픽셀을 오염픽셀로 검출한 후 이를 카운팅한다.(S61)
이때, 카운팅모듈(25a)은 오염픽셀에 대한 좌표정보를 추출하고, 이를 색 정보 모듈로 전송한다.
색 정보 비교모듈(25b)은 YCbCr영상 또는 RGb영상 중 어느 하나에서 카운팅모듈(25a)에서 검출된 오염픽셀과 대응되는 위치의 픽셀에 대한 색상정보를 미리 설정된 기준 색상정보, 즉 먼셀 표색계와 비교하여 각 오염픽셀에 대한 레벨값을 산출한다.(S62)
이후, 측정모듈(25c)이 카운팅모듈(25a)에서 카운팅된 오염픽셀 수를 선단면에 대한 전체 픽셀수로 나누어 스폿용접 전극팁 선단면에 대한 오염비율을 산출함과 아울러 색 정보 비교모듈(25b)로부터 인가된 각 오염픽셀의 레벨값에 따라 오염도를 측정한다.(S63)
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
1 : 용접 팁 오염도 측정시스템 10 : 촬상부
20 : 제어부 21 : 영상변환부
22 : 채널분리부 23 : 관심영역 지정부
23a : 필터링모듈 23b : 팁 영역 검출모듈
23c : 이분화모듈 23d : 지정모듈
23e : 추출모듈 24 : 선단면 검출부
24a : 에지 검출모듈 24b : 타원검출모듈
24c : 판단모듈 25 : 오염도 측정부
25a : 카운팅모듈 25b : 색 정보 비교모듈
25c : 측정모듈 30 : 메모리부
40 : 정보출력부

Claims (5)

  1. 스폿용접 전극팁 선단부에 대한 휘도정보, 블루정보 및 레드정보를 포함하는 YCbCr영상을 입력받는 단계와;
    상기 YCbCr영상을 휘도정보를 포함하는 Y영상, 휘도 및 블루정보를 포함하는 Cb영상, 휘도 및 레드정보를 포함하는 Cr영상으로 분리하는 채널분리단계와;
    상기 YCbCr영상으로부터 미리 설정된 팁 색상정보에 상응하는 영역을 추출하여 팁 영역을 검출하고, 검출된 상기 팁 영역을 관심영역으로 지정하는 관심영역 지정단계와;
    상기 Y영상 중 상기 관심영역과 대응되는 영역 내에서 픽셀간 휘도차에 근거하여 상기 스폿용접 전극팁의 선단면을 검출하는 선단면 검출단계; 및
    상기 검출된 선단면 내의 각 픽셀의 색정보를 미리 설정된 기준 색정보와 비교하여 상기 선단면의 오염도를 측정하는 오염도 측정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 관심영역 지정단계는
    상기 YCbCr영상 중 미리 설정된 기준 휘도범위를 벗어나는 픽셀을 검출하고자 하는 팁 영역으로부터 배제하는 휘도 필터링단계와;
    상기 YCbCr영상 중 미리 설정된 기준 블루정보범위를 벗어나는 픽셀을 검출하고자 하는 팁 영역으로부터 배제하는 블루정보 필터링단계와;
    상기 휘도 필터링단계 및 상기 블루정보 필터링단계를 거친 상기 YCbCr영상 중 기준 레드정보범위와 대응되는 영역을 팁 영역으로 검출하는 팁 영역 검출단계와;
    상기 YCbCr영상 중 상기 팁 영역과, 그 외 영역을 이분화하는 이분화단계와;
    이분화된 영역 중 상기 팁 영역과 대응되는 영역을 관심영역으로 지정하는 지정단계; 및
    상기 관심영역의 형태정보를 추출하는 형태정보 추출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선단면 검출단계는
    상기 Y영상 중 상기 관심영역과 대응되는 영역에 위치하는 픽셀간 휘도차에 근거하여 상기 스폿용접 전극팁의 에지를 검출하는 에지 검출단계; 및
    검출된 상기 에지정보와, 상기 팁 영역의 형태정보에 근거하여 타원을 검출하는 타원 검출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 선단면 검출단계는
    상기 타원 검출단계에서 복수개의 타원을 검출하고,
    검출된 각 타원의 직경과, 상기 검출된 팁 영역의 높이 비율을 미리 설정된 기준 비율과 비교하여 허용범위 내에 포함되는 타원을 선단면으로 결정하는 선단면 결정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 오염도 측정단계는
    이분화된 상기 팁 영역 검출영상 중 상기 선단면과 대응되는 영역의 전체 픽셀을 카운팅하는 픽셀 카운팅 단계와;
    상기 선단면과 대응되는 영역의 픽셀 중 상기 팁 영역의 색상을 다른 색정보를 갖는 픽셀을 오염픽셀로 판단하고, 상기 오염픽셀을 카운팅하는 오염 픽셀 카운팅 단계; 및
    상기 선단면과 대응되는 영역의 픽셀과, 오염 픽셀에 근거하여 오염비율을 산출함과 아울러 상기 YCbCr영상 중 상기 오염픽셀의 색 정보를 미리 설정된 색 정보와 비교하여 산출되는 상기 오염픽셀의 색 정보 레벨에 따라 상기 스폿용접 전극팁의 오염도를 측정하는 오염도 측정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 스폿용접 전극팁 오염도 측정방법.
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