KR20170065161A - 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법 - Google Patents

카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170065161A
KR20170065161A KR1020150171252A KR20150171252A KR20170065161A KR 20170065161 A KR20170065161 A KR 20170065161A KR 1020150171252 A KR1020150171252 A KR 1020150171252A KR 20150171252 A KR20150171252 A KR 20150171252A KR 20170065161 A KR20170065161 A KR 20170065161A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cup
height
camera module
water
point
Prior art date
Application number
KR1020150171252A
Other languages
English (en)
Inventor
정재욱
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020150171252A priority Critical patent/KR20170065161A/ko
Priority to PCT/KR2016/007300 priority patent/WO2017007229A1/ko
Priority to US15/742,776 priority patent/US10858235B2/en
Publication of KR20170065161A publication Critical patent/KR20170065161A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/08—Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/02—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
    • B01D35/04—Plug, tap, or cock filters filtering elements mounted in or on a faucet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/08—Details
    • B67D1/0878—Safety, warning or controlling devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/08—Details
    • B67D1/12—Flow or pressure control devices or systems, e.g. valves, gas pressure control, level control in storage containers
    • B67D1/1202—Flow control, e.g. for controlling total amount or mixture ratio of liquids to be dispensed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/08—Details
    • B67D1/12—Flow or pressure control devices or systems, e.g. valves, gas pressure control, level control in storage containers
    • B67D1/1202—Flow control, e.g. for controlling total amount or mixture ratio of liquids to be dispensed
    • B67D1/1234—Flow control, e.g. for controlling total amount or mixture ratio of liquids to be dispensed to determine the total amount
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/08—Details
    • B67D1/12—Flow or pressure control devices or systems, e.g. valves, gas pressure control, level control in storage containers
    • B67D1/1202—Flow control, e.g. for controlling total amount or mixture ratio of liquids to be dispensed
    • B67D1/1234—Flow control, e.g. for controlling total amount or mixture ratio of liquids to be dispensed to determine the total amount
    • B67D1/1236—Flow control, e.g. for controlling total amount or mixture ratio of liquids to be dispensed to determine the total amount comprising means for detecting the size of vessels to be filled
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/60—Analysis of geometric attributes
    • H04N5/2253—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 외관을 형성하는 바디, 상기 바디의 일면에 배치되어 상기 바디 내부에 수용된 물을 배출하는 배출장치, 상기 바디의 일면에 배치되며 바디에 수용된 컵을 촬상하는 적어도 하나의 카메라모듈 및 제어부를 포함하며, 상기 카메라모듈에 배치되며 상기 컵을 촬상하는 촬상부는 하나인 정수기에 관한 것이다.

Description

카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법{Camera system and water purifier apparatus includes thereof and water supplying method using thereof}
본 발명은 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법에 관한 것이다.
일반적으로 정수기란 물리적, 화학적 또는 생물학적 방법을 이용하여 이러한 과정을 통하거나 이와 같은 과정을 결합하여 수돗물, 우물물, 계곡물 또는 강물 등을 먹는 물의 수질기준에 적합하도록 만드는 장치를 말한다. 먹는 물에 대한수질기준은 우리나라를 포함한 대부분의 국가에서 세계보건기구(WHO)의 기준을 기초로 정하고 있는 바, 이에 따르면 수질 기준은 70년 동안 하루에 약 2ℓ정도의 물을 계속 마셔도 인체에 물로 인해 해를 주지 않을 정도의 농도에 안전율을 곱하여 설정되므로 먹는 물의 수질기준에 적합한 물은 안전하다고 할 수 있다.
최근 사물 인터넷(Internet of Things, IoT)이 확산되고 정수기를 포함하는 가전제품의 스마트화에 따라 가정에서 사용하는 정수기 또한 스마트기기화 되고 있다.
사물 인터넷이라 함은 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술을 의미한다.
여기에서 사물이란 가전제품, 모바일 장비, 웨어러블 컴퓨터 등 다양한 임베디드 시스템이 될 수 있다.
정수기가 자동적으로 정수기에 안치된 컵의 높이 등을 인식하여 이에 맞는 물을 자동으로 공급할 필요성이 있다.
이 때, 컵의 크기를 모르는 경우 물이 넘칠 우려가 있기 때문에 다양한 컵의 크기를 측정하는 센서의 필요성이 있다.
대표적으로, 카메라 모듈을 이용하여 컵의 높이를 측정하기 위한 방식으로는 양안시차를 이용하는 스테레오 카메라(Stereo camera)를 이용할 수 있다.
하지만 스테레오 카메라를 구현하기 위해서는 필요한 광학계의 수가 늘어나며, 그에 따라 제작비가 상승하는 문제가 있었다.
또한, 깊이 정보를 추출하기 위해서는 복잡한 알고리즘이 수반되어야 하며 깊이 정보 추출을 위해 보정(Calibration)을 해야 하므로 측정 시간이 늘어나는 문제가 있었다.
본 발명은 자동적으로 정수기에 안치된 컵의 높이 등을 인식하여 이에 맞는 물을 자동으로 공급할 수 있는 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 컵의 크기를 모르는 경우 물이 넘칠 우려가 있기 때문에 다양한 컵의 크기를 측정하는 센서를 포함하는 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다
또한, 깊이 정보를 추출하기 위해서는 복잡한 알고리즘이 수반되며, 깊이 정보 추출을 위해 보정(Calibration)을 해야 함으로 인하여 측정 시간이 늘어나는 문제를 방지하는 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 외관을 형성하는 바디, 상기 바디의 일면에 배치되어 상기 바디 내부에 수용된 물을 배출하는 배출장치, 상기 바디의 일면에 배치되며 바디에 수용된 컵을 촬상하는 적어도 하나의 카메라모듈 및 제어부를 포함하며, 상기 카메라모듈에 배치되며 상기 컵을 촬상하는 촬상부는 하나인 정수기를 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 촬상부에서 촬상한 상기 컵의 이미지를 이용하여 상기 컵의 높이를 추출하는 정수기를 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 상기 촬상부는 상기 컵의 적어도 4개의 포인트의 좌표정보를 수집하여 상기 컵의 높이, 컵입구의 지름 정보를 추출하는 정수기를 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 외관을 형성하는 바디, 상기 바디의 일면에 배치되어 상기 바디 내부에 수용된 물을 배출하는 배출장치, 상기 바디의 일면에 배치되며 바디에 수용된 컵을 촬상하는 적어도 하나의 카메라모듈 및 제어부를 포함하며, 상기 카메라모듈에 배치되며 상기 컵을 촬상하는 촬상부는 하나인 정수기에 있어서, 상기 컵의 적어도 4개 이상의 포인트의 좌표정보를 추출하는 점추출단계, 상기 점추출단계에서 추출한 상기 적어도 하나 이상의 포인트의 좌표를 이용하여 상기 컵의 상부면의 지름을 계산하는 컵 입구 지름 판단단계, 상기 점추출단계에서 추출한 상기 적어도 하나 이상의 포인트의 좌표를 이용하여 상기 컵의 기울기를 계산하는 컵 기울기 판단단계, 상기 컵 기울기 판단단계에서 계산된 상기 컵의 기울기를 이용하여 상기 컵의 높이를 계산하는 컵 높이 계산단계 및 상기 컵 높이 계산단계에서 구한 상기 컵의 높이를 보정하여 실제 상기 컵의 높이로 보정하는 컵 높이 보정단계를 포함하는 정수기의 물 배출 방법을 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 상기 컵 높이 보정단계는 상기 컵 높이 계산단계에서 구한 상기 컵의 높이에 배율보정 파라미터 및 왜곡보정 파라미터를 적용하여 상기 컵의 실제 높이로 보정하는 정수기의 물 배출 방법을 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 대상물을 촬상하여 이미지 정보를 추출하는 적어도 하나의 카메라모듈 및 상기 카메라모듈에서 촬상한 이미지 정보를 가공하는 제어부를 포함하고, 상기 카메라모듈은 하나의 촬상부를 포함하며, 상기 하나의 촬상부를 이용하여 대상물의 높이를 추출하는 카메라 시스템을 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 카메라모듈에서 촬상한 상기 대상의 이미지정보에서 적어도 하나 이상의 포인트를 추출하는 카메라 시스템을 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 상기 적어도 하나 이상의 포인트의 좌표정보를 이용하여 상기 대상의 상부면의 지름, 높이정보를 추출하는 카메라 시스템을 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.
본 발명은 자동적으로 정수기에 안치된 컵의 높이 등을 인식하여 이에 맞는 물을 자동으로 공급할 수 있는 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법을 제공 할 수 있다.
또한, 컵의 크기를 모르는 경우 물이 넘칠 우려가 있기 때문에 다양한 컵의 크기를 측정하는 센서를 포함하는 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법을 제공 할 수 있다.
또한, 깊이 정보를 추출하기 위해서는 복잡한 알고리즘이 수반되며, 깊이 정보 추출을 위해 보정(Calibration)을 해야 함으로 인하여 측정 시간이 늘어나는 문제를 방지하는 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 실시예의 카메라 모듈을 구비한 정수기를 도시한 것이다.
도 2는 실시 예의 정수기의 블락도를 도시한 것이다.
도 3은 실시 예의 카메라모듈의 이미지센서에 촬상된 컵의 평면을 도시한 것이다.
도 4는 실시 예의 카메라모듈의 이미지센서에 촬상된 컵을 입체적으로 도시한 것이다.
도 5는 실시 예의 카메라모듈의 이미지센서로 컵의 높이를 계산하는 방법을 도시한 순서도 이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상부" 및 "하부" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1은 실시예의 정수기를 도시한 것이다.
도 1을 참고하면, 본 발명 정수기는 정수기 내부로 물을 제공하도록 구비되는 급수원(30), 급수원(30)으로부터 제공된 물의 오염물질과 이물질을 정화시키도록 구비되는 필터부(40), 물이 저장되는 저수부(50), 저수부(50)내부에 저장된 물을 외부로 추출하도록 구비되는 배출장치(60)를 포함할 수 있다.
배출장치(60)는 외부로 추출되는 물의 양을 조절하도록 구비되는 배출밸브(61), 물이 배출되는 유로를 형성하도록 구비되는 배출부(63)를 포함할 수 있다.
배출밸브(61)는 사용자가 물을 담기 위한 용기를 이용하여 배출밸브(61)를 가압하면 배출부(63)에서 물이 흐르도록 구비될 수 있는데, 배출밸브(61)는 사용자가 용기를 이용하여 가압하는 공간을 제공하는 눌림부(미도시) 및 눌림부(미도시)에 가해진 힘을 이용하여 눌림부(미도시)을 피벗운동 시켜 배출밸브(61)를 개폐하도록 구비되는 피벗부(미도시)를 포함할 수 있다.
급수원(30)은 정수되지 않은 물을 저장하는 탱크일 수 있으며, 또한, 상수원으로부터 건물 내로 연결된 수도관 자체일 수 있다. 본 실시예에서 필터부(40)는 녹, 흙, 모래 등의 큰 불순물을 제거하는 제1필터(41), 역삼투압 작용으로 물속의 중금속 및 페놀, 박테리아 등을 제거하는 제2필터(43), 최종적으로 물을 정수하는 제3필터(45)를 포함할 수 있다.
하지만 필터부(40)의 필터 개수 및 기능은 사용자의 필요에 따라 다르게 구비될 수 있으며 급수원(30)의 물을 정화하는 기능만 있으면 족하지 본 실시예에 기술된 바에 한정되지 아니한다.
배출부(63)를 사용자가 개방하면 물이 정수기의 외부로 배출될 수 있다. 배출부(63)는 하나만 있을 수도 있으나, 냉수용 및 온수용 배출부(61)가 각각 하나씩 구비되어 총 두개의 배출부(63)를 갖는 것이 통상적이며, 이 외에도 3개 이상의 배출부(63)가 있어도 무방하다.
본 발명 정수기는 급수원(30)으로부터 필터부(40)로 물이 이동하는 유로는 제공하는 급수덕트(70), 필터부(40)내부에서 물이 이동하는 유로를 제공하는 필터덕트부(81, 83, 85), 저수부(50)에서 배출부(60)로 물이 이동하는 유로를 제공하는 배출덕트(90)를 포함할 수 있다.
필터덕트부(80)는 제1필터(41)에서 제2필터(43)로 물이 이동하는 유로를 제공하는 제1필터덕트(81), 제2필터(43)에서 제3필터(45)로 물이 이동하는 유로를 제공하는 제2필터덕트(83) 및 제3필터(45)에서 저수부(50)로 물이 이동하는 유로를 제공하는 제3필터덕트(85)를 포함할 수 있다.
최근 사물 인터넷(Internet of Things, IoT)이 확산되고 정수기를 포함하는 가전제품의 스마트화에 따라 가정에서 사용하는 정수기 또한 스마트기기화 되고 있다.
사물 인터넷이라 함은 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술을 의미한다.
여기에서 사물이란 가전제품, 모바일 장비, 웨어러블 컴퓨터 등 다양한 임베디드 시스템이 될 수 있다.
따라서, 실시 예의 정수기는 상술한 바와 같이 실시 예의 정수기는 사용자가 배출밸브(61)를 임의로 가압하여 배출부(60)로 물을 유동시킬 수 있도록 구비될 수 있으나, 정수기가 자동적으로 정수기에 안치된 컵(C)의 높이 등을 인식하여 이에 맞는 물을 자동으로 공급할 수 있도록 구비될 수도 있다.
이 때, 컵의 크기를 모르는 경우 물이 넘칠 우려가 있기 때문에 다양한 컵의 크기를 측정하는 센서의 필요성이 있다.
대표적으로, 카메라 모듈을 이용하여 컵의 높이를 측정하기 위한 방식으로는 양안시차를 이용하는 스테레오 카메라(Stereo camera)를 이용할 수 있다.
하지만 스테레오 카메라를 구현하기 위해서는 필요한 광학계의 수가 늘어나며, 그에 따라 제작비가 상승하는 문제가 있었다.
또한, 깊이 정보를 추출하기 위해서는 복잡한 알고리즘이 수반되어야 하며 깊이 정보 추출을 위해 보정(Calibration)을 해야 하므로 측정 시간이 늘어나는 문제가 있었다.
따라서, 실시 예의 카메라 모듈 및 이를 포함하는 정수기는 하나의 카메라 모듈 시스템(Mono camera module system)을 이용하여 컵의 모양, 크기 및 깊이 정보를 추출할 수 있는 방법을 이하 도 2 내지 도 5를 참조하여 제시한다.
도 2는 실시 예의 정수기의 블락도를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 실시 예의 정수기는 컵(c) 내부에 공급되는 물의 높이를 측정하는 높이측정부(90), 컵(C)자체의 높이 등의 정보를 추출하는 카메라모듈(100), 상기 카메라모듈(100)에서 측정된 컵(C)의 이미지 정보를 가공하여 상기 컵(C)에 공급하는 물의 양을 제어하는 제어부(110) 및 상기 제어부(110)의 명령에 따라 컵(C)에 물을 공급하는 배출장치(60)를 포함할 수 있다.
높이측정부(90)는 깊이 정보 추출 장치를 포함하여 컵(C)내부에 수용된 물의 높이를 측정 할 수 있다.
상기 깊이 정보 추출 장치는 대상물을 향하여 광을 조사하는 광 출력부, 상기 대상물에 맞고 반사되는 광을 수집하는 광 입력부를 포함할 수 있는 TOF(Time of flight)카메라 일 수 있다.
예컨대, 실시 예의 정수기에 안치되도록 구비되는 컵(C)의 상면을 향하여 소정의 광을 출력한 후 컵(C)의 내부에 수용된 물의 상부면을 맞고 반사되는 광을 수집하여, 광을 출력한 시간으로부터 상기 컵(C)의 내부에 수용된 물의 상부면을 맞고 반사되는 광을 수집하는 시간까지의 시간을 계산하여 컵(C)내부의 깊이 정보를 얻을 수 있다.
카메라모듈(100)은 정수기에 안착된 컵(C)을 촬상하여 이미지 정보를 얻는 촬상부(102) 및 상기 촬상부(102)에서 얻은 이미지 정보를 처리하는 이미지센서(101)를 포함할 수 있다.
기존의 스테레오 카메라와 다르게 하나의 촬상부(102)를 이용하여 얻은 컵(C)의 이미지 정보를 전기적 신호로 변경하여 제어부(110)에 전달할 수 있고, 제어부(110)는 상기 컵(C)의 이미지 정보를 이용하여 컵(C)의 지름, 높이, 기울기 등을 계산 할 수 있다.
실시 예의 정수기는 카메라 모듈(100)을 이용하여 얻은 이미지 정보를 가공하여 컵(C)의 크기를 측정할 수 있고, 높이측정부(90)를 이용하여 컵(C)내부에 존재하는 물의 높이를 측정할 수 있다.
다만, 이는 일 실시 예를 설명한 것이며 사용자는 필요에 따라 정수기에 카메라모듈(100) 및 높이측정부(90)를 모두 구비하여 컵(C)의 크기 및 컵(C)내부에 존재하는 물의 높이 모두를 측정하여 자동으로 물을 공급할 수도 있고, 상기 정수기에 카메라모듈(100)만 구비하여 컵(C)의 크기만을 파악한 후 사용자가 컵(C)에 공급될 물의 양을 지정하여 컵(C)에 물을 공급할 수도 있으며, 이는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
이하, 카메라모듈(100)을 이용하여 컵(C)의 지름, 높이, 기울기 등을 계산하는 방법에 관하여 설명한다.
도 3은 실시 예의 카메라모듈의 이미지센서에 촬상된 컵의 평면을 도시한 것이고, 도 4는 실시 예의 카메라모듈의 이미지센서에 촬상된 컵을 입체적으로 도시한 것이며, 도 5는 실시 예의 카메라모듈의 이미지센서로 컵의 높이를 계산하는 방법을 도시한 순서도 이다.
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 실시 예의 카메라 모듈(100)은 컵(C)을 촬상하여 이미지평면(IP)상에 컵 이미지(CI)를 얻을 수 있다.
상기 컵(C)은 상부면이 개방된 원기둥 형태일 수 있고, 상부면의 지름과 하부면의 지름은 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
만약, 컵(C)의 상부면의 지름과 하부면의 지름이 동일한 경우에는, 후술할 컵의 기울기 판단단계(S300, 도 5)는 생략될 수 있다.
컵 이미지(CI)를 얻은 후에는 컵(C)의 상부면의 높이방향과 수직인 방향의 양 끝점(b1, b2) 및 컵(C)의 상부면의 최고점(a1) 및 컵의 하부면의 최저점(a2)를 추출하는 점 추출단계(S100)을 포함할 수 있다.
상기 컵 이미지(CI)는 사각의 이미지평면(IP)상에 추출될 수 있다.
상기 점 추출단계(S100)에서 추출된 네 개의 점(a1, a2, b1, b2)을 이용하여 상기 이미지평면(IP)상의 좌표를 얻을 수 있다.
예컨대, 이미지평면(IP)의 네 꼭지점 중 하나에 해당하는 제1꼭지점(O)를 원점(0,0)으로 설정하고, 제1꼭지점(O)에서 제2꼭지점(P1)을 향하는 축을 x축으로 설정하며, 제1꼭지점(O)에서 제3꼭지점(P2)을 향하는 축을 y축으로 설정하면, 상기 이미지평면(IP)은 직각좌표계(Rectangular coordinate system)를 형성할 수 있고 상기 점 추출단계(S100)에서 추출된 네 개의 점(a1, a2, b1, b2) 각각의 위치를 좌표를 얻을 수 있고, 이를 이용하여 길이 등을 추출할 수 있다.
제1포인트(a1)의 좌표를 (a1x, a1y), 제2포인트(a2)의 좌표를 (a2x, a2y), 제3포인트(b1)의 좌표를 (b1x, b1y) 및 제4포인트(b2)의 좌표를 (b2x, b2y)라 한다.
상기 점 추출단계(S100)에서 추출된 네 개의 점(a1, a2, b1, b2) 중 제3포인트(b1) 및 제4포인트(b2)의 x좌표를 이용하여 컵(C)의 상부면(이하 컵(C)입구라 한다)의 지름(D)을 판단할 수 있다(S200).
상기 지름(D)을 구하는 수식은 아래와 같다.
Figure pat00001
컵(C)의 지름을 구한 이후, 컵(C)입구의 중심을 기준으로 제1포인트(a1)와 점 대칭하는 위치의 좌표인 제5포인트(a3)를 구하는 포함할 수 있다.
제5포인트(a3)이 좌표는 아래의 수식을 이용하여 구할 수 있다.
Figure pat00002
이는, 정수기에 배치되는 카메라모듈(100)이 소정 각도(θ) 기울어 지게 구비된 경우에 이를 반영하기 위함이다.
상기 제5포인트(a3)의 좌표를 구한 다음, 컵 기울기(φ)를 구하는 컵 기울기 판단단계(S300)을 포함할 수 있다.
컵 기울기(φ)기울기는 아래의 수식을 이용하여 구할 수 있다.
Figure pat00003
상기 컵 기울기 판단단계(S300)을 구하기 위해서는 컵(C)의 하부면의 직경(d)이 필요하다.
따라서, 이를 구하기 위하여 실시 예의 카메라모듈(100)은 이미지평면(IP)상의 컵이미지(CI)의 하부면의 양끝점인 제5포인트(b3) 및 제6포인트(b4)를 추출할 수 있다.
제 5포인트(b3)의 좌표는 (b3x, b3y) 및 제6포인트(b4)의 좌표는 (b4x, b4y)일 수 있다.
따라서 상기 컵 하부면의 직경(d)는 아래의 수식을 이용하여 구할 수 있다.
Figure pat00004
이후, 컵의 높이를 계산하는 컵 높이 계산단계(S400)를 포함할 수 있다.
이는 컵 입구와 컵의 하부면의 직경이 서로 상이하여 컵의 측면에 경사가 있는 경우에 필요한 단계이며, 만약 전술한 바와 같이 컵의 입구와 컵의 하부면의 직경이 동일한 경우에는 상기 단계는 생략될 수 있다.
컵의 높이(h)는 아래의 수식을 이용하여 구할 수 있다.
Figure pat00005
상술한 단계에서 구한, 컵의 높이(h), 컵 입구의 지름(D) 및 컵 하부면의 지름(d)을 이용하면 컵의 부피를 구할 수 있다.
다만, 이는 카메라모듈(100)을 이용한 이미지를 이용하여 얻은 값이기 때문에 실제 컵(C)의 높이(h)와는 차이가 있는 문제가 있다.
따라서, 실시 예의 정수기는 이를 해결하기 위하여 컵이미지(CI)를 이용하여 얻은 컵의 높이(h)를 이용하여 실제 컵의 높이(h')을 보정하는 컵 높이 보정단계(S500)을 더 포함할 수 있다.
실제 컵의 높이(h')는 아래의 수식을 이용하여 얻을 수 있다.
Figure pat00006
M은 배율을 보정하는 파라미터이고, C는 왜곡을 보정하기 위한 파라미터이다.
제어부(110)는 전술한 과정을 통하여 컵(C)의 높이 등의 정보를 추출하여 이에 맞는 물을 컵(C)에 공급할 수 있다(S600).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
급수원30 필터부40 저수부50
배출부60 급수덕트70 필터덕트부80
배출덕트90 컨트롤패널20 캐비닛10
제1필터41 제2필터43 제3필터45
배출밸브61 배출부63 제어부 110
높이측정부 90 카메라모듈100 이미지센서101
촬상부 102

Claims (8)

  1. 외관을 형성하는 바디;
    상기 바디의 일면에 배치되어 상기 바디 내부에 수용된 물을 배출하는 배출장치;
    상기 바디의 일면에 배치되며 바디에 수용된 컵을 촬상하는 적어도 하나의 카메라모듈; 및
    제어부를 포함하며,
    상기 카메라모듈에 배치되며 상기 컵을 촬상하는 촬상부는 하나인 정수기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 촬상부에서 촬상한 상기 컵의 이미지를 이용하여 상기 컵의 높이를 추출하는 정수기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 촬상부는 상기 컵의 적어도 4개의 포인트의 좌표정보를 수집하여 상기 컵의 높이, 컵입구의 지름 정보를 추출하는 정수기.
  4. 외관을 형성하는 바디;
    상기 바디의 일면에 배치되어 상기 바디 내부에 수용된 물을 배출하는 배출장치;
    상기 바디의 일면에 배치되며 바디에 수용된 컵을 촬상하는 적어도 하나의 카메라모듈; 및
    제어부를 포함하며,
    상기 카메라모듈에 배치되며 상기 컵을 촬상하는 촬상부는 하나인 정수기에 있어서,
    상기 컵의 적어도 4개 이상의 포인트의 좌표정보를 추출하는 점추출단계;
    상기 점추출단계에서 추출한 상기 적어도 하나 이상의 포인트의 좌표를 이용하여 상기 컵의 상부면의 지름을 계산하는 컵 입구 지름 판단단계;
    상기 점추출단계에서 추출한 상기 적어도 하나 이상의 포인트의 좌표를 이용하여 상기 컵의 기울기를 계산하는 컵 기울기 판단단계;
    상기 컵 기울기 판단단계에서 계산된 상기 컵의 기울기를 이용하여 상기 컵의 높이를 계산하는 컵 높이 계산단계; 및
    상기 컵 높이 계산단계에서 구한 상기 컵의 높이를 보정하여 실제 상기 컵의 높이로 보정하는 컵 높이 보정단계;를 포함하는 정수기의 물 배출 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 컵 높이 보정단계는 상기 컵 높이 계산단계에서 구한 상기 컵의 높이에 배율보정 파라미터 및 왜곡보정 파라미터를 적용하여 상기 컵의 실제 높이로 보정하는 정수기의 물 배출 방법.
  6. 대상물을 촬상하여 이미지 정보를 추출하는 적어도 하나의 카메라모듈; 및
    상기 카메라모듈에서 촬상한 이미지 정보를 가공하는 제어부;를 포함하고,
    상기 카메라모듈은 하나의 촬상부를 포함하며, 상기 하나의 촬상부를 이용하여 대상물의 높이를 추출하는 카메라 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 카메라모듈에서 촬상한 상기 대상의 이미지정보에서 적어도 하나 이상의 포인트를 추출하는 카메라 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 포인트의 좌표정보를 이용하여 상기 대상의 상부면의 지름, 높이정보를 추출하는 카메라 시스템.
KR1020150171252A 2015-07-06 2015-12-03 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법 KR20170065161A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150171252A KR20170065161A (ko) 2015-12-03 2015-12-03 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법
PCT/KR2016/007300 WO2017007229A1 (ko) 2015-07-06 2016-07-06 자동 물공급장치
US15/742,776 US10858235B2 (en) 2015-07-06 2016-07-06 Automatic water supply device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150171252A KR20170065161A (ko) 2015-12-03 2015-12-03 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170065161A true KR20170065161A (ko) 2017-06-13

Family

ID=59218934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150171252A KR20170065161A (ko) 2015-07-06 2015-12-03 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170065161A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108309049A (zh) * 2018-01-02 2018-07-24 浠诲己 基于pwm脉冲控制的红外检测饮水设备的工作方法
CN108560639A (zh) * 2018-01-02 2018-09-21 浠诲己 基于红外检测设备的流量调节饮水工作电路
KR20190092327A (ko) * 2019-07-18 2019-08-07 엘지전자 주식회사 정수기 및 이의 제어방법
CN110223411A (zh) * 2019-05-29 2019-09-10 张婧 一种公共饮水机巡检系统及方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108309049A (zh) * 2018-01-02 2018-07-24 浠诲己 基于pwm脉冲控制的红外检测饮水设备的工作方法
CN108560639A (zh) * 2018-01-02 2018-09-21 浠诲己 基于红外检测设备的流量调节饮水工作电路
CN108309049B (zh) * 2018-01-02 2020-09-08 吴茂根 基于pwm脉冲控制的红外检测饮水设备的工作方法
CN110223411A (zh) * 2019-05-29 2019-09-10 张婧 一种公共饮水机巡检系统及方法
KR20190092327A (ko) * 2019-07-18 2019-08-07 엘지전자 주식회사 정수기 및 이의 제어방법
US11144792B2 (en) 2019-07-18 2021-10-12 Lg Electronics Inc. Water purifier and control method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170065161A (ko) 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 물 공급 방법
CN108921883B (zh) 基于两位置深度图像识别的饮水机控制装置及其控制方法
KR101740231B1 (ko) 3차원 얼굴 위치 추정 방법 및 장치
KR20200002817A (ko) 입자 측정 장치 및 입자 측정 방법
US10424078B2 (en) Height measuring system and method
CN102589516B (zh) 一种基于双目线扫描摄像机的动态距离测量系统
CN103954334B (zh) 一种全自动摄像式水表检定系统及其工作方法
JP2008116373A5 (ko)
CN105946370A (zh) 一种激光打标设备的校正方法及激光打标设备
ATE495511T1 (de) Fein-stereoskopischer bildvergleich und dediziertes instrument mit einem geringen stereoskopischen koeffizient
CN102436660A (zh) 3d相机图像自动校正方法及装置
CN104182969B (zh) 一种单线阵相机内外参数标定方法
CN105229493A (zh) 人体检测传感器及自动水栓
WO2011054971A3 (en) Method and system for detecting the movement of objects
CN104978737B (zh) 相机建模系统
TWI726060B (zh) 透明板表面檢查裝置、透明板表面檢查方法、及玻璃板之製造方法
CN103606149A (zh) 一种双目摄像机的标定方法、装置及双目摄像机
CN109300125A (zh) 一种复杂环境下城轨列车受电弓滑板图像提取算法
CN104615160A (zh) 一种中药配方颗粒生产浓缩过程液位检测装置及方法
JPWO2008146474A1 (ja) 観察装置
KR101734372B1 (ko) 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법
KR102580304B1 (ko) 카메라 시스템 및 이를 포함하는 정수기
JP2013195577A5 (ko)
JP2015129710A (ja) 非接触温度計測方法、及び、非接触温度計測装置
KR20150069739A (ko) 스테레오비전 기반의 어류 개체수 측정방법과 이를 적용한 패턴인식 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application