KR20200145310A - Smart remote mangement system using optical image sensing technology - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 광학 영상 정보와 무선 센서 정보를 동기화시키고, 장거리 전송기술을 적용함으로써, 소형 제조기계 또는 다양한 형태의 시설물 위험관리에 적용가능하며, 실시간 모니터링, 저가격, 고품질 시스템 구현이 가능하도록 하기 위한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a smart remote management system using optical image sensing technology, and more specifically, by synchronizing optical image information and wireless sensor information, and by applying a long-distance transmission technology, risk management of small manufacturing machines or various types of facilities It is applicable to, and relates to a smart remote management system using optical image sensing technology to enable real-time monitoring, low-cost, high-quality system implementation.
머신 비전 기술은 설비 분야에 있어서 다양한 방식의 머신 비전 기술이 활용되는 등 대부분의 산업프로세스나 감시 등에 적용이 확대되고 있어 응용과 파급효과가 매우 크다. Machine vision technology is widely applied to most industrial processes and surveillance, such as using various types of machine vision technology in the field of equipment, so its application and ripple effect is very great.
그러나 현재 산업프로세스에 이용되는 머신 비전의 경우에는 고해상도를 요구하며, 측정을 위해 고정밀도를 요구하는 경우가 많으며, 고정된 오류 패턴 등에 적용할 수 있는 것으로 판단되어, 반도체 설비 등에서만 사용되고 있는 한계점이 있다. 또한, 소규모 설비 대비 머신 비전의 설치비 등 고비용으로 인해 적용이 어려운 실정이다. However, in the case of machine vision currently used in industrial processes, high resolution is required, and high precision is often required for measurement, and it is judged that it can be applied to a fixed error pattern, so the limitations that are used only in semiconductor facilities, etc. have. In addition, it is difficult to apply due to the high cost such as the installation cost of machine vision compared to small equipment.
이와 관련된 기술로는 등록특허공보 제 10-1907349 호(공고일 : 2018년 10월 11일)에 의한 "광학 영상 센싱 및 스마트 기술을 이용한 제조기계 원격관리 시스템"이 개시되어 있다.As a related technology, a "manufacturing machine remote management system using optical image sensing and smart technology" according to Korean Patent Publication No. 10-1907349 (announcement date: October 11, 2018) is disclosed.
한편, 광전송 시스템에서는 광케이블의 광신호를 전달하는 연결장치로서 360 도 회전이 가능한 광슬립링이 알려져 있는데, 회전형 광 연결구(rotary optical joint)라고도 한다.Meanwhile, in an optical transmission system, an optical slip ring capable of rotating 360 degrees is known as a connecting device for transmitting an optical signal of an optical cable, and is also referred to as a rotary optical joint.
이러한 광슬립링에 관한 종래의 기술로는 특허등록 제 10-1348075 호(공고일: 2014.01.09)에 의한 "팬 및 틸트 회동 가능한 영상전송장치의 광 슬립링"이 알려져 있다.As a conventional technology for such an optical slip ring, "optical slip ring of an image transmission device capable of pan and tilt rotation" according to Patent Registration No. 10-1348075 (announcement date: 2014.01.09) is known.
그리고, 이러한 광슬립링은 회전이 필요한 카메라 외에도 영상 송신기와 영상 수신기 간에 구비되어서 광케이블을 통해서 전송되는 영상 품질을 검사하는 회전형 검사장비인 회전형 인덱스에도 필수적으로 사용되고 있다.In addition, such an optical slip ring is essentially used for a rotational index, which is a rotational inspection equipment that is provided between an image transmitter and an image receiver and inspects the quality of an image transmitted through an optical cable in addition to a camera requiring rotation.
이러한 회전형 카메라(cctv 카메라, 머신비전 카메라 등)와 회전형 인덱스는 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템을 이루는 장비로 주로 사용된다.These rotary cameras (cctv cameras, machine vision cameras, etc.) and rotary indexes are mainly used as equipment constituting a smart remote management system using optical image sensing technology.
그러나, 위 등록특허공보 제 10-1907349 호(공고일 : 2018년 10월 11일)에 의한 "광학 영상 센싱 및 스마트 기술을 이용한 제조기계 원격관리 시스템"은 회전하는 장비인 회전형 인덱스나 카메라에 설치된 광슬립링의 광손실이나 광신호의 전송 상태를 측정하는 기술은 없었다.However, the "manufacturing machine remote management system using optical image sensing and smart technology" according to the above Patent Publication No. 10-1907349 (announcement date: October 11, 2018) is installed on a rotating index or camera. There was no technology to measure the optical loss of the optical slip ring or the transmission state of the optical signal.
즉, 광슬립링이 회전시에 광전달 효율이나 광손실 정도 및 상태를 측정할 수 있는 기술이 없다는 문제가 있었다.That is, there is a problem that there is no technology capable of measuring the light transmission efficiency or the degree and state of light loss when the optical slip ring rotates.
특히, 광케이블이 결선된 상태에서 회전하는 장비인 회전형 인덱스에서 광슬립링을 분리하지 않고도 설치된 상태에서도 광슬립링의 광손실이나 광신호의 전송 상태를 측정하는 기술은 없었다.In particular, there is no technology to measure the optical loss of the optical slip ring or the transmission state of the optical signal even when the optical slip ring is installed without separating the optical slip ring from the rotating index, which is an equipment that rotates with the optical cable connected.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 영상 정보와 센서 정보를 동기화 및 암호화시키고, 이를 무선통신 기술을 적용하여 제조기계의 원격관리를 제공하도록 하기 위한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, a smart remote management system using optical image sensing technology to synchronize and encrypt image information and sensor information, and to provide remote management of a manufacturing machine by applying a wireless communication technology to this It is to provide.
또한, 본 발명은 광학 영상 정보와 무선 센서 정보를 동기화시키고, 장거리 전송기술을 적용함으로써, 소형 제조기계 또는 다양한 형태의 시설물 위험관리에 적용 가능하며, 실시간 모니터링, 저가격, 고품질 시스템 구현이 가능하도록 하기 위한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention synchronizes optical image information and wireless sensor information, and applies long-distance transmission technology, so that it is applicable to risk management of small manufacturing machines or various types of facilities, and real-time monitoring, low-cost, high-quality systems can be implemented. It is to provide a smart remote management system using optical image sensing technology.
또한, 본 발명은 머신 비전 및 암호화 방식에서 종래의 기술과의 차별성을 제공할 뿐만 아니라, 중앙 집중식 전원 관리가 가능하도록 하기 위한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a smart remote management system using optical image sensing technology for not only providing differentiation from conventional technologies in machine vision and encryption methods, but also enabling centralized power management.
또한, 본 발명은 생산성 효율 최적화한 산업분야, 반도체 및 LCD 등 정밀 측정이 필요한 산업분야, 전력 설비 모니터링 등 전력 산업분야, 보안 감시용 CCTV 대체 산업 분야 등에서 적용 가능한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is a smart remote management using optical image sensing technology that can be applied in the industrial field optimized for productivity efficiency, the industrial field requiring precise measurement such as semiconductor and LCD, the power industry field such as power facility monitoring, and the CCTV alternative industry field for security monitoring. It is to provide a system.
또한, 광케이블이 결선된 상태에서 회전하는 장비인 회전형 인덱스에서 광슬립링을 분리하지 않고도 설치된 상태에서도 광슬립링의 광손실이나 광신호의 전송 상태를 측정할 수 있도록 하며,In addition, it is possible to measure the optical loss of the optical slip ring or the transmission state of the optical signal even when the optical slip ring is installed without separating the optical slip ring from the rotating index, which is an equipment that rotates while the optical cable is connected.
또한, 제1,2 광슬립링을 다양한 속도로 회전시킬 수 있는 기기를 구현할 수 있도록 하고, 그리하여 다양한 속도로 회전되어서 다양한 환경에 놓여지는 제1,2 광슬립링에 대한 광전송 상태와 광손실을 측정 및 시험할 수 있도록 하며,In addition, it is possible to implement a device capable of rotating the first and second optical slip rings at various speeds, and thus, the optical transmission state and optical loss for the first and second optical slip rings rotated at various speeds and placed in various environments. To be able to measure and test,
또한, 간단한 구성에 의해서 제1,2 광슬립링을 회전봉에 키 결합시킬 수 있도록 하며, 그리하여 회전봉에 의한 회전시에 유동이나 유격이 발생하지 않아서 안정적인 광손실 측정이 가능할 수 있도록 하며,In addition, it is possible to key-couple the first and second optical slip rings to the rotating rod by a simple configuration, so that no flow or clearance occurs during rotation by the rotating rod, so that stable optical loss measurement is possible.
또한, 회전봉이 편심되지 않고 회전할 수 있도록 하며,In addition, it allows the rotating rod to rotate without being eccentric,
또한, 제1,2 출력 광케이블이 꼬이지 않고 원활하게 회전봉과 함께 회전할 수 있도록 하며,In addition, it allows the first and second output optical cables to rotate smoothly with the rotating rod without being twisted,
또한, 광슬립링의 광손실 측정의 신뢰성을 높일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, it is an object to improve the reliability of measuring the optical loss of the optical slip ring.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템은, 영상동기 송신기(100), 수신기(200), 사용자 스마트 디바이스(300), DVR(400), 모니터(500) 및 원격 모니터링 시스템(600)을 포함하는 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)에 있어서, 영상동기 송신기(100)는, 저해상도의 카메라(110), 가스 센서(120), 먼지 센서(130), 온도/습도/대기압 센서(140), 제어부(150) 및 송수신부(160)를 포함하며, 카메라(110)는, 이미지 센서, 조명, 렌즈를 구비하여, 카메라(110)를 구성하는 이미지 센서는 빛을 전기신호로 변환하는 기능을 제공하며, 카메라(110)를 구성하는 렌즈는 이미지를 캡처하고 빛의 형태로 센서에 제공하는 역할을 하며, 카메라(110)를 구성하는 조명은 검사되는 부품을 비추어 특성이 보이도록 하기 위해 카메라(110)에서의 이미지 획득에 도움을 주는 역할에 따라 후면광 조명, 축방향 확산 조명, 구조형 조명, 암시야 조명, 명시야 조명, 확산 돔 조명, 스트로브 조명으로 구성되며, 가스 센서(120), 먼지 센서(130), 온도/습도/대기압 센서(140)는 각각 유해 가스 센서 정보, 미세 및 초미세 먼지 센서 정보, 온도/습도/대기압 센서 정보를 추출하며, 송수신부(160)를 통해 수신기(200)와 유선 통신을 수행하여 수신기(200)를 통해 DVR(400)로 정보를 제공하여 모니터(500) 또는 원격 모니터링 시스템(600)에 정보를 출력하도록 하며, 제어부(150)는, 인터페이스의 종류에 따른 카메라(110)의 종류 및 조명 기법에 따른 비전 프로세싱(머신 비전 소프트웨어)을 통해 이미지를 리뷰하고, 원하는 정보를 추출하고 필요한 검사를 실행하고, 판단하는 알고리즘으로 구성되어 카메라(110)의 센서를 통해 이미지를 취득하여 이미지를 최적화하고, 위치를 확인하고, 측정을 수행하여 결정 후, 측정 결과를 송수신부(160) 중 유선통신모듈(162)을 통해 수신기(200)와 연결된 DVR(400)로 제공하거나, 송수신부(160) 중 무선통신모듈(161)을 통해 사용자 스마트 디바이스(300)로 제공하는 영상 품질 검사 모듈(151); 을 포함하는 것을 특징으로 한다. A smart remote management system using the optical image sensing technology of the present invention for achieving the above object is a
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템은, 영상 품질 검사 모듈(151)에 의한 유선통신의 경우에는 DVR(400)에 기록하고 이를 사용하는 디바이스에 해당하는 모니터(500) 및 원격 모니터링 시스템(600)에 직렬로 전송되는 데이터나 개별 I/O 신호를 통해 이루어, 직렬 연결을 통한 데이터 통신은 기존의 RS-232 직렬 출력이나 PoE(Power over Ethernet) 기반 이더넷으로 구성되는 것을 특징으로 한다.At this time, the smart remote management system using the optical image sensing technology according to another embodiment of the present invention, in the case of wired communication by the image quality inspection module 151, records in the
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 제어부(150)는, 현장의 센서들에 의한 "센서 정보"와 카메라(110)에 의한 "영상 정보"를 동시에 실시간 모니터링하며, 무선통신을 위한 암호화 기술을 적용하여 보안성을 확보하며, 복수의 비전 영상 품질 검사 기술을 적용하여 머신 비전으로 제품의 표면 검사, 물리적 결함 추적, 컨베이어 물체수, 섬유 제품 검사, 색상 검사, 인쇄회로기판 검사, 반도체 제조 검사를 수행하며, 반도체 업계는 물론, 알루미늄, 자동차, 휴대폰, 물류, 제약/의료, 식음료, 목재, 섬유, 화학을 포함하는 분야에서 적용되도록 하는 것이 바람직하다. At this time, in the smart remote management system using the optical image sensing technology according to another embodiment of the present invention, the controller 150 includes "sensor information" by sensors in the field and "image information" by the
그리고, 영상동기 송신기와 수신기는 광케이블에 의해서 영상신호를 송수신하며, 영상동기 송신기와 수긴기 간에는 구비되어서 영상동기 송신기와 수신기에 연결되는 광케이블을 통해서 전송되는 영상 품질을 검사하는 회전형 검사장비인 회전형 인덱스와, 상기 회전형 인덱스에 연결된 광케이블이 꼬이지 않고 회전가능하도록 연결하는 원격관리용 광슬립링 장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the video synchronization transmitter and receiver transmit and receive video signals through an optical cable, and the video synchronization transmitter and receiver are provided between the video synchronization transmitter and the receiver to check the quality of the image transmitted through the optical cable connected to the video synchronization transmitter and receiver. It characterized in that it is configured to further include a typical index and a remote management optical slip ring device for connecting the optical cable connected to the rotational index so as to be rotatable without being twisted.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템은 다음과 같은 효과가 있다. The smart remote management system using the optical image sensing technology of the present invention having the above configuration has the following effects.
본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템은, 영상 정보와 센서 정보를 동기화 및 암호화시키고, 이를 무선통신 기술을 적용하여 제조기계의 원격관리를 제공할 수 있는 효과가 있다. A smart remote management system using an optical image sensing technology according to an embodiment of the present invention has an effect of synchronizing and encrypting image information and sensor information, and providing remote management of a manufacturing machine by applying wireless communication technology to the same. .
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템은, 광학 영상 정보와 무선 센서 정보를 동기화시키고, 장거리 전송기술을 적용함으로써, 소형 제조기계 또는 다양한 형태의 시설물 위험관리에 적용가능하며, 실시간 모니터링, 저가격, 고품질 시스템 구현이 가능한 효과를 제공한다. In addition, the smart remote management system using optical image sensing technology according to another embodiment of the present invention synchronizes optical image information and wireless sensor information, and applies long-distance transmission technology to manage risk of small manufacturing machines or various types of facilities. It is applicable to and provides the effect of real-time monitoring, low-cost, high-quality system implementation.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템은, 머신 비전 및 암호화 방식에서 종래의 기술과의 차별성을 제공할 뿐만 아니라, 중앙 집중식 전원 관리가 가능한 효과를 제공한다. In addition, the smart remote management system using the optical image sensing technology according to another embodiment of the present invention not only provides differentiation from the conventional technology in machine vision and encryption methods, but also provides an effect of enabling centralized power management. .
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템은, 생산성 효율 최적화한 산업분야, 반도체 및 LCD 등 정밀 측정이 필요한 산업분야, 전력 설비 모니터링 등 전력 산업분야, 보안 감시용 CCTV 대체 산업 분야 등에서 적용 가능한 효과를 제공한다. In addition, the smart remote management system using the optical image sensing technology according to another embodiment of the present invention includes an industrial field that optimizes productivity efficiency, an industrial field that requires precise measurement such as semiconductor and LCD, and a power industry field such as power facility monitoring, and security. It provides an effect that can be applied in the field of surveillance CCTV replacement industry.
또한, 광케이블이 결선된 상태에서 회전하는 장비인 회전형 인덱스에서 광슬립링을 분리하지 않고도 설치된 상태에서도 광슬립링의 광손실이나 광신호의 전송 상태를 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that it is possible to measure the optical loss of the optical slip ring or the transmission state of the optical signal even when the optical slip ring is installed without separating the optical slip ring from the rotating index, which is an equipment that rotates while the optical cable is connected.
또한, 제1,2 광슬립링을 다양한 속도로 회전시킬 수 있는 기기를 구현할 수 있고, 그 결과 다양한 속도로 회전되어서 다양한 환경에 놓여지는 제1,2 광슬립링에 대한 광전송 상태와 광손실을 측정 및 시험할 수 있는 효과가 있다.In addition, a device capable of rotating the first and second optical slip rings at various speeds can be implemented, and as a result, the optical transmission state and optical loss of the first and second optical slip rings rotated at various speeds and placed in various environments There is an effect that can be measured and tested.
또한, 간단한 구성에 의해서 제1,2 광슬립링을 회전봉에 키 결합시킬 수 있고, 그 결과 회전봉에 의한 회전시에 유동이나 유격이 발생하지 않아서 안정적인 광손실 측정이 가능할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to key-couple the first and second optical slip rings to the rotating rod by a simple configuration, and as a result, there is no flow or clearance when rotating by the rotating rod, thereby enabling stable optical loss measurement.
또한, 회전봉이 편심되지 않고 회전할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the rotating rod can rotate without being eccentric.
또한, 제1,2 출력 광케이블이 꼬이지 않고 원활하게 회전봉과 함께 회전할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the first and second output optical cables can be smoothly rotated together with the rotating rod without being twisted.
또한, 광슬립링의 광손실 측정의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다. In addition, there is an effect of increasing the reliability of measuring the optical loss of the optical slip ring.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1) 중 영상동기 송신기(100) 및 수신기(200)의 캐리어 구성(도 3a), 그리고 영상동기 송신기(100)의 주요 구성요소를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1) 상에서의 장거리 통신 개념을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)에서 사용되는 머신 비전 방식을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)에서 사용되는 카메라(110)의 종류를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)에서 사용되는 카메라(110) 상의 조명 방식을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)에서 사용되는 암호화 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)에서 회전형 인덱스(800)에 원격관리용 광슬립링 장치(700)가 구비된 상태의 구성 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)의 구성 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)의 제1,2 광슬립링(710,720)이 광케이블에 의해서 결선되는 개념을 나타내는 요부 구성 개념도이다.
도 12의 (a)는 제1,2 광슬립링(710,720)의 측면도이고, 도 12의 (b)는 회전봉(730)의 측면 구성 개념도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)의 요부 블록 구성도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)의 광파워측정기(P)에 구비되는 일 요부 블록 구성도이다.1 is a diagram illustrating a smart
2 is a diagram illustrating a smart
3 is a carrier configuration of a
4 is a diagram illustrating a concept of long-distance communication on a smart
5 is a diagram illustrating a machine vision method used in a smart
6 is a diagram showing the types of
7 is a diagram illustrating an illumination method on the
8 is a diagram for explaining an encryption method used in the smart
9 is a conceptual diagram showing the configuration of a state in which an
10 is a conceptual diagram illustrating the configuration of the optical
11 is a smart remote management system using an optical image sensing technology according to an embodiment of the present invention, wherein the first and second
12(a) is a side view of the first and second
13 is a block diagram of a main part of the
14 is a block diagram of a main part provided in an optical power meter P of the optical
다음은 본 발명인 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a preferred embodiment of a smart remote management system using optical image sensing technology according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, a detailed description of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.In the present specification, when one component'transmits' data or a signal to another component, the component can directly transmit the data or signal to another component, and through at least one other component It means that data or signals can be transmitted to other components.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)을 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)을 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1) 중 영상동기 송신기(100) 및 수신기(200)의 캐리어 구성(도 3a), 그리고 영상동기 송신기(100)의 주요 구성요소를 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1) 상에서의 장거리 통신 개념을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)에서 사용되는 머신 비전 방식을 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)에서 사용되는 카메라(110)의 종류를 나타내는 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)에서 사용되는 카메라(110) 상의 조명 방식을 나타내는 도면이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)에서 사용되는 암호화 방식을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating a smart
먼저, 도 1을 참조하면, 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)은 영상동기 송신기(100), 수신기(200), 사용자 스마트 디바이스(300), DVR(400), 모니터(500)를 포함할 수 있다. First, referring to FIG. 1, a smart
다음으로, 도 2를 참조하면, 도 1의 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)에 원격 모니터링 시스템(600)을 추가로 구비할 수 있다.Next, referring to FIG. 2, a
한편, 도 3은 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1) 중 영상동기 송신기(100)의 구성요소를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 영상동기 송신기(100)는 저해상도의 카메라(110), 가스 센서(120), 먼지 센서(130), 온도/습도/대기압 센서(140), 제어부(150) 및 송수신부(160)를 포함할 수 있으며, 여기서, 가스 센서(120), 먼지 센서(130), 온도/습도/대기압 센서(140)는 각각 VOC, CO2 등과 같은 유해 가스 센서 정보, 미세 및 초미세 먼지 센서 정보, 온도/습도/대기압 센서 정보를 추출할 수 있는 IoT 센서의 예시로, 각 센서의 종류는 변형될 수 있다. Meanwhile, FIG. 3 is a diagram showing the components of the
먼저, 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)은 기존의 머신 비전 기술에 무선신호를 동기화 및 암호화를 하고, 이를 무선통신 기술을 적용하는 영상동기 송신기(100)를 활용한다.First, the smart
기존의 머신 비전은 이미지 영상을 이용하여 구성한 반면, 본 발명의 실시예에 다른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)은 영상동기 무선센서에 해당하는 영상동기 송신기(100)를 구비함으로써, 현장의 센서들에 의한 "센서 정보"와 카메라에 의한 "영상 정보"를 동시에 실시간 모니터링 구현 가능하여, 기존 머신 비전에서 따로 설치해야하는 구성에서, 일체형 구조로 설치비용을 감소시킬 수 있다. While the existing machine vision is configured using image images, the smart
이를 위해 영상동기 송신기(100)의 제어부(150)는 무선통신을 위한 암호화 기술을 적용함으로써, 보안성을 확보할 수 있다.To this end, the controller 150 of the
도 1 및 도 2와 같이 영상동기 송신기(100) 1대당 4대의 영상동기 송신기(100)를 구성할 수 있으며, 각 영상동기 송신기(100)에는 4대의 카메라(110)를 구성할 수 있다. As shown in FIGS. 1 and 2, four
즉 도 1은 다채널 로컬 Local HMI(Human Machine Interface) 방식에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)을 나타내며, 도 2는 AP로 액세스하는 원격 모니터링 시스템(600)을 이용한 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) 연동 방식에 따른 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템(1)을 나타낸다. That is, FIG. 1 shows a smart
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영상동기 송신기(100)의 송수신부(160)에 대한 장거리 통신 개념을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 영상동기 송신기(100)의 송수신부(160)는 무선통신을 이용함으로써, 공간, 설치구조, 자연 환경 등의 제약에서 벗어날 수 있다. 영상동기 송신기(100)의 송수신부(160)가 사용하는 무선통신 방식으로 기존의 Zigbee, Bluetooth 등이 있으나, 상기 기술은 모두 전송거리가 10 내지 100m 정도에 불과한 단거리 전송이다. 이에 대비하여 본 발명에 따른 영상동기 송신기(100)의 송수신부(160)는 2.4kHz대의 주파수를 사용하여, 약 2km까지 장거리 전송이 가능하며, 장거리 전송을 통해 사용자 스마트 디바이스(300)로 무선통신 방식으로 정보를 제공할 수 있다. FIG. 4 is a diagram illustrating a concept of long-distance communication for the transmission/
한편, 본 발명의 실시예에 따른 영상동기 송신기(100)는 송수신부(160)를 통해 수신기(200)와 유선 통신을 수행함으로써, 수신기(200)를 통해 DVR(400)로 정보를 제공하여 모니터(500) 및/또는 원격 모니터링 시스템(600)에 정보를 출력하도록 함으로써, 광학 영상과 유무선 통신 시스템을 적용하여, 장거리 대용량 광전송이 가능한 머신 비전 기술을 제공할 수 있다.Meanwhile, the
한편, 영상동기 송신기(100)를 영상 동기형 내장 센서를 구비한 상태에서 펌웨어 및 소프트웨어로 영상동기 송신기(100)의 제어부(150)를 도 3b와 같이 신호 영상 품질 검사 모듈(151), 신호 동기화 모듈(152), 암호화 모듈(153), 대용량 광전송 모듈(154)을 구비하도록 제공할 수 있다. On the other hand, in the state that the
영상 품질 검사 모듈(151)은 도 5와 같은 방식의 다양한 비전 영상 품질 검사 기술을 적용할 수 있다. 보다 구체적으로, 영상 품질 검사 모듈(151)이 사용하는 머신 비전 기술은 기계에 인간이 가지고 있는 시각과 판단 기능을 부여하여, 사람이 인지하고 판단하는 기능을 하드웨어와 소프트웨어의 시스템이 대신 처리하는 기술에 해당한다. 영상 품질 검사 모듈(151)이 사용하는 머신 비전은 제품의 표면 검사, 물리적 결함 추적, 컨베이어 물체수, 섬유 제품 검사, 색상 검사, 인쇄회로기판 검사, 반도체 제조 검사 등에 해당하며, 반도체 업계는 물론, 알루미늄, 자동차, 휴대폰, 물류, 제약/의료, 식음료, 목재, 섬유, 화학 등 거의 모든 업계 전체에 광범위하게 사용될 수 있다.The image quality inspection module 151 may apply various vision image quality inspection techniques of the method shown in FIG. 5. More specifically, the machine vision technology used by the image quality inspection module 151 is a technology in which a system of hardware and software processes the functions recognized and judged by humans by giving the machine vision and judgment functions that humans have. Corresponds to. Machine vision used by the image quality inspection module 151 corresponds to product surface inspection, physical defect tracking, conveyor object count, textile product inspection, color inspection, printed circuit board inspection, semiconductor manufacturing inspection, and the like. It can be used extensively across almost all industries, including aluminum, automobiles, mobile phones, logistics, pharmaceuticals/medical, food and beverage, wood, textiles, and chemicals.
이를 위해, 영상동기 송신기(100)의 카메라(110)는 이미지 센서, 조명, 렌즈를 구비함으로써, 사람의 눈에 해당하는 역할을 하여 물체의 불량 여부, 치수 측정 등을 획득할 수 있도록 이미지를 제공하는 역할을 담당하여, 적용 분야에 따라 하나의 카메라 또는 복수의 카메라로 구성되거나 인터페이스 형태에 따라 도 6과 같은 다양한 카메라 형태가 사용될 수 있다. To this end, the
카메라(110)를 구성하는 이미지 센서는 빛을 전기신호로 변환하는 기능을 갖고 있으며, 일반적으로 CCD를 이용하나, 최근 들어 CIS 이미지 센서 기술을 적용도 증가하고 있다. The image sensor constituting the
카메라(110)를 구성하는 렌즈는 이미지를 캡처하고 빛의 형태로 센서에 제공하는 역할을 하고 있으며, 카메라(110)를 구성하는 조명은 검사되는 부품을 비추어 특성이 잘 보이도록 함으로써, 카메라(110)에서의 이미지 획득에 도움을 주는 역할을 하고 있다. 카메라(110)를 구성하는 렌즈는 캡처할 이미지의 품질 및 해상도에 따라 결정하며, 교체 가능한 렌즈와 고정형 렌즈로 구성될 수 있다.The lens constituting the
카메라(110)를 구성하는 조명은 성공적인 머신 비전 결과를 얻기 위한 핵심요소로 객체로부터 반사된 빛을 분석하기 위해 형성됨으로써, 이미지 센서에서 이미지를 생성하는 방식을 도 7과 같은 다양한 방식으로 제공할 수 있다. The lighting constituting the
카메라(110)를 구성하는 조명에서 사용하는 조명 기법은 부품이나 카메라(110)에 연관된 배치방법 및 조명원과 관련이 깊으며, 특수조명으로는 이미지의 화상의 선명하게 개선하거나, 부품의 윤곽을 선명하게 만들 수 있도록 배치 또는 조명원을 선택한다. The lighting technique used in the lighting constituting the
카메라(110)를 구성하는 조명에서 사용하는 조명 기법을 위한 다양한 형태의 조명 배치가 이루어질 수 있으며, 후면광 조명(도 7a), 축방향 확산 조명(도 7b), 구조형 조명(도 7c), 암시야 조명(도 7d), 명시야 조명(도 7e), 확산 돔 조명(도 7f), 그 밖에 도시되진 않았지만 스트로브 조명 등 다양하게 구성할 수 있다. Various types of lighting arrangements can be made for the lighting technique used in the lighting constituting the
영상 품질 검사 모듈(151)은 다양한 인터페이스에 따른 카메라(110)의 종류 및 조명 기법에 따른 비전 프로세싱(머신 비전 소프트웨어)을 통해 이미지를 리뷰하고, 원하는 정보를 추출하고 필요한 검사를 실행하고, 판단하는 알고리즘으로 구성됨으로써, 상술한 카메라(110)의 센서를 통해 이미지를 취득하여 이미지를 최적화하고, 위치를 확인하고, 측정을 수행하여 결정 후, 측정 결과를 송수신부(160) 중 유선통신모듈(162)을 통해 수신기(200)와 연결된 DVR(400)로 제공하거나, 송수신부(160) 중 무선통신모듈(161)을 통해 사용자 스마트 디바이스(300)로 제공할 수 있다. The image quality inspection module 151 reviews images through vision processing (machine vision software) according to the type of
이 경우 유선통신의 경우에는 DVR(400)에 기록하고 이를 사용하는 디바이스에 해당하는 모니터(500) 및/또는 원격 모니터링 시스템(600)에 직렬로 전송되는 데이터나 개별 I/O 신호를 통해 이루어질 수 있으며, 직렬 연결을 통한 데이터 통신은 기존의 RS-232 직렬 출력이나 PoE(Power over Ethernet) 기반 이더넷으로도 구성 가능한 구조이며, 산업용 프로토콜을 사용하여 특화된 오퍼레이터 또는 디바이스와 연결할 수 있다. In this case, in the case of wired communication, data recorded in the
한편, 영상 품질 검사 모듈(151)은 도 1 및 도 4와 같이 하나의 영상동기 송신기(100)에 카메라(110)가 4개가 형성되고, 이를 하나의 영상 품질 영상 추출 단위로, 하나의 제조기계에서 하나의 단위에 해당하는 영상 품질 검사를 수행하는 경우, 각기 촬영된 머 2차원 머신 비전 영상에 대한 4개의 초점위치와 초점수를 결정한다. 이후, 영상 품질 검사 모듈(151)은 결정된 4개의 초점위치와 초점수에 대응하는 4개의 다중 초점 2차원 머신 비전 영상 데이터가 획득되면, 4개 다중 초점 2차원 머신 비전 영상 데이터에 대한 4개의 초점거리를 연산하고, 연산된 4개의 초점거리에 반비례하는 4개의 깊이값을 연산할 수 있다. 이후, 영상 품질 검사 모듈(151)은 4개의 깊이값에 따라 4개 다중 초점 2차원 머신 비전 영상 데이터를 합성한 뒤, 4개 다중 초점 2차원 머신 비전 영상 데이터 중, 영시차(Zero Parallax) 영상 데이터와 양시차(Positive Parallax) 영상 데이터와 음시차(Negative Parallax) 영상 데이터를 확인하고, 상기 확인된 영시차를 기준으로 적어도 하나 이상의 양시차 영상 데이터에 대한 시차각을 기반으로 양시차 방향 픽셀 이동 정보를 확인하고, 확인된 영시차를 기준으로 적어도 하나 이상의 음시차 영상 데이터에 대한 시차각을 기반으로 음시차 방향 픽셀 이동 정보를 확인할 수 있다. 이후, 영상 품질 검사 모듈(151)은 확인된 양시차 방향 픽셀 이동 정보를 각 픽셀을 구성하는 3차원 이미지인 폴리곤 단위에 대한 적어도 하나 이상의 양시차 영상 데이터에 적용하고, 확인된 음시차 방향 픽셀 이동 정보를 적어도 하나 이상의 음시차 영상 데이터에 적용하여 3차원 입체 이미지를 생성함으로써, 3차원 입체 이미지를 기초로 대조 표본 3차원 입체 이미지와의 비교를 통해 오차 범위 내에서 일치하는지 여부를 분석하여 저해상도의 카메라를 이용해서도 고해상도의 카메라에 비해 3차원 머신 비전 영상을 기초로 보다 정밀한 영상 품질 검사를 수행할 수 있다. On the other hand, the image quality inspection module 151 has four
신호 동기화 모듈(152)은 카메라(110)에 의해 촬영된 제조기계에 대한 촬영 광학 영상과 환경 센서에 해당하는 가스 센서(120), 먼지 센서(130), 온도/습도/대기압 센서(140)에 의해 센싱된 센서 정보에 대한 시간 동기화를 수행하여 암호화 모듈(153)로 암호화 요청을 전송한다. The signal synchronization module 152 is a
암호화 모듈(153)은 시간 동기화된 광학 영상과 센서 정보를 암호화하여 대용량 광전송 모듈(154)로 제공한다.The encryption module 153 encrypts time-synchronized optical images and sensor information and provides them to the large-capacity
대용량 광전송 모듈(154)은 송수신부(160) 중 유선통신모듈(162)을 통해 DVR(400)로 동기화 및 암호화된 광학 영상 및 센서 정보를 대용량 광전송을 통해 수행하여 DVR(400) 상에 저장되도록 한 뒤, DVR(400)과 연결된 모니터(500) 및/또는 원격 모니터링 시스템(600)에 정보를 출력하도록 함으로써, 장거리 대용량 광전송이 가능한 머신 비전 기술을 제공할 수 있다.The large-capacity
이러한 구성요소를 통해 영상동기 송신기(100)는 각종 센서의 결합 및 동기화와 동기화된 신호의 암호화 및 광전송 기술을 적용함으로써, 저가격/고품질을 극대화하여 운영할 수 있는 지능형 공장 관리 기술을 제공할 수 있다. Through these components, the
보다 구체적으로, 영상동기 송신기(100)는 광학 영상과 무선 센서 정보를 동기화시키고, 장거리 전송기술을 적용함으로써, 소형 제조기계 또는 다양한 형태의 시설물 위험관리에 적용가능하며, 실시간 모니터링, 저가격, 고품질 시스템 구현이 가능한 장점을 제공할 수 있다. More specifically, the
도 8을 참조하면, 암호화 모듈(153)은 광학 영상 정보와 센서 정보가 통합된 데이터에 암호화를 통해 보안성을 확보할 수 있으며, 이를 통해 해킹 가능성을 극도로 낮출 수 있다. 암호화 모듈(153)은 주파수를 송신기와 수신기 간에 DSSS( Direct-Sequence Spread Spectrum) 방식을 사용함으로 인해 주변 환경 유사주파수 사용에 의한 간섭 및 혼선을 받을 경우가 거의 없기 때문에 뛰어난 신뢰성을 보장할 수 있으며, 상기 기술과 더불어 설비마다 MAC ID를 부여함으로써, 도청, 감청 및 방해 불가능하게 하여 암호화 기능을 확보할 수 있다. Referring to FIG. 8, the encryption module 153 can secure security by encrypting data in which optical image information and sensor information are integrated, and thus, the possibility of hacking can be extremely reduced. Since the encryption module 153 uses a DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum) method between the transmitter and the receiver, the encryption module 153 rarely receives interference and crosstalk caused by the use of similar frequencies in the surrounding environment, thereby ensuring excellent reliability. In addition to the above technology, by assigning a MAC ID to each facility, it is possible to secure an encryption function by making eavesdropping, interception and interception impossible.
본 발명의 실시예로, 암호화 모듈(153)은 광학 영상 정보 및 각 센서 정보를 이 진화한 뒤 이진화된 정보를 2단 CTR 암호화 방식을 통해 암호화를 수행할 수 있다. 여기서 2단 CTR 암호화 방식을 수행시, 암호화 모듈(153)은 이진화된 광학 영상 정보 및 이진화된 각 센서 정보를 암호키1 및 암호키2를 이용해 2단 CTR암호화를 수행하며, 암호키2에 의한 블록 암호 암호화를 적용하여 E-Nonce를 생성하는 1단계의 CTR암호화를 수행하고, 이진화된 광학 영상 정보 및 각 센서 정보를 블록화하여 복수의 평문블록으로 정렬시키고, E-Nonce와 평문블록 각각을 배타적 논리합을 수행하여 2단 암호화된 암호문블록을 생성하는 2단 CTR암호화를 수행한 뒤, 설비마다 MAC ID를 부여함으로써, 도청, 감청 및 방해 불가능하게 하여 암호화 기능을 확보할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the encryption module 153 may encrypt the optical image information and each sensor information through the two-stage CTR encryption method after this evolution of the optical image information and each sensor information. Here, when performing the two-stage CTR encryption method, the encryption module 153 performs two-stage CTR encryption using the
한편, 도 2에서 수신기(200)와 DVR(400), 그리고 원격 모니터링 시스템(600)은 PoE 스위치(200a)를 통해 연결될 수 있으며, PoE 스위치(200a)는 각 PoE 포트를 통해 UTP 케이블로 연결된 PoE 디바이스(Power over Ethernet Device)에 해당하는 수신기(200)와 DVR(400)와 연결됨으로써, PoE 방식을 통해 전력을 수신기(200)와 DVR(400)에 PoE 방식 스위칭을 통해 제공할 수 있으며, PoE 스위치(200a)에 의한 지능형 전원 감시 기능을 지원하기 때문에 중앙 집중식 전원 관리가 가능하도록 한다. Meanwhile, in FIG. 2, the
이를 위해 PoE 스위치(200a)는 외부 인터넷 망과 연결된 기가 스위치 또는 L3 스위치일 수 있으며, PoE 스위치(200a)를 단자함에 설치함으로써 이 PoE 스위치(200a)를 통해 각 댁내 인터넷 망 사용 기기로 멀티-액세스를 제공할 수 있다.To this end, the PoE switch 200a may be a giga switch or L3 switch connected to an external Internet network, and by installing the PoE switch 200a in a terminal box, multi-access to each home Internet network device through this PoE switch 200a. Can provide.
여기서, L2 스위치는 OSI 계층 중 Layer 2의 데이터 링크 층에서 네트워크 인터페이스로 동작하는 스위치이며, L3 스위치는 인터넷 층으로서 네트워크 층에서 스위칭 기능을 수행하는 라우터 스위치이다. 그러나, L2 스위치를 별도의 전원 공급 수단이 없는 장소에 설치할 경우를 대비하여, 데이터와 함께 전원을 동시에 제공할 수 있는 PoE 기술이 보편적으로 적용되고 있다. 이러한 PoE 기술은 PoE 인젝터(injector)와 같은 전원 공급 장치(Power Sourcing Equipment: PSE)와 L2 스위치 또는 전원 공급받는 장치(Powered Device: PD)가 UTP 케이블을 통해 연결됨으로써 PSE가 L3 스위치로부터의 사용자 데이터 및 제어 신호와 함께 전원(예, DC 48V)을 UTP 케이블을 통해 PD에 전달하는 것에 의해 데이터와 전원을 동시에 전달할 수 있다. Here, the L2 switch is a switch that operates as a network interface in the data link layer of
이러한 구성요소를 중심으로, PoE 스위치(200a)는 수신기(200)와 DVR(400) 별로 개별적으로 제어하며, 개별제어시 PoE 방식을 수행함으로써, 중앙 집중식 전원 관리를 수행하기 위해, 수신기(200)와의 데이터 송수신을 통해 영상동기 송신기(100)에서 사용자 스마트 디바이스(300)로 센서 정보를 제공하는 경우에는 수신기(200)에 대해서 PoE 방식으로 전원이 제공되도록 하며, 영상동기 송신기(100)에서 수신기(200)를 통해 DVR(400) 및/또는 원격 모니터링 시스템(600)으로 데이터 백업시 외부 전력 공급 방식으로 수신기(200)에 대해서 전원이 제공되도록 제어할 수 있다. Focusing on these components, the PoE switch 200a individually controls the
수신기(200)는 인공지능을 적용하여 영상동기 송신기(100)에서 관리하는 기계설비에 대한 생산성 향상, 에너지 절감, 인간 중심의 작업 환경, 개인 맞춤형 제조, 서비스 융합 등이 구현 가능하도록 머신 러닝과 딥 러닝에 따른 각 기계설비에 대한 상태 관리 명령을 제공할 수 있다. The
보다 구체적으로, 수신기(200)에 의한 머신 러닝에 대해서 살펴보면, 수신기(200)는 PoE 방식을 통해 네트워크와 연결된 빅데이터 서버(미도시)로 데이터를 업로드 함으로써, 빅데이터 서버상의 분산 파일 프로그램에 의해 각 영상동기 송신기(100) 별로 분산 저장된 수집 데이터를 머신 러닝 알고리즘을 통해 분석하고 상태 관리 명령을 내릴 수 있다. 보다 구체적으로, 빅데이터 서버상의 분산 파일 프로그램에서 사용되는 머신 러닝 알고리즘은 결정 트리(DT, Decision Tree) 분류 알고리즘, 랜덤 포레스트 분류 알고리즘, SVM(Support Vector Machine) 분류 알고리즘 중 하나일 수 있다. More specifically, looking at machine learning by the
분산 파일 프로그램은 각 영상동기 송신기(100) 별로 분산 저장된 수집 데이터를 분석하여 그 분석한 결과로 다수의 특징 정보를 추출하고 추출된 특징 정보를 복수의 머신 러닝 알고리즘 중 적어도 하나 이상을 이용하여 학습하여 학습한 결과로 이상 상태 여부를 판단할 수 있다.The distributed file program analyzes the collected data distributed and stored for each
즉, 분산 파일 프로그램은 상태 여부 판단 결과의 정확도 향상을 위해 다수의 상호 보완적인 머신 러닝 알고리즘들로 구성된 앙상블 구조를 적용할 수 있다. That is, the distributed file program may apply an ensemble structure composed of a plurality of complementary machine learning algorithms in order to improve the accuracy of the result of determining whether a state is present.
결정 트리 분류 알고리즘은 트리 구조로 학습하여 결과를 도출하는 방식으로 결과 해석 및 이해가 용이하고, 데이터 처리 속도가 빠르며 탐색 트리 기반으로 룰 도출이 가능할 수 있다. DT의 낮은 분류 정확도를 개선하기 위한 방안으로 RF를 적용할 수 있다. 랜덤 포레스트 분류 알고리즘은 다수의 DT를 앙상블로 학습한 결과를 도축하는 방식으로, DT보다 결과 이해가 어려우나 DT보다 결과 정확도가 높을 수 있다. DT 또는 RF 학습을 통해 발생 가능한 과적합의 개선 방안으로 SVM을 적용할 수 있다. SVM 분류 알고리즘은 서로 다른 분류에 속한 데이터를 평면 기반으로 분류하는 방식으로, 일반적으로 높은 정확도를 갖고, 구조적으로 과적합(overfitting)에 낮은 민감도를 가질 수 있다.The decision tree classification algorithm is a method of learning in a tree structure to derive results, so that result interpretation and understanding are easy, data processing speed is fast, and rules can be derived based on a search tree. RF can be applied as a way to improve the low classification accuracy of DT. The random forest classification algorithm is a method of slaughtering the result of learning a plurality of DTs in an ensemble. It is difficult to understand the result than DT, but the result accuracy may be higher than that of DT. SVM can be applied as a way to improve overfitting that can occur through DT or RF learning. The SVM classification algorithm classifies data belonging to different classifications on a plane basis, and generally has high accuracy and may structurally have low sensitivity to overfitting.
이후, 빅데이터 서버는 머신 러닝 이후 정제된 데이터를 활용해 딥 러닝을 수행할 수 있다. 여기서 딥러닝 방식은 각 영상동기 송신기(100) 별로 생성된 PLC 데이터를 분석하여 형성된 패턴 데이터별 반복 작업시 하나의 기계설비 전체 프로세스에 소요되는 시간인 사이클 타임(Cycle time)과, 기계설비의 각 공정시간의 최대 시간인 택트 타임(Tact time)의 감소를 최소화하는 방식으로 각 PLC 데이터의 공정 파라미터에 대한 딥러닝 알고리즘 프로그램의 변환 및 적용에 따라 수행될 수 있다.Thereafter, the big data server can perform deep learning using the refined data after machine learning. Here, the deep learning method is a cycle time, which is the time required for the entire process of one machine facility, and each of the machine facilities when repetitive work by pattern data formed by analyzing the PLC data generated by each
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.The present invention can also be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage devices, and are implemented in the form of carrier waves (for example, transmission through the Internet). Also includes.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.In addition, the computer-readable recording medium is distributed over a computer system connected through a network, so that computer-readable codes can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention belongs.
본 발명에 의한 본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 영상동기 송신기(100)와 수신기(200)는 광케이블(C51,C52)에 의해서 영상신호를 송수신하며, 영상동기 송신기(100)와 수신기(200) 간에는 구비되어서 영상동기 송신기(100)와 수신기(200)에 연결되는 광케이블(C51,C52)을 통해서 전송되는 영상 품질을 검사하는 회전형 검사장비인 회전형 인덱스(800)와, 상기 회전형 인덱스(800)에 연결된 광케이블(C51,C52)이 꼬이지 않고 회전가능하도록 연결하는 원격관리용 광슬립링 장치(700)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In the smart remote management system using optical image sensing technology according to an embodiment of the present invention according to the present invention, the
상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)는 광슬립링의 기능을 하면서도 다양한 회전에 의해서 광슬립링(710,720)의 광손실 등을 측정할 수 있는 광슬립링 고속회전 시험기이다.The optical
본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템은, 송신기(100)로부터 제1,2 광슬립링(710,720)을 경유하여서 수신기(200)로 전송되는 광신호와, 제1,2 광슬립링(710,720)의 시험 및 검사를 위해서 광파워측정기(P)로부터 출력되어서 제1 입력 광케이블(C1i)로부터 제2 출력 광케이블(C2o)로 전송되는 광신호를 선택적으로 절체하는 광스위치(SW1,SW2)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.The smart remote management system using the optical image sensing technology according to an embodiment of the present invention includes an optical signal transmitted from the
즉, 광스위치(SW1,SW2)는 송신기(100)로부터 제1,2 광슬립링(710,720)을 경유하여서 수신기(200) 간을 연결하는 광케이블(C51,C52)과, 광파워측정기(P)로부터 출력되어서 제1 입력 광케이블(C1i)로부터 제2 출력 광케이블(C2o) 간을 절체한다.That is, the optical switches SW1 and SW2 are optical cables C51 and C52 connecting the
그리고, 상기 광스위치(SW1,SW2)는, 제1 광슬립링(710)의 고정자(711)의 입력단에 구비되고, 송신기(100)로부터 제1 광슬립링(710)의 고정자(711)으로의 광선로와 광파워측정기(P)로부터 제1 광슬립링(710)의 고정자(711)으로의 광선로의 연결을 선택적으로 단속하는 제1 광스위치(SW1)와, 제2 광슬립링(720)의 회전자(722)의 출력단에 구비되고, 제2 광슬립링(720)으로부터 수신기(200)으로의 광선로와 제2 광슬립링(720)으로부터 광파워측정기(P)로의 광선로의 연결을 선택적으로 단속하는 제2 광스위치(SW2)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Further, the optical switches SW1 and SW2 are provided at the input end of the
본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)은, 모터(701)와, 상기 모터(701)의 회전축(702)에 축설되어서 회전하는 원동기어(703)와, 고정체(미도시)에 재치되는 제1 고정블록(T1)과, 고정자(711)가 상기 제1 고정블록(T1)에 고정되어서 지지되는 제1 광슬립링(710)과, 고정자(721)가 상기 회전형 인덱스(800)에 고정되어서 지지되는 제2 광슬립링(720)과, 봉 형상이고 일측이 상기 제1 광슬립링(710)의 회전자(712)에 체결되고, 타측이 상기 제2 광슬립링(720)의 회전자(722)에 체결되며, 모터(711)의 회전에 의해서 회전하는 회전봉(730)과, 상기 회전봉(730)의 외주면에 축결합되고 상기 원동기어(703)에 치합하여서 회전하여서 상기 회전봉(730)을 회전시키는 회전기어(704)와, 신호를 전송하는 광(예컨대 레이저광)이 입력되고 상기 제1 광슬립링(710)의 고정자(711)에 고정 구비되는 제1 입력 광케이블(C1i)[및 광케이블(C51)]과, 상기 제1 광슬립링(710)의 회전자(712)에 고정 구비되는 제1 출력 광케이블(C1o)과, 일단이 상기 제1 출력 광케이블(C1o)과 연결되고, 타단이 상기 제2 광슬립링(720)의 회전자(722)에 고정 구비되는 제2 입력 광케이블(C2i)과, 일단이 상기 제2 광슬립링(720)의 고정자(721)에 고정 구비되고 타단이 광파워측정기(P)에 연결되고, 상기 제2 입력 광케이블(C2i)로부터 광을 전달받아서 광파워측정기(P)로 출력하는 제2 출력 광케이블(C2o)[및 광케이블(C52)]을 포함하여 구성되어서, 상기 회전봉(730)이 회전함에 따라서 상기 제1 광슬립링(710)의 회전자(712)와 제2 광슬립링(720)의 회전자(722)와 제1 출력 광케이블(C1o)과 제2 입력 광케이블(C2i)이 함께 회전하는 것을 특징으로 한다.In the smart remote management system using optical image sensing technology according to an embodiment of the present invention, the optical slip ring device 700 for remote management includes a motor 701 and a rotation shaft 702 of the motor 701 A first fixed block (T1) mounted on a fixed body (not shown) and a first fixed block (T1) fixed to and supported by the first fixed block (T1) An optical slip ring 710 and a second optical slip ring 720 in which the stator 721 is fixed to and supported by the rotational index 800, and a rod-shaped and one side of the first optical slip ring 710 A rotating rod 730 which is fastened to the rotor 712, the other side is fastened to the rotor 722 of the second optical slip ring 720, and rotates by rotation of the motor 711, and the rotating rod 730 ), a rotation gear 704 that rotates by being axially coupled to the outer circumferential surface of the motor gear 703 and rotating to rotate the rotation rod 730, and light (eg, laser light) for transmitting a signal is input, and the first A first input optical cable (C1i) (and optical cable (C51)) fixedly provided on the stator 711 of the optical slip ring 710, and fixedly provided on the rotor 712 of the first optical slip ring 710 A second input optical cable (C2i) having a first output optical cable (C1o), one end connected to the first output optical cable (C1o), and the other end being fixed to the rotor 722 of the second optical slip ring (720). ), and one end is fixedly provided to the
상기와 같은 구성에 의하면, 회전형 인덱스(800)로부터 분리하지 않은 상태에서도, 제1,2 광슬립링(710,720)을 다양한 속도로 회전시킬 수 있는 기기를 구현할 수 있고, 그 결과 다양한 속도에 의해서 회전하는 제1,2 광슬립링(710,720)에 대한 품질 측정 및 시험 예를 들면 광전송 상태와 광손실을 측정 및 시험할 수 있게 된다.According to the above configuration, it is possible to implement a device capable of rotating the first and second
실시예에 따라서는 제1 고정블록(T1)으로부터 이격되어서 구비되는 제2 고정블록(T2)이 더 구성되고 이 고정블록(T2)에 제2 광슬립링이 고정 구비될 수도 있다.Depending on the embodiment, a second fixed block T2 provided spaced apart from the first fixed block T1 may be further configured, and a second optical slip ring may be fixedly provided to the fixed block T2.
본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)는, 상기 회전봉(730)의 일측면과 타측면에는 상기 제1,2 광슬립링(710,720)의 고정자(711,721)를 수용하여서 끼움 결합하기 위한 결합홈(731)이 형성되어 있고, 상기 제1,2 광슬립링(710,720)의 고정자(711,721)에 형성된 키 홈(711a,721a)이 형성되어 있으며, 상기 키 홈(711a,721a)에 키 결합되는 키 돌기(732)가 상기 결합홈(731)에 외향으로 돌출 형성되어 있으며, 상기 제1,2 출력 광케이블(C1o,C2o)을 빼내기 위한 슬릿홈(733)이 상기 결합홈(731)에 연통되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In the smart remote management system using optical image sensing technology according to an embodiment of the present invention, the optical
이에 의하면, 간단한 구성에 의해서 제1,2 광슬립링(710,720)을 회전봉(730)에 키 결합시킬 수 있고 회전봉(730)에 의한 회전시에 유동이나 유격이 발생하지 않아서 안정적인 광손실 측정이 가능하게 된다.According to this, it is possible to key-couple the first and second
본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)는, 회전봉(730)에는 슬릿홈(733)에 연통하여서 제1,2 출력 광케이블(C1o,C2o)의 단선을 예방하고 인출을 용이하게 하기 위한 케이블 인출홈(735)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In the smart remote management system using the optical image sensing technology according to an embodiment of the present invention, the optical
이에 의하면 광케이블의 결선을 용이하게 하고 단선을 예방할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to facilitate the connection of the optical cable and prevent disconnection.
본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)는, 상기 원동기어(703)의 반대측에서 회전기어(704)에 치합하는 밸런스 기어(705)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.In the smart remote management system using the optical image sensing technology according to an embodiment of the present invention, the optical
이에 의하면 회전봉(730)이 편심되는 것을 예방할 수 있는 이점이 있다.Accordingly, there is an advantage of preventing the
본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)는, 상기 회전기어(704)의 기어치의 안쪽으로 장착홀(704a)이 축방향으로 관통 형성되어 있고, 상기 장착홀(704a)에 설치되어서 상기 제1 출력 광케이블(C1o)과 제2 출력 광케이블(C2o)을 접속하기 위한 커넥터(C12)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.In the smart remote management system using the optical image sensing technology according to an embodiment of the present invention, the optical
이에 의하면, 제1,2 출력 광케이블(C1o,C2o)이 꼬이지 않고 원활하게 회전봉(730)과 함께 회전할 수 있는 이점이 있다.According to this, there is an advantage that the first and second output optical cables C1o and C2o can be smoothly rotated together with the
본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)는, 설정된 시간 동안 저속으로(예컨대 20 rpm 이하의 속력) 회전하게 하기 위한 미세 회전 설정부(761)와, 모터(701)의 속력(rpm)을 조절할 수 있는 회전속도 선택부(762)가 구비된 입력부(760)와, 상기 회전속도 선택부(761b)로부터 입력된 속력값에 따라서 모터구동제어신호를생성하여서 모터(701)로 출력하는 모터 제어부(762)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.In the smart remote management system using the optical image sensing technology according to an embodiment of the present invention, the
상기 입력부(760)와 모터 제어부(762)는 별도의 제어 단말기(760)에 프로그램에 의해서 구현가능하다.The
본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)는, 레이저광과 같은 광을 출력하고, 입력되는 광의 파워를 측정하는 광파워측정기(P)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 제1 입력 광케이블(C1i)은 상기 광파워측정기(P)의 광출력단에 연결되고, 상기 제2 출력 광케이블(C2o)의 타단은 상기 광파워측정기(P)의 수신단에 연결되는 것을 특징으로 한다.In the smart remote management system using optical image sensing technology according to an embodiment of the present invention, the remote management
본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)는, 상기 광파워측정기(P)에는, 제1 광슬립링(710)과 제2 광슬립링(720) 중에서 어느 하나를 기준 광슬립링으로 지정되고, 나머지 하나가 측정 광슬립링으로 지정되는 경우, 기준 광슬립링의 광손실값을 자동으로 보정해주기 위한 광손실값을 설정하는 기준 손실값 설정부(Pa)와, 출력되는 파장을 선택할 수 있는 출력 파장 선택부(Pb)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.In the smart remote management system using optical image sensing technology according to an embodiment of the present invention, the optical
예컨대 제1 광슬립링(710)을 기준 광슬립링으로 지정한 경우 제2 광슬립링(720)은 측정 및 시험 대상인 측정 광슬립링이 된다.For example, when the first
이에 의하면, 측정대상인 광슬립링을 광손실 측정의 신뢰성이 높아지는 이점이 있다.Accordingly, there is an advantage in that the reliability of the optical loss measurement of the optical slip ring as a measurement object is increased.
예를 들어서 설명한다. 제1 광슬립링(710)을 기준 광슬립링으로 지정한 경우 측정 대상 광슬립링인 제2 광슬립링(720)이 제거된 상태에서 제1 광슬립링(710)을 광손실을 측정하고, 이때 광손실 측정값이 예컨대 0.05 dBm인 경우에, 이 측정값 0.05 dBm 값을 보정한 다음에, 제2 광슬립링(720)을 회전봉(730)와 제2 고정블록(T2)에 구비하여서 광을 출력하여서 광손실값을 계측하면 측정대상인 제2 광슬립링의 손실값 측정이 가능하게 된다.Explain with an example. When the first
본 발명의 일 실시예에 의한 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템에 있어서, 상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)에 있어서, 상기 제1 입력 광케이블(C1i)의 타단에는 예컨대 카메라와 같은 영상촬영장치(미도시)가 연결되고, 상기 제2 출력 광케이블(C2o)의 타단은 영상 출력 모니터(미도시)에 연결되는 것을 특징으로 한다.In the smart remote management system using the optical image sensing technology according to an embodiment of the present invention, in the
이에 의하면 광신호의 끊김이나 왜곡 등을 영상으로 바로 확인할 수 있는 이점이 있다.According to this, there is an advantage of being able to immediately check the interruption or distortion of the optical signal as an image.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 이해해야만 한다.As described above, preferred embodiments according to the present invention have been examined, and it is common knowledge in the relevant technical field that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features other than the above-described embodiments. It is self-evident to those who have. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative rather than restrictive.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
1 : 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템
100 : 영상동기 송신기
110 : 카메라
120 : 가스 센서
130 : 먼지 센서
140 : 온도/습도/대기압 센서
150 : 제어부
151 : 신호 영상 품질 검사 모듈
152 : 신호 동기화 모듈
153 : 암호화 모듈
154 : 대용량 광전송 모듈
160 : 송수신부
200 : 수신기
300 : 사용자 스마트 디바이스
400 : DVR
500 : 모니터
600 : 원격 모니터링 시스템
700
: 원격관리용 광슬립링 장치
701
: 모터
702
: 회전축
703
: 원동기어
704
: 회전기어
704a
: 장착홀
705
: 밸런스기어
T1
: 제1 고정블록
T2
: 제2 고정블록
710
: 제1 광슬립링
711
: 제1 광슬립링의 고정자
711a,721a
: 키 홈
712
: 제1 광슬립링의 회전자
C1i
: 제1 입력 광케이블
C1o
: 제1 출력 광케이블
C2i
: 제2 입력 광케이블
C2o
: 제2 출력 광케이블
720
: 제2 광슬립링
721
: 제2 광슬립링의 고정자
722
: 제2 광슬립링의 회전자
730
: 회전봉
731
: 결합홈
732
: 키 돌기
733
: 슬릿홈
735
: 케이블 인출홈
760
: 제어 단말기
761
: 입력부
761a
: 미세 회전 설정부
661b
: 회전속도 선택부
662
: 모터 제어부
P
: 광파워측정기
Pa
: 기준 손실값 설정부
Pb
: 출력 파장 선택부
800
: 회전형 인덱스1: Smart remote management system using optical image sensing technology
100: video synchronization transmitter 110: camera
120: gas sensor 130: dust sensor
140: temperature/humidity/atmospheric pressure sensor 150: control unit
151: signal image quality inspection module 152: signal synchronization module
153: encryption module 154: large-capacity optical transmission module
160: transceiver 200: receiver
300: user smart device 400: DVR
500: monitor 600: remote monitoring system
700: optical slip ring device for remote management
701: motor 702: rotating shaft
703: prime mover 704: rotating gear
704a: mounting hole 705: balance gear
T1: first fixed block T2: second fixed block
710: first optical slip ring 711: stator of the first optical slip ring
711a,721a: Keyway
712: rotor of the first optical slip ring
C1i: first input optical cable C1o: first output optical cable
C2i: second input optical cable C2o: second output optical cable
720: second optical slip ring 721: stator of the second optical slip ring
722: rotor of the second optical slip ring
730: rotating rod 731: coupling groove
732: key projection 733: slit groove
735: cable outlet
760: control terminal 761: input unit
761a: fine rotation setting unit 661b: rotation speed selection unit
662: motor control unit
P: Optical power meter
Pa: Reference loss value setting unit Pb: Output wavelength selection unit
800: rotary index
Claims (4)
영상동기 송신기(100)는,
저해상도의 카메라(110), 가스 센서(120), 먼지 센서(130), 온도/습도/대기압 센서(140), 제어부(150) 및 송수신부(160)를 포함하며,
카메라(110)는, 이미지 센서, 조명, 렌즈를 구비하여, 카메라(110)를 구성하는 이미지 센서는 빛을 전기신호로 변환하는 기능을 제공하며, 카메라(110)를 구성하는 렌즈는 이미지를 캡처하고 빛의 형태로 센서에 제공하는 역할을 하며,
카메라(110)를 구성하는 조명은 검사되는 부품을 비추어 특성이 보이도록 하기 위해 카메라(110)에서의 이미지 획득에 도움을 주는 역할에 따라 후면광 조명, 축방향 확산 조명, 구조형 조명, 암시야 조명, 명시야 조명, 확산 돔 조명, 스트로브 조명으로 구성되며,
가스 센서(120), 먼지 센서(130), 온도/습도/대기압 센서(140)는 각각 유해 가스 센서 정보, 미세 및 초미세 먼지 센서 정보, 온도/습도/대기압 센서 정보를 추출하며, 송수신부(160)를 통해 수신기(200)와 유선 통신을 수행하여 수신기(200)를 통해 DVR(400)로 정보를 제공하여 모니터(500) 또는 원격 모니터링 시스템(600)에 정보를 출력하도록 하며,
제어부(150)는,
인터페이스의 종류에 따른 카메라(110)의 종류 및 조명 기법에 따른 비전 프로세싱(머신 비전 소프트웨어)을 통해 이미지를 리뷰하고, 원하는 정보를 추출하고 필요한 검사를 실행하고, 판단하는 알고리즘으로 구성되어 카메라(110)의 센서를 통해 이미지를 취득하고, 위치를 확인하고, 측정을 수행한 후, 측정 결과를 송수신부(160) 중 유선통신모듈(162)을 통해 수신기(200)와 연결된 DVR(400)로 제공하거나, 송수신부(160) 중 무선통신모듈(161)을 통해 사용자 스마트 디바이스(300)로 제공하는 영상 품질 검사 모듈(151); 을 포함하는 것을 특징으로 하며,
제어부(150)는,
현장의 센서들에 의한 "센서 정보"와 카메라(110)에 의한 "영상 정보"를 동시에 실시간 모니터링하며, 무선통신을 위한 암호화 기술을 적용하여 보안성을 확보하며, 복수의 비전 영상 품질 검사 기술을 적용하여 머신 비전으로 제품의 표면 검사, 물리적 결함 추적, 컨베이어 물체수, 섬유 제품 검사, 색상 검사, 인쇄회로기판 검사, 및 반도체 제조 검사를 수행하며, 반도체, 알루미늄, 자동차, 휴대폰, 물류, 제약/의료, 식음료, 목재, 섬유, 및 화학을 포함하는 분야에서 적용되며,
영상동기 송신기(100)와 수신기(200)는 광케이블(C51,C52)에 의해서 영상신호를 송수신하며,
영상동기 송신기(100)와 수신기(200) 간에는 구비되어서 영상동기 송신기(100)와 수신기(200)에 연결되는 광케이블(C51,C52)을 통해서 전송되는 영상 품질을 검사하는 회전형 검사장비인 회전형 인덱스(800)와,
상기 회전형 인덱스(800)에 연결된 광케이블(C51,C52)이 꼬이지 않고 회전가능하도록 연결하는 원격관리용 광슬립링 장치(700)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템.
Smart remote management system (1) using optical image sensing technology including video synchronization transmitter 100, receiver 200, user smart device 300, DVR 400, monitor 500, and remote monitoring system 600 In ),
The video synchronization transmitter 100,
A low-resolution camera 110, a gas sensor 120, a dust sensor 130, a temperature/humidity/atmospheric pressure sensor 140, a control unit 150 and a transmission/reception unit 160,
The camera 110 includes an image sensor, lighting, and a lens, and the image sensor constituting the camera 110 provides a function of converting light into an electric signal, and the lens constituting the camera 110 captures an image. And provides it to the sensor in the form of light,
The illumination constituting the camera 110 is backlit illumination, axial diffuse illumination, structured illumination, darkfield illumination according to the role of helping to acquire an image from the camera 110 in order to illuminate the inspected part to show characteristics. , Brightfield lighting, diffuse dome lighting, strobe lighting,
The gas sensor 120, the dust sensor 130, and the temperature/humidity/atmospheric pressure sensor 140 extract harmful gas sensor information, fine and ultrafine dust sensor information, and temperature/humidity/atmospheric pressure sensor information, respectively, and the transmission/reception unit ( By performing wired communication with the receiver 200 through 160), information is provided to the DVR 400 through the receiver 200 to output information to the monitor 500 or the remote monitoring system 600,
The control unit 150,
The camera 110 is composed of an algorithm that reviews an image through vision processing (machine vision software) according to the type of camera 110 according to the type of interface and the lighting technique, extracts desired information, executes necessary inspection, and determines the camera 110 ), the image is acquired through the sensor, the location is checked, and the measurement is performed, and the measurement result is provided to the DVR 400 connected to the receiver 200 through the wired communication module 162 of the transceiver 160 Or, an image quality inspection module 151 provided to the user's smart device 300 through the wireless communication module 161 of the transceiver 160; It characterized in that it comprises a,
The control unit 150,
Simultaneous real-time monitoring of "sensor information" by on-site sensors and "image information" by camera 110, securing security by applying encryption technology for wireless communication, and using multiple vision image quality inspection technologies By applying machine vision, it performs product surface inspection, physical defect tracking, conveyor object count, textile product inspection, color inspection, printed circuit board inspection, and semiconductor manufacturing inspection, and semiconductors, aluminum, automobiles, mobile phones, logistics, pharmaceuticals/ It is applied in fields including medical, food and beverage, wood, textile, and chemicals,
The video synchronization transmitter 100 and the receiver 200 transmit and receive video signals through optical cables C51 and C52,
A rotating type inspection equipment that is provided between the video synchronization transmitter 100 and the receiver 200 and inspects the quality of the image transmitted through the optical cables C51 and C52 connected to the video synchronization transmitter 100 and the receiver 200. With index 800,
Smart remote using optical image sensing technology, characterized in that it comprises an optical slip ring device 700 for remote management that connects the optical cables C51 and C52 connected to the rotary index 800 so that they can be rotated without being twisted. Management system.
상기 원격관리용 광슬립링 장치(700)는,
모터(701)와,
상기 모터(701)의 회전축(702)에 축설되어서 회전하는 원동기어(703)와,
제1 고정블록(T1)과,
상기 제1 고정블록(T1)으로부터 이격되어서 구비되는 제2 고정블록(T2)과,
고정자(711)가 상기 제1 고정블록(T1)에 고정되어서 지지되는 제1 광슬립링(710)과,
고정자(721)가 상기 제2 고정블록(T2)에 고정되어서 지지되는 제2 광슬립링(720)과,
봉 형상이고, 일측이 상기 제1 광슬립링(710)의 회전자(712)에 체결되고, 타측이 상기 제2 광슬립링(720)의 회전자(722)에 체결되며, 모터(711)의 회전에 의해서 회전하는 회전봉(730)과,
상기 회전봉(730)의 외주면에 축결합되고 상기 원동기어(703)에 치합하여서 회전하여서 상기 회전봉(730)을 회전시키는 회전기어(704)와,
신호를 전송하는 광이 입력되고 상기 제1 광슬립링(710)의 고정자(711)에 고정 구비되는 제1 입력 광케이블(C1i)과,
상기 제1 광슬립링(710)의 회전자(712)에 고정 구비되는 제1 출력 광케이블(C1o)과,
일단이 상기 제1 출력 광케이블(C1o)과 연결되고, 타단이 상기 제2 광슬립링(720)의 회전자(722)에 고정 구비되는 제2 입력 광케이블(C2i)과,
일단이 상기 제2 광슬립링(720)의 고정자(721)에 고정 구비되고, 상기 제2 입력 광케이블(C2i)로부터 광을 전달받아서 출력하는 제2 출력 광케이블(C2o)을 포함하여 구성되어서,
상기 회전봉(730)이 회전함에 따라서 상기 제1 광슬립링(710)의 회전자(712)와 제2 광슬립링(720)의 회전자(722)와 제1 출력 광케이블(C1o)과 제2 입력 광케이블(C2i)이 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템.
The method according to claim 1,
The remote management optical sleeping device 700,
A motor 701,
A prime mover 703 that is installed on the rotation shaft 702 of the motor 701 and rotates,
A first fixed block (T1),
A second fixed block (T2) provided to be spaced apart from the first fixed block (T1),
A first optical slip ring 710 fixed and supported by the stator 711 on the first fixing block T1,
A second optical slip ring 720 in which the stator 721 is fixed to and supported by the second fixing block T2,
Rod-shaped, one side is fastened to the rotor 712 of the first optical slip ring 710, the other side is fastened to the rotor 722 of the second optical slip ring 720, and the motor 711 The rotating rod 730 rotates by the rotation of,
A rotation gear 704 that is axially coupled to the outer circumferential surface of the rotation bar 730 and rotates by meshing with the motive gear 703 to rotate the rotation bar 730;
A first input optical cable (C1i) fixed to the stator 711 of the first optical slip ring 710 and receiving light for transmitting a signal;
A first output optical cable (C1o) fixedly provided to the rotor 712 of the first optical slip ring 710,
One end with the first output optical cable (C1o) A second input optical cable C2i that is connected and the other end is fixedly provided to the rotor 722 of the second optical slip ring 720,
One end is fixedly provided to the stator 721 of the second optical slip ring 720 and configured to include a second output optical cable C2o that receives and outputs light from the second input optical cable C2i,
As the rotating rod 730 rotates, the rotor 712 of the first optical slip ring 710, the rotor 722 of the second optical slip ring 720, the first output optical cable C1o, and the second Smart remote management system using optical image sensing technology, characterized in that the input optical cable (C2i) rotates together.
송신기(100)로부터 제1,2 광슬립링(710,720)을 경유하여서 수신기(200)로 전송되는 광신호와,
제1,2 광슬립링(710,720)의 시험 및 검사를 위해서 광파워측정기(P)로부터 출력되어서 제1 입력 광케이블(C1i)로부터 제2 출력 광케이블(C2o)로 전송되는 광신호를 선택적으로 절체하는 광스위치(SW1,SW2)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템.
The method according to claim 2,
An optical signal transmitted from the transmitter 100 to the receiver 200 via the first and second optical slip rings 710 and 720;
For testing and inspection of the first and second optical slip rings (710, 720), the optical signal output from the optical power meter P and transmitted from the first input optical cable C1i to the second output optical cable C2o is selectively switched Smart remote management system using optical image sensing technology, characterized in that the optical switch (SW1, SW2) is further included and configured.
상기 회전봉(730)의 일측면과 타측면에는 상기 제1,2 광슬립링(710,720)의 고정자(711,721)를 수용하여서 끼움 결합하기 위한 결합홈(731)이 형성되어 있고,
상기 제1,2 광슬립링(710,720)의 고정자(711,721)에 형성된 키 홈(711a,721a)이 형성되어 있으며,
상기 키 홈(711a,721a)에 키 결합되는 키 돌기(732)가 상기 결합홈(731)에 외향으로 돌출 형성되어 있으며,
상기 제1,2 출력 광케이블(C1o,C2o)을 빼내기 위한 슬릿홈(733)이 상기 결합홈(731)에 연통되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 영상 센싱 기술을 이용한 스마트 원격 관리 시스템.
The method of claim 3,
One side and the other side of the rotating rod 730 are formed with a coupling groove 731 for receiving and fitting the stators 711 and 721 of the first and second optical slip rings 710 and 720,
Key grooves 711a and 721a formed in the stators 711 and 721 of the first and second optical slip rings 710 and 720 are formed,
Key protrusions 732 keyed to the key grooves 711a and 721a are formed to protrude outwardly from the coupling grooves 731
Smart remote management system using optical image sensing technology, characterized in that the slit groove (733) for pulling out the first and second output optical cables (C1o, C2o) is formed to communicate with the coupling groove (731).
Priority Applications (1)
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| KR102258512B1 (en) | 2021-05-31 |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |