KR20220161133A - Method and system for detecting surface damage on conveyor belts - Google Patents
Method and system for detecting surface damage on conveyor belts Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220161133A KR20220161133A KR1020210130832A KR20210130832A KR20220161133A KR 20220161133 A KR20220161133 A KR 20220161133A KR 1020210130832 A KR1020210130832 A KR 1020210130832A KR 20210130832 A KR20210130832 A KR 20210130832A KR 20220161133 A KR20220161133 A KR 20220161133A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- conveyor belt
- marker
- photographing
- damage
- machine learning
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 56
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 claims description 37
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 claims description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 8
- 238000012549 training Methods 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 238000013527 convolutional neural network Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
- B65G43/02—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting detecting dangerous physical condition of load carriers, e.g. for interrupting the drive in the event of overheating
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/02—Neural networks
- G06N3/08—Learning methods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G2203/00—Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
- B65G2203/02—Control or detection
- B65G2203/0266—Control or detection relating to the load carrier(s)
- B65G2203/0275—Damage on the load carrier
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G2203/00—Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
- B65G2203/04—Detection means
- B65G2203/041—Camera
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Control Of Conveyors (AREA)
Abstract
Description
본 발명의 실시예는 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 기술과 관련된다.Embodiments of the present invention relate to surface damage detection techniques on conveyor belts.
일반적으로, 컨베이어 벨트는 공장이나 물류 창고 등에서 원자재 또는 제품을 특정 장소로 이송하는 역할을 한다. 컨베이어 벨트를 장시간 사용하면 물품의 이송 과정에서 컨베이어 벨트에 구멍이 뚫리거나 컨베이어 벨트가 일부 찢어지는 등 손상이 발생할 수 있다. 이러한 컨베이어 벨트의 손상을 제때에 보수하지 않으면, 컨베이어 벨트가 절단되어 공정 상 큰 피해가 발생할 수 있으므로, 컨베이어 벨트의 손상을 감지할 수 있는 방안이 요구된다.In general, a conveyor belt serves to transport raw materials or products to a specific location in a factory or distribution warehouse. If the conveyor belt is used for a long time, damage such as a hole in the conveyor belt or a part of the conveyor belt being torn may occur during the transport of goods. If such damage to the conveyor belt is not repaired in time, the conveyor belt may be cut and cause great damage in the process. Therefore, a method for detecting damage to the conveyor belt is required.
한편, 컨베이어 벨트에는 원료에 의한 오염 또는 눌린 자국 등과 같이 컨베이어 벨트의 실제 손상과 구별이 어려운 흔적들이 있기 때문에, 기존에는 관리인이 육안으로 컨베이어 벨트의 손상을 확인하는 방법을 사용하였다. 이 경우, 컨베이어 벨트의 운행 속도를 현저히 낮추거나 컨베이어 벨트의 운행을 정지하여야 하므로, 전체 공정의 생산 효율이 줄어드는 문제가 있다. On the other hand, since the conveyor belt has traces that are difficult to distinguish from actual damage of the conveyor belt, such as contamination by raw materials or pressed marks, conventionally, a manager has used a method of visually confirming damage to the conveyor belt. In this case, since the operating speed of the conveyor belt must be significantly lowered or the conveyor belt must stop operating, there is a problem in that the production efficiency of the entire process is reduced.
본 발명의 실시예는 컨베이어 벨트의 운행 속도를 낮추거나 정지시키지 않고도 그 손상을 감지할 수 있는 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.An embodiment of the present invention is to provide a method and system for detecting surface damage on a conveyor belt that can detect damage without slowing down or stopping the conveyor belt.
개시되는 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 시스템은, 컨베이어 벨트의 표면을 촬영하도록 마련되는 촬영 장치; 및 상기 촬영 장치가 촬영한 촬영 영상을 수신하고, 상기 촬영 영상에 기반하여 상기 컨베이어 벨트의 표면 손상 여부를 판단하는 손상 판단 장치를 포함한다.A surface damage detection system of a conveyor belt according to an embodiment disclosed herein includes a photographing device provided to photograph a surface of a conveyor belt; and a damage determination device for receiving a captured image captured by the photographing device and determining whether or not a surface of the conveyor belt is damaged based on the captured image.
상기 컨베이어 벨트의 표면에는 일정 간격으로 마커가 표시되고, 상기 마커는, 상기 마커가 표시되는 부분이 상기 컨베이어 벨트에서 어느 부분에 위치하는지를 나타내는 마커 식별 정보를 포함할 수 있다.Markers may be displayed on the surface of the conveyor belt at regular intervals, and the markers may include marker identification information indicating which part of the conveyor belt the part on which the marker is displayed is located.
상기 촬영 장치는, 상기 컨베이어 벨트가 운행되는 동안 상기 마커를 인식하여 마커 인식 신호를 생성하는 마커 인식 모듈; 및 상기 마커 인식 신호에 따라 상기 컨베이어 벨트의 표면을 촬영하도록 마련되는 촬영 모듈을 포함할 수 있다.The photographing device may include: a marker recognition module recognizing the marker while the conveyor belt is running and generating a marker recognition signal; and a photographing module provided to photograph the surface of the conveyor belt according to the marker recognition signal.
상기 마커는 상기 촬영 모듈의 촬영 범위에 따라 상기 컨베이어 벨트의 표면에 기 설정된 간격으로 마련될 수 있다.The markers may be provided at predetermined intervals on the surface of the conveyor belt according to the photographing range of the photographing module.
상기 촬영 모듈은, 상기 마커 인식 모듈로부터 상기 마커 인식 신호가 수신되는 경우, 대기 모드에서 촬영 모드로 전환하여 상기 컨베이어 벨트의 표면을 촬영한 후 다시 대기 모드로 전환할 수 있다.When the marker recognition signal is received from the marker recognition module, the photographing module may switch from a standby mode to a photographing mode, photograph the surface of the conveyor belt, and then switch to the standby mode again.
상기 손상 판단 장치는, 머신 러닝 모델(Machine Learning Model)을 포함하고, 상기 촬영 영상을 상기 머신 러닝 모델로 입력하여 상기 촬영 영상으로부터 상기 컨베이어 벨트의 표면 손상 여부를 분류하는 인공 신경망 모듈을 포함할 수 있다.The damage determination device includes a machine learning model, and inputs the captured image to the machine learning model to classify whether or not the surface of the conveyor belt is damaged from the captured image. It may include an artificial neural network module. have.
상기 인공 신경망 모듈은, 정상적인 컨베이어 벨트의 표면을 촬영한 제1 학습용 영상을 정상으로 라벨링 한 후, 상기 머신 러닝 모델에 입력하여 상기 머신 러닝 모델을 학습하고, 표면 상에 손상인 것처럼 보이는 흔적이 있으나 실제적으로는 손상이 없는 컨베이어 벨트의 표면을 촬영한 제2 학습용 영상을 정상으로 라벨링 한 후, 상기 머신 러닝 모델에 입력하여 상기 머신 러닝 모델을 학습하며, 표면에 손상이 있는 컨베이어 벨트의 표면을 촬영한 제3 학습용 영상을 손상으로 라벨링 한 후, 상기 머신 러닝 모델에 입력하여 상기 머신 러닝 모델을 학습할 수 있다.The artificial neural network module, after labeling the first training image photographed on the surface of a normal conveyor belt as normal, inputs it to the machine learning model to learn the machine learning model, and there are traces that appear to be damaged on the surface, but After labeling the second learning image, which was actually taken on the surface of the conveyor belt without damage, as normal, input it to the machine learning model to learn the machine learning model, and photograph the surface of the conveyor belt with damage on the surface After labeling one third training image as damaged, the machine learning model may be learned by inputting the image to the machine learning model.
상기 손상 판단 장치는, 상기 인공 신경망 모듈의 분류 결과에 따라 알람을 발생시키는 알람 모듈을 더 포함할 수 있다.The damage determination apparatus may further include an alarm module generating an alarm according to a classification result of the artificial neural network module.
개시되는 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 방법은, 촬영 장치에서, 컨베이어 벨트의 표면을 촬영하는 단계; 및 손상 판단 장치에서, 상기 촬영 장치가 촬영한 촬영 영상을 수신하고, 상기 촬영 영상에 기반하여 상기 컨베이어 벨트의 표면 손상 여부를 판단하는 단계를 포함한다.A method for detecting damage to a surface of a conveyor belt according to an embodiment disclosed herein includes, in a photographing device, photographing a surface of a conveyor belt; and receiving, in a damage determining device, a captured image taken by the photographing device, and determining whether or not the surface of the conveyor belt is damaged based on the captured image.
상기 컨베이어 벨트의 표면에는 일정 간격으로 마커가 표시되고, 상기 마커는, 상기 마커가 표시되는 부분이 상기 컨베이어 벨트에서 어느 부분에 위치하는지를 나타내는 마커 식별 정보를 포함하며, 상기 촬영하는 단계는, 상기 촬영 장치에서, 상기 컨베이어 벨트가 운행되는 동안 상기 마커를 인식하는 단계; 및 상기 촬영 장치에서, 상기 마커가 인식된 경우 대기 모드에서 촬영 모드로 전환하여 상기 컨베이어 벨트의 표면을 촬영한 후 다시 대기 모드로 전환하는 단계를 포함하고, 상기 표면 손상 여부를 판단하는 단계는, 상기 손상 판단 장치에서, 상기 촬영 영상을 머신 러닝 모델로 입력하여 상기 촬영 영상으로부터 상기 컨베이어 벨트의 표면 손상 여부를 분류하는 단계를 포함할 수 있다.Markers are displayed on the surface of the conveyor belt at regular intervals, the markers include marker identification information indicating in which part of the conveyor belt the part on which the markers are displayed is located, and the photographing step comprises: recognizing the marker while the conveyor belt is running; And in the photographing device, when the marker is recognized, switching from a standby mode to a photographing mode, photographing the surface of the conveyor belt, and then switching to the standby mode again, wherein the step of determining whether the surface is damaged, In the damage determination device, inputting the captured image to a machine learning model may include classifying whether or not the surface of the conveyor belt is damaged from the captured image.
개시되는 실시예에 의하면, 컨베이어 벨트의 표면을 촬영한 영상을 머신 러닝 모델에 입력하여 그 손상 여부를 분류하도록 함으로써, 컨베이어 벨트의 운행 속도를 늦추거나 정지시키지 않아도 컨베이어 벨트의 손상을 자동으로 확인할 수 있으며, 그로 인해 컨베이어 벨트의 절단으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.According to the disclosed embodiment, by inputting an image of the surface of the conveyor belt into a machine learning model to classify whether or not the conveyor belt is damaged, damage to the conveyor belt can be automatically checked without slowing down or stopping the conveyor belt. As a result, accidents due to cutting of the conveyor belt can be prevented in advance.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 시스템을 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 구성을 나타낸 블록도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 손상 판단 장치의 구성을 나타낸 블록도
도 4는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도1 is a schematic diagram of a system for detecting surface damage on a conveyor belt according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of a photographing device according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of a damage determination device according to an embodiment of the present invention
4 is a block diagram illustrating and describing a computing environment including a computing device suitable for use in example embodiments;
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The detailed descriptions that follow are provided to provide a comprehensive understanding of the methods, devices and/or systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. Terminology used in the detailed description is only for describing the embodiments of the present invention and should in no way be limiting. Unless expressly used otherwise, singular forms of expression include plural forms. In this description, expressions such as "comprising" or "comprising" are intended to indicate any characteristic, number, step, operation, element, portion or combination thereof, one or more other than those described. It should not be construed to exclude the existence or possibility of any other feature, number, step, operation, element, part or combination thereof.
이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다. 또한 본 명세서에 있어서, 2 이상의 데이터 또는 정보가 "관련"된다는 것은 하나의 데이터(또는 정보)를 획득하면, 그에 기초하여 다른 데이터(또는 정보)의 적어도 일부를 획득할 수 있음을 의미한다. In the following description, terms such as "transmission", "communication", "transmission", "reception" and other similar meanings of signals or information refer not only to direct transmission of signals or information from one component to another, but also to It also includes passing through other components. In particular, "transmitting" or "transmitting" a signal or information as a component indicates the final destination of the signal or information, and does not mean a direct destination. The same is true for "reception" of signals or information. Also, in this specification, two or more data or information being “related” means that when one data (or information) is obtained, at least a portion of other data (or information) can be obtained based thereon.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 1 is a diagram schematically showing a surface damage detection system of a conveyor belt according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 시스템(100)은 촬영 장치(102) 및 손상 판단 장치(104)를 포함한다. 촬영 장치(102)는 손상 판단 장치(104)와 통신 네트워크(미도시)를 통해 통신 가능하게 연결된다. Referring to FIG. 1 , a surface
몇몇 실시예들에서, 통신 네트워크는 인터넷, 하나 이상의 로컬 영역 네트워크(local area networks), 광역 네트워크(wide area networks), 셀룰러 네트워크, 모바일 네트워크, 그 밖에 다른 종류의 네트워크들, 또는 이러한 네트워크들의 조합을 포함할 수 있다.In some embodiments, a communication network may include the Internet, one or more local area networks, wide area networks, a cellular network, a mobile network, other types of networks, or a combination of such networks. can include
촬영 장치(102)는 컨베이어 벨트(50)의 상부에 설치될 수 있다. 촬영 장치(102)는 컨베이어 벨트(50)의 표면을 촬영하도록 마련될 수 있다. 컨베이어 벨트(50)의 표면에는 주기적으로 마커(Marker)(51)가 표시될 있다. 마커(51)는 마커(51)가 표시된 부분이 전체 컨베이어 벨트(50)에서 어느 부분에 위치하는지를 나타내는 정보(예를 들어, 마커 식별 정보)를 포함할 수 있다. The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치(102)의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 촬영 장치(102)는 마커 인식 모듈(111) 및 촬영 모듈(113)을 포함할 수 있다. 2 is a block diagram showing the configuration of a
마커 인식 모듈(111)은 컨베이어 벨트(50)의 표면에 표시된 마커(51)를 인식하도록 마련될 수 있다. 마커 인식 모듈(111)은 컨베이어 벨트(50)가 일정 방향으로 운행될 때, 컨베이어 벨트(50)의 표면에 일정 간격으로 표시되는 각 마커(51)를 인식하도록 마련될 수 있다. 마커 인식 모듈(111)은 마커(51)가 인식된 경우, 마커 인식 신호를 촬영 모듈(113)로 전달할 수 있다. The
예시적인 실시예에서, 마커(51)는 RFID 태그로 이루어지고, 마커 인식 모듈(111)은 RFID 리더로 이루어질 수 있다. 또한, 마커(51)는 자기 마커로 이루어지고, 마커 인식 모듈(111)은 자기 센서로 이루어질 수 있다. 또한, 마커(51)는 적외선 마커로 이루어지고, 마커 인식 모듈(111)은 적외선 센서로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 그 이외의 다양한 방식으로 마커 인식 모듈(111)이 마커(51)를 인식하도록 마련될 수 있다. In an exemplary embodiment, the
한편, 마커(51)는 촬영 모듈(113)의 촬영 범위에 따라 컨베이어 벨트(50)의 표면에 기 설정된 간격으로 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 마커(51)는 컨베이어 벨트(50)의 표면에서 촬영 모듈(113)이 한 컷으로 촬영할 수 있는 촬영 범위 간격으로 마련될 수 있다. Meanwhile, the
촬영 모듈(113)은 컨베이어 벨트(50)의 표면을 촬영하도록 마련될 수 있다. 촬영 모듈(113)은 마커 인식 모듈(111)의 마커 인식 신호에 따라 컨베이어 벨트(50)의 표면을 촬영할 수 있다. The
예시적인 실시예에서, 촬영 모듈(113)은 대기 모드(전력을 최소화 하는 동작 모드)로 있다가 마커 인식 모듈(111)로부터 마커 인식 신호가 수신되는 경우에만 촬영 모드로 전환하여 컨베이어 벨트(50)의 표면을 촬영한 후 다시 대기 모드로 전환될 수 있다. In an exemplary embodiment, the
마커 인식 신호는 컨베이어 벨트(50)의 표면에서 마커(51)가 표시되는 간격에 따라 주기적으로 발생하게 되므로, 촬영 모듈(113)은 대기 모드로 있다가 주기적으로 촬영 모드로 전환되어 컨베이어 벨트(50)의 표면을 촬영할 수 있다. 촬영 모듈(113)은 컨베이어 벨트(50)의 표면을 주기적으로 촬영하여 컨베이어 벨트(50)의 전체 표면을 촬영하도록 마련될 수 있다. 이 경우, 촬영 모듈(113)의 전력 소모를 최소화 하면서 컨베이어 벨트(50) 전체를 촬영할 수 있게 된다. 촬영 모듈(113)은 컨베이어 벨트(50)의 표면을 촬영한 촬영 영상을 손상 판단 장치(104)로 전송할 수 있다. Since the marker recognition signal is periodically generated according to the interval at which the
손상 판단 장치(104)는 컨베이어 벨트(50)의 표면을 촬영한 촬영 영상에 기반하여 컨베이어 벨트(50)의 표면에 손상이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 손상 판단 장치(104)의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 3을 참조하면, 손상 판단 장치(104)는 전처리 모듈(121), 인공 신경망 모듈(123), 및 알람 모듈(125)을 포함할 수 있다. The
전처리 모듈(121)은 촬영 장치(102)로부터 수신한 촬영 영상에 대해 전처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 전처리 모듈(121)은 촬영 영상의 크기를 기 설정된 크기로 리사이징 할 수 있다. 즉, 전처리 모듈(121)은 촬영 영상의 크기를 인공 신경망 모듈(123)에서 학습된 영상들과 동일한 크기로 리사이징 할 수 있다. The
또한, 전처리 모듈(121)은 촬영 영상에 포함된 노이즈를 제거하는 작업을 수행할 수 있다. 즉, 촬영 장치(102)가 컨베이어 벨트(50)를 촬영할 때, 촬영 장치(102)의 렌즈 표면에 먼지 등과 같은 이물질이 껴있을 수 있으므로, 전처리 모듈(121)을 통해 촬영 영상에 포함된 노이즈를 제거할 수 있다. Also, the
인공 신경망 모듈(123)은 머신 러닝 모델(123a)을 포함할 수 있다. 머신 러닝 모델(123a)은 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network : CNN) 기반의 머신 러닝 모델일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 그 이외의 다양한 머신 러닝 모델이 적용될 수 있다. 머신 러닝 모델(123a)은 촬영 영상으로부터 컨베이어 벨트(50) 표면의 손상 여부를 분류하도록 학습된 신경망 기반의 기계 학습 모델일 수 있다. The artificial
인공 신경망 모듈(123)은 학습용 영상(즉, 컨베이어 벨트(50)를 촬영한 영상)을 머신 러닝 모델(123a)로 입력하고, 학습용 영상에서 컨베이어 벨트(50) 표면의 손상 여부를 분류하도록 머신 러닝 모델(123a)을 학습시킬 수 있다. 즉, 인공 신경망 모듈(123)은 머신 러닝 모델(123a)의 출력 값과 정답 값을 비교하여 머신 러닝 모델(123a)의 출력 값과 정답 값 간의 차이가 최소화 되도록 머신 러닝 모델(123a)의 가중치(또는 파라미터)를 최적화 하는 과정을 수행할 수 있다. The artificial
이때, 학습용 영상으로는 표면이 손상되지 않은(즉, 정상적인) 컨베이어 벨트(50)의 표면을 촬영한 영상(제1 학습용 영상)이 사용될 수 있다. 제1 학습용 영상은 "정상"으로 라벨링 되어 머신 러닝 모델(123a)에 입력될 수 있다. At this time, as the learning image, an image (first learning image) obtained by photographing the surface of the
또한, 학습용 영상으로는 표면에 원료 등으로 인해 얼룩이 지거나 눌린 자국(표면 손상으로는 볼 수 없는 자국)이 컨베이어 벨트(50)의 표면을 촬영한 영상(제2 학습용 영상)이 사용될 수 있다. 즉, 제2 학습용 영상은 표면 상에 손상인 것처럼 보이는 흔적이 있으나 실제적으로는 손상이 없는 컨베이어 벨트(50)의 표면을 촬영한 영상일 수 있다. 제2 학습용 영상은 "정상" 또는 "확인 필요" 등으로 라벨링 되어 머신 러닝 모델(123a)에 입력될 수 있다. In addition, as an image for learning, an image (second learning image) obtained by photographing the surface of the
또한, 학습용 영상으로는 표면에 구멍 뚫림 또는 찢김 등과 같은 손상이 있는 컨베이어 벨트(50)의 표면을 촬영한 영상(제3 학습용 영상)이 사용될 수 있다. 제3 학습용 영상은 "손상"으로 라벨링 되어 머신 러닝 모델(123a)에 입력될 수 있다. In addition, as an image for learning, an image (third learning image) obtained by photographing the surface of the
머신 러닝 모델(123a)의 학습이 완료된 경우, 촬영 장치(102)로부터 수신한 촬영 영상이 입력되면, 머신 러닝 모델(123a)은 입력된 촬영 영상에 대해 "정상" 또는 "손상"으로 분류하거나, "정상" 또는 "확인 필요" 또는 "손상"으로 분류할 수 있다. When the learning of the
알람 모듈(125)은 인공 신경망 모듈(123)의 판단 결과에 따라 알람을 발생시킬 수 있다. 예시적인 실시예에서, 인공 신경망 모듈(123)에서 컨베이어 벨트(50) 표면에 손상이 발생한 것으로 판단된 경우, 알람 모듈(125)은 기 설정된 장치(예를 들어, 관리자의 단말 등)로 컨베이어 벨트(50)의 표면에 손상이 발생하였음을 알리는 알람을 발생시킬 수 있다. 이때, 알람에는 해당 컨베이어 벨트(50) 부분의 마커 식별 정보가 포함될 수 있다. 또한, 알람은 메일 또는 SMS 등 다양한 형태로 발생시킬 수 있다. The
또한, 인공 신경망 모듈(123)에서 컨베이어 벨트(50) 표면에 대해 확인 필요로 판단한 경우, 알람 모듈(125)은 기 설정된 장치로 컨베이어 벨트(50)의 확인을 요청하는 알람을 발생시킬 수 있다. 이때, 알람에는 해당 컨베이어 벨트(50) 부분의 마커 식별 정보가 포함될 수 있다. In addition, when the artificial
본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 "모듈"은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아니다.In this specification, a module may mean a functional and structural combination of hardware for implementing the technical idea of the present invention and software for driving the hardware. For example, the "module" may mean a logical unit of predetermined codes and hardware resources for executing the predetermined codes, and does not necessarily mean physically connected codes or one type of hardware.
개시되는 실시예에 의하면, 컨베이어 벨트(50)의 표면을 촬영한 영상을 머신 러닝 모델(123a)에 입력하여 그 손상 여부를 분류하도록 함으로써, 컨베이어 벨트(50)의 운행 속도를 늦추거나 정지시키지 않아도 컨베이어 벨트(50)의 손상을 자동으로 확인할 수 있으며, 그로 인해 컨베이어 벨트(50)의 절단으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.According to the disclosed embodiment, by inputting an image of the surface of the
도 4는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경(10)을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술된 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.4 is a block diagram illustrating and describing a
도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 촬영 장치(102)일 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(12)는 손상 판단 장치(104)일 수 있다.The illustrated
컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.Computer-
통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although representative embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications are possible to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by not only the claims to be described later, but also those equivalent to these claims.
50 : 컨베이어 벨트
51 : 마커
100 : 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 시스템
102 : 촬영 장치
104 : 손상 판단 장치
111 : 마커 인식 모듈
113 : 촬영 모듈
121 : 전처리 모듈
123 : 인공 신경망 모듈
123a : 머신 러닝 모델
125 : 알람 모듈50: conveyor belt
51 : Marker
100: Conveyor belt surface damage detection system
102: shooting device
104: damage determination device
111: marker recognition module
113: shooting module
121: preprocessing module
123: artificial neural network module
123a: machine learning model
125: alarm module
Claims (10)
상기 촬영 장치가 촬영한 촬영 영상을 수신하고, 상기 촬영 영상에 기반하여 상기 컨베이어 벨트의 표면 손상 여부를 판단하는 손상 판단 장치를 포함하는, 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 시스템.
a photographing device provided to photograph the surface of the conveyor belt; and
A surface damage detection system of a conveyor belt comprising a damage determination device for receiving a photographed image taken by the photographing device and determining whether or not the surface of the conveyor belt is damaged based on the photographed image.
상기 컨베이어 벨트의 표면에는 일정 간격으로 마커가 표시되고,
상기 마커는, 상기 마커가 표시되는 부분이 상기 컨베이어 벨트에서 어느 부분에 위치하는지를 나타내는 마커 식별 정보를 포함하는, 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 시스템.
The method of claim 1,
Markers are displayed on the surface of the conveyor belt at regular intervals,
The marker, the surface damage detection system of the conveyor belt, including marker identification information indicating which part on the conveyor belt the part where the marker is displayed is located.
상기 촬영 장치는,
상기 컨베이어 벨트가 운행되는 동안 상기 마커를 인식하여 마커 인식 신호를 생성하는 마커 인식 모듈; 및
상기 마커 인식 신호에 따라 상기 컨베이어 벨트의 표면을 촬영하도록 마련되는 촬영 모듈을 포함하는, 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 시스템.
The method of claim 2,
The photographing device,
a marker recognition module recognizing the marker while the conveyor belt is running and generating a marker recognition signal; and
A surface damage detection system of a conveyor belt comprising a photographing module provided to photograph the surface of the conveyor belt according to the marker recognition signal.
상기 마커는 상기 촬영 모듈의 촬영 범위에 따라 상기 컨베이어 벨트의 표면에 기 설정된 간격으로 마련되는, 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 시스템.
The method of claim 3,
The markers are provided on the surface of the conveyor belt at predetermined intervals according to the shooting range of the shooting module, the surface damage detection system of the conveyor belt.
상기 촬영 모듈은,
상기 마커 인식 모듈로부터 상기 마커 인식 신호가 수신되는 경우, 대기 모드에서 촬영 모드로 전환하여 상기 컨베이어 벨트의 표면을 촬영한 후 다시 대기 모드로 전환하는, 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 시스템.
The method of claim 3,
The photographing module,
When the marker recognition signal is received from the marker recognition module, the surface damage detection system of the conveyor belt that switches from standby mode to shooting mode to photograph the surface of the conveyor belt and then switches back to standby mode.
상기 손상 판단 장치는,
머신 러닝 모델(Machine Learning Model)을 포함하고, 상기 촬영 영상을 상기 머신 러닝 모델로 입력하여 상기 촬영 영상으로부터 상기 컨베이어 벨트의 표면 손상 여부를 분류하는 인공 신경망 모듈을 포함하는, 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 시스템.
The method of claim 1,
The damage determination device,
Conveyor belt surface damage detection including an artificial neural network module that includes a machine learning model and inputs the captured image to the machine learning model to classify whether or not the surface of the conveyor belt is damaged from the captured image system.
상기 인공 신경망 모듈은,
정상적인 컨베이어 벨트의 표면을 촬영한 제1 학습용 영상을 정상으로 라벨링 한 후, 상기 머신 러닝 모델에 입력하여 상기 머신 러닝 모델을 학습하고,
표면 상에 손상인 것처럼 보이는 흔적이 있으나 실제적으로는 손상이 없는 컨베이어 벨트의 표면을 촬영한 제2 학습용 영상을 정상으로 라벨링 한 후, 상기 머신 러닝 모델에 입력하여 상기 머신 러닝 모델을 학습하며,
표면에 손상이 있는 컨베이어 벨트의 표면을 촬영한 제3 학습용 영상을 손상으로 라벨링 한 후, 상기 머신 러닝 모델에 입력하여 상기 머신 러닝 모델을 학습하는, 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 시스템.
The method of claim 6,
The artificial neural network module,
After labeling the first learning image of the normal surface of the conveyor belt as normal, inputting it to the machine learning model to learn the machine learning model,
After labeling the second learning image of the surface of the conveyor belt that appears to be damaged but actually undamaged as normal, it is input to the machine learning model to learn the machine learning model,
A system for detecting surface damage on a conveyor belt, which labels a third learning image of a surface of a conveyor belt with damage on the surface as damage, and then inputs the image to the machine learning model to learn the machine learning model.
상기 손상 판단 장치는,
상기 인공 신경망 모듈의 분류 결과에 따라 알람을 발생시키는 알람 모듈을 더 포함하는, 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 시스템.
The method of claim 6,
The damage determination device,
The surface damage detection system of the conveyor belt further comprising an alarm module generating an alarm according to the classification result of the artificial neural network module.
손상 판단 장치에서, 상기 촬영 장치가 촬영한 촬영 영상을 수신하고, 상기 촬영 영상에 기반하여 상기 컨베이어 벨트의 표면 손상 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 방법.
photographing the surface of the conveyor belt in the photographing device; and
A surface damage detection method of a conveyor belt comprising the step of receiving, in a damage determining device, a photographed image taken by the photographing device, and determining whether or not the surface of the conveyor belt is damaged based on the photographed image.
상기 컨베이어 벨트의 표면에는 일정 간격으로 마커가 표시되고,
상기 마커는, 상기 마커가 표시되는 부분이 상기 컨베이어 벨트에서 어느 부분에 위치하는지를 나타내는 마커 식별 정보를 포함하며,
상기 촬영하는 단계는,
상기 촬영 장치에서, 상기 컨베이어 벨트가 운행되는 동안 상기 마커를 인식하는 단계; 및
상기 촬영 장치에서, 상기 마커가 인식된 경우 대기 모드에서 촬영 모드로 전환하여 상기 컨베이어 벨트의 표면을 촬영한 후 다시 대기 모드로 전환하는 단계를 포함하고,
상기 표면 손상 여부를 판단하는 단계는,
상기 손상 판단 장치에서, 상기 촬영 영상을 머신 러닝 모델로 입력하여 상기 촬영 영상으로부터 상기 컨베이어 벨트의 표면 손상 여부를 분류하는 단계를 포함하는, 컨베이어 벨트의 표면 손상 감지 방법.The method of claim 9,
Markers are displayed on the surface of the conveyor belt at regular intervals,
The marker includes marker identification information indicating which part on the conveyor belt the part where the marker is displayed is located,
The photographing step is
recognizing the marker while the conveyor belt is running, in the photographing device; and
In the photographing device, when the marker is recognized, switching from a standby mode to a photographing mode to photograph the surface of the conveyor belt and then switching to the standby mode again;
The step of determining whether the surface is damaged,
In the damage determination device, inputting the captured image into a machine learning model and classifying whether or not the surface of the conveyor belt is damaged from the captured image, the surface damage detection method of the conveyor belt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210069492 | 2021-05-28 | ||
KR20210069492 | 2021-05-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220161133A true KR20220161133A (en) | 2022-12-06 |
Family
ID=84407046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210130832A KR20220161133A (en) | 2021-05-28 | 2021-10-01 | Method and system for detecting surface damage on conveyor belts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220161133A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102601513B1 (en) | 2022-11-28 | 2023-11-13 | 주식회사 엠큐닉 | Hdmap update system and method with its road map for autonomous driving |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101669137B1 (en) | 2014-12-24 | 2016-10-25 | 주식회사 우진 | Sensing Apparatus for Damage of Conveyor Belt |
-
2021
- 2021-10-01 KR KR1020210130832A patent/KR20220161133A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101669137B1 (en) | 2014-12-24 | 2016-10-25 | 주식회사 우진 | Sensing Apparatus for Damage of Conveyor Belt |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102601513B1 (en) | 2022-11-28 | 2023-11-13 | 주식회사 엠큐닉 | Hdmap update system and method with its road map for autonomous driving |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11188789B2 (en) | Detecting poisoning attacks on neural networks by activation clustering | |
KR102117543B1 (en) | Computing device and artificial intelligence based image processing service system using the same | |
US10817751B2 (en) | Learning data creation method, learning method, risk prediction method, learning data creation device, learning device, risk prediction device, and recording medium | |
US7620214B2 (en) | Human eye detection method, apparatus, system and storage medium | |
JP2023534261A (en) | Barcode scanning based on gesture detection and analysis | |
CN110855976A (en) | Camera abnormity detection method and device and terminal equipment | |
US20220383128A1 (en) | Image-based anomaly detection based on a machine learning analysis of an object | |
US20200218897A1 (en) | Target identification method and apparatus, and intelligent terminal | |
US11600088B2 (en) | Utilizing machine learning and image filtering techniques to detect and analyze handwritten text | |
KR20220161133A (en) | Method and system for detecting surface damage on conveyor belts | |
CN111178357A (en) | License plate recognition method, system, device and storage medium | |
JP2020513627A (en) | Intelligent guidance method and device | |
US20210312227A1 (en) | System and method for detecting annotation errors | |
CN113971795A (en) | Violation inspection system and method based on self-driving visual sensing | |
US11405761B2 (en) | On-board machine vision device for activating vehicular messages from traffic signs | |
CN210836142U (en) | RFID (radio frequency identification) tag identification and comparison system for logistics production line | |
CN116595314A (en) | Data labeling method and system | |
US20240046647A1 (en) | Method and device for detecting obstacles, and computer storage medium | |
WO2021095519A1 (en) | Information processing device | |
Gireesha et al. | Fusion of face recognition and number plate detection for automatic gate opening system | |
CN115240132A (en) | Method and device for monitoring running state of conveyor belt and storage medium | |
CN113269106A (en) | Method and device for detecting state of conveyor belt of conveying tool | |
KR102571269B1 (en) | Method, system and non-transitory computer-readable recording medium for object detection | |
CN113963322B (en) | Detection model training method and device and electronic equipment | |
WO2022257112A1 (en) | Improved object detection on reflective surfaces |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |