KR20230111491A - Method and apparatus for detecting welding bead based on projection - Google Patents

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KR20230111491A
KR20230111491A KR1020220007416A KR20220007416A KR20230111491A KR 20230111491 A KR20230111491 A KR 20230111491A KR 1020220007416 A KR1020220007416 A KR 1020220007416A KR 20220007416 A KR20220007416 A KR 20220007416A KR 20230111491 A KR20230111491 A KR 20230111491A
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김종남
이재은
김영봉
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부경대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일면에 따른 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법은 컴퓨터에 의해 구현되는 방법으로서, 용접영역을 포함하는 영상을 입력받는 단계, 영상의 용접영역에 포함된 복수 개의 픽셀 각각의 픽셀값에 기초하여 상기 용접영역의 좌우측과 상하측을 각각 제한하기 위한 복수 개의 수직 위치값과 복수 개의 수평 위치값을 추출하는 단계, 용접영역에서 복수 개의 수직 위치값과 복수 개의 수평 위치값으로 제한되는 용접비드 유효영역을 검출하는 단계 및 용접비드 유효영역으로부터 용접비드 윤곽선을 검출하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method and apparatus for detecting a projection-based weld bead. The projection-based weld bead detection method according to one aspect of the present invention is a method implemented by a computer, comprising: receiving an image including a welding area; extracting a plurality of vertical position values and a plurality of horizontal position values for limiting the left and right sides and upper and lower sides of the welding area, respectively, based on pixel values of each of a plurality of pixels included in the welding area of the image; and a welding bead limited to a plurality of vertical position values and a plurality of horizontal position values in the welding area. A step of detecting an effective area and a step of detecting a weld bead contour from the effective area of the weld bead.

Description

프로젝션 기반 용접비드 검출 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING WELDING BEAD BASED ON PROJECTION}Projection-based welding bead detection method and apparatus {METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING WELDING BEAD BASED ON PROJECTION}

본 발명은 용접비드 검출 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상에서 용접비드를 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for detecting a weld bead, and more particularly, to a method and apparatus for detecting a weld bead in an image.

용접 품질 검사 방법으로 단면 매크로 검사, 육안 검사, 누설 검사 등의 검사 방법이 개시되고 있다. 이 중 이미지 기반의 용접 검사 방법은 다른 검사 방법에 비해 검사 수행 속도가 빨라 많이 이용되고 있다.Inspection methods such as cross-sectional macro inspection, visual inspection, and leakage inspection have been disclosed as welding quality inspection methods. Among them, the image-based welding inspection method is widely used because of its high speed of inspection compared to other inspection methods.

영상 기반으로 용접 품질을 검사하기 위해서는 영상에서 용접비드에 해당하는 영역 또는 윤곽선을 검출하는 것이 필요하다. 이에 용접비드에 대응되는 영역 또는 윤곽선을 검출하기 위한 다양한 기술이 개시되고 있다. 이러한 종래의 기술은 용접비드에 해당하는 영역을 정확하게 검출하는 것에만 초점을 맞추고 있어, 영상의 크기가 커지거나 화소가 높아짐에 따라 연산량이 증가하고 연산 속도가 느려지는 문제가 발생할 수 있다.In order to inspect welding quality based on an image, it is necessary to detect a region or contour corresponding to a welding bead in an image. Accordingly, various technologies for detecting a region or contour corresponding to a weld bead have been disclosed. Since these conventional techniques are focused only on accurately detecting a region corresponding to a weld bead, a problem in that an amount of calculation increases and a calculation speed slows down may occur as the size of an image increases or the number of pixels increases.

이에 따라, 불필요한 연산을 줄이고 연산 속도를 줄이기 위해 영상에서 용접비드 윤곽선 검출에 필요한 영역만을 검출하기 위한 기술 개발이 필요하다.Accordingly, it is necessary to develop a technology for detecting only a region necessary for detecting a weld bead contour in an image in order to reduce unnecessary calculations and reduce calculation speed.

대한민국 특허출원번호 제10-2018-0043478호Republic of Korea Patent Application No. 10-2018-0043478 대한민국 특허출원번호 제10-2016-0048159호Republic of Korea Patent Application No. 10-2016-0048159

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용접비드가 촬영된 영상에서 각 픽셀의 픽셀값을 이용해 용접비드 유효영역을 검출하고 용접비드 유효영역에서 용접비드 윤곽선 검출을 수행하여 연산량을 줄이고 연산 속도를 향상할 수 있는 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법 및 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a projection-based weld bead detection method and apparatus capable of reducing the amount of calculation and improving the calculation speed by detecting a weld bead effective area using a pixel value of each pixel in an image in which the weld bead is photographed and performing weld bead contour detection in the weld bead effective area.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood from the description below.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법은 컴퓨터에 의해 구현되는 방법으로서, 용접영역을 포함하는 영상을 입력받는 단계, 영상의 용접영역에 포함된 복수 개의 픽셀 각각의 픽셀값에 기초하여 상기 용접영역의 좌우측과 상하측을 각각 제한하기 위한 복수 개의 수직 위치값과 복수 개의 수평 위치값을 추출하는 단계, 용접영역에서 복수 개의 수직 위치값과 복수 개의 수평 위치값으로 제한되는 용접비드 유효영역을 검출하는 단계 및 용접비드 유효영역으로부터 용접비드 윤곽선을 검출하는 단계를 포함한다.A projection-based welding bead detection method according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a method implemented by a computer, comprising the steps of receiving an image including a welding area, extracting a plurality of vertical position values and a plurality of horizontal position values for limiting left and right sides and upper and lower sides of the welding area based on pixel values of each of a plurality of pixels included in the welding area of the image, detecting a weld bead effective area limited to a plurality of vertical position values and a plurality of horizontal position values in the welding area, and welding bead validity and detecting the weld bead contour from the region.

본 발명의 다른 면에 따른 프로젝션 기반 용접비드 검출 장치는 용접영역을 포함하는 영상을 입력받는 영상 입력부, 영상의 용접영역에 포함된 복수 개의 픽셀 각각의 픽셀값에 기초하여 용접영역의 좌우측과 상하측을 각각 제한하기 위한 복수 개의 수직 위치값과 복수 개의 수평 위치값을 추출하고, 용접영역에서 복수 개의 수직 위치값과 복수 개의 수평 위치값으로 제한되는 용접비드 유효영역을 검출하는 유효영역 검출모듈 및 용접비드 유효영역으로부터 용접비드 윤곽선을 검출하는 용접비드 윤곽선 검출부를 포함한다.A projection-based welding bead detection apparatus according to another aspect of the present invention includes an image input unit for receiving an image including a welding area, an effective area detection module for extracting a plurality of vertical position values and a plurality of horizontal position values for limiting the left and right sides and the upper and lower sides of a welding area based on pixel values of each of a plurality of pixels included in the welding area of the image, and detecting a welding bead effective area limited to a plurality of vertical position values and a plurality of horizontal position values in the welding area, and a welding cost detecting a weld bead contour from the effective welding bead area. de-contour detection unit.

본 발명에 따르면 용접비드가 촬영된 영상에서 각 픽셀의 픽셀값을 이용해 용접비드 유효영역을 검출하고 용접비드 유효영역에서 용접비드 윤곽선 검출을 수행하여 연산량을 줄이고 연산 속도를 향상할 수 있는 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법 및 장치를 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, a projection-based weld bead detection method and device capable of reducing the amount of calculation and improving the calculation speed by detecting the effective area of the weld bead using the pixel value of each pixel in the image in which the weld bead is photographed and performing the detection of the weld bead contour in the effective area of the weld bead. It has an effect of providing a method and apparatus.

본 발명의 효과는 상기에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝션 기반 용접비드 검출 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법의 순서도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예들에 있어서 용접영역을 포함하는 제1 이미지에서 추출된 제1 수직 위치값과, 제2 수직 위치값을 나타낸 예시도이다.
도 3b는 본 발명의 실시예들에 있어서 용접영역을 포함하는 제2 이미지에서 추출된 제1 수직 위치값과, 제2 수직 위치값을 나타낸 예시도이다.
도 3c는 본 발명의 실시예들에 있어서 용접영역을 포함하는 제3 이미지에서 추출된 제1 수직 위치값과, 제2 수직 위치값을 나타낸 예시도이다.
도 3d는 본 발명의 실시예들에 있어서 용접영역을 포함하는 제4 이미지에서 추출된 제1 수직 위치값과, 제2 수직 위치값을 나타낸 예시도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예들에 있어서 용접영역을 포함하는 제1 이미지에서 추출되는 제1 수평 위치값과, 제2 수평 위치값을 나타낸 예시도이다.
도 4b는 본 발명의 실시예들에 있어서 용접영역을 포함하는 제2 이미지에서 추출되는 제1 수평 위치값과, 제2 수평 위치값을 나타낸 예시도이다.
도 4c는 본 발명의 실시예들에 있어서 용접영역을 포함하는 제3 이미지에서 추출되는 제1 수평 위치값과, 제2 수평 위치값을 나타낸 예시도이다.
도 4d는 본 발명의 실시예들에 있어서 용접영역을 포함하는 제4 이미지에서 추출되는 제1 수평 위치값과, 제2 수평 위치값을 나타낸 예시도이다.
도 5a는 본 발명의 실시예들에 있어서 제1 이미지의 용접영역에서 검출한 용접비드 유효영역과, 용접비드 윤곽선을 나타낸 예시도이다.
도 5b는 본 발명의 실시예들에 있어서 제2 이미지의 용접영역에서 검출한 용접비드 유효영역과, 용접비드 윤곽선을 나타낸 예시도이다.
도 5c는 본 발명의 실시예들에 있어서 제3 이미지의 용접영역에서 검출한 용접비드 유효영역과, 용접비드 윤곽선을 나타낸 예시도이다.
도 5d는 본 발명의 실시예들에 있어서 제4 이미지용접영역에서 검출한 용접비드 유효영역과, 용접비드 윤곽선을 나타낸 예시도이다.
도 6a는 본 발명의 실시예들에 따라 제1 이미지로부터 용접비드 윤곽선을 검출하기까지 소요된 시간을 나타낸 실험데이터이고, 도 6b는 종래의 기술에 따라 제1 이미지로부터 용접비드 윤곽선을 검출하기까지 소요된 시간을 나타낸 실험데이터이다.
도 7a는 본 발명의 실시예들에 따라 제2 이미지로부터 용접비드 윤곽선을 검출하기까지 소요된 시간을 나타낸 실험데이터이고, 도 7b는 종래의 기술에 따라 제2 이미지로부터 용접비드 윤곽선을 검출하기까지 소요된 시간을 나타낸 실험데이터이다.
도 8a는 본 발명의 실시예들에 따라 제3 이미지로부터 용접비드 윤곽선을 검출하기까지 소요된 시간을 나타낸 실험데이터이고, 도 8b는 종래의 기술에 따라 제3 이미지로부터 용접비드 윤곽선을 검출하기까지 소요된 시간을 나타낸 실험데이터이다.
도 9a는 본 발명의 실시예들에 따라 제4 이미지로부터 용접비드 윤곽선을 검출하기까지 소요된 시간을 나타낸 실험데이터이고, 도 9b는 종래의 기술에 따라 제4 이미지로부터 용접비드 윤곽선을 검출하기까지 소요된 시간을 나타낸 실험데이터이다.1 is a block diagram of a projection-based weld bead detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a projection-based weld bead detection method according to another embodiment of the present invention.
3A is an exemplary diagram illustrating a first vertical position value and a second vertical position value extracted from a first image including a welding region according to embodiments of the present invention.
3B is an exemplary diagram illustrating a first vertical position value and a second vertical position value extracted from a second image including a welding region according to embodiments of the present invention.
FIG. 3C is an exemplary view showing a first vertical position value and a second vertical position value extracted from a third image including a welding region according to embodiments of the present invention.
3D is an exemplary diagram illustrating a first vertical position value and a second vertical position value extracted from a fourth image including a welding region according to embodiments of the present invention.
4A is an exemplary diagram illustrating a first horizontal position value and a second horizontal position value extracted from a first image including a welding region according to embodiments of the present invention.
4B is an exemplary diagram illustrating a first horizontal position value and a second horizontal position value extracted from a second image including a welding area in embodiments of the present invention.
4C is an exemplary diagram illustrating a first horizontal position value and a second horizontal position value extracted from a third image including a welding region according to embodiments of the present invention.
4D is an exemplary diagram illustrating a first horizontal position value and a second horizontal position value extracted from a fourth image including a welding region according to embodiments of the present invention.
5A is an exemplary diagram illustrating an effective welding bead area detected from a welding area of a first image and a welding bead contour in embodiments of the present invention.
5B is an exemplary view showing an effective weld bead region detected from a weld region of a second image and a weld bead contour in embodiments of the present invention.
5C is an exemplary view showing an effective weld bead region detected from a weld region of a third image and a weld bead contour in embodiments of the present invention.
5D is an exemplary view showing an effective welding bead area and a weld bead contour detected in a fourth image welding area according to embodiments of the present invention.
6A is experimental data showing the time taken to detect the weld bead contour from the first image according to embodiments of the present invention, and FIG. 6B is the experimental data showing the time taken to detect the weld bead contour from the first image according to the prior art.
7A is experimental data showing the time taken to detect the weld bead contour from the second image according to embodiments of the present invention, and FIG. 7B is the experimental data showing the time taken to detect the weld bead contour from the second image according to the prior art.
8A is experimental data showing the time taken to detect the weld bead contour from the third image according to embodiments of the present invention, and FIG. 8B is the experimental data showing the time taken to detect the weld bead contour from the third image according to the prior art.
9A is experimental data showing the time taken to detect the weld bead contour from the fourth image according to embodiments of the present invention, and FIG. 9B is the experimental data showing the time taken to detect the weld bead contour from the fourth image according to the prior art.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로서, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and those skilled in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the scope of the invention, and the present invention is only defined by the description of the claims. Meanwhile, terms used in this specification are for describing embodiments, and are not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝션 기반 용접비드 검출 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법의 순서도이다.1 is a block diagram of an apparatus for detecting a projection-based weld bead according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of a method for detecting a projection-based weld bead according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법은 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법은 각 단계의 기능을 수행하기 위한 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 컴퓨터에서 판독 가능한 저장매체에 기록되어, 컴퓨터에 의해 수행될 수 있다.A projection-based weld bead detection method according to another embodiment of the present invention may be implemented by a computer. A projection-based weld bead detection method according to another embodiment of the present invention is a computer program having program modules for performing functions of each step, and may be recorded on a computer-readable storage medium and executed by a computer.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝션 기반 용접비드 검출 장치에 의해 수행될 수 있다.Also, the projection-based weld bead detection method according to another embodiment of the present invention may be performed by the projection-based weld bead detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 설명의 편의를 위해 기능적으로 일치되는 구성에 대해서는 도면 부호를 일치시키고 중복하여 설명하지 않도록 한다.Hereinafter, for convenience of description, reference numerals are identical to functionally identical configurations, and overlapping descriptions will not be made.

프로젝션 기반 용접비드 검출 장치(10)는 영상입력부(100), 용접비드 유효영역 검출모듈(200), 용접비드 윤곽선 검출부(300)를 포함하는 것일 수 있다.The projection-based welding bead detection device 10 may include an image input unit 100 , a welding bead effective area detection module 200 , and a welding bead contour detection unit 300 .

영상입력부(100)는 외부로부터 용접비드를 촬영함에 따라 용접영역을 포함하는 영상을 입력받는 것일 수 있다(S100).The image input unit 100 may receive an image including a welding area as an externally photographed welding bead (S100).

여기서, 용접영역이란 영상에서 용접비드를 포함하는 영역을 의미하며 사용자의 입력에 따라 미리 설정되는 것일 수 있다.Here, the welding region means a region including a welding bead in the image, and may be previously set according to a user's input.

용접영역은 이미지에서 용접비드를 포함하도록 설정되어 용접비드 윤곽선 검출에 소요되는 연산량을 줄일 수 있다. 그러나, 종래의 용접영역은 사용자에 의해 설정되거나, 용접비드로 판단되는 객체를 포함하도록 용접비드를 기준으로 소정 간격 여유를 두고 설정되는 것으로, 불필요한 영역이 최소한으로 포함되게 하는 세밀한 설정이 어려운 한계가 있었다.The welding area is set to include the welding bead in the image, and the amount of calculation required for detecting the contour of the welding bead can be reduced. However, the conventional welding area is set by a user or set at a predetermined interval based on the welding bead to include an object determined to be a welding bead, and it is difficult to make a detailed setting that minimizes unnecessary areas.

본 발명에 따르면 용접영역에 포함된 픽셀의 픽셀값에 기초하여 용접영역보다 작으며 용접비드 검출에 유효한 픽셀을 포함하는 용접비드 유효영역을 검출하고, 용접비드 유효영역에서 용접비드 검출을 수행함으로써, 용접비드 검출에 사용되는 연산량을 줄이고 연산 속도를 향상할 수 있다.According to the present invention, a weld bead effective area including pixels that are smaller than the weld area and effective for detecting a weld bead is detected based on pixel values of pixels included in the weld area, and welding bead detection is performed in the weld bead effective area, thereby reducing the amount of calculation used for detecting the weld bead and improving the calculation speed.

용접비드 유효영역 검출모듈(200)은 영상입력부(100)에서 입력된 영상의 용접영역에 포함된 복수 개의 픽셀 각각의 픽셀값에 기초하여 용접영역의 좌우측과 상하측을 각각 제한하기 위한 복수 개의 수직 위치값과 복수 개의 수평 위치값을 추출하고(S210), 용접영역에서 복수 개의 수직 위치값과 복수 개의 수평 위치값으로 제한되는 용접비드 유효영역을 검출하는 것일 수 있다(S220).The welding bead effective area detection module 200 may extract a plurality of vertical position values and a plurality of horizontal position values for limiting the left and right sides and the upper and lower sides of the welding area, respectively, based on the pixel values of each of the plurality of pixels included in the welding area of the image input from the image input unit 100 (S210), and may detect the welding bead effective area limited to the plurality of vertical position values and the plurality of horizontal position values in the welding area (S220).

용접비드 유효영역 검출모듈(200)은 수직프로젝션 산출부(210), 수직 위치값 추출부(220), 수평프로젝션 산출부(230), 수평 위치값 추출부(240), 유효영역 검출부(250)를 포함하는 것일 수 있다.The weld bead effective area detection module 200 may include a vertical projection calculator 210, a vertical position value extractor 220, a horizontal projection calculator 230, a horizontal position value extractor 240, and an effective area detector 250.

수직프로젝션 산출부(210)는 영상의 용접영역에 포함된 복수 개의 픽셀 각각의 픽셀값을 픽셀 열별로 평균함에 따라 복수 개의 픽셀 열에 대응되는 복수 개의 수직방향 프로젝션값을 산출하는 것일 수 있다(S211).The vertical projection calculation unit 210 may calculate a plurality of vertical projection values corresponding to a plurality of pixel columns by averaging the pixel values of each of the plurality of pixels included in the welding region of the image for each pixel column (S211).

수직 위치값 추출부(220)는 복수 개의 수직방향 프로젝션값 중 최댓값과 최솟값의 차이에 기초하여 용접영역을 구성하는 복수 개의 픽셀 열 중 용접영역의 좌우측을 각각 제한하기 위한 픽셀 열의 위치인 제1 수직 위치값과 제2 수직 위치값을 추출하는 것일 수 있다(S213).The vertical position value extractor 220 may extract a first vertical position value and a second vertical position value, which are positions of pixel columns for limiting the left and right sides of the welding region, among a plurality of pixel columns constituting the welding region, respectively, based on a difference between a maximum value and a minimum value among a plurality of vertical projection values (S213).

수직 위치값 추출부(220)는 복수 개의 픽셀 열에 대응되는 복수 개의 수직방향 프로젝션값 중 최댓값과 최솟값의 차이로부터 수직 기준값을 산출하고, 산출된 수직방향 프로젝션값이 수직 기준값 이상인 픽셀 열 중 가장 좌측에 위치한 픽셀 열의 위치에 따른 제1 수직 위치값과, 산출된 수직방향 프로젝션값이 수직 기준값 이상인 픽셀 열 중 가장 우측에 위치한 픽셀 열의 위치에 따른 제2 수직 위치값을 추출하는 것일 수 있다(S213).The vertical position value extractor 220 may calculate a vertical reference value from a difference between a maximum value and a minimum value among a plurality of vertical projection values corresponding to a plurality of pixel columns, and may extract a first vertical position value according to the position of the leftmost pixel column among pixel columns in which the calculated vertical projection value is equal to or greater than the vertical reference value, and a second vertical position value according to the position of the rightmost pixel column among pixel columns in which the calculated vertical projection value is equal to or greater than the vertical reference value (S213 ).

이때, 각 픽셀에 대응되는 수직 위치값은 가장 좌측부터 픽셀 열을 카운팅함에 따른 값으로, 다른 픽셀 열에 비해 우측에 위치한 픽셀 열 일수록 더 큰 수직 위치값을 가지는 것일 수 있다. In this case, the vertical position value corresponding to each pixel is a value obtained by counting the pixel column from the leftmost side, and may have a larger vertical position value for a pixel column located on the right side compared to other pixel columns.

수직 위치값 추출부(220)는 복수 개의 픽셀 열에 대응되는 복수 개의 수직방향 프로젝션값 중 최댓값과 최솟값의 차이에 기설정된 상수(예를 들어 0.5)를 곱함에 따라 수직 기준값을 산출하고, 산출된 수직방향 프로젝션값이 수직 기준값 이상인 픽셀 열 중 가장 좌측에 위치한 픽셀 열의 위치에 따른 제1 수직 위치값과, 산출된 수직방향 프로젝션값이 수직 기준값 이상인 픽셀 열 중 가장 우측에 위치한 픽셀 열의 위치에 따른 제2 수직 위치값을 추출하는 것일 수 있다(S213).The vertical position value extractor 220 calculates a vertical reference value by multiplying a difference between a maximum value and a minimum value among a plurality of vertical projection values corresponding to a plurality of pixel columns by a preset constant (for example, 0.5), and calculates a vertical reference value according to a first vertical position value according to the position of the leftmost pixel column among pixel columns in which the calculated vertical projection value is equal to or greater than the vertical reference value, and a position of the rightmost pixel column among pixel columns in which the calculated vertical projection value is equal to or greater than the vertical reference value. It may be to extract the second vertical position value (S213).

수직 위치값 추출부(220)는 아래의 수학식을 만족하는 픽셀 열 중 가장 좌측에 위치한 픽셀 열의 위치에 따른 제1 수직 위치값과, 가장 우측에 위치한 픽셀 열의 위치에 따른 제2 수직 위치값을 추출하는 것일 수 있다(S213).The vertical position value extractor 220 may extract a first vertical position value according to the position of the leftmost pixel column among pixel rows satisfying the following equation and a second vertical position value according to the position of the rightmost pixel column (S213).

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서,

Figure pat00002
는 i열 픽셀의 픽셀값을 평균함에 따른 i열의 수직 프로젝션값,
Figure pat00003
는 복수 개의 수직 프로젝션값 중 최댓값,
Figure pat00004
는 복수 개의 수직 프로젝션값 중 최솟값,
Figure pat00005
은 기설정된 상수값을 의미하는 것일 수 있다.here,
Figure pat00002
is the vertical projection value of column i by averaging the pixel values of the pixels in column i;
Figure pat00003
Is the maximum value of a plurality of vertical projection values,
Figure pat00004
Is the minimum value of a plurality of vertical projection values,
Figure pat00005
may mean a predetermined constant value.

도 3을 참조하면, 수직 위치값 추출부(220)는 용접영역(ROI)에 포함된 픽셀 열에 대응되는 x좌표축과 각 픽셀열의 수직 프로젝션값에 대응되는 y좌표축으로 구성된 좌표영역에서 각 픽셀의 수직 프로젝션값에 대응되는 좌표를 연결함에 따른 수직 프로젝션 라인(1110)에서 수직 프로젝션값이 수직 기준값에 대응되는 기준값 라인(1120) 이상인 좌표 중 가장 좌측에 위치한, 즉 픽셀 열의 위치에 따른 좌표값이 가장 작은 좌표에서 픽셀 열의 위치에 대응되는 좌표값인 제1 수직 위치값(v1)을 추출하는 것일 수 있다.Referring to FIG. 3, the vertical position value extractor 220 connects the coordinates corresponding to the vertical projection values of each pixel in the coordinate area composed of the x coordinate axis corresponding to the pixel column included in the welding region (ROI) and the y coordinate axis corresponding to the vertical projection value of each pixel column. It may be to extract the first vertical position value (v1), which is a coordinate value corresponding to the position of the pixel column, at the coordinate having the smallest coordinate value according to .

그리고 수직 위치값 추출부(220)는 수직 프로젝션값이 수직 기준값에 대응되는 기준값 라인(1120) 이상인 좌표 중 가장 우측에 위치한, 즉 픽셀 열의 위치에 따른 좌표값이 가장 큰 좌표에서 픽셀 열의 위치에 대응되는 좌표값인 제2 수직 위치값(v2)을 추출하는 것일 수 있다.Further, the vertical position value extractor 220 may extract the second vertical position value (v2), which is a coordinate value corresponding to the position of the pixel row, from the rightmost coordinate among the coordinates at which the vertical projection value is equal to or greater than the reference value line 1120 corresponding to the vertical reference value, that is, the coordinate value according to the position of the pixel row is the largest.

수평프로젝션 산출부(230)는 용접영역에 포함된 복수 개의 픽셀 각각의 픽셀값을 픽셀 행별로 평균함에 따라 복수 개의 픽셀 행에 대응되는 복수 개의 수평방향 프로젝션값을 산출하는 것일 수 있다(S215).The horizontal projection calculation unit 230 may calculate a plurality of horizontal projection values corresponding to a plurality of pixel rows by averaging pixel values of each of a plurality of pixels included in the welding area for each pixel row (S215).

수평프로젝션 산출부(230)는 수직 위치값 추출부(220)에서 추출한 제1 수직 위치값과 제2 수직 위치값에 기초하여, 용접영역에서 제1 수직 위치값 이후와 제2 수직 위치값 이전의 픽셀 열에 포함된 복수 개의 픽셀 각각의 픽셀값을 픽셀 행별로 평균함에 따라 복수 개의 픽셀 행에 대응되는 복수 개의 수평방향 프로젝션값을 산출하는 것일 수 있다(S215).Based on the first vertical position value and the second vertical position value extracted by the vertical position value extractor 220, the horizontal projection calculating unit 230 may calculate a plurality of horizontal projection values corresponding to the plurality of pixel rows by averaging the pixel values of each of the plurality of pixels included in the pixel columns after the first vertical position value and before the second vertical position value in the welding area by pixel row (S215).

수평 위치값 추출부(240)는 수평프로젝션 산출부(230)에서 산출한 복수 개의 수평방향 프로젝션값 중 최댓값과 최솟값의 차이에 기초하여 용접영역을 구성하는 복수 개의 픽셀 행 중 용접영역의 상하측을 각각 제한하기 위한 픽셀 행의 위치인 제1 수평 위치값과 제2 수평 위치값을 추출하는 것일 수 있다(S217).The horizontal position value extractor 240 may extract a first horizontal position value and a second horizontal position value, which are positions of pixel rows for respectively limiting the upper and lower sides of the weld region among a plurality of pixel rows constituting the weld region, based on the difference between the maximum value and the minimum value among the plurality of horizontal projection values calculated by the horizontal projection calculator 230 (S217).

수평 위치값 추출부(240)는 복수 개의 픽셀 행에 대응되는 복수 개의 수평방향 프로젝션값 중 최댓값과 최솟값의 차이로부터 수평 기준값을 산출하고, 산출된 수평방향 프로젝션값이 수평 기준값 이상인 픽셀 행 중 가장 상측에 위치한 픽셀 행의 위치에 따른 제1 수평 위치값과, 산출된 수평방향 프로젝션값이 수평 기준값 이상인 픽셀 행 중 가장 하측에 위치한 픽셀 행의 위치에 따른 제2 수평 위치값을 추출하는 것일 수 있다(S217).The horizontal position value extractor 240 may calculate a horizontal reference value from a difference between a maximum value and a minimum value among a plurality of horizontal projection values corresponding to a plurality of pixel rows, and extract a first horizontal position value according to a position of an uppermost pixel row among pixel rows having a calculated horizontal projection value equal to or greater than the horizontal reference value, and a second horizontal position value according to a position of a lowermost pixel row among pixel rows having the calculated horizontal projection value equal to or greater than the horizontal reference value (S2 17).

이때, 각 픽셀에 대응되는 수평 위치값은 가장 상측부터 픽셀 행을 카운팅함에 따른 값으로, 다른 픽셀 행에 비해 아래에 위치한 픽셀 행 일수록 더 큰 수평 위치값을 가지는 것일 수 있다. In this case, the horizontal position value corresponding to each pixel is a value obtained by counting the pixel row from the top, and may have a larger horizontal position value for a lower pixel row than other pixel rows.

수평 위치값 추출부(240)는 아래의 수학식을 만족하는 픽셀 행 중 가장 상측에 위치한 픽셀 행의 위치에 따른 제1 수평 위치값과, 가장 하측에 위치한 픽셀 행의 위치에 따른 제2 수직 위치값을 추출하는 것일 수 있다(S213).The horizontal position value extractor 240 may extract a first horizontal position value according to the position of the uppermost pixel row among pixel rows satisfying the following equation and a second vertical position value according to the position of the lowermost pixel row (S213).

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서,

Figure pat00007
는 i행 픽셀의 픽셀값을 평균함에 따른 i행의 수평 프로젝션값,
Figure pat00008
는 복수 개의 수평 프로젝션값 중 최댓값,
Figure pat00009
는 복수 개의 수평 프로젝션값 중 최솟값,
Figure pat00010
은 기설정된 상수값을 의미하는 것일 수 있다.here,
Figure pat00007
is the horizontal projection value of row i by averaging the pixel values of pixels in row i,
Figure pat00008
Is the maximum value of a plurality of horizontal projection values,
Figure pat00009
Is the minimum value of a plurality of horizontal projection values,
Figure pat00010
may mean a predetermined constant value.

도 4을 참조하면, 수평프로젝션 산출부(230)는 용접영역(ROI)에서 제1 수직 위치값 이전의 픽셀 열과 제2 수직 위치값 이후의 픽셀 열을 제거하고, 용접영역(ROI)에서 제1 수직 위치값 이후부터 제2 수직 위치값 이전까지의 픽셀 열에 폭하는 픽셀의 픽셀값을 픽셀 행별로 평균함에 따른 수평 프로젝션값을 산출하는 것일 수 있다.Referring to FIG. 4 , the horizontal projection calculator 230 may remove a pixel column before the first vertical position value and a pixel column after the second vertical position value from the welding region ROI, and calculate a horizontal projection value by averaging pixel values of pixels spanning pixel columns from after the first vertical position value to before the second vertical position value in the welding region ROI for each pixel row.

수평 위치값 추출부(240)는 용접영역(ROI)에 포함된 픽셀 행에 대응되는 x좌표축과 각 픽셀 행의 수평 프로젝션값에 대응되는 y좌표축으로 구성된 좌표영역에서, 용접영역(ROI)에서 픽셀 행별 수평 프로젝션값에 대응되는 좌표를 연결함에 따른 수평 프로젝션 라인(1210)에서 수평 프로젝션값이 수평 기준값에 대응되는 기준값 라인(1220) 이상인 좌표 중 가장 상측에 위치한, 즉 픽셀 행의 위치에 따른 좌표값이 가장 작은 좌표에서 픽셀 행의 위치에 대응되는 좌표값인 제1 수평 위치값(h1)과 수평 프로젝션값이 수평 기준값에 대응되는 기준값 라인(1220) 이상인 좌표 중 가장 우측에 위치한, 즉 픽셀 행의 위치에 따른 좌표값이 가장 큰 좌표에서 픽셀 행의 위치에 대응되는 좌표값인 제2 수평 위치값(h2)을 추출하는 것일 수 있다.The horizontal position value extraction unit 240 connects the coordinates corresponding to the horizontal projection values for each pixel row in the welding region (ROI) in the coordinate area composed of the x coordinate axis corresponding to the pixel row included in the welding region (ROI) and the y coordinate axis corresponding to the horizontal projection value of each pixel row. In the horizontal projection line 1210, the horizontal projection value is located at the top of the coordinates above the reference value line 1220 corresponding to the horizontal reference value, that is, the pixel row The first horizontal position value h1, which is the coordinate value corresponding to the position of the pixel row, and the second horizontal position value h2, which is the coordinate value corresponding to the position of the pixel row, may be extracted from the coordinate value corresponding to the position of the pixel row at the coordinate value that is located at the far right, that is, the coordinate value according to the position of the pixel row is the largest among the coordinates whose horizontal projection value is equal to or greater than the reference value line 1220 corresponding to the horizontal reference value.

유효영역 검출부(250)는 용접영역에서 제1 수직 위치값과 제2 수직 위치값과 제1 수평 위치값과 제2 수평 위치값에 의해 제한되는 용접비드 유효영역을 검출하는 것일 수 있다(S220).The effective area detection unit 250 may detect a welding bead effective area limited by the first vertical position value, the second vertical position value, the first horizontal position value, and the second horizontal position value in the welding region (S220).

유효영역 검출부(250)는 용접영역에 포함된 복수 개의 픽셀 중 픽셀 열이 제1 수직 위치값 이후부터 제2 수직 위치값 이전까지이고 픽셀 행이 제1 수평 위치값 이후부터 제2 수평 위치값 이전까지인 용접비드 유효영역을 검출하는 것일 수 있다(S220).The effective area detection unit 250 may detect a weld bead effective area in which a pixel column is from after the first vertical position value to before the second vertical position value and a pixel row is from after the first horizontal position value to before the second horizontal position value among a plurality of pixels included in the welding area (S220).

본 발명에 따르면 용접영역에 포함된 각 픽셀의 픽셀값의 열 또는 행별로 평균함에 따른 프로젝션값에 기초하여 용접영역에서 용접비드 윤곽선 검출을 수행할 용접비드 유효영역을 검출할 수 있다.According to the present invention, it is possible to detect an effective weld bead area for detecting a weld bead contour in a weld area based on a projection value obtained by averaging the pixel values of each pixel included in the weld area by column or row.

즉, 복잡한 연산과정없이 용접영역에 포함된 픽셀의 픽셀값으로 용접영역보다 작은 용접비드 윤곽선을 검출하기 위한 용접비드 유효영역을 검출할 수 있다.That is, it is possible to detect a weld bead effective area for detecting a weld bead contour smaller than the weld area with pixel values of pixels included in the weld area without a complicated calculation process.

따라서, 용접비드 윤곽선을 검출에 필요한 연산량을 줄이고 연산속도를 향상하는 이점을 기대할 수 있다.Therefore, the advantage of reducing the amount of calculation required to detect the weld bead contour and improving the calculation speed can be expected.

용접비드 윤곽선 검출부(300)는 용접비드 유효영역 검출모듈(200)에서 검출한 용접비드 유효영역으로부터 용접비드 윤곽선을 검출하는 것일 수 있다(S300).The weld bead contour detection unit 300 may detect the weld bead contour from the weld bead effective region detected by the weld bead effective region detection module 200 (S300).

용접비드 윤곽선 검출부(300)는 용접비드 유효영역에 포함된 각 픽셀의 픽셀값을 그레이스케일값으로 변환함에 따라 그레이스케일 이미지를 생성하고, 그레이스케일 이미지를 하이패스 필터링하며 필터링 이미지를 생성하는 것일 수 있다.The weld bead contour detection unit 300 may generate a grayscale image by converting a pixel value of each pixel included in the weld bead effective area into a grayscale value, perform high pass filtering on the grayscale image, and generate a filtered image.

여기서, 용접비드 윤곽선 검출부(300)는 그레이스케일 이미지를 역가우시안 기울기 연산자에 적용함에 따라 그레이스케일 이미지를 하이패스 필터링한 필터링 이미지를 생성하는 것일 수 있다.Here, the welding bead contour detection unit 300 may generate a filtered image obtained by high-pass filtering the grayscale image by applying the inverse Gaussian gradient operator to the grayscale image.

용접비드 윤곽선 검출부(300)는 아래의 수학식을 이용하여 그레이스케일 이미지를 하이패스 필터링한 필터링 이미지(

Figure pat00011
)를 생성하는 것일 수 있다.The welding bead contour detection unit 300 is a filtered image obtained by high-pass filtering the grayscale image using the following equation (
Figure pat00011
) may be generated.

Figure pat00012
Figure pat00012

여기서,

Figure pat00013
는 그레이스케일 이미지이고,
Figure pat00014
는 표준편차
Figure pat00015
를 갖는 가우시안 필터이다.here,
Figure pat00013
is a grayscale image,
Figure pat00014
is the standard deviation
Figure pat00015
It is a Gaussian filter with

상기한 구성에 따라, 그레이스케일 이미지의 경계 성분을 강화하되 윤곽선을 부드럽게할 수 있다.According to the configuration described above, it is possible to soften the outline while enhancing the boundary component of the grayscale image.

이후, 용접비드 윤곽선 검출부(300)는 필터링 이미지의 히스토그램을 평활화함에 따라 콘트라스트 향상 이미지를 생성하는 것일 수 있다.Thereafter, the weld bead contour detection unit 300 may generate a contrast enhancement image by smoothing the histogram of the filtered image.

용접비드 윤곽선 검출부(300)는 필터링 이미지에 속하는 각 픽셀들이 가지는 강도값에 기초한 히스토그램을 생성하고 히스토그램을 기설정된 단조 변환 모델에 따라 수정하며 필터링 이미지의 히스토그램을 평활화하여 콘트라스트 향상 이미지를 생성하는 것일 수 있다.The weld bead contour detection unit 300 generates a histogram based on intensity values of each pixel belonging to the filtered image, corrects the histogram according to a preset monotonic transformation model, and smoothes the histogram of the filtered image to generate a contrast enhancement image.

이후, 용접비드 윤곽선 검출부(300)는 미리 정해진 모폴로지컬 지오데식 액티브 컨투어 알고리즘에 콘트라스트 향상 이미지를 적용함에 따라 용접비드의 윤곽에 대응되는 픽셀의 조합으로 이뤄진 용접비드 윤곽선을 검출하는 것일 수 있다.Thereafter, the welding bead contour detection unit 300 may detect a welding bead contour composed of a combination of pixels corresponding to the contour of the welding bead by applying the contrast enhancement image to a predetermined morphological geodesic active contour algorithm.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 용접비드가 촬영된 이미지를 적용함에 따라, 용접비드가 포함된 용접영역(1310)이 설정된 이미지에서, 용접영역(1310)보다 작은 용접비드 유효영역(1320)을 검출하고, 용접비드 유효영역(1320)내에서 용접비드 윤곽선(1330)을 검출할 수 있다.Referring to FIG. 5, as an image of a weld bead is applied to embodiments of the present invention, in an image in which a welding area 1310 including a welding bead is set, a weld bead effective area 1320 smaller than the welding area 1310 is detected, and a weld bead contour 1330 can be detected within the weld bead effective area 1320.

이하, 본 발명의 실시예들에 따라 용접비드 윤곽선 검출을 수행함으로써 연산 시간이 줄어듦을 확인하기 위한 실험을 수행하였다.Hereinafter, an experiment was performed to confirm that calculation time is reduced by performing weld bead contour detection according to embodiments of the present invention.

실험조건으로 각각 다른 용접비드를 촬영함에 따라 생성된 복수 개의 이미지(제1 이미지, 제2 이미지, 제3 이미지, 제4 이미지)를 이용하고, 각 이미지를 본 발명의 실시예에 따라 용접비드 유효영역 검출, 용접비드 윤곽선 검출을 수행하였을 때 용접비드 윤곽선 검출까지 소모된 시간과, 각 이미지를 종래의 액티브 컨투어 기반의 용접비드 윤곽선 검출 방법에 적용하였을 때 윤곽선 검출까지 소모된 시간을 확인하였다.Using a plurality of images (first image, second image, third image, fourth image) generated by photographing different weld beads under experimental conditions, the effective area detection and weld bead contour detection were performed on each image according to an embodiment of the present invention. The time consumed until the detection of the weld bead contour and the time consumed until the detection of the contour when each image was applied to the conventional active contour-based welding bead contour detection method were confirmed.

도 6a를 참조하면 제1 이미지에서 본 발명의 실시예들에 따라 용접비드 유효영역을 검출하여 용접비드 윤곽선을 검출하는 경우 용접비드 윤곽선을 검출까지 약 0.1076초가 소요되고, 도 6b를 참조하면 제1 이미지를 종래의 용접비드 윤곽선 검출에 적용하는 경우 용접비드 윤곽선을 검출까지 약1.24446초가 소요되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6A, when the weld bead contour is detected by detecting the effective area of the weld bead according to the embodiments of the present invention in the first image, it takes about 0.1076 seconds to detect the weld bead contour, and referring to FIG.

또한, 도 7a를 참조하면 제2 이미지에서 본 발명의 실시예들에 따라 용접비드 유효영역을 검출하여 용접비드 윤곽선을 검출하는 경우 용접비드 윤곽선을 검출까지 약 0.1027초가 소요되고, 도 7b를 참조하면 제2 이미지를 종래의 용접비드 윤곽선 검출에 적용하는 경우 용접비드 윤곽선을 검출까지 약1.2257초가 소요되는 것을 확인할 수 있다.In addition, referring to FIG. 7A, when the weld bead contour is detected by detecting the effective area of the weld bead according to the embodiments of the present invention in the second image, it takes about 0.1027 seconds to detect the weld bead contour, and referring to FIG.

도 8a를 참조하면 제3 이미지에서 본 발명의 실시예들에 따라 용접비드 유효영역을 검출하여 용접비드 윤곽선을 검출하는 경우 용접비드 윤곽선을 검출까지 약 0.1146초가 소요되고, 도 8b를 참조하면 제3 이미지를 종래의 용접비드 윤곽선 검출에 적용하는 경우 용접비드 윤곽선을 검출까지 약1.2536초가 소요되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8A, when the weld bead contour is detected by detecting the effective area of the weld bead according to embodiments of the present invention in the third image, it takes about 0.1146 seconds to detect the weld bead contour, and referring to FIG.

또한, 도 9a를 참조하면 제4 이미지에서 본 발명의 실시예들에 따라 용접비드 유효영역을 검출하여 용접비드 윤곽선을 검출하는 경우 용접비드 윤곽선을 검출까지 약 0.1187초가 소요되고, 도 9b를 참조하면 제4 이미지를 종래의 용접비드 윤곽선 검출에 적용하는 경우 용접비드 윤곽선을 검출까지 약1.2456초가 소요되는 것을 확인할 수 있다.In addition, referring to FIG. 9A, when the weld bead contour is detected by detecting the effective area of the weld bead according to the embodiments of the present invention in the fourth image, it takes about 0.1187 seconds to detect the weld bead contour, and referring to FIG.

즉, 본 발명의 실시예들에 따라 용접비드 유효영역을 검출하고 용접비드 윤곽선 검출을 수행하는 경우 종래의 액티브 컨투어 기반의 용접비드 윤곽선 검출 방법에 비해 약 10배에서 12배 가량 속도가 향상됨을 확인할 수 있었다.That is, when detecting the effective area of the weld bead and performing the detection of the weld bead contour according to the embodiments of the present invention, it was confirmed that the speed is improved by about 10 to 12 times compared to the conventional active contour-based weld bead contour detection method.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 프로젝션 기반 용접비드 검출 장치
100 : 영상 입력부
200 : 용접비드 유효영역 검출모듈
210 : 수직프로젝션 산출부
220 : 수직 위치값 추출부
230 : 수평프로젝션 산출부
240 : 수평 위치값 추출부
250 : 유효영역 검출부
300 : 용접비드 윤곽선 검출부10: projection-based welding bead detection device
100: video input unit
200: welding bead effective area detection module
210: vertical projection calculation unit
220: vertical position value extraction unit
230: horizontal projection calculation unit
240: horizontal position value extraction unit
250: effective area detection unit
300: welding bead contour detection unit

Claims (8)

컴퓨터에 의해 구현되는 방법으로서,
용접영역을 포함하는 영상을 입력받는 단계;
상기 영상의 용접영역에 포함된 복수 개의 픽셀 각각의 픽셀값에 기초하여 상기 용접영역의 좌우측과 상하측을 각각 제한하기 위한 복수 개의 수직 위치값과 복수 개의 수평 위치값을 추출하는 단계;
상기 용접영역에서 상기 복수 개의 수직 위치값과 상기 복수 개의 수평 위치값으로 제한되는 용접비드 유효영역을 검출하는 단계; 및
상기 용접비드 유효영역으로부터 용접비드 윤곽선을 검출하는 단계;를 포함하는 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법.As a method implemented by a computer,
Receiving an image including a welding area;
extracting a plurality of vertical position values and a plurality of horizontal position values for limiting the left and right sides and the upper and lower sides of the welding region, respectively, based on pixel values of each of a plurality of pixels included in the welding region of the image;
detecting a welding bead effective area limited to the plurality of vertical position values and the plurality of horizontal position values in the welding area; and
A projection-based weld bead detection method comprising: detecting a weld bead contour from the weld bead effective area. 제1항에 있어서,
상기 복수 개의 수직 위치값과 복수 개의 수평 위치값을 추출하는 단계는,
상기 영상의 용접영역에 포함된 복수 개의 픽셀 각각의 픽셀값을 픽셀 열별로 평균함에 따라 복수 개의 픽셀 열에 대응되는 복수 개의 수직방향 프로젝션값을 산출하는 단계와,
상기 복수 개의 수직방향 프로젝션값 중 최댓값과 최솟값의 차이에 기초하여 상기 용접영역을 구성하는 복수 개의 픽셀 열 중 상기 용접영역의 좌우측을 각각 제한하기 위한 픽셀 열의 위치에 따른 제1 수직 위치값과 제2 수직 위치값을 추출하는 단계와,
상기 용접영역에 포함된 복수 개의 픽셀 각각의 픽셀값을 픽셀 행별로 평균함에 따라 복수 개의 픽셀 행에 대응되는 복수 개의 수평방향 프로젝션값을 산출하는 단계와,
상기 복수 개의 수평방향 프로젝션값 중 최댓값과 최솟값의 차이에 기초하여 상기 용접영역을 구성하는 복수 개의 픽셀 행 중 상기 용접영역의 상하측을 각각 제한하기 위한 픽셀 행의 위치에 따른 제1 수평 위치값과 제2 수평 위치값을 추출하는 단계를 포함하는 것
인 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법.According to claim 1,
The step of extracting the plurality of vertical position values and the plurality of horizontal position values,
Calculating a plurality of vertical projection values corresponding to a plurality of pixel columns by averaging pixel values of each of a plurality of pixels included in the welding region of the image for each pixel column;
Based on a difference between a maximum value and a minimum value among the plurality of vertical projection values, a first vertical position value and a second vertical position value according to positions of pixel columns for limiting left and right sides of the weld region among a plurality of pixel columns constituting the weld region are extracted;
Calculating a plurality of horizontal projection values corresponding to a plurality of pixel rows by averaging pixel values of each of a plurality of pixels included in the welding area for each pixel row;
Extracting a first horizontal position value and a second horizontal position value according to positions of pixel rows for limiting upper and lower sides of the welding region among a plurality of pixel rows constituting the welding region based on a difference between a maximum value and a minimum value among the plurality of horizontal projection values.
In-projection based weld bead detection method. 제2항에 있어서,
상기 제1 수직 위치값과 제2 수직 위치값을 추출하는 단계는
상기 복수 개의 픽셀 열에 대응되는 복수 개의 수직방향 프로젝션값 중 최댓값과 최솟값의 차이로부터 수직 기준값을 산출하는 단계와,
상기 복수 개의 수직방향 프로젝션값을 산출하는 단계에서 산출된 수직방향 프로젝션값이 상기 수직 기준값 이상인 픽셀 열 중 가장 좌측에 위치한 픽셀 열의 위치에 따른 제1 수직 위치값과, 상기 복수 개의 수직방향 프로젝션값을 산출하는 단계에서 산출된 수직방향 프로젝션값이 상기 수직 기준값 이상인 픽셀 열 중 가장 우측에 위치한 픽셀 열의 위치에 따른 제2 수직 위치값을 추출하는 단계를 포함하는 것
인 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법.According to claim 2,
The step of extracting the first vertical position value and the second vertical position value
Calculating a vertical reference value from a difference between a maximum value and a minimum value among a plurality of vertical projection values corresponding to the plurality of pixel columns;
Extracting a first vertical position value according to a position of a leftmost pixel column among pixel columns in which the vertical projection value calculated in the step of calculating the plurality of vertical projection values is equal to or greater than the vertical reference value, and a second vertical position value according to a position of a rightmost pixel column among pixel columns in which the vertical projection value calculated in the step of calculating the plurality of vertical projection values is greater than or equal to the vertical reference value
In-projection based weld bead detection method. 제2항에 있어서,
상기 제1 수평 위치값과 제2 수평 위치값을 추출하는 단계는
상기 복수 개의 픽셀 행에 대응되는 복수 개의 수평방향 프로젝션값 중 최댓값과 최솟값의 차이로부터 수평 기준값을 산출하는 단계와,
상기 복수 개의 수평방향 프로젝션값을 산출하는 단계에서 산출된 수평방향 프로젝션값이 상기 수평 기준값 이상인 픽셀 행 중 가장 상측에 위치한 픽셀 행의 위치에 따른 제1 수평 위치값과, 상기 복수 개의 수평방향 프로젝션값을 산출하는 단계에서 산출된 수평방향 프로젝션값이 상기 수평 기준값 이상인 픽셀 행 중 가장 하측에 위치한 픽셀 행의 위치에 따른 제2 수평 위치값을 추출하는 단계를 포함하는 것
인 프로젝션 기반 용접비드 검출 방법.According to claim 2,
The step of extracting the first horizontal position value and the second horizontal position value
Calculating a horizontal reference value from a difference between a maximum value and a minimum value among a plurality of horizontal projection values corresponding to the plurality of pixel rows;
Extracting a first horizontal position value according to the position of an uppermost pixel row among pixel rows in which the horizontal projection value calculated in the step of calculating the plurality of horizontal projection values is equal to or greater than the horizontal reference value, and a second horizontal position value according to the position of a lowermost pixel row among the pixel rows in which the horizontal projection value calculated in the step of calculating the plurality of horizontal projection values is greater than or equal to the horizontal reference value
In-projection based weld bead detection method. 용접영역을 포함하는 영상을 입력받는 영상 입력부;
상기 영상의 용접영역에 포함된 복수 개의 픽셀 각각의 픽셀값에 기초하여 상기 용접영역의 좌우측과 상하측을 각각 제한하기 위한 복수 개의 수직 위치값과 복수 개의 수평 위치값을 추출하고, 상기 용접영역에서 상기 복수 개의 수직 위치값과 상기 복수 개의 수평 위치값으로 제한되는 용접비드 유효영역을 검출하는 유효영역 검출모듈; 및
상기 용접비드 유효영역으로부터 용접비드 윤곽선을 검출하는 용접비드 윤곽선 검출부;를 포함하는 프로젝션 기반 용접비드 검출 장치.an image input unit that receives an image including a welding area;
An effective area detection module for extracting a plurality of vertical position values and a plurality of horizontal position values for limiting the left and right sides and the upper and lower sides of the welding zone, respectively, based on the pixel values of each of the plurality of pixels included in the welding zone of the image, and detecting a weld bead effective area limited by the plurality of vertical position values and the plurality of horizontal position values in the welding zone; and
A projection-based weld bead detection device comprising: a weld bead contour detector detecting a weld bead contour from the effective region of the weld bead. 제5항에 있어서,
상기 유효영역 검출모듈은
상기 영상의 용접영역에 포함된 복수 개의 픽셀 각각의 픽셀값을 픽셀 열별로 평균함에 따라 복수 개의 픽셀 열에 대응되는 복수 개의 수직방향 프로젝션값을 산출하는 수직프로젝션 산출부와,
상기 복수 개의 수직방향 프로젝션값 중 최댓값과 최솟값의 차이에 기초하여 상기 용접영역을 구성하는 복수 개의 픽셀 열 중 상기 용접영역의 좌우측을 각각 제한하기 위한 픽셀 열의 위치에 따른 제1 수직 위치값과 제2 수직 위치값을 추출하는 수직 위치값 추출부와,
상기 용접영역에 포함된 복수 개의 픽셀 각각의 픽셀값을 픽셀 행별로 평균함에 따라 복수 개의 픽셀 행에 대응되는 복수 개의 수평방향 프로젝션값을 산출하는 수평프로젝션 산출부와,
상기 복수 개의 수평방향 프로젝션값 중 최댓값과 최솟값의 차이에 기초하여 상기 용접영역을 구성하는 복수 개의 픽셀 행 중 상기 용접영역의 상하측을 각각 제한하기 위한 픽셀 행의 위치에 따른 제1 수평 위치값과 제2 수평 위치값을 추출하는 수평 위치값 추출부와,
상기 용접영역에서 상기 제1 수직 위치값과 상기 제2 수직 위치값과 상기 제1 수평 위치값과 상기 제2 수평 위치값에 의해 제한되는 용접비드 유효영역을 검출하는 유효영역 검출부를 포함하는 것
인 프로젝션 기반 용접비드 검출 장치.According to claim 5,
The effective area detection module
a vertical projection calculation unit for calculating a plurality of vertical projection values corresponding to a plurality of pixel columns by averaging pixel values of each of a plurality of pixels included in the welding region of the image for each pixel column;
A vertical position value extractor for extracting a first vertical position value and a second vertical position value according to positions of pixel rows for limiting left and right sides of the welding region among a plurality of pixel rows constituting the welding region based on a difference between a maximum value and a minimum value among the plurality of vertical projection values;
a horizontal projection calculation unit for calculating a plurality of horizontal projection values corresponding to a plurality of pixel rows by averaging the pixel values of each of the plurality of pixels included in the welding area for each pixel row;
A horizontal position value extractor for extracting a first horizontal position value and a second horizontal position value according to positions of pixel rows for limiting the upper and lower sides of the weld region among the plurality of pixel rows constituting the weld region based on the difference between the maximum value and the minimum value among the plurality of horizontal projection values;
And an effective area detector detecting an effective area of the weld bead limited by the first vertical position value, the second vertical position value, the first horizontal position value, and the second horizontal position value in the welding area.
In-projection based weld bead detection device. 제6항에 있어서,
상기 수직 위치값 추출부는
상기 복수 개의 픽셀 열에 대응되는 복수 개의 수직방향 프로젝션값 중 최댓값과 최솟값의 차이로부터 수직 기준값을 산출하고, 산출된 수직방향 프로젝션값이 상기 수직 기준값 이상인 픽셀 열 중 가장 좌측에 위치한 픽셀 열의 위치에 따른 제1 수직 위치값과, 산출된 수직방향 프로젝션값이 상기 수직 기준값 이상인 픽셀 열 중 가장 우측에 위치한 픽셀 열의 위치에 따른 제2 수직 위치값을 추출하는 것
인 프로젝션 기반 용접비드 검출 장치.According to claim 6,
The vertical position value extraction unit
A vertical reference value is calculated from a difference between a maximum value and a minimum value among a plurality of vertical projection values corresponding to the plurality of pixel columns, and a first vertical position value according to a position of a leftmost pixel column among pixel columns having a calculated vertical projection value equal to or greater than the vertical reference value and a second vertical position value according to a position of a rightmost pixel column among pixel columns having a calculated vertical projection value equal to or greater than the vertical reference value are extracted.
In-projection based weld bead detection device. 제6항에 있어서,
상기 수평 위치값 추출부는
상기 복수 개의 행에 대응되는 복수 개의 수평방향 프로젝션값 중 최댓값과 최솟값의 차이로부터 수평 기준값을 산출하고, 산출된 수평방향 프로젝션값이 상기 수평 기준값 이상인 픽셀 행 중 가장 상측에 위치한 픽셀 행의 위치에 따른 제1 수평 위치값과, 산출된 수평방향 프로젝션값이 상기 수평 기준값 이상인 픽셀 행 중 가장 하측에 위치한 픽셀 행의 위치에 따른 제2 수평 위치값을 추출하는 것
인 프로젝션 기반 용접비드 검출 장치.

According to claim 6,
The horizontal position value extraction unit
Calculating a horizontal reference value from a difference between a maximum value and a minimum value among a plurality of horizontal projection values corresponding to the plurality of rows, and extracting a first horizontal position value according to a position of an uppermost pixel row among pixel rows having a calculated horizontal projection value equal to or greater than the horizontal reference value, and a second horizontal position value according to a position of a lowermost pixel row among pixel rows having a calculated horizontal projection value equal to or greater than the horizontal reference value.
In-projection based weld bead detection device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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