KR20240077645A - 3D Printer Safty System Using Image Analysis - Google Patents
3D Printer Safty System Using Image Analysis Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240077645A KR20240077645A KR1020220159438A KR20220159438A KR20240077645A KR 20240077645 A KR20240077645 A KR 20240077645A KR 1020220159438 A KR1020220159438 A KR 1020220159438A KR 20220159438 A KR20220159438 A KR 20220159438A KR 20240077645 A KR20240077645 A KR 20240077645A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cell area
- printer
- printing
- brightness
- low
- Prior art date
Links
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 60
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/245—Platforms or substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법은, 3D 프린터에 설치되어 상기 3D 프린터의 베드를 포함하는 내측 저면을 촬영하는 카메라와 연동하는 제어부에서 실행되는 3D 프린터 세이프티 확보 방법으로서, 상기 3D 프린터로 프린팅할 출력물의 g-코드 정보를 기초로 출력물의 프린팅 바운더리를 결정하는 제 1 단계; 상기 카메라로부터의 실시간 이미지에 대한 분석을 통해 계산되는 저휘도 셀영역과 상기 프린팅 바운더리를 비교하는 것을 이용하여 비정상 프린팅을 탐지하는 제 2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of securing 3D printer safety using an image analysis process according to the present invention is a method of securing 3D printer safety that is installed in a 3D printer and executed in a control unit linked to a camera that photographs the inner bottom surface including the bed of the 3D printer, A first step of determining the printing boundary of the output based on the g-code information of the output to be printed with a 3D printer; A second step of detecting abnormal printing by comparing the printing boundary with a low-brightness cell area calculated through analysis of real-time images from the camera.
Description
본 발명은 이미지 분석과정을 이용하여 3D 프린터의 세이프티를 확보하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for securing the safety of a 3D printer using an image analysis process.
3D 프린터의 비정상 출력은 소재낭비와 재출력으로 인한 시간낭비로 이어지기 때문에 바람직하지 않다. 이와 같은 3D 프린터의 비정상출력을 즉각 탐지하여 출력을 중지하기 위한 몇몇 기술들이 알려져 있다.Abnormal output from a 3D printer is undesirable because it leads to wasted material and time due to reprinting. Several technologies are known for immediately detecting abnormal output from such 3D printers and stopping the output.
예를 들어 Depth Camera와 같은 고가 장비를 이용하는 경우 저가의 3D 프린터에서 주로 발생하는 비정상 출력을 탐지하기 위해 사용하는 것은 비용대비효과 측면에서 바람직하지 않다.For example, when using expensive equipment such as a Depth Camera, it is not desirable in terms of cost-effectiveness to use it to detect abnormal output that mainly occurs in low-priced 3D printers.
또한, 특허문헌 1에서는 영상기반으로 노즐위치를 추정하고 3D 프린터의 노즐로부터 출력된 3D 제조품의 단층을 추출하고, 추출된 각 단층의 중심을 추정하며, 노즐의 위치가 설계도면에 표시된 기설정된 위치에서 벗어나거나 추정된 단층의 중심 위치가 설계도면에 기설정된 단층의 중심 위치와 일치하지 않는 경우, 비정상 출력으로 판단한다.In addition, in Patent Document 1, the nozzle position is estimated based on the image, the single layer of the 3D manufactured product output from the nozzle of the 3D printer is extracted, the center of each extracted fault is estimated, and the position of the nozzle is at the preset position indicated on the design drawing. If it deviates from or the estimated center position of the fault does not match the center position of the fault preset in the design drawing, it is judged to be an abnormal output.
그러나, 영상기반으로 노즐위치를 추정하고 3D 프린터의 노즐로부터 출력된 3D 제조품의 단층을 추출하는 등의 과정은, 그 구현이 쉽지 않거나 현재로선 매우 고사양 및 고비용의 프로세스가 되는 문제가 있다.However, the process of estimating the nozzle position based on the image and extracting the single layer of the 3D manufactured product printed from the nozzle of the 3D printer has the problem that it is not easy to implement or is currently a very high-specification and high-cost process.
본 발명은 보다 간단하면서도 효율적인 3D 프린터 세이프티 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is intended to provide a simpler and more efficient 3D printer safety system and method.
본 발명의 일 양상에 따른 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법은, 3D 프린터에 설치되어 상기 3D 프린터의 베드를 포함하는 내측 저면을 촬영하는 카메라와 연동하는 제어부에서 실행되는 3D 프린터 세이프티 확보 방법으로서, 상기 3D 프린터로 프린팅할 출력물의 g-코드 정보를 기초로 출력물의 프린팅 바운더리를 결정하는 제 1 단계; 상기 카메라로부터의 실시간 이미지에 대한 분석을 통해 계산되는 저휘도 셀영역과 상기 프린팅 바운더리를 비교하는 것을 이용하여 비정상 프린팅을 탐지하는 제 2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of securing 3D printer safety using an image analysis process according to an aspect of the present invention is a method of securing 3D printer safety that is installed in a 3D printer and executed in a control unit linked to a camera that photographs the inner bottom surface including the bed of the 3D printer. As, a first step of determining a printing boundary of the output based on the G-code information of the output to be printed with the 3D printer; A second step of detecting abnormal printing by comparing the printing boundary with a low-brightness cell area calculated through analysis of real-time images from the camera.
상기한 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법에 있어서, 상기 셀영역은 이미지의 전체 영역을 가로 및 세로로 분할하여 생긴 것이되, 정해진 복수의 픽셀들을 포함하는 영역이고, 상기 저휘도 셀영역은 상기 셀영역에 속하는 픽셀들의 평균휘도가 기준값이하인 셀영역일 수 있다.In the method of securing 3D printer safety using the image analysis process described above, the cell area is created by dividing the entire area of the image horizontally and vertically, and is an area containing a predetermined plurality of pixels, and the low-brightness cell area is The cell area may be a cell area in which the average luminance of pixels belonging to the cell area is below a reference value.
상기한 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법에 있어서, 상기 제 2 단계에서는, 상기 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작한후 상기 저휘도 셀영역이 새롭게 발생되고, 상기한 저휘도 셀영역이 상기 프린팅 바운더리의 외측에 있으면 비정상 프린팅이라고 판단할 수 있다.In the method of securing 3D printer safety using the above-mentioned image analysis process, in the second step, after starting printing of the output according to the g-code information, the low-brightness cell area is newly generated, and the low-brightness cell area is If it is outside the printing boundary, it can be judged as abnormal printing.
상기한 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법에 있어서, 상기 저휘도 셀영역이 새롭게 발생되었는지를 판단하기 위하여, i) 상기 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작하기 전, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 있어서, 이미지 전체의 평균 휘도값 보다 작은 평균 휘도값을 가지는 셀영역을 저휘도 셀영역의 초기집합으로 결정하며, ii) 상기 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작한 이후, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 있어서, 이미지 전체의 평균 휘도값 보다 작은 평균 휘도값을 가지는 셀영역을 실시간 저휘도 셀영역으로 결정하며, iii) 상기 저휘도 셀영역의 초기집합에 속하지 않는 상기 실시간 저휘도 셀영역이 있는 경우, 상기 저휘도 셀영역이 새롭게 발생된 것으로 판단할 수 있다.In the method of securing 3D printer safety using the above-mentioned image analysis process, in order to determine whether the low-brightness cell area has been newly generated, i) before starting printing of the output according to the g-code information, by the camera In the captured image, a cell area with an average luminance value smaller than the average luminance value of the entire image is determined as an initial set of low-brightness cell areas, ii) After starting printing of the output according to the g-code information, the In an image captured by a camera, a cell area with an average luminance value smaller than the average luminance value of the entire image is determined as a real-time low-brightness cell area, iii) the real-time low-brightness cell area that does not belong to the initial set of low-brightness cell areas. If there is a low brightness cell area, it can be determined that the low brightness cell area has been newly created.
상기한 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법에 있어서, 상기 제 2 단계에서, 상기 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작한 이후, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 있어서, 상기 베드의 영역 전체의 평균 휘도값 보다 작은 평균 휘도값을 가지는 셀영역을 실시간 저휘도 셀영역으로 결정하며, 상기 실시간 저휘도 셀영역이 상기 베드의 영역내에서 발생되지만, 상기 프린팅 바운더리의 외측에 있으면 비정상 프린팅이라고 판단할 수 있다.In the method of securing 3D printer safety using the image analysis process described above, in the second step, after starting printing of the output according to the G-code information, in the image captured by the camera, the entire area of the bed A cell area with an average luminance value smaller than the average luminance value is determined as a real-time low-brightness cell area, and if the real-time low-brightness cell area occurs within the area of the bed but is outside the printing boundary, it is determined to be abnormal printing. can do.
상기한 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법에 있어서, 사용자에 의해서 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에서 상기 베드의 꼭지점이 지정되는 방법으로 상기 베드의 영역이 설정될 수 있다.In the method of securing 3D printer safety using the image analysis process described above, the area of the bed can be set by the user by designating the vertex of the bed in the image captured by the camera.
상기한 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법에 있어서, 상기 제 2 단계에서, 상기한 비정상 프린팅이라고 판단되면, 상기 3D 프린터에 의한 프린팅을 중지하고, 사전 등록된 이메일 주소로 경고 메시지를 전송할 수 있다.In the method of securing 3D printer safety using the above image analysis process, in the second step, if it is determined that the abnormal printing is above, printing by the 3D printer can be stopped and a warning message can be sent to a pre-registered email address. there is.
본 발명의 일 양상에 따른 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 시스템은, 3D 프린터에 설치되어 상기 3D 프린터의 베드를 포함하는 내측 저면을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라와 연동하는 제어부를 포함하는 3D 프린터 세이프티 시스템으로서, 상기 제어부는, 상기 3D 프린터로 프린팅할 출력물의 g-코드 정보를 기초로 출력물의 프린팅 바운더리를 결정하며, 상기 카메라로부터의 실시간 이미지에 대한 분석을 통해 계산되는 저휘도 셀영역과 상기 프린팅 바운더리를 비교하는 것을 이용하여 비정상 프린팅를 탐지하는 것을 특징으로 한다.A 3D printer safety system using an image analysis process according to an aspect of the present invention includes a camera installed in a 3D printer to photograph the inner bottom surface including the bed of the 3D printer, and a control unit linked to the camera. As a safety system, the control unit determines a printing boundary of the output based on the G-code information of the output to be printed with the 3D printer, and the low-brightness cell area calculated through analysis of the real-time image from the camera and the It is characterized by detecting abnormal printing by comparing printing boundaries.
상기한 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 시스템에 있어서, 상기 셀영역은 이미지의 전체 영역을 가로 및 세로로 분할하여 생긴 것이되, 정해진 복수의 픽셀들을 포함하는 영역이고, 상기 저휘도 셀영역은 상기 셀영역에 속하는 픽셀들의 평균휘도가 기준값이하인 셀영역일 수 있다.In the 3D printer safety system using the image analysis process described above, the cell area is created by dividing the entire area of the image horizontally and vertically, and is an area containing a predetermined plurality of pixels, and the low-brightness cell area is the It may be a cell area where the average luminance of pixels belonging to the cell area is below a reference value.
상기한 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 시스템에 있어서, 상기 제어부는, 상기 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작한후 상기 저휘도 셀영역이 새롭게 발생되고, 상기한 저휘도 셀영역이 상기 프린팅 바운더리의 외측에 있으면 비정상 프린팅이라고 판단할 수 있다.In the 3D printer safety system using the above-described image analysis process, the control unit starts printing the output according to the g-code information, and then the low-brightness cell area is newly generated, and the low-brightness cell area is used in the printing. If it is outside the boundary, it can be judged as abnormal printing.
상기한 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 시스템에 있어서, 상기 제 2 단계에서, 상기 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작한 이후, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 있어서, 상기 베드의 영역 전체의 평균 휘도값 보다 작은 평균 휘도값을 가지는 셀영역을 실시간 저휘도 셀영역으로 결정하며,In the 3D printer safety system using the image analysis process described above, in the second step, after starting printing of the output according to the G-code information, in the image captured by the camera, the entire area of the bed A cell area with an average luminance value smaller than the average luminance value is determined as a real-time low-luminance cell area.
상기 실시간 저휘도 셀영역이 상기 베드의 영역내에서 발생되지만, 상기 프린팅 바운더리의 외측에 있으면 비정상 프린팅이라고 판단할 수 있다.The real-time low-brightness cell area is generated within the area of the bed, but if it is outside the printing boundary, it can be determined to be abnormal printing.
본 발명에 따르면 통상 3D 프린터가 구비하고 있는 카메라를 그대로 이용할 수 있고, 심플한 소프트웨어와 저비용의 하드웨어 자원으로도 비정상적인 출력을 효율적으로 탐지할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that the camera normally equipped with a 3D printer can be used as is, and abnormal output can be efficiently detected even with simple software and low-cost hardware resources.
또한, 본 발명에 따르면 스트리밍을 통해 획득되는 이미지의 색상값(그리고 이를 가공한 휘도값)을 분석하고 상대적인 밝기 차이를 이용하여 비정상적인 출력을 감지하므로, 외란이나 노이즈에 강한 장점이 있다.In addition, according to the present invention, the color value of the image acquired through streaming (and the luminance value processed thereof) is analyzed and abnormal output is detected using the relative brightness difference, so it has the advantage of being resistant to disturbance or noise.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 시스템이 적용되는 상황을 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법을 도시한 플로우차트이다.
도 3(a)는 g-코드의 예를 표시한 것이며, 도 3(b)는 베드위에 출력되는 출력물(P)의 예를 도시한 것이다.
도 4(a)는 카메라가 촬영한 이미지이고, 도 4(b)는 이미지상에 저휘도맵을 중첩하여 표시한 것이다.
도 5(a)는 비정상 출력이 발견된 경우의 이미지이고, 도 5(b)는 이미지와 저휘도맵을 중첩한 것으로서 새로운 저휘도 셀영역을더 표시한 예이다.
도 6은 메일링 시스템을 통해 사용자에게 전송되는 경고 메시가 포함된 메일의 예이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법을 도시한 플로우차트이다.Figure 1 is a block diagram showing a situation in which a 3D printer safety system using an image analysis process according to an embodiment of the present invention is applied.
Figure 2 is a flow chart showing a method of securing 3D printer safety using an image analysis process according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3(a) shows an example of a g-code, and FIG. 3(b) shows an example of a printout P on a bed.
Figure 4(a) is an image captured by a camera, and Figure 4(b) shows a low-brightness map overlaid on the image.
Figure 5(a) is an image when an abnormal output is discovered, and Figure 5(b) is an example of an image and a low brightness map overlaid to further display a new low brightness cell area.
Figure 6 is an example of an email containing a warning message sent to a user through a mailing system.
Figure 7 is a flow chart showing a method of securing 3D printer safety using an image analysis process according to the second embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 시스템이 적용되는 상황을 도시한 블럭도이다.Figure 1 is a block diagram showing a situation in which a 3D printer safety system using an image analysis process according to an embodiment of the present invention is applied.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 시스템은 제어부(10) 및 카메라(20)를 포함하여 구성될 수 있다.A 3D printer safety system using an image analysis process according to an embodiment of the present invention may be configured to include a control unit 10 and a camera 20.
카메라(20)는 3D 프린터에 설치되어 3D 프린터의 베드를 포함하는 내측 저면을 촬영하기 위한 것으로서, 상용화된 3D 프린터에 통상 설치되어 사용자에게 프린팅 상황을 디스플레이하는 용도로 기설치되어 있는 카메라일 수 있으며, 통상 챔버(2)의 상단 모서리에 설치되는 경우가 많고 이에 따라 카메라(20)로 촬영되는 베드의 영역이 비스듬하게 촬영되는 것이 일반적이다. 본 발명에서는 카메라(20)에서 베드의 영역이 경사지게 촬영되는 경우에도 적용될 수 있도록 한다.The camera 20 is installed in a 3D printer to photograph the inner bottom surface including the bed of the 3D printer. It may be a camera that is usually installed in a commercial 3D printer and is used to display the printing situation to the user. , It is usually installed at the upper corner of the chamber 2, and accordingly, the area of the bed photographed by the camera 20 is generally photographed obliquely. In the present invention, it can be applied even when the area of the bed is photographed at an angle by the camera 20.
제어부(10)는 3D 프린터(1) 및 카메라(20)와 연동하는데, 3D 프린터(1) 또는 3D 프린터(1)를 제어하는 컴퓨터 등으로부터 동작 상태를 알 수 있는 메시지를 수신할 수 있으며, 구비된 입력포트를 이용하여 사용자로부터, 또는 3D 프린터(1)나 이를 제어하는 컴퓨터와 연동되어 g-코드 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 제어부(10)는 비정상 프린팅을 탐지한 경우 3D 프린터(1)의 프린팅을 중지시킬 수 있다. 제어부(10)는 컨트롤러, 마이크로프로세서, 원보드 컴퓨터 또는 범용 컴퓨터로 구현될 수 있으며, 예를 들면 라즈베리파이 기반의 원보드 컴퓨터일 수 있다.The control unit 10 is linked with the 3D printer 1 and the camera 20, and can receive messages indicating the operating status from the 3D printer 1 or the computer that controls the 3D printer 1. G-code information can be received from the user or in conjunction with the 3D printer 1 or the computer that controls it using the input port. Additionally, the control unit 10 may stop printing of the 3D printer 1 when abnormal printing is detected. The control unit 10 may be implemented as a controller, a microprocessor, a one-board computer, or a general-purpose computer, for example, a Raspberry Pi-based one-board computer.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법을 도시한 플로우차트이다.Figure 2 is a flow chart showing a method of securing 3D printer safety using an image analysis process according to the first embodiment of the present invention.
제어부(10)는 사용자등으로부터 3D 프린터로 프린팅할 출력물의 g-코드 정보를 입력받거나 3D 프린터 등으로부터 g-코드 정보를 전송받을 수 있는데, 이와 같은 g-코드 정보를 기초로 출력물의 프린팅 바운더리를 결정한다(S10).The control unit 10 can receive g-code information of the output to be printed with a 3D printer from a user, etc., or receive g-code information from a 3D printer, etc., and determines the printing boundary of the output based on such g-code information. Decide (S10).
예를들어, 사용자가 제어부(라즈베리파이)에 도 3(a)와 같은 g-코드를 업로드하면, g-코드 내 좌표들 중 x-y 좌표에 대한 값만 추출하여 x-y 평면에서의 프린팅 바운더리를 계산한다. 이 프린팅 바운더리는 프린팅에 있어 3D 프린터의 베드 위에 출력물이 놓이는 위치로 고려되며, 이 프린팅 바운더리 밖의 영역에는 절대로 출력물이 위치할 수 없는 영역으로 간주된다. 도 3(b)는 베드위에 출력되는 출력물(P)의 예를 도시한 것으로서, g-코드 정보를 분석하여 프린팅 바운더리(B)를 결정할 수 있다.For example, when a user uploads a g-code as shown in Figure 3(a) to the control unit (Raspberry Pi), only the values for x-y coordinates are extracted from the coordinates in the g-code and the printing boundary in the x-y plane is calculated. This printing boundary is considered the location where the output is placed on the bed of the 3D printer in printing, and the area outside this printing boundary is considered an area where the output can never be placed. Figure 3(b) shows an example of a printout (P) printed on a bed, and the printing boundary (B) can be determined by analyzing g-code information.
그리고, 제어부(10)는 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작하기 전, 카메라에 의해 촬영된 이미지에 있어서, 이미지 전체의 평균 휘도값 보다 작은 평균 휘도값을 가지는 셀영역을 저휘도 셀영역의 초기집합으로 결정한다(S12).Then, before starting printing of the output according to the G-code information, the control unit 10 selects a cell area with an average luminance value smaller than the average luminance value of the entire image as a low-luminance cell area in the image captured by the camera. It is decided as the initial set of (S12).
여기서, 셀영역이란 이미지의 전체 영역을 가로 및 세로로 분할하여 생긴 것이되, 정해진 복수의 픽셀들을 포함하는 영역이다. 예를 들면 이미지가 640X480의 픽셀로 구성되는 경우, 64X48의 픽셀로 구성하는 것처럼 이미지를 셀영역들의 어레이로 분할할 수 있다. Here, the cell area is an area created by dividing the entire area of the image horizontally and vertically, and includes a certain number of pixels. For example, if an image consists of 640X480 pixels, the image can be divided into an array of cell areas as if it were composed of 64X48 pixels.
저휘도 셀영역은 셀영역에 속하는 픽셀들의 평균휘도가 기준값이하인 셀영역을 말하는 것으로서, 기준값은 이미지 전체의 평균휘도일 수 있다. 결국 저휘도 셀영역은 현재 이미지 전체의 평균휘도에 대비한 것이고 상대적 저휘도인 셀영역이 된다.A low brightness cell area refers to a cell area where the average brightness of pixels belonging to the cell area is below a reference value, and the reference value may be the average brightness of the entire image. Ultimately, the low brightness cell area is compared to the average brightness of the entire current image and becomes a cell area with relatively low brightness.
제어부(20는 카메라(20)로부터 수신되는 실시간 동영상에 포함된 임의의 이미지에서 도 4(a)와 같은 이미지를 얻을 수 있다. 스트리밍되는 컬러 영상의 이미지는 먼저 그레이 스케일로 변환된다(즉 휘도값이 된다). 전술한 바와 같이, 이러한 이미지는 카메라 해상도를 고려하여 바둑판식 배열을 가지는 복수의 셀영역으로 나뉘게 되고 이러한 셀영역을 기준으로 판단되기 위하여 셀영역의 평균(즉, 평균 휘도값)이 계산된다. 또한, 이미지 전체의 휘도값을 평균한 평균 휘도값(기준값)도 계산된다. The control unit 20 can obtain an image as shown in Figure 4(a) from an arbitrary image included in the real-time video received from the camera 20. The image of the streaming color video is first converted to gray scale (i.e., luminance value As described above, this image is divided into a plurality of cell areas arranged in a tiled manner in consideration of the camera resolution, and the average of the cell areas (i.e., the average luminance value) is used to judge based on these cell areas. Additionally, the average luminance value (reference value), which is the average of the luminance values of the entire image, is also calculated.
셀영역의 평균 휘도값이 이미지 전체의 평균 휘도값 보다 작은 셀영역은 저휘도 셀영역(상대적 저휘도 셀영역)으로 하며, 이러한 저휘도 셀영역의 집합을 저휘도 셀영역의 초기집합으로 결정한다. 따라서 이미지 전체의 평균 휘도값은 이미지의 전체적인 밝기를 고려하는 기준값이 되며, 저휘도 셀영역의 초기집합은 이미지의 전체적인 밝기를 고려한 기준값 보다 작은 휘도를 가진은 셀영역들의 집합이 된다.A cell area where the average luminance value of the cell area is smaller than the average luminance value of the entire image is called a low-brightness cell area (relatively low-brightness cell area), and the set of these low-brightness cell areas is determined as the initial set of low-brightness cell areas. . Therefore, the average luminance value of the entire image becomes a reference value considering the overall brightness of the image, and the initial set of low-brightness cell areas becomes a set of cell areas with luminance less than the reference value considering the overall brightness of the image.
도 4(b)는 이미지상에 저휘도맵을 중첩하여 표시한 것으로서, 도 4(b)와 같이 제어부(10)는 저휘도 셀영역들에 대해서 저휘도맵상에서 반대로 최대치인 255로 설정하여 흰색으로 나타내게 할 수도 있다. 각 흰색 영역(점)은 저휘도 셀영역임을 나타내며, 포함된 픽셀들을 대표하여 표시된다. 이러한 저휘도맵은 후속하는 비정상 프린팅 여부의 판단을 위하여 참조된다.FIG. 4(b) shows a low-brightness map overlaid on an image. As shown in FIG. 4(b), the control unit 10 sets the low-brightness cell areas to 255, which is the maximum value, on the low-brightness map to display white. It can also be expressed as . Each white area (dot) represents a low-brightness cell area and is displayed as a representative of the included pixels. This low brightness map is referenced to determine whether subsequent abnormal printing occurs.
도 2에서 단계 S10은 단계 S12보다 먼저 수행되는 것처럼 도시되었으나, 그 수행순서는 상관없다. 제어부(10)가 출력물의 프린팅을 시작하기 전임을 알기 위하여 3D 프린터(1)로부터의 메시지를 이용할 수 있다. 예를 들어, 3D 프린터(1)는 프린팅을 시작하기전 "printer selected"와 같은 메시지(또는 이를 나타내는 코드)를 전송하고, 프린팅을 시작하면 "printing"이라는 메시지(또는 이를 나타내는 코드)를 전송하므로, 이를 수신하여 출력물의 프린팅을 시작하기 전임을 알 수 있다.In FIG. 2, step S10 is shown as if performed before step S12, but the execution order does not matter. The control unit 10 can use a message from the 3D printer 1 to know before starting printing of the output. For example, the 3D printer (1) sends a message (or a code indicating this) such as “printer selected” before starting printing, and sends a message (or a code indicating this) such as “printing” when it starts printing. , you can receive this and know before printing of the output begins.
그리고 프린팅을 시작한 이후, 제어부(10)는 카메라(20)로부터의 실시간 이미지에 대한 분석을 통해 계산되는 저휘도 셀영역과, 프린팅 바운더리(B)를 비교하는 것을 이용하여 비정상 프린팅을 탐지한다(S20). 제어부(10)는 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작한후, 저휘도 셀영역(상대적 저휘도 셀영역)이 새롭게 발생되고, 저휘도 셀영역이 프린팅 바운더리의 외측에 있으면 비정상 프린팅이라고 판단한다.After starting printing, the control unit 10 detects abnormal printing by comparing the low-brightness cell area calculated through analysis of the real-time image from the camera 20 and the printing boundary (B) (S20) ). After the control unit 10 starts printing the output according to the g-code information, a new low-brightness cell area (relatively low-brightness cell area) is generated, and if the low-brightness cell area is outside the printing boundary, it determines that printing is abnormal. .
먼저 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작한 이후, 카메라에 의해 촬영된 실시간 이미지에 있어서, 이미지 전체의 평균 휘도값 보다 작은 평균 휘도값을 가지는 셀영역을 실시간 저휘도 셀영역으로 결정한다(S22). 이미지 전체의 평균 휘도값과 셀영역의 평균 휘도값을 계산하는 방법은, 전술한 바와 같이 출력물의 프린팅을 시작하기 전 저휘도 셀영역을 결정하기 위하여 사용되는 방법과 동일하므로 그 설명을 생략한다.First, after starting the printing of the output according to the g-code information, in the real-time image captured by the camera, the cell area with the average luminance value smaller than the average luminance value of the entire image is determined as the real-time low-brightness cell area (S22 ). Since the method of calculating the average luminance value of the entire image and the average luminance value of the cell area is the same as the method used to determine the low-brightness cell area before starting printing of the output as described above, the description thereof is omitted.
실시간 저휘도 셀영역은 현재 상황에서 스트리밍되는 각 이미지(영상의 프레임)에서 이미지의 평균 휘도값보다 작은 평균 휘도값을 가지는 셀영역이다. 스트리밍되는 영상의 각 프레임(이미지)은 동체의 그림자나 조명조건의 변동등 여러 이유에서 평균 휘도값이 변동되므로, 실시간 저휘도 셀영역은 이러한 변동을 반영하게 된다. 따라서 저휘도 셀영역의 초기집합을 결정할 때 계산된 이미지의(이미지 전체에서의) 평균 휘도값에 비하여 실시간 저휘도 셀영역을 결정할 때 계산된 이미지의(이미지 전체에서의) 평균 휘도값은 서로 상이할 수 있어서 현재의 외란이나 노이즈를 감안한 것이 된다.The real-time low-brightness cell area is a cell area with an average luminance value that is smaller than the average luminance value of the image in each image (video frame) streamed in the current situation. Since the average luminance value of each frame (image) of a streaming video changes for various reasons such as shadows of moving objects or changes in lighting conditions, the real-time low-brightness cell area reflects these changes. Therefore, compared to the average luminance value of the image (over the entire image) calculated when determining the initial set of low-luminance cell areas, the average luminance value of the image (over the entire image) calculated when determining the real-time low-luminance cell area is different. This can be done by taking into account the current disturbance or noise.
제어부(20)는 실시간 저휘도 셀영역이 신규 발생되고 저휘도 셀영역이 상기한 프린팅 바운더리의 외측에 있는지를 판단하며(S24), 이 판단의 결과가 참인 경우 비정상 프린팅으로 결정한다(S26).The control unit 20 determines whether a new low-brightness cell area is generated in real time and whether the low-brightness cell area is outside the above-mentioned printing boundary (S24). If the result of this judgment is true, it determines abnormal printing (S26).
구체적으로 보면, 먼저 이미지의 실시간 저휘도 셀영역이 저휘도 셀영역의 초기집합에 속하지 않는 경우, 이러한 실시간 저휘도 셀영역은 새롭게 발생된 저휘도 셀영역으로 판단하는데, 이는 당연히 동일 위치에서의 상호비교를 통하여 이루어진다. 그리고 이와 같이 초기집합에 속하지 않는 실시간 저휘도 셀영역이 프린팅 바운더리의 외측에 있다면 비정상 프린팅이 있는 영역이 되는 바, 해당 셀영역에 비정상인 프린팅이 수행된 것으로 보는 것이다.Specifically, if the real-time low-brightness cell area of the image does not belong to the initial set of low-brightness cell areas, this real-time low-brightness cell area is judged to be a newly created low-brightness cell area, which naturally means that the real-time low-brightness cell area is not included in the initial set of low-brightness cell areas. This is done through comparison. In this way, if a real-time low-brightness cell area that does not belong to the initial set is outside the printing boundary, it becomes an area with abnormal printing, and it is considered that abnormal printing was performed in that cell area.
실시간 저휘도 셀영역이 프린팅 바운더리의 외측에 있는지를 판단하기 위해서는 이미지에서 셀영역의 위치를 나타내는 좌표계와 프린팅 바운더리를 나타내는 좌표계는 통일되도록 변환되는데, 이를 위해서 일측의 좌표계가 타측의 좌표계로 변환될 수 있다. 예를 들어, 카메라(20)의 비스듬한 위치로부터 촬영되는 이미지는 왜곡되어 있으므로 이러한 이미지는 변환됨으로써 왜곡이 보상될 수 있으며, g-코드의 좌표는 카메라 이미지의 대응되는 위치로 변환될 수 있다.In order to determine whether a real-time low-brightness cell area is outside the printing boundary, the coordinate system representing the position of the cell area in the image and the coordinate system representing the printing boundary are converted to be unified. To this end, one coordinate system can be converted to the other coordinate system. there is. For example, since images taken from an oblique position of the camera 20 are distorted, these images can be transformed to compensate for the distortion, and the coordinates of the G-code can be transformed to the corresponding positions of the camera image.
본 발명은 g-코드 정보를 통해 획득된 프린팅 바운더리와 카메라(20)를 통해 들어오는 스트리밍 이미지를 상호 비교하는 측면을 가진다. 또한, 통상적으로 베드는 이미지에서 밝게 나타나고 출력물은 이에 비해 어둡게 보이는 특성을 이용한다.The present invention has the aspect of comparing the printing boundary obtained through G-code information with the streaming image coming through the camera 20. Additionally, the bed typically appears bright in the image and the output appears dark compared to it.
이러한 차이를 이용하여 프린팅 바운더리의 바깥에서 출력물이 발견되는 셀영역을 찾아낸다. 즉 프린팅 바운더리의 바깥 부분에 해당하는 베드 영역은 항상 적정 색상을 나타내야 하는데, 위에서 고려한 과정을 통해 이 영역에서 출력물이 발견되면 비정상을 감지하게 된다.This difference is used to find the cell area where the output is found outside the printing boundary. In other words, the bed area corresponding to the outer part of the printing boundary must always display an appropriate color, and if a print is found in this area through the process considered above, an abnormality is detected.
도 5(a)는 비정상 출력이 발견된 경우의 이미지이고, 도 5(b)는 이미지와 저휘도맵을 중첩한 것으로서 새로운 저휘도 셀영역들(L)을 더 표시한 예이다.Figure 5(a) is an image when abnormal output is discovered, and Figure 5(b) is an example of overlapping the image and the low brightness map, further displaying new low brightness cell areas (L).
도 5(b)에서 초록색으로 표현된 부분이 비정상적인 출력물이 발생된 셀영역들이며, 도면에서는 초기의 저휘도 셀영역과 구별하기 위하여 초록색으로 표시되었지만, 실제 과정에서는 255의 휘도값, 즉 흰색으로 고려처리될 수 있다. 그리고 상기한 과정에서 비정상적인 출력을 같은 영역에서 3회이상 감지하면 출력 불량으로 최종 판단하는 등의 방법을 통하여 안정성을 도모할 수 있다.The areas expressed in green in Figure 5(b) are the cell areas where abnormal output occurred. In the drawing, they are marked in green to distinguish them from the initial low-brightness cell areas, but in the actual process, the luminance value of 255, that is, is considered white. can be processed. In addition, in the above process, if abnormal output is detected three or more times in the same area, stability can be promoted through methods such as making a final judgment as output defect.
그리고, 제어부(10)는 비정상 프린팅이라고 판단되면, 3D 프린터에 의한 프린팅을 중지하고, 사전 등록된 이메일 주소로 경고 메시지를 전송한다. 본 발명의 시스템은 출력 불량을 판단하면 메일링 시스템을 통해 사용자에게 도 6과 같은 경고 메시지와 스트리밍 주소를 포함한 메일을 보내고 프린터를 멈춘다.And, if the control unit 10 determines that printing is abnormal, it stops printing by the 3D printer and sends a warning message to a pre-registered email address. When the system of the present invention determines that the output is defective, it sends an email including a warning message and streaming address as shown in Figure 6 to the user through a mailing system and stops the printer.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법을 도시한 플로우차트이다.Figure 7 is a flow chart showing a method of securing 3D printer safety using an image analysis process according to the second embodiment of the present invention.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 3D 프린터 세이프티 확보 방법은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3D 프린터 세이프티 확보 방법과 비교하여 일부 과정에서만 상이하므로 이를 중심으로 설명한다.Since the method for securing 3D printer safety according to the second embodiment of the present invention is different from the method for securing 3D printer safety according to the first embodiment of the present invention only in some processes, the description will focus on this.
g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작하기 전, 단계 8에서 사용자가 카메라(20)에 의해 촬영된 이미지에서 베드영역의 꼭지점을 지정되는 방법 등으로써 베드 영역을 설정한다. 이러한 설정은 3D 프린터를 도입할 때 한번 설정하는 것일 수 있으며 출력물과는 무관하다. 따라서 단계 S10에 선행하여 실행될 수 있다. 이후 제어부(10)는 입력되는 스트리밍 동영상의 이미지에서 베드 영역을 식별할 수 있다.Before starting printing of the output according to the G-code information, in step 8, the user sets the bed area by designating the vertices of the bed area in the image captured by the camera 20. These settings can be set once when introducing a 3D printer and have nothing to do with the output. Therefore, it can be executed prior to step S10. Thereafter, the control unit 10 may identify the bed area in the image of the input streaming video.
단계 23에서 제어부(10)는 베드 영역 내 실시간 저휘도 셀영역을 결정한다. g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작한 이후, 카메라에 의해 촬영된 이미지에 있어서, 베드의 영역 전체의 평균 휘도값 보다 작은 평균 휘도값을 가지는 셀영역을 실시간 저휘도 셀영역으로 결정하며, 단계 23 및 단계 26에서 실시간 저휘도 셀영역이 베드 영역 내에서 발생되지만, 프린팅 바운더리의 외측에 있으면 비정상 프린팅이라고 판단한다.In step 23, the control unit 10 determines a real-time low-brightness cell area within the bed area. After starting printing of the output according to the g-code information, in the image captured by the camera, a cell area with an average luminance value smaller than the average luminance value of the entire bed area is determined as a real-time low-brightness cell area, step In steps 23 and 26, if a real-time low-brightness cell area occurs within the bed area but is outside the printing boundary, it is determined to be abnormal printing.
본 발명에 따르면 통상 3D 프린터가 구비하고 있는 카메라를 그대로 이용할 수 있고, 심플한 소프트웨어와 저비용의 하드웨어 자원으로도 비정상적인 출력을 효율적으로 탐지할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that the camera normally equipped with a 3D printer can be used as is, and abnormal output can be efficiently detected even with simple software and low-cost hardware resources.
또한, 본 발명에 따르면 스트리밍을 통해 획득되는 이미지의 색상값(그리고 이를 가공한 휘도값)을 분석하고 상대적인 밝기 차이를 이용하여 비정상적인 출력을 감지하므로, 외란이나 노이즈에 강한 장점이 있다. 사람이 지나갈 때 생기는 그림자나, 외부 입사광의 변동과 실내 조명의 ON/OFF 등에 따라 조도의 변화 등이 있더라도, 이러한 노이즈는 본 발명의 알고리즘에서 Common Factor로 반영되어 비정상적인 출력을 탐지하는 과정에서 배제(Rejection)될 수 있으므로 탐지 정확도를 높이는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, the color value of the image acquired through streaming (and the luminance value processed thereof) is analyzed and abnormal output is detected using the relative brightness difference, so it has the advantage of being resistant to disturbance or noise. Even if there are shadows created when people pass by, changes in illuminance due to changes in external incident light and the ON/OFF of indoor lighting, such noise is reflected as a common factor in the algorithm of the present invention and is excluded in the process of detecting abnormal output ( This has the advantage of increasing detection accuracy because it can be rejected.
1 : 3D 프린터
2 : 챔버
10 : 제어부
20 : 카메라1: 3D printer
2: Chamber
10: control unit
20: Camera
Claims (11)
상기 3D 프린터로 프린팅할 출력물의 g-코드 정보를 기초로 출력물의 프린팅 바운더리를 결정하는 제 1 단계;
상기 카메라로부터의 실시간 이미지에 대한 분석을 통해 계산되는 저휘도 셀영역과 상기 프린팅 바운더리를 비교하는 것을 이용하여 비정상 프린팅을 탐지하는 제 2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법.In a method of securing 3D printer safety that is installed in a 3D printer and executed in a control unit linked to a camera that photographs the inner bottom surface including the bed of the 3D printer,
A first step of determining a printing boundary of the output based on the G-code information of the output to be printed with the 3D printer;
A second step of detecting abnormal printing by comparing the printing boundary with a low-brightness cell area calculated through analysis of real-time images from the camera.
How to secure 3D printer safety using the image analysis process.
상기 셀영역은 이미지의 전체 영역을 가로 및 세로로 분할하여 생긴 것이되, 정해진 복수의 픽셀들을 포함하는 영역이고,
상기 저휘도 셀영역은 상기 셀영역에 속하는 픽셀들의 평균휘도가 기준값이하인 셀영역인,
이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법.In claim 1,
The cell area is created by dividing the entire area of the image horizontally and vertically, and is an area containing a certain number of pixels,
The low-brightness cell area is a cell area in which the average brightness of pixels belonging to the cell area is less than a reference value,
How to secure 3D printer safety using the image analysis process.
상기 제 2 단계에서는,
상기 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작한후 상기 저휘도 셀영역이 새롭게 발생되고, 상기한 저휘도 셀영역이 상기 프린팅 바운더리의 외측에 있으면 비정상 프린팅이라고 판단하는,
이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법.In claim 2,
In the second step,
After starting printing of the output according to the g-code information, a new low-brightness cell area is generated, and if the low-brightness cell area is outside the printing boundary, it is determined that printing is abnormal.
How to secure 3D printer safety using the image analysis process.
상기 저휘도 셀영역이 새롭게 발생되었는지를 판단하기 위하여,
i) 상기 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작하기 전, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 있어서, 이미지 전체의 평균 휘도값 보다 작은 평균 휘도값을 가지는 셀영역을 저휘도 셀영역의 초기집합으로 결정하며,
ii) 상기 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작한 이후, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 있어서, 이미지 전체의 평균 휘도값 보다 작은 평균 휘도값을 가지는 셀영역을 실시간 저휘도 셀영역으로 결정하며,
iii) 상기 저휘도 셀영역의 초기집합에 속하지 않는 상기 실시간 저휘도 셀영역이 있는 경우, 상기 저휘도 셀영역이 새롭게 발생된 것으로 판단하는,
이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법.In claim 3,
In order to determine whether the low-brightness cell area has been newly created,
i) Before starting printing of the output according to the g-code information, in the image captured by the camera, a cell area with an average luminance value smaller than the average luminance value of the entire image is an initial set of low-brightness cell areas. It is decided that
ii) After starting printing of the output according to the g-code information, in the image captured by the camera, a cell area with an average luminance value smaller than the average luminance value of the entire image is determined as a real-time low-brightness cell area; ,
iii) If there is a real-time low-brightness cell area that does not belong to the initial set of low-brightness cell areas, determining that the low-brightness cell area is newly generated,
How to secure 3D printer safety using the image analysis process.
상기 제 2 단계에서,
상기 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작한 이후,
상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 있어서, 상기 베드의 영역 전체의 평균 휘도값 보다 작은 평균 휘도값을 가지는 셀영역을 실시간 저휘도 셀영역으로 결정하며,
상기 실시간 저휘도 셀영역이 상기 베드의 영역내에서 발생되지만, 상기 프린팅 바운더리의 외측에 있으면 비정상 프린팅이라고 판단하는,
이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법.In claim 2,
In the second step,
After starting printing of output according to the G-code information,
In the image captured by the camera, a cell area having an average luminance value smaller than the average luminance value of the entire area of the bed is determined as a real-time low-brightness cell area,
If the real-time low-brightness cell area is generated within the area of the bed, but is outside the printing boundary, it is determined to be abnormal printing.
How to secure 3D printer safety using the image analysis process.
사용자에 의해서 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에서 상기 베드의 꼭지점이 지정되는 방법으로 상기 베드의 영역이 설정되는,
이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법.In claim 5,
The area of the bed is set by the user by specifying the vertex of the bed in the image captured by the camera,
How to secure 3D printer safety using the image analysis process.
상기 제 2 단계에서,
상기한 비정상 프린팅이라고 판단되면, 상기 3D 프린터에 의한 프린팅을 중지하고, 사전 등록된 이메일 주소로 경고 메시지를 전송하는,
이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 확보 방법.In claim 1,
In the second step,
If it is determined that the above-described abnormal printing is occurring, printing by the 3D printer is stopped and a warning message is sent to a pre-registered email address.
How to secure 3D printer safety using the image analysis process.
상기 제어부는,
상기 3D 프린터로 프린팅할 출력물의 g-코드 정보를 기초로 출력물의 프린팅 바운더리를 결정하며, 상기 카메라로부터의 실시간 이미지에 대한 분석을 통해 계산되는 저휘도 셀영역과 상기 프린팅 바운더리를 비교하는 것을 이용하여 비정상 프린팅를 탐지하는 것을 특징으로 하는,
이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 시스템.In the 3D printer safety system including a camera installed in a 3D printer and photographing the inner bottom surface including the bed of the 3D printer, and a control unit linked to the camera,
The control unit,
The printing boundary of the output is determined based on the g-code information of the output to be printed with the 3D printer, and the printing boundary is compared with the low-brightness cell area calculated through analysis of real-time images from the camera. Characterized by detecting abnormal printing,
3D printer safety system using image analysis process.
상기 셀영역은 이미지의 전체 영역을 가로 및 세로로 분할하여 생긴 것이되, 정해진 복수의 픽셀들을 포함하는 영역이고,
상기 저휘도 셀영역은 상기 셀영역에 속하는 픽셀들의 평균휘도가 기준값이하인 셀영역인,
이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 시스템.In claim 8,
The cell area is created by dividing the entire area of the image horizontally and vertically, and is an area containing a certain number of pixels,
The low-brightness cell area is a cell area in which the average brightness of pixels belonging to the cell area is less than a reference value,
3D printer safety system using image analysis process.
상기 제어부는,
상기 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작한후 상기 저휘도 셀영역이 새롭게 발생되고, 상기한 저휘도 셀영역이 상기 프린팅 바운더리의 외측에 있으면 비정상 프린팅이라고 판단하는,
이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 시스템.In claim 9,
The control unit,
After starting printing of the output according to the g-code information, a new low-brightness cell area is generated, and if the low-brightness cell area is outside the printing boundary, it is determined that printing is abnormal.
3D printer safety system using image analysis process.
상기 제 2 단계에서,
상기 g-코드 정보에 따른 출력물의 프린팅을 시작한 이후,
상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 있어서, 상기 베드의 영역 전체의 평균 휘도값 보다 작은 평균 휘도값을 가지는 셀영역을 실시간 저휘도 셀영역으로 결정하며,
상기 실시간 저휘도 셀영역이 상기 베드의 영역내에서 발생되지만, 상기 프린팅 바운더리의 외측에 있으면 비정상 프린팅이라고 판단하는,
이미지 분석과정을 이용한 3D 프린터 세이프티 시스템.In claim 9,
In the second step,
After starting printing of output according to the G-code information,
In the image captured by the camera, a cell area having an average luminance value smaller than the average luminance value of the entire area of the bed is determined as a real-time low-brightness cell area,
If the real-time low-brightness cell area is generated within the area of the bed, but is outside the printing boundary, it is determined to be abnormal printing.
3D printer safety system using image analysis process.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220159438A KR20240077645A (en) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 3D Printer Safty System Using Image Analysis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220159438A KR20240077645A (en) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 3D Printer Safty System Using Image Analysis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240077645A true KR20240077645A (en) | 2024-06-03 |
Family
ID=91495934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220159438A KR20240077645A (en) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 3D Printer Safty System Using Image Analysis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240077645A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190000182A (en) | 2017-06-22 | 2019-01-02 | 울산과학기술원 | Appartus for product quality evaluation of 3d printer based on image and method thereof |
-
2022
- 2022-11-24 KR KR1020220159438A patent/KR20240077645A/en unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190000182A (en) | 2017-06-22 | 2019-01-02 | 울산과학기술원 | Appartus for product quality evaluation of 3d printer based on image and method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109919933B (en) | VR device, picture detection method and device thereof, and computer-readable storage medium | |
TWI389559B (en) | Foreground image separation method | |
US9076037B2 (en) | Image processing apparatus and method | |
CN116309409A (en) | Weld defect detection method, system and storage medium | |
CN113286135A (en) | Image correction method and apparatus | |
CN106604005A (en) | Automatic projection TV focusing method and system | |
JP2007285754A (en) | Flaw detection method and flaw detector | |
EP0759599A2 (en) | Specific color field recognition apparatus and method | |
KR20190037889A (en) | Method and system for detecting defect in produnt | |
CN111426693A (en) | Quality defect detection system and detection method thereof | |
JP6605222B2 (en) | Method for automatically setting error identification parameters of an image inspection system by a computer | |
CN108511356B (en) | Battery series welding machine positioning and battery appearance detection method | |
CN116337412A (en) | Screen detection method, device and storage medium | |
JP4496465B2 (en) | Red-eye correction method, program, and apparatus for implementing the method | |
JP2012095002A (en) | Image correction device and image correction method | |
KR20240077645A (en) | 3D Printer Safty System Using Image Analysis | |
JP2012159376A (en) | Surface defect detector and surface defect detection method | |
CN112288677A (en) | Video camera | |
JP2007249802A (en) | Image processor and image processing method | |
CN111757002B (en) | Image processing method, output control method, image acquisition device and display device | |
JP2004219291A (en) | Line defect detection method and device for screen | |
JP2021190515A (en) | Workpiece left-over determination system | |
JP2006133055A (en) | Unevenness defect detection method and device, spatial filter, unevenness defect inspection system, and program for unevenness defect detection method | |
JP2004219176A (en) | Method and apparatus for detecting pixel irregulality failing | |
CN110798680A (en) | Single-frame no-reference self-adaptive video snowflake noise detection method |