WO2024090741A1 - 온도 측정위치 판정장치 및 그 방법 - Google Patents

온도 측정위치 판정장치 및 그 방법 Download PDF

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WO2024090741A1
WO2024090741A1 PCT/KR2023/011327 KR2023011327W WO2024090741A1 WO 2024090741 A1 WO2024090741 A1 WO 2024090741A1 KR 2023011327 W KR2023011327 W KR 2023011327W WO 2024090741 A1 WO2024090741 A1 WO 2024090741A1
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temperature
area
temperature measurement
position determination
picture data
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PCT/KR2023/011327
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이원근
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주식회사 모빅랩
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    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/07—Arrangements for adjusting the solid angle of collected radiation, e.g. adjusting or orienting field of view, tracking position or encoding angular position
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    • G01J5/80—Calibration

Definitions

  • the present invention relates to a temperature measurement position determination device and method, and more specifically, to a temperature measurement position determination device and method for measuring the temperature by determining a location where temperature measurement is required for an adhesion operation, etc.
  • the location where the adhesive is applied must maintain a set temperature in order to improve the adhesion of the adhesive.
  • the problem that the present invention aims to solve is to improve productivity and reduce costs by automatically performing the judgment operation of the temperature measurement position of the object and the temperature measurement operation.
  • Another problem that the present invention aims to solve is to reduce the defect rate of products due to accurate temperature measurement at accurate locations.
  • the temperature measurement position determination device is connected to a video camera that photographs an object and generates picture data, a thermal imaging camera that photographs the object and generates thermal image data, and the video camera and the thermal imaging camera.
  • a position determination unit is connected to the position determination unit and includes a storage unit storing location information of a reference temperature measurement area and information of an actual temperature measurement area, wherein the position determination unit determines the picture data and the thermal image data, respectively. Obtain a first occupied area and a second occupied area, determine the current temperature measurable area in the first occupied area using the location information of the reference temperature measurable area, and determine the current temperature measurable area using the second occupied area.
  • the current temperature measurement of the current temperature measurement area corresponding to the information of the actual temperature measurement area is determined. It can be determined by the measured temperature of the actual temperature measurement area.
  • the temperature measurement position determination device may further include a position detection unit connected to the position determination unit, and the position determination unit determines that the object is at a designated location using a position detection signal applied from the position detection unit. Once located, the video camera and the thermal image camera can be operated to obtain the picture data and the thermal image data.
  • the position determination unit determines a border pixel using the amount of change in pixel values between adjacent pixels in the picture data and the thermal image data, and divides the area surrounded by the border pixel into the first occupied area and the second occupied area. can be judged.
  • the temperature measurement position determination device may further include a viewpoint conversion unit that performs viewpoint conversion on the picture data and the thermal image data using the same transformation matrix.
  • the position determination unit uses the current measured temperature and the normal temperature range of each abnormal temperature measurement area that is outside the normal temperature range among the current temperature measurement area. It is determined whether the calculated absolute error value is less than the set value, and if the absolute error value is less than the set value, the first occupied area and the second occupied area can be corrected.
  • the position determination unit may determine that the temperature measurement equipment is in an abnormal state.
  • the temperature measurement position determination device may further include an information output unit connected to the position determination unit and outputting the measured temperature of the actual temperature measurement area and an abnormal state of the temperature measurement equipment.
  • the object may include a first object and a second object
  • the picture data may include first picture data for the first object and second picture data for the second object
  • the thermal image The data may include first thermal image data for the first object and second thermal image data for the second object
  • the temperature measurement position determination device determines a temperature measurable area in the first occupied area of the second picture data based on information about the current temperature measurable area in the first occupied area of the first picture data. It may further include a temperature measurable area inference unit that infers.
  • the temperature measurable area inference unit generates first picture data having type feature data that has a degree of similarity with the type feature data of the second picture data among a plurality of picture data based on the type feature data of the second picture data and is equal to or higher than a predetermined level. can be selected.
  • a temperature measurement position determination method includes the steps of a position determination unit acquiring a first occupied area and a second occupied area from picture data and thermal image data stored in a storage unit, wherein the position determination unit acquires a first occupied area and a second occupied area in the storage unit. determining a current temperature measurable area in the first occupied area using location information of a reference temperature measurable area stored in determining a temperature determination area among the corresponding second occupied areas, wherein the position determination unit determines the current measured temperature of each temperature determination area using pixel values of each temperature determination area, wherein the position determination unit determines the current measurement temperature of each temperature determination area.
  • the temperature measurement position determination method includes the steps of determining whether the object is located at a designated position by the position determination unit using a position detection signal applied from a position detection unit, and the position determination unit determining whether the object is located at the designated position. If so, the step of operating a video camera and a thermal imaging camera to obtain the picture data and the thermal imaging data may be further included.
  • the position determination unit determines a border pixel using the amount of change in pixel values between adjacent pixels in the picture data and the thermal image data, and defines the area surrounded by the border pixel as the second pixel.
  • the step of determining the first occupied area and the second occupied area may be further included.
  • the method for determining the temperature measurement position is that when the position determination unit determines that at least one of the currently measured temperatures in the temperature determination area is outside the normal temperature range, each abnormal temperature measurable area that is outside the normal temperature range among the current temperature measurable areas is used. Calculating an absolute error value using the current measured temperature and the normal temperature range. The position determination unit determines whether the absolute error value is less than a set value, and the position determination unit determines whether the absolute error value is less than the set value. The method may further include correcting the first occupied area and the second occupied area.
  • the temperature measurement position determination method may further include the step of determining that the temperature measurement equipment is in an abnormal state when the position determination unit determines that the absolute error value is greater than or equal to a set value.
  • the temperature measurement position determination method may further include a viewpoint conversion step of performing viewpoint transformation on the picture data and the thermal image data using the same transformation matrix.
  • the object may include a first object and a second object
  • the picture data may include first picture data for the first object and second picture data for the second object
  • the data may include first thermal image data for the first object and second thermal image data for the second object
  • the temperature measurement position determination method according to the feature may include first occupancy of the first picture data. It may further include a temperature measurable area inference step of inferring a temperature measurable area in the first occupied area of the second picture data based on information about the current temperature measurable area in the area.
  • the temperature measurable area inference step is performed based on the type feature data of the second picture data.
  • the temperature measurement position on the object is automatically determined and the temperature is automatically determined for the determined position, thereby saving a lot of cost and time.
  • the temperature measurement location is determined using images acquired using a video camera, and the temperature is determined for the determined location using images acquired using a thermal imaging camera, the temperature measurement location is determined manually using a thermometer. Compared to the case where temperature measurement is performed for the corresponding location, the accuracy of the temperature measurement location determination operation and temperature determination operation can be greatly improved. As a result, the quality of the product can be improved and the defect rate can be significantly reduced.
  • Figure 1 is a schematic block diagram of a temperature measurement position determination device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart of the operation of the temperature measurement position determination device according to an embodiment of the present invention.
  • each step described may be performed regardless of the listed order, except when it must be performed in the listed order due to a special causal relationship.
  • the temperature measurement position determination device of this example includes a video camera 11, a thermal imaging camera 13, a position detection unit 20, a user input unit 30, a video camera 11, and a thermal imaging camera. (13), the position determination unit 40 connected to the position detection unit 20 and the user input unit 30, the storage unit 5 connected to the position determination unit 40, and the position determination unit 40.
  • a connected information output unit 60 may be provided.
  • the video camera 11 can photograph an object, obtain picture data, which is image data corresponding to the captured image, and output it to the position determination unit 40.
  • the object may be located on a transfer device such as a conveyor and move together with the transfer equipment.
  • the video camera 11 is installed at a designated fixed position, and performs a shooting operation when the object located on the conveyor reaches the set position, so that picture data can be acquired by filming the object located at the set position. It may be an image acquisition unit.
  • Picture data is data of a still image and may include an occupied area, which is data of an area where an image of an object is located, and a background area, which is data of an area where the background is located.
  • the picture data may include a plurality of pixels arranged in a matrix structure, and the captured image acquired by the video camera 11 may be a color image.
  • each pixel may have three colors, for example, red (R), green (G), and blue (B), or four colors, such as red (R), green (G), blue (B), and white (W). It corresponds to one of the colors and can include pixel values and location information corresponding to the captured image.
  • the object may be a product that requires determination of the location where the process is actually performed and measurement of the temperature at the determined location in order to perform the process, such as an adhesion process using an adhesive or the like. Accordingly, the location where the relevant process, such as adhesive application, is performed may be predetermined for these objects.
  • the object may be, for example, the cover of a smart phone or the outsole of a shoe.
  • the thermal imaging camera 13 like the video camera 11, can photograph an object moving with the transfer equipment and then output the acquired image to the position determination unit 40.
  • the thermal imaging camera 13 detects infrared energy radiated, transmitted, or reflected by all materials at a temperature above absolute 0 degrees in an object, converts the detected energy into temperature-related data, and captures the image.
  • Thermal image data which is image data corresponding to the thermal image of the subject, can be output.
  • thermal image data generated by the capturing operation of the thermal imaging camera 13 may also include a plurality of pixels arranged in a matrix structure, and each pixel of the thermal image data having unique position information. The value may be determined according to the temperature of the location of the photographed object. Because of this, the position determination unit 40 can determine the temperature of the corresponding pixel using the pixel value of each pixel.
  • the thermal imaging camera 13 can function as a temperature measuring unit that measures the temperature of an object.
  • Both the video camera 11 and the thermal imaging camera 13 are located on the conveyor and can be installed at each designated location on the upper side of the conveyor to smoothly photograph moving objects.
  • the video camera 11 and the thermal imaging camera 13 can photograph the object with a shooting range larger than the width of the conveyor. Because of this, even when the object is located beyond the width of the conveyor, the entire upper part of the object can be photographed normally.
  • the position detection unit 20 is located on a moving conveyor and can detect the moving position of an object moving with the conveyor and output a position detection signal of the corresponding state to the position determination unit 40.
  • the position determination unit 40 uses the video camera 11 and the thermal imaging camera 13. A driving signal is output so that the video camera 11 and the thermal imaging camera 13 can take pictures.
  • This position detection unit 20 may be an optical sensor including a light emitting element (eg, light emitting diode) and a light receiving element (eg, photo transistor).
  • a light emitting element eg, light emitting diode
  • a light receiving element eg, photo transistor
  • the user input unit 30 generates a signal related to the user's input operation, such as inputting a command or inputting data for controlling the operation of the device for determining the temperature measuring position of an object, and outputs the signal to the image processing module.
  • the operator can use the user input unit 30 to input the reference temperature measurement area and input the actual temperature measurement area to determine the temperature measurement position.
  • the reference temperature measurable area is reference data for determining the current temperature measurable area, which is the temperature measurable area in the photographed object, and may be stored in the storage unit 5 depending on the type of the object.
  • Each location information of the reference temperature measurable area may be location information about an occupied area (e.g., reference occupied area) in image data acquired through a photographing operation of the corresponding object (e.g., reference object).
  • the actual temperature measurement area may be an area where the examiner actually wants to measure temperature among the determined areas where temperature can be measured. Therefore, the position determination unit 40 determines the actual temperature measurement area from the picture data acquired by the video camera 11, and then determines the temperature of the portion corresponding to the actual temperature measurement area determined from the thermal image data. It can be output as the measured temperature of the actual temperature measurement area.
  • the position determination unit 40 can store the reference temperature measurement area and the actual temperature measurement area in the storage unit 5 when the reference temperature measurement area and the actual temperature measurement area are input through the user input unit 30.
  • At least one of the reference temperature measurable area and the actual temperature measurement area is input in the form of a position value including a number or the like using the user input unit 30 in the image of the object output to the information output unit 60. It can be entered through a selection operation for the area.
  • the position determination unit 40 may store the input position value in the storage unit 5 as position information of the corresponding reference temperature measurement area or actual temperature measurement area.
  • the position determination unit 40 determines the location selected by the user input unit 30 in the information output unit 60 and makes a decision.
  • the location information corresponding to the selected location can be used to store it in the storage unit 5 as location information of the corresponding area.
  • Separate unique identification information may be assigned to each reference temperature measurable area, so that the position determination unit 40 determines the position of each reference temperature measurable area in correspondence to the reference area identification information.
  • Information can be stored.
  • the reference temperature measurable area and the current temperature measurable area correspond to each other, so the identification information (e.g., current area identification information) of the current temperature measurable area corresponding to the same location is the corresponding reference temperature measurable area. It may be the same as the reference area identification information.
  • each reference area where the temperature can be measured may be assigned one of 1 to 8 reference area identification information.
  • the user uses the user input unit 30 to input the desired reference area identification information (e.g., 1, 3, 5, 8) among a plurality of reference area identification information as each information of the actual temperature area to measure the current temperature. You can select the desired actual temperature measurement area from among the available areas.
  • identification information e.g., object identification information
  • objects for the reference temperature measurement area and the actual temperature measurement area currently input through the user input unit 30 may also be applied to the position determination unit 40.
  • the position determination unit 40 may store location information of the reference temperature measurement area, the current temperature measurement area, and the actual temperature measurement area corresponding to the input object identification information.
  • the number of the reference temperature measurement area and the actual temperature measurement area may be at least one, and their number and location may vary depending on the type of object.
  • This user input unit 30 may be composed of a key pad, dome switch, touch pad, jog switch, or mouse.
  • the position determination unit 40 is a control module that controls the overall operation of the object temperature measurement position determination device, and may be, for example, a processor.
  • the position determination unit 40 can extract the border of the currently photographed object from the picture data applied from the video camera 11 and determine the occupied area (first occupied area) where the object is located.
  • the current temperature measurable area is determined in the first occupied area using the location information of the reference temperature measurable area stored in the storage unit 5, and each current temperature measurable area determined from the thermal image data is The corresponding current measured temperature can be determined.
  • the position determination unit 40 determines the actual temperature measurement area selected by the user among the current temperature measurement possible areas and sends the current measured temperature for each actual temperature measurement area to the information output unit 60. It can be output as .
  • the position determination unit 40 may determine that the determination operation of the first occupied area is in an incorrect state or that the state of the equipment for measuring the temperature of the object is in an abnormal state.
  • the position determination unit 40 may perform a correction operation for the occupied area and determine the first occupied area again.
  • the storage unit 5 is a storage medium that stores data required for the operation of the temperature measurement position determination device or data generated during the operation, and may be a memory.
  • the storage unit 5 contains the reference occupied area and object identification information of each object, the location information and reference area identification information of the reference temperature measurement area for each object, the location information of the actual temperature measurement area, and each current temperature.
  • the normal temperature range for the measurable area can be saved.
  • the normal temperature range for each temperature measurable area may be determined according to at least one of the type of object and the location of the temperature measurable area.
  • This storage unit 5 may be a flash memory type, hard disk type, multimedia card micro type, or card type memory (for example, SD or XD memory, etc.). , random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read only memory (ROM), electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), programmable read only memory (EPROM), PROM), magnetic memory, magnetic disk, and optical disk.
  • RAM random access memory
  • SRAM static random access memory
  • ROM read only memory
  • EEPROM electrically erasable programmable read only memory
  • EPROM programmable read only memory
  • PROM programmable read only memory
  • the information output unit 60 is intended to generate output related to time and may be provided with a display module capable of outputting an image corresponding to data output according to the operation of the position determination unit 40 on the screen.
  • This display module may include at least one display device selected from a liquid crystal display, an organic light emitting diode display, a flexible display, and a 3D display.
  • the operation of the position determination unit 40 also starts (S10), and the signal input from the user input unit 30 is read to determine the input actual temperature measurement area.
  • Information can be stored in the storage unit 5 (S11).
  • the storage unit 5 may already store location information of a reference temperature measurement area for the object in question for determining the current temperature measurement location.
  • the input and determination operation of the object identification information may also be performed in the step (S11) in which the information input operation of the actual temperature measurement area is performed, or the input and determination of the object identification information may be performed immediately before or immediately after this step (S11).
  • the operation can be performed so that the object on which the current temperature measurement position determination operation is performed can be distinguished.
  • the position determination unit 40 can read the position detection signal applied from the position detection unit 20 (S12) and determine whether the object for determining the temperature measurement position is located at the designated position (S13). ).
  • the position determination unit 40 outputs a drive signal to the video camera 11 and the thermal imaging camera 13 (S14), and the video camera 11 ) and the thermal imaging camera 13 can be operated.
  • the video camera 11 and the thermal image camera 13 perform a shooting operation for the object located at the designated location to generate picture data and thermal image data, respectively. It can then be output to the position determination unit 40.
  • the position determination unit 40 determines the picture data and thermal image data for the photographed object, respectively. It can be stored in the storage unit 5 (S15).
  • the position determination unit 40 determines the edge portion of the photographed object from the input picture data and thermal image data, obtains each occupied area where data related to the object is located, and stores it in the storage unit 5 ( S16). At this time, the occupied area obtained from picture data is called a first occupied area, and the occupied area obtained from thermal image data is called a second occupied area.
  • the position determination unit 40 can determine the background area and occupied area using the pixel value for each pixel of the picture data and thermal image data. For example, an occupied area where an object exists may be imaged darker than a background area where an object is not present. For example, as the image becomes darker, the pixel value of the corresponding pixel may decrease.
  • the position determination unit 40 determines the amount of change in pixel values along the pixel rows and pixel columns of the picture data. Using this, the pixels corresponding to the border portion of the object (i.e., border pixels) can be determined. Then, the position determination unit 40 may determine that the portion of the picture data surrounded by the border pixels is an occupied area where image data for the corresponding object exists.
  • a binarization operation may be performed on the picture data, in which case each pixel of the picture data is '0' or '1'. It can have the value of '.
  • the video camera 11 and the thermal imaging camera 13 may use the position detection unit 20 to perform a photographing operation when the object reaches the set position.
  • the position determination unit 40 obtains an image of the set position in real time through the video camera 11 and then performs a comparison operation with the image data for the corresponding object stored in the storage unit 5. Through this, a still image when the entire image of the object is created can be obtained and stored as picture data for the object.
  • the type of the photographed object can be determined using object identification information input through the user input unit 30, but unlike this, the position determination unit 40 uses the reference occupied area stored in the storage unit 5 and Through a comparison operation of the occupied area, identification information for the currently photographed object can be determined and the type of the object can be recognized.
  • the position determination unit 40 can measure each reference temperature for the corresponding object (i.e., the same type of object) stored in the storage unit 5.
  • the current temperature measurement area in the first occupied area can be determined using the area location information (S17).
  • the position determination unit 40 may determine a position that substantially corresponds to the location information of each reference temperature measurable area in the first occupied area as each current temperature measurable area.
  • the position determination unit 40 determines the area corresponding to each current temperature measurable area determined in the second occupied area obtained using the thermal image data stored in the storage unit 5 as the temperature determination area. (S18), the current temperature for each determined current temperature measurable area is determined using the pixel value for each temperature determination area, and then the current temperature corresponding to each current temperature measurable area is stored in the storage unit 5. It can be saved as the measured temperature (S19).
  • each current temperature measurement area and each temperature determination area may include at least one pixel. Therefore, the position determination unit 40 calculates the average pixel value of the pixels belonging to each temperature determination area from the thermal image data, determines the temperature corresponding to the calculated average pixel value as the temperature of the temperature determination area, and determines this temperature. The current measurement temperature of the current temperature measurable area corresponding to the determination area can be determined.
  • the position determination unit 40 can determine whether the currently measured temperatures of all determined current temperature measurable areas are within the normal temperature range. There is (S110).
  • the normal temperature range which is the allowable temperature range, is already stored in the storage unit 5 for each currently temperature measurable area, and this normal temperature range may be different depending on the location of the current temperature measurable area.
  • the position determination unit 40 may determine that the extraction operation for the first occupied area from the picture data has been performed normally. there is.
  • the position determination unit 40 uses the information of the actual temperature measurement area stored in the storage unit 5 to select a current temperature measurement area corresponding to each actual temperature measurement area selected by the user from the current temperature measurement area. can be selected (S111).
  • the position determination unit 40 outputs the current measurement temperature corresponding to the selected current temperature measurement area as the measurement temperature of each actual temperature measurement area to the information output unit 60 and stores it in the storage unit 5. There is (S112).
  • the examiner can check the measured temperature for the actual temperature measurement area selected by the examiner using the information output to the information output unit 60.
  • the temperature of the actual temperature measurement area can be automatically measured and output by the position determination unit 40 without manually measuring the temperature one by one.
  • the temperature of the actual temperature measurement area of the object is determined using the thermal imaging camera 13, so the determined temperature The accuracy can also be improved.
  • step S110 if at least one of the currently measured temperatures of the determined current temperature measurable area is outside the normal temperature range, the position determination unit 40 performs a determination operation of the first occupied area and the second occupied area. It can be determined that there is a problem with the equipment for temperature measurement.
  • the position determination unit 40 uses the current measurement temperature and normal temperature range of each current temperature measurement area (e.g., abnormal temperature measurement area) outside the normal temperature range among the current temperature measurement area to determine each abnormal temperature.
  • the absolute value of the minimum error value e.g., absolute error value
  • S113 the absolute value of the minimum error value for the current measurement temperature and normal temperature range
  • the position determination unit 40 determines that the determination operation for the first and second occupied areas of the object is abnormal. Based on the state, the currently determined first and second occupied areas may be determined to be abnormal areas rather than normal areas.
  • the position determination unit 40 uses the position of the abnormal temperature measurable area and each calculated absolute error value to adjust the currently determined positions of the first and second occupied areas by the corresponding direction and corresponding movement amount to fit the current object. It can be newly stored as the first and second occupied areas.
  • the position adjustment and movement amount may already be determined and stored in the storage unit 5 according to the type of object and the size of the absolute error value of the area where abnormal temperature can be measured.
  • These abnormality determination operations and position adjustment operations of the first and second occupied areas may be performed using artificial intelligence technology.
  • the K-mean algorithm can be applied to anomaly detection, and the anomaly can be diagnosed by analyzing the cumulative pattern of anomaly detection.
  • the position determination unit 40 can analyze the occurrence frequency and pattern of abnormal signals over time in various ways.
  • the position determination unit 40 may provide failure prediction information using predetermined conditions, etc.
  • the position determination unit 40 is also capable of analyzing the occurrence frequency and pattern of abnormal signals over time based on a Hidden Markov Model (HMM).
  • HMM Hidden Markov Model
  • the location determination unit 40 uses Recurrent Neural Network, which is specialized in time series data analysis among deep learning learning models, as a learning model, or utilizes information from long-term or short-term data in various cases. It is also possible to apply Long-Short Term Memory (LSTM) to learn data patterns.
  • LSTM Long-Short Term Memory
  • the present invention is not necessarily limited thereto.
  • normal information can also be learned to reconfirm the abnormality determination result.
  • step S113 if the absolute error value for at least one of all abnormal temperature measurable areas is greater than or equal to the set value, the position determination unit 40 determines the temperature of the object other than the determination operation of the first and second occupied areas. It is determined that an abnormality has occurred in the equipment for temperature measurement, and the abnormal condition of the equipment for temperature measurement can be output to the information output unit 60 using the information stored in the storage unit 5 (S115).
  • the inspector can check the status of the equipment for temperature measurement according to the information output from the information output unit 60.
  • the temperature measurement position determination device may further include a viewpoint conversion unit connected to the position determination unit 40.
  • the viewpoint conversion unit operating under the control of the position determination unit 40 may perform viewpoint conversion on picture data and thermal image data using the same transformation matrix. That is, when the viewpoints of the picture data (e.g., two-dimensional) from the video camera 11 and the thermal image data captured by the thermal image camera 13 (e.g., three-dimensional) are different from each other, the position determination unit 40 The viewpoint conversion unit can be operated by outputting a control signal of the corresponding state to the viewpoint conversion unit.
  • the viewpoints of the picture data and the thermal image data are aligned to the same level and the degree of matching is consistent, so the picture data and thermal image data having the same viewpoint (e.g., 2D or 3D) can be processed accurately.
  • the temperature measurement position determination device may further include a temperature measurement possible area inference unit connected to the position determination unit 40.
  • the temperature measurable area inference unit may be operated under the control of the position determination unit 40.
  • the temperature measuring position determination device can process different types of objects. Therefore, when it is desired to process a different type of object (e.g., second object) from the object currently being processed (e.g., first object), the position determination unit 40 operates the temperature measurable area inference unit to determine the second object. It is possible to determine the temperature measurable area more easily and accurately.
  • a different type of object e.g., second object
  • the position determination unit 40 operates the temperature measurable area inference unit to determine the second object. It is possible to determine the temperature measurable area more easily and accurately.
  • the picture data acquired by the video camera 11 also includes first picture data for the first object and second pictures for the second object. Can contain data.
  • thermal image data acquired by the thermal imaging camera 13 may also include first thermal image data for the first object and second thermal image data for the second object.
  • the temperature measurable area inference unit may infer the temperature measurable area in the first occupied area of the second picture data based on information about the current temperature measurable area in the first occupied area of the first picture data.
  • type feature data related to the type or feature of the second picture data for the second object may already be stored in the storage unit 50. Therefore, the temperature measurable area inference unit can determine the physical characteristics of the second object, which is a new object, using the type characteristic data.
  • the temperature measurable area inference unit can determine the degree of similarity with the type feature data of the second picture data among the plurality of picture data based on the type feature data of the second picture data stored in the storage unit 50.
  • picture data having type characteristic data whose determined degree of similarity is equal to or higher than a predetermined level may be selected as the first picture data.
  • the temperature measurable area inference unit determines the temperature measurement area from Company B, which has the most similar physical characteristics to the sneakers from Company A among various types of shoes such as sneakers, shoes, hiking boots, and sneakers from various companies. It is possible to infer the temperature measurable area using the type characteristic data for the sneakers (e.g., the first object).
  • the type characteristic data related to the product type, company name, shape, material, etc. of the new object is compared with the type specific data for the previous object to select the most similar type characteristic data.
  • the temperature measurable area for the new object is inferred using the extracted temperature measurable area for the previous object, so the accuracy of the inferred temperature measurable area can be improved, and also the signal The processing time can also be greatly shortened.
  • the storage unit is connected to the position determination unit and can store reference measurement position information of the reference object.
  • the position determination unit obtains information on the size ratio of the object compared to the reference object.
  • the size ratio can be generated using horizontal and vertical length information of the object compared to the reference object.
  • An algorithm that determines different temperature measurement positions according to size ratio information may be applied.
  • the temperature measurement position for the object is determined by applying the first conversion algorithm to the reference measurement position.
  • the first conversion algorithm is based only on size ratio information. Therefore, it is a method of enlarging or reducing based on size ratio information without any other correction.
  • a second conversion algorithm is applied to the reference measurement position to determine the temperature measurement position for the object.
  • the second conversion algorithm is based not only on the size ratio information but also on the first diffusion/concentration degree correction value.
  • the first diffusion/concentration degree correction value is a correction value that enlarges or reduces the temperature based on the size ratio information compared to the reference, and additionally corrects whether the temperature measurement position for the object moves further away or closer based on the center of the object.
  • the temperature measurement position for the object is determined by applying a third conversion algorithm to the reference measurement position.
  • the third transformation algorithm is based on the size ratio information as well as the second diffusion/concentration degree correction value.
  • the second diffusion/concentration degree correction value is a correction value that enlarges or reduces the temperature based on the size ratio information compared to the reference, and additionally corrects whether the temperature measurement position for the object is further away or closer to the center of the object.
  • the first and second diffusion/concentration degree correction values are correction values that move the temperature measurement position farther or closer to the center point.
  • the first and second diffusion/concentration degree correction values may be determined to have opposite tendencies. Specifically, if the first diffusion/concentration correction value is a correction value that moves the temperature measurement location farther away from the center point, the second diffusion/concentration correction value may be a correction value that moves the temperature measurement location closer to the center point. there is. Conversely, if the first diffusion/concentration correction value is a correction value that moves the temperature measurement location closer to the center point, the second diffusion/concentration correction value may be a correction value that moves the temperature measurement location farther away from the center point. there is.
  • This reference range and the first and second diffusion/concentration degree correction values are applied differently depending on the type of object.
  • This reference range and the first and second diffusion/concentration degree correction values may be directly input by the user, or may be inferred by the judgment device based on the shape of the object or reference object and artificial intelligence learning data.
  • each technical feature is mainly explained, but unless the technical features are incompatible with each other, they can be applied in combination with each other.

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Abstract

본 발명의 온도 측정위치 판정장치는 픽처 데이터를 생성하는 영상 카메라, 열화상 데이터를 생성하는 열화상 카메라, 위치 판정부 및 기준 온도측정 가능 영역의 위치 정보와 실제 온도측정 영역의 정보가 저장되어 있는 저장부를 포함하고, 위치 판정부는 픽처 데이터와 열화상 데이터에서 제1 점유 영역과 제2 점유 영역을 획득하고, 기준 온도측정 가능 영역의 위치 정보를 이용하여 제1 점유 영역에서 현재 온도 측정 가능영역을 판정하고, 제2 점유 영역을 이용하여 판정된 각 현재 온도측정 가능영역에 대응하는 제2 점유 영역 중 온도 판정 영역의 현재 측정 온도가 모두 정상 온도 범위에 속하면, 실제 온도 측정영역의 정보에 해당하는 현재 온도 측정 가능영역의 현재 측정 온도를 상기 실제 온도 측정영역의 측정 온도로 판정한다.

Description

온도 측정위치 판정장치 및 그 방법
본 발명은 온도 측정위치 판정장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접착 동작 등을 위해 온도 측정이 필요한 위치를 판정하여 온도를 측정하는 온도 측정위치 판정장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근의 신발을 만드는 공정은 자동화 기술의 발전으로 인해 자동화 공정으로 이루어지지 부분도 있지만, 다른 분야에 비해 아직도 수작업으로 진행하는 공정이 많이 존재하여 인건비 상승의 영향에 매우 민감한 산업 분야 중 하나이다.
예를 들어, 접착제 등의 이용한 접착 공정이 필요한 대상물의 경우, 접착제의 접착력 향상 등을 위해, 접착제가 도포되는 위치는 설정 온도를 유지해야 한다.
따라서, 접착 공정이 이루어지기 전에 해당 위치의 온도가 설정 온도를 유지하고 있는 지의 여부를 검사해야 한다.
하지만, 현재에는 해당 위치에 대한 온도 검사는 검사자에 의해 일일이 수동으로 행해지고 있고, 많은 시간과 비용이 소요되고 있다.
또한, 검사장의 환경이나 검사 장비 등에 따라 대상물의 해당 위치에 대한 온도 측정의 오차가 발생하는 문제가 발생한다.
선행기술문헌
특허문헌
대한민국 등록특허 제10-1837026호(발명의 명칭: 열화상 영상 기반 객체 추적 장치 및 방법)
일본 등록특허 제10-5222191호(발명의 명칭: 신발 또는 깔창의 피팅 내비게이션)
본 발명이 해결하려는 과제는 대상물의 온도 측정위치의 판정 동작 및 온도 측정 동작이 자동으로 이루어져 생산성을 향상시키고 비용을 절감하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 정확한 위치에서의 정확한 온도 측정으로 인한 제품의 불량율을 줄이기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 온도 측정위치 판정장치는 대상물을 촬영하여 픽처 데이터를 생성하는 영상 카메라, 상기 대상물을 촬영하여 열화상 데이터를 생성하는 열화상 카메라 및 상기 영상 카메라 및 열화상 카메라에 연결되어 있는 위치 판정부상기 위치 판정부에 연결되어 있고, 기준 온도측정 가능 영역의 위치 정보와 실제 온도측정 영역의 정보가 저장되어 있는 저장부를 포함하고, 상기 위치 판정부는 상기 픽처 데이터와 열화상 데이터에서 각각 제1 점유 영역과 제2 점유 영역을 획득하고, 상기 기준 온도측정 가능 영역의 위치 정보를 이용하여 상기 제1 점유 영역에서 현재 온도 측정 가능영역을 판정하고, 상기 제2 점유 영역을 이용하여 판정된 각 현재 온도측정 가능영역에 대응하는 상기 제2 점유 영역 중 온도 판정 영역의 현재 측정 온도가 모두 정상 온도 범위에 속하면, 실제 온도 측정영역의 정보에 해당하는 현재 온도 측정 가능영역의 현재 측정 온도를 상기 실제 온도 측정영역의 측정 온도로 판정할 수 있다.
상기 특징에 따른 온도 측정위치 판정장치는 상기 위치 판정부에 연결되어 있는 위치 감지부를 더 포함할 수 있고, 상기 위치 판정부는 상기 위치 감지부로부터 인가되는 위치 감지 신호를 이용하여 상기 대상물이 지정된 위치에 위치하면 상기 영상 카메라와 열화상 카메라를 동작시켜 상기 픽처 데이터와 상기 열화상 데이터를 획득하도록 할 수 있다.
상기 위치 판정부는 상기 픽처 데이터와 열화상 데이터에서 각각 인접한 화소들간의 화소값의 변화량을 이용하여 테두리 화소를 판정하고, 상기 테두리 화소로 에워싸여진 영역을 상기 제1 점유 영역과 상기 제2 점유 영역으로 판정할 수 있다.
상기 특징에 따른 온도 측정위치 판정장치는 상기 픽처 데이터 및 상기 열화상 데이터를 대상으로 동일한 변환 행렬을 이용하여 시점 변환을 수행하는 시점 변환부를 더 포함할 수 있다.
상기 위치 판정부는 상기 온도 판정 영역의 현재 측정 온도 중 적어도 하나가 정상 온도 범위를 벗어나면, 현재 온도측정 가능영역 중에서 정상 온도 범위를 벗어난 각 비정상 온도측정 가능영역의 현재 측정 온도와 정상 온도 범위를 이용하여 산출된 오차 절대값이 설정값보다 작은 지 판정하고, 상기 오차 절대값이 설정값보다 작으면 상기 제1 점유 영역과 상기 제2 점유 영역을 보정할 수 있다.
상기 위치 판정부는 상기 오차 절대값이 설정값 이상이면, 온도 측정 설비의 이상 상태로 판정할 수 있다.
상기 특징에 따른 온도 측정위치 판정장치는 상기 위치 판정부에 연결되어 있고, 상기 실제 온도 측정영역의 측정 온도와 상기 온도 측정 설비의 이상 상태를 출력하는 정보 출력부를 더 포함할 수 있다.
상기 대상물은 제1 대상물 및 제2 대상물을 포함할 수 있고, 상기 픽처 데이터는 상기 제1 대상물에 대한 제1 픽처 데이터 및 상기 제2 대상물에 대한 제2 픽처 데이터를 포함할 수 있고, 상기 열화상 데이터는 상기 제1 대상물에 대한 제1 열화상 데이터 및 상기 제2 대상물에 대한 제2 열화상 데이터를 포함할 수 있으며,
상기 특징에 따른 온도 측정위치 판정장치는 상기 제1 픽처 데이터의 제1 점유 영역에서 상기 현재 온도 측정 가능영역에 대한 정보에 기반하여 상기 제2 픽처 데이터의 제1 점유 영역에서의 온도 측정 가능영역을 추론하는 온도 측정 가능영역 추론부를 더 포함할 수 있다.
상기 온도 측정 가능영역 추론부는 상기 제2 픽처 데이터의 종류 특징 데이터에 기반하여 복수의 픽처 데이터 중 상기 제2 픽처 데이터의 종류 특징 데이터와 유사성 정도가 미리 정해진 수준 이상인 종류 특징 데이터를 가지는 제1 픽처 데이터를 선정할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 온도 측정위치 판정방법은 위치 판정부가 저장부에 저장되어 있는 픽처 데이터와 열화상 데이터에서 제1 점유 영역과 제2 점유 영역을 획득하는 단계, 상기 위치 판정부가 상기 저장부에 저장되어 있는 기준 온도측정 가능 영역의 위치 정보를 이용하여 상기 제1 점유 영역에서 현재 온도 측정 가능영역을 판정하는 단계, 상기 위치 판정부가 상기 제2 점유 영역에서 판정된 각 현재 온도측정 가능영역에 대응하는 상기 제2 점유 영역 중 온도 판정 영역을 판정하는 단계, 상기 위치 판정부가 각 온도 판정 영역의 화소값을 이용하여 각 온도 판정 영역의 현재 측정 온도를 판정하는 단계, 상기 위치 판정부는 상기 현재 측정 온도가 모두 정상 온도 범위에 속하는지 판단하는 단계 및 상기 위치 판정부는 상기 현재 측정 온도가 모두 정상 온도 범위에 속하면, 실제 온도 측정영역의 정보에 해당하는 현재 온도측정 가능영역의 현재 측정 온도를 상기 실제 온도 측정영역의 측정 온도로 판정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 온도 측정위치 판정방법은 상기 위치 판정부가 위치 감지부로부터 인가되는 위치 감지 신호를 이용하여 상기 대상물이 지정된 위치에 위치하는 지 판단하는 단계 및 상기 위치 판정부는 상기 대상물이 지정된 위치에 위치하면 영상 카메라와 열화상 카메라를 동작시켜 상기 픽처 데이터와 상기 열화상 데이터를 획득하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 온도 측정위치 판정방법은 상기 위치 판정부가 상기 픽처 데이터와 열화상 데이터에서 각각 인접한 화소들간의 화소값의 변화량을 이용하여 테두리 화소를 판정하고, 상기 테두리 화소로 에워싸여진 영역을 상기 제1 점유 영역과 상기 제2 점유 영역으로 판정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 온도 측정위치 판정방법은 상기 위치 판정부가 상기 온도 판정 영역의 현재 측정 온도 중 적어도 하나가 정상 온도 범위를 벗어나면, 현재 온도측정 가능영역 중에서 정상 온도 범위를 벗어난 각 비정상 온도측정 가능영역의 현재 측정 온도와 정상 온도 범위를 이용하여 오차 절대값을 산출하는 단계 상기 위치 판정부는 상기 오차 절대값을 설정값보다 작은 지 판정하는 단계 및 상기 위치 판정부는 상기 오차 절대값이 설정값보다 작으면 상기 제1 점유 영역과 상기 제2 점유 영역을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 온도 측정위치 판정방법은 상기 위치 판정부가 상기 오차 절대값이 설정값 이상이면, 온도 측정 설비의 이상 상태로 판정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 온도 측정위치 판정방법은 상기 픽처 데이터 및 상기 열화상 데이터를 대상으로 동일한 변환 행렬을 이용하여 시점 변환을 수행하는 시점 변환 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 대상물은 제1 대상물 및 제2 대상물을 포함할 수 있고, 상기 픽처 데이터는 상기 제1 대상물에 대한 제1 픽처 데이터 및 상기 제2 대상물에 대한 제2 픽처 데이터를 포함할 수 있으며, 상기 열화상 데이터는 상기 제1 대상물에 대한 제1 열화상 데이터 및 상기 제2 대상물에 대한 제2 열화상 데이터를 포함할 수 있고, 상기 특징에 따른 온도 측정위치 판정방법은 상기 제1 픽처 데이터의 제1 점유 영역에서 상기 현재 온도 측정 가능영역에 대한 정보에 기반하여 상기 제2 픽처 데이터의 제1 점유 영역에서의 온도 측정 가능영역을 추론하는 온도 측정 가능영역 추론 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 온도 측정 가능영역 추론 단계는 상기 제2 픽처 데이터의 종류 특징 데이터에 기반하여 복수의 픽처 데이터 중 상기 제2 픽처 데이터의 종류 특징 데이터와 유사성 정도가 미리 정해진 수준 이상인 종류 특징 데이터를 가지는 제1 픽처 데이터를 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 대상물에서 온도의 측정 위치를 자동으로 판정하여 판정된 위치에 대한 온도 판정이 자동으로 이루어지므로, 많은 비용과 시간이 절감될 수 있다.
또한, 영상 카메라를 이용하여 획득된 영상을 이용하여 온도 측정 위치가 판정되고, 열화상 카메라를 이용하여 획득된 영상을 이용하여 판정된 위치에 대한 온도 판정이 이루어지므로, 일일이 온도계를 이용하여 수동으로 해당 위치에 대한 온도 측정이 행해지는 경우에 비해, 온도 측정위치의 판정 동작과 온도 판정 동작의 정확도가 크게 향상될 수 있다. 이로 인해, 해당 제품의 품질이 향상되고 불량율이 크게 감소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정위치 판정 장치의 개략적인 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정위치 판정 장치의 동작 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, 설명되는 각 단계들은 특별한 인과관계에 의해 나열된 순서에 따라 수행되어야 하는 경우를 제외하고, 나열된 순서와 상관없이 수행될 수 있다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정위치 판정 장치 및 그 방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 1을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 위치 판정 장치에 대하여 설명한다.
도 1에 도시한 것처럼, 본 예의 온도 측정 위치 판정 장치는 영상 카메라(11), 열화상 카메라(13), 위치 감지부(20), 사용자 입력부(30), 영상 카메라(11), 열화상 카메라(13), 위치 감지부(20) 및 사용자 입력부(30)에 연결되어 있는 위치 판정부(40), 위치 판정부(40)에 연결되어 있는 저장부(5) 및 위치 판정부(40)에 연결되어 있는 정보 출력부(60)를 구비할 수 있다.
영상 카메라(11)는 대상물을 촬영하여 촬영 영상에 대응하는 영상 데이터인 픽처 데이터(picture data)를 획득하여 위치 판정부(40)로 출력할 수 있다. 이때, 대상물은 컨베이어(conveyor) 등의 이송 장치에 위치하여 이송 장비와 함께 이동할 수 있다.
영상 카메라(11)는 지정된 고정 위치에 설치되어 있고, 컨베이어 위에 위치한 대상물이 설정 위치에 도달하면 촬영 동작을 실시하여, 설정 위치에 위치하고 있는 대상물을 촬영해 픽처 데이터(picture data)를 획득할 수 있는 영상 획득부일 수 있다.
픽처 데이터는 정지 영상의 데이터로서, 대상물의 영상이 위치하는 영역의 데이터인 점유 영역과 배경의 위치하는 영역의 데이터인 배경 영역을 구비할 수 있다.
본 예에서, 픽처 데이터는 행렬 구조로 배열된 복수 개의 화소를 구비할 수 있고, 영상 카메라(11)에 의해 획득된 촬영 영상을 컬러 영상일 수 있다.
따라서, 각 화소는, 일 예로, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)과 같은 3색 또는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W)과 같은 4색의 색상 중 하나에 대응되며, 촬영 영상에 해당하는 화소값과 위치 정보를 구비할 수 있다.
본 예에서, 대상물은 접착제 등을 이용한 접착 공정 등과 같이 해당 공정을 수행하기 위해 공정이 실질적으로 행해지는 위치의 판정 및 판정된 위치의 온도 측정이 필요한 제품일 수 있다. 따라서, 이러한 대상물에는 접착제 도포 등과 같이 해당 공정이 이루어지는 위치가 미리 정해져 있을 수 있다.
본 예에서, 대상물은, 일 예로서, 스마트폰(smart phone)의 덮개나 신발의 아웃솔(outsole) 등일 수 있다.
열화상 카메라(13)는, 영상 카메라(11)와 동일하게, 이송 장비와 함께 이동하는 대상물을 촬영한 후 획득된 영상을 위치 판정부(40)로 출력할 수 있다.
이러한 열화상 카메라(13)는, 일 예로, 피사체인 대상물에서 절대 0도 이상의 온도에서 모든 물질에 의해 방사, 전송 또는 반사되는 적외선 에너지를 감지하고, 감지된 에너지를 온도에 관련된 데이터로 변환하여 촬영된 피사체의 열 영상에 대응하는 영상 데이터인 열화상 데이터를 출력할 수 있다.
따라서, 열화상 카메라(13)의 촬영 동작에 의해 생성된 열화상 데이터 역시 복수 개의 화소가 행렬 구조로 배열된 복수 개의 화소를 구비할 수 있고, 고유의 위치 정보를 갖는 열화상 데이터의 각 화소의 값은 촬영된 대상물의 해당 위치의 온도에 따라 그 값이 정해질 수 있다. 이로 인해, 위치 판정부(40)는 각 화소의 화소값을 이용하여 해당 화소의 온도를 판정할 수 있다.
따라서, 본 열화상 카메라(13)는 대상물의 온도를 측정하는 온도 측정부로서 기능할 수 있다.
이러한 영상 카메라(11)와 열화상 카메라(13)는 모두 컨베이어에 위치하여 이동하는 대상물을 원활히 촬영하기 위해 컨베이어 상측의 각 지정된 위치에 설치될 수 있다.
또한, 컨베이어의 각 지정된 위치에 대상물이 정상적으로 위치하지 않을 경우를 대비하여, 영상 카메라(11)와 열화상 카메라(13)는 컨베이어의 폭 보다 큰 영역의 촬영 범위로 해당 대상물을 촬영할 수 있다. 이로 인해, 대상물이 컨베이어의 폭을 벗어나 위치하는 경우에도 정상적으로 대상물의 상부 전체의 촬영 동작이 이루어질 수 있다.
위치 감지부(20)는 이동하는 컨베이어에 위치하여 컨베이어와 함께 이동하는 대상물의 이동 위치를 감지하여 해당 상태의 위치 감지 신호를 위치 판정부(40)로 출력할 수 있다.
따라서, 위치 판정부(40)는 위치 감지부(20)에 의해 감지된 대상물의 이동 위치가 촬영 위치인 지정된 위치에 도달한 상태로 판단되면, 영상 카메라(11)와 열화상 카메라(13)로 구동 신호를 출력하여 영상 카메라(11)와 열화상 카메라(13)의 촬영 동작이 이루어질 수 있도록 한다.
이러한 위치 감지부(20)는 발광 소자(예, 발광 다이오드)와 수광 소자(예, 포토 트랜지스터)를 구비하는 광센서일 수 있다.
사용자 입력부(30)는 사용자가 대상물의 온도 측정위치 판정 장치의 동작 제어를 위한 명령 입력이나 데이터 입력 등과 같은 입력 동작에 관련된 신호를 발생시켜 영상 처리 모듈로 출력한다.
본 예에서, 작업자는 사용자 입력부(30)를 이용하여 온도 측정위치를 판정하기 위한 기준 온도측정 가능 영역의 입력 동작과 실제 온도측정 영역의 입력 동작을 수행할 수 있다.
본 예에서, 기준 온도측정 가능 영역은 촬영된 해당 대상물에서 온도 측정 가능 영역인 현재 온도측정 가능 영역을 판정하기 위한 기준 데이터로서, 대상물의 종류에 따라 저장부(5)에 저장되어 있을 수 있다. 기준 온도측정 가능 영역의 각 위치 정보는 해당 대상물(예, 기준 대상물)의 촬영 동작으로 획득된 영상 데이터에서의 점유 영역(예, 기준 점유 영역)에 대한 위치 정보일 수 있다.
실제 온도측정 영역은 판정된 현재 온도측정 가능 영역 중에서 검사자가 실제로 온도 측정을 원하는 영역일 수 있다. 따라서, 위치 판정부(40)는 영상 카메라(11)에 의해 획득된 픽처 데이터에서 실제 온도측정 영역을 판정한 후, 열화상 데이터에서 판정된 실제 온도측정 영역에 대응하는 부분의 온도를 판정해 각 실제 온도측정 영역의 측정 온도로서 출력할 수 있다.
이와 같이, 위치 판정부(40)는 사용자 입력부(30)로 기준 온도측정 가능 영역과 실제 온도측정 영역이 입력되면 저장부(5)에 저장할 수 있다.
본 예에서 기준 온도측정 가능 영역과 실제 온도측정 영역 중 적어도 하나는 숫자 등을 포함하는 위치값의 형태로 입력되거나 정보 출력부(60)에 출력된 대상물의 이미지에서 사용자 입력부(30)를 이용한 해당 영역에 대한 선택 동작을 통해 입력될 수 있다.
위치값의 형태로 입력되는 경우, 위치 판정부(40)는 입력되는 위치값을 해당하는 기준 온도측정 가능 영역이나 실제 온도측정 영역의 위치 정보로서 저장부(5)에 저장할 수 있다.
반면, 사용자 입력부(30)를 이용한 선택 동작에 의해 해당 영역의 입력 동작이 이루어지는 경우, 위치 판정부(40)는 정보 출력부(60)에서 사용자 입력부(30)에 의해 선택된 위치를 판정하고, 판정된 위치에 해당하는 위치 정보를 이용하여 해당 영역의 위치 정보로서 저장부(5)에 저장할 수 있다.
각 기준 온도측정 가능 영역마다 별도의 고유 식별 정보(예, 기준영역 식별정보)가 부여될 수 있어, 위치 판정부(40)는 해당 기준영역 식별정보에 대응되게 각 기준 온도측정 가능 영역에 대한 위치 정보를 저장할 수 있다. 동일한 대상물에서, 기준 온도측정 가능 영역과 현재 온도측정 가능 영역은 서로 대응되므로, 동일한 위치에 대응되는 현재 온도측정 가능 영역의 식별정보(예, 현재영역 식별정보)는 대응하는 기준 온도측정 가능 영역의 기준영역 식별정보와 동일할 수 있다.
예를 들어, 기준 온도측정 가능 영역이 총 8개인 경우, 각 기준 온도측정 가능 영역은 1 내지 8 중 하나의 기준영역 식별정보가 부여될 수 있다. 이런 경우, 사용자는 사용자 입력부(30)를 이용하여, 복수 개의 기준영역 식별정보 중에서 원하는 기준영역 식별정보(예, 1, 3, 5, 8)를 실제 온도 영역의 각 정보로서 입력하여 현재 온도측정 가능 영역 중에서 원하는 실제 온도측정 영역을 선택할 수 있다.
또한, 사용자 입력부(30)를 통해 현재 입력되는 기준 온도측정 가능 영역과 실제 온도측정 영역을 위한 대상물에 대한 식별 정보(예, 대상물 식별정보) 역시 위치 판정부(40)로 인가될 수 있다.
따라서, 위치 판정부(40)는 입력된 대상물 식별정보에 대응되게 기준 온도측정 가능 영역, 현재 온도측정 가능영역 및 실제 온도측정 영역의 위치 정보를 저장할 수 있다.
기준 온도측정 가능 영역과 실제 온도측정 영역의 개수는 적어도 하나일 수 있으며, 또한 대상물의 종류에 따라 이들 개수와 위치는 달라질 수 있다.
이러한 사용자 입력부(30)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(touch pad), 조그(jog) 스위치 또는 마우스(mouse) 등으로 구성될 수 있다.
위치 판정부(40)는 대상물의 온도 측정위치 판정장치의 전반적인 동작을 제어하는 제어 모듈로서, 일 예로 프로세서(processor)일 수 있다.
따라서, 위치 판정부(40)는 영상 카메라(11)로부터 인가되는 픽처 데이터에서 현재 촬영된 대상물의 테두리를 추출하여 대상물이 위치하고 있는 점유 영역(제1 점유 영역)을 판정할 수 있다.
그런 다음, 저장부(5)에 저장되어 있는 기준 온도측정 가능영역의 위치 정보를 이용하여 제1 점유 영역에서 현재 온도측정 가능 영역을 판정하고, 열화상 데이터에서 판정된 각 현재 온도측정 가능 영역에 대응하는 현재의 측정 온도를 판정할 수 있다.
현재의 측정 온도 전체가 모두 정상인 경우, 위치 판정부(40)는 현재 온도측정 가능영역 중에서 사용자가 선택한 실제 온도측정 영역을 판정하여 각 실제 온도측정 영역에 대한 현재 측정 온도를 정보 출력부(60)로 출력할 수 있다.
하지만 현재 측정 온도 중 적어도 하나가 비정상인 경우, 위치 판정부(40)는 제1 점유 영역의 판정 동작이 잘못된 상태이거나 대상물의 온도를 측정하기 위한 설비의 상태를 이상 상태로 판정할 수 있다.
제1 점유 영역의 판정 동작이 잘못된 상태로 판단되면, 위치 판정부(40)는 점유 영역에 대한 보정 동작을 실시하여 제1 점유 영역을 다시 판정할 수 있다.
이러한 위치 판정부(40)의 동작은 다음에 상세히 설명한다.
저장부(5)는 온도 측정위치 판정장치의 동작에 필요한 데이터나 동작 중에 발생하는 데이터를 저장하는 저장 매체로서, 메모리(memory)일 수 있다.
일 예로, 저장부(5)는 각 대상물의 기준 점유 영역 및 대상물 식별정보, 각 대상물마다의 기준 온도측정 가능영역의 위치 정보 및 기준 영역 식별정보, 실제 온도 측정영역의 위치 정보, 및 각 현재 온도측정 가능 영역에 대한 정상 온도 범위 등을 저장할 수 있다.
이때, 각 온도 측정 가능 영역에 대한 정상 온도 범위는 대상물의 종류와 온도 측정 가능 영역의 위치 중 적어도 하나에 따라 해당 값이 정해져 있을 수 있다.
이러한 저장부(5)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory, RAM), 에스램(static random access memory, SRAM), 롬(read only memory, ROM), 이이피롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 피롬(programmable read only memory, PROM), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나일 수 있다.
정보 출력부(60)는 시각에 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로서, 위치 판정부(40)의 동작에 따라 출력되는 데이터에 해당하는 영상을 화면에 출력할 수 있는 디스플레이 모듈을 구비할 수 있다.
이러한 디스플레이 모듈은 액정 디스플레이(liquid crystal display), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display), 플렉시블 디스플레이(flexible display) 및 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나의 표시 장치를 구비할 수 있다.
다음, 도 2를 참고하여, 이러한 구조를 갖는 온도 측정위치 판정장치의 동작을 상세히 설명한다.
먼저, 본 예에 따른 온도 측정위치 판정장치의 동작이 시작되면, 위치 판정부(40)의 동작 역시 시작되어(S10) 사용자 입력부(30)로부터 입력되는 신호를 판독해 입력되는 실제 온도측정 영역의 정보를 저장부(5)에 저장할 수 있다(S11). 이미 저장부(5)에는 현재 온도측정 위치를 판정하기 위한 해당 대상물에 대한 기준 온도측정 가능영역의 위치 정보가 저장되어 있을 수 있다.
이때, 실제 온도측정 영역의 정보 입력 동작이 이루어지는 단계(S11)에서 해당 대상물 식별 정보의 입력 및 판정 동작도 이루어질 수 있거나, 이 단계(S11) 바로 이전이나 바로 이후에 해당 대상물 식별 정보의 입력 및 판정 동작이 이루어질 수 있어, 현재 온도 측정위치 판정 동작이 행해지는 대상물의 구분이 이루어질 수 있도록 한다.
다음, 위치 판정부(40)는 위치 감지부(20)로부터 인가되는 위치 감지 신호를 판독하여(S12), 온도 측정위치를 판정하기 위한 해당 대상물이 지정된 위치에 위치했는지를 판단할 수 있다(S13).
따라서, 컨베이어 등을 통해서 대상물이 지정된 위치로 이동하면(S13), 위치 판정부(40)는 영상 카메라(11)와 열화상 카메라(13)로 구동 신호를 출력하여(S14), 영상 카메라(11)와 열화상 카메라(13)의 촬영 동작이 이루어질 수 있도록 한다.
이로 인해, 위치 판정부(40)의 동작에 의해, 영상 카메라(11)와 열화상 카메라(13)는 지정된 위치에 위치한 해당 대상물에 대한 촬영 동작을 실시하여 픽처 데이터와 열화상 데이터를 각각 생성한 후 위치 판정부(40)로 출력할 수 있다.
이러한 영상 카메라(11)와 열화상 카메라(13)의 촬영 동작에 의해 생성된 픽처 데이터와 열화상 데이터가 입력되면, 위치 판정부(40)는 촬영된 대상물에 대한 픽처 데이터와 열화상 데이터를 각각 저장부(5)에 저장할 수 있다(S15).
다음, 위치 판정부(40)는 입력된 픽처 데이터와 열화상 데이터에서 촬영된 대상물의 테두리 부분을 판정하여 대상물에 관련된 데이터가 위치하는 점유 영역을 각각 획득하여 저장부(5)에 저장할 수 있다(S16). 이때, 픽처 데이터에서 획득된 점유 영역은 제1 점유 영역이라 하고, 열화상 데이터에서 획득된 점유 영역은 제2 점유 영역이라 한다.
이때, 위치 판정부(40)는 픽처 데이터와 열화상 데이터의 각 화소에 대한 화소값을 이용하여 배경 영역과 점유 영역을 판정할 수 있다. 일 예로, 대상물이 존재하는 점유 영역은 그렇지 않은 배경 영역에 비해 어둡게 촬영될 수 있고, 일 예로 어둡게 촬영될수록 해당 화소의 화소값은 감소할 수 있다.
따라서, 대상물의 배경 영역과 접해있는 대상물의 테두리 부분은 인접한 화소들간의 화소값의 변화량이 크게 발생하게 되므로, 위치 판정부(40)는 픽처 데이터의 화소행과 화소열을 따른 화소값의 변화량을 이용하여 대상물의 테두리 부분에 해당하는 화소(즉, 테두리 화소)를 판정할 수 있다. 그런 다음, 위치 판정부(40)는 이 테두리 화소로 에워싸여진 픽처 데이터의 부분을 해당 대상물에 대한 영상 데이터가 존재하는 점유 영역으로 판정할 수 있다.
대안적인 예에서, 점유 영역의 판정을 위한 데이터 처리 시간 및 처리량 중 적어도 하나를 줄이기 위하여, 픽처 데이터에 대한 이진화 동작을 실시할 수 있고, 이런 경우, 픽처 데이터의 각 화소는 '0' 또는 '1'의 값을 가질 수 있다.
본 예의 경우, 영상 카메라(11)와 열화상 카메라(13)는 위치 감지부(20)를 이용하여 해당 대상물이 설정 위치에 도달할 때 촬영 동작이 이루어질 수 있다.
하지만, 이와 달리, 위치 판정부(40)는 영상 카메라(11)를 통해 실시간으로 설정 위치에 대한 영상을 획득한 후, 저장부(5)에 저장되어 있는 해당 대상물에 대한 영상 데이터와의 비교 동작을 통해 해당 대상물의 전체 영상이 생성될 때의 정지 영상을 획득하여 해당 대상물에 대한 픽처 데이터로서 저장할 수 있다.
촬영된 대상물의 종류는 사용자 입력부(30)를 통해 입력되는 대상물 식별정보를 이용하여 판정할 수 있지만, 이와 달리, 위치 판정부(40)는 저장부(5)에 저장되어 있는 기준 점유 영역과 획득된 점유 영역의 비교 동작을 통해서, 현재 촬영된 대상물에 대한 식별정보를 판정하여 해당 대상물의 종류를 인지할 수 있다.
이와 같이, 픽처 데이터에서 제1 점유 영역이 획득되면(S16), 위치 판정부(40)는 저장부(5)에 저장되어 있는 해당 대상물(즉, 동일한 종류의 대상물)에 대한 각 기준 온도측정 가능영역의 위치 정보를 이용하여 획득된 제1 점유 영역에서의 현재 온도측정 능 영역을 판정할 수 있다(S17). 한 예로, 위치 판정부(40)는 제1 점유 영역에서 각 기준 온도측정 가능영역의 위치 정보와 실질적으로 대응되는 위치를 각 현재 온도측정 가능영역으로 판정할 수 있다.
그런 다음, 위치 판정부(40)는 저장부(5)에 저장되어 있는 열화상 데이터를 이용하여 획득된 제2 점유 영역에서 판정된 각 현재 온도측정 가능영역에 대응하는 영역을 온도 판정 영역으로 판정하고(S18), 판정된 각 온도 판정 영역에 대한 화소값을 이용하여 판정된 각 현재 온도측정 가능 영역에 대한 현재 온도를 판정한 후 저장부(5)에 각 현재 온도측정 가능 영역에 대응되게 현재 측정 온도로서 저장할 수 있다(S19).
이때, 각 현재 온도측정 가능 영역과 각 온도 판정 영역은 적어도 하나의 화소를 구비할 수 있다. 따라서, 위치 판정부(40)는 열화상 데이터에서 각 온도 판정 영역에 속하는 화소의 평균 화소값을 산출한 후, 산출된 평균 화소값에 대응하는 온도를 해당 온도 판정 영역의 온도로 판정하여 이 온도 판정 영역에 대응하는 현재 온도측정 가능 영역의 현재 측정 온도를 판정할 수 있다.
이처럼, 각 현재 온도측정 가능 영역에 대한 현재 측정 온도가 판정되면(S19), 위치 판정부(40)는 판정된 모든 현재 온도측정 가능 영역의 현재 측정 온도가 모두 정상 온도 범위에 속하는지를 판단할 수 있다(S110).
이미 저장부(5)에는 각 현재 온도측정 가능영역마다 허용 온도 범위인 정상 온도 범위가 저장되어 있고, 이러한 정상 온도 범위는 현재 온도측정 가능영역의 위치에 따라 상이할 수 있다.
따라서, 판정된 모든 현재 온도측정 가능 영역의 온도가 모두 정상 온도 범위에 속하면(S110), 위치 판정부(40)는 픽처 데이터에서 제1 점유 영역에 대한 추출 동작이 정상적으로 이루어진 상태로 판단할 수 있다.
따라서, 위치 판정부(40)는 저장부(5)에 저장되어 있는 실제 온도측정 영역의 정보를 이용하여 현재 온도측정 가능영역에서 사용자에 의해 선택된 각 실제 온도측정 영역에 대응하는 현재 온도측정 가능영역을 선택할 수 있다(S111).
그런 다음, 위치 판정부(40)는 선택된 현재 온도측정 가능영역에 해당하는 현재 측정 온도를 각 실제 온도측정 영역의 측정 온도로서 정보 출력부(60)로 출력하고, 저장부(5)에 저장할 수 있다(S112).
따라서, 검사자는 정보 출력부(60)로 출력되는 정보를 이용하여 자신이 선택한 실제 온도측정 영역에 대한 측정 온도를 확인할 수 있다.
이로 인해, 실제 온도측정 영역에 대한 온도를 수동으로 일일이 측정하지 않고도 위치 판정부(40)에 의해 자동으로 측정되어 출력될 수 있다.
따라서, 실제 온도측정 영역에 대한 온도 측정이 신속하게 이루어져 많은 인건비를 절감할 수 있다.
또한, 개별적으로 온도계 등을 이용하여 일일이 실제 온도측정 영역의 온도를 수동으로 측정하는 경우에 비해, 열화상 카메라(13)를 이용하여 해당 대상물의 실제 온도측정 영역의 온도를 판정하므로, 판정된 온도의 정확도도 향상될 수 있다.
하지만, 단계(S110)에서, 판정된 현재 온도측정 가능 영역의 현재 측정 온도 중 적어도 하나가 정상 온도 범위를 벗어난 경우, 위치 판정부(40)는 제1 점유 영역과 제2 점유 영역의 판정 동작이나 온도 측정을 위한 설비에 이상이 발생한 것으로 판정할 수 있다.
이를 위해, 위치 판정부(40)는 현재 온도측정 가능영역 중에서 정상 온도 범위를 벗어난 각 현재 온도측정 가능영역(예, 비정상 온도측정 가능영역)의 현재 측정 온도와 정상 온도 범위를 이용하여 각 비정상 온도 측정 가능 영역에서 현재 측정 온도와 정상 온도 범위에 대한 최소 오차값의 절대값(예, 오차 절대값)을 판정할 수 있다(S113).
그런 다음, 모든 비정상 온도 측정 가능 영역에 대한 오차 절대값이 설정값보다 작으면(S114), 위치 판정부(40)는 해당 대상물의 제1 및 제2 점유 영역에 대한 판정 동작이 비정상적으로 이루어진 이상 상태로 판단하여 현재 판정된 제1 및 제2 점유 영역을 정상 영역이 아닌 이상 영역으로 판정할 수 있다.
따라서, 위치 판정부(40)는 비정상 온도 측정 가능 영역의 위치 및 산출된 각 오차 절대값을 이용하여 현재 판정된 제1 및 제2 점유 영역의 위치를 해당 방향과 해당 이동량만큼 조정하여 현재 대상물에 대한 제1 및 제2 점유 영역으로서 새롭게 저장할 수 있다.
이때, 위치 조정이 이루어지는 "눰*과 이동량은 대상물의 종류 및 비정상 온도 측정 가능 영역의 오차 절대값의 크기에 따라 이미 정해져 저장부(5)에 저장되어 있을 수 있다.
이러한 제1 및 제2 점유 영역의 이상 판정 동작과 위치 조정 동작은 인공지능(artificial intelligence) 기술을 이용하여 행해질 수 있다.
예를 들어, 이상 감지(Anomaly Detection)를 하기 위해 K-평균 알고리즘(K-mean Algorithm)을 적용할 수 있으며, 이상 감지(Anomaly Detection)의 누적 패턴을 분석하여, 이상을 진단할 수 있다.
따라서, 위치 판정부(40)는 시간에 따른 이상 신호의 발생 빈도와 패턴을 다양한 방식으로 분석할 수 있다. 예를 들어, 위치 판정부(40)는 미리 정해진 조건 등을 이용하여 고장 예측 정보를 제공할 수 있다.
또한, 위치 판정부(40)는 시간에 따른 이상 신호의 발생 빈도와 패턴을 은닉 마르코프 모델(HMM, Hidden Markov Model) 기반으로 분석하는 것도 가능하다. 아울러, 위치 판정부(40)는 딥 러닝(Deep Learning) 학습 모델 중 시계열 데이터 분석에 특화되어 있는 순환 신경망(Recurrent Neural Network)을 학습 모델로 이용하거나, 장기간 또는 단기간 데이터의 정보를 활용하여 다양한 경우의 데이터 패턴 학습을 위해 장단기 메모리(LSTM, Long-Short Term Memory)를 적용하는 것도 가능하다.
그러나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 아울러, 제1 및 제2 점유 영역의 이상 판정 동작과 위치 조정 동작은 딥러닝 학습 시, 이상의 판별 결과를 재확인하기 위해 정상적인 정보도 함께 학습할 수 있다.
하지만, 단계(S113)에서, 모든 비정상 온도 측정 가능 영역 중 적어도 하나에 대한 오차 절대값이 설정값 이상이면, 위치 판정부(40)는 제1 및 제2 점유 영역의 판정 동작이 아닌 대상물의 온도 측정을 위한 설비에 이상이 발생한 상태로 판단하여, 저장부(5)에 저장되어 있는 정보를 이용하여 온도 측정을 위한 설비 이상 상태를 정보 출력부(60)로 출력할 수 있다(S115).
이로 인해, 검사자는 정보 출력부(60)에서 출력되는 정보에 따라 온도 측정을 위한 설비의 상태를 점검할 수 있다.
본 발명의 다른 예에서, 온도 측정위치 판정장치는 위치 판정부(40)에 연결되어 있는 시점 변환부를 더 포함할 수 있다.
이때, 위치 판정부(40)의 제어에 따라 동작하는 시점 변환부는 픽처 데이터 및 열화상 데이터를 대상으로 동일한 변환 행렬을 이용하여 시점 변환을 수행할 수 있다. 즉, 영상 카메라(11)에서 픽처 데이터(예, 2차원)와 열화상 카메라(13)에서 촬영된 열화상 데이터의 시점(예, 3차원)이 서로 상이할 경우, 위치 판정부(40)는 시점 변환부로 해당 상태의 제어 신호를 출력하여 시점 변환부를 동작시킬 수 있다.
이로 인해, 픽처 데이터와 열화상 데이터의 시점이 서로 동일하게 맞춰져 정합도가 일치하므로, 동일한 시점(예, 2차원 또는 3차원)을 갖는 픽처 데이터와 열화상 데이터의 처리가 정확하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 예에서, 온도 측정위치 판정장치는 위치 판정부(40)에 연결되어 있는 온도 측정 가능영역 추론부를 더 포함할 수 있다.
온도 측정 가능영역 추론부는 위치 판정부(40)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
본 예에서, 온도 측정위치 판정장치는 서로 다른 종류의 대상물을 처리할 수 있다. 따라서, 현재 처리하고 있는 대상물(예, 제1 대상물)과 다른 종류의 대상물(예, 제2 대상물)을 처리하고자 하는 경우, 위치 판정부(40)는 온도 측정 가능영역 추론부를 동작시켜 제2 대상물에 대한 온도 측정 가능 영역을 좀 더 용이하고 정확하게 판정할 수 있도록 한다.
이와 같이, 대상물이 서로 다른 종류의 제1 대상물과 제2 대상물이 존재할 경우, 영상 카메라(11)에 의해 획득된 픽처 데이터 역시 제1 대상물에 대한 제1 픽처 데이터와 제2 대상물에 대한 제2 픽처 데이터를 포함할 수 있다.
마찬가지로, 열화상 카메라(13)에 의해 획득된 열화상 데이터 역시 제1 대상물에 대한 제1 열화상 데이터 및 상기 제2 대상물에 대한 제2 열화상 데이터를 포함할 수 있다.
따라서, 온도 측정 가능영역 추론부는 제1 픽처 데이터의 제1 점유 영역에서 현재 온도 측정 가능영역에 대한 정보에 기반하여 제2 픽처 데이터의 제1 점유 영역에서의 온도 측정 가능영역을 추론할 수 있다.
이때, 저장부(50)에는 이미 제2 대상물에 대한 제2 픽처 데이터의 종류나 특징에 관련된 종류 특징 데이터가 저장되어 있을 수 있다. 따라서, 온도 측정 가능영역 추론부는 종류 특징 데이터를 이용하여 새로운 대상물인 제2 대상물의 물리적인 특징을 판정할 수 있다.
이로 인해, 온도 측정 가능영역 추론부는 저장부(50)에 저장되어 있는 제2 픽처 데이터의 종류 특징 데이터에 기반하여 복수의 픽처 데이터 중 제2 픽처 데이터의 종류 특징 데이터와 유사성 정도를 판정할 수 있고, 판정된 유사성 정도가 미리 정해진 수준 이상인 종류 특징 데이터를 가지는 픽처 데이터를 제1 픽처 데이터로 선정할 수 있다.
따라서, 새로운 대상물인 제2 대상물이 A사의 운동화일 경우, 온도 측정가능 영역 추론부는 다양한 회사의 운동화, 구두, 등산화, 스니커즈와 같은 다양한 종류의 신발 중에서 A사의 운동화와 가장 물리적인 특징이 유사한 B사의 운동화(예, 제1 대상물)에 대한 종류 특징 데이터를 이용하여 온도 측정 가능영역을 추론할 수 있게 된다.
이와 같이, 새로운 대상물에 대한 온도 측정위치를 판정할 경우, 새로운 대상물의 제품 종류, 회사명, 형상, 재질 등에 관련된 종류 특징 데이터와 이전 대상물에 대한 종류 특정 데이터를 서로 비교하여 가장 유사한 종류 특징 데이터를 갖는 이전 대상물을 추출한 후, 추출된 이전 대상물에 대한 온도 측정 가능 영역을 이용하여 새로운 대상물에 대한 온도 측정 가능 영역을 추론하게 되므로, 추론된 온도 측정 가능 영역에 대한 정확도가 향상될 수 있고, 또한 신호의 처리 시간 역시 크게 단축될 수 있다.
저장부는 위치 판정부에 연결되어 있고, 레퍼런스 대상의 레퍼런스 측정 위치 정보를 저장할 수 있다.
위치 판정부는, 레퍼런스 대상 대비 대상물의 사이즈 비율 정보를 획득한다. 사이즈 비율은 레퍼런스 대상 대비 대상물의 가로 및 세로의 길이 정보를 이용하여 생성될 수 있다.
사이즈 비율 정보에 따라 서로 다른 온도 측정 위치를 판정하는 알고리즘이 적용될 수 있다.
먼저, 사이즈 비율 정보가 기준 범위 이내일 경우, 레퍼런스 측정 위치에 제1 변환 알고리즘을 적용하여 대상물에 대한 온도 측정 위치를 판정한다. 여기서, 제1 변환 알고리즘은 사이즈 비율 정보에만 기반한다. 따라서 다른 보정 없이 사이즈 비율 정보에 기반하여 확대 또는 축소가 되는 방식이다.
사이즈 비율 정보가 기준 범위를 초과할 경우, 레퍼런스 측정 위치에 제2 변환 알고리즘을 적용하여 대상물에 대한 온도 측정 위치를 판정한다. 제2 변환 알고리즘은 사이즈 비율 정보뿐만 아니라 제1 확산/집중 정도 보정값에도 기반한다. 제1 확산/집중 정도 보정값은 레퍼런스 대비 사이즈 비율 정보에 기반하여 확대 또는 축소를 하고, 추가적으로 대상물에 대한 온도 측정 위치가 대상물의 중심을 기준으로 더 멀어지는지 가까워지는지를 보정하는 보정값이다.
반대로 사이즈 비율 정보가 상기 기준 범위에 미달할 경우, 레퍼런스 측정 위치에 제3 변환 알고리즘을 적용하여 대상물에 대한 온도 측정 위치를 판정한다. 제3 변환 알고리즘은 사이즈 비율 정보뿐만 아니라 제2 확산/집중 정도 보정값에 기반한다. 제2 확산/집중 정도 보정값은 레퍼런스 대비 사이즈 비율 정보에 기반하여 확대 또는 축소를 하고, 추가적으로 대상물에 대한 온도 측정 위치가 대상물의 중심을 기준으로 더 멀어지는지 가까워지는지를 보정하는 보정값이다.
상술한 것과 같이, 제1 및 제2 확산/집중 정도 보정값은 온도 측정 위치를 중심점 기준으로 멀도록 이동시키거나, 가깝도록 이동시키는 보정값이다.
제1 및 제2 확산/집중 정도 보정값은 서로 반대 성향을 가지도록 결정될 수 있다. 구체적으로 제1 확산/집중 정도 보정값이 온도 측정 위치를 중심점 기준으로 멀도록 이동시키는 보정값인 경우, 제2 확산/집중 정도 보정값이 온도 측정 위치를 중심점 기준으로 가깝도록 이동시키는 보정값일 수 있다. 반대로 제1 확산/집중 정도 보정값이 온도 측정 위치를 중심점 기준으로 가깝도록 이동시키는 보정값인 경우, 제2 확산/집중 정도 보정값이 상기 온도 측정 위치를 중심점 기준으로 멀도록 이동시키는 보정값일 수 있다.
이러한 기준 범위 및 상기 제1 및 제2 확산/집중 정도 보정값은 대상물의 종류에 따라 다르게 적용된다. 이러한 기준 범위 및 상기 제1 및 제2 확산/집중 정도 보정값은 사용자가 직접 입력할 수도 있고, 판정장치가 대상물 또는 레퍼런스 대상의 모양 및 인공지능 학습 데이터에 기반하여 추론한 것일 수도 있다.
본 발명의 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 해당 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 서로 다른 실시예에 병합되어 적용될 수 있다.
따라서, 각 실시예에서는 각각의 기술적 특징을 위주로 설명하지만, 각 기술적 특징이 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 서로 병합되어 적용될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
11: 영상 카메라 13: 열화상 카메라
20: 위치 감지부 30: 사용자 입력부
40: 위치 판정부 50: 저장부
60: 정보 출력부

Claims (19)

  1. 대상물을 촬영하여 픽처 데이터를 생성하는 영상 카메라;
    상기 대상물을 촬영하여 열화상 데이터를 생성하는 열화상 카메라;
    상기 영상 카메라 및 열화상 카메라에 연결되어 있는 위치 판정부; 및
    상기 위치 판정부에 연결되어 있고, 레퍼런스 대상의 레퍼런스 측정 위치 정보를 저장하고 있는 저장부를 포함하고,
    상기 위치 판정부는,
    상기 레퍼런스 대상 대비 상기 대상물의 사이즈 비율 정보를 획득하는 단계;
    상기 사이즈 비율 정보가 기준 범위 이내일 경우, 상기 레퍼런스 측정 위치에 제1 변환 알고리즘을 적용하여 상기 대상물에 대한 온도 측정 위치를 판정하고 - 상기 제1 변환 알고리즘은 상기 사이즈 비율 정보에 기반함 -,
    상기 사이즈 비율 정보가 상기 기준 범위를 초과할 경우, 상기 레퍼런스 측정 위치에 제2 변환 알고리즘을 적용하여 상기 대상물에 대한 온도 측정 위치를 판정하고 - 상기 제2 변환 알고리즘은 상기 사이즈 비율 정보 및 제1 확산/집중 정도 보정값에 기반함 -,
    상기 사이즈 비율 정보가 상기 기준 범위에 미달할 경우, 상기 레퍼런스 측정 위치에 제3 변환 알고리즘을 적용하여 상기 대상물에 대한 온도 측정 위치를 판정하고 - 상기 제3 변환 알고리즘은 상기 사이즈 비율 정보 및 제2 확산/집중 정도 보정값에 기반함 -,
    상기 제1 및 제2 확산/집중 정도 보정값은 상기 온도 측정 위치를 중심점 기준으로 멀도록 이동시키거나, 가깝도록 이동시키는 보정값이고,
    상기 제1 확산/집중 정도 보정값이 상기 온도 측정 위치를 중심점 기준으로 멀도록 이동시키는 보정값인 경우, 상기 제2 확산/집중 정도 보정값이 상기 온도 측정 위치를 중심점 기준으로 가깝도록 이동시키는 보정값이고,
    상기 제1 확산/집중 정도 보정값이 상기 온도 측정 위치를 중심점 기준으로 가깝도록 이동시키는 보정값인 경우, 상기 제2 확산/집중 정도 보정값이 상기 온도 측정 위치를 중심점 기준으로 멀도록 이동시키는 보정값인
    온도 측정위치 판정장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기준 범위 및 상기 제1 및 제2 확산/집중 정도 보정값은 상기 대상물의 종류에 따라 다르게 적용되는
    온도 측정위치 판정장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 저장부는 기준 온도측정 가능 영역의 위치 정보와 실제 온도측정 영역의 정보를 저장하고,
    상기 위치 판정부는,
    상기 픽처 데이터와 열화상 데이터에서 각각 제1 점유 영역과 제2 점유 영역을 획득하고, 상기 기준 온도측정 가능 영역의 위치 정보를 이용하여 상기 제1 점유 영역에서 현재 온도측정 가능 영역을 판정하고, 상기 제2 점유 영역을 이용하여 판정된 각 현재 온도측정 가능 영역에 대응하는 상기 제2 점유 영역 중 온도 판정 영역의 현재 측정 온도가 모두 정상 온도 범위에 속하면, 실제 온도 측정영역의 정보에 해당하는 현재 온도 측정 가능영역의 현재 측정 온도를 상기 실제 온도 측정영역의 측정 온도로 판정하는
    온도 측정위치 판정장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 위치 판정부에 연결되어 있는 위치 감지부를 더 포함하고,
    상기 위치 판정부는 상기 위치 감지부로부터 인가되는 위치 감지 신호를 이용하여 상기 대상물이 지정된 위치에 위치하면 상기 영상 카메라와 열화상 카메라를 동작시켜 상기 픽처 데이터와 상기 열화상 데이터를 획득하도록 하는 온도 측정위치 판정장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 위치 판정부는 상기 픽처 데이터와 열화상 데이터에서 각각 인접한 화소들간의 화소값의 변화량을 이용하여 테두리 화소를 판정하고, 상기 테두리 화소로 에워싸여진 영역을 상기 제1 점유 영역과 상기 제2 점유 영역으로 판정하는 온도 측정위치 판정장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 픽처 데이터 및 상기 열화상 데이터를 대상으로 동일한 변환 행렬을 이용하여 시점 변환을 수행하는 시점 변환부를 더 포함하는 온도측정 위치 판정장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 위치 판정부는 상기 온도 판정 영역의 현재 측정 온도 중 적어도 하나가 정상 온도 범위를 벗어나면, 현재 온도측정 가능영역 중에서 정상 온도 범위를 벗어난 각 비정상 온도측정 가능영역의 현재 측정 온도와 정상 온도 범위를 이용하여 산출된 오차 절대값이 설정값보다 작은 지 판정하고, 상기 오차 절대값이 설정값보다 작으면 상기 제1 점유 영역과 상기 제2 점유 영역을 보정하는 온도 측정위치 판정장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 위치 판정부는 상기 오차 절대값이 설정값 이상이면, 온도 측정 설비의 이상 상태로 판정하는 온도 측정위치 판정장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 위치 판정부에 연결되어 있고, 상기 실제 온도 측정영역의 측정 온도와 상기 온도 측정 설비의 이상 상태를 출력하는 정보 출력부를 더 포함하는 온도 측정위치 판정장치.
  10. 제3 항에 있어서,
    상기 대상물은 제1 대상물 및 제2 대상물을 포함하고,
    상기 픽처 데이터는 상기 제1 대상물에 대한 제1 픽처 데이터 및 상기 제2 대상물에 대한 제2 픽처 데이터를 포함하고,
    상기 열화상 데이터는 상기 제1 대상물에 대한 제1 열화상 데이터 및 상기 제2 대상물에 대한 제2 열화상 데이터를 포함하고,
    상기 제1 픽처 데이터의 제1 점유 영역에서 상기 현재 온도 측정 가능영역에 대한 정보에 기반하여 상기 제2 픽처 데이터의 제1 점유 영역에서의 온도 측정 가능영역을 추론하는 온도 측정 가능영역 추론부를 더 포함하는 온도 측정위치 판정장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 온도 측정 가능영역 추론부는 상기 제2 픽처 데이터의 종류 특징 데이터에 기반하여 복수의 픽처 데이터 중 상기 제2 픽처 데이터의 종류 특징 데이터와 유사성 정도가 미리 정해진 수준 이상인 종류 특징 데이터를 가지는 제1 픽처 데이터를 선정하는 온도 측정위치 판정장치.
  12. 위치 판정부가 저장부에 저장되어 있는 픽처 데이터와 열화상 데이터에서 제1 점유 영역과 제2 점유 영역을 획득하는 단계;
    상기 위치 판정부가 상기 저장부에 저장되어 있는 기준 온도측정 가능 영역의 위치 정보를 이용하여 상기 제1 점유 영역에서 현재 온도 측정 가능영역을 판정하는 단계;
    상기 위치 판정부가 상기 제2 점유 영역에서 판정된 각 현재 온도측정 가능영역에 대응하는 상기 제2 점유 영역 중 온도 판정 영역을 판정하는 단계;
    상기 위치 판정부가 각 온도 판정 영역의 화소값을 이용하여 각 온도 판정 영역의 현재 측정 온도를 판정하는 단계;
    상기 위치 판정부는 상기 현재 측정 온도가 모두 정상 온도 범위에 속하는지 판단하는 단계; 및
    상기 위치 판정부는 상기 현재 측정 온도가 모두 정상 온도 범위에 속하면, 실제 온도 측정영역의 정보에 해당하는 현재 온도측정 가능영역의 현재 측정 온도를 상기 실제 온도 측정영역의 측정 온도로 판정하는 단계
    를 포함하는 온도 측정위치 판정방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 위치 판정부는 위치 감지부로부터 인가되는 위치 감지 신호를 이용하여 대상물이 지정된 위치에 위치하는 지 판단하는 단계; 및
    상기 위치 판정부는 상기 대상물이 지정된 위치에 위치하면 영상 카메라와 열화상 카메라를 동작시켜 상기 픽처 데이터와 상기 열화상 데이터를 획득하도록 하는 단계
    를 더 포함하는 온도 측정위치 판정방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 위치 판정부는 상기 픽처 데이터와 열화상 데이터에서 각각 인접한 화소들간의 화소값의 변화량을 이용하여 테두리 화소를 판정하고, 상기 테두리 화소로 에워싸여진 영역을 상기 제1 점유 영역과 상기 제2 점유 영역으로 판정하는 단계를 더 포함하는 온도 측정위치 판정방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 위치 판정부는 상기 온도 판정 영역의 현재 측정 온도 중 적어도 하나가 정상 온도 범위를 벗어나면, 현재 온도측정 가능영역 중에서 정상 온도 범위를 벗어난 각 비정상 온도측정 가능영역의 현재 측정 온도와 정상 온도 범위를 이용하여 오차 절대값을 산출하는 단계;
    상기 위치 판정부는 상기 오차 절대값을 설정값보다 작은 지 판정하는 단계; 및
    상기 위치 판정부는 상기 오차 절대값이 설정값보다 작으면 상기 제1 점유 영역과 상기 제2 점유 영역을 보정하는 단계
    를 더 포함하는 온도 측정위치 판정방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 위치 판정부는 상기 오차 절대값이 설정값 이상이면, 온도 측정 설비의 이상 상태로 판정하는 단계를 더 포함하는 온도 측정위치 판정방법.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 픽처 데이터 및 상기 열화상 데이터를 대상으로 동일한 변환 행렬을 이용하여 시점 변환을 수행하는 시점 변환 단계를 더 포함하는 온도 측정위치 판정방법.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 대상물은 제1 대상물 및 제2 대상물을 포함하고,
    상기 픽처 데이터는 상기 제1 대상물에 대한 제1 픽처 데이터 및 상기 제2 대상물에 대한 제2 픽처 데이터를 포함하고,
    상기 열화상 데이터는 상기 제1 대상물에 대한 제1 열화상 데이터 및 상기 제2 대상물에 대한 제2 열화상 데이터를 포함하고,
    상기 제1 픽처 데이터의 제1 점유 영역에서 상기 현재 온도 측정 가능영역에 대한 정보에 기반하여 상기 제2 픽처 데이터의 제1 점유 영역에서의 온도 측정 가능영역을 추론하는 온도 측정 가능영역 추론 단계를 더 포함하는 온도 측정위치 판정방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 온도 측정 가능영역 추론 단계는,
    상기 제2 픽처 데이터의 종류 특징 데이터에 기반하여 복수의 픽처 데이터 중 상기 제2 픽처 데이터의 종류 특징 데이터와 유사성 정도가 미리 정해진 수준 이상인 종류 특징 데이터를 가지는 제1 픽처 데이터를 선정하는 단계를 포함하는
    온도 측정위치 판정방법.
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