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KR100889005B1 - Image measuring system and method of inspecting goods using same - Google Patents

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KR100889005B1
KR100889005B1 KR1020080033110A KR20080033110A KR100889005B1 KR 100889005 B1 KR100889005 B1 KR 100889005B1 KR 1020080033110 A KR1020080033110 A KR 1020080033110A KR 20080033110 A KR20080033110 A KR 20080033110A KR 100889005 B1 KR100889005 B1 KR 100889005B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
slit
acquired
laser light
reference image
Prior art date
Application number
KR1020080033110A
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Korean (ko)
Inventor
조영혁
고광식
Original Assignee
(주)씨앤오
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Publication date
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/02Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for colour television signals

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Abstract

본 발명은 슬릿(slit)형태의 레이저를 회전하는 대상물체의 표면에 조사하여, 입체의 대상물체에 대한 영상을 획득할 수 있고, 획득한 영상을 이용하여 상기 대상물체의 하자여부를 판단할 수 있는 그 시스템 및 방법에 대한 것이다. According to the present invention, an image of a three-dimensional object can be obtained by irradiating a surface of a rotating object with a slit-shaped laser, and it is possible to determine whether the object is defective using the acquired image. To that system and method.

본 발명에 따른 영상측정 시스템은 회전력을 발생시키는 모터수단에 의하여 회전되는 대상물체; 상기 대상물체로 슬릿 형태의 레이저 광을 조사되는 레이저다이오드; 상기 대상물체에 조사되는 슬릿 형태의 레이저 광을 수광하는 카메라; 상기 카메라를 통하여 수신되는 광을 입력받아, 상기의 수신된 광을 영상으로 변환하는 영상처리부; 상기 대상물체에 대응되는 기준영상이 저장되어 있는 기준영상 DB; 및 상기 영상처리부에 의해서 획득되는 취득영상과 상기 기준영상을 비교하여 상기 대상물체의 하자유무를 판단하는 마이컴;이 포함되고, 상기 영상처리부는 상기 대상물체가 회전됨에 따라 획득되는 조각 영상들을 순차적으로 배열함으로써 상기 취득영상을 획득하는 것을 특징으로 한다. An image measuring system according to the present invention includes an object rotated by a motor means for generating a rotation force; A laser diode to which a slit-shaped laser light is irradiated onto the object; A camera for receiving a laser light in a slit form irradiated onto the object; An image processor which receives light received through the camera and converts the received light into an image; A reference image DB in which a reference image corresponding to the object is stored; And a microcomputer that determines whether there is a defect in the target object by comparing the acquired image acquired by the image processor with the reference image, and wherein the image processor sequentially processes the fragment images obtained as the target object is rotated. Arranging the acquired image by arranging.

Description

영상측정 시스템 및 이를 이용한 물품 검사 방법{An image measurement system and method for inspecting an object by using the system}An image measurement system and method for inspecting an object by using the system}

본 발명은 슬릿(slit)형태의 레이저를 회전하는 대상물체의 표면에 조사하여, 입체의 대상물체에 대한 영상을 획득할 수 있고, 획득한 영상을 이용하여 상기 대상물체의 하자여부를 판단할 수 있는 시스템 및 방법에 대한 것이다. According to the present invention, an image of a three-dimensional object can be obtained by irradiating a surface of a rotating object with a slit-shaped laser, and it is possible to determine whether the object is defective using the acquired image. System and method.

일반적인 비전(vision) 처리 시스템은 카메마로부터 입력되는 영상을 그레버 보드(grabber board)에서 캡쳐하여 얻은 영상에 다양한 알고리즘을 적용하여 영상을 처리 가공하여 원하는 검사를 하는 시스템을 의미한다. A general vision processing system refers to a system for processing a desired image by applying various algorithms to an image obtained by capturing an image input from a camera from a grabber board.

또한, 2차원 영상 시스템으로 정확한 이미지를 얻기 힘든 경우 3차원 영상을 획득하여 처리하기도 한다. In addition, a 3D image may be obtained and processed when it is difficult to obtain an accurate image with a 2D image system.

일반적인 비전 시스템의 경우, 카메라를 이용하여 영상을 획득하고, 획득된 영상을 영상처리장치(PC등)로 저달하고, 상기 영상처리장치에서 영상을 처리한 후 그 결과를 모니터에 나타내며 PLC(Programmable Logic Controller)를 이용하여 잘못된 부분을 수정한다. In the general vision system, an image is acquired by using a camera, the acquired image is saved by an image processing apparatus (PC, etc.), the image is processed by the image processing apparatus, and the result is displayed on a monitor (PLC). Correct the wrong part by using the controller).

이러한 비전 시스템의 경우, 입체적인 형상을 판단함에 있어서 높은 신뢰성 을 갖지 못하는데, 단순한 평면 형태의 부품도 주변 조명이나 카메라의 상태에 따라 검사 품질이 나빠질 수 있으며 입체적인 부품을 판단해야 할 경우는 조명과의 거리 및 부품의 굴곡에 의한 그림자 문제 때문에 검사의 품질은 더욱 나빠지게 된다. Such a vision system does not have high reliability in judging three-dimensional shape. Even a simple flat part may have a poor inspection quality depending on the ambient light or camera condition. And the quality of inspection becomes worse due to the shadow problem caused by the bending of the part.

따라서, 좀 더 정밀한 결과를 얻고자 하는 경우에는 고가의 3차원 레이져 스캐너를 이용하여 정밀한 입체적인 영상 데이터를 얻고 이를 분석하여야 하며, 이럴 경우 고가의 레이저 스캐너 구입에 따른 비용이 증가하게 되고, 3차원으로 이루어진 영상의 데이터를 처리하기 위한 시간이 과다하게 소요된다. Therefore, in order to obtain more accurate results, it is necessary to obtain accurate three-dimensional image data using an expensive three-dimensional laser scanner and analyze it. In this case, the cost of purchasing an expensive laser scanner increases, and in three dimensions It takes too much time to process the data of the made image.

도 1은 종래의 3차원 영상 측정 시스템의 개략적인 구성도이다. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional three-dimensional image measurement system.

종래의 3차원 영상 측정 시스템은, 대상물체(105)를 향하여 레이광을 투사하는 발광부(110)와, 상기 발광부(110)와 함께 소정의 하우징(106) 내에 수용되어 발광부(110)로부터 투사되어 대상물체(105)에서 반사되는 레이저광의 영상 신호를 생성하는 CCD 카메라(120)와, 대상물체(105)와 CCD 카메라(120) 사이에 개재하여 특정 대역의 레이저광을 선택적으로 통과시키는 대역필터(107)와, 상기 CCD 카메라(120)에서 생성된 레이저광의 영상 신호로부터 대상물체(105)의 3차원 영상을 생성하는 3차원 영상 생성부(132)를 구비한다. The conventional 3D image measuring system includes a light emitting unit 110 for projecting ray light toward an object object 105 and a light emitting unit 110 accommodated in a predetermined housing 106 together with the light emitting unit 110. A CCD camera 120 for generating an image signal of the laser light projected from the object object 105 and interposed between the object object 105 and the CCD camera 120 to selectively pass the laser light of a specific band. And a three-dimensional image generator 132 for generating a three-dimensional image of the target object 105 from the image signal of the laser beam generated by the CCD camera 120.

상기 발광부(110)는 레이저광을 방출하는 레이저 다이오드(112)와, 상기 레이저다이오드(112)에 구동전압을 공급하는 구동전압 공급부(116)를 갖고 있으며, 상기 구동전압공급부(116)는 단일의 구동전압을 생성하여 레이저다이오드(112)에 공급한다. The light emitting unit 110 has a laser diode 112 for emitting a laser light, and a driving voltage supply unit 116 for supplying a driving voltage to the laser diode 112, and the driving voltage supply unit 116 is a single unit. Generates a driving voltage and supplies it to the laser diode 112.

상기 CCD 카메라(120)는 상기 대상물체(105)에서 반사되는 광을 수령하고, 이를 영상처리하여 레이저광의 영상신호를 생성한다. The CCD camera 120 receives the light reflected from the target object 105 and image-processes the image to generate an image signal of the laser beam.

상기 CCD 카메라(120)는 상기 대역필터(107)를 통과한 레이저광을 안내하는 카메라렌즈(124)와, 상기 카메라렌즈(124)를 통과한 레이저영상신호를 디지털 레이저영상신호로 변환하는 AD 변환기(128)와, 상기 AD 변환기(128)에서 변환된 디지털 레이저영상신호로부터 레이저광의 영상데이터를 생성하여 소정의 메모리에 저장하는 영상처리부(129)를 포함한다. The CCD camera 120 includes a camera lens 124 for guiding the laser beam passing through the band pass filter 107 and an AD converter for converting the laser image signal passing through the camera lens 124 into a digital laser image signal. And an image processor 129 for generating image data of the laser beam from the digital laser image signal converted by the AD converter 128 and storing the image data of the laser beam in a predetermined memory.

이 때, 상기 영상처리부(129)에서 생성되는 각 레이저광의 영상데이터에는 주위의 광잡음은 물론 전하결합소자(126)에서 발생하는 광잡음이 포함되어 있다.In this case, the image data of each laser beam generated by the image processor 129 includes optical noise generated by the charge coupling device 126 as well as ambient optical noise.

상기 카메라 렌즈(124)의 대상물체(105)에 대한 상대적 위치는 위치조절부(140)에 의해 단계적으로 조절되며, 이를 위해 위치조절부(140)는 대상물체(105)를 탑재하는 테이블(142), 테이블(142)을 동일 평면상에서 이동시키는 기계적 구동시스템(144)을 갖고 있다. The relative position of the camera lens 124 with respect to the object object 105 is adjusted stepwise by the position adjusting unit 140, for this purpose, the position adjusting unit 140 is a table 142 for mounting the object object 105 And a mechanical drive system 144 for moving the table 142 on the same plane.

그리고, 기계적 구동시스템(144)에 변위센서를 장착하여 카메라 렌즈(124)의 대상물체(105)에 대한 상대적 위치의 이동정보를 얻을 수 있다. The displacement sensor may be mounted on the mechanical driving system 144 to obtain movement information of a relative position of the camera lens 124 with respect to the object object 105.

그리고, CCD 카메라(120)에서 생성된 레이저광의 영상데이터는 위치조절부(140)에서의 위치조절정보와 함께 대상물체(105)의 3차원 표면 영상을 생성하는데 이용될 수 있도록 3차원 영상생성부(132)에 제공된다. The image data of the laser light generated by the CCD camera 120 may be used to generate a 3D surface image of the object 105 together with the position control information of the position adjusting unit 140. 132 is provided.

그러나, 종래의 레이저광을 이용한 3차원 영상 측정 시스템에 의하면, 2차원으로 영상을 처리하는 장치보다는 대상물체에 대한 입체적인 표현이 가능할 수는 있겠으나, 위에서 살펴본 바와 같이 많은 데이터의 처리가 필요하게 되고, 조명과의 거리 및 대상물체의 굴곡에 의한 그림자로 인하여 정확한 영상정보를 획득하기는 여전히 어려운 문제가 있다. However, according to the conventional three-dimensional image measuring system using a laser beam, three-dimensional representation of the object may be possible than the apparatus for processing the image in two dimensions, but as described above, a lot of data processing is required. However, there is still a difficult problem in acquiring accurate image information due to the distance from the illumination and the shadow of the object.

본 발명은 상기되는 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로서, 슬릿 형태의 레이저빔을 이용하여 조명에 따른 그림자로 인하여 대상물체의 왜곡과 기타 영상 처리 계산량의 증가를 개선할 수 있는 영상측정 시스템 및 이를 이용한 물품 검사 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다. The present invention is proposed to solve the above problems, using a slit-shaped laser beam image measuring system that can improve the distortion of the object due to the shadow of the illumination and other image processing calculation and the use of the same It is an object to propose a method for inspecting an article.

본 발명에 따른 영상측정 시스템은 회전력을 발생시키는 모터수단에 의하여 회전되는 대상물체; 상기 대상물체로 슬릿 형태의 레이저 광을 조사되는 레이저다이오드; 상기 대상물체에 조사되는 슬릿 형태의 레이저 광을 수광하는 카메라; 상기 카메라를 통하여 수신되는 광을 입력받아, 상기의 수신된 광을 영상으로 변환하는 영상처리부; 상기 대상물체에 대응되는 기준영상이 저장되어 있는 기준영상 DB; 및 상기 영상처리부에 의해서 획득되는 취득영상과 상기 기준영상을 비교하여 상기 대상물체의 하자유무를 판단하는 마이컴;이 포함되고, 상기 영상처리부는 상기 대상물체가 회전됨에 따라 획득되는 조각 영상들을 순차적으로 배열함으로써 상기 취득영상을 획득하는 것을 특징으로 한다. An image measuring system according to the present invention includes an object rotated by a motor means for generating a rotation force; A laser diode to which a slit-shaped laser light is irradiated onto the object; A camera for receiving a laser light in a slit form irradiated onto the object; An image processor which receives light received through the camera and converts the received light into an image; A reference image DB in which a reference image corresponding to the object is stored; And a microcomputer that determines whether there is a defect in the target object by comparing the acquired image acquired by the image processor with the reference image, and wherein the image processor sequentially processes the fragment images obtained as the target object is rotated. Arranging the acquired image by arranging.

다른 측면에 따른 본 발명의 물품 검사 방법은 대상물체의 외관에 하자가 있는지 여부를 판단하기 위한 방법으로서, 상기 대상물체에 슬릿 형태의 레이저광이 조사되는 단계; 상기 대상물체가 회전력을 갖는 모터수단에 의하여 회전하게 되면, 기설정된 시간마다 조사된 슬릿 형태의 레이저광을 수광하여 영상으로 변환함으로써, 복수의 슬릿 형태의 조각 영상들을 획득하는 단계; 상기의 획득된 슬릿 형태의 조각 영상들을 순차적으로 배열시킴으로써, 상기 대상물체에 대한 취득영상을 형성하는 단계; 및 상기 취득영상과 기저장되어 있는 기준영상 간의 일치여부를 판단하여, 상기 대상물체에 대한 하자여부를 판단하는 단계;가 포함된다. According to another aspect of the present invention, a method for inspecting an article includes: irradiating a slit-shaped laser light to the target object to determine whether there is a defect in the appearance of the object; When the object is rotated by a motor means having a rotational force, obtaining a plurality of slit-shaped pieces of images by receiving a laser light of a slit type irradiated at a predetermined time and converting the image into a image; Forming an acquired image of the object by sequentially arranging the obtained slit-shaped pieces of images; And determining whether the acquired image is identical to the previously stored reference image, and determining whether the target object is defective.

제안되는 본 발명의 실시예에 의하면, 각각의 물체 모양에 따라 상당히 다양한 표면 형태의 특징점을 추출할 수 있으며, 복잡한 알고리즘이 아닌 기존의 단순한 처리 만으로도 원하는 물체의 정확한 손상 유무를 판단할 수 있는 장점이 있다. According to the proposed embodiment of the present invention, it is possible to extract feature points of a great variety of surface shapes according to the shape of each object, and it is possible to determine whether the desired object is precisely damaged by simple processing instead of a complicated algorithm. have.

또한, 특정한 패턴의 모양일 경우 전체의 입체 영상을 얻지 않고 단순한 선으로 표현된 한 컷의 영상만으로도 그 부분의 하자여부를 바로 판단할 수 있기 때문에, 빠른 영상 처리 능력을 가질 수 있으며 물체의 영상처리를 분산 처리할 수 있는 장점이 있다. In addition, in the case of the shape of a specific pattern, it is possible to have a fast image processing ability because it is possible to immediately determine whether a part is defective by using only one cut image represented by a simple line without obtaining an entire stereoscopic image. There is an advantage that can be distributed processing.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for the present embodiment will be described in detail. However, the scope of the idea of the present invention may be determined from the matters disclosed by the present embodiment, and the idea of the invention of the present embodiment may be performed by adding, deleting, or modifying components to the proposed embodiment. It will be said to include variations.

그리고, 이하의 설명에서, 단어 '포함하는'은 열거된 것과 다른 구성요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. In the following description, the word 'comprising' does not exclude the presence of other elements or steps than those listed.

다만, 이하에서 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 공지기술에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 하며, 본 발명의 기술적 특징을 이루는 구성 및 동작에 대해서 살펴보기로 한다. However, in the following description of the embodiment of the present invention, a detailed description of the known technology will be omitted, and the configuration and operation of the technical features of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상측정 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a diagram illustrating an image measuring system according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 슬릿(slit) 형태로 레이저광을 출사하는 레이저다이오드(230)와, 상기 레이저다이오드(230)의 광량의 결정 및 상기 레이저다이오드(230)로 전원을 공급하는 레이저조절부(220)와, 모터구동부(240)에 의하여 회전되는 대상물체(250)를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, the laser diode 230 for emitting the laser light in a slit form, the determination of the amount of light of the laser diode 230 and the laser control for supplying power to the laser diode 230 The unit 220 and the target object 250 rotated by the motor driving unit 240.

여기서, 상기 레이저다이오드(230)는 슬릿 형태의 레이저광을 출사하기 위한 구성으로서 개시되고 있으나, 반드시 레이저광일 필요는 없으며 직진성을 갖으면서 슬릿형태로 광을 출사할 수 있는 광원이어도 된다. Here, the laser diode 230 is disclosed as a configuration for emitting a laser light in the slit type, but is not necessarily a laser light, and may be a light source capable of emitting light in a slit shape while having a straightness.

특히, 상기 대상물체(250)는 상기 모터구동부(240)에서 발생된 회전력에 의하여 회전되고, 상기 레이저다이오드(230)로부터 출사된 슬릿 형태의 레이저광이 회전되는 대상물체(250)의 표면에 조사됨으로써 상기 대상물체(250)의 표면에 대한 스캐닝 작업이 개시된다. In particular, the target object 250 is rotated by the rotational force generated by the motor driving unit 240, irradiated to the surface of the target object 250, the laser light of the slit type emitted from the laser diode 230 is rotated As a result, a scanning operation on the surface of the object 250 is started.

상기 대상물체(250)는 슬릿 형태의 레이저광이 그의 외주면에 조사될 수 있는 물품이면 어느 형상이든 가능하고, 다만 본 발명의 실시예에서는 모터에 의한 회전에 의해서 그 외주면이 일정한 형상을 갖는 원통형의 물품으로 예시된다. The object 250 may have any shape as long as the object can be irradiated to the outer circumferential surface of the slit-shaped laser light, but in the embodiment of the present invention, the outer circumferential surface has a cylindrical shape having a constant shape by rotation by a motor. Illustrated as an article.

상기 레이저다이오드(230)로부터 출사되는 레이저광은 슬릿 형태로 제공되는 것으로서, 외부 잡음이 포함되지 않도록 상기 레이저다이오드(230)와 대상물체(250) 사이에는 상기 레이저다이오드(230)로부터 출사된 레이저광을 선형태의 슬릿으로 변환시키기 위한 원통렌즈를 더 포함할 수 있다. The laser light emitted from the laser diode 230 is provided in a slit form, and the laser light emitted from the laser diode 230 is separated between the laser diode 230 and the target object 250 so that external noise is not included. It may further include a cylindrical lens for converting to a linear slit.

상기 레이저다이오드(230)로부터 출사된 슬릿 형태의 레이저광은 상기 대상물체(250)의 외주면 표면에 슬릿 빔(251)으로 조사되고, 상기 슬릿 빔(251)을 카메라(260)가 수광하게 된다.The slit-shaped laser light emitted from the laser diode 230 is irradiated to the surface of the outer circumferential surface of the object 250 with the slit beam 251, and the camera 260 receives the slit beam 251.

상기 카메라(260)에 의하여 수광된 슬릿 빔은 상기 대상물체(250)의 외주면 일부(슬릿 형태)의 윤곽에 대한 정보를 포함하고 있으며, 수광된 슬릿 빔은 영상처리부(270)에 의하여 디지털 영상으로 처리되며, 상기 카메라(260)은 종래의 기술과 같이 CCD 카메라가 될 수 있다.The slit beam received by the camera 260 includes information on the outline of a portion (slit shape) of the outer circumferential surface of the object object 250, and the received slit beam is converted into a digital image by the image processor 270. Processed, the camera 260 may be a CCD camera as in the prior art.

그리고, 상기 영상처리부는 아날로그의 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 변환기 및 필터등을 포함하며, 상기 영상처리부의 상세구성에 대해서는 종래기술에 의하여 실시될 수 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. In addition, the image processing unit includes a converter and a filter for converting an analog signal into a digital signal, and the detailed configuration of the image processing unit may be implemented by the prior art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

여기서, 상기 대상물체(250)는 상기 모터구동부(240)가 구동됨에 따라 일정 속도로 회전하게 되고, 상기 레이저다이오드(230)로부터 출사된 슬릿 형태의 레이저광이 순차적으로 대상물체의 외주면상에 조사된다. Here, the object 250 is rotated at a constant speed as the motor driver 240 is driven, the laser light of the slit type emitted from the laser diode 230 is sequentially irradiated on the outer peripheral surface of the object do.

그리고, 상기 카메라(260)는 순차적으로 상기 대상물체(250)의 외주면상에 조사되는 레이저광을 수광함으로써, 상기 영상처리부(270)에 의하여 영상처리된 슬릿 빔은 상기 대상물체(250)의 외주면에 대한 평면 조각이 된다. In addition, the camera 260 sequentially receives a laser beam irradiated on the outer circumferential surface of the object object 250, so that the slit beam processed by the image processor 270 is an outer circumferential surface of the object object 250. Becomes a flat piece for.

그 다음, 상기 영상처리부(270)는 상기 대상물체(250)의 외주면에 대한 조각 정보 즉, 상기 대상물체(250)의 외주면에 대한 슬릿 영상들을 순차적으로 배열시킴으로써, 취득영상(평면영상)을 얻을 수 있게 된다. Next, the image processing unit 270 sequentially obtains pieces of information about the outer circumferential surface of the target object 250, that is, slit images of the outer circumferential surface of the target object 250, thereby obtaining an acquired image (plane image). It becomes possible.

상기 영상처리부(270)에 의해 획득된 취득영상(또는 평면 영상)은 마이컴(210)으로 전달되며, 상기 마이컴(210)은 기저장되어 있는 기준영상과 비교하여 획득된 영상이 일치하는지 여부에 따라 상기 대상물체(250)의 하자여부를 판단하게 된다. The acquired image (or planar image) acquired by the image processor 270 is transferred to the microcomputer 210, and the microcomputer 210 compares with the previously stored reference image according to whether the acquired image matches. It is determined whether the target object 250 is defective.

상세히, 물품의 하자여부를 판단하기 위한 대상이 되는 대상물체들에 대한 기준영상이 저장되어 있는 기준영상 DB(280)가 구비되어 있으며, 상기 마이컴(210)은 상기 기준영상 DB(280)에 저장되어 있는 기준영상(복수의 슬릿 영상이 배열됨으로써 형성된 2차원 영상)과 비교하여 기설정된 값 이상으로 일치하는지 여부를 판단한다. In detail, a reference image DB 280 is provided which stores reference images of target objects for determining whether an item is defective, and the microcomputer 210 is stored in the reference image DB 280. A comparison is made with a reference image (a two-dimensional image formed by arranging a plurality of slit images) to determine whether or not a match is greater than or equal to a predetermined value.

상기 기준영상 DB(280)에는 시스템의 관리자(또는 사용자)가 검사하고자 하는 물품에 대한 기준 영상이 저장되어 있으며, 상기 기준 영상들은 슬릿 형태의 영상 조각들이 배열된 평면 영상이 될 수 있다. The reference image DB 280 stores a reference image of an article to be inspected by an administrator (or user) of the system, and the reference images may be a planar image in which image pieces in a slit form are arranged.

도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 대상물체에 조사된 슬릿 빔을 영상처리하는 과정을 설명하여 보면, 도 3에는 대상물체가 원기둥으로 제공되고, 도 4에는 원기둥의 외주면이 굴곡된 대상물체가 제공된다. Referring to FIGS. 3 and 4, a process of image processing a slit beam irradiated to an object according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 provides an object in a cylinder, and FIG. 4 shows an outer circumferential surface of the cylinder. A curved object is provided.

도 3을 참조하면, 레이저다이오드로부터 출사된 슬릿 형태의 레이저광은 대상물체에 (a)에 도시된 바와 같이 조사되고, 상기 대상물체에 조사된 슬릿 광을 수광을 하는 카메라에서는 (b)와 같은 형상의 빔이 수광된다.Referring to FIG. 3, the slit-shaped laser light emitted from the laser diode is irradiated to the object as shown in (a), and the camera receiving the slit light irradiated to the object is as shown in (b). A beam of shape is received.

그리고, 카메라와 연결되어 있는 영상처리장치는 (b)와 같은 형상의 광을 영상처리하며, 대상물체가 회전되면서 조사되는 복수의 슬릿 형태의 레이저광들을 순차적으로 상기 카메라를 통하여 수광되어 결국 영상처리장치에 의하여 영상처리된 영상은 (c)와 같다. The image processing apparatus connected to the camera performs image processing on the light having the shape as shown in (b), and sequentially receives the plurality of slit-shaped laser lights irradiated as the object is rotated through the camera, thereby eventually processing the image. The image processed by the apparatus is shown in (c).

즉, 상기 영상처리장치는 슬릿 형태의 레이저광에 의하여 획득되는 조각 영상들을 순차적으로 배열함으로써, (c)에 도시된 바와 같은 평면형태의 취득영상이 획득된다.That is, the image processing apparatus sequentially arranges pieces of images obtained by the slit-shaped laser light, thereby obtaining a planar acquired image as shown in (c).

여기서, 상기 마이컴(210)은 (c)와 같이 획득한 영상과, 상기 기준영상 DB(280)에 저장되어 있는 기준 영상과의 일치여부를 판단하게 되며, 기설정된 오차범위를 벗어나지 않는 정도로 두 영상이 일치하는 경우에는 (a)에 도시된 대상물체는 하자가 없는 물품으로 판단한다. Here, the microcomputer 210 determines whether the image acquired as shown in (c) and the reference image stored in the reference image DB 280 match each other, and the two images do not deviate from a preset error range. In this case, the object shown in (a) is regarded as a defect-free article.

도 4에는 대상물체가 외주면상에서 소정 횟수 굴곡되는 형상으로 이루어져 있으나, 이 경우 역시 상기 영상처리부(270)는 순차적으로 수신되는 슬릿 형태의 조각 영상들을 배열함으로써 단일의 영상을 획득하게 되고, 상기 마이컴(210)은 해당 대상물체에 관련되는 기준영상을 기준영상 DB(280)로부터 독출한 뒤 해당 대상물체에 대한 하자의 여부를 판단하게 된다. In FIG. 4, the object is curved in a predetermined number of times on the outer circumferential surface, but in this case, the image processing unit 270 acquires a single image by arranging slit-shaped pieces of images sequentially received. In operation 210, the reference image related to the object is read from the reference image DB 280, and then the defect image of the object is determined.

정리하여 설명하면, 레이저다이오드와 레이저 조절장치를 통하여 슬릿 형태의 레이저광이 하자여부를 판단하기 위한 대상의 물체에 조사되고, 대상물체에 조사된 레이저광을 카메라가 수광하여 영상으로 처리하면, 슬릿 형태의 조각 영상으로 나타나게 된다.In summary, when the laser light in the slit form is irradiated to the target object to determine whether there is a defect through the laser diode and the laser control device, the camera receives the laser light irradiated onto the object and processes the image into a slit. It will appear as a piece of image.

따라서, 상기 대상물체가 모터구동부에 의하여 모터회전되면, 카메라 및 영상처리장치를 통하여 획득하는 슬릿 형태의 조각 영상들은 복수개되고, 이들을 순차적으로 배열하게 되면, 도 3과 도 4의 (c)에 도시된 바와 같은 형태의 이미지가 나타나게 된다. Therefore, when the object is rotated by the motor driving unit, a plurality of slit-shaped pieces of images obtained through the camera and the image processing apparatus are arranged, and when the objects are arranged in sequence, as shown in FIGS. 3 and 4 (c). The image as shown is displayed.

그리고, 마이컴은 기저장되어 있는 해당 대상물체에 대한 기준 영상을 이용하여 획득되는 영상에 대한 일치성을 판단하게 된다. In addition, the microcomputer determines the correspondence of the acquired image using the reference image of the corresponding object stored in advance.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 물품 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating an article inspection method according to an embodiment of the present invention.

제조된 물품의 외관에 하자가 있는지 여부를 판단하기 위한 방법으로서, 대상물체에 슬릿 형태의 레이저광을 조사한다(S101).As a method for determining whether there is a defect in the appearance of the manufactured article, the object is irradiated with a laser light in the form of a slit (S101).

그리고, 조사된 레이저 광을 수광하여 이를 영상으로 처리함으로써, 슬릿 형태의 조각 영상으로 처리된다(S102).Then, the irradiated laser light is received and processed into an image, thereby processing into a slit-shaped piece image (S102).

그리고, 상기 대상물체가 소정의 모터에 의하여 일축을 중심으로 회전하게 되면, 조사되는 슬릿 형태의 레이저광은 상기 대상물체의 외주면을 따라 이동하게 되며, 기설정된 시간마다 조사된 슬릿 광을 수광 및 영상처리함으로써 복수의 슬릿 형태의 조각영상들을 획득한다. When the object is rotated about one axis by a predetermined motor, the slit-shaped laser light is moved along the outer circumferential surface of the object, and receives and image the slit light irradiated at a predetermined time. By processing, a plurality of slit-shaped pieces of images are obtained.

그리고, 획득되는 슬릿 형태의 조각 영상들을 순차적으로 배열시킴으로써 상기 대상물체에 대한 평면 영상을 취득하게 되고(S103), 여기서 평면 영상이라 함은 반드시 2차원의 영상이 아니라 상기 대상물체의 외주면을 슬릿 단위로 연속하여 표현한 것으로 이해하여야 한다. In addition, the planar images of the target object are acquired by sequentially arranging the obtained slit-shaped pieces of images (S103), wherein the planar image is not necessarily a two-dimensional image but a slit unit of the outer circumferential surface of the target object. It is to be understood that the expression is successive.

그 다음, 대상물체에 대하여 획득되는 평면 영상(취득영상)과 기저장되어 있는 해당 대상물체에 대한 기준영상간의 일치여부를 판단하게 되며, 그 일치성이 기설정된 오차범위이내에 속하는 경우에 대상물체의 외관에는 하자가 없는 것으로 판단한다(S104). Then, it is determined whether the plane image (acquired image) acquired for the object and the reference image for the corresponding object stored in advance are matched, and when the correspondence falls within the preset error range, It is determined that there is no defect in the appearance (S104).

만약, 취득영상과 기준영상간의 일치성이 기설정된 오차범위를 벗어나는 경우에는, 제조된 대상물체의 외관에 하자가 있는 것으로 판단하여 이를 사용자 또는 관리자에게 알리도록 한다. If the correspondence between the acquired image and the reference image is outside the preset error range, it is determined that there is a defect in the appearance of the manufactured object and the user or manager is notified.

이렇게 나타나는 표면 형상만을 이용하여 영상 처리할 경우 단순한 3D 스케너와 다른 형태의 입체를 표현할 수 있으며, 표면의 3차원 영상은 단순한 카메라로부터 얻은 영상이나 3D 스케너를 이용하여 얻은 입체 영상과는 많은 차이가 난다. When the image is processed using only the surface shape that appears, a simple 3D scanner and a stereoscopic shape different from each other can be expressed, and the three-dimensional image of the surface is much different from the image obtained from a simple camera or a stereoscopic image obtained by using the 3D scanner. .

즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 일반 입체감이 있는 모든 물체를 판단하기 위하여 필요한 물체를 회전시켜 단순한 표면의 입체감만 얻고 이를 이용하여 물체의 형상을 판단할 수 있다. That is, according to an embodiment of the present invention, by rotating the object necessary to determine all the objects having a general three-dimensional sense, only a three-dimensional appearance of a simple surface can be obtained and the shape of the object can be determined using the same.

이렇게 처리할 경우 각각의 물체 모양에 따라 상당히 다양한 표면 형태의 특징점을 추출할 수 있으며, 복잡한 알고리즘이 아닌 기존의 단순한 처리 만으로도 원하는 물체의 정확한 손상 유무를 판단할 수 있다. In this process, the feature points of a large variety of surface shapes can be extracted according to the shape of each object, and it is possible to determine whether the desired object is precisely damaged by simple processing instead of a complicated algorithm.

특히, 특정한 패턴의 모양일 경우 전체의 입체 영상을 얻지 않고 단순한 선으로 표현된 한 컷의 영상만으로도 그 부분의 하자여부를 바로 판단할 수 있기 때문에, 빠른 영상 처리 능력을 가질 수 있으며 물체의 영상처리를 분산 처리할 수 있다. In particular, in the case of the shape of a specific pattern, it is possible to have a fast image processing capability because it is possible to immediately determine whether a part is defective by using only one cut image represented by a simple line, without obtaining an entire stereoscopic image. Can be distributedly processed.

또한 기존의 영상 처리의 정밀도는 카메라가 가지고 있는 센서의 해상도(resolution)에 관련되지만, 본 실시예의 경우 실제 정밀도는 선조명(선 레이져)의 가늘기와 1회전 동안 얻을 수 있는 영상의 화면 수와 상관이 있다. 즉, 가는 레이져 빔을 사용하고 1회전동안 얼마나 많은 영상을 획득하는가에 따라 그 물체의 표면에 대한 정밀한 밀도의 영상 이미지를 얻을 수 있다.In addition, although the accuracy of conventional image processing is related to the resolution of a sensor possessed by a camera, in the present embodiment, the actual precision is correlated with the fineness of the linear illumination (line laser) and the number of screens of an image that can be obtained during one revolution. There is this. In other words, by using a thin laser beam and how many images are acquired in one rotation, a precise density image image of the surface of the object can be obtained.

도 1은 종래의 3차원 영상 측정 시스템의 개략적인 구성도. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional three-dimensional image measurement system.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상측정 시스템을 설명하기 위한 도면. 2 is a view for explaining an image measuring system according to an embodiment of the present invention.

도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 대상물체에 조사된 슬릿 빔을 영상처리하는 과정을 설명하기 위한 도면. 3 and 4 are views for explaining a process of image processing the slit beam irradiated to the object in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 물품 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도. 5 is a flow chart for explaining the article inspection method according to an embodiment of the present invention.

Claims (5)

회전력을 발생시키는 모터수단;Motor means for generating a rotational force; 상기 모터수단에 의하여 회전되는 대상물체로 슬릿 형태의 레이저 광을 조사하는 레이저다이오드; A laser diode for irradiating a laser light having a slit shape to the object rotated by the motor means; 상기 대상물체에 조사되는 슬릿 형태의 레이저 광을 수광하는 카메라;A camera for receiving a laser light in a slit form irradiated onto the object; 상기 카메라를 통하여 수신되는 광을 입력받아, 상기의 수신된 광을 영상으로 변환하는 영상처리부; An image processor which receives light received through the camera and converts the received light into an image; 상기 대상물체에 대응되는 기준영상이 저장되어 있는 기준영상 DB; 및A reference image DB in which a reference image corresponding to the object is stored; And 상기 영상처리부에 의해서 획득되는 취득영상과 상기 기준영상을 비교하여 상기 대상물체의 하자유무를 판단하는 마이컴;이 포함되고, And a microcomputer that determines whether the target object is defective by comparing the acquired image acquired by the image processor with the reference image. 상기 영상처리부는 상기 대상물체가 회전됨에 따라 획득되는 조각 영상들을 순차적으로 배열함으로써 상기 취득영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 영상측정 시스템. And the image processing unit acquires the acquired image by sequentially arranging pieces of images acquired as the object is rotated. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이컴은 상기 취득영상과 기준영상의 일치여부를 판단하고, 기설정된 오차범위를 벗어나지 않는 정도로 두 영상이 일치하는 경우에는 상기 대상물체에 대하여 하자가 없는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상측정 시스템. The microcomputer determines whether the acquired image is identical to the reference image, and if the two images coincide with each other without departing from a preset error range, the microcomputer determines that the target object is free of defects. 삭제delete 대상물체의 외관에 하자가 있는지 여부를 판단하기 위한 방법으로서, As a method for determining whether there is a defect in the appearance of the object, 상기 대상물체에 슬릿 형태의 레이저광이 조사되는 단계;Slit-type laser light is irradiated onto the object; 상기 대상물체가 회전력을 갖는 모터수단에 의하여 회전하게 되면, 기설정된 시간마다 조사된 슬릿 형태의 레이저광을 수광하여 영상으로 변환함으로써, 복수의 슬릿 형태의 조각 영상들을 획득하는 단계;When the object is rotated by a motor means having a rotational force, obtaining a plurality of slit-shaped pieces of images by receiving a laser light of a slit-type irradiated every predetermined time and converting the laser light into an image; 상기의 획득된 슬릿 형태의 조각 영상들을 순차적으로 배열시킴으로써, 상기 대상물체에 대한 취득영상을 형성하는 단계; 및Forming an acquired image of the object by sequentially arranging the obtained slit-shaped pieces of images; And 상기 취득영상과 기저장되어 있는 기준영상 간의 일치여부를 판단하여, 상기 대상물체에 대한 하자여부를 판단하는 단계;가 포함되는 물품 검사 방법. And determining whether there is a defect in the target object by determining whether the acquired image matches a previously stored reference image. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 대상물체에 대한 하자여부를 판단하는 단계는, 상기 취득영상과 기준영상을 비교하여 기설정된 오차범위를 벗어나지 않는 정도로 두 영상이 일치하는 경우에는 상기 대상물체에 대하여 하자가 없는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 물품 검사 방법. The determining of whether the target object is defective may include determining that the target object is free of defects when the two images coincide to the extent that the acquired image and the reference image do not deviate from a preset error range. Article inspection method.
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