KR100496828B1 - 시편번호 자동인식장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CCD 카메라를 사용하는 광학식 영상입력장치와 시편에 각인된 문자를 인식가능한 상태로 만들어주는 평행광 조명장치를 사용함으로써, 시편의 상태에 무관하게 시편에 각인된 문자를 인식하는 시편번호 자동인식장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 장치는, 제철소에서 생산되는 냉연판을 비롯한 각종 강재의 시편에 인자되는 시편번호를 자동으로 인식하기 것으로서, 시편번호가 음각문자로 각인된 시편의 표면에 대해 5 ∼ 12°의 각도로 평행광을 조사하여 음각문자의 단차 그 내부에 그림자가 형성되도록 하는 평행광 조명장치와, 그림자의 형성에 의해 뚜렷해진 시편번호의 영상을 CCD 카메라(31)를 사용하여 촬상하고 입력하는 광학식 영상입력장치 및, 광학식 영상입력장치에서 취득한 영상을 문자로 인식하여 시편번호를 인식하는 문자인식장치로 구성되어 있다.

Description

시편번호 자동인식장치 및 방법{Development of autometic character recognizing system for test specimen}

본 발명은 시편번호 자동인식장치에 관한 것이며, 특히, 제철소에서 생산되는 냉연판을 비롯한 각종 강재의 시험편에 인자되는 시편번호를 자동으로 인식하기 위한 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 제철소에서 생산되는 냉연판을 비롯한 각종 강재의 시험편에 인자되는 시편번호를 자동으로 인식하기 위한 방법에 관한 것이기도 하다.

제철소에서 생산되는 모든 제품은 특성평가 및 품질관리를 위해 다양한 방법의 시험을 거치게 된다. 이 때, 사용되는 시편에는 관리를 위한 시편번호가 인자되는데, 일반적으로 각종 강판의 시편에서 사용되는 레이저 조각인쇄 방식이나 충격시험 시편에 적용되는 타각인쇄 방법이 주로 사용되고 있다. 이러한 시편번호의 인자과정은 각각 자동과 수동으로 나누어지지만 시험장치에서 처리하는 경우 인자된 번호의 인식이 자동으로 이루어지지 않기 때문에, 결과적으로 작업자에 의하여 인식되고, 시험과 관계되는 각종 보고서 등에 수기로 기입하고 결과치를 관리하여야 하는 어려움이 있다.

이러한 문제점을 보완하기 위해 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 시편의 번호가 기입되는 부분에 바코드를 각인하여 이를 이용하여 자동적으로 시편번호를 인식하는 방법을 사용하였다.

즉, 도 1에 보이듯이, 시편에 각인된 바코드를 바코드 리더(11 ; Bar code reader)에서 읽어드린 후, RS-232C 트랜스미터(12 ; RS-232C Transmitter)로 전송되고, 시리얼 포트(13 ; Serial port)를 통해 제어 컴퓨터(14 ; Control computer)에 전송되면, 바코드 디코드 프로그램(15 ; Bar code Decode program)에 의해 시편에 각인된 바코드를 인식하여, 시편번호를 인식하게 된다.

그러나, 이러한 종래의 방법은 다양한 강종의 시편이 존재하는 경우에는 문제점을 지니는데, 특히, 각각의 시편표면의 상태가 상이한 경우 또는 스테인레스강과 같이 반사율이 높은 강종(거울면 상태)의 경우에는 각인된 바코드가 읽히지 않거나 오동작하는 문제점이 발생한다.

또한, 레이저를 이용하여 바코드를 각인하는 경우에는 시편표면의 반사율 및 시편표면의 오일 등 이물질의 여부, 그리고 각인시 사용되는 레이저의 강도 등에 의해 각인 깊이가 상이하게 나타나기 때문에, 각인된 문자의 형태가 선명한 경우와 매우 희미한 경우 등 각각의 시편의 각인상태가 균일하게 나타나지 못해 자동화에 어려움이 따른다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, CCD 카메라를 사용하는 광학식 영상입력장치와 시편에 각인된 문자를 인식가능한 상태로 만들어주는 평행광 조명장치를 사용함으로써, 시편의 상태에 무관하게 시편에 각인된 문자를 인식하는 시편번호 자동인식장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 시편번호가 음각문자로 각인된 시편의 표면에 대해 5 ∼ 12°의 각도로 평행광을 조사하여 상기 음각문자의 단차 그 내부에 그림자가 형성되도록 하는 평행광 조명장치와, 상기 그림자의 형성에 의해 뚜렷해진 상기 시편번호의 영상을 CCD 카메라(Charge Coupled Device Camera)를 사용하여 촬상하고 입력하는 광학식 영상입력장치 및, 상기 광학식 영상입력장치에서 취득한 영상을 문자로 인식하여 시편번호를 인식하는 문자인식장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방법은, 시편번호가 음각문자로 각인된 시편의 표면에 대해 5 ∼ 12°의 각도로 평행광을 조사하여 상기 음각문자의 단차 그 내부에 그림자가 형성되도록 하는 단계와, 상기 그림자의 형성에 의해 뚜렷해진 상기 시편번호의 영상을 촬상하는 단계 및, 상기 촬상한 영상을 문자로 인식하여 시편번호를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아래에서, 본 발명에 따른 시편번호 자동인식장치 및 방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 시편번호 자동인식장치의 개략도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 시편번호 자동인식장치의 시편번호 조명용 평행광원의 개략도이다.

도 2에 보이듯이, 본 발명의 시편번호 자동인식장치는 시편번호가 음각으로 각인된 시편의 표면에 균등하게 특정파장의 평행광을 조사하는 평행광 조명장치와, CCD 카메라를 사용하여 시편번호의 영상을 입력하는 광학식 영상입력장치 및, 이런 광학식 영상입력장치에서 취득한 영상을 문자로 인식하여 시편번호를 인식하는 문자인식장치로 구성되어 있다.

도 2, 도 3a 및 도 3b에 보이듯이, 상기 평행광 조명장치는 특정파장의 단색광을 이용하는 것으로서, 시편번호를 향해 배치된 평행광 발생기(21)와, 이런 평행광 발생기(21)에 단색광인 할로겐 광을 공급하는 할로겐 램프(22) 및, 이런 할로겐 램프(22)에 전기를 공급하는 전기공급부(23)로 구성되어 있다.

평행광 발생기(21)는 레이저로 음각된 시편번호 부분에 조명할 수 있도록 소정의 각도로 배치된 것으로서, 시편의 표면에 각인된 음각문자의 단차에 의해 형성되는 그림자를 통해 시편표면의 반사상태와 무관하게 음각된 시편번호를 촬상할 수 있는 조명상태를 제공하는 것이다. 즉, 시편표면에 대해 5 ∼ 12°로 경사지게 배치된 평행광 발생기(21)를 통해 할로겐 광을 시편번호의 부위에 조사하고, 그로 인해 시편표면에 각인된 음각문자의 단차에 의해 그림자가 형성되고, 이 그림자에 의해 시편표면의 반사상태와 무관하게 음각된 시편번호를 읽을 수 있는 것이다.

이렇게 본 발명에서 평행광 발생기(21)를 시편표면에 대해 5 ∼ 12°로 배치하는 것은 그 이외의 각도에서는 음각문자의 단차 그 내부에 그림자가 형성되지 않기 때문이다.

그리고, 도 2에 보이듯이, 광학식 영상입력장치는 상기 평행광 조명장치에 의해 형성되는 음각문자의 단차에 의한 그림자를 인식할 수 있는 시편의 상부면에 위치하여 시편표면에 형성된 시편번호의 영상을 촬상하는 CCD 카메라(31)와, 이런 CCD 카메라(31)를 온/오프하거나 촬상한 영상을 송신하며 가타 다른 기능을 수행하는 CCD 카메라 제어부(32)로 구성되어 있다.

그리고, 도 2에 보이듯이, 문자인식장치는 상기 CCD 카메라 제어부(32)에서 송신한 영상을 픽셀형태로 이미지분석하는 이미지 그래버(41 ; Image Graber)와, 이런 이미지 그래버(41)에서 분석한 이미지를 광학식 문자인식 소프트웨어(42 ; OCR S/W)를 사용하여 문자(시편번호)로 인식하는 제어 컴퓨터(43)로 구성되어 있다. 이런 제어 컴퓨터(43)에는 인식된 시편번호와 그에 해당하는 시편의 시험결과를 저장하고, 이를 통하여 시편번호에 따른 시편결과 동시관리 및 제품의 경향관리를 수행할 수 있는 데이터 베이스 소프트웨어가 연결되어 있다.

아래에서는, 앞서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명의 시편번호 자동인식장치의 작동관계를 상세히 설명하겠다.

도 3에 보이듯이, 평행광 발생기(21)를 통해 단색광인 할로겐 광을 5 ∼ 12°의 범위내에서 시편의 음각문자의 부위에 조사한다. 그러면, 음각문자의 단차에 의해 음각문자의 내부에 그림자가 형성된다. 그러면, CCD 카메라(31)가 이 그림자에 의해 시편표면의 반사상태와 무관하게 음각문자의 영상을 촬상하게 된다. 이렇게 촬상된 영상은 CCD 카메라 제어부(31)로 통해 이미지 그래버(41)로 전송되고, 그러면 이미지 그래버(41)에서는 송신한 영상을 픽셀형태로 이미지분석한다. 이렇게 분석된 이미지는 제어 컴퓨터(43)의 광학식 문자인식 소프트웨어(42)에 의해 문자(시편번호)로 인식된다. 즉, 광학식 문자인식 소프트웨어(42)에서는 상기와 같은 방식으로 읽어진 문자 이미지에 설정된 문자패턴과 비교하여 읽어들인 문자를 인식하게 된다.

그리고, 데이터 베이스 소프트웨어를 통해, 시편번호에 해당하는 시편의 시험결과를 저장하고 이를 통하여 시편번호에 따른 시편결과 동시관리 및 제품의 경향관리를 수행한다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 시편번호 자동인식장치는 일반적인 조명용 광원과 조명각도에서 나타나지 않는 음각문자를 보다 선명하게 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 광택을 지니고 있는 시편의 경우에서도 적절한 문자인식이 이루어지는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 시편번호 자동인식장치는 컴퓨터를 이용하여 인식한 시편번호와 그에 해당하는 시편의 시험결과를 저장하고, 이를 통하여 시편번호에 따른 시편결과 동시관리 및 제품의 경향관리 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 시편번호 자동인식장치에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1은 바코드를 사용하는 종래의 시편번호 인식장치의 개략도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 시편번호 자동인식장치의 개략도이며,

도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 시편번호 자동인식장치의 시편번호 조명용 평행광원의 개략도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

21 : 평행광 발생기 22 : 할로겐 램프

23 : 전기공급부 31 : CCD 카메라

32 : CCD 카메라 제어부 41 : 이미지 그래버

42 : 광학식 문자인식 소프트웨어 43 : 제어 컴퓨터

Claims (3)

1. 제철소에서 생산되는 냉연판을 비롯한 각종 강재의 시편에 인자되는 시편번호를 자동으로 인식하기 위한 장치에 있어서,

   상기 시편번호가 음각문자로 각인된 시편의 표면에 대해 5 ∼ 12°의 각도로 평행광인 할로겐 광을 조사하여 상기 음각문자의 단차 그 내부에 그림자가 형성되도록 하는 평행광 조명장치와, 상기 그림자의 형성에 의해 뚜렷해진 상기 시편번호의 영상을 CCD 카메라(Charge Coupled Device Camera)를 사용하여 촬상하고 입력하는 광학식 영상입력장치, 및 상기 광학식 영상입력장치에서 취득한 영상을 문자로 인식하여 시편번호를 인식하는 문자인식장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시편번호 자동인식장치.
2. 삭제
3. 제철소에서 생산되는 냉연판을 비롯한 각종 강재의 시편에 인자되는 시편번호를 자동으로 인식하기 위한 방법에 있어서,

   상기 시편번호가 음각문자로 각인된 시편의 표면에 대해 5 ∼ 12°의 각도로 평행광인 할로겐 광을 조사하여 상기 음각문자의 단차 그 내부에 그림자가 형성되도록 하는 단계와, 상기 그림자의 형성에 의해 뚜렷해진 상기 시편번호의 영상을 촬상하는 단계, 및 상기 촬상한 영상을 문자로 인식하여 시편번호를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시편번호 자동인식방법.