KR101099717B1 - 곡면 부재의 끝단 인식 방법. - Google Patents

Abstract

곡면 부재 계측 장치를 이용하여, 곡면 부재에 포함되는 챔퍼링 부재를 계측하는 방법이 제공된다. 곡면 부재 계측 장치를 이용하여 바닥에 놓인 곡면 부재의 끝단을 인식하는 방법에 있어서, 곡면 부재 계측 장치로부터 출사된 빛에 의하여 생성된 레이저 영상을 획득하는 단계 및 레이저 영상 중 빛이 바닥에 조사되어 획득한 레이저 영상 부분을 제외한 레이저 영상을 통하여, 곡면 부재의 끝단을 인식하는 단계를 포함하는 곡면 부재의 끝단을 인식하는 방법에 따르면, 간단한 과정을 통하여, 곡면 부재의 끝단 부분의 정확한 계측이 가능해짐에 따라 곡면 부재의 계측의 정확도를 증가시킬 수 있다.

곡면 부재, 계측, 끝단

Description

곡면 부재의 끝단 인식 방법. {Method for recognizing edge of a curved surface}

본 발명은 곡면 부재의 끝단을 인식하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 선박의 외부 패널은 추진저항을 감소시켜 수중을 효율적으로 항해하도록 하기 위해 복잡한 비전개성 곡면을 가지는 약 10mm 내지 30mm 두께의 곡면 부재로 구성되며, 이러한 곡면 부재를 형성하기 위해서는 일반적으로 선형 가열이라고 하는 가공법을 사용한다.

또한, 선박의 가공이 완료되면, 선박의 곡면 부재 등과 같은 공작물에 대해서는 원하는 형태로 정확한 가공이 되었는지 여부에 대한 계측이 필요한데, 이러한 선박용 곡면 부재의 계측 및 제작 과정은 줄자, 수공구, 나무재질의 상형곡형 등을 이용하여 사람이 수행하는 것이 보통이었다. 이와 같은 곡면 부재의 계측은 가공 완료 평가, 가열선 생성 및 가공이 완료된 후에 절단선 마킹 작업에 이용된다.

사람에 의해 수작업으로 수행되는 계측 기술에 의하면 대형 곡면 부재의 계 측을 수작업에 의존함에 따라 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 계측 데이터의 정확도가 떨어지는 등 많은 문제점이 있었다.

이에, 이러한 수작업 계측 기술의 문제점을 해결하기 위해 피 계측부재에 대해 비접촉 방식으로 형상을 계측하는 비접촉 계측 장치 및 방법이 제안되었다. 비접촉 계측 방법으로는 곡면에 레이저를 수직으로 조사한 후 반사되는 레이저의 도달 시간을 토대로 높이를 측정하는 레이저 거리 센서(LDS: Laser Distance Sensor)를 이용한 계측 방식과, 레이저를 일축으로 조사한 후 이를 카메라로 촬영하여 카메라에 의해 촬영된 영상을 분석하여 3차원 상의 높이를 알아내는 레이저 비전 시스템을 이용한 계측 방식과, 변위 센서를 곡면에 물리적으로 접촉해서 곡면을 따라 이동함에 따른 높이 값을 측정하는 방식 등이 있다.

그러나, 이러한 비접촉 계측 장치 및 방법으로 곡면 부재를 계측하는 경우, 곡면 부재의 끝단 즉, 끝부분을 인식하는 과정 중에, 곡면 부재의 끝단을 정확하게 인식하지 못하는 에러가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 곡면 부재의 끝단을 정확하게 인식하는 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.

본 발명의 제1 측면에 따르면, 곡면 부재 계측 장치를 이용하여 바닥에 놓인 곡면 부재의 끝단을 인식하는 방법에 있어서, 곡면 부재 계측 장치로부터 출사된 빛에 의하여 생성된 레이저 영상을 획득하는 단계 및 레이저 영상 중 빛이 바닥에 조사되어 획득한 레이저 영상 부분을 제외한 레이저 영상을 통하여, 곡면 부재의 끝단을 인식하는 단계를 포함하는 곡면 부재의 끝단을 인식하는 방법이 제공된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 간단한 과정을 통하여, 곡면 부재의 끝단 부분의 정확한 계측이 가능해짐에 따라 곡면 부재의 계측의 정확도를 증가시킬 수 있다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

먼저, 도 1을 참조하여 종래 곡면 부재의 끝단 인식하는 방법의 문제점을 살펴보도록 한다. 도 1은 종래 곡면 부재의 끝단 인식하는 방법에 사용되었던 레이저 영상의 예시도이다.

종래 곡면 부재 계측 장치는 획득한 레이저 영상의 좌에서 우 또는 우에서 좌로 검색을 하여 대상물의 끝점을 인식하였다. 그러나 이러한 방법의 경우, 곡면 부재(110)의 모서리(140)와 같이 대상물이 획득한 레이저 영상의 가운데에 위치하는 경우 곡면 부재(110)의 끝단이 아닌 부분을 끝단으로 인식하게 되는 문제점이 있었다.

도 1에 도시된 바와 같이, 레이저 영상(100)을 우에서 좌로 검색하여 대상물의 끝단을 인식하는 경우를 가정해보자. 이러한 경우 가장 먼저 검색되는 지점(130)을 대상물 즉, 곡면 부재(110)의 끝단으로 인식하게 된다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면 이와 같은 문제점을 해결할 수 있다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 부재의 끝단 인식 방법에 대하여 살펴보도록 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 부재의 끝단 인식 방법의 순서도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 부재의 끝단 인식 방법을 설명하기 위한 레이저 영상의 예시도이다.

먼저, 바닥에 놓인 곡면 부재의 끝단을 인식하기 위해서, 곡면 부재 계측 장치로부터 출사된 빛에 의하여 생성된 레이저 영상을 획득한다(S210).

그리고, 획득한 레이저 영상 중에서 빛이 바닥에 조사되어 획득된 레이저 영상 부분을 인식하게 된다(S220). 다음으로, 레이저 영상 중 상기 빛이 상기 바닥에 조사되어 획득한 레이저 영상 부분을 제외한 레이저 영상을 통하여, 곡면 부재의 끝단을 인식하게 된다(S230).

도 3에 도시된 바와 같이, 곡면 부재 장치로부터 출사된 빛이 바닥에 놓여진 곡면 부재로 출사되서 반사됨에 따라 얻어지는 레이저 영상(300)은 바닥 부분으로 조사된 레이저 빔에 의하여 형성된 레이저 영상 부분(310)과, 곡면 부재로 레이저 빔이 조사되어 획득된 레이저 영상 부분(320)을 포함한다.

따라서, 본 실시예에 따르면, 획득한 레이저 영상(300) 중에서 바닥에 조사되어 획득된 레이저 영상 부분(310)을 제외한 레이저 영상(320)을 통하여 곡면 부재의 끝단(330)을 인식 할 수 있다.

즉, 획득한 레이저 영상(300) 중에서 높은 곳(곡면 부재)에서 반사되어 획득한 레이저 영상(320)을 바닥에서 반사되어 획득한 레이저 영상(310)과 구분하여 인식한다.

레이저 영상에서 높은 곳과 낮은 곳을 구분하는 원리는 소정의 지점에서 레이저가 피조사체를 조사하는 경우, 조사각도 때문에 피조사체의 높이에 따라 상이 생기는 위치(상하 또는 좌우의 위치)가 달라진다. 따라서, 곡면부재를 조사하는 레이저의 위치에 따라 곡면 부재의 상을 구별할 수 있다.

따라서, 곡면 부재가 높은 곳 즉 바닥 보다 상대적으로 높은 곳에 놓여진 경우, 곡면 부재에서 반사되어 획득한 레이저(320) 영상만을 이용하여 끝단(330)을 인식하게 됨으로써, 종래 끝단 인식의 문제점을 해결할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 곡면 부재 끝단 인식 방법은, 레이저 영상으로부터 곡면 부재의 끝단을 인식하기 위하여 곡면 부재가 반목위에 놓여져 계측됨으로써, 바닥보다 높게 위치한다는 것을 이용한다.

전술한 바와 같이, 종래의 곡면 부재의 끝단 인식 방법은, 좌에서 우로 또는 우에서 좌로 레이저 영상을 검색하였기에, 도 1의 130으로 도시된 부분이 끝단으로 인식되는 문제점이 있었던 것이다.

그러나, 본 실시예에 따르면, 전술한 바와 같이, 도 3과 같은 레이저 영상(300)에서 바닥에 비해 상대적으로 높은 즉, 곡면 부재가 위치하여 바닥 보다 높은 위치로 조사된 빛에 의하여 형성된 영상(320)부분을 바닥에 조사된 레이저에 의하여 형성된 영상(310)과 구분함으로써, 곡면 부재의 끝단(330)을 보다 정확하게 인식할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 곡면 부재를 계측하는 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

도 1은, 종래 곡면 부재의 끝단 인식하는 방법에 사용되었던 레이저 영상의 예시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 부재의 끝단 인식 방법의 순서도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 부재의 끝단 인식 방법을 설명하기 위한 레이저 영상의 예시도.

Claims (3)

1. 곡면 부재 계측 장치를 이용하여 곡면 부재의 끝단을 인식하는 방법에 있어서,

   상기 곡면 부재 계측 장치로부터 상기 곡면 부재로 레이저 빔을 조사하는 단계-여기서, 상기 곡면 부재는 바닥에 비해 상대적으로 높은 위치에 놓여짐-;

   상기 곡면 부재 계측 장치로부터 조사된 레이저 빔이 상기 곡면 부재 및 상기 바닥으로부터 반사된 레이저 영상을 획득하는 단계;

   상기 획득된 레이저 영상 중 상기 바닥으로부터 반사된 레이저 영상 부분을 제외한 영상 부분을 이용하여, 상기 곡면 부재의 끝단을 인식하는 단계를 포함하되,

   상기 곡면 부재의 끝단을 인식하는 단계는,

   상기 바닥과 상기 곡면 부재가 위치한 높이 차이에 따라, 상기 레이저 영상 내에서, 상기 바닥에 의해 반사된 레이저 빔에 의해 맺힌 상의 위치와, 상기 곡면 부재에 의해 반사된 레이저 빔에 의해 맺힌 상의 위치가 서로 달라짐을 이용하여, 상기 획득된 레이저 영상 중 상기 바닥으로부터 반사된 레이저 빔에 의한 레이저 영상 부분을 제외함으로써, 상기 곡면 부재에 의해 반사된 레이저 빔에 의해 맺힌 상의 위치에 기초하여 상기 곡면 부재의 끝단을 인식하는

   것을 특징으로 하는 곡면 부재의 끝단 인식 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 기재된 곡면 부재의 끝단을 인식하는 방법을 수행하기 위해 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램이 기록된 기록매체.

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