KR101291128B1 - 부재의 최외각 측정 장치 및 방법 - Google Patents

부재의 최외각 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

부재의 최외각 측정 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 부재의 최외각 측정 장치는 영상 획득부, 제어부를 포함하여 구성된다. 영상 획득부는 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득하고, 제어부는 레이저 영상으로부터 기 부재의 끝단 및 개선면을 검출하고 가시광 영상으로부터 부재의 에지면을 검출하고 검출한 개선면과 검출한 에지면을 오버래핑하여 교점을 검출하고, 부재의 두께 정보를 기초로 부재의 바닥면을 검출하고 검출한 바닥면과 검출한 에지면을 오버래핑하여 교점을 검출하고, 검출한 부재의 끝단, 검출한 개선면과 에지면의 교점, 및 검출한 바닥면과 에지면의 교점을 비교 분석하여 부재의 최외각을 추정한다.

Description

부재의 최외각 측정 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING EDGE OF SURFACE}
본 발명은 부재의 최외각 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 영상 및 가시광 영상을 이용하여 부재의 최외각을 추정하는 부재의 최외각 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 용접 부재의 끝단을 검출하기 위해서 레이저 비전 시스템(LVS: Laser Vision System)이 이용된다. 레이저 비전 시스템은 레이저를 조사하는 레이저 다이오드와 레이저 영상을 획득하는 이미지 센서로 구성된다. 즉, 레이저 다이오드가 부재에 레이저를 조사하여 부재의 표면 상에 레이저 패턴을 형성하고, 이미지 센서는 이와 같은 레이저 패턴 정보를 영상으로 획득하여, 사전에 미리 설정된 알고리즘을 통해 부재의 끝단 정보를 검출하는 시스템이다.
종래기술에 의하면 부재의 측면에서 레이저 다이오드를 조사하고, 부재의 상측에 설치된 이미지 센서를 통해 레이저 영상을 획득하여, 레이저 영상으로부터 부재의 끝단을 검출하였다. 그러나, 부재의 측면에서 레이저 다이오드를 조사할 때 부재의 끝단에는 레이저가 도달하지 않는 경우가 많아 부재의 끝단을 정확하게 검출하는 것이 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예들은 부재의 최외각을 정확하게 검출할 수 있도록, 레이저 영상 및 가시광 영상으로부터 부재의 최외각을 추정하는 부재의 최외각 측정 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득하는 영상 획득부; 상기 레이저 영상으로부터 상기 부재의 끝단 및 개선면을 검출하고 상기 가시광 영상으로부터 상기 부재의 에지면을 검출하고 상기 검출한 개선면과 상기 검출한 에지면을 오버래핑하여 교점을 검출하고, 상기 부재의 두께 정보를 기초로 상기 부재의 바닥면을 검출하고 상기 검출한 바닥면과 상기 검출한 에지면을 오버래핑하여 교점을 검출하고, 상기 검출한 부재의 끝단, 상기 검출한 개선면과 에지면의 교점, 및 상기 검출한 바닥면과 에지면의 교점을 비교 분석하여 상기 부재의 최외각을 추정하는 제어부를 포함하는 부재의 최외각 측정 장치가 제공될 수 있다.
상기 영상 획득부는 상기 부재에 레이저를 조사하는 레이저 다이오드; 상기 부재에 가시광을 조사하는 발광 다이오드; 상기 부재에 관한 영상을 획득하는 이미지 센서를 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드는 적색광 발광 다이오드이고, 상기 이미지 센서는 적색 밴드 패스 필터(Red Band Pass Filter)가 장착될 수 있다.
상기 영상획득부는 레이저 다이오드를 끄고 상기 발광 다이오드를 켜서 상기 부재에 관한 가시광 영상을 획득하고, 상기 발광 다이오드를 끄고 상기 레이저 다이오드를 켜서 상기 부재에 관한 레이저 영상을 획득할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득하는 단계; 상기 레이저 영상으로부터 상기 부재의 끝단 및 개선면을 검출하고 상기 가시광 영상으로부터 상기 부재의 에지면을 검출하고 상기 검출한 개선면과 상기 검출한 에지면을 오버래핑하여 교점을 검출하고, 상기 부재의 두께 정보를 기초로 상기 부재의 바닥면을 검출하고 상기 검출한 바닥면과 상기 검출한 에지면을 오버래핑하여 교점을 검출하는 단계; 상기 검출한 부재의 끝단, 상기 검출한 개선면과 에지면의 교점, 및 상기 검출한 바닥면과 에지면의 교점을 비교 분석하여 상기 부재의 최외각을 추정하는 단계를 포함하는 부재의 최외각 측정 방법이 제공될 수 있다.
상기 부재에 관한 가시광 영상의 획득은 적색광 발광 다이오드로 상기 부재에 가시광을 조사하고, 적색 밴드 패스 필터가 장착된 이미지 센서로 상기 부재에 관한 가시광 영상을 획득할 수 있다.
상기 부재에 관한 가시광 영상의 획득은 레이저 다이오드를 끄고 발광 다이오드를 켜서 상기 부재에 관한 가시광 영상을 획득하고, 발광 다이오드를 끄고 상기 레이저 다이오드를 켜서 상기 부재에 관한 레이저 영상을 획득할 수 있다.
상기 레이저 영상으로부터 상기 부재의 개선면의 검출은 상기 레이저 영상으로부터 기울어진 레이저 패턴을 연장한 선을 상기 부재의 개선면으로 검출할 수 있다.
상기 부재의 두께 정보를 기초로 상기 부재의 바닥면의 검출은 상기 레이저 영상에 추출된 레이저 패턴에서 부재의 두께만큼 바닥방향으로 이격된 선을 그리고, 그린 선을 부재의 바닥면으로 검출할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 레이저 영상 및 가시광 영상으로부터 부재의 최외각을 추정함으로써 보다 정확하게 부재의 최외각을 검출할 수 있다.
또한, 부재의 끝단, 부재의 개선면과 에지면의 교점, 및 부재의 바닥면과 에지면의 교점을 검출하고 이를 비교 분석하여 부재의 최외각을 추정함으로써 매우 정확하게 부재의 최외각을 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부재의 최외각 측정 장치의 개략적인 블록도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부재의 최외각 측정 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 영상의 획득 방법을 개략적으로 나타내는 도면
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 레이저 영상의 획득방법을 개략적으로 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 영상을 개략적으로 나타내는 도면
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 영상을 개략적으로 나타내는 도면
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 부재의 최외각 측정 방법을 개략적으로 나타내는 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 부재의 최외각 측정 방법의 개략적인 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부재의 최외각 측정 장치의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 부재의 최외각 측정 장치는 영상 획득부(100), 제어부(200)를 포함하여 구성된다. 영상 획득부(100)는 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득하고, 제어부(200)는 레이저 영상 및 가시광 영상을 이용하여 부재의 최외각을 추정한다.
영상 획득부(100)는 부재의 표면에 레이저를 조사하는 레이저 다이오드(110), 부재의 표면에 가시광을 조사하는 발광 다이오드(120), 부재의 표면에 조사된 레이저 및 가시광을 검출하여 부재에 관한 영상을 획득하는 이미지 센서(130)를 포함하여 구성된다.
레이저 다이오드(110)는 약 660 nm의 파장을 가지는 적색 레이저를 부재의 관심 영역에 조사한다. 여기서 부재의 관심 영역은 부재의 최외각이 위치할 것으로 추정되는 영역이다.
발광 다이오드(120)는 일정한 파장을 가지는 가시광을 부재의 관심 영역에 조사한다. 여기서 발광 다이오드(120)는 레이저 다이오드(100)가 조사하는 레이저와 유사한 파장 범위로서 약 610 nm 내지 700 nm의 파장을 가지는 적색광 발광 다이오드를 사용할 수 있다.
이미지 센서(130)는 부재의 표면으로부터 반사되는 레이저 및 가시광을 검출하여 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득한다. 여기서 이미지 센서(130)는 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득할 수 있는 센서로서, 예를 들어 CCD 이미지 센서 또는 카메라의 형태일 수 있다.
제어부(200)는 이미지 센서(130)에서 획득한 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 저장한다. 제어부(200)는 저장된 레이저 영상으로부터 부재의 끝단과 부재의 개선면을 검출하고, 저장된 가시광 영상으로부터 부재의 에지면을 검출하며, 부재의 두께 정보로부터 부재의 바닥면을 검출하여, 이로부터 부재의 최외각을 추정한다.
제어부(200)가 부재의 최외각을 추정하는 방법에 관한 구체적인 내용은 도 6에서 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부재의 최외각 측정 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 부재의 최외각 측정 장치는 복수 개의 레이저 다이오드(111, 112, 113, 114), 복수 개의 발광 다이오드(121, 122, 123, 124), 복수 개의 이미지 센서(131, 132) 및 프레임(140)을 포함하여 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이 프레임(140)의 좌측 하단 및 우측 상단의 만나는 변의 끝에 각각 레이저 다이오드(111, 112, 113, 114)가 설치되며, 프레임(140)의 좌측 상단 및 우측 하단의 모서리에 각각 이미지 센서(131, 132)가 설치된다. 또한, 프레임(140)의 네 변의 중앙에 각각 발광 다이오드(121, 122, 123, 124)가 설치된다.
제1 레이저 다이오드(111), 제2 레이저 다이오드(112), 제3 레이저 다이오드(113) 및 제4 레이저 다이오드(114)는 적색 레이저를 부재의 각 면에 조사하며, 제1 발광다이오드(121), 제2 발광다이오드(122), 제3 발광다이오드(123) 및 제4 발광다이오드(124)는 일정한 파장을 가지는 가시광을 부재의 각 면에 조사한다. 제1 이미지 센서(131) 및 제2 이미지 센서(132)는 부재의 각 면에서 반사되는 레이저 및 가시광을 검출하여 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 달리 이미지 센서(130)는 레이저를 검출하는 레이저 영상 센서 및 가시광을 검출하는 가시광 영상 센서를 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 이미지 센서(130)는 레이저 영상 센서와 가시광 영상 센서를 별도로 구비하지 않고, 적색 밴드 패스 필터를 장착함으로써 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득할 수 있다. 즉, 이미지 센서(130)에 장착된 적색 밴드 패스 필터를 교차로 개폐함에 따라 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득할 수 있다.
발광 다이오드(120)로 적색광 발광 다이오드를 사용하는 경우 적색 밴드 패스 필터를 교차로 개폐하지 않고도 하나의 이미지 센서(130)로 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득할 수 있다. 적색광 발광 다이오드의 파장 범위는 레이저와 유사하기 때문에 적색 밴드 패스 필터를 장착한 채로 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득할 수 있다.
즉, 이와 같은 영상 획득 방법에는 제한이 없으며, 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상의 획득 순서에도 제한이 없다. 다만, 이동하는 부재의 최외각을 측정하기 위해서는 적색광 발광 다이오드(120)를 먼저 조사하여 부재에 관한 가시광 영상을 먼저 획득하고, 그 후 적색광 발광 다이오드(120)를 끈채로 레이저 다이오드(110)를 조사하여 부재에 관한 레이저 영상을 획득하는 것이 바람직하다. 즉, 적색광 발광 다이오드(120)의 경우 레이저 다이오드(110)에 비해 이미지 센서(130)의 노출 시간이 보다 길게 요구되므로, 이동하는 부재의 최외각을 측정하기 위해서는 가시광 영상을 먼저 획득한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 영상의 획득 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 부재(300) 는 사각형의 형태이며, 부재의 최외각 측정 장치에 의해서 부재(300)의 각 면마다 레이저 영상이 획득된다. 즉, 제1 이미지 센서(131)와 제1 레이저 다이오드(111), 제1 이미지 센서(131)와 제2 레이저 다이오드(112), 제2 이미지 센서(132)와 제3 레이저 다이오드(113) 및 제2 이미지 센서(132)와 제4 레이저 다이오드(114)가 짝을 이룬 형태로 부재(300) 의 각 면의 레이저 영상을 획득한다.
제1 내지 제4 레이저 다이오드(111, 112, 113, 114)는 듀얼 레이저로 구성되며, 이에 따라 제1 이미지 센서(131) 및 제2 이미지 센서(132)는 부재(400)의 각 면의 레이저 영상을 3차원 입체 영상으로 획득할 수 있다.
3차원 레이저 입체 영상에 관한 구체적인 내용은 도 4에서 상세하게 설명한다.
한편, 각 레이저 다이오드(111, 112, 113, 114)와 각 이미지 센서(131, 132)간의 거리는 부재(300)의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 150 mm일 수 있다.
또한, 레이저 다이오드(110), 부재(300)의 표면 및 부재의 수직축이 이루는 틸팅각, 레이저 다이오드(110), 부재(300)의 표면 및 레이저 영상 센서가 이루는 분리각은 부재(300)의 크기 및 레이저 영상의 획득 방법에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 틸팅각은 17°일 수 있다.
일반적으로 부재(300)의 관심 영역이 넓어지면 분리각이 작아지고, 부재(300)의 관심 영역이 좁아지면 분리각이 커지나, 분리각의 설정 방법은 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 레이저 영상의 획득방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 레이저 다이오드(110)는 부재(300)의 표면에 적색 레이저를 조사한다. 이미지 센서(130), 예를 들어 카메라는 레이저 다이오드(110)의 측면에서 부재(300)의 관심 영역(134)을 촬영하며, 부재(300)의 표면으로부터 반사되는 레이저를 검출하여 레이저 영상을 획득한다.
한편, 듀얼 레이저를 사용하는 경우 부재(300)의 3차원 입체 영상을 획득할 수 있다. 듀얼 레이저를 사용하지 않는 경우에는 캘리브레이션 매트릭스를 사용하여 2차원 레이저 영상을 3차원 레이저 영상으로 변환할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 영상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 레이저 영상에는 부재의 레이저 패턴(310)이 추출되어 있다. 제어부(200)는 레이저 영상의 밝기 정보를 이용하여 레이저 패턴(310)을 추출한다. 예를 들어, 레이저 영상에서 부재(300)가 있는 부분, 부재(300)가 없는 부분 및 부재(300)의 높낮이에 따라 밝기 차이가 생기는데, 제어부(200)는 임의의 밝기를 기준으로 레이저 영상의 각 픽셀의 밝기를 비교하여, 픽셀의 밝기가 임의의 밝기에 비해 큰 값을 가질 때 이를 레이저 패턴으로 추출한다.
한편, 부재(300)의 끝단에는 레이저가 도달하지 않는 경우가 많아 일반적으로, 레이저 영상에서 레이저 패턴이 끊어진 구간(310)을 부재의 끝단으로 추정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 영상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 가시광 영상에서 부재(300)의 에지면(320)을 검출할 수 있다. 발광 다이오드(120)는 부재(300), 부재의 수직축과 이루는 일정한 틸팅각을 유지한다. 즉, 발광 다이오드(120)는 부재(300)와 일정한 기울기를 가지는 측면에서 부재(300)의 각 면에 가시광을 조사한다.
여기서 에지면(320)은 도 6에 도시된 바와 같이 부재(300)의 바닥면의 각 모서리를 지나는 선을 나타내는 것으로, 제어부(200)는 이미지 센서(130)가 획득한 각 면의 가시광 영상을 저장하고, 저장된 가시광 영상의 영상 처리를 통해 각 면의 에지면(320)을 검출한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 부재의 최외각 측정 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 먼저, 제어부(200)는 레이저 영상으로부터 부재의 끝단(351)을 검출한다. 상술한 바와 같이 제어부(200)는 레이저 영상에 추출된 레이저 패턴(311, 312)이 끊어진 구간을 기초로 부재의 끝단(351)을 검출할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 레이저 영상으로부터 부재(300)의 개선면(331, 332)을 검출한다. 개선면(331, 332)은 부재의 개선된 면을 나타내는 것으로, 3차원 레이저 영상에서는 기울어진 레이저 패턴을 기초로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(200)는 레이저 영상으로부터 기울어진 레이저 패턴(311, 312)을 연장한 선을 부재(300)의 개선면(331, 332)으로 검출할 수 있다. 제어부(200)는 이와 같이 검출된 개선면(331, 332)을 레이저 패턴(311, 312)과 함께 레이저 영상에 오버래핑한다.
한편, 제어부(200)는 가시광 영상으로부터 부재(300)의 에지면(320)을 검출한다. 부재(300)의 에지면(320)은 상술한 바와 같이 가시광 영상의 영상 처리를 통해 검출될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(200)는 레이저 영상에 가시광 영상으로부터 검출한 부재(300)의 에지면(320)을 오버래핑하여 부재의 개선면(331, 332)과 에지면(320)의 교점(352)을 검출한다.
제어부(200)는 부재(300)의 두께 정보를 기초로 레이저 영상에서 부재(300)의 바닥면(341, 341)을 검출한다. 예를 들어, 제어부(200)는 레이저 영상에 추출된 레이저 패턴에서 부재(300)의 두께만큼 바닥방향으로 이격된 선을 그리고, 이를 부재의 바닥면(341, 342)으로 검출할 수 있다. 제어부(200)는 검출된 부재(300)의 바닥면(341, 342)과 부재의 에지면(310)의 교점(353)을 검출한다.
최종적으로 제어부(200)는 검출된 부재의 끝단(351), 개선면(331, 332)과 에지면(320)의 교점(352) 및 바닥면(341, 342)과 에지면(320)의 교점(353)을 비교 대상으로 분석하여 부재의 최외각을 추정한다. 즉, 레이저 영상 외에 가시광 영상으로부터 검출한 부재의 에지면(310) 및 부재의 두께 정보를 이용하여 검출한 부재의 바닥면(341, 342)을 이용함으로써 레이저 영상을 보완하고 보다 정확하게 부재의 최외각을 추정할 수 있다.예를 들어, 비교 대상의 위치가 허용 범위 내에 있는지 분석하여 비교 대상의 위치의 평균을 부재의 최외각으로 추정할 수 있다. 또한, 비교 대상 중 어느 하나의 위치가 허용 범위를 벗어 나는 경우 이를 제외한 나머지 두 비교 대상의 위치의 평균을 부재의 최외각으로 추정할 수 있다. 여기서 허용 범위의 판단은 예를 들어, 레이저 영상에서 비교 대상 각각의 거리가 3 픽셀 이상인지를 판단함으로써 이루어질 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 부재의 최외각 측정 방법의 개략적인 순서도이다.
도 8을 참조하면, 먼저 부재의 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득한다(S810). 레이저 다이오드 및 발광 다이오드를 이용하여 레이저 및 가시광을 부재의 관심 영역에 조사하고, 부재의 표면으로부터 반사되는 레이저 및 가시광을 검출하여 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득한다.
복수 개의 레이저 다이오드, 복수 개의 발광 다이오드를 이용하여 레이저 및 가시광을 부재의 각 면에 조사하고, 부재의 각 면에서 반사되는 레이저 및 가시광을 검출하여 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득할 수도 있다.
한편, 이동하는 부재의 최외각을 측정하는 경우 적색광 발광 다이오드를 먼저 조사하여 부재에 관한 가시광 영상을 먼저 획득하고, 그 후 적색광 발광 다이오드를 끈 채로 레이저 다이오드를 조사하여 부재에 관한 레이저 영상을 획득할 수 있다. 즉, 레이저 다이오드를 끄고 발광 다이오드를 켜서 부재에 관한 가시광 영상을 획득하고, 발광 다이오드를 끄고 레이저 다이오드를 켜서 부재에 관한 레이저 영상을 획득하는 순서로 부재에 관한 영상을 획득한다.
적색광 발광 다이오드의 경우 레이저 다이오드에 비해 이미지 센서의 노출 시간이 보다 길게 요구되기 때문이다.
다음으로 레이저 영상으로부터 부재의 끝단 및 개선면을 검출하고, 가시광 영상으로부터 부재의 에지면을 검출하고 검출한 개선면과 검출한 에지면을 오버래핑하여 교점을 검출하고, 부재의 두께 정보를 기초로 부재의 바닥면을 검출하고 검출한 바닥면과 검출한 에지면을 오버래핑하여 교점을 검출한다(S820).
부재의 끝단은 레이저 영상에 추출된 레이저 패턴이 끊어진 구간을 기초로 검출할 수 있다.
레이저 영상으로부터 부재의 개선면의 검출은 레이저 영상에 추출된 레이저 패턴의 기울기를 기초로 할 수 있다. 즉, 레이저 영상에 기울어진 레이저 패턴을 연장한 선을 그리고, 이 연장선을 부재의 개선면으로 검출한다.
이와 동시에, 가시광 영상으로부터 부재의 에지면을 검출한다. 부재의 에지면은 가시광 영상의 영상 처리를 통해 검출될 수 있으며, 레이저 영상에 가시광 영상으로부터 검출한 부재의 에지면을 오버래핑한다.
부재의 두께 정보를 기초로 레이저 영상에서 부재의 바닥면을 검출한다. 즉, 레이저 영상에 추출된 레이저 패턴에서 부재의 두께만큼 바닥방향으로 이격된 선을 그리고, 이를 부재의 바닥면으로 검출한다. 한편, 부재의 두께 정보는 부재의 설계 정보를 기초로 하며, 부재의 두께는 부재의 최외각을 추정하는 절단 공정 전에 이루어지는 부재의 가공 공정에서 측정된다. 측정된 부재의 두께가 설계된 부재의 두께의 오차 범위를 초과하는 경우 절단 공정으로 진입을 방지함으로써 부재의 두께 정보를 일정하게 적용할 수 있다.
최종적으로 검출된 부재의 끝단, 개선면과 에지면의 교점 및 바닥면과 에지면의 교점을 비교 대상으로 분석하여 부재의 최외각을 추정한다(S830). 여기서, 부재의 끝단, 개선면과 에지면의 교점 및 바닥면과 에지면의 교점이 일치하는 것이 가장 이상적이다. 이 경우 비교 대상이 일치하는 위치를 부재의 최외각으로 추정할 수 있다. 하지만, 레이저 영상과 가시광 영상의 차이 또는 검출 환경 요소의 영향에 의해 비교 대상이 일치하지 않을 수 있다. 이 경우에는 비교 대상의 위치가 사전에 설정한 허용 범위 내에 있는지를 분석하여, 비교 대상의 위치가 모두 허용 범위 내에 있는 경우 비교 대상의 위치의 평균을 부재의 최외각으로 추정하고, 비교 대상 중 어느 하나의 위치가 허용 범위를 벗어나는 경우 벗어나는 점은 제외하고 나머지 두 비교 대상의 위치의 평균을 부재의 최외각으로 추정할 수 있다.
100: 영상 획득부 110: 레이저 다이오드
120: 발광 다이오드 130: 이미지 센서
200: 제어부 300: 부재
311, 312: 레이저 패턴 320: 부재의 에지면
331, 332: 부재의 개선면 341, 342: 부재의 바닥면
351: 부재의 끝단 352: 부재의 개선면과 에지면의 교점
353: 부재의 에지면과 바닥면의 교점

Claims (10)

  1. 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득하는 영상 획득부; 및
    상기 레이저 영상으로부터 상기 부재의 끝단 및 개선면을 검출하고 상기 가시광 영상으로부터 상기 부재의 에지면을 검출하고 상기 검출한 개선면과 상기 검출한 에지면을 오버래핑하여 교점을 검출하고, 상기 부재의 두께 정보를 기초로 상기 부재의 바닥면을 검출하고 상기 검출한 바닥면과 상기 검출한 에지면을 오버래핑하여 교점을 검출하고, 상기 검출한 부재의 끝단, 상기 검출한 개선면과 에지면의 교점, 및 상기 검출한 바닥면과 에지면의 교점을 비교 분석하여 상기 부재의 최외각을 추정하는 제어부를 포함하는 부재의 최외각 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상 획득부는
    상기 부재에 레이저를 조사하는 레이저 다이오드; 상기 부재에 가시광을 조사하는 발광 다이오드; 상기 부재에 관한 영상을 획득하는 이미지 센서를 포함하는 부재의 최외각 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 발광 다이오드는 적색광 발광 다이오드이고,
    상기 이미지 센서는 적색 밴드 패스 필터가 장착된 부재의 최외각 측정 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 영상획득부는
    상기 레이저 다이오드를 끄고 상기 발광 다이오드를 켜서 상기 부재에 관한 가시광 영상을 획득하고, 상기 발광 다이오드를 끄고 상기 레이저 다이오드를 켜서 상기 부재에 관한 레이저 영상을 획득하는 부재의 최외각 측정 장치.
  5. 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득하는 단계;
    상기 레이저 영상으로부터 상기 부재의 끝단 및 개선면을 검출하고 상기 가시광 영상으로부터 상기 부재의 에지면을 검출하고 상기 검출한 개선면과 상기 검출한 에지면을 오버래핑하여 교점을 검출하고, 상기 부재의 두께 정보를 기초로 상기 부재의 바닥면을 검출하고 상기 검출한 바닥면과 상기 검출한 에지면을 오버래핑하여 교점을 검출하는 단계;
    상기 검출한 부재의 끝단, 상기 검출한 개선면과 에지면의 교점, 및 상기 검출한 바닥면과 에지면의 교점을 비교 분석하여 상기 부재의 최외각을 추정하는 단계를 포함하는 부재의 최외각 측정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득하는 단계 중 레이저 영상을 획득하는 단계는
    레이저 다이오드로 상기 부재에 레이저를 조사하고, 상기 부재의 표면으로부터 반사되는 레이저를 적색 밴드 패스 필터가 장착된 이미지 센서로 촬영하여 상기 부재에 관한 레이저 영상을 획득하는 부재의 최외각 측정 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득하는 단계 중 가시광 영상을 획득하는 단계는
    적색광 발광 다이오드로 상기 부재에 가시광을 조사하고, 적색 밴드 패스 필터가 장착된 이미지 센서로 촬영하여 상기 부재에 관한 가시광 영상을 획득하는 부재의 최외각 측정 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 부재에 관한 레이저 영상 및 가시광 영상을 획득하는 단계는
    레이저 다이오드를 끄고 발광 다이오드를 켜서 상기 부재에 관한 가시광 영상을 획득하고, 상기 발광 다이오드를 끄고 상기 레이저 다이오드를 켜서 상기 부재에 관한 레이저 영상을 획득하는 부재의 최외각 측정 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 레이저 영상으로부터 상기 부재의 개선면의 검출은
    상기 레이저 영상으로부터 기울어진 레이저 패턴을 연장한 선을 상기 부재의 개선면으로 검출하는 부재의 최외각 측정 방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 부재의 두께 정보를 기초로 상기 부재의 바닥면의 검출은
    상기 레이저 영상에 추출된 레이저 패턴에서 부재의 두께만큼 바닥방향으로 이격된 선을 그리고, 그린 선을 부재의 바닥면으로 검출하는 부재의 최외각 측정 방법.
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