KR102067411B1 - Method for creating work path by recognizing surface shape of object - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for creating a work path by recognizing the surface shape of a target which allows work such as inspection, decontamination, and washing while maintaining a constant distance from a target by using equipment. The method for creating a work path comprises: a step of positioning a target on a plane; a step of using a light source and a camera above the target to obtain planar two-dimensional data and planar height data corresponding to the planar two-dimensional data by an optical triangulation method to obtain planar two-dimensional data having height values; a step of using a light source and a camera from a first to a fourth side of the target to obtain first to fourth lateral two-dimensional data and first to fourth lateral height data corresponding to the first to fourth lateral two-dimensional data by an optical triangulation method to obtain first to fourth lateral two-dimensional data having height values; and a step of using equipment from the plane and the four sides of the target to generate a work path for performing work while maintaining a constant distance from the surface of the target in accordance with the planar two-dimensional data having the height values and the first to fourth lateral two-dimensional data having the height values. Accordingly, two-dimensional data having height values of the surface of an irregular target can be obtained by an economic and simple method, and the two-dimensional data can be used to inspect, decontaminate, and wash the surface of the target.

Description

대상물의 표면 형상 인식을 통한 작업 경로 생성 방법 {Method for creating work path by recognizing surface shape of object}{Method for creating work path by recognizing surface shape of object}

본 발명은 장비를 이용하여 대상물로부터 일정한 거리를 유지하면서 검사, 제염, 세척 등의 작업을 가능하게 하는 대상물의 표면 형상 인식을 통한 작업 경로 생성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for generating a work path by recognizing a surface shape of an object, which enables an operation such as inspection, decontamination, washing, etc. while maintaining a constant distance from the object using equipment.

원자력발전소에서는 비정형의 형상을 갖는 금속 방사성 폐기물이 꾸준히 발생되고 있다. In nuclear power plants, metal radioactive waste having an irregular shape is steadily generated.

이러한 방사성 폐기물은 폐기물의 양을 줄이기 위한 방법으로 대상물의 표면으로부터 항상 일정한 거리를 유지하면서 장비를 이용하여 방사능 오염도를 검사하고 표면을 제염하거나 세척하는 작업이 행해지고 있다. In order to reduce the amount of waste, such radioactive waste is used to inspect radioactive contamination and to decontaminate or clean the surface using equipment while keeping a constant distance from the surface of the object at all times.

비정형 대상물의 3D 형상인식 방법은 3D 스캐너를 이용하여 표면 형상을 확인하거나, 3D 역설계프로그램을 이용하여 3D 점 데이터에서 직접 디자인하는 방법이 있다. 또한, 광을 이용한 광간섭법과 광삼각법에 의해 비접촉식으로 비정형 대상물의 3D 형상을 인식하는 방법이 있다. The 3D shape recognition method of the atypical object may be a method of checking the surface shape using a 3D scanner or designing directly from 3D point data using a 3D reverse engineering program. In addition, there is a method of non-contact recognition of the 3D shape of the amorphous object by the optical interference method and the optical triangulation method using light.

방사성 폐기물의 표면을 제염하거나 세척하고 방사능 오염도를 검사하기 위해서는 비정형 대상물(방사성 물질)을 비접촉 방식으로 외형 형상의 자료에서 3D 및 기타 경로 생성이 가능한 자료의 형태로 만들어져야 한다.In order to decontaminate or clean the surface of radioactive waste, and to inspect radiological contamination, atypical objects (radioactive materials) must be made in the form of non-contact data in the form of 3D and other paths from the contour data.

그러나, 종래의 3D 형상인식 방법은 비정형 대상물의 표면을 무수히 많은 점데이터의 형태로 인식하므로, 대상물의 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 장비를 이용하여 방사능 오염도를 검사하고 표면을 제염하거나 세척하는 작업을 하기 위해서는 점데이터 자료로부터 프로그램을 통한 별도의 편집 과정이 필요하게 된다. However, the conventional 3D shape recognition method recognizes the surface of an atypical object in the form of a myriad of point data, so it is necessary to check the radioactive contamination by using the equipment while maintaining a constant distance from the surface of the object, and to decontaminate or clean the surface. To do this, a separate editing process through the program is required from the point data data.

이와 같이, 비정형 대상물의 표면을 3D 점데이터 형태로 인식한 후 필요한 면 데이터 또는 거리 데이터를 얻기 위해 다시 별도의 편집 과정을 거치는 것은 경제적 및 기술적인 문제로 인해 실용적이지 못하다는 문제가 있다. As described above, it is not practical due to economic and technical problems to recognize the surface of the atypical object in the form of 3D point data and then go through a separate editing process to obtain necessary surface data or distance data.

따라서, 경제적이면서 간단한 방법으로 비정형 대상물 표면의 높이값에 대한 데이터를 얻고, 이러한 데이터를 이용하여 대상물의 표면을 검사, 제염 및 세척할 수 있는 방법이 요구된다.Therefore, there is a need for a method for obtaining data on height values of atypical object surfaces in an economical and simple manner, and using the data to inspect, decontaminate and clean the surface of the object.

대한민국 등록특허 제10-1436572호Republic of Korea Patent No. 10-1436572

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 경제적이면서 간단한 방법으로 비정형 대상물 표면의 높이값에 대한 데이터를 얻고, 이러한 데이터를 이용하여 대상물의 표면을 검사, 제염 및 세척할 수 있는 대상물의 표면 형상 인식을 통한 작업 경로 생성 방법을 제공하고자 함에 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been invented in view of the above circumstances, and obtains data on the height value of an atypical object surface in an economical and simple manner, and uses the data to inspect, decontaminate and clean the surface of the object. An object of the present invention is to provide a method for generating a work path through surface shape recognition.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 대상물의 표면 형상 인식을 통한 작업 경로 생성 방법은, 평면에 대상물을 위치시키는 단계; 대상물의 상부에서 광원과 카메라를 이용하여 광삼각법에 의해 대상물의 평면 2D 데이터와, 상기 평면 2D 데이터에 대응되는 평면 높이 데이터를 얻어서 높이값을 갖는 평면 2D 데이터를 얻는 단계; 대상물의 제1 내지 제4 측부에서 광원과 카메라를 이용하여 광삼각법에 의해 대상물의 제1 내지 제4 측면 2D 데이터와, 상기 제1 내지 제4 측면 2D 데이터에 대응되는 제1 내지 제4 측면 높이 데이터를 얻어서 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터를 얻는 단계; 상기 높이값을 갖는 평면 2D 데이터와 상기 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터에 따라 대상물의 평면과 네 개의 측면에서 장비를 이용하여 대상물의 표면과 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 작업 경로를 생성하는 단계; 를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for generating a work path by recognizing a surface shape of an object, the method comprising: positioning an object on a plane; Acquiring planar 2D data of the object and planar height data corresponding to the planar 2D data by an optical triangulation method using a light source and a camera at an upper portion of the object to obtain planar 2D data having a height value; First to fourth side 2D data of the object and the first to fourth side heights corresponding to the first to fourth side 2D data by optical triangulation using a light source and a camera at the first to fourth sides of the object. Obtaining data to obtain first to fourth side 2D data having a height value; Work path for working while maintaining a constant distance from the surface of the object by using the equipment in the plane and four sides of the object according to the plane 2D data having the height value and the first to fourth side 2D data having the height value Generating a; It includes.

또한, 상기 높이값을 갖는 평면 2D 데이터와 상기 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터 사이에서 대상물의 연결지점의 3차원 공간 상의 위치를 확인하는 단계; 를 더 포함하고, 상기 작업 경로를 생성하는 단계에서는 상기 연결지점의 위치를 표시하는 단계를 더 포함한다. The method may further include identifying a position in a three-dimensional space of a connection point of an object between the planar 2D data having the height value and the first to fourth side surface 2D data having the height value; The method may further include displaying the location of the connection point.

본 발명의 다른 실시예에 따른 장비를 이용하여 대상물의 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 방법은, 대상물의 상부와 측부에서 장비를 이용하여 작업하기 위한 장비 작업 경로를 생성하는 단계; 상기 장비 작업 경로에 따라 장비를 평면과 네 개의 측면에 위치시켜 순차적으로 작업하는 단계; 를 포함하고, Method for working while maintaining a constant distance from the surface of the object using the equipment according to another embodiment of the present invention, generating an equipment work path for working with the equipment on the top and sides of the object; Working sequentially by placing equipment on a plane and four sides according to the equipment work path; Including,

상기 장비 작업 경로를 생성하는 단계는, 평면에 대상물을 위치시키는 단계; 대상물의 상부에서 광원과 카메라를 이용하여 광삼각법에 의해 대상물의 평면 2D 데이터와, 상기 평면 2D 데이터에 대응되는 평면 높이 데이터를 얻어서 높이값을 갖는 평면 2D 데이터를 얻는 단계; 대상물의 제1 내지 제4 측부에서 광원과 카메라를 이용하여 광삼각법에 의해 대상물의 제1 내지 제4 측면 2D 데이터와, 상기 제1 내지 제4 측면 2D 데이터에 대응되는 제1 내지 제4 측면 높이 데이터를 얻어서 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터를 얻는 단계; 상기 높이값을 갖는 평면 2D 데이터와 상기 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터에 따라 대상물의 평면과 네 개의 측면에서 대상물의 표면과 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 작업 경로를 생성하는 단계; 를 포함한다. Generating the equipment work path comprises: placing an object in a plane; Acquiring planar 2D data of the object and planar height data corresponding to the planar 2D data by an optical triangulation method using a light source and a camera at an upper portion of the object to obtain planar 2D data having a height value; First to fourth side 2D data of the object and the first to fourth side heights corresponding to the first to fourth side 2D data by optical triangulation using a light source and a camera at the first to fourth sides of the object. Obtaining data to obtain first to fourth side 2D data having a height value; Generating a work path for working while maintaining a constant distance from the surface of the object in the plane and the four sides of the object according to the plane 2D data having the height value and the first to fourth side 2D data having the height value; ; It includes.

또한, 상기 장비 작업 경로를 생성하는 단계는, 상기 높이값을 갖는 평면 2D 데이터와 상기 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터 사이에서 대상물의 연결지점의 3차원 공간 상의 위치를 확인하는 단계; 를 더 포함하고, 상기 대상물의 표면과 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 작업 경로를 생성하는 단계에서는 상기 연결지점의 위치를 표시하는 단계를 더 포함한다. The generating of the equipment work path may include identifying a position in a three-dimensional space of a connection point of an object between the planar 2D data having the height value and the first to fourth side 2D data having the height value. ; The method further includes generating a work path for working while maintaining a constant distance from the surface of the object, and further including displaying a location of the connection point.

또한, 상기 장비를 이용하여 대상물의 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 하는 작업은 방사성 폐기물의 방사능 검사, 세척 또는 제염일 수 있다.In addition, the task of maintaining a constant distance from the surface of the object using the equipment may be radioactive inspection, cleaning or decontamination of radioactive waste.

본 발명에 따르면, 경제적이면서 간단한 방법으로 비정형 대상물 표면의 높이값을 갖는 2D 데이터를 얻고, 이러한 2D 데이터를 이용하여 대상물의 표면을 검사, 제염 및 세척 등을 할 수 있는 대상물의 표면 형상 인식을 통한 작업 경로 생성 방법을 제공할 수 있다. According to the present invention, 2D data having a height value of an atypical object surface is obtained in an economical and simple manner, and through the surface shape recognition of the object that can inspect, decontaminate, and wash the surface of the object using the 2D data. It can provide a way to create a work path.

도 1은 본 발명에서 광원과 카메라를 이용하여 대상물의 평면 2D 데이터를 얻는 방법을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명에서 광원과 카메라를 이용하여 대상물의 측면 2D 데이터를 얻는 방법을 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1에서 영상 왜곡을 보정하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3에서 영상 왜곡을 보정한 예시적인 결과를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에서 2대의 카메라를 이용하여 평면 영상과 측면 영상의 위치를 매칭시키는 방법을 도시하는 도면이다.
도 6은 도 5에서 평면 영상과 측면 영상의 위치를 매칭한 예시적인 결과를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명에서 평면과 측면의 2D 데이터를 얻은 예시적인 결과를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명에서 장비를 이용하여 대상물의 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 예시적인 작업 경로를 도시하는 도면이다. 1 is a view showing a method of obtaining planar 2D data of an object using a light source and a camera in the present invention.
2 is a diagram illustrating a method of obtaining side 2D data of an object using a light source and a camera in the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of correcting image distortion in FIG. 1.
FIG. 4 is a diagram illustrating an exemplary result of correcting image distortion in FIG. 3.
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of matching a position of a planar image and a side image using two cameras in the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating exemplary results of matching positions of a planar image and a side image in FIG. 5.
7 is a diagram showing exemplary results of obtaining 2D data of plane and side in the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating an exemplary work path for working while maintaining a constant distance from the surface of an object using equipment in the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, in adding reference numerals to the elements of each drawing, it should be noted that the same elements are denoted by the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings.

도 1은 본 발명에서 광원과 카메라를 이용하여 대상물의 평면 2D 데이터를 얻는 방법을 도시하는 도면이다. 도 2는 본 발명에서 광원과 카메라를 이용하여 대상물의 측면 2D 데이터를 얻는 방법을 도시하는 도면이다. 도 3은 도 1에서 영상 왜곡을 보정하는 방법을 도시하는 도면이다. 도 4는 도 3에서 영상 왜곡을 보정한 예시적인 결과를 도시하는 도면이다. 도 5는 본 발명에서 2대의 카메라를 이용하여 평면 영상과 측면 영상의 위치를 매칭시키는 방법을 도시하는 도면이다. 도 6은 도 5에서 평면 영상과 측면 영상의 위치를 매칭한 예시적인 결과를 도시하는 도면이다. 도 7은 본 발명에서 평면과 측면의 2D 데이터를 얻은 예시적인 결과를 도시하는 도면이다. 도 8은 본 발명에서 장비를 이용하여 대상물의 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 예시적인 작업 경로를 도시하는 도면이다. 1 is a view showing a method of obtaining planar 2D data of an object using a light source and a camera in the present invention. 2 is a view showing a method for obtaining side 2D data of an object using a light source and a camera in the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating a method of correcting image distortion in FIG. 1. FIG. 4 is a diagram illustrating an exemplary result of correcting image distortion in FIG. 3. FIG. 5 is a diagram illustrating a method of matching a position of a planar image and a side image using two cameras in the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating an exemplary result of matching positions of a planar image and a side image in FIG. 5. 7 is a diagram showing exemplary results of obtaining 2D data of plane and side in the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating an exemplary work path for working while maintaining a constant distance from the surface of an object using equipment in the present invention.

본 발명은 비정형 대상물에서 높이값을 갖는 2D 데이터를 얻고, 이러한 데이터를 이용하여 대상물의 표면을 검사, 제염 및 세척 등을 할 수 있는 작업 경로를 생성하기 위한 것이다. The present invention is to obtain a 2D data having a height value in the atypical object, and to use this data to create a work path that can inspect, decontaminate and clean the surface of the object.

도 1을 참조하면, 본 발명의 대상물의 표면 형상 인식을 통한 작업 경로 생성 방법(이하, 작업 경로 생성 방법)에서는 먼저, 평면(101)에 비정형 대상물(또는 대상물)(10)을 위치시킨다. Referring to FIG. 1, in the work path generation method (hereinafter, referred to as a work path generation method) by recognizing a surface shape of an object of the present invention, first, an atypical object (or object) 10 is positioned on the plane 101.

다음에, 대상물(10)의 상부에서 광원(110)과 카메라(120)를 이용하여 광삼각법에 의해 높이값을 갖는 평면 2D 데이터를 얻는다. 즉, 대상물(10)의 평면 형상과 함께, 그 형상에서 튀어나오고 들어가는 높이값을 알 수 있는 평면 2D 데이터를 얻는다. 광삼각법은 일반적으로 라인빔을 대상물의 표면으로 투영하고 다른 각도에서 라인빔의 영상을 얻어서 그 형상을 산출하는 방법이다. 광삼각법에 의해 대상물(10)의 높이를 알 수 있는 기술은 기술분야에 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 광원(110)으로는 레이저를 사용할 수 있다. Next, planar 2D data having a height value is obtained by the optical triangulation method using the light source 110 and the camera 120 on the upper portion of the object 10. That is, along with the planar shape of the object 10, the planar 2D data which can know the height value which protrudes and enters from the shape is obtained. In general, the triangulation method is a method of projecting a line beam onto a surface of an object and calculating an image by obtaining an image of the line beam at different angles. Since the technique of knowing the height of the object 10 by the optical triangulation method is widely known in the art, a detailed description thereof will be omitted. A laser can be used as the light source 110.

평면 2D 데이터는 카메라(120)가 상부에서 촬영한 영상에 의해 얻을 수 있다. 대상물(10)의 평면 2D 데이터에 대응되는 높이 데이터는 광원(10)이 레일(111)을 따라 이동하면서 대상물(10)에 빛을 조사하여 광삼각법에 의해 얻을 수 있다. Planar 2D data may be obtained by an image captured by the camera 120 from above. Height data corresponding to the planar 2D data of the object 10 may be obtained by phototriangulation by irradiating light onto the object 10 while the light source 10 moves along the rail 111.

다음에, 도 2를 참조하면, 대상물(10)의 측부에서 광원(110)과 카메라(120)를 이용하여 광삼각법에 의해 높이값을 갖는 측면 2D 데이터를 얻는다. Next, referring to FIG. 2, the side 2D data having the height value is obtained by the optical triangulation method using the light source 110 and the camera 120 on the side of the object 10.

높이값을 갖는 측면 2D 데이터는 도 1의 평면 2D 데이터를 얻는 것과 동일한 방법으로 광원(110)과 카메라(120)에 의해 얻을 수 있다. Side 2D data having a height value can be obtained by the light source 110 and the camera 120 in the same manner as obtaining the planar 2D data of FIG. 1.

대상물(10)에는 네 개의 측면이 있으므로, 대상물(10)이 올라간 평면(101)을 회전시키거나, 광원(110)과 카메라(120)가 각각의 측면으로 이동하면서 네 개의 측면에 대해 측면 2D 데이터를 얻는다. The object 10 has four sides, so that the plane 101 on which the object 10 is raised rotates, or the light source 110 and the camera 120 move to each side, and the side 2D data for the four sides. Get

다시 말해서, 대상물(10)의 제1 내지 제4 측부에서 광원(110)과 카메라(120)를 이용하여 광삼각법에 의해 대상물(10)의 제1 내지 제4 측면 2D 데이터를 얻고, 제1 내지 제4 측면 2D 데이터에 대응되는 제1 내지 제4 측면 높이 데이터를 얻어서, 최종적으로 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터를 얻는다. In other words, the first to fourth side 2D data of the object 10 is obtained by the optical triangulation method using the light source 110 and the camera 120 at the first to fourth sides of the object 10. First to fourth side height data corresponding to the fourth side 2D data are obtained, and finally, first to fourth side 2D data having a height value are obtained.

도 3을 참조하면, 대상물(10)의 상부에서 카메라(120)에 의해 대상물(10)을 촬영할 때, 대상물(10)의 중앙(1)과 에지(2)의 거리 차이로 인해 카메라(120)에 의해 촬영되는 영상과 실제 대상물(10)의 평면의 형상 사이에 왜곡이 발생된다. Referring to FIG. 3, when photographing the object 10 by the camera 120 from the top of the object 10, the camera 120 due to the difference in distance between the center 1 and the edge 2 of the object 10. Distortion occurs between the image taken by the image and the shape of the plane of the actual object 10.

따라서, 체크보드(130)를 이용해서 카메라(120)에 의해 촬영된 영상에서 발생되는 왜곡을 보정하는 작업을 해야 한다. 도 4는 영상 왜곡을 보정한 예시적인 결과를 도시하고 있다. Therefore, the check board 130 should be used to correct distortion generated in the image photographed by the camera 120. 4 shows an exemplary result of correcting image distortion.

높이값을 갖는 평면 2D 데이터와 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터를 얻게 되면, 평면 2D 데이터와 제1 내지 제4 측면 2D 데이터 사이에서 대상물이 연결되는 지점이 어디인지에 대해 확인하는 과정이 필요하다. Once the plane 2D data having the height value and the first to fourth side 2D data having the height value are obtained, it is possible to determine where the object is connected between the plane 2D data and the first to the fourth side 2D data. The process is necessary.

이를 위해, 상부 카메라(120)와 측부 카메라(120)에 의해 촬영된 대상물(10)의 형상 사이의 매칭 작업이 필요하게 된다. To this end, a matching operation between the shape of the object 10 photographed by the upper camera 120 and the side camera 120 is required.

도 5를 참조하면, 45°경사대(102)에 체크보드(130)를 놓고 상부 카메라(120)의 중앙선(3)과 측부 카메라(120)의 중앙선(4)이 만나는 교점의 위치를 확인하여 상부 카메라(120)와 측부 카메라(120)에 의해 촬영된 대상물(10)의 형상 사이의 매칭(보정) 작업이 이루어진다. 이 작업은 레이저를 사용하지 않고 카메라(120)와 체크보드(130)만 사용하고 프로그램을 이용하게 된다. 도 6은 상부 카메라(120)와 측부 카메라(120)에 의해 촬영된 대상물(10)의 형상 사이의 왜곡을 보정한 예시적인 결과를 도시하고 있다. Referring to FIG. 5, the check board 130 is placed on the 45 ° inclined table 102 to check the position of the intersection where the center line 3 of the upper camera 120 and the center line 4 of the side camera 120 meet each other. A matching (correction) operation between the shape of the object 10 photographed by the camera 120 and the side camera 120 is performed. This operation uses only the camera 120 and the check board 130 without using a laser and uses a program. FIG. 6 shows exemplary results of correcting distortion between the shape of the object 10 taken by the top camera 120 and the side camera 120.

도 7은 광원(110)과 카메라(120)를 이용하여 대상물(10)의 평면과 측면의 2D 데이터를 얻은 예시적인 결과를 나타낸다. 이러한 평면과 측면의 2D 데이터는 높이값을 갖는 데이터로 얻어지게 된다. 도 7에서 중앙은 평면 2D 데이터를 나타내고, 중앙과 연결된 4개의 부분은 각각의 측면 데이터를 나타낸다. 7 illustrates exemplary results of obtaining 2D data of the plane and the side of the object 10 using the light source 110 and the camera 120. 2D data of these planes and sides are obtained as data having a height value. In FIG. 7, the center represents planar 2D data, and four parts connected to the center represent respective side data.

다음에, 높이값을 갖는 평면 2D 데이터와 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터에 따라 대상물(10)의 평면과 네 개의 측면에서 대상물(10)의 표면과 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 작업 경로를 생성한다. Next, work while maintaining a constant distance from the surface of the object 10 in the plane and four sides of the object 10 according to the plane 2D data having the height value and the first to fourth side 2D data having the height value. Create a work path for this.

도 8은 장비를 이용하여 대상물(10)의 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 예시적인 작업 경로(140)를 얻는 방법을 나타낸다. 8 illustrates a method of using the equipment to obtain an exemplary work path 140 for working while maintaining a constant distance from the surface of the object 10.

장비를 이용하여 대상물(10)의 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 하는 작업은 예를 들어, 방사성 폐기물의 표면을 제염하거나 세척하고 방사능 오염도를 검사하는 작업이 될 수 있지만, 그 외에 기술분야에 알려진 다른 작업도 될 수 있다. While maintaining a constant distance from the surface of the object 10 using the equipment may be, for example, to decontaminate or clean the surface of the radioactive waste and to check the radioactive contamination, but other known in the art It can also be a task.

대상물(10)의 방사능 오염도 검사는 검사 장비와 대상물(10)의 표면 사이의 거리를 일정하게 유지한 상태에서 이루어져야 한다. 또한, 방사성 폐기물의 표면을 제염하거나 세척하는 작업도 대상물(10)과 장비 사이의 거리를 일정하게 유지하면서 해야 한다. The radioactive contamination test of the object 10 should be carried out while maintaining a constant distance between the inspection equipment and the surface of the object 10. In addition, decontamination or cleaning of the surface of the radioactive waste should also be performed while maintaining a constant distance between the object 10 and the equipment.

장비를 이용하여 작업하기 위해 장비의 가로 이동폭(B)과 세로 이동폭(A)을 프로그램에서 설정하고, 이러한 이동폭에 따라 대상물(10)의 높이차를 고려한 작업 경로(140)를 생성하게 된다. 작업 경로(140)는 프로그램의 로직에 따라 자동으로 생성된다. In order to work with the equipment, the width and width of the equipment (B) and the vertical movement width (A) are set in the program, and the work path 140 is generated in consideration of the height difference of the object 10 according to the movement width. do. Work path 140 is automatically generated according to the logic of the program.

예를 들어, 워터 젯(Water-Jet)의 경우 노즐 앞쪽과 대상물(10)의 표면과의 거리가 45cm±3.5cm를 유지해야 제염 성능이 발휘되고, 대상물(10)의 표면과 노즐 간의 거리가 멀어지면 제염 성능이 떨어지고, 가까우면 제염 경로 중 이동폭(A)의 간격에 문제가 있어 제염이 안된 표면이 생기게 된다. 이러한 이유로, 대상물(10)에 대한 목적(측정, 검사, 세척, 제염 등)에 맞게 작업 경로(140)를 생성해야 한다. For example, in the case of water jet, the decontamination performance is exhibited when the distance between the front of the nozzle and the surface of the object 10 is maintained at 45 cm ± 3.5 cm, and the distance between the surface of the object 10 and the nozzle is If it is far away, the decontamination performance decreases, and if it is close, there is a problem in the distance of the moving width (A) of the decontamination path, which results in a surface that is not decontaminated. For this reason, the work path 140 should be created to meet the purpose (measurement, inspection, cleaning, decontamination, etc.) for the object 10.

이러한 작업 경로(140)에서는 대상물(10)의 높이가 낮아지면 낮아지는 만큼 장비를 아래로 이동하고, 다시 대상물(10)의 높이가 높아지면 높아지는 만큼 장비를 위로 이동하게 된다. 또한, 대상물(10)의 표면이 라운드진 경우, 작업 경로(140)는 곡률에 따라 라운드지게 이동하는 형태가 된다. In this work path 140, when the height of the object 10 is lowered, the equipment is moved down as much as it is lowered, and when the height of the object 10 is increased, the equipment is moved up as much as the height is increased. In addition, when the surface of the object 10 is rounded, the work path 140 is shaped to move roundly according to the curvature.

대상물(10)에 대한 작업의 종류에 따라서 높이값을 갖는 평면 2D 데이터와 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터 사이에서 대상물(10)의 연결지점을 반드시 확인해야 되는 경우가 있다. 예를 들어, 대상물(10)에 대한 세척이나 제염의 경우, 대상물(10)의 연결지점에서는 장비를 이용하여 작업 경로를 3회 이상 반복해야 원하는 결과를 얻을 수 있게 된다. Depending on the type of work on the object 10, there may be a case where the connection point of the object 10 must be identified between the planar 2D data having the height value and the first to fourth side 2D data having the height value. For example, in the case of washing or decontamination of the object 10, at the connection point of the object 10 it is necessary to repeat the work path three or more times using the equipment to obtain the desired result.

이를 위해, 높이값을 갖는 평면 2D 데이터와 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터 사이에서 대상물의 연결지점의 3차원 공간 상의 위치를 확인하는 단계를 더 필요로 한다. 여기서, 대상물(10)의 연결지점은 평면 2D 데이터와 측면 2D 데이터에서 동일한 부분이 각각 다른 데이터에 표시된 경우를 말하고, 예를 들어 모서리 부분이 대상물(10)의 연결지점이 될 수 있다. 이는 도 5에 도시된 상부 카메라(120)와 측부 카메라(120)에 의해 촬영된 대상물(10)의 형상 사이의 매칭 작업을 통해 확인할 수 있다. To this end, it is further necessary to identify the position in the three-dimensional space of the connection point of the object between the planar 2D data having the height value and the first to fourth side 2D data having the height value. Here, the connection point of the object 10 refers to a case in which the same portions of the planar 2D data and the side 2D data are respectively displayed in different data, and for example, the corner portion may be the connection point of the object 10. This can be confirmed through a matching operation between the shape of the object 10 photographed by the upper camera 120 and the side camera 120 shown in FIG. 5.

대상물의 연결지점의 3차원 공간 상의 위치를 확인하면, 대상물(10)에 대한 작업 경로(140)를 생성하는 단계에서 연결지점의 위치를 표시하고, 프로그램을 통해 연결지점에서는 작업 회수를 2회 이상 반복하도록 설정함으로써, 원하는 작업 성능을 얻을 수 있도록 한다. When the position of the connection point of the object is confirmed in the three-dimensional space, the location of the connection point is displayed in the step of generating the work path 140 for the object 10, and the program is connected more than two times at the connection point. By setting iterations, you get the performance you want.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 경제적이면서 간단한 방법으로 비정형 대상물 표면의 높이값을 갖는 평면과 측면의 2D 데이터를 얻고, 프로그램을 통해 이러한 2D 데이터를 이용하여 대상물의 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 방사능 검사, 제염 및 세척 등을 할 수 있는 작업 경로를 생성할 수 있다. As described above, according to the present invention, 2D data of a plane and a side having a height value of an atypical object surface are obtained in an economical and simple manner, and the program is used to maintain a constant distance from the surface of the object using this 2D data. Work paths can be created for inspection, decontamination and cleaning.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above embodiments and can be practiced in various ways without departing from the technical spirit of the present invention. will be.

10 : 대상물
101 : 평면
102 : 경사대
110 : 광원
111 : 레일
120 : 카메라
130 : 체크보드10: object
101: flat
102: ramp
110: light source
111: rail
120: camera
130: check board

Claims (5)

대상물의 표면 형상 인식을 통한 작업 경로 생성 방법에 있어서,
평면에 대상물을 위치시키는 단계;
대상물의 상부에서 레이저 광원과 카메라를 이용하여 광삼각법에 의해 대상물의 평면 2D 데이터와, 상기 평면 2D 데이터에 대응되는 평면 높이 데이터를 얻어서 높이값을 갖는 평면 2D 데이터를 얻는 단계;
대상물의 제1 내지 제4 측부에서 레이저 광원과 카메라를 이용하여 광삼각법에 의해 대상물의 제1 내지 제4 측면 2D 데이터와, 상기 제1 내지 제4 측면 2D 데이터에 대응되는 제1 내지 제4 측면 높이 데이터를 얻어서 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터를 얻는 단계;
상기 높이값을 갖는 평면 2D 데이터와 상기 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터에 따라 대상물의 평면과 네 개의 측면에서 장비를 이용하여 대상물의 표면과 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 작업 경로를 생성하는 단계;
를 포함하는 대상물의 표면 형상 인식을 통한 작업 경로 생성 방법.In the work path generation method by recognizing the surface shape of the object,
Positioning the object in a plane;
Obtaining planar 2D data having a height value by obtaining planar 2D data of the object and planar height data corresponding to the planar 2D data by an optical triangulation method using a laser light source and a camera at an upper portion of the object;
First to fourth side 2D data of the object and the first to fourth side surfaces corresponding to the first to fourth side 2D data by optical triangulation using a laser light source and a camera at the first to fourth sides of the object. Obtaining height data to obtain first to fourth side 2D data having a height value;
Work path for working while maintaining a constant distance from the surface of the object by using the equipment in the plane and four sides of the object according to the plane 2D data having the height value and the first to fourth side 2D data having the height value Generating a;
Work path generation method through the surface shape recognition of the object comprising a. 제1항에 있어서,
상기 높이값을 갖는 평면 2D 데이터와 상기 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터 사이에서 대상물의 연결지점의 3차원 공간 상의 위치를 확인하는 단계;
를 더 포함하고,
상기 작업 경로를 생성하는 단계에서는 상기 연결지점의 위치를 표시하는 단계를 더 포함하는 대상물의 표면 형상 인식을 통한 작업 경로 생성 방법.The method of claim 1,
Identifying a position in the three-dimensional space of the connection point of the object between the planar 2D data having the height value and the first to fourth side 2D data having the height value;
More,
The generating of the work path may include displaying a location of the connection point. 장비를 이용하여 대상물의 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 방법에 있어서,
대상물의 상부와 측부에서 장비를 이용하여 작업하기 위한 장비 작업 경로를 생성하는 단계;
상기 장비 작업 경로에 따라 장비를 평면과 네 개의 측면에 위치시켜 순차적으로 작업하는 단계;
를 포함하고,
상기 장비 작업 경로를 생성하는 단계는,
평면에 대상물을 위치시키는 단계;
대상물의 상부에서 레이저 광원과 카메라를 이용하여 광삼각법에 의해 대상물의 평면 2D 데이터와, 상기 평면 2D 데이터에 대응되는 평면 높이 데이터를 얻어서 높이값을 갖는 평면 2D 데이터를 얻는 단계;
대상물의 제1 내지 제4 측부에서 레이저 광원과 카메라를 이용하여 광삼각법에 의해 대상물의 제1 내지 제4 측면 2D 데이터와, 상기 제1 내지 제4 측면 2D 데이터에 대응되는 제1 내지 제4 측면 높이 데이터를 얻어서 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터를 얻는 단계;
상기 높이값을 갖는 평면 2D 데이터와 상기 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터에 따라 대상물의 평면과 네 개의 측면에서 대상물의 표면과 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 작업 경로를 생성하는 단계;
를 포함하는 장비를 이용하여 대상물의 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 방법.In the method for working with the equipment at a constant distance from the surface of the object,
Creating an equipment work path for working with the equipment at the top and sides of the object;
Working sequentially by placing equipment on a plane and four sides according to the equipment work path;
Including,
Generating the equipment work path,
Positioning the object in a plane;
Obtaining planar 2D data of the object by the optical triangulation method and planar height data corresponding to the planar 2D data by using a laser light source and a camera on the upper part of the object to obtain planar 2D data having a height value;
First to fourth side 2D data of the object and the first to fourth side surfaces corresponding to the first to fourth side 2D data by optical triangulation using a laser light source and a camera at the first to fourth sides of the object. Obtaining height data to obtain first to fourth side 2D data having a height value;
Generating a work path for working while maintaining a constant distance from the surface of the object in the plane and four sides of the object according to the plane 2D data having the height value and the first to fourth side 2D data having the height value; ;
Method for working while maintaining a constant distance from the surface of the object using the equipment comprising a. 제3항에 있어서,
상기 장비 작업 경로를 생성하는 단계는,
상기 높이값을 갖는 평면 2D 데이터와 상기 높이값을 갖는 제1 내지 제4 측면 2D 데이터 사이에서 대상물의 연결지점의 3차원 공간 상의 위치를 확인하는 단계;
를 더 포함하고,
상기 대상물의 표면과 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 작업 경로를 생성하는 단계에서는 상기 연결지점의 위치를 표시하는 단계를 더 포함하는 장비를 이용하여 대상물의 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 방법.The method of claim 3,
Generating the equipment work path,
Identifying a position in the three-dimensional space of the connection point of the object between the planar 2D data having the height value and the first to fourth side 2D data having the height value;
More,
In the step of creating a work path for working while maintaining a constant distance from the surface of the object, the method for working while maintaining a constant distance from the surface of the object by using a device further comprising the step of indicating the location of the connection point . 제3항에 있어서,
상기 장비를 이용하여 대상물의 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 하는 작업은 방사성 폐기물의 방사능 검사, 세척 또는 제염인 장비를 이용하여 대상물의 표면으로부터 일정한 거리를 유지하면서 작업하기 위한 방법.The method of claim 3,
The operation of maintaining a constant distance from the surface of the object using the equipment is a method for working while maintaining a constant distance from the surface of the object using equipment that is radioactive inspection, cleaning or decontamination of radioactive waste.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004069688A (en) * 2002-07-19 2004-03-04 F Hoffmann La Roche Ag Reflection-photometric analytical system
KR101436572B1 (en) 2012-07-19 2014-09-11 (주) 인텍플러스 3d shape measuring apparatus using optical triangulation method
JP2017161282A (en) * 2016-03-08 2017-09-14 株式会社日立パワーソリューションズ System and method for radioactive waste management

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004069688A (en) * 2002-07-19 2004-03-04 F Hoffmann La Roche Ag Reflection-photometric analytical system
KR101436572B1 (en) 2012-07-19 2014-09-11 (주) 인텍플러스 3d shape measuring apparatus using optical triangulation method
JP2017161282A (en) * 2016-03-08 2017-09-14 株式会社日立パワーソリューションズ System and method for radioactive waste management

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