KR102610238B1 - 머신 비전 기반 초정밀 검사 시스템 - Google Patents

머신 비전 기반 초정밀 검사 시스템 Download PDF

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KR102610238B1
KR102610238B1 KR1020220147129A KR20220147129A KR102610238B1 KR 102610238 B1 KR102610238 B1 KR 102610238B1 KR 1020220147129 A KR1020220147129 A KR 1020220147129A KR 20220147129 A KR20220147129 A KR 20220147129A KR 102610238 B1 KR102610238 B1 KR 102610238B1
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Abstract

본 발명은 육안 검사 및 정밀 측정 장비를 이용한 수동 검사 방식을 탈피하여, 2.0m 이하측정 대상물을 기존의 픽셀의 1/4 또는 그 이하의 반복 정밀도를 갖게 됨으로 인하여 고속 및 정밀 측정이 가능하게 되고 자동화된 고속 정밀 측정 시스템 개발을 통하여 품질 검사 시간 및 비용이 획기적으로 감소하는 2.0m 이하 라인 스캔 카메라를 이용하여 측정 대상물의 진원도 및 원심도를 정밀하게 측정할 수 있는 머신 기반 초정밀 검사 시스템에 관한 것이다

Description

머신 비전 기반 초정밀 검사 시스템{MACHINE VISION BASED ULTRA-PRECISION INSPECTION SYSTEM}
본 발명은 검사 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 라인 스캔 카메라를 이용하여 측정 대상물의 진원도 및 원심도를 정밀하게 측정할 수 있는 머신 기반 초정밀 검사 시스템에 관한 것이다
시계, 자동차, 베어링, 원자력 발전소의 동력 기관 등과 같은 모든 기계류 및 공구들은 다수의 회전 부품들로 구성되어 있다. 둥글어야할 원형 부품의 형상이 진원으로부터 벗어날 경우 마찰로 인한 동력 손실, 마모에 의한 기계 수명감소, 회전 및 이동의 부정확, 진동, 기밀도 소음발생 등 다양한 문제를 발생한다.
진원도는 둥근 봉, 둥근 구멍, 둥근 추. 구 등이 진원으로부터 벗어난 정도를 의미한다.
진원도의 측정 방법에는 접속식 방법으로 직경법, 3점법, 반경법 등이 있다.
도 1은 기존 직경법의 예를 나타낸 도면이다.
먼저 직경법에 의하면, 원형 부품의 한 단면의 직경을 여러 방향으로 측정하여 최대치와 최소치의 차이로서 진원도를 정의하고, 현장에서 쉽고 빠르게 측정할 수 있으나, 요철이 있을 때나 등경원일 경우, 수μm 이하의 진원도를 측정할 경우 문제가 된다.
도 2는 기존 3점법의 예를 나타낸 도면이다. 3점법에 의하면 원형 부분을 2점에서 지지하고 그 2점의 수직 2등분 선상에 검출기를 위치시킨 후, 측정 대상물을 360°회전시켰을 때 지침의 최대 변위량으로 진원도를 정의한다. 까다로운 형상의 진원도 측정은 불가능하고, 대략적인 진원도 값 만을 파악할 수 있다. V 블록을 사용할 경우 측정 단면과 무관한 다른 단면의 요철에 의해 측정값이 달라 질 수 있다.
도 3은 기존 반경법의 예를 나타낸 도면이다. 반경법에 의하면, 측정 대상물을 센터에 지지하고 측정 대상물을 360° 회전시켰을 때 측미기의 최대치와 최소치의 차로 정의한다. 원형 부분의 형상을 이론적으로 가장 정확하게 구할 수 있어 현장에서 널리 사용된다. 센터의 축선과 회전 중심이 다른 경우 계산(보정)해 주어야 한다.
이하, 기존 진원도 측정 방법을 설명한다.
1. 측정 준비
1) 촉침 선택(촉침의 방향 및 측정압 조절)
2) 기록 용지 장착
3) X-Y 테이블(스핀들) 회전 중심에 있도록 조절(수평 조절).
도 4는 기존 수동식 검사 장치의 X-Y 테이블(스핀들)을 나타낸 사시도이다.
2. 측정 조건 설정
1) 가공 방법에 따른 필터 선택
2) 배율 조정(최저), 파라미터 선택
3. 센터링 및 틸팅 조정
1) 측정 대상물을 테이블의 중앙에 오도록 설치한다. 도 5는 기존 방식에서 레벨링 조정을 설명하기 위한 예시이고, 도 6은 경사와 타원 오차간의 관계를 나타낸 그래프이다.
2) 촉침을 측정 대상물 가까이 위치시킨 후, 회전 테이블을 지시된 방향으로 회전시키며 촉침과 측정 대상물의 간격이 일정하게 측정 대상물을 조정한다. 도 7은 기존 촉침과 측정 대상물 간격을 조정하는 과정을 설명하기 위한 예시이다.
3) 촉침을 측정 대상물에 접촉(지침 중앙)(테이블의 CX 또는 CY 조절 핸들이 촉침과 일직선 유지). 도 8은 도 4에 도시된 X-Y 테이블의 핸들을 나타낸 사시도이다. 도 9는 센터링 조정을 설명하기 위한 예시도이다.
4. 테이블을 180°회전시켜 지침 변화량의 1/2 만큼 조절
5. 테이블을 90°회전시켜 지침이 중앙에 오도록 조절
6. 다시 테이블을 180°회전시켜 지침 변화량의 1/2 만큼 조절
7. 배율을 높여가며 4~6 과정을 반복하여 정밀 조정한다.
도 10은 편심 보정 기능이 있는 측정기에 의한 편심량과 진원도 오차간의 관계를 나타낸 그래프이다.
하지만, 종래 기술의 진원도 측정 방법은 복잡하고 정밀도가 낮은 단점이 있다.
특허 공개 번호 10-2013-0052311{공개일 : 2013년 05월 22일}
본 발명은 라인 스캔 카메라를 이용하여 측정 대상물의 진원도 및 원심도를 정밀하게 측정할 수 있는 머신 비전 기반 초정밀 검사 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른머신 비전 기반 초정밀 검사 시스템은
측정 대상물을 360°회전하는 회전체(300);
상기 측정 대상물이 회전하는 중에 수직 직선 운동하면서 일정 시간 간격으로 상기 측정 대상물의 외경(다수 영역)을 순차적으로 스캐닝 촬영하여 획득한 다수의 영역 영상(픽셀)을 합쳐 실측 단면 전체 영상을 생성하는 한쌍의 라인 스캔 카메라(500); 및
반경법에 의해 원의 중심(추정 원점)으로부터 상기 실측 단면까지의 최대 반경과 최소 반경간의 차이를 상기 측정 대상물의 진원도로 연산하는 연산부(900)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 측정 대상물의 최대 길이는 2.0m인 것을 특징으로 한다.
또한, 반경법은 실측 단면에 외접원을 끼워 넣어 상기 외접원의 반경이 가장 작은 외접원을 그릴 경우 상기 외접원을 최소 외접원이라 하고, 상기 외접원의 중심에서 실측 단면까지의 최대 반경과 최소 반경간의 차이로 진원도를 정의하는 최소 자승 중심법; 실측 단면에 외접원을 끼워 넣어 상기 외접원의 반경이 가장 작은 외접원을 그릴 경우 상기 외접원을 최소 외접원이라 하고, 상기 외접원의 중심에서 실측 단면까지의 최대 반경과 최소 반경간의 차이로 진원도를 정의하는 최소 외접 중심법; 실측 단면에 내접원을 끼워 넣어 상기 내접원의 반경이 가장 큰 내접원을 그릴 경우 상기 내접원을 최대 내접원이라 하고, 상기 최대 내접원의 중심에서 실측 단면까지의 최대 반경에서 최소 반경을 뺀 값으로 진원도를 정의하는 최대 내접 중심법; 및 실측 단면에 동일 중심을 갖는 내접원과 외접원을 그려 상기 내접원의 반경과 상기 외접원의 반경의 차가 최소가 되는 내접원 및 외접원의 중심을 구할 경우, 상기 내접원 및 상기 외접원을 최소 영역원이라 하고, 내접원의 반경과 외접원의 반경 차이로 진원도를 정의하는 최소 영역 중심법을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 연산부(400)는 상기 추정 원점, 기준 위치의 원점, 상대 위치의 원점을 기초로 하여 아래 수학식에 의해 동심도를 계산하는 것을 특징으로 한다.
동심도=｜OLSC - Or｜× 2
OLSC는 상대 위치의 샘플 데이터를 이용한 원점이고, Or은 상대 위치의 원점로서 기준 위치의 제1 및 제2 원점(O1 및 O2)의 중간 지점
또한, 수직으로 배열된 측정 대상물(10)에 광을 조사하는 광원(100)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 회전체(300) 및 상기 라인 스캔 카메라(500)를 수용하는 하우징(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 실측 단면 전체 영상을 가우시안 필터링하여 거칠기를 제거하고 상기 실측 단면의 형상을 얻는 가우시안 필터(700)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 가우시안 필터(700)는 평가 목적에 따라 1-500 U.P.R(1 회전당 요철 갯수) 필터, 1-150 U.P.R 필터, 1-50 U.P.R 필터, 1-15 U.P.R 필터, 또는 15-500 U.P.R 필터 중의 하나가 선택되고,
상기 1-500 U.P.R 필터는 0.72°보다 작은 요철은 제거하고 그 이상의 각도 간격을 갖는 요철만 기록 대략 1회전당 500개의 요철을 기록하고,
상기 1-150 U.P.R 필터는 2.4°보다 작은 요철은 제거하고 그 이상의 각도 간격을 갖는 요철만 기록 대략 1회전당 150개의 요철을 기록하고,
상기 1-50 U.P.R 필터는 7.2°보다 작은 요철은 제거하고 그 이상의 각도 간격을 갖는 요철만 기록 대략 1회전당 50개의 요철을 기록하고,
상기 1-15 U.P.R 필터는 24°보다 작은 요철은 제거하고 그 이상의 각도 간격을 갖는 요철만 기록 대략 1회전당 15개의 요철을 기록하고,
상기 15-500 U.P.R 필터는 대역 폭 내에 있는 모든 요철(0.72°보다 큰 요철)을 그래프에 그려주나 24° 보다 큰 둥근 돌출을 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기 측정 대상물의 최대 길이는 2.0m이하 라인 스캔 카메라는 2.0m 이하측정 대상물에 대하여 촬영 가능하다.
머신 비전 기반 초정밀 검사 시스템의 개발을 통해 양산 제품에 대한 고속 정밀 측정이 가능해지고, 기존 머신 비전의 경우, 카메라의 해상도(픽셀 한 개의 크기)를 기준으로 하여 반복 정밀도를 일반적으로 픽셀의 2~3 배정도로 정의하고 활용되는데 반해, 본 발명에 따른 검사 시스템을 통해 기존의 픽셀의 1/4 또는 그 이하의 반복 정밀도를 갖게 됨으로 인하여 고속 및 정밀 측정이 가능하게 되고
육안 검사 및 정밀 측정 장비를 이용한 수동 검사 방식을 탈피하여, 자동화된 고속 정밀 측정 시스템 개발을 통하여 품질 검사 시간 및 비용이 획기적으로 감소한다.
도 1은 기존 직경법의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 기존 3점법의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 기존 반경법의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 기존 수동식 검사 장치의 X-Y 테이블(스핀들)을 나타낸 사시도이다.
도 5는 기존 방식에서 레벨링 조정을 설명하기 위한 예시이다.
도 6은 경사와 타원 오차간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7은 기존 촉침과 측정 대상물 간격을 조정하는 과정을 설명하기 위한 예시이다.
도 8은 도 4에 도시된 X-Y 테이블의 핸들을 나타낸 사시도이다.
도 9는 센터링 조정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 편심 보정 기능이 있는 측정기에 의한 편심량과 진원도 오차간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명에 따른 머신 비전 기반 검사 시스템의 정면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 머신 비전 기반 검사 시스템의 측면도이다.
도 13은 도 11 및 도 12에 도시된 머신 비전 기반 검사 시스템의 사진을 나타낸 도면이다.
도 14는 도 11에 도시된 머신 비전 기반 검사 시스템의 메커니즘 구조를 나타낸 개념도이다.
도 15은 도 14에 도시된 라인 스캔 카메라에 의한 측정 대상물의 외경을 일정 시간 간격으로 스캐닝 촬영하여 획득한 다수의 영상(픽셀)을 합쳐 실측 단면(전체 영상)을 생성하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 16은 본 발명에 따른 용도(평가 목적)에 따라 선택 가능한 필터의 종류를 나타낸 예시도이다.
도 17은 진원도를 설명하기 위한 예시도이다.
도 18은 도 17에 도시된 진원도를 계산하기 위한 일예인 최소 자승 중심법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 19은 진원도 계산용 다른 예인 최소 외접 중심법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 20은 진원도 계산용 또 다른 예인 최소 외접 중심법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 21는 진원도 계산용 또 다른 예인 최소 영역 중심법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 22은 동심도를 설명하기 위한 예시도들이다.
도 23는 도 22에 도시된 동심도를 계산하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 11은 본 발명에 따른 머신 비전 기반 검사 시스템의 정면도이고, 도 12는 도 11에 도시된 머신 비전 기반 검사 시스템의 측면도이고, 도 13은 도 11 및 도 12에 도시된 머신 비전 기반 검사 시스템의 사진을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 머신 비전 기반 초정밀 검사 시스템은 광원(100), 회전체(300), 한쌍의 라인 스캔 카메라(500), 하우징(600), 가우시안 필터(700), 및 연산부(900)를 포함한다.
광원(100)은 수직으로 배열된 측정 대상물(10)에 광을 조사한다. 측정 대상물의 최대 길이는 2.0m일 수 있다.
회전체(300)는 측정 대상물(10)을 360°회전한다.
한쌍의 라인 스캔 카메라(500)는 상기 측정 대상물(10)이 회전하는 중에 수직 직선 운동하면서 일정 시간 간격으로 상기 측정 대상물의 외경(다수 영역)을 순차적으로 스캐닝 촬영하여 획득한 다수의 영역 영상(픽셀)을 합쳐 실측 단면 전체 영상을 생성한다.
도 14는 도 11에 도시된 머신 비전 기반 검사 시스템의 메커니즘 구조를 나타낸 개념도이고, 도 15은 도 14에 도시된 라인 스캔 카메라에 의한 측정 대상물의 외경을 일정 시간 간격으로 스캐닝 촬영하여 획득한 다수의 영상(픽셀)을 합쳐 실측 단면(전체 영상)을 생성하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 14는 라인 스캔 카메라에 의한 측정 대상물의 외경을 일정 시간 간격으로 스캐닝 촬영하여 획득한 다수의 영상(픽셀)을 합쳐 실측 단면(전체 영상)을 생성하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 15은 본 발명에 따른 용도(평가 목적)에 따라 선택 가능한 필터의 종류를 나타낸 예시도이다.
물리적으로 측정되는 픽셀의 값을 소프트웨어 처리를 통하여 1/x으로 분해능을 확대하여 영상 처리한다. 현재는 하프 픽셀 개념으로 픽셀 값의 중간치, 즉 1/2 처리 기술은 일반적이다.
하우징(600)은 회전체(300) 및 상기 라인 스캔 카메라(500)를 수용한다.
가우시안 필터(700)는 실측 단면 전체 영상을 가우시안 필터링하여 거칠기를 제거하고 상기 실측 단면의 형상을 얻는다.
상기 가우시안 필터(700)는 측정 대상물의 형상을 용이하게 파악하기 위한 전기 장치이다. 거친 표면을 갖는 측정 대상물의 경우 거칠기 때문에 형상 파악이 불가능해 진다.
따라서, 가우시안 필터는 거칠기는 제거하고 형상 만을 그래프에 그린다.
필터의 표시 : 필터링된 후 그래프에 그려질 수 있는 동일 각도 간경의 요철수로 표시한다.
ωc는 컷오프 값(회전당 요철의 개수 : UPR(Undulation per revolution))이고 n은 샘플링 점의 수이다.
상기 가우시안 필터(700)는 평가 목적에 따라 1-500 U.P.R(1 회전당 요철 갯수) 필터, 1-150 U.P.R 필터, 1-50 U.P.R 필터, 1-15 U.P.R 필터, 또는 15-500 U.P.R 필터 중의 하나가 선택된다.
1-500 U.P.R : 0.72°보다 작은 요철은 제거하고 그 이상의 각도 간격을 갖는 요철만 기록 대략 1회전당 500개의 요철을 기록
1-150 U.P.R : 2.4°보다 작은 요철은 제거하고 그 이상의 각도 간격을 갖는 요철만 기록 대략 1회전당 150개의 요철을 기록
1-50 U.P.R : 7.2°보다 작은 요철은 제거하고 그 이상의 각도 간격을 갖는 요철만 기록 대략 1회전당 50개의 요철을 기록
1-15 U.P.R : 24°보다 작은 요철은 제거하고 그 이상의 각도 간격을 갖는 요철만 기록 대략 1회전당 15개의 요철을 기록
15-500 U.P.R : 대역 폭 내에 있는 모든 요철(0.72°보다 큰 요철)을 그래프에 그려주나 24° 보다 큰 둥근 돌출을 제거한다(거칠기만 표시)
도 16 및 도 17은 진원도를 설명하기 위한 예시도이고, 도 18는 도 17에 도시된 진원도를 계산하기 위한 일예인 최소 자승 중심법을 설명하기 위한 예시도이고, 도 19는 진원도 계산용 다른 예인 최소 외접 중심법을 설명하기 위한 예시도이고, 도 20은 진원도 계산용 또 다른 예인 최소 외접 중심법을 설명하기 위한 예시도이고, 도 21은 진원도 계산용 또 다른 예인 최소 영역 중심법을 설명하기 위한 예시도이다.
진원도는 둥근 정도를 지정하는 것이다. 얼마나 정확한 원형이어야 하는지, 축이나 홀 원추 등의 원형 단면의 둥근 정도를 나타낸다. 도 17을 참조하면, 임의의 축 직각 단면에서의 바깥 둘레는 동일 평면 상에서 0.1 mm 만큼 떨어진 2개의 동심원 사이에 있어야 한다.
도 18를 참조하면, 최소 자승 중심법(Least square circle : LSC)에 의하면, 구할 평균원과 실측 단면과의 변경 차를 제곱하여 그 제곱의 총합이 최소가 되는 그런 평균원을 구할 때 그 평균원을 최소 자승원이라 하고, 그 원의 중심에서 실측 단면까지의 최대 반경과 최소 반경 과의 차이로 진원도를 정의한다. 즉, 다음과 같은 수학식들에 의해 진원도가 계산된다.
(x-Cx)2+(y-Cy)2=r2 x2+y2+Ax+By+C=0
A = (b2 * c1 - a2 * c2) / (a1 * b2 - a2 * b1)
B = (a1 * c2 - b1 * c1) / (a1 * b2 - a2 * b1)
C = (-Sx2 - Sy2 - A * Sx - B * Sy) / N
a1 = Sx * Sx - N * Sx2
a2 = Sx * Sy N * Sxy
b1 = a2
b2 = (Sy * Sy - N * Sy2)
Cx = -A * .5
Cy = -B * .5
r = sqrt(Cx2 + Cy2 - C)
진원도 = R최대 - R최소
도 19를 참조하면, 최소 외접 중심법은 실측 단면에 외접원을 끼워 넣어 상기 외접원의 반경이 가장 작은 외접원을 그릴 경우 상기 외접원을 최소 외접원이라 하고, 상기 외접원의 중심에서 실측 단면까지의 최대 반경과 최소 반경간의 차이로 진원도를 정의한다.
도 20을 참조하면, 최대 내접 중심법은 실측 단면에 내접원을 끼워 넣어 상기 내접원의 반경이 가장 큰 내접원을 그릴 경우 상기 내접원을 최대 내접원이라 하고, 상기 최대 내접원의 중심에서 실측 단면까지의 최대 반경에서 최소 반경을 뺀 값으로 진원도를 정의한다.
도 21을 참조하면, 최소 영역 중심법은 실측 단면에 동일 중심을 갖는 내접원과 외접원을 그려 상기 내접원의 반경과 상기 외접원의 반경의 차가 최소가 되는 내접원 및 외접원의 중심을 구할 경우, 상기 내접원 및 상기 외접원을 최소 영역원이라 하고, 내접원의 반경과 외접원의 반경 차이로 진원도를 정의한다.
도 22은 동심도를 설명하기 위한 예시도들이다.
동심도는 두 원통의 축이 동축인 것(중심점이 어긋나지 않음)의 정도를 지정한다. 동축도와 달리 기준의 중심점(평면)이다.
도 22을 참조하면, 지시선 화상표로 나타낸 원통의 축선은 테이텀 축 직선 A를 축선으로 하는 직경 0.05 mm의 원통 내에 있어야 한다.
도 23는 도 21에 도시된 동심도를 계산하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
상기 연산부(900)는 상기 추정 원점, 기준 위치의 원점, 상대 위치의 원점을 기초로 하여 아래 수학식 3에 의해 동심도를 계산한다.
OLSC는 상대 위치의 샘플 데이터를 이용한 원점이고, Or은 상대 위치의 원점로서 기준 위치의 제1 및 제2 원점(O1 및 O2)의 중간 지점
기준 위치의 제1 및 제2 원점(O1 및 O2)을 추정하고,
기준 위치를 참조하여 제1 및 제2 원점(O1 및 O2)의 중간 지점으로 상대 위치의 원점(Or)으로 추정하고,
상대 위치의 샘플 데이터를 이용한 원점(OLSC)을 추정하고,
측정 대상물의 동심도(A)는 다음 수학식 3에 의해 계산한다.
동심도(A) = ｜OLSC - Or｜× 2
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 측정 대상물 100 : 광원
300 : 회전체 500 : 라인 스캔 카메라
600 : 하우징 700 : 가우시안 필터
900 : 연산부

Claims (8)

  1. 측정 대상물을 360°회전하는 회전체(300);
    상기 측정 대상물이 회전하는 중에 수직 직선 운동하면서 일정 시간 간격으로 상기 측정 대상물의 외경을 순차적으로 스캐닝 촬영하여 획득한 다수의 영역 영상을 합쳐 실측 단면 전체 영상을 생성하는 한쌍의 라인 스캔 카메라; 및
    반경법에 의해 원의 중심으로부터 상기 실측 단면까지의 최대 반경과 최소 반경간의 차이를 상기 측정 대상물의 진원도로 연산하는 연산부를 포함하는 머신 비전 기반 초정밀 검사 시스템에 있어서,
    반경법은 실측 단면에 외접원을 끼워 넣어 상기 외접원의 반경이 가장 작은 외접원을 그릴 경우 상기 외접원을 최소 외접원이라 하고, 상기 외접원의 중심에서 실측 단면까지의 최대 반경과 최소 반경간의 차이로 진원도를 정의하는 최소 자승 중심법; 실측 단면에 외접원을 끼워 넣어 상기 외접원의 반경이 가장 작은 외접원을 그릴 경우 상기 외접원을 최소 외접원이라 하고, 상기 외접원의 중심에서 실측 단면까지의 최대 반경과 최소 반경간의 차이로 진원도를 정의하는 최소 외접 중심법; 실측 단면에 내접원을 끼워 넣어 상기 내접원의 반경이 가장 큰 내접원을 그릴 경우 상기 내접원을 최대 내접원이라 하고, 상기 최대 내접원의 중심에서 실측 단면까지의 최대 반경에서 최소 반경을 뺀 값으로 진원도를 정의하는 최대 내접 중심법; 및 실측 단면에 동일 중심을 갖는 내접원과 외접원을 그려 상기 내접원의 반경과 상기 외접원의 반경의 차가 최소가 되는 내접원 및 외접원의 중심을 구할 경우, 상기 내접원 및 상기 외접원을 최소 영역원이라 하고, 내접원의 반경과 외접원의 반경 차이로 진원도를 정의하는 최소 영역 중심법을 포함하고,
    회전체 및 상기 라인 스캔 카메라를 수용하는 하우징를 더포함하고,
    실측 단면 전체 영상을 가우시안 필터링하여 거칠기를 제거하고 상기 실측 단면의 형상을 얻는 가우시안 필터를 더포함하고,
    가우시안 필터는 평가 목적에 따라 1-500 U.P.R 필터, 1-150 U.P.R 필터, 1-50 U.P.R 필터, 1-15 U.P.R 필터, 또는 15-500 U.P.R 필터 중의 하나가 선택되고,
    상기 1-500 U.P.R 필터는 0.72°보다 작은 요철은 제거하고 그 이상의 각도 간격을 갖는 요철만 기록 1회전당 500개의 요철을 기록하고,
    상기 1-150 U.P.R 필터는 2.4°보다 작은 요철은 제거하고 그 이상의 각도 간격을 갖는 요철만 기록 1회전당 150개의 요철을 기록하고,
    상기 1-50 U.P.R 필터는 7.2°보다 작은 요철은 제거하고 그 이상의 각도 간격을 갖는 요철만 기록 1회전당 50개의 요철을 기록하고,
    상기 1-15 U.P.R 필터는 24°보다 작은 요철은 제거하고 그 이상의 각도 간격을 갖는 요철만 기록 1회전당 15개의 요철을 기록하고,
    상기 15-500 U.P.R 필터는 대역 폭 내에 있는 0.72°보다 큰 요철을 그래프에 그려주나 24°보다 큰 둥근 돌출을 제거하는 머신 비전 기반 초정밀 검사 시스템.
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