KR20230134597A - 머신 비전 검출 방법, 이의 검출 장치 및 검출 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 머신 비전 검출 방법, 이의 검출 장치 및 검출 시스템을 개시한다. 상기 검출 방법은, 라인 레이저로부터의 3차원 이미지를 수신하는 단계; 3차원 이미지를 2차원 그레이스케일 이미지로 변환하는 단계; 2차원 그레이스케일 이미지에서 제1 부재의 경계 및 제2 부재의 경계를 획득하는 단계; 제1 부재의 경계와 제2 부재의 경계 사이에 위치하는 N개의 수직선을 결정하는 단계; 및 N개의 수직선 길이의 평균값을 제1 부재와 제2 부재 사이의 간극으로서 계산하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 3차원 이미지는 적어도 일부의 제1 부재의 경계, 제2 부재의 경계 및 제1 부재와 제2 부재의 경계 상에 위치하는 적어도 하나의 용접점을 포함하고, N은 양의 정수이다. 상기 방법은 여러 차례의 검출로 평균값을 구하는 방식을 통해, 두 개의 부재 사이의 간극을 더 정확하게 계산할 수 있고, 검출 정확도를 향상시킨다. 또한, 검출 부재에 대한 연속적인 샘플링을 지원할 수 있으며, 카메라를 사전에 캘리브레이션할 필요가 없다.

Description

머신 비전 검출 방법, 이의 검출 장치 및 검출 시스템

본 발명은 머신 비전 분야에 관한 것으로, 구체적으로 머신 비전 검출 방법, 이의 검출 장치 및 검출 시스템에 관한 것이다.

생산 과정에서, 부속품의 용접 후 검출은 일반적으로 "육안 검출”을 사용하여 완성된다. 육안 검출은 주로 육안 관찰을 기반으로, 돋보기, 측정 도구 및 견본 등 보조 도구를 이용하여 용접 표면 품질 및 육안 크기를 전면적으로 검사하는 방법이다.

인공 검출의 효율을 향상하기 위해, 현재 산업용 카메라를 기반으로 구현되는 머신 비전 검출 방안이 있다. 그러나, 이러한 머신 비전 검출 방안은 구조 설계, 비용 제어 및 실제 응용 장면과의 매칭 상황 등 문제에 의해 제한되며, 여전히 많은 단점이 존재한다. 이의 검출 정확도 및 검출 효율은 모두 개선되어야 한다.

상기 문제를 고려하여, 본 발명은 머신 비전 검출의 효율 및 정확도를 향상할 수 있는 머신 비전 검출 방법, 이의 검출 장치 및 검출 시스템을 제공한다.

제1 양태에 따르면, 본 발명은 머신 비전 검출 방법을 제공한다. 상기 방법은, 라인 레이저로부터의 3차원 이미지를 수신하되, 상기 3차원 이미지는 적어도 일부의 제1 부재의 경계, 적어도 일부의 제2 부재의 경계 및 제1 부재의 경계와 제2 부재 경계 상에 위치하는 적어도 하나의 용접점을 포함하는 단계; 3차원 이미지를 2차원 그레이스케일 이미지로 변환하는 단계; 2차원 그레이스케일 이미지에서 제1 부재의 경계 및 제2 부재의 경계를 획득하는 단계; 제1 부재 경계와 제2 부재 경계 사이에 위치하는 N개의 수직선을 결정하는 단계; 및 N개의 수직선 길이의 평균값을 제1 부재와 제2 부재 사이의 간극으로서 계산하 하는 단계를 포함하되, N은 양의 정수이다.

본 발명의 실시예의 기술적 해결수단에서, 라인 레이저를 통해 수집된 3차원 이미지는, 검출 부재에 대한 연속적인 샘플링을 지원할 수 있고, 카메라를 사전에 캘리브레이션할 필요가 없다. 이 밖에, 다수의 수직선 길이 평균값을 구하는 방식을 통해, 두 개의 부재 사이의 간극을 더 정확하게 계산할 수 있고, 검출 정확도를 향상하였다.

일부 실시예에서, 2차원 그레이스케일 이미지에서 제1 부재의 경계 및 제2 부재의 경계를 획득하는 상기 단계는 구체적으로, 제1 부재 경계를 포함하는 경계 영역에, 상기 경계 영역을 등분하는 N개의 제1 피팅 유닛을 설치하는 단계; 각각의 제1 피팅 유닛과 제1 부재 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 제1 부재 경계와 피팅되는 제1 직선을 형성하는 단계; 제2 부재 경계를 포함하는 경계 영역에, 경계 영역을 등분하는 N개의 제2 피팅 유닛을 설치하는 단계; 및 각각의 제2 피팅 유닛과 제2 부재 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 제2 부재 경계와 피팅되는 제2 직선을 형성하는 단계를 포함하되; 여기서, N은 20 내지 50 사이의 양의 정수이다. 상기 기술적 해결수단에서, 다수의 경계 영역을 균등하게 나누는 피팅 유닛을 설치하는 것을 통해 경계 직선을 피팅하여 획득하는 것은, 피팅 유닛 수를 조정하는 것을 통해 직선의 피팅 정도를 편리하게 조정함으로써, 상이한 실제 상황의 요구를 만족할 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 부재의 경계와 제2 부재의 경계 사이에 위치하는 N개의 수직선을 생성하는 상기 단계는 구체적으로, N개의 제1 피팅 유닛과 제1 부재 경계 사이의 교점을 수직선 설정점으로 결정하는 단계; 각각의 수직선 설정점을 시작점으로 하여, 제2 직선과 수직되는 N개의 수직선을 각각 생성하는 단계; 또는 N개의 제2 피팅 유닛과 상기 제2 부재 경계 사이의 교점을 수직선 설정점으로 결정하는 단계; 및 각각의 수직선 설정점을 시작점으로 하여, 제1 직선과 수직되는 N개의 수직선을 각각 생성하는 단계를 포함한다. 상기 기술적 해결수단에서, 피팅 유닛과 부재의 경계 사이의 교점을 기초로 수직선을 생성하면, N개의 수직선이 간극을 따라 균일하게 분포되도록 하여, 두 개의 부재 사이의 간극을 더 정확하게 계산할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 방법은, 2차원 그레이스케일 이미지에서 용접점 양측의 경계와 각각 피팅되는 제3 직선 및 제4 직선을 추출하는 단계; 제3 직선과 용접점이 접하는 제1 접점 및 제4 직선과 용접점이 접하는 제2 접점을 결정하는 단계; 및 제1 접점과 제2 접점 사이의 거리를 용접점의 폭으로서 계산하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예의 기술적 해결수단에서, 3차원 이미지에 기반하여 두 개의 부재 사이의 용접점 폭을 계산하는 방식을 더 제공한다. 이는 용접점 경계와 피팅되는 피팅 직선을 획득하는 것을 통해 자동 계산 획득할 수 있고, 부재 간의 용접 상태를 더 전면적으로 평가할 수 있도록 도와준다.

일부 실시예에서, 2차원 그레이스케일 이미지에서 용접점 양측의 경계와 각각 피팅되는 제3 직선 및 제4 직선을 추출하는 상기 단계는 구체적으로, 용접점의 제1측 경계를 포함하는 경계 영역에, 경계 영역을 등분하는 M개의 제3 피팅 유닛을 각각 설치하는 단계; 각각의 제3 피팅 유닛과 용접점의 제1측 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 상기 제3 직선을 형성하는 단계; 용접점의 제2측 경계를 포함하는 경계 영역에, 경계 영역을 등분하는 M개의 제4 피팅 유닛을 각각 설치하는 단계; 및 각각의 제4 피팅 유닛과 용접점의 제2측 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 제4 직선을 형성하는 단계를 포함하되; 여기서, M은 30 내지 50 사이의 양의 정수이다.

상기 기술적 해결수단에서, 다수의 경계 영역을 균등하게 나누는 피팅 유닛을 설치하는 방식을 통해 용접점의 경계를 피팅하여 획득하면, 피팅 유닛 수를 조정하는 것을 통해 직선과 용접점 경계의 피팅 정도를 편리하게 조정함으로써, 상이한 실제 상황의 요구를 만족할 수 있다.

일부 실시예에서, 제3 직선과 용접점이 접하는 제1 접점 및 제4 직선과 용접점이 접하는 제2 접점을 결정하는 상기 단계는 구체적으로, 제3 직선 상의 마지막 제3 피팅 유닛과 용접점의 제1측 경계 사이의 교점을 제1 접점으로 사용하는 단계; 및 제4 직선 상의 마지막 제4 피팅 유닛과 용접점의 제2측 경계의 교점을 제2 접점으로 사용하는 단계를 포함한다. 상기 기술적 해결수단에서, 피팅 유닛이 경계 영역을 균등하게 나누는 특점을 이용하면, 직선의 마지막 피팅 유닛을 피팅하는 것을 통해 제1 접점 및 제2 접점을 간단하고 신속하게 근사하게 결정할 수 있다.

일부 실시예에서, 제3 직선과 용접점이 접하는 제1 접점 및 제4 직선과 용접점이 접하는 제2 접점을 결정하는 상기 단계는 구체적으로, 제3 직선과 제1 직선 사이의 교점을 제1 접점으로 사용하는 단계; 및 제4 직선과 제1 직선 사이의 교점을 제2 접점으로 사용하는 단계를 포함한다. 상기 기술적 해결수단에서, 용접점의 폭은 기본적으로 두 개의 부재의 간극의 폭으로 간주될 수 있는 점을 고려하여, 부재의 피팅 직선과 용접점 양측의 피팅 사이의 교점에 기반하여 용접점 폭을 계산하기 위한 두 개의 접점을 신속하게 결정함으로써, 정확한 용접점 폭 계산 결과를 획득할 수 있다.

제2 양태에 따르면, 본 발명은 머신 비전 검출 장치를 제공한다. 상기 머신 비전 검출 장치는, 라인 레이저로부터의 3차원 이미지를 수신하되, 3차원 이미지는 적어도 일부의 제1 부재의 경계, 적어도 일부의 제2 부재의 경계 및 제1 부재 경계와 제2 부재 경계 상에 위치하는 적어도 하나의 용접점을 포함하는 수신 모듈; 3차원 이미지를 2차원 그레이스케일 이미지로 변환하는 변환 모듈; 2차원 그레이스케일 이미지에서 제1 부재의 경계 및 제2 부재의 경계를 획득하는 피팅 모듈; 및 제1 부재 경계와 제2 부재 경계 사이에 위치하는 N개의 수직선을 결정하고, N개의 수직선 길이의 평균값을 제1 부재와 제2 부재 사이의 간극으로서 계산하는 간극 계산 모듈을 포함하되, N은 양의 정수이다.

본 발명의 실시예의 기술적 해결수단에서, 라인 레이저를 통해 수집된 3차원 이미지는, 검출 부재에 대한 연속적인 샘플링을 지원할 수 있고, 카메라를 사전에 캘리브레이션할 필요가 없다. 이 밖에, 상기 장치는 다수의 수직선의 평균값을 구하는 방식을 통해 두 개의 부재 사이의 리얼 간극을 계산할 수 있고, 이미지 왜곡 등으로 인한 간섭을 효과적으로 제거할 수 있다. 이로써, 검출 속도 및 검출 정확도를 효과적으로 향상한다.

제3 양태에 따르면, 본 발명은 전자 기기를 제공한다. 상기 전자 기기는 프로세서 및 프로세서와 통신 연결되는 프로세서를 포함하고; 메모리에는 컴퓨터 프로그램 명령이 저장되며, 컴퓨터 프로그램 명령이 프로세서에 의해 호출될 경우, 프로세서가 상술한 바와 같은 비전 검출 방법을 수행하도록 한다.

본 발명의 실시예의 기술적 해결수단에서, 전자 기기가 라인 레이저를 통해 수집한 3차원 이미지는, 검출 부재에 대한 연속적인 샘플링을 지원할 수 있고, 카메라를 사전에 캘리브레이션할 필요가 없다. 이 밖에, 다수의 수직선의 평균값을 구하는 방식을 통해 두 개의 부재 사이의 리얼 간극을 계산할 수 있고, 이미지 왜곡 등으로 인한 간섭을 효과적으로 제거할 수 있다. 이로써, 검출 속도 및 검출 정확도를 효과적으로 향상한다.

제4 양태에 따르면, 본 발명은 비휘발성 컴퓨터 저장 매체를 제공한다. 여기서, 상기 비휘발성 컴퓨터 저장 매체에는 컴퓨터 프로그램 명령이 저장되어, 컴퓨터 프로그램 명령이 프로세서에 의해 호출될 경우, 상술한 바와 같은 비전 검출 방법을 수행하도록 한다.

본 발명의 실시예의 기술적 해결수단에서, 라인 레이저를 통해 수집된 3차원 이미지는, 검출 부재에 대한 연속적인 샘플링을 지원할 수 있고, 카메라를 사전에 캘리브레이션할 필요가 없다. 이 밖에, 다수의 수직선의 평균값을 구하는 방식을 통해 두 개의 부재 사이의 리얼 간극을 계산할 수 있고, 이미지 왜곡 등으로 인한 간섭을 효과적으로 제거할 수 있다. 이로써, 검출 속도 및 검출 정확도를 효과적으로 향상한다.

제5 양태에 따르면, 본 발명은 머신 비전 검출 시스템을 제공한다. 상기 머신 비전 검출 시스템은, 약간의 라인 레이저를 포함하여 3차원 이미지를 수집하는 이미지 수집 기기; 이미지 수집 기기와 검출할 부재 사이에 상대적인 이동을 발생시키는 구동 메커니즘; 및 이미지 수집 기기와 통신 연결되고, 상술한 바와 같은 머신 비전 검출 방법을 수행하여 3차원 이미지를 처리하며, 3차원 이미지의 처리 결과를 검출할 부재의 검출에 사용하는 제1 컨트롤러를 포함한다.

본 발명의 실시예의 기술적 해결수단에서, 검출 부재에 대한 연속적인 샘플링을 지원할 수 있고, 카메라를 사전에 캘리브레이션할 필요가 없으며, 검출 정확도 및 검출 효율을 효과적으로 향상할 수 있다. 다른 방면으로, 라인 레이저는 검출 영역의 특징을 직관적으로 나타낼 수 있고, 샘플링 이미지의 검출 효과를 현저하게 향상시킬 수 있으며, 검출 정확도를 잘 향상시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 이미지 수집 기기는 두 개의 라인 레이저, 센서 지지대 및 차광 커버를 포함하고; 두 개의 라인 레이저는 센서 지지대의 양측에 각각 설치되며; 차광 커버는 센서 지지대에 고정되고, 라인 레이저 밖에 씌워지며; 센서 지지대는 높이 조절 모듈 및 간격 조절 모듈을 포함하고; 높이 조절 모듈은 라인 레이저가 위치하는 높이를 조절하며; 간격 조절 모듈 두 개의 라인 레이저 사이의 간격을 조절한다.

본 발명의 실시예의 기술적 해결수단에서, 별도의 높이 조절 모듈 및 간격 조절 모듈을 더 설치하여, 머신 비전 검출 시스템이 검출할 부재의 크기가 변화될 경우 적응적으로 조정하도록 하고, 다양한 검출할 부재의 사용 요구를 만족한다. 또한, 별도로 설치된 차광 커버는 라인 레이저의 레이저 광선이 외부로 산란되는 것을 차단하여, 작업자의 눈이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 머신 비전 검출 시스템은, 높이 조절 모듈 및 간격 조절 모듈을 제어하여, 두 개의 라인 레이저가 목표 간격 및/또는 목표 높이에 도달하도록 하는 제2 컨트롤러를 더 포함하고; 제2 컨트롤러에는 목표 간격 및 목표 높이가 기록된 약간의 구성 정보가 저장되며; 각각의 구성 정보는 적어도 하나의 검출할 부재에 대응된다. 상기 기술적 해결수단에서, 제2 컨트롤러에 상이한 모델, 크기 또는 외형의 검출할 부재의 구성 정보를 사전에 기록할 수 있으므로, 검출할 부재의 크기, 모델 또는 외형 등에 변화가 발생할 경우, 기술자는 대응되는 구성 정보를 로딩하는 것을 통해 자동 전환 및 신속한 조정을 구현할 수 있고, 검출 시스템의 호환성 및 운영 효율을 효과적으로 향상시킨다.

상기 설명은 단지 본 발명의 기술적 해결수단의 개요로서, 본 발명의 기술적 해결수단을 더욱 명확하게 이해하기 위해, 명세서의 내용에 따라 수행할 수 있으며, 본 발명의 상기 목적 및 다른 목적, 특징과 장점을 더욱 뚜렷하고 알기 쉽게 하기 위해, 아래 특별히 본 발명의 구체적인 실시형태를 예로 든다.

본 발명은 라인 레이저 기반으로 구현되는 부재 간극 검출 방법을 제공하여, 종래의 2차원 카메라가 사전에 캘리브레이션해야 하고, 이미지 정보 수집에 비교적 많은 간섭이 존재하므로 검출 정확도 및 검출 효율이 낮은 흠결을 효과적으로 해결할 수 있다.

아래의 바람직한 실시형태의 상세한 설명에 대한 열독을 통해, 다양한 장점과 유익한 점은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명확해질 것이다. 도면은 단지 바람직한 실시형태를 나타내는 목적으로 사용될 뿐, 본 발명에 대한 한정으로 간주되지 않는다. 모든 도면에서, 동일한 도면 부호는 동일한 부재를 표시한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예의 머신 비전 검출 시스템의 구조 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예의 이미지 수집 기기의 구조 모식도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일부 실시예의 머신 비전 검출 시스템의 구조 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예의 머신 비전 검출 방법의 방법 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예의 2차원 그레이스케일의 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예의 단계 S403의 방법 흐름도이다.
도 7a는 본 발명의 일부 실시예의 획득 부재의 경계의 모식도이고, 경계 영역을 균등하게 나누는 피팅 유닛을 나타낸다.
도 7b는 본 발명의 일부 실시예의 경계의 모식도이고, 도 7a에서 획득된 부재의 경계의 전지 형태를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예의 머신 비전 검출 방법의 방법 흐름도이다.
도 9는 일부 실시예의 단계 S801의 방법 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예의 머신 비전 검출 방법의 방법 흐름도이고, 검출할 부재는 사전 용접 공정 수행이 완료된 셀 덮개 및 셀 알루미늄 쉘을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일부 실시예의 검출할 부재의 모식도이고, 도 9에서 검출되는 셀 덮개 및 셀 알루미늄 쉘을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일부 실시예의 머신 비전 검출 장치의 모식도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예의 머신 비전 검출 장치의 모식도이다.
도 14는 본 발명의 일부 실시예의 전자 기기의 모식도이다.

아래 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 해결수단의 실시예를 상세하게 설명한다. 하기의 실시예는 단지 본 발명의 기술적 해결수단을 보다 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 보호범위는 이에 의해 한정되지 않는다.

달리 정의되지 않는 한, 본문에 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명의 기술분야에 속하는 통상의 기술자의 일반적인 이해와 동일한 의미를 가지고; 본문에 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예의 목적을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며; 본 발명의 명세서와 청구범위 및 상기 도면의 설명에서의 용어 "포함” 및 "구비” 및 이들의 임의의 변형은 비배타적인 포함을 포함하도록 의도된다.

본 발명의 실시예의 설명에서, 기술 용어 "제1", "제2" 등은 상이한 객체를 구별하기 위한 것이고, 상대적인 중요 정도 또는 기술특징의 개수, 특정 순서 또는 1차 및 2차 관계를 명시하거나 암시하는 것이 아니다. 본 발명의 실시예의 설명에서, “다수”라는 표현은 다른 구체적인 한정이 없는 한, 두 개 이상을 의미한다.

본문에서 언급된 "실시예”는 실시예에 서술되는 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 명세서 중의 각 위치에 상기 구절이 나타나도 동일한 실시예를 지칭하는 것이 아닐 수도 있으며, 다른 실시예와 서로 배척하는 독립되거나 또는 대안적인 실시예도 아니다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 본문에 서술된 실시예가 다른 실시예와 서로 결합될 수 있다는 것을 명시적이고 묵시적으로 이해한다.

본 발명의 실시예의 설명에서, 용어 "및/또는”은 단지 연관 대상의 연관 관계를 기술하기 위한 것으로, 3가지 관계가 존재할 수 있음을 의미하는데, 예를 들어 "A 및/또는 B"는, A만 존재, A와 B가 동시에 존재, B만 존재하는 3가지 경우를 의미한다. 이밖에, 본문에서 부호 "/"는 일반적으로 전후 연관 대상이 "또는”의 관계임을 의미한다.

본 발명의 실시예의 설명에서, 용어 "다수” 는 두 개 이상(두 개를 포함)을 의미하고, 마찬가지로 "복수개 그룹”은 두 그룹 이상(두 그룹을 포함)을 의미하며, "복수개 시트”는 두 개 시트 이상(두 개 시트를 포함)을 의미한다.

본 발명의 실시예의 설명에서, 기술 용어 "중심”, "세로방향”, "가로방향”, "폭”, "두께”, "상”, "하”, "전”, "후”, "좌”, "우”, "수직”, "수평”, "꼭대기”, "바닥”, "내”, "외”, "시곗바늘 방향”, "시계 반대 방향”, “축 방향”, “지름 방향”, “둘레 방향” 등이 지시하는 방위 또는 위치 관계는 도면에 시사된 방위 또는 위치 관계에 기반하는 것으로, 단지 본 발명을 서술하고 서술을 간소화하기 위한 것이며, 지칭하는 장치 또는 소자가 반드시 특정된 방위, 특정된 방위의 구조 및 동작을 구비해야 함을 지시하거나 암시하는 것이 아니므로, 본 발명의 실시예에 대한 한정으로 이해할 수 없다.

본 발명의 실시예의 설명에서 달리 명시적으로 지정되고 제한되지 않는 한 "장착”, "서로 연결”, "연결”, “고정” 등 용어는 넓은 의미로 이해되어야 한다. 예를 들어, 고정 연결, 탈착 연결 또는 일체형 연결일 수 있고; 기계적 연결이거나 전기적 연결일 수도 있으며; 직접 연결이거나 중간 매체를 통한 간접 연결일 수도 있고, 2개의 구성요소 내부의 연통이거나 2개의 구성요소의 상호 작용 관계일 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 구체적인 상황에 따라 본 발명에서 상기 용어의 구체적인 의미를 이해할 수 있을 것이다.

현재, 리튬 배터리 셀 생산 과정에서, 셀이 쉘에 들어간 후, 셀의 덮개 및 알루미늄 쉘을 용접해야 한다. 셀의 덮개와 알루미늄 쉘을 풀 용접하기 전에, 덮개와 알루미늄 쉘을 초보적으로 용접하여, 양자 간의 초기 위치 결정을 구현하는 사전 용접 공정이 존재한다. 셀의 덮개와 알루미늄 쉘의 용접 품질을 확보하여, 양자의 간극이 너무 큰 등의 문제로 인해 용접 불량이 발생하는 것을 방지하기 위해, 사전 용접 공정 후의 덮개와 알루미늄 쉘의 간극 및 용접점 품질 등을 검출해야 한다.

전형적인 머신 비전 검출 방식은 2차원 카메라를 사용하고, 덮개와 알루미늄 쉘의 사전 용접 공정 후의 용접 부분의 이미지 정보를 수집한 다음, 이러한 이미지 정보를 처리 분석하여 양자 사이의 간극이 요구에 부합되는지 여부를 결정한다.

본 출원인은, 상기 머신 비전 검출 방식을 사용할 경우, 계산을 돕기 위해, 사용 전에 2차원 카메라를 사전에 캘리브레이션하여, 픽셀 거리에서 실제 거리까지의 보정 서류를 생성해야 한다는 것을 발견하였다. 이렇게 하면 덮개와 알루미늄 쉘 사이의 리얼 간격을 획득할 수 없고, 물체 특성이 명확하지 않을 경우 오판으로 이어지기 쉽다. 또한, 2차원 카메라가 이미지를 촬영할 때 광원 설정 문제로 인해 검출 불정확 및 측정 오판 등의 문제를 초래하고, 검출 간극 검출에 필요한 시간이 비교적 길다.

상기 머신 비전의 검출 효율이 낮고 검출 정확도가 떨어지는 문제를 해결하기 위해, 출원인은 라인 레이저 기반으로 구현되는 부재 간극 검출 방법을 제공하여, 종래의 2차원 카메라가 사전에 캘리브레이션해야 하고, 이미지 정보 수집에 비교적 많은 간섭이 존재하므로 검출 정확도 및 검출 효율이 낮은 흠결을 효과적으로 해결할 수 있다.

하기 실시예는 설명의 편리를 위해, 본 발명의 실시예의 검출할 부재가 사전 용접 공정이 완료된 덮개 및 알루미늄 쉘인 것을 예로 들어 설명한다. 물론, 본 기술분야의 통상의 기술자는, 동일한 원리 및 구상에 기반하여, 본 발명의 실시예의 머신 비전 검출 시스템을 다른 유사한 구조 형상 특점을 갖는 검출할 부재에 응용하여 검출할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 일부 실시예의 머신 비전 검출 시스템의 구조 모식도이다. 상기 머신 비전 검출 시스템은 이미지 수집 기기(110), 구동 메커니즘(120) 및 제1 컨트롤러(130)를 포함한다.

여기서, 이미지 수집 기기(110)는 3차원 이미지 신호를 수집하는 기기이다. 이는 구체적으로 임의의 적합한 모델 및 수량의 라인 레이저를 선택하여 사용할 수 있고, 라인 레이저에 적합한 지지 구조를 구비한다.

구동 메커니즘(120)은 검출할 부재(예를 들어, 사전 용접 공정이 완료된 셀 덮개 및 셀 알루미늄 쉘)와 이미지 수집 기기(110) 사이에 상대적인 이동을 발생시키는 동작 유닛이다. 이는 구체적으로 임의의 적합한 유형의 동력 메커니즘을 사용하여, 이미지 수집 기기(110)의 연속적인 샘플링 요구를 만족할 수 있다. 일부 실시예에서, 검출할 부재는 구동 메커니즘(120)에 클램핑 고정될 수 있고, 구동 메커니즘(120)에 의해 이미지 수집 기기(110)의 라인 레이저와 상대적으로 이동함으로써, 검출할 부재에 대한 이미지 샘플링을 완성한다.

제1 컨트롤러(130)는 로직 연산 기능을 구비한 전자 계산 기기일 수 있고, 서버 또는 산업용 컴퓨터 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 이는 유선 또는 무선 방식을 통해 이미지 수집 기기와 통신 연결을 구축함으로써, 이미지 수집 기기가 수집하여 획득한 3차원 이미지 신호를 수신할 수 있다.

작업 중, 사전 용접 공정 수행이 완료된 셀 덮개(A1) 및 셀 알루미늄 쉘(A2)은 모터 또는 다른 적합한 유형의 구동 메커니즘(120)에 의해, 설정된 속도로 이미지 수집 기기(110)와 상대적인 이동을 발생할 수 있다. 이미지 수집 기기(110)의 라인 레이저는 엔코더 등 유사한 센서 기기를 통해, 상대적 이동 속도에 적합한 수집 빈도에 따라, 사전 용접된 셀 덮개(A1)와 셀 알루미늄 쉘(A2)로 구성된 검출할 부재의 양측 긴 변의 3차원 이미지 신호를 연속적으로 샘플링하여 획득할 수 있다.

이미지 수집 기기(110)가 수집하여 획득한 3차원 이미지 신호는 제1 컨트롤러(130)에 제공되고, 제1 컨트롤러(130)에 의해 이미지 처리 등 일련의 머신 비전 검출 방법 단계를 수행한 후, 검출 결과를 출력하고 외부 기기에 제공한다. 이로써, 간극 또는 용접점 품질이 요구에 부합되지 않는 검출할 부재를 제때에 선별하여 대응되게 처리할 수 있다.

본 발명의 실시예의 유리한 방면 중 하나는, 긴 막대 형상의 검출할 부재가 다수의 용접점을 구비한 상황에서, 이미지 수집 기기는 연속적으로 샘플링하는 방식을 사용하여 검출할 부재의 3차원 이미지 신호를 획득할 수 있는 것이다. 종래의 카메라 촬영을 사용하는 기술적 해결수단에서는, 카메라 촬영 범위가 제한되므로, 일부 영역을 촬영한 후, 다시 새로운 위치로 이동하여 모든 용접점에 대한 촬영 샘플링을 완성해야 한다. 종래의 카메라 촬영을 사용하는 기술적 해결수단에 비해, 라인 레이저의 연속적인 스캔 방식은 작동 및 정지의 동작 빈도를 효과적으로 감소함으로써, 검출 속도를 크게 향상할 수 있는 것이다.

본 발명의 일부 실시예에 따라, 선택 가능하게, 도 2를 참조하면, 상기 이미지 수집 기기(110)는 두 개의 라인 레이저(111), 센서 지지대(112), 높이 조절 모듈(113), 간격 조절 모듈(114) 및 차광 커버(115)를 포함할 수 있다.

여기서, 두 개의 라인 레이저(111)는 센서 지지대(112)의 양측에 각각 설치되고, 셀 덮개 및 셀 알루미늄 쉘 두 개의 대칭되는 긴 변의 3차원 이미지 신호를 동시에 수집할 수 있다. 라인 레이저는 실제 상황의 필요에 따라 적합한 시야 및 픽셀 정밀도를 구비할 수 있다. 예를 들어, 스캔 방향에서 라인 레이저(111)의 해상도는 간극 검출 임계값(예를 들어 0.08 mm) 미만으로 설정하여 검출 요구를 만족할 수 있다. 이의 스캔 라인 속도는 130 mm/s 이상, 스캔 빈도는 5 kHz 좌우로 설정한다.

높이 조절 모듈(113) 및 간격 조절 모듈(114)은 모두 센서 지지대(112)에 설치된다. 이는 구체적으로 임의의 적합한 유형의 기계적 구조를 선택하여 사용할 수 있고, 스크류, 실린더 또는 기어 등에 기초한 것을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.

높이 조절 모듈(113) 및 간격 조절 모듈(114)을 통해 두 개의 라인 레이저(111)의 높이 및 사이의 간격이 일정 범위 내에서 변동하도록 하여, 상이한 모델 또는 크기의 셀의 검출 요구를 만족할 수 있다.

차광 커버(115)는 센서 지지대(112)에 설치됨으로써, 라인 레이저(111)를 씌울 수 있다. 이는 구체적으로 임의의 적합한 형상, 크기 또는 재질의 커버를 사용할 수 있고, 라인 레이저(111)를 커버할 수만 있으면 된다. 이러한 설계는 라인 레이저에서 생성되는 레이저 광선이 누출되거나 작업자의 눈에 반사하는 것을 방지하여, 인체 보호 효과를 달성할 수 있다.

설명해야 할 것은, 본 발명의 실시예는 두 개의 대칭으로 설치되는 라인 레이저를 예로 들어 설명한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는, 이러한 설계는 검출할 부재 양측의 용접 영역을 획득하는 데 적합하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 검출할 부재의 용접 영역의 위치 또는 크기가 변화될 경우, 실제 상황의 필요에 따라 상이한 수량 또는 상이한 위치의 라인 레이저를 선택하여 설치할 수도 있고, 도 2에 도시된 상황에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시예의 유리한 방면 중 하나는, 라인 레이저를 통해 검출할 부재에 대한 데이터 수집을 완성하면, 종래의 카메라로 획득한 이미지가 선명하지 못하고, 이미지 왜곡이 존재하거나 광원 설치로 인한 이미지 틈이 실제값보다 작은 등 흠결을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.

본 발명의 실시예의 다른 유리한 방면에 있어서, 라인 레이저에서 제공되는 3차원 이미지 신호는, 다각도 다방면의 측정을 구현하여, 시야 사각지대로 인한 측정 오판을 방지할 수 있고, 더 정확하고 직관적인 이미지 정보를 제공할 수도 있는 것이다.

본 발명의 일부 실시예에 따라, 선택 가능하게, 도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에서 제공되는 머신 비전 검출 시스템의 구조 모식도이다. 상기 머신 비전 검출 시스템은 제2 컨트롤러(140)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제2 컨트롤러(140)에는 목표 간격 및 목표 높이가 기록된 약간의 구성 정보가 저장된다. 상기 구성 정보는 검출할 부재에 대응되는 데이터 정보이고, 실제 제품의 생산 상황에 따라 기술자가 사전에 설정할 수 있다.

작업 중, 머신 비전 검출 시스템에 진입한 검출할 부재에 변화가 발생할 경우, 기술자 또는 작업자는 현재 검출이 필요한 검출할 부재에 대응되는 구성 정보를 결정한 다음, 제2 컨트롤러로 선정된 구성 정보에 따라 높이 조절 모듈(113) 및 간격 조절 모듈(114)을 자동 제어하여, 라인 레이저를 구성 정보에 기록된 목표 간격 및 목표 높이로 이동하여, 검출할 부재에 대한 3차원 이미지 신호 수집을 완성한다.

설명해야 할 것은, 설명의 편리를 위해, 본 발명의 실시예는 컨트롤러가 수행하고자 하는 상이한 기능에 따라 각각 "제1 컨트롤러” 및 "제2 컨트롤러”로 설명된다. 본 기술분야의 통상의 기술자는, 상기 제1 컨트롤러 및 제2 컨트롤러의 설명은 컨트롤러의 구체적인 구현을 한정하지 않고, 이는 동일한 전자 계산 기기 중의 상이한 기능 모듈일 수 있고, 상이한 전자 계산 기기에 각각 배치된 기능 모듈일 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예의 유리한 방면 중 하나는, 사전 저장된 구성 정보를 통해, 작업자는 검출할 부재의 크기 또는 유형이 변화될 경우(예를 들어 검출이 필요한 셀 크기가 변경될 경우), 머신 비전 검출 시스템을 쉽고 빠르게 조정하여, 이가 변화된 검출할 부재에 적합하도록 할 수 있으며, 검출 효율 및 호환성을 효과적으로 향상하는 것이다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 도 4는 본 발명의 일부 실시예의 머신 비전 검출 방법의 방법 흐름도이다. 상기 머신 비전 검출 방법은 상기 제1 컨트롤러에 의해 수행될 수 있다. 도 4를 참조하면, 상기 머신 비전 검출 방법은 하기의 단계를 포함한다.

단계 S401에서, 라인 레이저로부터의 3차원 이미지를 수신한다.

여기서, 상기 3차원 이미지는 라인 레이저가 검출할 부재에 상대적으로 이동하여 수집 획득한 깊이 정보를 포함하는 이미지 신호이다. 본 실시예에서, 상기 3차원 이미지에는 적어도 일부의 제1 부재, 적어도 일부의 제2 부재 및 적어도 하나의 제1 부재와 제2 부재 사이에 위치하는 용접점이 포함된다.

물론, 상기 3차원 이미지는 구체적으로 라인 레이저가 촬영한 영역에 의해 결정된다. 다른 일부 실시예에서, 라인 레이저는 모든 검출할 부재를 촬영하여 수집할 수도 있고, 사전 용접 공정 후 형성된 용접점을 포함하며, 검출 요구를 만족할 수만 있으면 되고, 여기서는 한정되지 않는다.

단계 S402에서, 3차원 이미지를 2차원 그레이스케일 이미지로 변환한다.

여기서, 라인 레이저가 수집하여 얻은 3차원 이미지는 깊이 정보가 표기된 채색 이미지일 수 있다. 후속적인 처리 작업의 편리를 위해, 적합한 유형의 픽셀 변환 방식을 사용하여, 이를 대응되는 그레이스케일 이미지로 변환할 수 있다.

예를 들어, 도 5를 참조하면, 2차원 그레이스케일 이미지에는 제1 부재(510)(예를 들어 셀 알루미늄 쉘) 경계의 일부, 제2 부재(520) 경계의 일부 및 제1 부재(510) 경계와 제2 부재(520) 경계 상에 위치하는 용접점(530)을 포함할 수 있다. 용접점(530)은 제1 부재(510)와 제2 부재(520) 상에 동시에 위치하여, 제1 부재(510) 및 제2 부재(520)에 대한 고정 작용을 한다.

단계 S403에서, 2차원 그레이스케일 이미지에서 제1 부재의 경계 및 제2 부재의 경계를 획득한다.

여기서, “획득”은 2차원 그레이스케일 이미지에서, 제1 부재 및 제2 부재의 경계를 다른 부분과 구별하여, 임의의 적합한 형태로 표시하는 것을 의미한다. 실제 작업 중, 구체적으로 예를 들어 자기 상관 함수 기반의 에지 검출 알고리즘, 그레이스케일 동시 발생 행렬 기반의 에지 검출 알고리즘 또는 미분 사상 기반의 경계 피팅 방법과 같은 다양한 경계 추출 방법을 사용할 수 있다.

단계 S404에서, 제1 부재 경계와 제2 부재 경계 사이에 위치하는 N개의 수직선을 결정한다.

여기서, N은 양의 정수이고, 설치가 필요한 수직선 수량을 나타낸다. 이는 실제 상황의 필요에 따라 기술자에 의해 설정될 수 있으며, 예를 들어 20 내지 50이다.

“수직선”은 제1 부재와 제2 부재의 경계 사이에 위치하고, 제1 직선 또는 제2 직선과 수직되는 선분이다. 본 기술분야의 통상의 기술자는, 각각의 수직선은 제1 부재 및 제2 부재의 수직선이 있는 위치에서의 간극을 나타냄을 이해할 수 있을 것이다.

단계 S405에서, N개의 수직선 길이의 평균값을 제1 부재와 제2 부재 사이의 간극으로서 계산한다.

여기서, 각각의 수직선 길이는 제1 부재 및 제2 부재의 수직선이 있는 위치에서의 간극을 나타내고, 이러한 수직선의 평균값을 취하여 두 개의 부재 사이의 간극의 총체적인 상황을 얻을 수 있으며, 사전 용접 공정 후의 제1 부재와 제2 부재 사이의 간극이 후속적인 레이저 용접의 품질 요구를 만족하는지 여부를 판단하는 데 도움을 준다.

본 발명의 실시예의 유리한 방면 중 하나는, 두 개의 부재 사이의 간극을 계산할 경우, 사전에 캘리브레이션한 데이터를 이용할 필요가 없는 것이다. 또한, 다수의 수직선 길이의 평균값을 두 개의 부재의 간극 검출 결과로 하면, 간섭을 잘 제거하여 검출 정확도를 향상할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 따라, 도 6을 참조하면, 도 6은 본 발명의 실시예에서 제공되는 2차원 그레이스케일 이미지에서 제1 부재 경계 및 제2 부재 경계를 획득하는 방법 흐름도이다. 상기 제1 부재 경계 및 제2 부재 경계를 획득하는 단계 S403은 구체적으로 하기의 단계를 포함하다.

단계 S4031에서, 제1 부재 경계를 포함하는 경계 영역에, 경계 영역을 등분하는 N개의 제1 피팅 유닛을 설치한다.

여기서, “경계 영역”은 제1 부재 경계를 포함하는 이미지 영역이다. 이는 초보적으로 구획된 이미지 영역으로서, 일부 이미지 중의 표시를 통해 구획하여 획득할 수 있다. 예를 들어, 간단하게 2차원 그레이스케일 이미지 중 제1 부재와 제2 부재 사이의 간극을 경계로 구획할 수 있다.

“제1 피팅 유닛”은 피팅에 사용되는 샘플링 창이고, 피팅 과정 중의 보폭을 나타낸다. 이해할 수 있는 것은, 동일한 제1 부재 경계에 있어서, 설치된 제1 피팅 유닛이 많을 수록, 각각의 제1 피팅 유닛의 길이가 작고, 피팅 정도도 높으며, 반대의 경우도 마찬가지이다.

단계 S4032에서, 각각의 제1 피팅 유닛과 제1 부재의 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 제1 부재 경계와 피팅되는 제1 직선을 형성한다.

여기서, 제1 피팅 유닛을 샘플링 창으로 하고, 이는 경계 영역에서 하나의 일정한 폭을 갖는 직사각형 프레임일 수 있다. 전체 경계 영역으로 연장된 제1 부재 경계는 N개의 제1 피팅 유닛을 순차적으로 통과하여, 제1 피팅 유닛과의 교점을 형성한다.

상기 미분 사상 기반의 경계 피팅 과정을 충분히 설명하기 위해, 아래 도 7a 및 도 7b를 결합하여 피팅 유닛에 기반하여 2차원 그레이스케일 이미지 중 특정 구간의 경계를 획득하는 구체적인 과정을 설명한다. 도 7a를 참조하면, 경계 영역(710)은 일정 구간의 경계(711)를 포함한다.

먼저, 미분 사상에 기반하여, 경계 영역(710)에 경계 영역을 균등하게 나누는 다수의 피팅 유닛(720)을 설치할 수 있다.

다음, 각각의 피팅 유닛(720)에 대해 순차적으로 이미지 처리 분석을 수행하면, 제1 부재의 경계(711)와 피팅 유닛(720) 사이의 교점(730)을 찾을 수 있다. 이해할 수 있는 것은, 피팅 유닛의 길이가 짧을 수록, 인접한 교점(730) 사이의 연결선이 형성하는 선분과 제1 부재 경계(711)의 해당 구간의 피팅 유닛에 속하는 선분이 더 가깝다. 대응되게, 피팅 정도도 더 높다.

마지막으로, 이러한 교점(730)을 순차적으로 연결하면, 제1 부재 경계와 피팅되는 제1 직선을 획득할 수 있다.

일부 실시예에서, 최종 피팅 결과를 나타낼 때, 형성된 교점(730) 및 두 개의 교점(730) 사이를 연결하는 선분(740)만 표시하여, 도 7b에 도시된 바와 같은 선분 연결 형태를 나타낼 수 있고, 캘리퍼스와 유사하다. 이로써, 피팅 유닛(720)은 일부 실시예에서 "캘리퍼스”라고 칭할 수도 있다.

단계 S4033에서, 제2 부재 경계를 포함하는 경계 영역에, 경계 영역을 등분하는 N개의 제2 피팅 유닛을 설치한다.

여기서, 제2 부재 경계를 획득하는 방식은 상기 단계 S4031 및 S4032에서 제1 부재 경계를 획득하는 방식과 동일하고, 구체적으로 도 7a 및 도 7b에 도시된 피팅 과정을 참조할 수 있다. 본 실시예에서, “제1" 및 "제2"를 사용하는 것은 단지 제1 부재 및 제2 부재에 설치되는 샘플링 창을 구별하기 위한 것일 뿐, 샘플링 창에 대해 구체적으로 한정하려는 것이 아니다.

단계 S4034에서, 각각의 제2 피팅 유닛과 제2 부재의 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 제2 부재의 경계와 피팅되는 제2 직선을 형성한다.

여기서, 제2 직선을 획득하는 방식은 제1 직선을 획득하는 방식과 유사하고, 마찬가지로 피팅 유닛이 형성한 교점을 순차적으로 연결하면 된다.

설명해야 할 것은, 도 6에서는 전시의 편리를 위해 제1 부재 경계와 제2 부재 경계 사이를 획득하는 단계에 대해 번호를 매겼지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는, 상기 번호의 순서는 단계의 수행 순서를 한정하지 않음을 이해할 수 있을 것이다.

일부 실시예에서, 놀라운 발견으로, N을 20 내지 50 사이의 양의 정수로 설정할 수 있다. 이러한 수치 범위는 정상적인 검출 정확도 요구를 만족하는 상황에서, 필요한 계산량의 균형을 맞출 수 있다.

이러한 피팅 직선의 생성 방식은 샘플링 유닛의 수량(예를 들어 캘리퍼스 수)를 조정하는 것을 통해 필요한 피팅 직선을 획득할 수 있고, 제1 부재와 제2 부재 사이의 간극의 검출 요구를 만족할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 선택 가능하게, N개의 피팅 유닛에 기반하여 피팅 생성된 제1 직선 및 제2 직선의 기초상에서, N개의 수직선을 생성하는 단계는 구체적으로 하기의 단계를 포함할 수 있다.

먼저, N개의 제1 피팅 유닛과 제1 부재 경계 사이의 교점을 수직선 설정점으로 결정한다. 다음, 각각의 수직선 설정점을 시작점으로 하여, 제2 직선과 수직되는 N개의 수직선을 각각 생성한다.

여기서, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 피팅 유닛(720)은 경계 영역을 균등하게 나누는 샘플링 창이므로, 인접한 피팅 유닛 중 하나의 교점이 중합된다. 따라서, N개의 피팅 유닛을 설치하면 일반적으로 N개의 교점(730)이 형성된다. 수직선 설정점(즉 교점(730))은 각 수직선의 시작점이고, 최종적으로 N개의 수직선을 형성할 수 있다.

본 발명의 실시예는 제2 직선 생성 시 사용되는 캘리퍼스 또는 샘플링 유닛을 이용하여 수직선을 대응되게 설정함으로써, 수직선도 균등한 분포를 구현할 수 있도록 한다. 두 개의 수직선 사이의 간격은 적합한 거리를 구비할 수 있다.

물론, 제2 직선 생성 시 사용되는 캘리퍼스 또는 샘플링 유닛을 수직선 설정의 기준으로 하는 외에도, 다른 일부 실시예에서는 제2 직선 생성 시 사용되는 샘플링 유닛에 기반하여 수직선을 설정할 수 있고, 즉 N개의 제2 피팅 유닛과 제2 부재의 경계 사이의 교점을 수직선 설정점으로 결정하며; 각각의 수직선 설정점을 시작점으로 하여, 제1 직선과 수직되는 N개의 수직선을 각각 생성한다.

이렇게 설정된 수직선은 샘플링 유닛과 동일한 수량을 구비한다. 다수의 수직선은 2차원 이미지의 부재의 간극에 균일하게 분포되어, 수직선 길이 평균값의 계산 결과가 두 개의 부재 사이의 리얼 간극에 더 가깝도록 할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 도 8은 본 발명의 다른 일부 실시예에서 제공되는 머신 비전 검출 방법이고, 도 8을 참조하면, 제1 부재와 제2 부재 사이의 간극 검출을 구현할 수 있는 외에도, 상기 검출 방법은 2차원 그레이스케일 이미지의 기초상에서 하기의 단계를 수행할 수 있다.

단계 S801에서, 2차원 그레이스케일 이미지에서 용접점 양측의 경계와 각각 피팅되는 제3 직선 및 제4 직선을 추출한다.

여기서, “용접점”은 사전 용접 공정 완료 후, 제1 부재와 제2 부재 사이의 초기 위치 결정을 구현하는 용접 부위일 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같은 제1 부재(510)와 제2 부재(520) 상에 위치하는 용접점(530)이다. 물론, 상기 용접 부위는 실제 용접 상황에 기반하여, 2차원 그레이스케일 이미지에서 임의의 유형의 형상 및 면적을 나타낼 수 있다.

부재의 에지 추출과 유사한 방식에 기반하여, 적합한 이미지 처리 단계를 사용하여 용접점에 대해 에지 추출을 수행하여 용접점 양측의 경계를 획득할 수도 있다. 설명해야 할 것은, “제3 직선” 및 "제4 직선”은 단지 용접점 양측의 상이한 위치에 있는 피팅 직선을 구별하기 위한 것일 뿐, 직선의 길이 또는 피팅 방식 등 구체적인 구현을 한정하려는 것은 아니다.

단계 S802에서, 제3 직선과 용접점이 접하는 제1 접점 및 제4 직선과 용접점이 접하는 제2 접점을 결정한다.

여기서, “접점”은 피팅된 경계 직선과 2차원 그레이스케일 이미지에서 용접점이 차지하는 영역 사이의 접점을 의미하고, 일측의 경계에서 용접점이 간극과 교차하는 위치를 나타낸다. 본 실시예에서, “제1 접점” 및 "제2 접점”을 사용하여 용접점 양측에 위치하는 접점을 구별하지만, 두 개의 접점이 있는 위치를 한정하지는 않는다.

단계 S803에서, 제1 접점과 제2 접점 사이의 거리를 용접점의 폭으로서 계산한다.

여기서, 용접점의 폭은 두 개의 부재의 간극 상의 용접점의 간극 연장 방향에서의 폭으로 간주될 수 있고, 이는 가장 멀리 떨어진 두 개의 접점 사이의 거리를 통해 표시될 수 있다. 이로써, 두 개의 접점 사이의 거리를 계산하여 용접점 폭으로 하는 것을 통해, 사전 용접 공정의 용접 품질을 판단하는 데 도움을 줄 수 있다.

본 발명의 실시예의 유리한 방면 중 하나는, 2차원 그레이스케일 이미지의 기초상에서, 용접점 폭의 검출 방법을 더 제공하여, 사전 용접 공정의 검출 결과의 정확성을 확보하고, 완전 용접의 불량을 방지할 수 있는 것이다.

본 발명의 실시예에 따라, 선택 가능하게, 도 9를 참조하면, 제3 직선 및 제4 직선을 추출하는 단계 S801은 구체적으로 하기의 단계를 포함할 수 있다.

단계 S8011에서, 용접점의 제1측 경계를 포함하는 경계 영역에, 경계 영역을 등분하는 M개의 제3 피팅 유닛을 각각 설치한다.

단계 S8012에서, 각각의 제3 피팅 유닛과 용접점의 제1측 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 제3 직선을 형성한다.

여기서, M은 하나의 경험적 수치로서, 기술자가 실제 상황의 필요에 따라 설정할 수 있고, 피팅 유닛이 많을 수록 더 평활한 피팅 직선을 구비할 수 있으며, 피팅 유닛이 적을 수록 더 적은 계산량을 구비할 수 있다.

일부 실시예에서, 놀라운 발견으로, M을 30 내지 50 사이의 양의 정수로 설정할 수 있다. 이러한 수치 범위는 정상적인 검출 정확도 요구를 만족하는 상황에서, 필요한 계산량의 균형을 맞출 수도 있다.

단계 S8013에서, 용접점의 제2측 경계를 포함하는 경계 영역에, 경계 영역을 등분하는 M개의 제4 피팅 유닛을 각각 설치한다.

단계 S8014에서, 각각의 제4 피팅 유닛과 용접점의 제2측 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 제4 직선을 형성한다.

여기서, 용접점 양측의 경계를 획득하는 방법은 상기 제1 부재 경계 및 제2 부재 경계를 획득하는 방법과 동일하고, 구체적인 구현 과정은 도 7a 및 도 7b에 도시된 바를 참조할 수 있으며, 여기서는 더 이상 설명하지 않는다.

본 발명의 실시예에서, 마찬가지로 피팅 유닛의 수량(예를 들어 캘리퍼스 수)을 조정하는 것을 통해 용접점 양측 경계의 피팅 정도를 편리하게 조정하여, 필요한 피팅 직선을 획득하고, 용접점 폭의 검출 요구를 만족할 수 있다.

일부 실시예에서, 선택 가능하게, 도 9에 도시된 방법에 기반하여 피팅 직선을 획득할 경우, 하기의 단계를 사용하여 제1 접점 및 제2 접점을 결정하는 데 도움을 줄 수 있다. 먼저, 제3 직선 상의 마지막 제3 피팅 유닛과 용접점 일측의 경계 사이의 교점을 제1 접점으로 한다. 다음, 제4 직선 상의 마지막 제4 피팅 유닛과 용접점 타측의 경계의 교점을 제2 접점으로 한다. 다시 말해, 피팅 직선 중 마지막 피팅 유닛과 경계 사이의 교점을 용접점 폭을 계산하는 접점으로 선택할 수 있다.

예를 들어 도 7b에 도시된 바와 같이, 마지막 피팅 유닛의 교점은 기본적으로 획득해야 할 구간의 경계의 경계의 말단으로 간주될 수 있다. 이로써, 제3 직선 및 제4 직선 상의 마지막 교점의 위치는 기본적으로 용접점과 간극의 교차점이고, 나아가 제1 접점 및 제2 접점을 결정한다.

다른 일부 실시예에서, 선택 가능하게, 도 9에 도시된 방법에 기반하여 피팅 직선을 획득할 경우, 제1 접점 및 제2 접점을 결정하는 방법은 하기의 단계를 더 포함할 수 있다. 먼저, 제3 직선과 제1 직선 사이의 교점을 제1 접점으로 한다. 다음, 제4 직선과 제1 직선 사이의 교점을 제2 접점으로 한다. 다시 말해, 제1 직선과 용접점 양측의 피팅 직선이 교차하는 위치를 용접점 폭을 계산하는 접점으로 할 수 있다. 상기 방식은 마찬가지로 용접점과 간극 사이의 교차 위치를 결정할 수도 있고, 나아가 제1 접점 및 제2 접점을 결정한다.

본 발명의 실시예에 따라, 도 10 및 도 11을 참조하면, 도 10은 본 발명의 실시예에서 제공되는 용접된 부재의 간극 및 용접점 폭 검출 방법의 방법 흐름도이다. 도 11은 본 발명의 실시예에서 제공되는 사전 용접 공정을 거친 셀의 모식도이다. 상기 부재의 간극 및 용접점 폭의 검출 방법은 하기의 단계를 포함한다.

단계 S901에서, 압착 작업장을 통과한 후 개별 셀은 클램프를 따라 이미지 수집 기기가 위치하는 샘플링 영역으로 흘러간다.

여기서, 도 11을 참조하면, 사전 용접 공정을 통과한 검출할 부재는 주로 셀 알루미늄 쉘(910) 및 셀 덮개(920)로 구성된다. 셀 알루미늄 쉘(910)은 긴 직사각형을 나타내며 양변이 대칭된다. 셀 덮개(920)는 셀 알루미늄 쉘(910) 내에 둘러싸여 있고, 셀 알루미늄 쉘과 유사한 외형 윤곽을 가진다. 양자 사이에는 일정한 간극(930)이 존재한다. 간극(930) 상에는 다수의 용접점(940)이 피복되어 있다.

단계 S902에서, 검출할 셀이 검출 시작 위치에 진입한 후, 컨트롤러에 의해 스캔 신호가 이미지 수집 기기로 발송된다.

여기서, 컨트롤러는 구체적으로 임의의 적합한 유형의 센서(예를 들어 적외선 센서)를 통해 셀이 검출 시작 위치에 진입하였는지 여부를 결정할 수 있다. 컨트롤러는 프로그래머블 로직 컨트롤러(Programmable Logic Controller, PLC) 또는 다른 임의의 적합한 유형의 전자 처리 기기일 수 있다.

단계 S903에서, 구동 메커니즘에 의해 셀이 설정된 속도로 이미지 수집 기기와 상대적으로 이동하는 동시에, 스캔 신호를 수신한 이미지 수집 기기는 엔코더의 출력 빈도에 따라 스캔하여 3차원 이미지 신호를 수집한다.

여기서, 엔코더는 검출할 셀의 상대적 이동 속도를 피드백하는 부재이다. 이로써, 라인 레이저는 엔코더의 출력 빈도에 따라, 셀의 상대적 이동 속도에 적합한 스캔 빈도를 사용하여 셀의 3차원 이미지 신호를 스캔하여 획득할 수 있다.

일부 실시예에서, 도 11을 계속하여 참조하면, 라인 레이저는 쌍으로 설치되어, 도면에서 점선 프레임(950)에 도시되는, 셀 알루미늄 쉘(910) 및 셀 덮개(920)를 커버하는 대칭되는 두 개의 긴 변의 촬영 영역을 형성할 수 있다. 촬영 영역 내에는, 셀 알루미늄 쉘(910) 및 셀 덮개(920)의 초기 위치 결정을 구현하는 다수의 용접점(940)이 포함된다.

단계 S904에서, 컨트롤러는 이미지 수집 기기에 의해 수집 획득된 3차원 이미지 신호를 수신하고 대응되는 2차원 그레이스케일 이미지를 생성한다.

여기서, 상기 단계 S904 중 3차원 이미지에 대한 처리 작업은 대응되는 이미지 소프트웨어 시스템에서, 하나 이상의 다양한 알고리즘을 호출하여 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 셀 알루미늄 쉘의 긴 변 및 짧은 변의 위치 관계에 따라 좌표계를 구축함으로써, 후속적인 계산 및 작업이 편리할 수 있다.

예를 들어, 셀 알루미늄 쉘의 긴 변 및 짧은 변을 획득한 다음, 긴 변과 짧은 변 사이의 교점을 좌표계의 위치 결정점으로 하고, 긴 변과 짧은 변의 좌표계에 상대적인 회전 각도를 기준 각도로 하여, 좌표계의 y축이 긴 변과 평행되며, 좌표계의 x축이 짧은 변과 평행되는 좌표계를 구축할 수 있다.

단계 S905에서, 컨트롤러는 사전 처리된 2차원 그레이스케일 이미지에서 셀 알루미늄 쉘의 경계와 피팅되는 제1 직선 및 셀 덮개의 경계와 피팅되는 제2 직선을 추출한다.

여기서, 컨트롤러는 생산 라인 또는 검출 현장에 배치된, 로직 연산 능력을 갖춘 임의의 적합한 유형의 컴퓨팅 기기일 수 있다. 이에는 대응되는 이미지 처리 소프트웨어가 운행되어, 2차원 그레이스케일 이미지에 대한 일련의 이미지 처리 작업을 구현한다.

단계 S906에서, 제1 직선과 제2 직선 사이의 다수의 수직선을 통해 셀 알루미늄 쉘과 셀 덮개 사이의 간극을 계산한다.

여기서, 계산되는 수직선 수량은 피팅 직선 생성 시 선택 사용된 캘리퍼스 수량에 의해 결정될 수 있다. 다시 말해, 각각의 샘플링 유닛(즉 캘리퍼스)과 부재 경계의 교점은 모두 수직선의 시작점으로 사용되어, 이로부터 타측의 피팅 직선까지의 거리를 계산한다. 이렇게 여러 차례의 검출로 평균값을 계산하는 방식은 더 정확한 간극 검출 결과를 제공하는 데 유리하다.

일부 실시예에서, 간극 검출 결과와 사전에 설정된 간극 임계값의 비교 결과를 통해, 사전 용접 공정을 거친 검출할 부재가 요구에 부합되는지 여부를 결정할 수 있다. 상기 간극 임계값은 실제 상황의 필요에 따라 설정할 수 있고, 예를 들어 0.08 mm로 설정한다.

단계 S907에서, 컨트롤러는 2차원 그레이스케일 이미지에서 용접점 양측의 경계와 피팅되는 제3 직선 및 제4 직선을 추출한다.

여기서, 셀 덮개 및 셀 알루미늄 쉘의 에지를 추출하는 외에도, 유사한 에지 추출 알고리즘을 사용하여, 용접점 양측의 경계와 피팅되는 직선을 획득할 수도 있다. 도 11을 참조하면, 용접점의 양측은 간극 연장 방향이 통과하는 양측을 가리킨다.

단계 S908에서, 제3 직선 및 제4 직선으로 형성된 제1 접점 및 제2 접점을 통해 용접점 폭을 계산한다.

여기서, 다양한 방식을 통해 가장 멀리 떨어진 제1 접점 및 제2 접점을 찾고 용접점 폭을 계산할 수 있다. 상기 두 개의 부재 사이의 간극과 유사하게, 용접 불량의 상황을 방지하기 위해, 용접점 폭은 일반적으로 일정한 범위 내에 있어야 한다. 일부 실시예에서, 용접점 폭의 표준 범위는 3 내지 5 mm일 수 있다.

일부 실시예에서, 제3 직선 및 제4 직선 마지막 샘플링 유닛(즉 캘리퍼스)과 용접점 에지가 교차하는 점을 두 개의 접점으로 할 수 있다. 다른 일부 실시예에서, 제3 직선 및 제4 직선과 제1 직선이 교차하는 두 개의 교점을 각각 접점으로 할 수도 있다.

단계 S909에서, 검출 결과를 제조 실행 시스템(manufacturing execution system, MES)에 업로드한다.

여기서, 검출 결과는 계산하여 얻은 부재의 간극 및/또는 용접점 폭 등 데이터 정보이다. 이는 제조 실행 시스템에 피드백할 수 있고, 임의의 적합한 형태로 모니터 등 디스플레이 기기에 나타내어 작업자에게 실시간으로 전시할 수 있다.

본 발명의 실시예의 유리한 방면 중 하나는 각각의 용접점 위치에서 정지하지 않고 연속적인 샘플링을 지원할 수 있어, 검출 속도가 향상되는 것이다. 또한, 검출할 부재를 검출할 경우, 2차원 그레이스케일 이미지에서 리얼한 부재의 간극 및 용접점 폭을 검출할 수 있고, 외부 광원 등의 영향을 쉽게 받지 않아, 검출 정확성이 효과적으로 향상된다.

본 발명의 일부 실시예에 따라, 도 12를 참조하면, 도 12는 본 발명의 실시예의 머신 비전 검출 장치이다. 상기 머신 비전 검출 장치(1100)는 수신 모듈(1110), 변환 모듈(1120), 피팅 모듈(1130) 및 간극 계산 모듈(1140)을 포함한다.

여기서, 수신 모듈(1110)은 라인 레이저로부터의 3차원 이미지를 수신한다. 상기 3차원 이미지는 적어도 일부의 제1 부재의 경계, 적어도 일부의 제2 부재의 경계 및 제1 부재와 제2 부재 경계 상에 위치하는 적어도 하나의 용접점을 포함한다. 변환 모듈(1120)은 3차원 이미지를 2차원 그레이스케일 이미지로 변환한다. 피팅 모듈(1130)은 2차원 그레이스케일 이미지에서 제1 부재의 경계 및 제2 부재의 경계를 획득한다. 간극 계산 모듈(1140)은 제1 부재 경계와 제2 부재 경계 사이에 위치한 N개의 수직선을 결정하고; N개의 수직선 길이의 평균값을 제1 부재와 제2 부재 사이의 간극으로서 계산하되, N은 양의 정수이다.

작업 중, 수신 모듈(1110)은 두 개의 부재 및 부재 사이에 커버된 용접점을 포함하는 3차원 이미지를 수신하고 변환 모듈(1120)에 제공한다. 변환 모듈(1120)은 3차원 이미지를 2차원 그레이스케일 이미지로 변환한다. 피팅 모듈(1130)은 변환 모듈(1120)에 의해 생성된 2차원 그레이스케일 이미지에서 에지 추출을 수행하여, 두 개의 부재의 경계를 획득한다. 간극 계산 모듈(1140)은 두 개의 부재의 경계 사이의 수직선 길이를 여러 차례 계산하여, 평균값을 취한 후 두 개의 부재 사이의 간극을 획득한다.

본 발명의 실시예의 유리한 방면 중 하나는, 부재 사이의 간극을 검출할 경우, 여러 차례의 검출로 평균값을 구하는 방식을 사용하여, 더 정확한 간극 측정 결과를 획득할 수 있는 것이다. 또한, 라인 레이저에 기반하여 이미지를 수집하면, 연속적인 샘플링을 구현할 수 있는 동시에, 종래의 카메라의 광원 차단 등 요소로 인해 초래되는 일련의 간섭을 효과적으로 제거할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 따라, 선택 가능하게, 도 13을 참조하면, 피팅 모듈(1130)은 구체적으로 제1 피팅 유닛(1131) 및 제2 피팅 유닛(1132)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 샘플링 유닛(1131)은 제1 부재 경계를 포함하는 경계 영역에, 경계 영역을 등분하는 20 내지 50 개의 제1 피팅 유닛을 설치하고, 각각의 제1 피팅 유닛과 제1 부재 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 제1 직선을 형성한다. 제2 피팅 유닛(1132)은 제2 부재 경계를 포함하는 경계 영역에, 경계 영역을 등분하는 20 내지 50 개의 제2 피팅 유닛을 설치하고; 각각의 제2 피팅 유닛과 제2 부재 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 제2 직선을 형성한다. 상기 미분 사상 기반의 에지 추출 방식은 피팅 유닛 수량의 조정을 통해 편리하게 피팅 정도를 개변할 수 있고, 사용 요구를 만족하는 피팅 직선을 생성하여, 두 개의 부재의 경계를 표시 및 한정할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 따라, 선택 가능하게, 피팅 유닛을 사용하여 피팅 직선을 생성하는 기초상에서, 간극 계산 모듈(1140)은 구체적으로 N개의 제1 피팅 유닛과 제1 부재 경계 사이의 N개의 교점을 수직선 설정점으로 결정하고, 각각의 상기 수직선 설정점을 시작점으로 하여, 제2 직선과 수직되는 N개의 수직선을 각각 생성하거나 N개의 제2 피팅 유닛과 제2 부재 경계 사이의 N개의 교점을 수직선 설정점으로 결정하며, 각각의 상기 수직선 설정점을 시작점으로 하여, 제1 직선과 수직되는 N개의 수직선을 각각 생성한다. 이러한 수직선 설정 방식은 피팅 직선을 생성하는 피팅 유닛을 기초로 하여, 피팅 유닛과 동일한 수량의, 균일하게 분포된 다수의 수직선을 생성함으로써, 여러 차례의 검출로 평균값을 구하는 간극 검출 방법을 구현할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 따라, 선택 가능하게, 도 13을 계속하여 참조하면, 상기 머신 비전 검출 장치는 에지 추출 모듈(1150) 및 용접점 폭 계산 모듈(1160)을 더 포함한다.

여기서, 에지 추출 모듈(1150)은 2차원 그레이스케일 이미지에서 용접점 양측의 경계와 피팅되는 제3 직선 및 제4 직선을 각각 추출한다. 용접점 폭 계산 모듈(1160)은 제3 직선과 용접점이 접하는 제1 접점 및 제4 직선과 용접점이 접하는 제2 접점을 결정하고; 제1 접점과 제2 접점 사이의 거리를 용접점의 폭으로서 계산한다. 이러한 기술적 해결수단은 2차원 그레이스케일 이미지에서 부재의 간극 검출을 수행하는 기초상에서, 용접점 폭의 자동 검출을 더 수행하며, 전면적인 사전 용접 공정의 품질 평가에 유리하다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 선택 가능하게, 상기 에지 추출 모듈(1150)은 구체적으로, 용접점 일측의 경계 영역에 용접점 일측의 경계 영역을 등분하는 30 내지 50 개의 제3 피팅 유닛을 각각 설치하고; 각각의 제3 피팅 유닛과 용접점 일측의 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 제3 직선을 형성하며; 용접점 타측의 경계 영역에 용접점 타측의 경계 영역을 등분하는 30 내지 50 개의 제4 피팅 유닛을 각각 설치하고; 각각의 제4 피팅 유닛과 용접점 타측의 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 제4 직선을 형성한다. 이러한 설계는 부재의 에지 추출과 유사한 방식을 사용하여 용접점 양측의 경계와 피팅되는 제3 직선 및 제4 직선을 획득함으로써, 용접점 폭에 대한 자동 검출을 완성하는 데 도움을 줄수 있다.

일부 실시예에서, 선택 가능하게, 용접점 폭 계산 모듈(1160)은 제1 접점 및 제2 접점을 결정할 경우, 구체적으로 제3 직선 상의 마지막 제3 피팅 유닛과 용접점 일측의 경계 사이의 교점을 제1 접점으로 하고; 제4 직선 상의 마지막 제4 피팅 유닛과 용접점 타측의 경계의 교점을 제2 접점으로 한다. 이러한 설계는 제3 직선 및 제4 직선의 마지막 샘플링 유닛의 위치를 두 개의 접점으로 함으로써, 두 개의 접점의 위치를 빠르고 쉽게 결정할 수 있다.

다른 일부 실시예에서, 선택 가능하게, 용접점 폭 계산 모듈(1160)은 제1 접점 및 제2 접점을 결정할 경우, 구체적으로 제3 직선과 제1 직선 사이의 교점을 제1 접점으로 하고; 제4 직선과 제1 직선 사이의 교점을 제2 접점으로 한다. 이러한 설계는 사전 검출하여 획득한 부재 경계의 피팅 직선과 용접점 양측 에지의 피팅 직선 사이의 교점을 이용하여 두 개의 접점을 획득하고, 마찬가지로 두 개의 접점의 위치를 빠르고 쉽게 결정할 수 있다.

설명해야 할 것은, 본 발명의 실시예는 수행해야 할 방법의 단계에 따라 머신 비전 검출 장치의 기능 모듈을 구획한다. 일부 실시예에서, 실제 상황의 필요에 따라, 본 발명의 실시예 중의 머신 비전 검출 장치 중 하나 이상의 기능 모듈(예를 들어 수신 모듈, 변환 모듈, 피팅 모듈, 간극 계산 모듈, 에지 추출 모듈 및 용접점 폭 계산 모듈)을 더 많은 기능 모듈로 분할하여, 대응되는 방법의 단계를 수행한다. 다른 일부 실시예에서, 본 발명의 실시예의 전기 교환 장치 중 하나 이상의 기능 모듈을 더 적은 기능 모듈로 통합하여, 대응되는 방법의 단계를 수행할 수도 있다.

본 발명의 일부 실시예에 따라, 도 14를 참조하면, 도 14는 본 발명의 실시예에서 제공되는 전자 기기의 구조 모식도이다. 상기 전자 기기는 제1 컨트롤러, 제2 컨트롤러 또는 다른 임의의 적합한 유형의 상기 이미지 소프트웨어 시스템을 수행하는 전자 계산 플랫폼일 수 있고, 여기서는 이에 대해 구체적으로 한정하지 않는다.

상기 전자 기기는 프로세서(1310), 통신 인터페이스(1320), 메모리(1330) 및 통신 버스(1340)를 포함할 수 있다.

여기서, 프로세서(1310), 통신 인터페이스(1320) 및 메모리(1330)는 통신 버스(1340)를 통해 상호 간의 통신을 완성한다. 통신 인터페이스(1320)는 다른 기기(예를 들어 이미지 수집 기기)와의 통신 연결에 사용된다. 프로세서(1310)는 프로그램(1350)을 호출하여, 상기 실시예 중의 머신 비전 검출 방법 중 하나 이상의 방법의 단계를 수행하거나 상기 실시예 중의 머신 비전 검출 장치 중 하나 이상의 기능 모듈을 구현한다. 구체적으로, 프로그램(1350)은 프로그램 코드 또는 컴퓨터 작동 명령을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 사용되는 하드웨어의 유형에 따라, 프로세서(1310)는 중앙처리장치, 다른 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서, 전용 집적 회로, 현장 프로그래머블 게이트 어레이 또는 다른 프로그래머블 논리 소자, 개별 게이트 또는 트랜지스터 논리 소자, 개별 하드웨어 컴포넌트 등일 수 있다.

메모리(1330)는 프로그램(1350)을 저장한다. 메모리(1330)는 고속 RAM 메모리를 포함할 수 있고, 예를 들어 적어도 하나의 자기 디스크 메모리와 같은 비휘발성 메모리를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 더 제공한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 비휘발성 컴퓨터 판독 가능 저장 매체일 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에는 컴퓨터 프로그램이 저장된다.

여기서, 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 수행될 경우, 상기 실시예 중의 머신 비전 검출 방법 중 하나 이상의 방법의 단계를 구현하거나 상기 실시예 중의 머신 비전 검출 장치 중 하나 이상의 기능 모듈을 구현한다. 본 발명의 실시예에서 공개되는 컴퓨터 프로그램이 포함된 하나 또는 복수의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(자기 디스크 메모리, CD-ROM, 광학 메모리 등을 포함하지만 이에 한정되지 않음)에서 완전한 컴퓨터 프로그램 제품이 구현된다.

마지막으로, 상기 각 실시예는 본 발명의 실시예의 기술적 해결수단을 설명하기 위한 것일 뿐, 이에 한정되지 않는다. 본 발명은 전술한 실시예를 참조하여 상세하게 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 기술자는, 전술한 실시예에 기재된 기술적 해결수단을 여전히 수정하거나 기술특징의 일부 또는 전부를 균등하게 대체할 수 있으며; 이러한 수정 또는 대체에 의해 대응하는 기술적 해결수단의 본질이 본 발명의 각 실시예의 기술적 해결수단의 범위를 벗어나지 않고, 본 발명의 청구항 및 명세서의 범위에 포함되는 것을 이해해야 할 것이다. 특히, 구조적 모순이 없는 한, 각 실시예에서 언급된 각각의 기술적 특징은 어떠한 방식으로든 조합될 수 있다. 본 발명은 본 명세서에 개시된 특정 실시예로 제한되지 않고, 청구범위의 범위 내에 속하는 모든 기술적 해결수단을 포함한다.

110: 이미지 수집 기기, 111: 라인 레이저, 112: 센서 지지대, 113: 높이 조절 모듈, 114: 간격 조절 모듈, 115: 차광 커버, 120: 구동 메커니즘, 130: 제1 컨트롤러, 140: 제2 컨트롤러, 510: 제1 부재, 520: 제2 부재, 530: 용접점, 710: 경계 영역, 711: 경계, 720: 피팅 유닛, 730: 교점, 740: 선분, 910: 셀 알루미늄 쉘, 920: 셀 덮개, 930: 간극, 940: 용접점, 950: 프레임, 1100: 머신 비전 검출 장치, 1110: 수신 모듈, 1120: 변환 모듈, 1130: 피팅 모듈, 1131: 제1 피팅 유닛, 1132: 제2 피팅 유닛, 1140: 간극 계산 모듈, 1150: 에지 추출 모듈, 1160: 용접점 폭 계산 모듈, 1310: 프로세서, 1320: 통신 인터페이스, 1330: 메모리, 1340: 통신 버스, 1350: 프로그램, A1: 셀 덮개, A2: 셀 알루미늄 쉘

Claims (13)

1. 머신 비전 검출 방법으로서,
   라인 레이저로부터의 3차원 이미지를 수신하되, 상기 3차원 이미지는 적어도 일부의 제1 부재의 경계, 적어도 일부의 제2 부재의 경계 및 제1 부재의 경계와 제2 부재의 경계 상에 위치하는 적어도 하나의 용접점을 포함하는 단계;
   상기 3차원 이미지를 2차원 그레이스케일 이미지로 변환하는 단계;
   상기 2차원 그레이스케일 이미지에서 제1 부재의 경계 및 제2 부재의 경계를 획득하는 단계;
   상기 제1 부재 경계와 제2 부재 경계 사이에 위치하는 N개의 수직선을 생성하는 단계; 및
   N개의 상기 수직선 길이의 평균값을 상기 제1 부재와 상기 제2 부재 사이의 간극으로서 계산하는 단계를 포함하되, N은 양의 정수인 것을 특징으로 하는 머신 비전 검출 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 2차원 그레이스케일 이미지에서 제1 부재의 경계 및 제2 부재의 경계를 획득하는 상기 단계는 구체적으로,
   제1 부재의 경계를 포함하는 경계 영역에, 상기 경계 영역을 등분하는 N개의 제1 피팅 유닛을 설치하는 단계;
   각각의 상기 제1 피팅 유닛과 상기 제1 부재의 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 상기 제1 부재 경계와 피팅되는 제1 직선을 형성하는 단계;
   제2 부재의 경계를 포함하는 경계 영역에, 상기 경계 영역을 등분하는 N개의 제2 피팅 유닛을 설치하는 단계; 및
   각각의 상기 제2 피팅 유닛과 상기 제2 부재의 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 상기 제2 부재의 경계와 피팅되는 제2 직선을 형성하는 단계를 포함하되, N은 20 내지 50 사이의 양의 정수인 것을 특징으로 하는 머신 비전 검출 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 부재의 경계와 제2 부재의 경계 사이에 위치하는 N개의 수직선을 생성하는 상기 단계는 구체적으로,
   N개의 상기 제1 피팅 유닛과 상기 제1 부재의 경계 사이의 교점을 수직선 설정점으로 결정하는 단계; 및
   각각의 상기 수직선 설정점을 시작점으로 하여, 상기 제2 직선과 수직되는 N개의 수직선을 각각 생성하는 단계를 포함하거나, 또는
   N개의 상기 제2 피팅 유닛과 상기 제2 부재의 경계 사이의 교점을 수직선 설정점으로 결정하는 단계; 및
   각각의 상기 수직선 설정점을 시작점으로 하여, 상기 제1 직선과 수직되는 N개의 수직선을 각각 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 머신 비전 검출 방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 방법은,
   상기 2차원 그레이스케일 이미지에서 상기 용접점 양측의 경계와 각각 피팅되는 제3 직선 및 제4 직선을 추출하는 단계;
   상기 제3 직선과 상기 용접점이 접하는 제1 접점 및 상기 제4 직선과 상기 용접점이 접하는 제2 접점을 결정하는 단계; 및
   상기 제1 접점과 상기 제2 접점 사이의 거리를 상기 용접점의 폭으로서 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 머신 비전 검출 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 2차원 그레이스케일 이미지에서 상기 용접점 양측의 경계와 각각 피팅되는 제3 직선 및 제4 직선을 추출하는 상기 단계는 구체적으로,
   상기 용접점의 제1측 경계를 포함하는 경계 영역에, 상기 경계 영역을 등분하는 M개의 제3 피팅 유닛을 각각 설치하는 단계;
   각각의 상기 제3 피팅 유닛과 상기 용접점의 제1측 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 상기 제3 직선을 형성하는 단계;
   상기 용접점의 제2측 경계를 포함하는 경계 영역에, 상기 경계 영역을 등분하는 M개의 제4 피팅 유닛을 각각 설치하는 단계; 및
   각각의 상기 제4 피팅 유닛과 상기 용접점의 제2측 경계 사이의 교점을 순차적으로 연결하여, 상기 제4 직선을 형성하는 단계를 포함하되, M은 30 내지 50 사이의 양의 정수인 것을 특징으로 하는 머신 비전 검출 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제3 직선과 상기 용접점이 접하는 제1 접점 및 상기 제4 직선과 상기 용접점이 접하는 제2 접점을 결정하는 상기 단계는 구체적으로,
   상기 제3 직선 상의 마지막 제3 피팅 유닛과 상기 용접점의 제1측 경계 사이의 교점을 상기 제1 접점으로 사용하는 단계; 및
   상기 제4 직선 상의 마지막 제4 피팅 유닛과 상기 용접점의 제2측 경계의 교점을 상기 제2 접점으로 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 머신 비전 검출 방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 제3 직선과 상기 용접점이 접하는 제1 접점 및 상기 제4 직선과 상기 용접점이 접하는 제2 접점을 결정하는 단계는 구체적으로,
   상기 제3 직선과 상기 제1 직선 사이의 교점을 상기 제1 접점으로 사용하는 단계; 및
   상기 제4 직선과 상기 제1 직선 사이의 교점을 상기 제2 접점으로 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 머신 비전 검출 방법.
8. 머신 비전 검출 장치로서,
   라인 레이저로부터의 3차원 이미지를 수신하되, 상기 3차원 이미지는 적어도 일부의 제1 부재의 경계, 적어도 일부의 제2 부재의 경계 및 상기 제1 부재의 경계와 제2 부재의 경계 상에 위치하는 적어도 하나의 용접점을 포함하는 수신 모듈;
   상기 3차원 이미지를 2차원 그레이스케일 이미지로 변환하는 변환 모듈;
   상기 2차원 그레이스케일 이미지에서 상기 제1 부재의 경계 및 상기 제2 부재의 경계를 획득하는 피팅 모듈; 및
   상기 제1 부재의 경계와 제2 부재의 경계 사이에 위치하는 N개의 수직선을 결정하고; N개의 상기 수직선 길이의 평균값을 상기 제1 부재와 상기 제2 부재 사이의 간극으로서 계산하는 간극 계산 모듈을 포함하되, N은 양의 정수인 것을 특징으로 하는 머신 비전 검출 장치.
9. 전자 기기로서,
   프로세서 및 상기 프로세서와 통신 연결되는 프로세서를 포함하고; 상기 메모리에는 컴퓨터 프로그램 명령이 저장되며, 상기 컴퓨터 프로그램 명령이 상기 프로세서에 의해 호출될 경우, 상기 프로세서가 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 비전 검출 방법을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
10. 비휘발성 컴퓨터 저장 매체로서,
    컴퓨터 프로그램 명령이 저장되어, 상기 컴퓨터 프로그램 명령이 프로세서에 의해 호출될 경우, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 비전 검출 방법을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 컴퓨터 저장 매체.
11. 비전 검출 시스템으로서,
    라인 레이저를 포함하여, 3차원 이미지를 수집하는 이미지 수집 기기;
    상기 이미지 수집 기기와 검출할 부재 사이에 상대적인 이동을 발생시키는 구동 메커니즘; 및
    상기 이미지 수집 기기와 통신 연결되고, 상기 3차원 이미지를 처리하여, 상기 3차원 이미지의 처리 결과를 상기 검출할 부재의 검출에 사용하는 제1 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전 검출 시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 이미지 수집 기기는 두 개의 라인 레이저, 센서 지지대 및 차광 커버를 포함하고;
    두 개의 상기 라인 레이저는 상기 센서 지지대의 양측에 각각 설치되며; 상기 차광 커버는 상기 센서 지지대에 고정되고, 상기 라인 레이저 밖에 씌워지며;
    상기 센서 지지대는 높이 조절 모듈 및 간격 조절 모듈을 포함하고;
    상기 높이 조절 모듈은 상기 라인 레이저가 위치하는 높이를 조절하며; 상기 간격 조절 모듈은 두 개의 상기 라인 레이저 사이의 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 비전 검출 시스템.
13. 제11항에 있어서,
    상기 높이 조절 모듈 및 상기 간격 조절 모듈을 제어하여, 두 개의 상기 라인 레이저가 목표 간격 및/또는 목표 높이에 도달하도록 하는 제2 컨트롤러를 더 포함하되;
    상기 제2 컨트롤러에는 상기 목표 간격 및 목표 높이가 기록된 구성 정보가 저장되며; 각각의 구성 정보는 적어도 하나의 검출할 부재에 대응되는 것을 특징으로 하는 비전 검출 시스템.