화상을 이용한 H빔의 크기 측정 방법 및 그 시스템{Method for measuring H-beam size using pictures and system thereof}

본 발명은 화상을 이용하여 H빔의 크기를 측정하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.

큰 단면을 가진 H빔의 치수를 자로 일일이 측정하는 데에는 많은 시간이 소요되므로, H빔의 치수를 간편하게 측정할 수 있는 방법을 찾게 되었다. 그러한 방법의 일환으로 화상을 이용하여 H빔의 크기를 측정하는 시스템이 개발되어 사용되기 시작하였다.

그러나, 하나의 영상 촬영 장치를 H빔의 정면에 설치하여 H빔의 크기를 측정하는 경우 라운드 진 테두리 부분이 정확하게 인식되지 않으므로 치수가 왜곡되는 문제가 발생한다. 또한, 두 개의 영상 촬영 장치를 이용하는 경우에도 모든 영역을 측정할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 H빔의 각 부위 크기를 정확히 측정할 수 있는 H빔 크기 측정 방법 및 그 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 양상에 따른 화상을 이용한 H빔의 크기 측정 방법은 중심축을 기준으로 상하좌우에 영상 촬영 장치를 설치하되, 각 영상 촬영 장치가 동일한 지점을 바라보도록 각 영상 촬영 장치를 중심축을 향해 틀어서 설치하는 단계, 상기 영상 촬영 장치들의 중심에 H빔을 배치하되, 각 영상 촬영 장치가 H빔의 정면과 해당 영상 촬영 장치가 배치된 면을 동시에 촬영하도록 배치하는 단계, H빔의 정면과 상하좌우면 중 어느 한 면에 레이저가 걸치도록 레이저를 반복 조사하여, H빔의 모서리 전체에 선형 레이저가 조사되도록 하되, 레이저가 조사되는 부위의 서로 접하는 두 면의 경계가 구분될 수 있도록 조사 부위에 맞추어 각도를 틀어서 레이저를 조사하는 단계, 영상 촬영 장치로 레이저가 조사된 H빔의 모서리 부위 화상을 획득하고, 조사된 레이저� �� 의해 나타난 두 면의 경계점들을 연결하여 H빔의 상하좌우 각 모서리 정보를 획득하는 단계, H빔의 상하좌우 각 모서리 정보를 이용하여 H빔의 형상을 복원하는 단계, 복원된 형상을 이용하여 H빔의 크기를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 화상을 이용한 H빔의 크기 측정 방법은 실제의 크기를 아는 기준 샘플을 통해 구한 화상과 실제의 오차율을 적용하여 H빔의 크기값을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 H빔을 배치하는 단계는 중심축을 따라 레이저를 조사함으로써 H빔의 배치를 용이하게 하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 화상을 이용한 H빔의 크기 측정 시스템은 중심축을 기준으로 상하좌우에 설치되되, 동일한 지점을 바라보도록 중심축을 향해 틀어서 설치되는 4개의 영상 촬영 장치, 상기 영상 촬영 장치의 일측에 각각 설치되어 H빔에 일정 간격으로 다수의 선형 레이저를 조사하는 4개의 레이저 조사기, 상기 영상 촬영 장치들이 획득한 화상을 이용하여 H빔의 형상을 복원하는 형상 복원부, 상기 형상 복원부가 복원한 H빔의 형상을 이용하여 각 변의 길이를 계산하는 크기 계산부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 화상을 이용한 H빔의 크기 측정 시스템은 크기 계산부가 계산한 실제의 크기를 아는 기준 샘플을 통해 구한 화상과 실제의 오차율을 적용하여 H빔의 크기값을 보정하는 크기 보정부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 화상을 이용한 H빔의 크기 측정 시스템은 영상 촬영 장치들의 중심에 설치된 오토 포커스용 변위 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 간편하고 정확하게 H빔의 각 부위 크기를 측정할 수 있다.

도 1은 일반적인 H빔의 크기를 측정하는 방법을 도시한 것이다.
도 2는 일반적인 H빔의 크기를 측정하는 방법에 있어서 측정 오류가 발생하는 것을 설명하기 위한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 화상을 이용하여 H빔의 크기를 측정하는 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 화상을 이용하여 H빔의 크기를 측정하는 방법에 있어서, 영상 촬영 장치와 레이저 조사기의 배치 모습을 측면에서 바라본 것이다.
도 5는 도 1의 화상을 이용하여 H빔의 크기를 측정하는 방법에 있어서, 영상 촬영 장치와 레이저 조사기의 배치 모습을 정면에서 바라본 것이다.
도 6은 H빔의 라운드진 모서리에서 선형 레이저가 굴곡되는 것을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 화상을 이용한 H빔의 크기 측정 시스템의 구성도이다.

전술한, 그리고 추가적인 양상들은 후술하는 실시 예들을 통해 명확해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 대응되는 구성 요소들은 동일한 번호로 참조된다. 또한, 구성요소들의 형상이나 크기 등은 실제보다 과장될 수 있다. 그리고 관련된 공지 기술에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 생각되는 경우 그 공지 기술에 대한 설명은 생략한다.

도 1은 일반적인 H빔의 크기를 측정하는 방법을 도시한 것이고, 도 2는 일반적인 H빔의 크기를 측정하는 방법에 있어서 측정 오류가 발생하는 것을 설명하기 위한 것이다.

도 1에 도시된 것과 같이 영상 촬영 장치(10)를 H빔의 정면(F)에 설치하여 H빔의 크기를 측정하는 경우 H빔의 라운드 진 테두리 부분이 정확하게 인식되지 않으므로 치수가 왜곡되는 문제가 발생한다. 즉, 도 2에서 H빔의 A값이 실제 측정하고자 하는 B의 크기로 인식되는 문제가 발생한다. 그리고 영상 촬영 장치(10)를 H빔의 상측에 설치하여 H빔의 상면(T)과 정면(F)을 비추도록 하는 경우, 라운드 진 테두리 부분은 인식할 수 있으나 하면(B)과 정면(F)의 연결 부분은 정확하게 인식이 되지 않는 문제가 발생한다.

도 3은 본 발명에 따른 화상을 이용하여 H빔의 크기를 측정하는 방법의 순서도이고, 도 4는 본 발명에 따른 화상을 이용하여 H빔의 크기를 측정하는 방법에 있어서, 영상 촬영 장치와 레이저 조사기의 배치 모습을 측면에서 바라본 것이며, 도 5는 도 1의 화상을 이용하여 H빔의 크기를 측정하는 방법에 있어서, 영상 촬영 장치와 레이저 조사기의 배치 모습을 정면에서 바라본 것이다.

도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 화상을 이용하여 H빔(H)의 크기를 측정하기 위해 먼저 중심축을 기준으로 상하좌우에 영상 촬영 장치(10)를 설치하되, 각 영상 촬영 장치(10)가 동일한 지점을 바라보도록 각 영상 촬영 장치(10)를 중심축을 향해 틀어서 설치한다(S10).

영상 촬영 장치(10)는 일반적인 카메라일 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니므로 휴대폰이나 사진촬영기능이 있는 캠코더 등이 될 수도 있다. 영상 촬영 장치(10)들은 중심축을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 설치될 수 있다. 그리고 각 영상 촬영 장치(10)가 동일한 지점을 바라보도록 H빔(H)의 상측에 배치된 영상 촬영 장치(10)는 아래방향으로 틀어서 설치되고, H빔(H)의 하측에 배치된 영상 촬영 장치(10)는 상방향으로 틀어서 설치될 수 있다. 그리고 H빔의 우측에 배치된 영상 촬영 장치(10)는 왼쪽방향으로 틀어서 설치되고, H빔의 좌측에 배치된 영상 촬영 장치(10)는 오른쪽방향으로 틀어서 설치될 수 있다.

다음, 영상 촬영 장치(10)들의 중심에 H빔(H)을 배치하되, 각 영상 촬영 장치(10)가 H빔(H)의 정면(F)과 해당 영상 촬영 장치(10)가 배치된 면을 동시에 촬영하도록 배치한다(S20). 각 영상 촬영 장치(10)가 H빔(H)의 정면과 해당 영상 촬영 장치(10)가 배치된 면을 동시에 촬영할 수 있어야 하므로, H빔의 상측에 배치된 카메라와 H빔의 하측에 배치된 카메라는 서로 겹치는 부분이 80%정도될 수 있다. 또한, H빔의 좌측에 배치된 카메라와 H빔의 우측에 배치된 카메라도 서로 겹치는 부분이 80%정도될 수 있다.

다음, H빔(H)의 정면(F)과 상하좌우면(T, B, L, R) 중 어느 한 면에 레이저가 걸치도록 레이저를 반복 조사하여, H빔(H)의 모서리 전체에 선형 레이저가 조사되도록 하되, 레이저가 조사되는 부위의 서로 접하는 두 면의 경계가 구분될 수 있도록 조사 부위에 맞추어 각도를 틀어 레이저를 조사한다(S30). H빔(H)의 모서리 전체에 선형 레이저를 조사할 수 있도록 영상 촬영 장치(10)와 마찬가지로 중심축의 상하좌우에 레이저 조사기(20)가 배치될 수 있다. 그리고 레이저는 일정한 간격으로 조사될 수 있다. 레이저가 일정한 간격으로 이격 조사되도록 하기 위해 레이저 투영기와 스플리터, 확산기 등이 사용될 수 있다. 또한, H빔(H)의 서로 접하는 두 면의 경계가 잘 구분될 수 있도록 레이저의 조사 각도를 90˚, 45˚, -95˚, -45˚ 등으로 바꾸어가며 레이저를 조사할 수 있다. 각도는 이에 한정되는 것이 아니므로 레이저 조사기(20)를 회동시키면서 조사할 수도 있다.

다음, 영상 촬영 장치(10)로 레이저가 조사된 H빔(H)의 모서리 부위 화상을 획득하고, 조사된 레이저에 의해 확인된 두 면의 경계점들을 연결하여 H빔(H)의 상하좌우 각 모서리 정보를 획득한다(S40). 도 6에 표시된 것과 같이 H빔(H)의 모서리에서는 선형 레이저가 굴곡되므로 두 면의 경계점들을 인식할 수 있다. 그러한 경계점들을 연결하면 H빔(H)의 상하좌우면(T, B, L, R)의 모서리 정보를 얻을 수 있다.

다음, H빔(H)의 상하좌우 각 모서리 정보를 이용하여 H빔(H)의 형상을 복원한다(S50). 상하좌우 각 모서리를 서로 연결함으로써 H빔(H)의 단면 형상을 복원할 수 있게 된다.

다음, 복원된 형상을 이용하여 H빔(H)의 크기를 측정한다(S60). 크기를 측정하고자 하는 부위를 화상에서 선택함으로써 H빔(H)의 크기를 측정할 수 있다.

상술한 바와 같은 화상을 이용하여 H빔(H)의 크기를 측정하는 방법에 따르면, H빔(H)의 크기를 간편하고 정확하게 측정할 수 있게 된다.

한편, 화상을 이용한 H빔(H)의 크기 측정 방법은 실제 크기를 아는 기준 샘플을 통해 구한 화상과 실제의 오차율을 적용하여 H빔(H)의 크기값을 보정할 수 있다. 그러기 위해 실제의 크기를 아는 기준 샘플을 가지고 위에서 기술한 방법을 실시하여 실제의 크기와 화상에서의 크기와의 오차율을 미리 얻을 수 있다. 이 경우, 더욱 정확하게 H빔(H)의 크기를 측정할 수 있게 된다.

또한, 영상 촬영 장치(10)들의 중심에 H빔(H)을 배치할 때, 중심축을 따라 레이저를 조사하고, 그 레이저에 맞추어 H빔(H)을 배치함으로써, H빔(H)을 용이하게 배치할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 화상을 이용한 H빔의 크기 측정 시스템의 구성도이다.

도 7을 참조하여 설명하면, 화상을 이용한 H빔(H)의 크기 측정 시스템은 영상 촬영 장치(10), 레이저 조사기(20), 형상 복원부(30), 크기 계산부(40)를 포함할 수 있다.

영상 촬영 장치(10)는 중심축을 기준으로 상하좌우에 설치되되, 동일한 지점을 바라보도록 중심축을 향해 틀어서 설치된다. 영상 촬영 장치(10)는 상하좌우에 설치되므로 총 4개로 이루어질 수 있다. 영상 촬영 장치(10)는 일반적인 카메라일 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니므로 휴대폰이나 사진촬영기능이 있는 캠코더 등이 될 수도 있다. 영상 촬영 장치(10)들은 중심축을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 설치될 수 있다.

레이저 조사기(20)는 영상 촬영 장치(10)의 일측에 설치되어 H빔(H)에 선형 레이저를 조사한다. 레이저 조사기(20)는 일정한 간격으로 이격된 다수의 레이저 빔을 조사하기 위해 레이저 투영기와 스플리터, 확산기 등을 포함할 수 있다. 또한, 회동하면서 레이저를 조사하기 위해 회동장치를 구비할 수 있다.

형상 복원부(30)는 영상 촬영 장치(10)들이 획득한 화상을 이용하여 H빔(H)의 외형을 복원한다. 영상 촬영 장치(10)에서 획득한 레이저가 조사된 H빔(H)의 모서리 부위 화상에서, 조사된 레이저에 의해 나타난 두 면의 경계점들을 연결하여 H빔(H)의 상하좌우 각 모서리 정보를 획득한 후 그 정보를 이용하여 H빔(H)의 형상을 복원한다.

크기 계산부(40)는 형상 복원부(10)가 복원한 H빔(H)의 형상을 이용하여 각 변의 길이를 계산한다. 크기 계산부(40)는 형상 복원부(10)에서 복원한 H빔(H)의 형상을 사용자에게 보여주고, 사용자로부터 거리 측정을 원하는 두 지점의 값을 입력받은 후 두 지점 간의 화소(pixel)수를 세어 길이를 계산할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상을 이용한 H빔(H) 크기 측정 장치를 이용하면, 간편하고 정확하게 H빔(H)의 크기를 측정할 수 있다.

한편, 화상을 이용한 H빔(H) 크기 측정 장치는 실제의 크기를 아는 기준 샘플을 통해 구한 화상에서의 크기와 실제의 크기와의 오차율을 적용하여 H빔(H)의 크기값을 보정하는 크기 보정부(50)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 더욱 정확하게 H빔(H)의 크기를 측정할 수 있다.

또한, 화상을 이용한 H빔(H) 크기 측정 장치는 상하좌우 영상 촬영 장치(10)들의 중심에 설치된 오토 포커스용 변위 센서(60)를 더 포함할 수 있다. 오토 포커스용 변위 센서(60)가 화상을 이용한 H빔(H) 크기 측정 장치에서 H빔까지의 거리를 측정한 후 그 값을 영상 촬영 장치(10)에 전송함으로써, 영상 촬영 장치(10)가 더욱 선명한 화상을 얻을 수 있도록 할 수 있다. 그 경우, H빔의 형상을 더욱 정확하게 복원할 수 있어 H빔의 크기를 더욱 정확하게 측정할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 영상 촬영 장치 20: 레이저 조사기
30: 형상 복원부 40: 크기 계산부
50: 크기 보정부 H: H빔