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설정 위치에 고정된 단일 카메라와 멀티 라인 레이저 센서를 이용한 비접촉성 간격 측정 장치에 있어서,상기 카메라를 이용하여 상기 레이저 센서에서 출력되는 복수의 광선이 두 물체를 향해 출력되는 상태가 촬영된 이미지를 획득하는 이미지 획득부;상기 획득한 이미지를 분석하여 상기 이미지에 포함된 복수의 광선 중에서 강도가 가장 센 광선을 포함하는 n(n은 2 이상의 자연수)개의 광선을 추출하는 광선 추출부; 및기 정의된 카메라 좌표계, 카메라 필름상 이미지 좌표계 및 레이저 센서 좌표계를 이용하여 상기 추출된 복수의 광선의 일그러짐 정도를 분석하고 분석 결과에 따라 상기 두 물체간 간격과 높이차를 추정하는 추정부를 포함하고,상기 추정부는,레이저 센서 좌표계와 카메라 좌표계 간 물리적 변환()을 다음의 수학식과 같이 단일 행렬 내에서 결합하여 나타내는 단일 카메라와 멀티 라인 레이저 센서를 이용한 비접촉성 간격 측정 장치:여기서, 과 는 각각 레이저 센서 좌표계(LaserX, LaserY, LaserZ)와 카메라 좌표계(camX, camY, camZ) 사이의 물리적 회전과 물리적 변환이고, r은 좌표 간 회전행렬의 개별 칼럼 벡터이고, T는 전치행렬을 만드는 기호이다
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제1항에 있어서, 상기 광선 추출부는,상기 이미지를 분석하여 임계 조건이 충족되는 경우 광선으로 인식하고, 연이은 5개의 광선을 추출하되 강도가 가장 센 광선이 가운데 위치하도록 추출하는 단일 카메라와 멀티 라인 레이저 센서를 이용한 비접촉성 간격 측정 장치
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제1항에 있어서,상기 추정부는,상기 레이저 센서의 X,Y,Z축 좌표(LaserXp, LaserYp, LaserZp)를 각각 다음의 수학식과 같이 계산하는 단일 카메라와 멀티 라인 레이저 센서를 이용한 비접촉성 간격 측정 장치:여기서, 는 카메라 필름상에서 검출된 실제 광선의 좌표, 는 카메라 좌표계의 고유 행렬이다
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제1항에 있어서,상기 추정부는,상기 레이저 센서 좌표계(LaserX, LaserY, LaserZ)를 이용하여 다음의 수학식과 같이 상기 추출된 광선의 수평 거리와 수직거리를 계산하여 상기 간격과 높이차를 추정하는 단일 카메라와 멀티 라인 레이저 센서를 이용한 비접촉성 간격 측정 장치:여기서 Gap는 두 물체간 간격, Flush는 두 물체간 높이차, LaserZM과 LaserXM은 각각 두 물체중 왼쪽에 위치한 물체 위로 출력된 광선의 종점에 대한 Z축과 X축 좌표, LaserZN과 LaserXN은 각각 두 물체중 오른쪽에 위치한 물체 위로 출력된 광선의 시작점에 대한 Z축과 X축 좌표이다
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제1항에 있어서,상기 카메라는 상기 설정 위치에서 45도 각도로 기울어져 고정되는 단일 카메라와 멀티 라인 레이저 센서를 이용한 비접촉성 간격 측정 장치
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설정 위치에 고정된 단일 카메라와 멀티 라인 레이저 센서를 이용한 비접촉성 간격 측정 장치에 의해 수행되는 비접촉성 간격 측정 방법에 있어서,상기 간격 측정 장치가 상기 카메라를 이용하여 상기 레이저 센서에서 출력되는 복수의 광선이 두 물체를 향해 출력되는 상태가 촬영된 이미지를 획득하는 단계;상기 획득한 이미지를 분석하여 상기 이미지에 포함된 복수의 광선 중에서 강도가 가장 센 광선을 포함하는 n(n은 2 이상의 자연수)개의 광선을 추출하는 단계; 및기 정의된 카메라 좌표계, 카메라 필름상 이미지 좌표계 및 레이저 센서 좌표계를 이용하여 상기 추출된 복수의 광선의 일그러짐 정도를 분석하고, 상기 분석 결과에 따라 상기 두 물체간 간격과 높이차를 추정하는 단계를 포함하고,상기 두 물체간 간격과 높이차를 추정하는 단계는,레이저 센서 좌표계와 카메라 좌표계 간 물리적 변환()을 다음의 수학식과 같이 단일 행렬 내에서 결합하여 나타내는 비접촉성 간격 측정 방법:여기서, 과 는 각각 레이저 센서 좌표계(LaserX, LaserY, LaserZ)와 카메라 좌표계(camX, camY, camZ) 사이의 물리적 회전과 물리적 변환이고, r은 좌표 간 회전행렬의 개별 칼럼 벡터이고, T는 전치행렬을 만드는 기호이다
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제7항에 있어서,상기 광선을 추출하는 단계는,상기 이미지를 분석하여 임계 조건이 충족되는 경우 광선으로 인식하고, 연이은 5개의 광선을 추출하되 강도가 가장 센 광선이 가운데 위치하도록 추출하는 비접촉성 간격 측정 방법
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제7항에 있어서, 상기 두 물체간 간격과 높이차를 추정하는 단계는,상기 레이저 센서의 X,Y,Z축 좌표(LaserXp, LaserYp, LaserZp)를 각각 다음의 수학식과 같이 계산하는 비접촉성 간격 측정 방법:여기서, 는 카메라 필름상에서 검출된 실제 광선의 좌표, 는 카메라 좌표계의 고유 행렬이다
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제7항에 있어서, 상기 두 물체간 간격과 높이차를 추정하는 단계는,상기 레이저 센서 좌표계(LaserX, LaserY, LaserZ)를 이용하여 다음의 수학식과 같이 상기 추출된 광선의 수평 거리와 수직거리를 계산하여 상기 간격과 높이차를 추정하는 비접촉성 간격 측정 방법:여기서 Gap는 두 물체간 간격, Flush는 두 물체간 높이차, LaserZM과 LaserXM은 각각 두 물체중 왼쪽에 위치한 물체 위로 출력된 광선의 종점에 대한 Z축과 X축 좌표, LaserZN과 LaserXN은 각각 두 물체중 오른쪽에 위치한 물체 위로 출력된 광선의 시작점에 대한 Z축과 X축 좌표이다
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제7항에 있어서, 상기 카메라는 상기 설정 위치에서 45도 각도로 기울어져 고정되는 비접촉성 간격 측정 방법
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