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KR102814326B1 - Method and apparatus for processing welding images - Google Patents

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KR102814326B1
KR102814326B1 KR1020210038359A KR20210038359A KR102814326B1 KR 102814326 B1 KR102814326 B1 KR 102814326B1 KR 1020210038359 A KR1020210038359 A KR 1020210038359A KR 20210038359 A KR20210038359 A KR 20210038359A KR 102814326 B1 KR102814326 B1 KR 102814326B1
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welding
sensor
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processing device
image
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허성원
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주식회사 오토스윙
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Abstract

용접 영상 처리 장치 및 방법이 제공 된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 영상을 처리하는 방법은 용접 환경을 판단하는 단계; 상기 용접 환경에 기초하여 복수의 필터들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 필터가 소정의 위치로 이동하도록 모터를 구동하는 단계;를 포함한다.A welding image processing device and method are provided. A method for processing a welding image according to one embodiment of the present invention includes: a step of determining a welding environment; a step of selecting one of a plurality of filters based on the welding environment; and a step of driving a motor so that the selected filter moves to a predetermined position.

Description

용접 영상 처리 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING WELDING IMAGES}METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING WELDING IMAGES

본 발명은 용접 영상을 처리하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for processing a welding image and a device therefor.

아크 용접과 같은 용접 공정 시 발생하는 빛과 고열 등으로부터 작업자를 보호하기 위해 보호구를 착용한다. 보호구를 착용한 상태에서 작업자는 보호구를 통해서 용접이 진행되는 것만 확인할 수 있을 뿐이므로, 용접 장치에 설정된 조건들과 같은 용접을 위한 다양한 정보들을 확인하기 위해서는 보호구를 탈거하여 육안으로 확인해야 하는 번거로움이 있다.Protective gear is worn to protect workers from light and high heat generated during welding processes such as arc welding. Since workers can only check the welding process through the protective gear while wearing the protective gear, there is the inconvenience of having to remove the protective gear and visually check various information for welding, such as the conditions set for the welding device.

작업자의 숙련도가 높지 않은 경우, 특히, 자동 용접면 및 수동 용접면 착용 시 용접 광에 인접한 부분만 작업자가 볼 수 있고, 용접 주변 환경 등 구체적인 용접 상황을 인지하기 어렵다. 이에 따라, 작업자에게 용접 주변 환경까지 작업자가 시각적으로 확인할 수 있는 고화질 영상을 제공하고, 작업자에게 용접 부위에 대하여 구체적인 정보를 제공할 필요가 있다.If the worker's skill level is not high, especially when wearing an automatic welding mask or manual welding mask, the worker can only see the part adjacent to the welding light, and it is difficult to recognize the specific welding situation, such as the welding environment. Accordingly, it is necessary to provide the worker with a high-definition image that allows the worker to visually check the welding environment, and to provide the worker with specific information about the welding area.

특히, 연기가 발생하는 용접 공정을 수행하는 경우, 용접 광 또는 용접 장치의 조명을 이용하더라도 용접 부위를 식별하기 어렵다는 문제가 존재한다.In particular, when performing a welding process in which smoke is generated, there is a problem in that it is difficult to identify the welding area even when using a welding light or lighting of a welding device.

위와 같은 문제는 용접 작업뿐 아니라, 레이저 광과 같은 고휘도/고조도의 광을 이용한 피부 시술 및/또는 진료 시에도 의료진에게 동일한 문제를 줄 수 있을 뿐 아니라, 다른 고휘도/고조도 광을 이용한 작업에서도 동일하게 문제가 된다.The above problem can cause the same problem to medical staff not only in welding work, but also in skin treatment and/or diagnosis using high-brightness/high-intensity light such as laser light, and is the same problem in other work using high-brightness/high-intensity light.

본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 연기가 발생하는 용접 환경에서 작업자에게 용접 스팟 뿐 아니라, 용접 주변 환경을 보여줘 작업자의 용접 정확도를 향상시키도록 할 수 있는 용접 영상 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is in accordance with the above-described necessity, and aims to provide a welding image processing device that can show the welding environment as well as the welding spot to the worker in a welding environment where smoke is generated, thereby improving the welding accuracy of the worker.

본 발명의 실시예들은 카메라를 이용하여 용접 부위에 대한 명확한 용접 영상을 획득하는 방법을 개시한다.Embodiments of the present invention disclose a method for obtaining a clear welding image of a welding portion using a camera.

본 발명은 고휘도/고조도 광을 다루는 작업에 있어서, 사용자에게 정확한 정보 제공이 가능하도록 할 수 있다.The present invention can provide accurate information to a user in work handling high brightness/high illuminance light.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. However, these tasks are exemplary and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 측면에 따른 용접 영상을 처리하는 방법은 용접 환경을 판단하는 단계; 상기 용접 환경에 기초하여 복수의 필터들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 필터가 소정의 위치로 이동하도록 모터를 구동하는 단계;를 포함한다.A method for processing a welding image according to one aspect of the present invention comprises the steps of: determining a welding environment; selecting one of a plurality of filters based on the welding environment; and driving a motor to move the selected filter to a predetermined position.

본 발명의 다른 측면에 따른 용접 영상 처리 장치는 용접 부위를 촬영하는 카메라부; 상기 카메라부에 인접하여 배치되는 복수의 필터들; 및 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는, 용접 환경을 판단하고, 상기 용접 환경에 기초하여 상기 복수의 필터들 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 필터가 소정의 위치로 이동하도록 모터를 구동한다.A welding image processing device according to another aspect of the present invention includes a camera unit for photographing a welding area; a plurality of filters arranged adjacent to the camera unit; and a processor; wherein the processor determines a welding environment, selects one of the plurality of filters based on the welding environment, and drives a motor to move the selected filter to a predetermined position.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims and detailed description of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 영상 처리 방법을 수행하는 용접 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 시스템의 구성 요소를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서의 내부 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 영상 처리 방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 촬영 모드에 따라 획득된 이미지 프레임을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 처리 장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 포토 센서 없이 용접 영상을 처리하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 포토 센서 값을 기초로 카트리지를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 처리 장치가 필터의 위치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식 필터 제어 방식의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식 필터 제어 방식의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택된 필터가 이동하는 위치의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택된 필터가 이동하는 위치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
FIG. 1 is a drawing for explaining the structure of a welding system that performs a welding image processing method according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating components of a welding system according to one embodiment of the present invention.
Figure 3 illustrates the internal configuration of a processor according to one embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart of a welding image processing method according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a drawing for explaining image frames acquired according to a shooting mode according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a drawing for explaining an example of a welding processing device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for processing a welding image without a photo sensor according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of controlling a cartridge based on a photo sensor value according to one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a method for controlling the position of a filter by a welding processing device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a drawing for explaining an example of a mechanical filter control method according to one embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a drawing for explaining another example of a mechanical filter control method according to one embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a drawing for explaining an example of a position to which a selected filter moves according to one embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a drawing for explaining another example of a position to which a selected filter moves according to one embodiment of the present invention.

이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 개시의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 본 개시의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described in connection with the accompanying drawings. Various embodiments of the present disclosure may have various modifications and various embodiments, and thus specific embodiments are illustrated in the drawings and detailed descriptions related thereto are described. However, this is not intended to limit various embodiments of the present disclosure to specific embodiments, but should be understood to include all modifications and/or equivalents or substitutes included in the spirit and technical scope of various embodiments of the present disclosure. In connection with the description of the drawings, similar reference numerals have been used for similar components.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용될 수 있는 "포함한다." 또는 "포함할 수 있다." 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 개시의 다양한 실시예에서, "포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In various embodiments of the present disclosure, the expressions such as “includes,” “may include,” etc., indicate the presence of the disclosed corresponding function, operation, or component, etc., and do not limit one or more additional functions, operations, or components, etc. In addition, in various embodiments of the present disclosure, it should be understood that the terms such as “includes,” “have,” etc., are intended to specify the presence of a feature, a number, a step, an operation, a component, a part, or a combination thereof described in the specification, but do not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 실시예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The expressions “first,” “second,” “first,” or “second,” etc., used in various embodiments of the present disclosure can modify various components of the various embodiments, but do not limit the components. For example, the expressions do not limit the order and/or importance of the components. The expressions can be used to distinguish one component from another component. For example, the first user device and the second user device are both user devices, and represent different user devices. For example, without departing from the scope of the various embodiments of the present disclosure, the first component can be referred to as the second component, and similarly, the second component can also be referred to as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "장착되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 장착되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.When it is said that a component is "connected" or "mounted" to another component, it should be understood that said component may be directly connected or connected to said other component, but that there may also be other new components between said component and said other component. On the other hand, when it is said that a component is "directly connected" or "directly mounted" to another component, it should be understood that no other new components exist between said component and said other component.

본 개시의 실시 예에서 "유닛", "부(part)" 등과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 구성요소를 지칭하기 위한 용어이며, 이러한 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "유닛", "부(part)" 등은 각각이 개별적인 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 경우를 제외하고는, 적어도 하나의 모듈이나 칩으로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.In the embodiments of the present disclosure, terms such as “unit,” “part,” etc. are terms used to refer to components that perform at least one function or operation, and these components may be implemented as hardware or software, or as a combination of hardware and software. In addition, a plurality of “units,” “parts,” etc. may be integrated into at least one module or chip and implemented as at least one processor, except in cases where each of them needs to be implemented as individual specific hardware.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technology, and will not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless explicitly defined in various embodiments of the present disclosure.

이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail using the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a drawing for explaining the structure of a welding system according to one embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 용접 시스템은 용접 영상 처리 장치(100) 및 용접 토치(200)를 포함할 수 있다. 용접 영상 처리 장치(100) 및 용접 토치(200)는 서로 통신망으로 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. 용접 영상 처리 장치(100) 및 용접 토치(200)는 1대1로 매칭되어 동작될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 1대 n의 관계가 가능하다. 즉, 1대의 용접 영상 처리 장치(100)에 n대의 용접 토치들(200)이 연결되어 구현될 수 있고, n대의 용접 영상 처리 장치(100)에 1대의 용접 토치들(200)이 연결되어 구현될 수 있다. 뿐만 아니라 용접 영상 처리 장치(100) 및 용접 토치(200)는 별도의 서버(미도시)와 통신하여 데이터를 주고 받을 수 있다. Referring to FIG. 1, the welding system of the present invention may include a welding image processing device (100) and a welding torch (200). The welding image processing device (100) and the welding torch (200) may be connected to each other through a communication network to transmit and receive data. The welding image processing device (100) and the welding torch (200) may be operated in a 1:1 matching manner, but is not limited thereto, and a 1:n relationship is possible. That is, n welding torches (200) may be connected to 1 welding image processing device (100) and implemented, and n welding image processing devices (100) may be connected to 1 welding torch (200). In addition, the welding image processing device (100) and the welding torch (200) may communicate with a separate server (not shown) to transmit and receive data.

용접 영상 처리 장치(100)는 용접 상황에 대한 정보를 작업자에게 제공할 수 있다. 구체적으로, 용접 영상 처리 장치(100)는 용접 영상 처리 장치(100)의 카메라부에 포함된 적어도 하나의 카메라 모듈을 이용하여 획득한 용접 이미지를 획득하고, 이를 기초로 합성 영상을 생성하여 작업자에게 디스플레이할 수 있다. 이때 용접 영상 처리 장치(100)는 HDR(High Dynamic Range) 기술을 이용하여 합성 이미지을 생성할 수 있고, 고화질의 합성 이미지 및/또는 합성 영상을 작업자에게 디스플레이하여 제공할 수 있다. 이때, 작업자는 고화질 합성 영상을 통해 용접 비드의 형태 및 용접 광과 인접한 부분 외의 주변 환경에 대한 정보를 시각적으로 확인 가능할 수 있다. The welding image processing device (100) can provide information about the welding situation to the worker. Specifically, the welding image processing device (100) can obtain a welding image obtained by using at least one camera module included in the camera section of the welding image processing device (100), generate a composite image based on the obtained welding image, and display the obtained image to the worker. At this time, the welding image processing device (100) can generate a composite image by using HDR (High Dynamic Range) technology, and can display and provide a high-quality composite image and/or composite image to the worker. At this time, the worker can visually confirm information about the shape of the welding bead and the surrounding environment other than the part adjacent to the welding light through the high-quality composite image.

본 발명의 일 실시예에 따른 용접 영상 처리 장치(100)는 고화질 용접 영상을 합성하여 제공하기 위해, 카메라부를 통해 영상을 획득하고, 각각의 영상을 적어도 하나의 표시부를 통해 디스플레이할 수 있다. 이때, 용접 영상 처리 장치(100)는 각각의 카메라의 셔터스피드, ISO 감도, Gain 값을 다르게 하여 반복적으로 촬영하여 영상을 합성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 영상 처리 장치(100)는 획득한 합성 영상에 대한 대조비 처리를 통해 화질을 개선할 수 있다. The welding image processing device (100) according to one embodiment of the present invention can obtain images through a camera unit and display each image through at least one display unit in order to synthesize and provide a high-quality welding image. At this time, the welding image processing device (100) can synthesize images by repeatedly shooting images with different shutter speeds, ISO sensitivity, and gain values of each camera. The welding image processing device (100) according to one embodiment of the present invention can improve image quality through contrast processing of the acquired synthesized image.

또한, 본 발명의 용접 영상 처리 장치(100)는 RGB를 이용하여 선호하는 색상(예를 들어, 그린, 블루)으로 용접 정보를 표시하는 기능을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 용접 영상 처리 장치(100)는 돋보기 도수 보정 기능(예를 들어, 화면 확대 및 축소)을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 용접 영상 처리 장치(100)는 별도의 열화상 카메라를 이용하여 온도 합성 영상을 제공할 수 있다. 이때, 용접 영상 처리 장치(100)는 색상으로 용접 온도를 표시할 수 있다. 본 발명의 용접 영상 처리 장치(100)는 상술한 모든 기능에 대하여 소리(예를 들면, 안내 알람) 또는 안내 음성으로 제공하는 기능을 지원할 수 있다. In addition, the welding image processing device (100) of the present invention can provide a function of displaying welding information in a preferred color (e.g., green, blue) using RGB. In addition, the welding image processing device (100) of the present invention can provide a magnifying glass degree correction function (e.g., screen enlargement and reduction). In addition, the welding image processing device (100) of the present invention can provide a temperature synthesis image using a separate thermal imaging camera. At this time, the welding image processing device (100) can display the welding temperature in color. The welding image processing device (100) of the present invention can support a function of providing all of the above-described functions as sound (e.g., guidance alarm) or guidance voice.

본 발명의 일 실시예에 따른 용접 토치(200)는 실시간 용접 작업에 대한 용접 온도, 용접 방향, 용접 기울기, 용접 속도 및 모제와 용접 토치 간의 간격 등을 포함하는 용접 상황을 적어도 하나의 센서를 통해 감지할 수 있다. 용접 토치(200)는 토치의 상태를 모니터링할 수 있고, 용접 상황에 따라 토치 작업의 설정 값을 변경할 수 있다. A welding torch (200) according to one embodiment of the present invention can detect a welding situation including a welding temperature, a welding direction, a welding inclination, a welding speed, and a gap between a workpiece and a welding torch for real-time welding work through at least one sensor. The welding torch (200) can monitor the status of the torch and change the setting value of the torch work according to the welding situation.

본 발명의 용접 영상 처리 장치(100)는 용접 토치(200)와 연결된 통신망을 통해 용접 토치(200)로부터 작업 설정 및 작업 상태에 대한 정보를 수신할 수 있고, 수신한 용접 정보를 기초로 작업자에게 작업 정보를 시각적 피드백을 통해 제공할 수 있다. The welding image processing device (100) of the present invention can receive information on work settings and work status from the welding torch (200) through a communication network connected to the welding torch (200), and can provide work information to the worker through visual feedback based on the received welding information.

예를 들어, 용접 영상 처리 장치(100)는 용접 온도 값에 대한 센싱 정보를 수신하면, 불빛, 진동, 메시지 등의 다양한 방식으로, 온도 값과 대응되는 알림을 출력 할 수 있다. 이때, 알림은 용접 영상 처리 장치(100)의 표시부 또는 디스플레이에 제공되는 시각적인 피드백일 수 있고, 소리(예를 들면, 안내 알람) 또는 안내 음성을 통한 청각적인 피드백일 수 있다. For example, when the welding image processing device (100) receives sensing information on a welding temperature value, it can output a notification corresponding to the temperature value in various ways, such as light, vibration, or a message. At this time, the notification can be visual feedback provided on the display unit or display of the welding image processing device (100), or auditory feedback through sound (e.g., a guidance alarm) or guidance voice.

한편, 온도 값에 대한 센싱 정보는 기 설정된 온도 범위를 초과하는지 여부 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 온도 값에 대한 센싱 정보는 용접면의 온도 값과 대응되는 수치, 등급, 레벨 등을 포함할 수 있다. Meanwhile, sensing information about the temperature value may include information about whether it exceeds a preset temperature range, etc. In addition, sensing information about the temperature value may include a numerical value, grade, level, etc. corresponding to the temperature value of the welding surface.

본 발명의 일 실시예에 따른 용접 영상 처리 장치(100)는 토치 및 용접면의 온도 값이 기 설정된 온도 범위를 벗어나는 것으로 판단하면, 작업자에게 작업을 중지할 것을 가이딩할 수 있다. 기 설정된 온도 범위를 벗어나는 용접의 경우, 품질의 저하의 위험이 있으며, 이에 작업자가 토치의 온도 값을 조절할 수 있도록 가이딩 할 수 있다. The welding image processing device (100) according to one embodiment of the present invention can guide the worker to stop work if it is determined that the temperature values of the torch and the welding surface are outside the preset temperature range. In the case of welding outside the preset temperature range, there is a risk of quality deterioration, and thus the worker can be guided to adjust the temperature value of the torch.

용접 토치(200)의 전류 또는 전압 상태가 비정상적인 것으로 감지되는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 영상 처리 장치(100)는 경고를 위한 시각적 피드백을 제공할 수 있다. When the current or voltage state of the welding torch (200) is detected as abnormal, the welding image processing device (100) according to one embodiment of the present invention can provide visual feedback for a warning.

이때, 시각적 피드백은 작업 현장을 디스플레이하고 있는 용접 영상 처리 장치(100)의 표시부 일부 영역에 위험함을 나타내는 아이콘을 제공하는 것일 수 있다. 또 다른 예로, 용접 영상 처리 장치(100)는 표시부 화면 전체를 특정 색상(예를 들면, 레드)에 대한 채도를 증가 및 감소를 반복함으로써, 시각적 피드백을 통한 작업 중지 가이딩을 제공할 수 있다. At this time, the visual feedback may be to provide an icon indicating danger in a part of the display area of the welding image processing device (100) displaying the work site. As another example, the welding image processing device (100) may provide work stoppage guidance through visual feedback by repeatedly increasing and decreasing the saturation of the entire display screen for a specific color (e.g., red).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 용접 영상 처리 장치(100)는 용접 토치(200)에 포함된 적어도 하나의 센서(예로, 제2 센서) 외에도, 용접 영상 처리 장치(100)에 포함된 센서(예로, 제1 센서)를 통해서 용접 정보를 센싱할 수 있다. 이때, 용접 정보는 실시간 용접 작업과 관련한 광 정도, 용접 온도, 용접 방향, 용접 기울기, 용접 속도 및 모제와 용접 토치 간의 간격 등을 포함하는 용접 상황을 적어도 하나의 센서를 통해 감지할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the welding image processing device (100) can sense welding information through a sensor (e.g., a first sensor) included in the welding image processing device (100) in addition to at least one sensor (e.g., a second sensor) included in the welding torch (200). At this time, the welding information can detect a welding situation including light intensity, welding temperature, welding direction, welding inclination, welding speed, and a gap between a workpiece and a welding torch, etc. related to real-time welding work, through at least one sensor.

마찬가지로, 용접 영상 처리 장치(100)는 용접 영상 처리 장치(100)에 포함된 센서(예로, 제1 센서)를 통해서 감지한 용접 정보에 기초하여 용접 정보에 대응하는 가이딩을 제공할 수 있다. Similarly, the welding image processing device (100) can provide guiding corresponding to the welding information based on the welding information detected through a sensor (e.g., a first sensor) included in the welding image processing device (100).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 용접 영상 처리 장치(100)는 작업 중지에 대한 가이딩이 제공된 이후, 기설정된 사용자의 움직임 또는 기설정된 사용자의 음성 등을 센싱하여 용접 토치의 동작을 변경할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the welding image processing device (100) can change the operation of the welding torch by sensing a preset user movement or a preset user voice after guidance for stopping work is provided.

또 다른 실시예에서, 용접 영상 처리 장치(100)는 용접 토치(200)와의 통신이 원활하지 못한 상태에서는 자체적으로 구비된 이미지 센싱을 통해 토치 및 용접면의 온도 값을 획득할 수 있다. 일 예로, 용접 영상 처리 장치(100)는 열화상 카메라를 통해 획득한 이미지 데이터를 기초로 토치 및 용접면의 온도 값을 획득할 수 있다. In another embodiment, the welding image processing device (100) can obtain the temperature values of the torch and the welding surface through image sensing provided by itself when communication with the welding torch (200) is not smooth. For example, the welding image processing device (100) can obtain the temperature values of the torch and the welding surface based on image data obtained through a thermal imaging camera.

상술한 예시는 용접 토치(200)로부터 수신한 정보가 용접 온도 정보인 경우만을 기술한 것일 뿐, 용접 영상 처리 장치(100)는 다양한 용접 정보에 대한 다양한 가이딩을 제공할 수 있다. The above-described example only describes the case where the information received from the welding torch (200) is welding temperature information, and the welding image processing device (100) can provide various guiding for various welding information.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 시스템의 구성 요소를 설명하기 위한 간략한 블록도이다. FIG. 2 is a simplified block diagram illustrating components of a welding system according to one embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 용접 시스템(10)은 용접 영상 처리 장치(100) 및 용접 토치(200)를 포함할 수 있다. 용접 영상 처리 장치(100)는 카메라부(110), 조명부(112), 통신부(120), 표시부(130), 제1 프로세서(150) 및 센서부(140)를 포함할 수 있고, 용접 토치(200)는 통신부(210), 센서부(220) 및 제2 프로세서(230)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the welding system (10) may include a welding image processing device (100) and a welding torch (200). The welding image processing device (100) may include a camera unit (110), a lighting unit (112), a communication unit (120), a display unit (130), a first processor (150), and a sensor unit (140), and the welding torch (200) may include a communication unit (210), a sensor unit (220), and a second processor (230).

카메라부(110)는 적어도 하나의 카메라 모듈을 포함할 수 있는 데, 예를 들어 카메라 모듈은 용접 작업 현장에 대한 이미지를 촬영하기 위한 카메라를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라부(110)는 용접 영상 처리 장치(100)의 표시부(130)에 인접하게 위치하는 카메라일 수 있다. 일 예로, 카메라부(110) 중 제1 카메라 및 제2 카메라는 각각 용접 영상 처리 장치(100)의 전면부의 일 영역에 대칭되어 장착될 수 있다. The camera unit (110) may include at least one camera module, for example, the camera module may include a camera for capturing images of a welding work site. The camera unit (110) according to one embodiment of the present invention may be a camera positioned adjacent to the display unit (130) of the welding image processing device (100). For example, the first camera and the second camera of the camera unit (110) may be mounted symmetrically on one area of the front of the welding image processing device (100), respectively.

카메라부(110)는 제1 프로세서(150)로부터 제어 명령을 수신하고, 제어 명령에 응답하여 셔터 스피트, ISO 감도, GAIN 등의 설정을 변경하여 용접 작업 현장을 촬영할 수 있다. 카메라부(110)는 제1 카메라 및 제2 카메라를 포함할 수 있는 데, 각각 상이한 촬영 설정을 통해 용접 작업 현장을 촬영할 수 있다. The camera unit (110) receives a control command from the first processor (150) and, in response to the control command, changes settings such as shutter speed, ISO sensitivity, and GAIN to capture a welding work site. The camera unit (110) may include a first camera and a second camera, each of which may capture a welding work site using different shooting settings.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라부(110)는 표시부(130)의 전면부의 일 영역에 포함될 수 있는 데, 피사체로부터 광을 수신하는 렌즈의 전방에 차광 카트리지가 위치하는 구조가 될 수 있다. The camera unit (110) according to one embodiment of the present invention may be included in an area of the front of the display unit (130), and may have a structure in which a light shielding cartridge is positioned in front of a lens that receives light from a subject.

자동 차광 카트리지는 작업자의 용접 발생시 발생되는 용접 광을 차단할 수 있다. 즉, 자동 차광 카트리지(미도시)는 센서부(140), 예를 들어 이미지 센서 또는 포토 센서를 통해 감지한 용접 광 정보를 기초로 흑화하여 카트리지의 차광도를 증가시킬 수 있다. 이때, 자동 차광 카트리지는 예컨대, 액정의 정렬 방향에 따라 흑화도가 조절될 수 있는 액정보호패널(LCD panel)을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않으며, VA(Vertical Align) 방식 LCD, TN(Twist Nematic)방식 LCD, IPS(In Plane Switching) 방식 LCD 등 다양한 패널로 구현될 수 있다.The automatic shading cartridge can block welding light generated when a worker performs welding. That is, the automatic shading cartridge (not shown) can increase the shading degree of the cartridge by blackening based on welding light information detected by a sensor unit (140), for example, an image sensor or a photo sensor. At this time, the automatic shading cartridge can include, for example, a liquid crystal display (LCD) panel whose blackening degree can be adjusted according to the alignment direction of liquid crystals. However, the present invention is not limited thereto, and can be implemented with various panels such as a VA (Vertical Align) type LCD, a TN (Twist Nematic) type LCD, and an IPS (In Plane Switching) type LCD.

자동 차광 카트리지의 흑화도는 용접 광의 밝기에 따라 자동으로 조절될 수 있다. 상술한 바와 같이 용접 광의 밝기에 따라 자동으로 조절되는 경우 센서부(140)를 이용할 수 있다. 센서부(140)는 용접 광의 밝기를 감지하여 용접 광 정보를 획득하고, 용접 광 정보에 포함된 용접 광의 밝기에 대한 정보를 소정의 전기적 신호로 후술할 제1 프로세서(150)에 전달하면, 제1 프로세서(150)는 용접 광의 밝기에 기초하여 흑화도를 제어할 수 있다. The blackening degree of the automatic shading cartridge can be automatically adjusted according to the brightness of the welding light. As described above, when automatically adjusted according to the brightness of the welding light, the sensor unit (140) can be used. The sensor unit (140) detects the brightness of the welding light to obtain welding light information, and transmits information about the brightness of the welding light included in the welding light information as a predetermined electrical signal to the first processor (150) to be described later, so that the first processor (150) can control the blackening degree based on the brightness of the welding light.

즉, 자동 차광 카트리지(미도시)는 용접 작업 현장의 용접면에서 발생하는 빛의 밝기 등에 대응되도록 패널의 차광도를 실시간으로 변경할 수 있고, 카메라부(110)는 전면부에 설치된 자동 차광 카트리지에 의해 용접 광의 일정량이 차폐된 용접 영상을 촬영할 수 있다. That is, the automatic shading cartridge (not shown) can change the shading level of the panel in real time to correspond to the brightness of light generated from the welding surface at the welding work site, and the camera unit (110) can capture a welding image with a certain amount of welding light blocked by the automatic shading cartridge installed on the front.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 용접 영상 처리 장치(100)는 자동 차광 카트리지를 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 사용자는 카메라부(110)를 통해 취득한 용접 영상만으로 용접 작업을 수행할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the welding image processing device (100) may not include an automatic shading cartridge. In this case, the user can perform welding work using only the welding image acquired through the camera unit (110).

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라부(110)는 열 화상 카메라를 포함할 수 있다. 용접 영상 처리 장치(100)는 열 화상 카메라를 통해 획득한 열화상 영상을 용접 현장에 대한 영상에 합성하여 온도 영상을 획득할 수 있다.The camera unit (110) according to one embodiment of the present invention may include a thermal imaging camera. The welding image processing device (100) may obtain a temperature image by synthesizing a thermal image obtained through the thermal imaging camera with an image of a welding site.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 프로세서(150)에 전기적으로 연결된 조명부(112)가 더 포함될 수 있다. 상기 조명부(112)는 용접 영상 처리 장치(100)의 외측에 위치하며, 적어도 용접 작업 영역을 향하여 광을 조사하도록 구성된다. 조명부(112)는 복수의 LED 모듈을 포함할 수 있으며, 조명부(112)를 통해 조사되는 광의 출력 정도는 제1 프로세서(150)의 제어에 의해 조절될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 조명부(112)는 제1 프로세서(150)의 제어에 따라 카메라부(110)의 동작과 연동하여 동작할 수 있다. 보다 구체적인 실시예는 후술한다.According to one embodiment of the present invention, a lighting unit (112) electrically connected to the first processor (150) may be further included. The lighting unit (112) is located outside the welding image processing device (100) and is configured to irradiate light at least toward a welding work area. The lighting unit (112) may include a plurality of LED modules, and the output level of light irradiated through the lighting unit (112) may be adjusted by the control of the first processor (150). According to one embodiment, the lighting unit (112) may operate in conjunction with the operation of the camera unit (110) according to the control of the first processor (150). A more specific embodiment will be described later.

통신부(120)는 용접 토치(200)로부터 용접 정보를 수신하고, 용접 토치(200)를 제어하기 위한 명령을 송신하기 위한 구성이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신부(120)는 합성 영상을 용접 토치(200) 외의 외부 장치로 전송할 수 있다. 이때, 외부 장치는 작업자/제3자의 스마트폰, 컴퓨터 등 통신 모듈을 포함하는 다양한 장치를 포함할 수 있다. The communication unit (120) is configured to receive welding information from the welding torch (200) and transmit a command to control the welding torch (200). According to one embodiment of the present invention, the communication unit (120) can transmit a composite image to an external device other than the welding torch (200). At this time, the external device can include various devices including a communication module, such as a smartphone or computer of a worker/third party.

통신부(120)는 다양한 유형의 통신방식에 따라 다양한 유형의 외부 장치와 통신을 수행하는 구성일 수 있다. 통신부(120)는 와이파이칩, 블루투스 칩, 무선 통신 칩, NFC 칩 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 와이파이 칩이나 블루투스 칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 무선통신 칩은 IEEE, Zigbee, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다. NFC 칩은 135kHz, 13.56MHz, 433MHz, 860~960MHz, 2.45GHz 등과 같은 다양한 RF-ID 주파수 대역들 중에서 13.56MHz 대역을 사용하는 NFC(Near Field Communication) 방식으로 동작하는 칩을 의미한다.The communication unit (120) may be configured to perform communication with various types of external devices according to various types of communication methods. The communication unit (120) may include at least one of a Wi-Fi chip, a Bluetooth chip, a wireless communication chip, and an NFC chip. In particular, when a Wi-Fi chip or a Bluetooth chip is used, various connection information such as an SSID and a session key may be first transmitted and received, and then communication may be established using the information, and then various pieces of information may be transmitted and received. The wireless communication chip refers to a chip that performs communication according to various communication standards such as IEEE, Zigbee, 3G (3rd Generation), 3GPP (3rd Generation Partnership Project), and LTE (Long Term Evolution). The NFC chip refers to a chip that operates in the NFC (Near Field Communication) method using a 13.56MHz band among various RF-ID frequency bands such as 135kHz, 13.56MHz, 433MHz, 860~960MHz, and 2.45GHz.

표시부(130)는 작업자에게 고화질 합성 영상을 제공하기 위한 구성이다. 구체적으로 표시부(130)는 카메라부(110)를 통해 획득한 영상을 합성한 합성 영상을 작업자에게 표시하는 디스플레이를 포함하는 고글 글래스의 형태로 구현될 수 있다.The display unit (130) is configured to provide a high-definition composite image to the operator. Specifically, the display unit (130) may be implemented in the form of goggle glasses including a display that displays a composite image obtained by synthesizing an image acquired through the camera unit (110) to the operator.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시부(130)의 후면부, 즉 작업자를 향한 부분은 작업자에게 고화질 영상을 표시하기 위한 디스플레이 및 디스플레이를 시청하기 위한 접안 렌즈 및 접안부를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the rear portion of the display unit (130), i.e., the portion facing the operator, may include a display for displaying a high-definition image to the operator, and an eyepiece and an eyepiece for viewing the display.

표시부(130)에 포함된 디스플레이는 작업자가 용접 광과 인접한 부분 외의 주변 환경(예를 들면, 기 작업한 용접 비드의 형태 등)에 대하여도 시각적으로 확인할 수 있도록 고화질 합성 영상을 표시할 수 있다. 또한, 표시부(130)는 작업자에게 용접 진행 상태에 대한 시각적 피드백(예를 들면, 용접 진행 방향)을 가이딩할 수 있다. The display included in the display unit (130) can display a high-definition composite image so that the worker can visually check the surrounding environment (e.g., the shape of the welding bead that has already been worked on) other than the part adjacent to the welding light. In addition, the display unit (130) can guide the worker with visual feedback on the welding progress status (e.g., the welding progress direction).

표시부(130)에 포함된 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), LED(Light-Emitting Diode), LcoS(Liquid Crystal on Silicon) 또는 DLP(Digital Light Processing) 등과 같은 다양한 디스플레이 기술로 구현될 수 있다. 이때 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이는 불투명한 재질의 패널로 구현되고, 작업자는 유해 광에 직접 노출되지 않을 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 디스플레이는 투명 디스플레이로 구비될 수 있다.The display included in the display unit (130) may be implemented with various display technologies such as LCD (Liquid Crystal Display), OLED (Organic Light Emitting Diodes), LED (Light-Emitting Diode), LcoS (Liquid Crystal on Silicon), or DLP (Digital Light Processing). In this case, the display according to one embodiment of the present invention is implemented with a panel made of an opaque material, and the operator may not be directly exposed to harmful light. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and the display may be provided as a transparent display.

센서부(140)는 용접 현장에 대한 다양한 정보를 감지하고, 용접 정보를 획득하기 위해 구성된 복수의 센서 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 용접 정보는 실시간 용접 작업에 대한 용접 온도, 용접 방향, 용접 기울기, 용접 속도 및 모제와 용접 토치 간의 간격 등을 포함할 수 있다. 더욱이 상기 센서부(140)는 적어도 용접 작업 영역 내에서 광 정도를 검출하도록 구성된 광 센서 모듈을 포함할 수 있다.The sensor unit (140) may include a plurality of sensor modules configured to detect various information about the welding site and obtain welding information. At this time, the welding information may include welding temperature, welding direction, welding inclination, welding speed, and the gap between the mother material and the welding torch for real-time welding work. Furthermore, the sensor unit (140) may include a light sensor module configured to detect light intensity at least within the welding work area.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서부(140)는 조도 센서(illuminance sensor)를 포함할 수 있고, 이때, 센서부(140)는 용접 현장의 용접 광 밝기에 대한 정보를 획득할 수 있다. 센서부(140)는 조도 센서(illuminance sensor) 외에도 근접 센서 (proximity sensor), 노이즈 센서(Noise Sensor, 비디오 센서(Video Sensor), 초음파 센서, RF 센서, 광학 센서와 같은 다양한 종류의 센서를 더 포함할 수 있고, 용접 작업 환경과 관련된 다양한 변화를 감지할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the sensor unit (140) may include an illuminance sensor, and at this time, the sensor unit (140) may obtain information on the brightness of welding light at a welding site. In addition to the illuminance sensor, the sensor unit (140) may further include various types of sensors such as a proximity sensor, a noise sensor (a video sensor), an ultrasonic sensor, an RF sensor, and an optical sensor, and may detect various changes related to a welding work environment.

제1 프로세서(150)는 카메라부(110)를 통해 수신한 용접 영상 프레임을 합성하여 고화질 합성 영상을 생성할 수 있다. 제1프로세서(150)는 카메라부(110)가 프레임 별 촬영 조건을 상이하게 설정하고, 시간 순서로 획득한 프레임을 병렬적으로 합성하여 합성 영상을 획득할 수 있다. 구체적으로, 제1 프로세서(150)는 카메라부(110)의 셔터 스피드, ISO 감도 및 GAIN 등을 변경하여 촬영하도록 카메라부(110)를 제어할 수 있다. The first processor (150) can generate a high-quality composite image by synthesizing welding image frames received through the camera unit (110). The first processor (150) can obtain a composite image by synthesizing frames acquired in time order in parallel while setting different shooting conditions for each frame by the camera unit (110). Specifically, the first processor (150) can control the camera unit (110) to take pictures by changing the shutter speed, ISO sensitivity, GAIN, etc. of the camera unit (110).

이때, 제1 프로세서(150)는 센싱된 용접 현장의 용접 광, 주변 광, 용접 토치(200)의 움직임 정도 등 조건에 따라 촬영 조건을 상이하게 설정할 수 있다. 구체적으로, 제1 프로세서(150)는 용접 현장의 용접 광 및/또는 주변 광이 높을수록 ISO 감도 및 GAIN를 감소하도록 촬영 조건을 설정할 수 있다. 또한, 용접 토치(200)의 움직임 및/또는 작업 속도가 빠른 것으로 감지되면 셔터 스피드를 증가하도록 촬영 조건을 설정할 수 있다. At this time, the first processor (150) can set the shooting conditions differently according to conditions such as the welding light, ambient light, and the degree of movement of the welding torch (200) at the sensed welding site. Specifically, the first processor (150) can set the shooting conditions so that the ISO sensitivity and GAIN are reduced as the welding light and/or ambient light at the welding site are high. In addition, the shooting conditions can be set so that the shutter speed is increased when the movement and/or working speed of the welding torch (200) is detected to be fast.

제1 프로세서(150)는 기설정된 프레임 수의 영상을 병렬적으로 합성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기설정된 프레임 내의 각각의 영상은 서로 상이한 촬영 조건으로 촬영된 것일 수 있다. The first processor (150) can synthesize images of a preset number of frames in parallel. According to one embodiment of the present invention, each image within the preset frames may be captured under different shooting conditions.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1 프로세서(150)는 카메라부(110)가 두 개 이상인 경우, 각각의 카메라부의 촬영 설정 조건을 상이하게 설정하여 촬영하도록 제어할 수 있다. 이 경우에도, 제1 프로세서(150)는 기 설정된 프레임 수의 영상을 병렬적으로 합성할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the first processor (150) can control shooting by setting shooting conditions of each camera unit differently when there are two or more camera units (110). In this case as well, the first processor (150) can synthesize images of a preset number of frames in parallel.

또한, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 제1 프로세서(150)는 용접 장치로부터 센서 값을 수신하고, 상기 센서 값을 기초로 카메라 모듈의 촬영 모드를 제1 모드 또는 제2 모드로 설정하고, 상기 카메라 모듈로부터 용접 부위에 대한 이미지 프레임을 획득하되, 상기 카메라 모듈의 촬영 모드가 제1 모드로 설정된 경우 상기 용접 부위에 대한 적외선 이미지 프레임을 획득할 수 있다.In addition, according to some embodiments of the present invention, the first processor (150) receives a sensor value from the welding device, sets the shooting mode of the camera module to the first mode or the second mode based on the sensor value, and obtains an image frame for the welding portion from the camera module, and when the shooting mode of the camera module is set to the first mode, an infrared image frame for the welding portion can be obtained.

제1 프로세서(150)는 메모리(미도시)에 저장된 각종 프로그램을 이용하여 용접 영상 처리 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 프로세서(150)는 CPU, 램(RAM), 롬(ROM), 시스템 버스를 포함할 수 있다. 여기서, 롬은 시스템 부팅을 위한 명령어 세트가 저장되는 구성이고, CPU는 롬에 저장된 명령어에 따라 용접 영상 처리 장치(100)의 메모리에 저장된 운영체제를 램에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, CPU는 메모리에 저장된 각종 애플리케이션을 램에 복사하고, 실행시켜 각종 동작을 수행할 수 있다. 이상에서는 제1 프로세서(150)가 하나의 CPU만을 포함하는 것으로 설명하였지만, 구현 시에는 복수의 CPU(또는 DSP, SoC 등)으로 구현될 수 있다.The first processor (150) can control the overall operation of the welding image processing device (100) using various programs stored in the memory (not shown). For example, the first processor (150) can include a CPU, a RAM, a ROM, and a system bus. Here, the ROM is a configuration in which a command set for system booting is stored, and the CPU copies the operating system stored in the memory of the welding image processing device (100) to the RAM according to the command stored in the ROM, and executes the O/S to boot the system. When booting is complete, the CPU can copy various applications stored in the memory to the RAM and execute them to perform various operations. In the above, the first processor (150) has been described as including only one CPU, but it can be implemented with multiple CPUs (or DSPs, SoCs, etc.) when implemented.

본 발명의 일 실시 예에 따라, 제1 프로세서(150)는 디지털 신호를 처리하는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로 프로세서(microprocessor), 및/또는 TCON(Time controller)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(Micro Controller Unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 제1 프로세서(150)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(System on Chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, FPGA(Field Programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다.According to one embodiment of the present invention, the first processor (150) may be implemented as a digital signal processor (DSP) for processing a digital signal, a microprocessor, and/or a time controller (TCON). However, the present invention is not limited thereto, and may include one or more of a central processing unit (CPU), a micro controller unit (MCU), a micro processing unit (MPU), a controller, an application processor (AP), a communication processor (CP), an ARM processor, or may be defined by the corresponding terms. In addition, the first processor (150) may be implemented as a system on chip (SoC) having a processing algorithm built-in, a large scale integration (LSI), or may be implemented in the form of a field programmable gate array (FPGA).

용접 토치(200)는 통신부(210), 센서부(220) 및 제2 프로세서(230)를 포함할 수 있다. The welding torch (200) may include a communication unit (210), a sensor unit (220), and a second processor (230).

통신부(210)는 용접 영상 처리 장치(100)와 데이터를 송수신한다. 통신부(210)는 근거리 무선 통신(예를 들어, 블루투스(Bluetooth), Wifi, Wifi-Direct) 또는 원거리 무선 통신(3G, HSDPA(High-Speed Downlink Packet Access) 또는 LTE(Long Term Evolution))이 가능한 모듈을 포함할 수 있다. The communication unit (210) transmits and receives data with the welding image processing device (100). The communication unit (210) may include a module capable of short-range wireless communication (e.g., Bluetooth, Wifi, Wifi-Direct) or long-range wireless communication (3G, HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) or LTE (Long Term Evolution)).

센서부(220) 또는 제2 센서는 용접 토치에 포함되어 용접 온도, 용접 속도, 용접 기울기, 용접 방향 및 모제와 용접 토치 간의 간격 등 용접 상황을 센싱하기 위한 구성이다. The sensor unit (220) or the second sensor is included in the welding torch and is configured to sense welding conditions such as welding temperature, welding speed, welding inclination, welding direction, and the gap between the workpiece and the welding torch.

센서부(220)는 용접 토치(200)를 파지한 사용자의 자세 변화, 용접면의 조도 변화, 용접 토치(200)의 가속도 변화 등과 같은 다양한 변화들 중 적어도 하나를 검출하고, 그에 해당하는 전기적 신호를 제2 프로세서(230)로 전달할 수 있다. 즉, 센서부(220)는 용접 토치(200)를 기반으로 이루어지는 상태 변화를 감지하고, 그에 따른 감지 신호를 생성하여 제2 프로세서(230)로 전달할 수 있다.The sensor unit (220) can detect at least one of various changes, such as a change in the posture of a user holding a welding torch (200), a change in the illuminance of a welding surface, a change in the acceleration of the welding torch (200), etc., and transmit an electrical signal corresponding thereto to the second processor (230). That is, the sensor unit (220) can detect a state change that occurs based on the welding torch (200), generate a detection signal accordingly, and transmit the same to the second processor (230).

본 개시에서 센서부(220)는 다양한 센서들로 이루어질 수 있으며, 용접 토치(200) 구동 시(또는 사용자 설정 기반) 제어에 따라 기 설정된 적어도 하나의 센서에 전원이 공급되어 용접 토치(200)의 상태 변화를 감지할 수 있다. In the present disclosure, the sensor unit (220) may be composed of various sensors, and when the welding torch (200) is driven (or based on user settings), power may be supplied to at least one preset sensor according to control to detect a change in the status of the welding torch (200).

이 경우, 센서부(220)는 용접 토치(200)의 상태 변화를 검출할 수 있는 모든 형태의 센싱 디바이스 (sensing device)들 중 적어도 하나의 디바이스를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서부(220)는 가속도 센서(Acceleration Sensor), 자이로 센서(Gyro Sensor), 조도 센서(illuminance sensor), 근접 센서 (proximity sensor), 압력 센서(pressure sensor), 노이즈 센서(Noise Sensor), 비디오 센서(Video Sensor), 중력 센서 등과 같은 다양한 센싱 디바이스들 중 적어도 하나의 센서를 포함하여 구성될 수 있다. 용접 토치(200)의 조도 센서를 통해 감지된 용접 작업 영역 내의 광 정도는 통신부(210)를 통해 제1 프로세서(150)로 전달될 수 있고, 제1 프로세서(150)는 용접 영상 처리 장치(100)의 센서부(140)를 통하지 않고, 용접 토치(200)의 조도 센서를 통해 전달된 광 정도를 바탕으로 조명부(112) 및/또는 카메라부(110)를 제어할 수 있다.In this case, the sensor unit (220) may be configured to include at least one of all types of sensing devices capable of detecting a change in the state of the welding torch (200). For example, the sensor unit (220) may be configured to include at least one sensor of various sensing devices such as an acceleration sensor, a gyro sensor, an illuminance sensor, a proximity sensor, a pressure sensor, a noise sensor, a video sensor, a gravity sensor, etc. The light intensity within the welding work area detected by the light intensity sensor of the welding torch (200) can be transmitted to the first processor (150) through the communication unit (210), and the first processor (150) can control the lighting unit (112) and/or the camera unit (110) based on the light intensity transmitted through the light intensity sensor of the welding torch (200) without going through the sensor unit (140) of the welding image processing device (100).

한편, 가속도 센서는 용접 토치(200)의 움직임을 감지하기 위한 구성요소이다. 구체적으로, 가속도 센서는 용접 토치(200)의 가속도, 진동, 충격 등의 동적인 힘을 측정할 수 있으므로, 용접 토치(200)의 움직임을 측정할 수 있다. Meanwhile, the acceleration sensor is a component for detecting the movement of the welding torch (200). Specifically, the acceleration sensor can measure dynamic forces such as acceleration, vibration, and impact of the welding torch (200), and thus can measure the movement of the welding torch (200).

중력 센서는 중력이 향하는 방향을 감지하기 위한 구성요소이다. 즉, 중력 센서의 감지 결과는 가속도 센서와 함께 용접 토치(200)의 움직임을 판단하는데 사용될 수 있다. 또한, 중력센서를 통해 용접 토치(200)가 파지된 방향이 판단될 수 있다. The gravity sensor is a component for detecting the direction in which gravity is directed. That is, the detection result of the gravity sensor can be used to determine the movement of the welding torch (200) together with the acceleration sensor. In addition, the direction in which the welding torch (200) is held can be determined through the gravity sensor.

상술한 종류의 센서 외에도, 용접 토치(200)는 자이로스코프 센서, 지자기 센서, 초음파 센서, RF 센서와 같은 다양한 종류의 센서를 더 포함할 수 있고, 용접 작업 환경과 관련된 다양한 변화를 감지할 수 있다.In addition to the types of sensors described above, the welding torch (200) may further include various types of sensors such as a gyroscope sensor, a geomagnetic sensor, an ultrasonic sensor, and an RF sensor, and may detect various changes related to the welding work environment.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 영상 처리 장치(100)의 제1 프로세서(150)의 내부 구성을 나타낸 것이다.FIG. 3 illustrates the internal configuration of a first processor (150) of a welding image processing device (100) according to one embodiment of the present invention.

이하 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 프로세서(150)구성에 대하여 상세히 검토한다. 후술되는 프로세서는 이해의 용이를 위하여 도 2에 도시된 용접 영상 처리 장치(100)의 제1 프로세서(150)임을 가정하고 설명하나, 다른 실시예에서 상기 용접 영상 처리 방법이 용접 토치(200)에서 수행되는 경우 후술되는 용접 영상 처리 방법은 제2 프로세서(230)에 의해 수행될 수도 있고, 또 다른 실시예에서 용접 영상 처리 방법이 외부 서버에서 수행되는 경우 후술되는 프로세서는 외부 서버의 프로세서일 수 있음에 유의한다.Hereinafter, referring to FIG. 3, a detailed review will be given of a configuration of a first processor (150) according to an embodiment of the present invention. For ease of understanding, the processor described below is assumed to be the first processor (150) of the welding image processing device (100) illustrated in FIG. 2. However, in another embodiment, when the welding image processing method is performed in a welding torch (200), the welding image processing method described below may be performed by a second processor (230), and in another embodiment, when the welding image processing method is performed in an external server, the processor described below may be a processor of the external server. Note that

본 발명의 일 실시예에 따른 용접 영상 처리 장치(100)의 제1 프로세서(150)는 센서 값 수신부(151), 촬영 모드 설정부(152) 및 이미지 프레임 획득부 (153) 를 포함한다. 몇몇 실시예에 따라 상술한 제1 프로세서(150)의 구성요소들은 선택적으로 해당 프로세서에 포함되거나 제외될 수도 있다. 또한, 몇몇 실시예에 따라 프로세서의 구성요소들은 프로세서의 기능의 표현을 위해 분리 또는 병합될 수도 있다.The first processor (150) of the welding image processing device (100) according to one embodiment of the present invention includes a sensor value receiving unit (151), a shooting mode setting unit (152), and an image frame obtaining unit (153). According to some embodiments, the components of the first processor (150) described above may be selectively included or excluded from the processor. In addition, according to some embodiments, the components of the processor may be separated or merged to express the function of the processor.

이러한 프로세서(150) 및 프로세서(150)의 구성요소들은 도 4 의 용접 영상 처리 방법이 포함하는 단계들(S110 내지 S150)을 수행하도록 용접 영상 처리 장치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(150) 및 프로세서(150)의 구성요소들은 메모리(미도시)가 포함하는 운영체제의 코드와 적어도 하나의 프로그램의 코드에 따른 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다. 여기서, 프로세서(150)의 구성요소들은 용접 영상 처리 장치(100)에 저장된 프로그램 코드가 제공하는 명령에 따라 프로세서(150)에 의해 수행되는 프로세서(150)의 서로 다른 기능들(different functions)의 표현들일 수 있다. 프로세서(150)의 내부 구성 및 구체적인 동작에 대해서는 도 4 의 용접 영상 처리 방법 및 도 5 내지 도 10 의 실시예를 참조하여 설명하기로 한다.These processors (150) and components of the processor (150) can control the welding image processing device to perform steps (S110 to S150) included in the welding image processing method of FIG. 4. For example, the processor (150) and components of the processor (150) can be implemented to execute instructions according to codes of an operating system included in a memory (not shown) and codes of at least one program. Here, the components of the processor (150) can be expressions of different functions of the processor (150) performed by the processor (150) according to instructions provided by program codes stored in the welding image processing device (100). The internal configuration and specific operation of the processor (150) will be described with reference to the welding image processing method of FIG. 4 and the embodiments of FIGS. 5 to 10.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 영상 처리 방법의 순서도이다.Figure 4 is a flowchart of a welding image processing method according to one embodiment of the present invention.

단계 S110에서 용접 영상 처리 장치는 용접 장치로부터 센서 값을 수신할 수 있다. 보다 구체적으로 용접 영상 처리 장치는 연기 감지 센서로부터 용접 부위의 연기 발생 정도와 관련된 센서 값을 수신할 수 있다.In step S110, the welding image processing device can receive a sensor value from the welding device. More specifically, the welding image processing device can receive a sensor value related to the degree of smoke generation at the welding site from the smoke detection sensor.

단계 S120에서 용접 영상 처리 장치는 센서 값을 기초로 카메라 모듈의 촬영 모드를 제1 모드 또는 제2 모드로 설정할 수 있다. 일 실시예에서 상술한 제1 모드는 적외선 촬영 모드이고 제2 모드는 가시광선 촬영 모드일 수 있다. 본 실시예에서 용접 영상 처리 장치는 카메라로 제1 모드 또는 제2 모드로의 설정 신호를 송신할 수 있다.In step S120, the welding image processing device can set the shooting mode of the camera module to the first mode or the second mode based on the sensor value. In one embodiment, the first mode described above can be an infrared shooting mode and the second mode can be a visible light shooting mode. In this embodiment, the welding image processing device can transmit a setting signal to the first mode or the second mode to the camera.

단계 S130에서 용접 영상 처리 장치는 카메라 모듈의 촬영 모드가 제1 모드로 설정되었는지 여부를 확인할 수 있다. 용접 영상 처리 장치는 센서 값이 임계치 이상인 경우 카메라 모듈의 촬영 모드를 제1 모드로 설정하고, 센서 값이 임계치 미만인 경우 카메라 모듈의 촬영 모드를 제2 모드로 설정할 수 있다. 일 실시예에서 용접 영상 처리 장치는 센서 값이 임계치 이상인 경우 단계 S140을 수행하고, 선택적 실시예에서 용접 영상 처리 장치는 센서 값이 임계치 미만인 경우 단계 S150을 수행할 수 있다.In step S130, the welding image processing device can check whether the shooting mode of the camera module is set to the first mode. If the sensor value is equal to or greater than the threshold, the welding image processing device can set the shooting mode of the camera module to the first mode, and if the sensor value is less than the threshold, the shooting mode of the camera module can be set to the second mode. In one embodiment, the welding image processing device can perform step S140 if the sensor value is equal to or greater than the threshold, and in an optional embodiment, the welding image processing device can perform step S150 if the sensor value is less than the threshold.

단계 S140에서 용접 영상 처리 장치는 용접 부위에 대한 적외선 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 일 실시예에서 용접 영상 처리 장치는 촬영 모드가 제1 모드로 설정된 경우 적외선 투과 필터가 포함된 카메라 모듈로부터 적외선 이미지 프레임을 획득할 수 있다.In step S140, the welding image processing device can obtain an infrared image frame for the welding portion. In one embodiment, the welding image processing device can obtain an infrared image frame from a camera module including an infrared transmission filter when the shooting mode is set to the first mode.

즉, 적외선 이미지 프레임을 획득하는 방법은 한정되지 않는다. 예를 들어 용접 영상 처리 장치에 포함된 카메라 앞에 적외선 투과 필터를 배치하여 적외선 이미지 프레임을 획득할 수도 있고, 전자적으로 설정된 적외선 촬영 모드를 통해 적외선 이미지 프레임을 획득할 수도 있다.That is, the method of acquiring an infrared image frame is not limited. For example, an infrared image frame may be acquired by placing an infrared transmitting filter in front of a camera included in a welding image processing device, or an infrared image frame may be acquired through an infrared shooting mode set electronically.

단계 S150에서 용접 영상 처리 장치는 용접 부위에 대한 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 즉, 본 실시예에서 용접 영상 처리 장치는 용접 부위에 대한 가시광선 이미지 프레임을 획득할 수 있다.In step S150, the welding image processing device can obtain an image frame for the welding portion. That is, in the present embodiment, the welding image processing device can obtain a visible light image frame for the welding portion.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 촬영 모드에 따라 획득된 이미지 프레임을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a drawing for explaining image frames acquired according to a shooting mode according to one embodiment of the present invention.

일 실시예에서 용접 영상 처리 장치(100)는 용접 부위의 연기 발생 정도와 관련된 센서 값을 수신하고, 상술한 센서 값을 기초로 가시광선 이미지 프레임(301) 또는 적외선 이미지 프레임(302)을 획득할 수 있다.In one embodiment, the welding image processing device (100) may receive a sensor value related to the degree of smoke generation at a welding site and obtain a visible light image frame (301) or an infrared image frame (302) based on the above-described sensor value.

보다 구체적으로 용접 영상 처리 장치(100)는 상술한 센서값을 기초로 카메라의 촬영 모드를 제1 모드 또는 제2 모드로 설정할 수 있다. 일 실시예에서 용정 공정을 수행하는 작업자의 사용자 입력에 응답하여 카메라의 촬영 모드가 설정될 수도 있으나, 다른 실시예에 따르면 전술한 센서값이 기준치를 초과하는지 여부를 기초로 카메라의 촬영 모드가 설정될 수도 있다.More specifically, the welding image processing device (100) can set the camera's shooting mode to the first mode or the second mode based on the sensor value described above. In one embodiment, the camera's shooting mode may be set in response to a user input of a worker performing a welding process, but according to another embodiment, the camera's shooting mode may be set based on whether the sensor value described above exceeds a reference value.

본 발명의 몇몇 실시예에 따라 센서 값을 기초로 자동으로 카메라의 촬영 모드가 설정됨으로써 사용자의 추가적인 조작 없이 주변 환경에 최적화된 용접 영상을 획득할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the shooting mode of the camera is automatically set based on the sensor values, thereby obtaining a welding image optimized for the surrounding environment without additional operation by the user.

이하 적외선 투과 필터를 이용하여 적외선 이미지 프레임을 획득하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.Below, a method for obtaining an infrared image frame using an infrared transmitting filter is described in detail.

용접 영상 처리 장치는 연기 감지 센서로부터 용접 부위의 연기 발생 정도와 관련된 센서 값을 수신할 수 있다.A welding image processing device can receive a sensor value related to the degree of smoke generation at a welding site from a smoke detection sensor.

용접 영상 처리 장치는 센서 값이 임계치 이상인 경우 카메라 모듈의 촬영 모드를 제1 모드로 설정하고, 일 실시예에서 용접 영상 처리 장치는 촬영 모드가 제1 모드로 설정된 경우 적외선 투과 필터가 포함된 카메라 모듈로부터 적외선 이미지 프레임을 획득할 수 있다.The welding image processing device sets the shooting mode of the camera module to the first mode when the sensor value is greater than or equal to a threshold value, and in one embodiment, the welding image processing device can obtain an infrared image frame from a camera module including an infrared transmitting filter when the shooting mode is set to the first mode.

일 실시예에 따른 용접 영상 처리 장치는 카메라 앞에 적외선 투과 필터를 배치하여 적외선 이미지 프레임을 획득할 수 있다.A welding image processing device according to one embodiment can obtain an infrared image frame by placing an infrared transmitting filter in front of a camera.

즉 용접 영상 처리 장치는 카메라 앞에 복수의 필터를 겹쳐서 구비함으로써, 기 지정된 파장 대역의 빛만 투과될 수 있다. 예를 들어, 필터를 통하여 적외선의 파장대역에서만 빛이 통과하도록 카메라 필터가 설계될 수 있다.That is, the welding image processing device can be equipped with multiple filters in front of the camera so that only light of a predetermined wavelength band can be transmitted. For example, the camera filter can be designed so that light of only an infrared wavelength band can pass through the filter.

예를 들어, 적외선 투과 필터는 롱 통과 필터와 대역 통과 필터로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.For example, an infrared transmitting filter may consist of, but is not limited to, a long pass filter and a band pass filter.

전술한 바 용접 영상 처리 장치(100)는 전술한 바, 웰딩 필터를 이용하여 기 지정된 대역의 파장만 투과되도록 생성할 수 있다. 따라서, 용접 영상 처리 장치(100)는 다양한 기준에 만족하는 다양한 필터를 이용하여 다양한 최적화된 이미지 프레임을 획득할 수 있다. As described above, the welding image processing device (100) can generate images so that only a predetermined band of wavelengths is transmitted using the welding filter described above. Accordingly, the welding image processing device (100) can obtain various optimized image frames using various filters that satisfy various criteria.

일 실시예에서 용접 영상 처리 장치(100)는 특정 안전 기준을 만족하는 필터를 구비할 수도 있다. 일 실시예에서 용접 영상 처리 장치는 자외선 안전에 따른 국제 기준을 만족하는 필터를 구비할 수 있다. 본 실시예에 따른 용접 영상 처리 장치는 자외선 안전 기준(CE, ANSI) 기준을 만족하여 작업자의 안전 보장할 수 있다. In one embodiment, the welding image processing device (100) may be equipped with a filter that satisfies certain safety standards. In one embodiment, the welding image processing device may be equipped with a filter that satisfies international standards for ultraviolet safety. The welding image processing device according to this embodiment can ensure the safety of workers by satisfying ultraviolet safety standards (CE, ANSI).

한편, 용접 영상 처리 장치(100)의 카메라부는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 또는, 용접 영상 처리 장치(100)의 카트리지는 포토 센서를 포함할 수 있다. 또는, 용접 영상 처리 장치(100)는 이미지 센서 및 포토 센서를 모두 포함할 수 있다. 이하에서는, 용접 영상 처리 장치(100)에 포함된 센서로서 이미지 센서와 포토 센서를 예로서 설명하나, 이에 제한되지 않는다. 다시 말해, 용접 영상 처리 장치(100)에는 다양한 종류의 광학 센서가 포함될 수 있고, 카트리지의 투과율을 제어하기 위한 센싱을 수행하는 센서라면 어떤 종류라도 무방하다.Meanwhile, the camera unit of the welding image processing device (100) may include an image sensor. Alternatively, the cartridge of the welding image processing device (100) may include a photo sensor. Alternatively, the welding image processing device (100) may include both an image sensor and a photo sensor. Hereinafter, an image sensor and a photo sensor are described as examples of sensors included in the welding image processing device (100), but are not limited thereto. In other words, the welding image processing device (100) may include various types of optical sensors, and any type of sensor that performs sensing for controlling the transmittance of the cartridge may be used.

용접 영상 처리 장치(100)는 이미지 센서의 센서값 및/또는 포토 센서의 센서값에 기초하여 카트리지의 투과율을 제어할 수 있다. 여기에서, 카트리지의 투과율을 제어하는 동작은 카트리지의 흑화도를 조절함으로써 차광도를 증가 또는 감소시키는 동작을 의미한다. The welding image processing device (100) can control the transmittance of the cartridge based on the sensor value of the image sensor and/or the sensor value of the photo sensor. Here, the operation of controlling the transmittance of the cartridge means the operation of increasing or decreasing the light shielding degree by adjusting the blackening degree of the cartridge.

일반적으로, 용접 작업 동안 발생되는 용접 광의 밝기는 통상의 환경에서의 광(예를 들어, 태양 광)의 밝기보다 높다. 따라서, 용접 영상을 촬영하기 위해서는 통상의 카메라보다 고 사양의 카메라가 필요하다. 한편, 카메라의 사양이 높아짐에 따라 카메라의 가격도 높아지는 바, 고 사양의 카메라를 포함하는 용접 영상 처리 장치의 제조 단가도 높을 수 밖에 없다.In general, the brightness of the welding light generated during welding work is higher than the brightness of light in a normal environment (e.g., sunlight). Therefore, a camera with higher specifications than a normal camera is required to capture a welding image. Meanwhile, as the camera specifications increase, the price of the camera also increases, so the manufacturing cost of a welding image processing device including a high-spec camera is bound to be high.

본 발명의 일 실시예에 따른 용접 영상 처리 장치(100)는 카메라부의 전면에 카트리지가 배치되고, 이미지 센서 및/또는 포토 센서의 센서 값에 따라 카트리지의 투과율을 제어한다. 따라서, 용접 영상 처리 장치(100)의 카메라는 통상의 카메라만으로도 고품질의 용접 영상의 촬영이 가능하다. A welding image processing device (100) according to one embodiment of the present invention has a cartridge placed in front of a camera section, and controls the transmittance of the cartridge according to the sensor values of an image sensor and/or a photo sensor. Therefore, the camera of the welding image processing device (100) can capture high-quality welding images even with just a normal camera.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 영상 처리 장치(100)의 카메라부는 고 사양의 카메라로 구현될 필요가 없기 때문에, 용접 영상 처리 장치(100)의 제조 단가가 낮아질 수 있으며, 동시에 고품질의 용접 영상이 획득될 수 있다.Accordingly, since the camera unit of the welding image processing device (100) according to one embodiment of the present invention does not need to be implemented as a high-spec camera, the manufacturing cost of the welding image processing device (100) can be reduced, and at the same time, a high-quality welding image can be obtained.

이하, 도 6을 참조하여, 용접 영상 처리 장치(100)에 포함된 이미지 센서 및 포토 센서의 예를 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 6, examples of image sensors and photo sensors included in the welding image processing device (100) will be described.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 처리 장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a drawing for explaining an example of a welding processing device according to one embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 용접 영상 처리 장치(100)는 본체(160), 본체(160)의 정면에 설치된 표시부(130) 및 본체의 외측에 장착되는 카메라부(110)를 포함한다. 또한, 도 6에는 도시되지 않았으나, 용접 영상 처리 장치(100)는 조명부(112), 통신부(120), 센서부(140) 및 프로세서(150)를 더 포함할 수 있음은 도 2를 참조하여 상술한 바와 같다.Referring to FIG. 6, the welding image processing device (100) includes a main body (160), a display unit (130) installed on the front of the main body (160), and a camera unit (110) mounted on the outside of the main body. In addition, although not shown in FIG. 6, the welding image processing device (100) may further include a lighting unit (112), a communication unit (120), a sensor unit (140), and a processor (150), as described above with reference to FIG. 2.

카메라부(110)는 하나 이상의 카메라로 구현될 수 있다. 일 예로서, 카메라부(110)가 단일 카메라로 구현된 경우, 단일 카메라는 본체(160)의 일 영역에 배치될 수 있다. 다른 예로서, 카메라부(110)가 복수의 카메라들로 구현된 경우, 카메라부(110)는 본체(160)의 일 영역에 대칭적으로 배치될 수 있다. 다만, 카메라부(110)가 용접 영상 처리 장치(100)에 배치되는 위치는 특정 위치로 제한되지 않는다. 또한, 필요에 따라, 카메라부(110)는 위치를 변경하여 탈부착 가능한 형태로 구현될 수도 있다.The camera unit (110) may be implemented with one or more cameras. For example, if the camera unit (110) is implemented with a single camera, the single camera may be placed in one area of the main body (160). As another example, if the camera unit (110) is implemented with a plurality of cameras, the camera unit (110) may be symmetrically placed in one area of the main body (160). However, the position where the camera unit (110) is placed in the welding image processing device (100) is not limited to a specific position. In addition, if necessary, the camera unit (110) may be implemented in a detachable form by changing the position.

표시부(130)의 전면부는 용접 작업이 진행되는 방향에 대응하는 외부의 영역(도 1에서와 같이 도시된 영역)일 수 있다. 반대로, 표시부(130)의 후면부는 작업자의 안면부 방향에 대응하는 내부의 영역일 수 있다.The front part of the display part (130) may be an external area (as shown in FIG. 1) corresponding to the direction in which the welding work is performed. Conversely, the rear part of the display part (130) may be an internal area corresponding to the direction of the worker's face.

도 5를 참조하여 상술한 바와 같이, 용접 영상 처리 장치(100)는 투과율의 제어가 가능한 카트리지를 포함한다. 예를 들어, 카트리지는 카메라부(110)의 전면부에 배치될 수 있다. 따라서, 카트리지를 통하여 필터링된 광(용접 광을 포함)이 카메라부(110)에 수신되고, 카메라부(110)는 필터링된 광에 따라 용접 영상을 생성할 수 있다.As described above with reference to FIG. 5, the welding image processing device (100) includes a cartridge capable of controlling the transmittance. For example, the cartridge may be placed in front of the camera unit (110). Accordingly, light (including welding light) filtered through the cartridge is received by the camera unit (110), and the camera unit (110) can generate a welding image according to the filtered light.

또한, 도 5를 참조하여 상술한 바와 같이, 센서부(140)는 이미지 센서 및/또는 포토 센서를 포함한다. 예를 들어, 이미지 센서는 카메라부(110)에 포함되거나, 카메라부(110)에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 또한, 포토 센서는 카트리지에 포함되거나, 카트리지에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 이미지 센서 및/또는 포토 센서는 카메라부(100)가 바라보는 지점에서의 광의 밝기를 정확하게 센싱할 수 있다.In addition, as described above with reference to FIG. 5, the sensor unit (140) includes an image sensor and/or a photo sensor. For example, the image sensor may be included in the camera unit (110) or may be positioned adjacent to the camera unit (110). In addition, the photo sensor may be included in the cartridge or may be positioned adjacent to the cartridge. Accordingly, the image sensor and/or the photo sensor can accurately sense the brightness of light at a point viewed by the camera unit (100).

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여, 이미지 센서의 센서값 또는 포토 센서의 센서값에 기초하여 카트리지의 투과율을 제어하는 예를 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 7 and 8, an example of controlling the transmittance of a cartridge based on the sensor value of an image sensor or the sensor value of a photo sensor will be described.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 포토 센서 없이 용접 영상을 처리하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for processing a welding image without a photo sensor according to one embodiment of the present invention.

단계 S111에서 용접 영상 처리 장치(100)는 용접 영상을 획득할 수 있다. 이후 단계 S112 에서 용접 영상 처리 장치(100)는 이미지 센서로부터 획득한 용접 영상에 대한 센서값을 획득할 수 있다. 그리고 단계 S113에서 용접 영상 처리 장치는 이미지 센서값을 기초로 카트리지의 투과율을 제어할 수 있다. In step S111, the welding image processing device (100) can obtain a welding image. Thereafter, in step S112, the welding image processing device (100) can obtain a sensor value for the welding image obtained from the image sensor. Then, in step S113, the welding image processing device can control the transmittance of the cartridge based on the image sensor value.

본 실시예에 따르면, 용접 영상 처리 장치(100)는 상술한 용접 영상에 대한 이미지 센서값을 기초로 카드리지의 차광도 또는 투과율을 제어할 수 있다. 예를 들어, 용접 영상 처리 장치(100)의 이미지 센서는 용접 영상을 기초로 용접 광의 밝기를 측정할 수 있다. 측정된 용접 광의 밝기가 임계값 이상인 경우, 용접 영상 처리 장치(100)는 카트리지의 흑화도를 조절하여 해당 카트리지의 차광도를 증가시킬 수 있다. 따라서, 실제의 용접 광이 카메라부(110)가 촬영할 수 있는 휘도 또는 조도의 범위를 넘어서는 경우에도, 카메라부(110)는 카트리지에 의하여 필터링된 광을 이용하여 고품질의 용접 영상을 생성할 수 있다.According to the present embodiment, the welding image processing device (100) can control the light shielding degree or transmittance of the cartridge based on the image sensor value for the welding image described above. For example, the image sensor of the welding image processing device (100) can measure the brightness of the welding light based on the welding image. If the measured brightness of the welding light is higher than a threshold value, the welding image processing device (100) can adjust the blackening degree of the cartridge to increase the light shielding degree of the cartridge. Therefore, even if the actual welding light exceeds the range of brightness or illuminance that the camera unit (110) can capture, the camera unit (110) can generate a high-quality welding image by using the light filtered by the cartridge.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 포토 센서값을 기초로 카트리지를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of controlling a cartridge based on a photo sensor value according to one embodiment of the present invention.

용접 카메라의 노출 양을 조절하기 위해 중성 농도 필터(Neutral Density Filter)를 이용하는 경우, 상황에 따라 다른 농도의 필터를 사용해야하는 번거로움이 존재하며, 노출 양에 대한 미세한 조절이 불가능하다는 한계가 존재한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 영상 처리 장치(100)는 포토 센서값을 기초로 카트리지의 투과율을 제어함으로써 실시간으로 노출 양을 조절하여 용접 부위에 대한 최적의 용접 영상을 획득할 수 있다.When using a neutral density filter to adjust the exposure amount of a welding camera, there is the inconvenience of having to use a filter of different density depending on the situation, and there is a limitation that fine adjustment of the exposure amount is impossible. The welding image processing device (100) according to one embodiment of the present invention can adjust the exposure amount in real time by controlling the transmittance of the cartridge based on the photo sensor value, thereby obtaining an optimal welding image for the welding area.

예를 들어, 단계 S210에서, 용접 영상 처리 장치(100)는 촬영 중인 용접 영상에 대한 포토 센서값을 획득할 수 있다. 단계 S220에서, 용접 영상 처리 장치(100)는 포토 센서값이 지정된 임계 구간을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. For example, in step S210, the welding image processing device (100) can obtain a photo sensor value for the welding image being captured. In step S220, the welding image processing device (100) can determine whether the photo sensor value exceeds a specified threshold range.

만약, 포토 센서값이 지정된 임계 구간을 초과하는 경우, 단계 S230에서, 용접 영상 처리 장치(100)는 포토 센서 값을 기초로 카트리지의 투과율을 제어할 수 있다. 또는, 포토 센서값이 지정된 임계 구간에 포함되는 경우, 용접 영상 처리 장치(100)는 카트리지의 투과율을 제어하는 과정을 별도로 수행하지 않을 수 있다. 단계 S240에서, 용접 영상 처리 장치(100)는, 카트리지를 통하여 필터링된 광을 이용하여 용접 부위에 대한 용접 영상을 획득할 수 있다. If the photo sensor value exceeds the specified critical range, in step S230, the welding image processing device (100) can control the transmittance of the cartridge based on the photo sensor value. Alternatively, if the photo sensor value is included in the specified critical range, the welding image processing device (100) may not separately perform a process of controlling the transmittance of the cartridge. In step S240, the welding image processing device (100) can obtain a welding image of the welding area using light filtered through the cartridge.

도 7 및 도 8을 참조하여 상술한 바에 따라, 용접 영상 처리 장치(100)는 휘도 범위가 넓은 저가의 카메라 모듈을 이용하더라도 용접 환경에 대한 최적의 용접 영상을 획득할 수 있다.As described above with reference to FIGS. 7 and 8, the welding image processing device (100) can obtain an optimal welding image for a welding environment even when using a low-cost camera module with a wide brightness range.

한편, 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이, 용접 영상 처리 장치(100)는 자동 차광 카트리지를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 용접 영상 처리 장치(100)는 기 설정된 차광도를 갖는 복수의 필터들을 포함하고, 복수의 필터들이 기계적인 제어에 따라 위치가 변경될 수도 있다.Meanwhile, as described above with reference to FIG. 2, the welding image processing device (100) may include an automatic shading cartridge, but is not limited thereto. In other words, the welding image processing device (100) includes a plurality of filters having preset shading levels, and the positions of the plurality of filters may be changed according to mechanical control.

예를 들어, 용접 영상 처리 장치(100)는 용접 환경을 판단하고, 용접 환경에 따라 복수의 필터들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 그리고, 용접 영상 처리 장치(100)는, 선택된 필터가 소정의 위치로 이동하도록, 필터의 위치를 변경하는 모터를 구동할 수 있다.For example, the welding image processing device (100) can determine the welding environment and select one of a plurality of filters according to the welding environment. Then, the welding image processing device (100) can drive a motor that changes the position of the filter so that the selected filter moves to a predetermined position.

이하, 도 9 내지 도 13을 참조하여, 용접 영상 처리 장치(100)가 복수의 필터들 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 필터의 위치를 제어하는 예들을 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 9 to 13, examples of a welding image processing device (100) selecting one of a plurality of filters and controlling the position of the selected filter will be described.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 처리 장치가 필터의 위치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 9 is a flowchart illustrating a method for controlling the position of a filter by a welding processing device according to one embodiment of the present invention.

S310 단계에서, 용접 영상 처리 장치(100)는 용접 환경을 판단한다.At step S310, the welding image processing device (100) determines the welding environment.

프로세서(150)는 센서부(140)를 통하여 용접 환경을 판단할 수 있다. 예를 들어, 센서부(140)에 포함된 광학 센서(예를 들어, 이미지 센서, 포토 센서 등)는 용접이 수행되면서 발생되는 용접 광을 감지하고, 프로세서(150)는 감지된 용접 광에 기초하여 용접 환경을 판단할 수 있다.The processor (150) can determine the welding environment through the sensor unit (140). For example, an optical sensor (e.g., an image sensor, a photo sensor, etc.) included in the sensor unit (140) can detect welding light generated while welding is performed, and the processor (150) can determine the welding environment based on the detected welding light.

여기에서, 용접 환경을 판단한다는 것은, 용접이 시작되었음을 판단하거나 용접 광의 밝기가 달라졌음을 판단하는 것을 포함한다.Here, judging the welding environment includes judging that welding has started or that the brightness of the welding light has changed.

용접이 시작됨에 따라 용접 아크가 발생되면, 센서부(140)는 용접 아크에 따른 용접 광을 감지할 수 있다. 용접 아크는 일반적인 환경에서의 광에 비하여 매우 밝은 광을 발산한다. 따라서, 센서부(140)가 통상적인 광에 비하여 밝은 광을 감지하는 경우, 프로세서(150)는 용접이 시작된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 센서부(140)에 의하여 감지된 광의 밝기가 소정의 값을 초과하는 경우, 프로세서(150)는 용접이 시작된 것으로 판단할 수 있다. 그러나, 프로세서(150)가 용접의 시작 순간을 판단하는 방법은 상술한 예에 한정되지 않는다.When welding starts and a welding arc is generated, the sensor unit (140) can detect welding light according to the welding arc. The welding arc emits very bright light compared to light in a general environment. Therefore, when the sensor unit (140) detects light that is brighter than normal light, the processor (150) can determine that welding has started. For example, when the brightness of the light detected by the sensor unit (140) exceeds a predetermined value, the processor (150) can determine that welding has started. However, the method by which the processor (150) determines the moment of start of welding is not limited to the above-described example.

용접이 진행되는 도중에도, 용접 온도, 용접 속도, 용접 기울기, 용접 방향 및 모제와 용접 토치 간의 간격 등 다양한 조건에 따라 용접 광의 밝기가 달라질 수 있다. 따라서, 프로세서(150)는, 센서부(140)를 통하여 감지된 광에 따라, 용접 광의 밝기의 변화를 판단할 수 있다.Even during welding, the brightness of the welding light may vary depending on various conditions such as welding temperature, welding speed, welding inclination, welding direction, and the distance between the mother material and the welding torch. Accordingly, the processor (150) can determine the change in brightness of the welding light based on the light detected through the sensor unit (140).

프로세서(150)가 센서부(140)를 통하여 용접 환경을 판단하는 예들은 도 7 및 도 8을 참조하여 상술한 바와 같다.Examples of the processor (150) determining the welding environment through the sensor unit (140) are as described above with reference to FIGS. 7 and 8.

S320 단계에서, 용접 영상 처리 장치(100)는 용접 환경에 기초하여 복수의 필터들 중 어느 하나를 선택한다.At step S320, the welding image processing device (100) selects one of a plurality of filters based on the welding environment.

여기에서, 복수의 필터들은 각각 기 설정된 차광도를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 각각의 필터는 광이 투과되는 정도(즉, 광의 투과율)가 사전에 결정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 필터는 중성 농도 필터(Neutral Density Filter)에 광학 필터가 접합되어 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Here, each of the plurality of filters may exhibit a preset degree of light blocking. In other words, each filter may have a predetermined degree of light transmission (i.e., light transmittance). For example, the filter may be implemented by bonding an optical filter to a neutral density filter, but is not limited thereto.

다른 예로서, 필터는 광이 필터링되는 대역이 사전에 결정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 필터는 유리 재질의 필터에 소정의 재료가 코팅됨으로써 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상술한 코팅에 의하여 필터를 통과하는 광의 대역이 결정 또는 변경될 수 있다.As another example, the filter may have a band of light filtered therein that is determined in advance. For example, the filter may be implemented by coating a glass filter with a predetermined material, but is not limited thereto. The band of light passing through the filter may be determined or changed by the coating described above.

프로세서(150)는 복수의 필터들 중에서 현재의 용접 환경에 대응하는 용접 광을 필터링할 수 있는 필터를 선택한다. S310 단계에서 상술한 바와 같이, 용접의 시작 또는 용접 환경의 변화에 따라 용접 광의 밝기는 달라질 수 있다. 따라서, 용접 광의 밝기에 대응하여 적절한 필터가 선택되어야, 카메라부(110)는 필터에 의하여 필터링된 용접 광을 이용하여 고품질의 용접 영상을 생성할 수 있다. 여기에서, 필터에 의하여 용접 광이 필터링된다고 함은, 카메라부(110)가 촬영할 수 있는 휘도 또는 조도의 범위에 포함되도록 용접 광의 투과율 및/또는 투과 대역이 필터링되는 것을 의미한다.The processor (150) selects a filter capable of filtering welding light corresponding to the current welding environment from among a plurality of filters. As described above in step S310, the brightness of the welding light may vary depending on the start of welding or changes in the welding environment. Therefore, an appropriate filter must be selected in response to the brightness of the welding light, so that the camera unit (110) can generate a high-quality welding image using the welding light filtered by the filter. Here, filtering the welding light by the filter means that the transmittance and/or the transmission band of the welding light are filtered so that it is included in the range of brightness or illuminance that the camera unit (110) can capture.

S330 단계에서, 용접 영상 처리 장치(100)는 선택된 필터가 소정의 위치로 이동하도록 모터를 구동한다.At step S330, the welding image processing device (100) drives a motor to move the selected filter to a predetermined position.

일 예로서, 프로세서(150)는 복수의 필터들이 직선 운동함으로써 선택된 필터가 소정의 위치로 이동하도록 모터를 구동할 수 있다. 다른 예로서, 프로세서(150)는 복수의 필터들이 회전 운동함으로써 선택된 필터가 소정의 위치로 이동하도록 모터를 구동할 수 있다. 프로세서(150)가 모터를 구동하여 필터들의 위치를 이동하는 예들은 도 10 및 도 11을 참조하여 후술한다.As an example, the processor (150) may drive a motor so that a selected filter moves to a predetermined position by causing a plurality of filters to move in a linear manner. As another example, the processor (150) may drive a motor so that a selected filter moves to a predetermined position by causing a plurality of filters to move in a rotational manner. Examples of the processor (150) driving a motor to move the positions of the filters will be described below with reference to FIGS. 10 and 11.

S320 단계를 참조하여 상술한 바와 같이, 복수의 필터들은 각각 기 설정된 차광도를 나타내고, 용접 환경에 기초하여 복수의 필터들 중 적절한 필터가 선택된다. 다시 말해, 카메라부(100)에 의하여 고품질의 용접 영상이 생성될 수 있도록 용접 광을 필터링하는 필터가 선택된다. 따라서, 선택된 필터는 용접 영상이 생성되기 이전에 용접 광을 필터링할 수 있는 위치에 있어야 한다.As described above with reference to step S320, each of the plurality of filters exhibits a preset degree of shading, and an appropriate filter among the plurality of filters is selected based on the welding environment. In other words, a filter that filters the welding light so that a high-quality welding image can be generated by the camera unit (100) is selected. Therefore, the selected filter must be located so that it can filter the welding light before the welding image is generated.

프로세서(150)는 선택된 필터가 현재 어느 위치에 있는지를 확인한다. 그리고, 프로세서(150)는 선택된 필터가 소정의 위치로 이동할 수 있도록 모터를 구동한다.The processor (150) checks where the selected filter is currently located. Then, the processor (150) drives the motor so that the selected filter can move to a predetermined location.

일 예로서, 소정의 위치는 카메라부(110)의 렌즈와 이미지 센서의 사이일 수 있다. 다른 예로서, 소정의 위치는 카메라부(110)의 렌즈의 전면일 수 있다. 소정의 위치에 대한 예들은 도 12 및 도 13을 참조하여 후술한다.As an example, the predetermined position may be between the lens of the camera unit (110) and the image sensor. As another example, the predetermined position may be in front of the lens of the camera unit (110). Examples of the predetermined position are described below with reference to FIGS. 12 and 13.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식 필터 제어 방식의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 10 is a drawing for explaining an example of a mechanical filter control method according to one embodiment of the present invention.

도 10에는 용접 영상 처리 장치(100)의 일부 구성들이 도시되어 있다. 예를 들어, 용접 영상 처리 장치(100)는 PCB(1010), 모터(1020), 필터 이동부(1030), 필터들(1041, 1042, 1043) 및 이미지 센서(1050)를 포함한다.FIG. 10 illustrates some components of a welding image processing device (100). For example, the welding image processing device (100) includes a PCB (1010), a motor (1020), a filter moving part (1030), filters (1041, 1042, 1043), and an image sensor (1050).

도 10을 참조하면, 필터들(1041, 1042, 1043)는 필터 이동부(1030) 상에 직렬로 배치되어 있다. 따라서, 프로세서(150)는 필터 이동부(1030)가 직선 운동(예를 들어, 좌우 운동 또는 상하 운동)하도록 모터(1020)를 구동함으로써, 필터들(1041, 1042, 1043)의 위치가 변경될 수 있다.Referring to FIG. 10, filters (1041, 1042, 1043) are arranged in series on the filter moving unit (1030). Accordingly, the processor (150) drives the motor (1020) so that the filter moving unit (1030) moves linearly (e.g., left-right or up-down), thereby changing the positions of the filters (1041, 1042, 1043).

예를 들어, 프로세서(150)가 필터들(1041, 1042, 1043) 중에서 필터(1043)를 선택한 경우, 프로세서(150)는 필터(1043)의 현재 위치를 확인하고, 필터(1043)가 이미지 센서(1050) 상에 위치하도록 모터(1020)를 구동할 수 있다.For example, when the processor (150) selects the filter (1043) among the filters (1041, 1042, 1043), the processor (150) can check the current position of the filter (1043) and drive the motor (1020) so that the filter (1043) is positioned on the image sensor (1050).

한편, 도 10에는 필터(1043)가 이미지 센서(1050) 상에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 필터(1043)가 이동되는 위치의 예들은 도 12 및 도 13을 참조하여 후술한다.Meanwhile, although FIG. 10 illustrates that the filter (1043) is positioned on the image sensor (1050), it is not limited thereto. Examples of positions where the filter (1043) is moved will be described later with reference to FIG. 12 and FIG. 13.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식 필터 제어 방식의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 11 is a drawing for explaining another example of a mechanical filter control method according to one embodiment of the present invention.

도 11에는 용접 영상 처리 장치(100)의 일부 구성들이 도시되어 있다. 예를 들어, 용접 영상 처리 장치(100)는 PCB(1110), 모터(1120), 필터 이동부(1130), 필터들(1141, 1142, 1143, 1144) 및 이미지 센서(1150)를 포함한다.FIG. 11 illustrates some components of a welding image processing device (100). For example, the welding image processing device (100) includes a PCB (1110), a motor (1120), a filter moving part (1130), filters (1141, 1142, 1143, 1144), and an image sensor (1150).

도 10을 참조하면, 필터들(1141, 1142, 1143, 1144)는 필터 이동부(1130) 상에 원형으로 배치되어 있다. 따라서, 프로세서(150)는 필터 이동부(1130)가 회전 운동하도록 모터(1120)를 구동함으로써, 필터들(1141, 1142, 1143, 1144)의 위치가 변경될 수 있다.Referring to FIG. 10, filters (1141, 1142, 1143, 1144) are arranged in a circular shape on the filter moving part (1130). Accordingly, the processor (150) drives the motor (1120) to cause the filter moving part (1130) to rotate, thereby changing the positions of the filters (1141, 1142, 1143, 1144).

예를 들어, 프로세서(150)가 필터들(1141, 1142, 1143, 1144) 중에서 필터(1143)를 선택한 경우, 프로세서(150)는 필터(1143)의 현재 위치를 확인하고, 필터(1143)가 이미지 센서(1150) 상에 위치하도록 모터(1120)를 구동할 수 있다.For example, when the processor (150) selects filter (1143) among filters (1141, 1142, 1143, 1144), the processor (150) can check the current position of the filter (1143) and drive the motor (1120) so that the filter (1143) is positioned on the image sensor (1150).

한편, 도 11에는 필터(1143)가 이미지 센서(1150) 상에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 필터(1143)가 이동되는 위치의 예들은 도 12 및 도 13을 참조하여 후술한다.Meanwhile, although FIG. 11 illustrates that the filter (1143) is positioned on the image sensor (1150), it is not limited thereto. Examples of positions where the filter (1143) is moved will be described later with reference to FIGS. 12 and 13.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택된 필터가 이동하는 위치의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 12 is a drawing for explaining an example of a position to which a selected filter moves according to one embodiment of the present invention.

도 12에는 용접 영상 처리 장치(100)의 일부 구성들이 도시되어 있다. 예를 들어, 용접 영상 처리 장치(100)는 PCB(1210), 모터(1220), 필터(1230), 렌즈(1240) 및 이미지 센서(1150)를 포함한다. 도 12에 도시된 PCB(1210), 모터(1220), 필터(1230) 및 이미지 센서(1250)는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같다. FIG. 12 illustrates some components of a welding image processing device (100). For example, the welding image processing device (100) includes a PCB (1210), a motor (1220), a filter (1230), a lens (1240), and an image sensor (1150). The PCB (1210), the motor (1220), the filter (1230), and the image sensor (1250) illustrated in FIG. 12 are the same as those illustrated in FIGS. 10 and 11.

렌즈(1240)는 카메라부(110)에 포함된 렌즈를 의미한다. 또한, 필터(1230)는 복수의 필터들 중에서 프로세서(150)에 의하여 선택된 필터를 의미한다. The lens (1240) refers to a lens included in the camera unit (110). In addition, the filter (1230) refers to a filter selected by the processor (150) from among a plurality of filters.

도 9 내지 도 11을 참조하여 상술한 바와 같이, 카메라부(110)가 고품질의 용접 영상을 생성할 수 있도록, 필터(1230)는 용접 광을 적절하게 필터링하는 차광도를 갖는다. 따라서, 필터(1230)는 카메라부(110)가 필터링된 용접 광에 따라 용접 영상을 생성할 수 있는 위치로 이동되어야 한다.As described above with reference to FIGS. 9 to 11, the filter (1230) has a light shielding degree that appropriately filters the welding light so that the camera unit (110) can generate a high-quality welding image. Accordingly, the filter (1230) must be moved to a position where the camera unit (110) can generate a welding image according to the filtered welding light.

프로세서(150)는 모터(1220)를 구동하여 필터(1230)를 소정의 위치로 이동시킨다. 예를 들어, 프로세서(150)는 렌즈(1240)의 전면에 필터(1230)가 위치하도록 모터(1220)를 구동할 수 있다. 따라서, 이미지 센서(1250)는 필터(1230)에 의하여 필터링된 광을 감지할 수 있다.The processor (150) drives the motor (1220) to move the filter (1230) to a predetermined position. For example, the processor (150) may drive the motor (1220) so that the filter (1230) is positioned in front of the lens (1240). Accordingly, the image sensor (1250) may detect light filtered by the filter (1230).

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택된 필터가 이동하는 위치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 13 is a drawing for explaining another example of a position to which a selected filter moves according to one embodiment of the present invention.

도 13에는 용접 영상 처리 장치(100)의 일부 구성들이 도시되어 있다. 예를 들어, 용접 영상 처리 장치(100)는 PCB(1310), 모터(1320), 필터(1330), 렌즈(1340) 및 이미지 센서(1350)를 포함한다. 도 13에 도시된 PCB(1310), 모터(1320), 필터(1330), 렌즈(1340) 및 이미지 센서(1350)는 도 12에 도시된 바와 같다.FIG. 13 illustrates some configurations of a welding image processing device (100). For example, the welding image processing device (100) includes a PCB (1310), a motor (1320), a filter (1330), a lens (1340), and an image sensor (1350). The PCB (1310), the motor (1320), the filter (1330), the lens (1340), and the image sensor (1350) illustrated in FIG. 13 are the same as those illustrated in FIG. 12.

프로세서(150)는 모터(1320)를 구동하여 필터(1330)를 소정의 위치로 이동시킨다. 예를 들어, 프로세서(150)는 렌즈(1340)와 이미지 센서(1350)의 사이에 필터(1330)가 위치하도록 모터(1320)를 구동할 수 있다. 따라서, 이미지 센서(1350)는 필터(1330)에 의하여 필터링된 광을 감지할 수 있다.The processor (150) drives the motor (1320) to move the filter (1330) to a predetermined position. For example, the processor (150) may drive the motor (1320) so that the filter (1330) is positioned between the lens (1340) and the image sensor (1350). Accordingly, the image sensor (1350) can detect light filtered by the filter (1330).

본 명세서에 기재된 모든 실시예들은 각각 다른 실시예들에 서로 복합적으로 적용될 수 있다.All embodiments described in this specification can be applied in combination with each other to other embodiments.

한편, 이상 설명한 실시예들의 용접 영상 처리 장치(100)는 용접 작업에 사용하는 경우를 예시하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 전술한 실시예들의 용접 영상 처리 장치(100)는 정보 제공 장치로서 구현될 수 있는 데, 상기 정보 제공 장치는, 전술한 구성 그대로 예컨대 소방용, 의료용 및/또는 피부처리용 정보 제공 장치로 사용될 수 있다. 즉, 레이저광과 같이 고휘도/고조도의 광을 조사하는 작업을 할 때에 사용자는 상기와 같은 소방용, 의료용 및/또는 피부처리용 정보 제공 장치를 이용하여 상황에 따른 조명부의 출력 조정을 통하여 불필요한 전력 낭비를 줄인 상태에서 최적의 영상을 얻을 수 있는 환경을 제공할 수 있다. 본 발명은 또한 이 외에도 고휘도/고조도의 광을 조사하는 작업을 하는 다양한 작업에서 정보 제공 장치로서 사용될 수 있다.Meanwhile, the welding image processing device (100) of the embodiments described above has been exemplified as being used for welding work, but the present invention is not necessarily limited thereto. That is, the welding image processing device (100) of the embodiments described above can be implemented as an information providing device, and the information providing device can be used as, for example, a firefighting, medical and/or skin treatment information providing device with the configuration described above. That is, when performing work that irradiates high-brightness/high-illuminance light such as laser light, the user can provide an environment in which the optimal image can be obtained while reducing unnecessary power waste by adjusting the output of the lighting unit according to the situation using the firefighting, medical and/or skin treatment information providing device as described above. The present invention can also be used as an information providing device in various other work that irradiates high-brightness/high-illuminance light.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (8)

컴퓨팅 장치에 의하여 수행되는, 용접 영상을 처리하는 방법에 있어서,
센서로부터 센서값을 수신하는 단계;
상기 수신된 센서값에 기초하여 필터의 투과율을 제어하는 단계; 및
상기 투과율이 제어된 필터를 통과한 광에 기초하여 용접 부위에서의 용접 영상을 획득하는 단계를 포함하고,
상기 용접 영상을 획득하는 단계는,
상기 필터에 의해 투과율이 제어된 필터를 통과한 쌍에 기초하여 용접 영상을 획득하고,
상기 필터는,
상기 컴퓨팅 장치의 프로세서가 상기 센서값에 기초하여 용접 환경을 판단하고, 상기 판단된 용접 환경에 기초하여 상기 프로세서에 의해 복수의 필터들 중 하나가 선택되어, 모터의 구동을 통해 상기 용접 영상을 획득하기 위해 배치된 카메라부의 렌즈 및 이미지 센서의 사이로 이동되도록 제어되는 필터이고,
상기 용접 영상을 획득하는 단계에서 상기 용접 환경을 판단하는 것은,
상기 용접 부위에서의 광의 휘도 또는 조도 중 하나가 소정의 세기를 초과하여 상기 카메라부가 촬영할 수 있는 범위를 벗어난 것을 판단하여 상기 용접 부위에서 용접이 시작된 것을 판단하는 것인,
용접 영상을 처리하는 방법.
A method for processing a welding image, performed by a computing device,
A step of receiving a sensor value from a sensor;
A step of controlling the transmittance of the filter based on the received sensor value; and
Comprising a step of obtaining a welding image at a welding site based on light passing through the filter having the above-mentioned controlled transmittance,
The step of obtaining the above welding image is:
Obtain a welding image based on a pair that has passed through a filter whose transmittance is controlled by the above filter,
The above filter is,
The processor of the computing device determines the welding environment based on the sensor value, and based on the determined welding environment, one of a plurality of filters is selected by the processor, and the filter is controlled to move between the lens and the image sensor of the camera unit arranged to obtain the welding image by driving the motor.
In the step of obtaining the above welding image, the welding environment is determined.
It is determined that welding has started at the welding area by determining that either the brightness or the illuminance of the light at the welding area exceeds a predetermined intensity and is out of the range that the camera unit can capture.
How to process welding images.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 필터들은 각각 기 설정된 차광도를 나타내고,
상기 선택하는 단계는,
상기 용접 환경에 대응하는 용접 광을 필터링할 수 있는 필터를 선택하는, 방법.
In paragraph 1,
Each of the above multiple filters exhibits a preset degree of light blocking,
The above selection steps are:
A method for selecting a filter capable of filtering welding light corresponding to the above welding environment.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 구동하는 단계는,
상기 복수의 필터들이 직선 운동함으로써 상기 선택된 필터가 상기 소정의 위치로 이동하도록 상기 모터를 구동하거나, 상기 복수의 필터들이 회전 운동함으로써 상기 선택된 필터가 상기 소정의 위치로 이동하도록 상기 모터를 구동하는, 방법.
In paragraph 1,
The above driving steps are:
A method of driving the motor so that the selected filter moves to the predetermined position by the linear movement of the plurality of filters, or driving the motor so that the selected filter moves to the predetermined position by the rotational movement of the plurality of filters.
용접 부위를 촬영하는 카메라부;
상기 카메라부에 인접하여 배치되는 복수의 필터들; 및
프로세서;를 포함하고,
상기 프로세서는,
센서로부터 수신된 센서값에 기초하여 상기 필터들의 투과율을 제어하고, 상기 투과율이 제어된 필터를 통과한 광에 기초하여 상기 카메라부를 통해 용접 영상을 획득하고,
상기 센서로부터 수신된 센서값에 기초하여 용접 환경을 판단하고, 상기 판단된 용접 환경에 기초하여 상기 복수의 필터들 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 필터가 상기 카메라부의 렌즈와 상기 카메라부의 이미지 센서의 사이로 이동하도록 모터를 구동하고,
상기 용접 환경을 판단하는 것은, 상기 용접 부위에서의 광의 휘도 또는 조도 중 하나가 소정의 세기를 초과하여 상기 카메라부가 촬영할 수 있는 범위를 벗어난 것을 판단하여 상기 용접 부위에서 용접이 시작된 것을 판단하는 것인, 용접 영상 처리 장치.
Camera section for filming the welding area;
A plurality of filters arranged adjacent to the camera section; and
a processor; including;
The above processor,
Controlling the transmittance of the filters based on the sensor values received from the sensor, and obtaining a welding image through the camera unit based on light passing through the filter whose transmittance is controlled;
A welding environment is determined based on the sensor value received from the sensor, and one of the plurality of filters is selected based on the determined welding environment, and a motor is driven so that the selected filter moves between the lens of the camera unit and the image sensor of the camera unit.
A welding image processing device, wherein the welding environment is determined by determining that either the brightness or the illuminance of light at the welding area exceeds a predetermined intensity and is outside the range that the camera unit can capture, thereby determining that welding has started at the welding area.
제 5 항에 있어서,
상기 복수의 필터들은 각각 기 설정된 차광도를 나타내고,
상기 프로세서는,
상기 용접 환경에 대응하는 용접 광을 필터링할 수 있는 필터를 선택하는, 장치.
In paragraph 5,
Each of the above multiple filters exhibits a preset degree of light blocking,
The above processor,
A device for selecting a filter capable of filtering welding light corresponding to the above welding environment.
삭제delete 제 5 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 복수의 필터들이 직선 운동함으로써 상기 선택된 필터가 상기 소정의 위치로 이동하도록 상기 모터를 구동하거나, 상기 복수의 필터들이 회전 운동함으로써 상기 선택된 필터가 상기 소정의 위치로 이동하도록 상기 모터를 구동하는, 장치.
In paragraph 5,
The above processor,
A device that drives the motor so that the selected filter moves to the predetermined position by the linear movement of the plurality of filters, or drives the motor so that the selected filter moves to the predetermined position by the rotational movement of the plurality of filters.
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