이미지 처리를 이용한 아날로그 게이지 디지털화에 관한 연구

서지정보

· 발행기관 : 해양환경안전학회
· 수록지 정보 : 해양환경안전학회지 / 29권 / 4호
· 저자명 : 김선덕, 배철오, 박경민, 지재훈

목차

1. 서 론
2. 연구 방법
2.1 Analog gauge 및 지시값 연산
2.2 Optical character reader
3. 실 험
3.1 실험 방법
3.2 이미지 처리
3.3 실험 결과
4. 결 론
감사의 글

초록

근래 산업은 기계 자동화로 변화하고 있는 추세이며, 선박도 센서를 통해 기기 정보를 디지털 정보로 얻는다. 하지만 선박은 기기상태 점검을 위해 선원들이 정해진 시간마다 기관실을 순찰하며 기기들의 정보를 아날로그 게이지를 통해 확인하는데, 이는 순찰 중 에 선원에게 발생할 수 있는 모든 안전 위험은 물론 시간과 기회비용 또한 소모된다. 자율이동로봇을 이용한 기관실 순찰 방법은 선원의 안전 위험은 물론 시간과 기회비용도 소모되지 않기 때문에 해결책으로 활발히 연구 중이다. 자율이동로봇을 이용한 아날로그 게이지 판 독은 로봇이 게이지를 인식하기 위한 디지털화가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 이미지 처리를 이용하였다. 아날로그 게이지 이미지 는 이미지 전처리를 통해 노이즈 제거 및 특징을 부각 시켰다. 이미지 전처리를 완료한 이미지는 이미지 처리를 통해 아날로그 게이지의 중심점, 지침점, 최소값 및 최대값을 검출하였다. 이 점들을 연결한 직선을 통해 최소값부터 최대값까지의 각도 및 최소값부터 지침점까 지의 각도를 획득하였다. 각도는 수식을 통해 현재 아날로그 게이지가 나타내고 있는 값을 디지털화하여 나타내었다. 실험을 통해 이미지 처리를 통한 아날로그 게이지의 디지털화가 잘되어 게이지의 현재 지시값을 근사하게 나타냄을 확인할 수 있었다. 본 알고리즘을 순찰로 봇에 적용한다면 기관실 순찰을 위한 선원의 안전 위험 및 시간과 기회비용까지 보전 할 수 있을 것으로 사료된다.

영어초록

In recent years, use of machine automation is rising in the industry. Ships also obtain machine condition information from sensor as digital information. However, on ships, crew members regularly surveil the engine room to check the condition of equipment and their information through analog gauges. This is a time-consuming and tedious process and poses safety risks to the crew while on surveillance. To address this, engine room surveillance using an autonomous mobile robot is being actively explored as a solution because it can reduce time, costs, and the safety risks for crew. Analog gauge reading using an autonomous mobile robot requires digitization for the robot to recognize the gauge value. In this study, image processing techniques were applied to achieve this. Analog gauge images were subjected to image preprocessing to remove noise and highlight their features. The center point, indicator point, minimum value and maximum value of the analog gauge were detected through image processing. Through the straight line connecting these points, the angle from the minimum value to the maximum value and the angle from the minimum value to indicator point were obtained. The obtained angle is digitized as the value currently indicated by the analog gauge through a formula. It was confirmed from the experiments that the digitization of the analog gauge using image processing was successful, indicating the equivalent current value shown by the gauge. When applied to surveillance robots, this algorithm can minimize safety risks and time and opportunity costs of crew members for engine room surveillance.

참고자료

· 없음