KR100777428B1 - Image processing device and method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적외선 카메라와 가시광선 카메라에 의해 동시에 획득된 피사체의 화상을 처리하여 상기 피사체의 형상 및 열발생 분포를 명확하게 검출할 수 있는 화상처리장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image processing apparatus and method capable of clearly detecting a shape and heat generation distribution of a subject by processing an image of a subject acquired simultaneously by an infrared camera and a visible light camera.

본 발명은 피사체로부터 가시광선 카메라 및 적외선 카메라까지의 광로를 서로 일치시켜 상기 피사체의 동일면을 각각 촬상하고, 가시광선 카메라에 의한 화상으로부터 에지 디텍션(edge detection)을 통해 상기 피사체에 대한 에지의 윤곽선 화상을 검출한 후, 상기 에지의 윤곽선 화상 및 상기 적외선 카메라에 의한 화상을 화면에 동시에 표시함으로써 피사체의 형상 및 열적 분포 상태를 명확하게 측정할 수 있다.According to the present invention, the optical paths from the subject to the visible light camera and the infrared camera are matched with each other to capture the same surface of the subject, and the edge image of the edge with respect to the subject through edge detection from the image by the visible light camera. After detecting, the contour image of the edge and the image by the infrared camera are simultaneously displayed on the screen, so that the shape and thermal distribution state of the subject can be clearly measured.

가시광선 카메라, 적외선 카메라, 화상, 피사체, 에지 디텍션, 윤곽선 Visible light camera, infrared camera, image, subject, edge detection, contour

Description

화상처리 장치 및 방법{IMAGE PROCESSING DEVICE AND METHOD}Image processing apparatus and method {IMAGE PROCESSING DEVICE AND METHOD}

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상처리장치에 개략 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 가시광선 카메라 및 적외선 카메라에 의한 화상의 예시도이다. 2 is an exemplary view of an image by a visible light camera and an infrared camera according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 윤곽선 화상의 예시도이다.3 is an exemplary view of a contour image according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 피사체의 최종 화면의 예시도이다.4 is an exemplary view of a final screen of a subject according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 피사체 20 : 투과/반사판10: subject 20: transmissive / reflective plate

30 : 가시광선 카메라 40 : 적외선 카메라30: visible light camera 40: infrared camera

50 : 윤곽선 검출부 51 : 에지 검출부50: contour detection unit 51: edge detection unit

52 : 이진화부 60 : 표시부52: binarization unit 60: display unit

본 발명은 화상처리에 관한 것으로서, 특히 적외선 카메라와 가시광선 카메라에 의해 동시에 획득된 피사체의 화상을 처리하여 상기 피사체의 형상 및 열발생 분포를 명확하게 검출할 수 있는 화상처리장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to image processing, and more particularly, to an image processing apparatus and method capable of clearly detecting a shape and a heat generation distribution of a subject by processing an image of a subject acquired simultaneously by an infrared camera and a visible light camera. .

적외선 카메라는 내부의 열 감지센서를 이용하여 피사체의 발열에 따른 복사열을 감지하여 열분포 상태를 화상으로 나타내는 장치로서 의료, 산업 등에 널리 사용되고 있다. 또한, 가시광선 카메라는 렌즈를 이용하여 피사체의 휘도 분포를 화상으로 나타내는 장치로서 사람의 눈과 같이 가시광선 영역의 물체를 감시하는데 사용된다. Infrared cameras are widely used in medicine, industry, and the like as devices for displaying radiant heat according to heat generated by a subject using an internal heat sensor and displaying a heat distribution state as an image. In addition, the visible light camera is a device that displays the luminance distribution of the subject as an image using a lens, and is used to monitor an object in the visible light region such as a human eye.

종래의 적외선 카메라는 물체의 열적 분포는 잘 나타낼 수 있으나 측정된 물체의 형상이 명확하지 않으며 가시광선 카메라는 물체의 형상은 명확하게 나타낼 수 있으나 물체의 열적 분포는 나타낼 수 없다. Conventional infrared cameras can show the thermal distribution of the object well, but the shape of the measured object is not clear, and the visible light camera can clearly show the shape of the object, but not the thermal distribution of the object.

이와 같이 가시광선 카메라와 적외선 카메라의 상호 장단점을 적절히 이용하여 물체의 영상을 표시함과 동시에 그 물체의 열적 분포 상태를 명확하게 나타내기 위한 기술들이 제시되고 있다. As described above, techniques for displaying an image of an object by using the advantages and disadvantages of the visible light camera and the infrared camera as appropriate and clearly indicating the thermal distribution state of the object have been proposed.

실제로, 최근에는 고가 제품들의 경우 적외선 카메라와 일반 가시광선 카메라를 동시에 이용하여 물체의 형상과 열적 분포 상태를 화면으로 표시하기 위한 기술들이 제시되고 있다. 예를 들어 적외선 카메라를 이용하여 피사체의 열적 상태를 파악한 후 이에 대응하는 물체의 형상을 일반 가시광선 카메라로 촬상하여 그 위치를 표시하는 기술이 시도되고 있다.In fact, recently, in the case of expensive products, techniques for displaying an object's shape and thermal distribution state by using an infrared camera and a general visible light camera at the same time have been proposed. For example, a technique of grasping a thermal state of an object using an infrared camera and then capturing a shape of an object corresponding thereto using a general visible ray camera and displaying the location thereof is attempted.

그러나, 종래기술에서는 적외선 카메라와 일반 가시광선 카메라를 이용하여 물체의 형상 및 열적 분포상태를 화면에 표시하는 경우 측정된 물체의 형상이 명확하지 않아 피씨비(PCB)기판이나 미소부분의 처리를 요하는 의료용 측정으로는 정확 한 측정이 어려웠다. 특히 적외선 카메라는 물체의 발열에 따라 발생되는 적외선을 측정하는 방법을 이용하기 때문에 피씨비 기판의 칩이나 소자와 같이 작은 물체가 여러 개 배치된 경우에는 열적으로 주위와 차이가 없을 경우 물체 구분이 어려우며 측정되는 영상도 명확하지 않은 문제점이 있다.However, in the prior art, when the shape of the object and the thermal distribution state are displayed on the screen by using an infrared camera and a general visible light camera, the shape of the measured object is not clear and requires processing of a PCB or a micro part. Accurate measurements were difficult with medical measurements. In particular, the infrared camera uses a method of measuring the infrared rays generated by the heat of the object. Therefore, when several small objects such as chips or elements of the PCB are arranged, it is difficult to distinguish the objects when there is no difference from the surroundings. There is a problem that the image is not clear.

따라서, 당 기술분야에서는 적외선 카메라와 가시광선 카메라를 이용하여 물체의 형상을 명확하게 측정함과 동시에, 물체의 열적 분포 상태를 정확하게 표시할 수 있는 화상처리기술에 대한 필요성이 대두되어 왔다.Accordingly, there is a need in the art for an image processing technology capable of accurately measuring the shape of an object using an infrared camera and a visible light camera, and at the same time accurately displaying the thermal distribution of the object.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 피사체에 대한 가시광선 카메라와 적외선 카메라의 광로를 일치시켜 동시에 상기 피사체의 동일면을 촬상하고, 가시광선 카메라에 의한 화상으로부터 상기 피사체에 대한 에지의 윤곽선 화상을 출력하고, 상기 윤곽선 화상과 상기 적외선 카메라에 의한 화상을 동시에 화면에 표시함으로써 상기 피사체의 열적 분포를 미소부분까지 정확하게 검출할 수 있는 화상처리장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above-described problems, and simultaneously matches the optical paths of a visible light camera and an infrared camera for a subject, and simultaneously captures the same surface of the subject, and displays an image of the subject from an image by the visible light camera. It is an object of the present invention to provide an image processing apparatus and method capable of accurately detecting a thermal distribution of the subject to a minute portion by outputting an outline image of an edge and simultaneously displaying the outline image and an image by the infrared camera on a screen. .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 화상처리장치는, 피사체로부터 진행하는 빛 중에서 적외선 영역의 빛은 투과시키고 가시광선 영역의 빛은 반사시키는 투과/반사판; 상기 투과/반사판으로부터 반사된 가시광선 영역의 빛을 수광하여 상기 피사체의 휘도 분포에 따른 제1화상을 획득하는 가시광선 카메라; 상기 투과/반사판을 투과한 적외선 영역의 빛을 수광하여 상기 피사체의 열 분포에 따른 제2화상을 획득하는 적외선 카메라; 상기 제1화상으로부터 에지 지텍션(edge detection)을 통해 상기 피사체에 대한 에지의 윤곽선 화상을 검출하는 윤곽선검출부; 및 상기 피사체의 윤곽선 화상 및 상기 제2화상을 화면에 동시에 표시하는 표시부를 포함하고, 상기 가시광선 카메라 및 적외선 카메라 각각의 광로 중에서 상기 피사체로부터 상기 투과/반사판까지의 광로는 서로 일치하고 상기 가시광선 카메라 및 적외선 카메라의 각각에서 상기 피사체까지의 각 광로 길이는 서로 같으며 상기 제1화상 및 제2화상은 상기 피사체와 동일 면에 대한 화상인 것을 특징으로 한다.The image processing apparatus of the present invention for achieving the above object is a transmission / reflector for transmitting light in the infrared region and reflecting light in the visible region of the light from the subject; A visible light camera that receives light in a visible light region reflected from the transmission / reflector to obtain a first image according to a luminance distribution of the subject; An infrared camera that receives light in an infrared region passing through the transmission / reflector to obtain a second image according to a heat distribution of the subject; An outline detection unit for detecting an outline image of an edge of the subject through edge detection from the first image; And a display unit for simultaneously displaying a contour image of the subject and the second image on a screen, wherein the optical paths from the subject to the transmission / reflector of the respective optical paths of the visible light camera and the infrared camera coincide with each other and are visible. Each optical path length from each of the camera and the infrared camera to the subject is the same, and the first and second images are images on the same plane as the subject.

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본 발명의 일 실시형태에서, 상기 윤곽선검출부는 상기 제1화상으로부터 에지를 검출하는 에지검출부; 및 상기 에지에 대응하는 제1화상의 화소에는 특정 색상값을 부여하고 나머지 화소에는 색상값을 0으로 부여하여 상기 제1화상의 화소별 이진화를 수행하는 이진화부를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the contour detection unit comprises: an edge detection unit detecting an edge from the first image; And a binarization unit configured to give a specific color value to pixels of the first image corresponding to the edge and to give a color value of 0 to the remaining pixels, thereby performing binarization for each pixel of the first image.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 투과/반사판은 TiO2 및 SiO2를 포함하는 박막으로 코팅된 거울일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the transmission / reflector may be a mirror coated with a thin film comprising TiO 2 and SiO 2 .

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 화상처리방법은, 가시광선 카메라와 적외선 카메라를 이용하여 피사체의 화상을 처리하는 방법에 있어서,
상기 피사체에 대한 가시광선 카메라와 적외선 카메라의 광로를 일치시키고 상기 가시광선 카메라를 이용하여 상기 피사체에서 진행되는 빛 중에서 가시광선 영역의 빛으로부터 상기 피사체의 휘도 분포에 따른 제1화상을 촬상하는 제1단계; 상기 적외선 카메라를 이용하여 상기 피사체에서 진행하는 빛 중에서 적외선 영역의 빛으로부터 상기 피사체의 열적 분포에 따른 제2화상을 촬상하되, 상기 피사체의 제1화상의 촬상면과 동일면을 촬상하는 제2단계; 상기 제1화상으로부터 에지 디텍션(edge detection)을 통해 상기 피사체에 대한 에지의 윤곽선 화상을 검출하는 제3단계; 및 상기 피사체에 대한 에지의 윤곽선 화상 및 상기 제2화상을 화면에 동시에 표시하는 제4단계를 포함하고, 상기 가시광선 카메라 및 적외선 카메라의 각각에서 상기 피사체까지의 각 광로 길이는 서로 같으며 상기 제1화상 및 제2화상은 상기 피사체의 동일면에 대한 화상인 것을 특징으로 한다.In addition, the image processing method of the present invention for achieving the above object is a method of processing an image of a subject using a visible light camera and an infrared camera,
A first image matching the optical paths of the visible light camera and the infrared camera for the subject and capturing a first image according to the luminance distribution of the subject from the light in the visible light area among the light proceeding from the subject using the visible light camera step; A second step of capturing a second image according to the thermal distribution of the subject from the light in the infrared region among the light proceeding from the subject by using the infrared camera, and capturing the same surface as the imaging surface of the first image of the subject; A third step of detecting a contour image of an edge of the subject through edge detection from the first image; And a fourth step of simultaneously displaying the contour image of the edge of the subject and the second image on the screen, wherein the optical path lengths from each of the visible ray camera and the infrared camera to the subject are the same and The first image and the second image are images of the same surface of the subject.

삭제delete

또한, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제3단계는 상기 가시광선 카메라에 의한 화상으로부터 에지를 검출하는 단계; 및 상기 에지에 대응하는 상기 화상의 화소에는 특정 색상값을 부여하고 나머지 화소에는 색상값을 0으로 부여하여 상기 화상의 화소별로 이진화를 수행하는 단계를 포함한다.Further, in one embodiment of the present invention, the third step includes detecting an edge from an image by the visible light camera; And assigning a specific color value to pixels of the image corresponding to the edge and assigning a color value to 0 to the remaining pixels to perform binarization for each pixel of the image.

삭제delete

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태가 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It is to be noted that the same reference numerals and the same elements among the drawings are indicated by the same reference numerals and symbols as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상처리장치에 개략 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 화상처리장치는, 피사체(10)로부터 진행하는 빛(11) 중에서 적외선 영역의 빛(22)은 투과시키고 가시광선 영역의 빛(21)은 반사시키는 투과/반사판(20), 상기 투과/반사판(20)으로부터 반사된 가시광선 영역의 빛(21)을 수광하여 상기 피사체(10)의 휘도 분포에 따른 제1화상을 획득하는 가시광선 카메라(30), 상기 투과/반사판(20)을 통과한 적외선 영역의 빛(22)을 수광하여 상기 피사체(10)의 열 분포에 따른 제2화상을 획득하는 적외선 카메라(40), 상기 제1화상으로부터 에지 디텍션(edge detection)을 통해 상기 피사체(10)의 윤곽선 화상을 검출하는 윤곽선검출부(50) 및 상기 피사체(10)의 윤곽선 화상 및 상기 제2화상을 화면에 동시에 표시하는 표시부(60)를 포함하여 구성된다.1 is a schematic configuration diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the image processing apparatus of the present invention transmits light 22 in the infrared region and reflects light 21 in the visible region among the light 11 traveling from the subject 10. A visible light camera 30 that receives the light 21 in the visible light region reflected from the / reflective plate 20 and the transmissive / reflective plate 20 to obtain a first image according to the luminance distribution of the subject 10; An infrared camera 40 which receives the light 22 in the infrared region passing through the transmission / reflector 20 to obtain a second image according to the heat distribution of the subject 10, and edge detection from the first image. and an edge detection unit 50 for detecting a contour image of the subject 10 through an edge detection, and a display unit 60 for simultaneously displaying the contour image and the second image of the subject 10 on the screen. .

여기서, 상기 윤곽선검출부(50)는 상기 제1화상으로부터 에지를 검출하는 에지검출부(51) 및 상기 에지에 대응하는 제1화상의 화소에는 특정 색상값을 부여하고 나머지 화소에는 색상값을 0으로 부여하여 상기 제1화상의 화소별 이진화를 수행하는 이진화부(52)를 포함한다. 일례로서, 상기 이진화부(52)는 에지에 대응하는 화소에는 예를 들어 검정색의 색상값을 부여하고 그 외의 화소에는 흰색을 색상값을 부여함으로써 에지부분이 명확하게 드러나도록 한다. Here, the contour detection unit 50 gives a specific color value to the edge detection unit 51 that detects an edge from the first image and a pixel of the first image corresponding to the edge, and gives a color value of 0 to the remaining pixels. And a binarization unit 52 for performing pixel-by-pixel binarization of the first image. As an example, the binarization unit 52 provides a color value of, for example, black to a pixel corresponding to an edge, and a color value of white to other pixels so that the edge part is clearly revealed.

상기 가시광선 카메라(30)와 적외선 카메라(40)는 공지의 카메라를 사용할 수 있다. 예를 들어, 가시광선 카메라(30)는 공지의 CCD 카메라를 사용할 수 있고, 적외선 카메라(40)는 공지의 적외선 열영상 카메라를 사용할 수 있다. 이러한 CCD 카메라는 렌즈와 가시광선 영역(약400~700nm)으로 감광하는 이미지 센서를 구성하 는 CCD 센서로 구성된다. 상기 CCD 센서는 렌즈로부터 입력되는 광학상을 광전 변환함으로써 디지털 신호를 생성하여 출력한다. 또한 적외선 열영상 카메라는 렌즈와 원적외선 역역(약8~9㎛)으로 감광하는 이미지 센서를 구성하는 적외선 센서로 구성된다. 상기 적외선 센서는 렌즈로부터 입력되는 광학상을 광전 변환함으로써 디지털 신호를 생성하여 출력한다. The visible light camera 30 and the infrared camera 40 may use a known camera. For example, the visible light camera 30 may use a known CCD camera, and the infrared camera 40 may use a known infrared thermal camera. Such a CCD camera is composed of a lens and a CCD sensor constituting an image sensor that is exposed to the visible light region (about 400 ~ 700nm). The CCD sensor generates and outputs a digital signal by photoelectric conversion of the optical image input from the lens. In addition, the infrared thermal imaging camera is composed of a lens and an infrared sensor constituting an image sensor that is exposed to the far infrared region (about 8 ~ 9㎛). The infrared sensor generates and outputs a digital signal by photoelectric conversion of the optical image input from the lens.

상기 투과/반사판(20)은 적외선 영역의 빛은 투과시키고 가시광선 영역의 빛은 반사시킨다. 상기 투과/반사판(20)은 소정의 거울을 이용할 수 있다. 특히 바람직하게는 상기 투과/반사판(20)은 표면에 TiO2 및 SiO2의 박막을 코팅처리한다. 도 1에서와 같이, 상기 투과/반사판(20)을 적절히 배치함으로써 가시광선 카메라(30)와 적외선 카메라(40)가 상기 피사체(10)의 동일한 면을 촬상한다.The transmission / reflection plate 20 transmits light in the infrared region and reflects light in the visible region. The transmission / reflection plate 20 may use a predetermined mirror. Particularly preferably, the transmission / reflection plate 20 is coated with a thin film of TiO 2 and SiO 2 on the surface. As shown in FIG. 1, the visible light camera 30 and the infrared camera 40 capture the same surface of the subject 10 by appropriately disposing the transmission / reflection plate 20.

상기 가시광선 카메라(30)는 상기 투과/반사판(20)에 반사된 피사체(10)의 화상을 획득한다. 이때, 상기 가시광선 카메라(30)에 의한 영상은 상기 피사체(10)의 휘도 분포에 따른 형상을 나타낸다. 또한, 상기 적외선 카메라는 상기 투과/반사판(20)을 통하여 상기 피사체(10)의 화상을 획득한다. 이때, 상기 적외선 카메라(40)에 의한 영상은 상기 피사체(10)의 열적 분포 상태를 나타낸다. The visible light camera 30 acquires an image of the subject 10 reflected by the transmission / reflection plate 20. In this case, the image by the visible light camera 30 represents a shape according to the luminance distribution of the subject 10. In addition, the infrared camera acquires an image of the subject 10 through the transmission / reflection plate 20. In this case, the image by the infrared camera 40 represents the thermal distribution of the subject 10.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 가시광선 카메라 및 적외선 카메라에 의한 화상을 각각 도시하고 있다. 도 2의 일례를 참조하면, 본 발명에 따른 가시광선 카메라(30)에 의한 제1화상(31)은 피사체(10)의 형상을 그대로 나타내고 있다. 또한, 적외선 카메라(40)에 의한 제2화상(41)은 상기 피사체(10)의 열 분포를 나타내고 있다. 즉, 상기 제1화상(31)은 상기 피사체(10)의 휘도 분포에 따라 각 화소별 색상값을 가지며, 상기 제2화상(41)은 상기 피사체(10)에서의 온도분포에 따라 각 화소별 색상값을 갖는다. 특히 상기 제2화상(41)은 상기 피사체(10)의 발열에 따라 발생되는 적외선을 적외선 카메라(40)로 촬영한 것으로서 온도에 따라 각기 다른 화소별로 다른 색상값을 갖는다.2 shows an image by a visible light camera and an infrared camera according to an embodiment of the present invention, respectively. Referring to the example of FIG. 2, the first image 31 of the visible light camera 30 according to the present invention represents the shape of the subject 10 as it is. In addition, the second image 41 by the infrared camera 40 shows the heat distribution of the subject 10. That is, the first image 31 has color values for each pixel according to the luminance distribution of the subject 10, and the second image 41 for each pixel according to the temperature distribution in the subject 10. It has a color value. In particular, the second image 41 is an infrared camera 40 photographing infrared rays generated by the heat generated by the subject 10, and has different color values for different pixels according to temperature.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 윤곽선 화상의 예시도이다.3 is an exemplary view of a contour image according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 윤곽선 검출부(50)는 가시광선 카메라(30)에 의해 획득된 제1화상(31)으로부터 에지 디텍션(edge detection)을 통해 피사체(10)의 윤곽선 이미지를 검출한다. 상기 윤곽선검출부(50)는 에지검출부(51) 및 이진화부(52)를 포함한다. 상기 에지검출부(51)는 에지 디텍션을 통해 제1화상(31)으로부터 에지를 검출한다. 상기 에지(edge)는 화상 내에서 물체의 윤곽선에 해당하는 것으로서, 화소의 색상값이 급격이 변화하는 경계이다. 이러한 에지는 물체의 경계부분이 주위와 확연히 차이나는 색상값을 찾아냄으로써 검출된다. 상기 이진화부(52)는 상기 검출된 에지에 대응하는 제1화상(31)의 화소에는 특정 색상값(예를 들어, 1~255 중 30)을 부여하고 나머지 화소에는 색상값을 0으로 부여함으로써 상기 제1화상(31)의 화소별 이진화를 수행한다. 이와 같이, 에지에 해당하는 화소에만 일정한 색상값을 부여하고 나머지는 모두 0으로 색상값을 설정함으로써 상기 피사체의 에지에 해당하는 윤곽선 화상(53)만 추출할 수 있다.As shown in FIG. 3, the contour detector 50 detects the contour image of the subject 10 through edge detection from the first image 31 acquired by the visible light camera 30. . The contour detecting unit 50 includes an edge detecting unit 51 and a binarization unit 52. The edge detector 51 detects an edge from the first image 31 through edge detection. The edge corresponds to the outline of the object in the image and is a boundary at which the color value of the pixel changes abruptly. This edge is detected by finding a color value where the boundary of the object is significantly different from the surroundings. The binarization unit 52 assigns a specific color value (for example, 30 out of 1 to 255) to a pixel of the first image 31 corresponding to the detected edge and gives a color value of 0 to the remaining pixels. Pixel-wise binarization of the first image 31 is performed. In this way, only the outline image 53 corresponding to the edge of the subject can be extracted by applying a constant color value to only the pixels corresponding to the edges and setting the color values to all of the remaining zeros.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 피사체의 최종 화면의 예시도이다. 4 is an exemplary view of a final screen of a subject according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 가시광선 카메라(30)에 의해 획득된 제1화상(31)로부터 검출된 윤곽선 화상(53)과 적외선 카메라(40)에 의해 획득된 제2화상(41)을 동시에 소정의 화면에 표시함으로써 피사체(10)의 형상을 정확하게 표시할 뿐만 아니라, 상기 피사체(10)의 열적 분포 상태도 명확하게 표시할 수 있다. 바람직하게는 상기 가시광선에 의해 획득된 제1화상(31), 윤곽선 화상(53) 및 적외선 카메라에 의해 획득된 제2화상(41)은 동일한 크기 및 개수를 화소를 갖는다. 보다 바람직하게는 상기 세 화상(31,53,41)은 640 x 480 픽셀(pixel)을 갖는다. 그러나, 이는 일례에 불과하며 서로 다른 크기 및 개수의 화소를 가질 수도 있으며 이 경우에는 동일한 크기 및 개수의 비율로 조정하여 한 화면에 디스플레이할 수 있다.As shown in FIG. 4, the contour image 53 detected from the first image 31 acquired by the visible light camera 30 and the second image 41 acquired by the infrared camera 40 are simultaneously displayed. By displaying on a predetermined screen, not only the shape of the subject 10 can be accurately displayed, but also the thermal distribution state of the subject 10 can be clearly displayed. Preferably, the first image 31 obtained by the visible light, the contour image 53 and the second image 41 obtained by the infrared camera have the same size and number of pixels. More preferably, the three images 31, 53, and 41 have 640 x 480 pixels. However, this is only an example and may have different size and number of pixels, and in this case, the same size and number may be adjusted and displayed on one screen.

상기 피사체(10)가 다수개 존재하는 경우에도 각 피사체(10)의 윤곽선 화상과 적외선 화상을 동시에 표시함으로써 어느 피사체(10)에서 발열을 많이 하고 적게 하는지 화면으로 명확하게 표시할 수 있다. Even when there are a plurality of subjects 10, the contour image and the infrared image of each subject 10 can be displayed at the same time to clearly display on which screen the subject 10 generates a lot of heat.

이하, 본 발명에 따른 화상처리방법을 설명한다.Hereinafter, the image processing method according to the present invention will be described.

우선, 도 1에 도시된 바와 같이 피사체(10)로부터 진행하는 빛(11) 중에서 적외선 영역의 빛은 투과시키고 가시광선 영역의 빛은 반사시키는 투과/반사판(20)을 마련하고, 나아가 가시광선 카메라(30)와 적외선 카메라(40)를 마련한다. First, as shown in FIG. 1, a transmissive / reflective plate 20 which transmits light in the infrared region and reflects light in the visible region among the lights 11 traveling from the subject 10 is provided, and further, a visible ray camera. 30 and an infrared camera 40 are provided.

상기 투과/반사판(20)을 상기 피사체(10)에 대하여 일정한 거리 및 각도를 유지하도록 하고, 상기 투과/반사판(20)을 통하여 상기 적외선 카메라(40)로 상기 피사체(10)를 촬상한다. 이때, 상기 적외선 카메라(40)에 의해 촬상된 피사체(10)의 화상은 상기 피사체(10)의 열적 분포 상태를 나타낸다. 또한 가시광선 카메라(30)를 이용하여 상기 투과/반사판(20)에 의해 반사된 가시광선 영역의 빛을 수광함으로써 상기 피사체(10)를 촬상한다. 이때, 상기 가시광선 카메라(30)에 의해 촬상된 피사체(10)의 화상은 상기 피사체(10)의 휘도 분포를 나타낸다. 여기서, 바람직하게는 상기 가시광선 카메라(30)와 적외선 카메라(40)는 상기 피사체(10)의 동일한 면을 촬상한다.The transmission / reflector 20 is maintained at a constant distance and angle with respect to the subject 10, and the infrared camera 40 is photographed by the infrared camera 40 through the transmission / reflector 20. In this case, the image of the subject 10 captured by the infrared camera 40 represents a thermal distribution state of the subject 10. In addition, the subject 10 is captured by receiving light in the visible light region reflected by the transmission / reflector 20 using the visible light camera 30. At this time, the image of the subject 10 captured by the visible light camera 30 represents the luminance distribution of the subject 10. Here, preferably, the visible light camera 30 and the infrared camera 40 capture the same surface of the subject 10.

이어, 상기 가시광선 카메라(30)에 의해 획득된 피사체의 화상으로부터 에지 디텍션(edge detection)을 통해 상기 피사체의 윤곽선 화상을 검출하고, 상기 피사체의 윤곽선 화상 및 상기 적외선 카메라에 의한 피사체의 화상을 화면에 동시에 표시한다. 이로써, 하나의 화면에 피사체의 명확한 형상과 함께 상기 피사체의 열적 분포가 명확히 표시된다. Subsequently, the contour image of the subject is detected from the image of the subject acquired by the visible light camera 30 through edge detection, and the contour image of the subject and the image of the subject by the infrared camera are screened. At the same time. Thus, the thermal distribution of the subject is clearly displayed together with the clear shape of the subject on one screen.

이상에서 설명한 상세한 설명 및 도면의 내용은, 본 발명의 바람직한 실시예에 한정하여 설명한 것이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변경 또는 삭제가 가능할 것이다.The detailed description and contents of the drawings described above are limited to the preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited thereto. It will be possible to substitute, change or delete the component according to the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.

따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 상세한 설명 및 도면에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위에 의해 결정되어져야 할 것이다.Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the appended claims rather than by the foregoing description and drawings.

본 발명에 의하면, 가시광선 카메라에 의한 화상에서 윤곽선 화상을 검출하여 피사체의 형상을 명확하게 추출하고, 이를 적외선 카메라에 의한 화상과 함께 동시에 화면에 표시함으로써 피사체의 형상과 그 피사체의 열적 분포를 동시에 명확하게 측정할 수 있다.According to the present invention, a contour image is detected from an image by a visible light camera to clearly extract the shape of a subject, and the image is displayed on the screen simultaneously with the image by the infrared camera, thereby simultaneously displaying the shape of the subject and the thermal distribution of the subject. It can be measured clearly.

Claims (12)

피사체로부터 진행하는 빛 중에서 적외선 영역의 빛은 투과시키고 가시광선 영역의 빛은 반사시키는 투과/반사판;A transmissive / reflective plate which transmits light in the infrared region and reflects light in the visible region among the light traveling from the subject; 상기 투과/반사판으로부터 반사된 가시광선 영역의 빛을 수광하여 상기 피사체의 휘도 분포에 따른 제1화상을 획득하는 가시광선 카메라;A visible light camera that receives light in a visible light region reflected from the transmission / reflector to obtain a first image according to a luminance distribution of the subject; 상기 투과/반사판을 투과한 적외선 영역의 빛을 수광하여 상기 피사체의 열 분포에 따른 제2화상을 획득하는 적외선 카메라;An infrared camera that receives light in an infrared region passing through the transmission / reflector to obtain a second image according to a heat distribution of the subject; 상기 제1화상으로부터 에지 지텍션(edge detection)을 통해 상기 피사체에 대한 에지의 윤곽선 화상을 검출하는 윤곽선검출부; 및An outline detection unit for detecting an outline image of an edge of the subject through edge detection from the first image; And 상기 피사체의 윤곽선 화상 및 상기 제2화상을 화면에 동시에 표시하는 표시부; 를 포함하고,A display unit for simultaneously displaying a contour image of the subject and the second image on a screen; Including, 상기 가시광선 카메라 및 적외선 카메라 각각의 광로 중에서 상기 피사체로부터 상기 투과/반사판까지의 광로는 서로 일치하고 상기 가시광선 카메라 및 적외선 카메라의 각각에서 상기 피사체까지의 각 광로 길이는 서로 같으며 상기 제1화상 및 제2화상은 상기 피사체와 동일 면에 대한 화상인 것을 특징으로 하는 화상처리장치.The optical paths from the subject to the transmission / reflector of the optical paths of the visible light camera and the infrared camera correspond to each other, and each optical path length from each of the visible light camera and the infrared camera to the subject is the same and the first image And the second image is an image on the same plane as the subject. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 윤곽선검출부는,The method of claim 1, wherein the contour detection unit, 상기 제1화상으로부터 에지를 검출하는 에지검출부;An edge detector detecting an edge from the first image; 상기 에지에 대응하는 제1화상의 화소에는 특정 색상값을 부여하고 나머지 화소에는 색상값을 0로 부여하여 상기 제1화상의 화소별 이진화를 수행하는 이진화부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치. A binarization unit for performing pixel-specific binarization of the first image by assigning a specific color value to pixels of the first image corresponding to the edges and a color value of 0 to the remaining pixels; An image processing apparatus comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 투과/반사판은 TiO2 및 SiO2를 포함하는 박막으로 코팅된 거울인 것을 특징으로 하는 화상처리장치.The transmission / reflection plate is an image processing apparatus, characterized in that the mirror coated with a thin film containing TiO 2 and SiO 2 . 가시광선 카메라와 적외선 카메라를 이용하여 피사체의 화상을 처리하는 방법에 있어서,In the method of processing the image of the subject using a visible light camera and an infrared camera, 상기 피사체에 대한 가시광선 카메라와 적외선 카메라의 광로를 일치시키고 상기 가시광선 카메라를 이용하여 상기 피사체에서 진행되는 빛 중에서 가시광선 영역의 빛으로부터 상기 피사체의 휘도 분포에 따른 제1화상을 촬상하는 제1단계;A first image matching the optical paths of the visible light camera and the infrared camera for the subject and capturing a first image according to the luminance distribution of the subject from the light in the visible light area among the light proceeding from the subject using the visible light camera step; 상기 적외선 카메라를 이용하여 상기 피사체에서 진행하는 빛 중에서 적외선 영역의 빛으로부터 상기 피사체의 열적 분포에 따른 제2화상을 촬상하되, 상기 피사체의 제1화상의 촬상면과 동일면을 촬상하는 제2단계;A second step of capturing a second image according to the thermal distribution of the subject from the light in the infrared region among the light proceeding from the subject by using the infrared camera, and capturing the same surface as the imaging surface of the first image of the subject; 상기 제1화상으로부터 에지 디텍션(edge detection)을 통해 상기 피사체에 대한 에지의 윤곽선 화상을 검출하는 제3단계; 및A third step of detecting a contour image of an edge of the subject through edge detection from the first image; And 상기 피사체에 대한 에지의 윤곽선 화상 및 상기 제2화상을 화면에 동시에 표시하는 제4단계; 를 포함하고,A fourth step of simultaneously displaying a contour image of the edge of the subject and the second image on a screen; Including, 상기 가시광선 카메라 및 적외선 카메라의 각각에서 상기 피사체까지의 각 광로 길이는 서로 같으며 상기 제1화상 및 제2화상은 상기 피사체의 동일면에 대한 화상인 것을 특징으로 하는 화상처리방법.And each optical path length from each of the visible light camera and the infrared camera to the subject is equal to each other, and the first image and the second image are images of the same surface of the subject. 삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서, 상기 제3단계는,The method of claim 6, wherein the third step, 상기 가시광선 카메라에 의한 화상으로부터 에지를 검출하는 단계; 및Detecting an edge from an image by the visible light camera; And 상기 에지에 대응하는 상기 화상의 화소에는 특정 색상값을 부여하고 나머지 화소에는 색상값을 0로 부여하여 상기 화상의 화소별로 이진화를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.And assigning a specific color value to pixels of the image corresponding to the edges and assigning a color value of 0 to the remaining pixels to perform binarization for each pixel of the image. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 가시광선 영역의 빛은 상기 피사체에서 진행되는 빛 중에서 투과/반사판에 의해 반사된 가시광선 영역의 빛이고,The light in the visible light region is the light in the visible light region reflected by the transmission / reflector among the light traveling from the subject, 상기 적외선 영역의 빛은 상기 피사체에서 진행되는 빛 중에서 상기 투과/반사판에 의해 투과된 적외선 영역의 빛이고,The light in the infrared region is the light in the infrared region transmitted by the transmission / reflector among the light proceeding from the subject, 상기 투과/반사판은 TiO2 및 SiO2를 포함하는 박막으로 코팅된 거울인 것을 특징으로 하는 화상처리방법.The transmission / reflection plate is an image processing method, characterized in that the mirror coated with a thin film containing TiO 2 and SiO 2 . 삭제delete 삭제delete
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