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영상처리를 이용한 전기자동차 배터리 극판의 검사 시스템
Inspection System of Electric Vehicle Battery Plate Using Image Processing 원문보기

제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems, v.20 no.7, 2014년, pp.718 - 723  

신동원 (금오공과대학교 기계시스템공학과) ,  진병주 (아진엑스텍 하드웨어 개발팀) ,  윤장규 (금오공과대학교 기계공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we developed the inspection system of electric vehicle battery plate using image processing. Four cameras are used for acquiring the principal parts of the plate, and several steps of image processing for extracting significant dimensions of the plate such as widths and lengths. As a ...

주제어

#image processing   #electric vehicle   #battery plate   #li-ion polymer battery   #inspection system  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 그림 2와 같이 4대의 고해상도 영역스캔 카메라(Area-Scan Camera) [7-9]와 4대의 스트로브(Strobe) 조명을 이용하여 LIPB의 4개의 영역에 대해 영상을 획득하고 영상교정(Calibration) 및 영상처리 기법을 이용하여 검출한 에지 및 교점을 통해 LIPB의 주요치수를 측정함으로써 전극(Battery Pole) 부분을 더욱 정밀하게 검사하고자 한다. 또한 측정의 정밀도[7]를 확인하기 위하여 다양한 조건으로 입력되는 극판에 대하여 주요치수를 측정하고 이에 대한 정밀도를 확인하고자 한다.
  • 본 논문은 전기자동차의 배터리 극판으로 사용되고 있는 리튬-이온 폴리머 전기(LIPB: Li-Ion Polymer Battery) 배터리 극판의 주요치수에 대한 영상처리 검사기술을 개발하는 연구이다. 검사 대상체인 리튬-이온 폴리머 전지(Li-Ion Polymer Battery)는 리튬-이온 전지(Li-Ion Battery)의 성능은 그대로 유지하면서 폭발 위험성이 있는 액체 전해질 대신 화학적으로 안정적인 폴리머(Polymer) 전해질을 사용하여, 누액과 폭발의 위험성을 줄였을 뿐만 아니라 3mm 정도의 얇은 두께나 소형으로 제작 등 다양한 형상으로 설계가 가능하다.
  • 본 논문의 목적은 영상처리를 이용하여 LIPB의 주요치수를 측정하는 것이다. 이를 구하기 위해서는 앞에서 구한 교점들을 이용하여 구할 수 있다.
  • 따라서 적절한 모양과 크기로 절단 되었는지의 검사는 필수라고 할 수 있다. 이에 그림 2와 같이 4대의 고해상도 영역스캔 카메라(Area-Scan Camera) [7-9]와 4대의 스트로브(Strobe) 조명을 이용하여 LIPB의 4개의 영역에 대해 영상을 획득하고 영상교정(Calibration) 및 영상처리 기법을 이용하여 검출한 에지 및 교점을 통해 LIPB의 주요치수를 측정함으로써 전극(Battery Pole) 부분을 더욱 정밀하게 검사하고자 한다. 또한 측정의 정밀도[7]를 확인하기 위하여 다양한 조건으로 입력되는 극판에 대하여 주요치수를 측정하고 이에 대한 정밀도를 확인하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
영상데이터에 대해 교정을 하는 이유는 무엇인가? 영상데이터에 대해 교정을 하는 이유는 카메라의 불균일 종횡비 왜곡에 의한 검사 대상체의 크기 및 위치의 왜곡을 보정하기 위함이다. 또한, 영상의 픽셀단위 좌표를 실제 단위 좌표로 변환함으로써 검사대상체의 측정이 용이해진다.
LIPB는 어떤 구조로 구성되어 있는가? 이런 이유로 제조공정이 복잡하고 가격이 비쌈에도 불구하고 스마트 폰, 태블릿 PC 등 여러 분야에서 사용되고 있다. LIPB는 그림 1과 같이 전극(Battery Pole)을 전해질인 폴리머(Polymer)가 감싸고 있는 구조로 구성되어 있다[1-5].
전기자동차 배터리 극판의 치수 검사 시스템에서 가장 중요한 요소가 교점간의 거리 측정의 정밀도인 이유는 무엇인가? 전기자동차 배터리 극판의 치수 검사 시스템에서 가장 중요한 요소는 교점간의 거리 측정의 정밀도이다. 검사 시스템에서 정밀도가 중요한 이유는 전기자동차의 배터리는 얇은 LIPB가 여러 개가 적층되어 전기자동차의 배터리로 이용되고 있기 때문에 일정한 모양과 크기로 절단되는 것이 가장 중요하기 때문이다. 따라서 여러 번의 실험을 통해서 측정 값이 일정한 수치로 계속 나와야 제대로 된 검사시스템이 되는 것이다.
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참고문헌 (11)

  1. S.-B. Gwang, S.-H. Lim, and H.-C. Jo, "Image processing technique for an automatic inspection of the surface outlook of high speed moving plate," Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (in Korean), pp. 219-219, Oct. 2000. 

  2. J.-H. Lee, C.-H. Park, and J.-Y. Jeong, "The development of surface inspection system using the real-time image processing," Journal of Institute of Control, Robotics and System (in Korean), vol. 1, pp. 1274-1277, Oct. 2000. 

  3. J.-S. Lee, J.-J. Lee, M.-R. Kim, I.-J. Park, J.-G. Kim, K.-S. Lee, and W. Nah, "Electric model of Li-ion polymer battery for motor driving circuit in hybrid electric vehicle," Journal of Electrical Engineering & Technology (in Korean), vol. 7, no. 6, pp. 932-939, 2012. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. D.-W. Seo, J.-K. Koo, and I.-S. Kim, "A study on the mathematical modeling techniques for hev high-power lithiumpolymer battery," The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics (in Korean), vol. 17, no. 6, Dec. 2012. 

  5. J.-H. Park and K.-S. Lee, "The safety of lithium ion polymer battery system for hybrid electric vehicle," Auto Journal (in Korean), vol. 31, no. 3, pp. 44-48, Feb. 2009. 

  6. Y.-J. Choi, K.-S. Yoo, and M.-C. Lee, "Development of the strip off-center meter using line scan camera in FM line," Journal of Control, Automation and System Engineering (in Korean), vol. 11, no. 6, Jun. 2005. 

    원문보기 상세보기 crossref

  7. B.-N. Kim, H.-Woo. Lee, and K.-M. Kim, "The development of image processing system using area camera for feeding lumber," Journal of the Korean Wood Science and Technology (in Korean), vol. 37, no. 154, pp. 37-47, 2009. 

  8. W.-S. Kim, H.-C. Do, and S.-I. Chien, "Color inspection system for plasma display panel by using area camera," The Institute of Electronics Engineers of Korea (in Korean), vol. 26, no. 1, 2003. 

  9. S. Y. Baek, D. H. Lee, M. K. Kim, and J. H. Ahn, "Precision machined evaluation of holes using machine vision," Proc. of KSPE 2012 Autumn Conference (in Korean), 2012. 

  10. J.-K. Park and W. Jung, "Automated inspection system using image processing technology for automotive," Korea Society of Industrial Information System (in Korean), vol. 4, no. 3. 

  11. J.-H. Jung and T.-H. Park, "Pad data extraction method for PCB by image scanner," Proceedings of KFIS Spring Conference 2004 Journal (in Korean), vol. 14, no. 1, 2004. 

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