머신 비전을 이용한 와이어 하네스 검사 시스템 = Inspection System of Wire Harness Using Machine Vision
저자
발행사항
창원 : 창원대학교, 2014
학위논문사항
학위논문(석사)-- 창원대학교 : 컴퓨터공학과 2014. 8
발행연도
2014
작성언어
한국어
발행국(도시)
경상남도
형태사항
44 p. ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 정성환
소장기관
현재 와이어 하네스 산업에서 와이어 하네스 불량 검사는 여전히 숙련된 작업자들의 육안에 의해 검사되고 있다. 육안 검사작업은 제품의 생산성 및 품질 수준의 향상을 이루기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 와이어 하네스의 불량을 자동으로 검출하는 검사 시스템이 필요하다. 대부분 머신 비전을 이용한 기존 연구들은 전용 검사 테이블에 검사 대상물을 고정시켜서 고정된 대상물의 결함이나 조립상태에 대한 검사가 진행되어 왔다. 하지만 이러한 연구는 전용 검사 테이블에서 조금이라도 대상물이 이탈되는 경우에 오차를 발생시키는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 육안 검사작업의 문제와 기존 연구의 문제점을 해결하기 위해서 머신비전을 이용한 검사 시스템을 제안하였다.
제안된 검사 시스템은 컬러 와이어 하네스와 모노 컬러 와이어 하네스에 대한 불량 검사를 수행하였다. 먼저, 와이어 하네스의 컬러 거리의 차이로 각각의 와이어 컬러를 인식하고 미리 정의된 양품 컬러 순서와 비교하여 불량 와이어 하네스를 검출하였다. 그리고 모노 컬러 와이어 하네스는 와이어의 컬러가 동일하기 때문에 컬러 정보를 사용할 수 없다. 따라서 모노 컬러 와이어의 형태정보를 이용하였다. 오배선은 두 개 이상의 와이어가 교차하며 발생하는데, 이러한 각 와이어의 형태정보를 분석하여 분석된 결과를 바탕으로 불량 와이어 하네스를 검출하였다.
제안된 검사 시스템의 성능을 평가하기 위해 정밀도(precision), 재현률(recall) 그리고 F-measure을 사용하였다. 그리고 성능 평가실험을 위해서 Visual C++2012 언어로 구현하였다. 실험에 사용된 샘플은 컬러 와이어와 모노 컬러 와이어 하네스이다. 컬러 와이어 하네스는 총 1,199개의 샘플 중에 양품 1,001개, 불량 198개로 실험하였고, 모노 컬러 와이어 하네스는 총 1,213개의 샘플 중에 양품 996개, 불량품 2개로 실험 하였다. 실험 결과, 기존 검사 방법에서는 정밀도 97.2%, 재현률 100% 그리고 F-measure 98.58%를 나타내었다. 제안된 검사 방법에서는 정밀도, 재현률 그리고 F-measure 모두 100%의 결과를 나타내었다. 이러한 결과는 기존 검사 방법에 비해 제안 검사 방법이 컬러 와이어 하네스 불량 검출이 잘됨을 확인할 수 있었다. 그리고 모노 컬러 와이어 하네스 실험 결과는 정밀도 97.99%, 재현률 100% 그리고 F-measure 98.98%를 나타내었다.
본 연구의 결과는 산업현장에서 작업자의 육안 검사의 문제점을 해결하고 부품의 생산성과 품질을 향상시키는데 기여할 수 있을 것이다. 또한 지속적인 연구를 통해 와이어 하네스의 오배선 뿐만 아니라 다양한 검사에 활용할 수 있을 것이다.
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