Journal of Power System Engineering (동력기계공학회지)

The Korean Society for Power System Engineering (한국동력기계공학회)
권호 표지

A Study on Skew Measurement Technique for the Crane Spreader using a Camera

카메라를 이용한 크레인 스프레더 스큐모션 계측기술에 관한 연구

  • Received : 2010.06.14
  • Accepted : 2010.06.16
  • Published : 2010.08.31
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Abstract

본 논문에서는 카메라를 이용하여 크레인 스프레더의 스큐모션을 계측하는 계측기법에 대해 고찰하고 있다. 계측장치는 트롤리에 설치한 카메라와 스프레더에 설치한 두 개의 랜드마크로 구성된다. 랜드마크를 이용하여 크레인 스프레더 흔들림과 상하위치를 검출하는 기법은 저자들이 이미 제안한 기술이며 실험을 통해 그 유용성을 검증하였다. 크레인 스프레더의 스큐모션 계측기법 또한 제안된 계측기법에 기초한 것으로 두 개의 랜드마크를 검출하여 템플릿 매칭기법으로 스큐모션을 계측할 수 있다. 스큐모션은 스프레더의 회전각도를 검출하여 계측해야 하는데 계측정도와 신뢰도는 정확한 템플릿매칭의 가능여부에 의존하게 된다. 즉, 랜드마크의 회전으로 매칭이 실패할 경우에는 정확한 회전각도를 검출할 수 없는 경우가 발생할 수 있게 된다. 따라서 본 논문에서는 랜드마크 회전에 따라 템플릿을 회전시키는 방법을 도입하여 템플릿매칭의 신뢰성과 계측정도를 개선하는 방법에 대해 연구하였다. 제안된 방법을 이용할 경우 템플릿매칭이 실패하는 경우가 없음을 실험을 통해 확인하였으며, 측정범위는 ${\pm}12^{\circ}$ 이고 이것은 크레인 스프레더의 스큐모션을 파악하고 제어하는데 충분한 정도의 범위이다.

Keywords

References

  1. N. Nomura, Y. Hakamada and H. Saeki, 1997, "Anti-sway position control of crane based on acceleration feedback and predicted pattern following method", Trans. of the Institute of Elec. Eng. of Japan (D), Vol. 17, No. 11, pp. 1341-1347.
  2. Y. B. Kim et al., 2006, "Robust control design for the mass-damper type anti-sway system", Proc. of the SICE-ICCAS International Joint Conference 2006, pp. 4130-4133.
  3. T. Fujii et al., 1998, "Container vibration against wind and its control", Mitsubishi Heavy Industries Technical Review, Vol. 35, No. 2, pp. 140-143.
  4. Q. H. Ngo and K. S. Hong, 2009, "Skew control of a quay container crane", Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 23, No. 12, pp. 3332-3339. https://doi.org/10.1007/s12206-009-1020-1
  5. J. M. Hwang, S. S. Han and J. M. Lee, 2010, "Applications of dual-electric compasses to spreader pose control", International Journal of Control, Automation, and Systems, Vol. 8, No. 2, pp. 433-438. https://doi.org/10.1007/s12555-010-0231-7
  6. Y. Yoshida, 2005, "Visual feedback control of traveling crane", Trans. SICE, Vol. 41, No. 6, pp. 527-532. https://doi.org/10.9746/sicetr1965.41.527
  7. H. Kawai et al., 2008, "Position measurement of container crane spreader using an image sensor system for anti-sway controllers", Proc. of ICCAS 2008, pp. 683-686.
  8. K. Ito and S. Sakane, 2000, "Visual tracking using dynamic transition in groups of affine transformed templates", Proc. of ICRA'00, Vol. 3, pp. 2082-2087.
  9. S. Sassanapitak and P. Kaewtrakulpong, 2009, "An efficient translation-rotation template matching using pre-computed scores of rotated templates", Proc. of ECTI-CON 2009, Vol. 02, pp. 1040-1043.