지능형 초음파 탐상 시스템은 재래식 초음파 탐상시험에서 주된 논란의 대상이 되는 검사의 객관성과 신뢰성, 그리고 일반화된 검사자료의 데이터베이스화 문제를 해결할 수 있는 해법으로 제시 되었다. 또한 이 시스템은 검사의 자동화(혹은 간이자동화)를 통해 검사자에 의해 수작업으로 작성되던 피검체 및 결함관련 정보를 자동으로 계산하고 데이터베이스화함으로써, 열악한 검사환경에서도 최선의 능률을 제공할 수 있는 기반을 제공한다. 본 논문에서는 지능형 시스템의 개발을 위해 필요한 요소기술과 개발된 시스템의 전반에 관하여 논한다.
지반-구조물 상호작용 시스템 구조물의 진동제어 시스템 복합재료 구조물과 같은 비비례 감쇠 구조물의 경우 정확한 동적응답을 얻기 위해서는 감쇠행렬을 고려한 고유치 문제를 계산하는 것이 필수적이다 그러나 대부분의 고유치 해법에서는 구하고자 하는 고유치 중 일부를 누락시킬 수 있기 때문에 어떤 고유치 해법이 실제문제에 응용 가능한 방법이 되기 위해서는 누락된 고유치의 존재 여부를 검사하는 기법을 포함하고 있어야만 한다. 비감쇠나 비례감쇠 시스템의 경우에는 널리 알려진 Sturm 수열성질을 이용하여 누락된 고유치를 쉽게 검사할 수 있는 반면에 비비례 감쇠 시스템의 경우에는 널리 알려진 Sturm 수열 성질을 이용하여 누락된 고유치를 쉽게 검사할 수 있는 반면에 비비례 감쇠 시스템의 경우에는 아직까지 검사 기법이 개발되어 있지않다 본 논문에서는 편각의 원리를 이용하여 감쇠행렬을 고려한 고유치 문제의 누락된 고유치의 존재여부를 검사하는 기법을 제안하였다 제안방법의 효용성을 검증하기 위하여 두가지 수치예제를 고려하였다.
최근 전자 산업의 발달로 전자부품이라든지 시스템의 신뢰성 확보를 위하여 많은 검사 시스템이 연구 개발되고 있는데, 특히 X-Ray 시스템은 인간의 시각이 미치지 못하는 물체의 내부 형상 검사가 가능하므로 연구가 활발히 진행중이다. 본 논문에서는 X-Ray 검사 시스템에서 X-Ray를 물체에 투과시켜 Image Intensifier에서 영상 이미지를 받을 때 입력 평면이 구면인 관계로 이미지의 왜곡이 발생하게 되는데, 이 왜곡을 보정하기 위하여 영상증배관의 구조를 수식적으로 모델링하고 관계식을 정리하여 실제 시스템에서 왜곡된 영상이 보정되는 것을 보임으로써 실제 산업 현장에서 보다 정확하고 안정적인 검사 시스템을 개발하는데 근간이 될 수 있도록 한다.
파일 무결성 검사는 시스템 자원의 안정성 여부를 판단할 수 있는 가장 확실한 방법이지만, 감사가 이루어질 때마다 매번 모든 데이터를 검사해야 하며, 관리자의 역량에 않은 부분을 의존하였다. 이는 최대한 빠른 대응을 요하는 침입 복구 시스템에 적합하지 않다. 또한 손상 자원의 복구에 필요한 자원의 상태 정보는 수집 가능하지만, 침입을 차단하기 위해서 침입 행위 주체에 대한 정보는 수집할 수 없다. 위의 두가지 문제를 해결하기 위해 파일 무결성 검사와 시스템 호출 감시 기법을 연동한다. 시스템 호출 강시를 통해서 자원에 대한 침입 행위 주체의 정보를 수집하고 파일 무결성 검사를 하여, 침입 차단 및 복구를 위한 감사 자료를 수집한다. 또한 보다 효과적으로 침입을 탐지하고 복구하기 위하여 여러 침입 탐지 시스템과 연동하여 침입 복구 시스템을 구성할 수 있도록 탐지 메시지를 IDMEF 형식으로 보고한다.
카메라를 통하여 얻은 영상자료로부터 대상물의 특징을 추출하여 검사에 응용하는 자동검사기법의 수요가 늘고 있다. 본 연구에서는 그러한 자동검사의 실예로서 접속 케이블(wire hardness)의 색깔인식을 이용한 양/불량을 구별하는 시스템을 구축하였다. 색깔인식을 위한 도구로서 입력층, 1개의 은닉층 및 출력층으로 이루어진 2층 구조의 역전파신경망(back-propagation neural network)을 사용하였다. 입력자료로는, 화상에서 케이블의 위치를 파악하고 그 케이블에 속한 화소로부터 필요한 정보(Y, U, V)를 추출한 후, 보다 변별력이 좋은 (L, a, b) 좌표계로 변환하여 사용하였다. 본 검사시스템은 인식속도를 향상시키기 위하여 영상정보를 프레임 버퍼(frame buffer)에서 직접 사용하고 자료의 검사과정을 극소화 하였기 때문에 불량품의 실시간 검출이 가능하다. 불량품 검출의 성능을 평가하기 위하여 실제 표본을 가지고 시스템의 성능을 평가한 결과, 양/불량의 인식율이 100%를 나타내어 약간의 성능보완이 이루어지면 현장에서 바로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
주기억 데이터베이스 시스템은 주기억장치에서 데이터베이스 전체를 상주시킴으로써 빠른 성능을 보장하므로 현재 실시간 데이터베이스 시스템으로 가장 많이 사용되고 있다. 그러나, 시스템에 장애가 발생했을 때는 주기억 데이터베이스의 내용전체가 손실될 수 있다. 그러므로, 주기억 데이터베이스 시스템의 회복 작업은 매우 중요하다. 또한 빠른 회복을 해줄수 있어야 실시간 환경에 적합할 것이다. 빠른 회복을 위한 방법중의 하나는 검사점을 사용하여 회복할 때 분석해야 할 로그의 양을 줄이는 것이다. 본 논문에서는 기존의 검사점 방법들 중 주기억 데이터베이스 환경에 가장 좋은 성능을 보이는 퍼지 검사점에 관한 방법들을 분석 및 보완하여 빠른 회복을 위한 새로운 기법을 제안한다. 구체적으로, 주기억 데이터베이스를 갱신횟수에 따라 파티션을 나눈 후 각 파티션 단위로 퍼지 검사점을 수행할 때 기존 방법은 검사점수행 순서가 비효율적이서 회복시 필요한 로그의 양을 효과적으로 줄일 수 없다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 파티션별 갱신횟수에 따라 일정한 검사점 수행 간격을 유지하므로 회복시 필요한 로그의 양을 효과적으로 줄임으로써 보다 빠른 회복이 가능하다.
평판 디스플레이 부품시장 및 관련 개발장비 시장의 확대에 따른 백라이트 생산업체들의 수가 크게 증가했음에도 불구하고 LCD부품의 색재현에 좋지 못한 영향을 끼치는 백라이트 표면의 이물이나 백점, 스크래치와 같은 결함검사는 여전히 작업자의 육안에 의존하고 있는 실정이다. 그러나 육안검사에서는 작업자의 신체상태나 작업능력에 따라 검사정밀도와 검사속도 등이 달라질 수 있기 때문에 검사품질의 일관성을 유지시키기 어려울 뿐만 아니라 전체 공정의 효율도 저하시킨다. 본 연구에서는 백라이트 표시면치육안 결함검사를 자동화할 수 있는 백라이트 표면결함 검사시스템 개발에 관해 연구하였으며, 이를 위해 컴퓨터비젼시스템을 구성하고 검사공정을 위한 운용프로그램과 검사작업에 필요한 작업자 인터페이스 그리고 결함정보 추출을 위한 영상처리모듈을 구현하였다 또한, 이진화된 결함화소들 간의 연결구조로부터 고립된 결함영역을 추출하기 위해 레이블 테이블과 결함 인덱스를 사용한 레이블링 알고리즘을 고안하였다. 본 검사시스템의 검사성능을 평가하기 위한 실험결과, 시각적으로 식별가능 한 모든 결함영역이 검사시스템에 의해 검출됨에 따라 본 연구의 검사시스템이 작업자의 육안검사를 대체하기에 만족할만한 성능을 보임을 착인 할 수 있었다.
본 논문에서는 시각 인식 기술을 이용한 자동화된 생산기술 분야로, 전자회로 기판 생산 공정과 용접 공정을 예롤 들었으며, 각 분야에서의 연구 동기 및 현황을 소개하고 최근 사용되고 있는 기술에 대해 논하였다. 여기서, 전자회로 기판 생산공정에 적용된 시각 인식 기술로는 인쇄 회로 기판(PCB)의 도체 패턴의 양/불량 판정 검사, FIC부품의 인식 및 리드 검사, FIC부품의 장착상태검사, 장착 후의 납땜 검사 등을 다루었으며, 용접 공정에 대한 기술로는 맞대기 용접에서의 용접선 추적, 고주파 전기저항 용접으로 생산되는 강관의 용접품질 검사 등을 다루었다.
현재 제품의 보다 향상된 의장성과 기능성을 위해서 정밀한 자유곡면 형상의 제품에 대한 수요가 증가함에 따라 자유곡면 형상 제품의 효율적이고 정밀한 설계 및 가공과 함께 제품에 대한 수치 검사가 더욱 중요해지고 있다. 이러한 자유곡면 형상 제품의 예로는 금형, 헬리콥터 프로펠러, 비행기 날개 등이 있다. 이러한 제품의 설계 및 가공을 위해서 많은 CAD/CAM 시스템이 개발되었다. 수치 검사 분야에서는 기하학적으로 복잡한 제품에 대한 정밀하고 효율적인 검사를 위해서, 3차원 좌표측정기을 포함한 컴퓨터의 구동의 수치 검사 장비가 개발되고, 그러한 장비를 이용한 CAI 시스템사용이 다양한 분야에서 점차 증가하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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