• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1950-1956
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• 2017

정밀 푸드 프린팅 분야에서 출력 대상물의 정밀한 측위기술은 대단히 중요하다. 본 논문에서는 영상처리를 통하여 라떼 아트 프린터의 커피 잔을 정밀하게 측위하는 방법을 제안한다. 프린터 상단 측면에 설치된 카메라 센서로부터 얻은 이미지를 투영변환을 통하여 Top-View 이미지로 변환하고 이미지의 에지를 검출 후 Circular Hough 변환을 통하여 컵의 중심점 및 반지름을 검출하였다. 성능 평가 결과 0.1 ~ 0.125초의 영상 처리 속도, 92.26% 의 컵 검출률을 보여 라떼 아트 출력 소요 시간에 영향을 거의 주지 않으면서 거의 완벽하게 컵을 검출하는 것을 확인하였으며, 검출된 컵의 중심점 좌표 및 반지름 값들이 평균적으로 1.5mm 이내의 매우 적은 오차를 보여 본 논문이 해결하고자 했던 인쇄 위치 오차 문제를 해결한 것으로 평가된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.276-281
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• 2019

푸드 프린터는 반드시 식품의약품안전처의 허가를 받은 식용 잉크 카트리지를 사용해야한다. 잉크 카트리지의 정품 여부를 판독하기 위해 2D 바코드를 사용하는데 색소가 열압력에 의해 발산하여 인쇄가 되기 때문에 바코드에 오염이 발생한다. 본 논문에서는 라떼 아트 프린터에서 식용 색소 분진에 의한 정품 인증 바코드의 오염 문제를 해결하고자 다양한 모폴로지 연산에 기반한 전처리(pre-processing) 알고리즘을 제안하였다. 오염된 바코드 이미지들을 QR코드 리더기로 인식시키기 전에 본 알고리즘을 적용하면 기존의 리더기 대비 인식이 가능한 오염도가 25%에서 40%로 증가함을 알 수 있었으며 45%의 오염도에서도 50%의 확률로 인식이 되는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.1280-1287
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• 2020

본 논문에서는 주문형 케이크의 자동화 제작을 위해 필요한 일련의 영상 기반 식품 모양 인식 및 정밀 측위 방법을 제안한다. 초소형 카메라 모듈을 푸드 아트 프린터 내부의 비스듬한 위치에 장착 후 원근 변환을 적용하여 탑 뷰(top veiw) 이미지로 전환 후 에지 검출, 직선 및 원형 허프 변환 등을 수행하도록 하여 식품의 모양을 인식하고 무게 중심 좌표를 검출하도록 하였다. 본 알고리즘을 케이크 및 떡 모형에 적용하여 테스트를 수행하였으며 그 결과 180~250 lux 범위의 조명 환경에서 98.75% 의 높은 객체 인식률을 얻을 수 있었으며 50~120 lux 범위에서 0.87% 이내의 중심점 측위 오차율을 얻을 수 있었다. 이는 수요처의 요구 사항을 충분히 만족하는 수치이며 실시간 처리 성능도 프레임당 0.5초 이내로 나타나 상용화 가능성을 충분히 갖춘 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.583-590
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• 2021

본 연구는 아날로그 3D펜의 디지털화에 대한 연구이다. 디지털은 항상성과 변형가능성, 결합성, 재생산성 그리고 보관의 편리성 등의 특징이 있다. 이런 디지털 특성과 생산을 융합한 장치가 3D프린터인데 낮은 생산성과 재료, 물리적 특성의 한계로 산업적 활용이 제한적이다. 특히 3D프린터를 사용하기 위하여 필요한 모델링 소프트웨어 및 프린터 장치에 대한 전문기술로 인하여 사용자 접근성이 떨어지는 등의 개선 점이 있다. 이것을 보완한 3D펜은 휴대성과 사용용이성이 뛰어난 반면 디지털화가 불가능하다는 한계점이 있다. 따라서 디지털화 능력과 사용편이성을 확보하고 프린팅공정 중 유해성 논란이 있는 프린팅 재료의 안전성을 확보하기 위하여 푸드를 결합하여 연구문제와 대안을 도출하였으며 개발한 3D펜을 통하여 디지털화를 실증하였다. 3D펜의 디지털화를 위하여 구조화된 장치를 통하여 아날로그적 3D펜의 움직임을 감지하는 센서를 특정하고 이 움직임을 공간해석 알고리즘을 통하여 3차원 데이터인 X,Y,Z 좌표값으로 변환하였다. 이를 증명하기 위하여 Meshlab v1.3.4을 이용하여 시각화하고 유사성을 확인하였다. 향후 이 장치(푸드펜)을 통하여 청소년 교육 및 시니어헬스케어 프로그램에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.