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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김시경
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 공주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수46
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본 논문에서는 비접촉 온도측정기인 열화상 카메라의 측정 오차에 대한 원인분석과 오차 보정하는 기법을 제안하였다.
열화상 카메라의 측정 오차는 다양한 요인에 의하여 발생할 수 있다. 그중에 측정하고자 하는 물체의 방사율, 카메라와 물체 간의 거리, 물체의 크기 그리고 카메라 센서의 픽셀 수에 따라 큰 오차가 발생한다. 일반적으로 정밀한 측정을 위해서는 고해상도(320x240픽셀 이상)의 카메라를 이용하여 대상 물체의 방사율과 측정 거리를 입력하여 측정하게 된다. 정밀도가 높은 열화상 카메라는 수백만 원에서 수천만 원까지 가격대가 매우 높으며, 정밀도를 높이기 위한 고급 알고리즘이 포함된다. 하지만 최근 모니터링용으로 제작되는 저해상도(80x60 이하) 열화상 카메라는 센서의 성능이 떨어지는 문제로 인해 측정 환경에 따라 오차 범위를 벗어나는 경우가 있다.
본 논문에서는 저해상도 열화상 카메라의 계측 오차에 영향을 주는 요인의 특성을 분석하여 열화상 카메라에서 오차율을 줄일 수 있는 2가지 요인을 도출하였다. 2가지 요인으로는 측정 대상체의 크기와 대상체와 카메라 간 거리 변수로써 크게 2가지 요인에 대해 실험을 통하여 각 요인 간의 상관관계를 알 수 있었다. 2가지 요인을 1개의 요인으로 만들어 오차 보정 값을 도출하고 적용함으로써 계측 오차가 줄어드는 것을 확인하였다.
열화상 카메라의 측정 오차는 다양한 요인에 의하여 발생할 수 있다. 그중에 측정하고자 하는 물체의 방사율, 카메라와 물체 간의 거리, 물체의 크기 그리고 카메라 센서의 픽셀 수에 따라 큰 오차가 발생한다. 일반적으로 정밀한 측정을 위해서는 고해상도(320x240픽셀 이상)의 카메라를 이용하여 대상 물체의 방사율과 측정 거리를 입력하여 측정하게 된다. 정밀도가 높은 열화상 카메라는 수백만 원에서 수천만 원까지 가격대가 매우 높으며, 정밀도를 높이기 위한 고급 알고리즘이 포함된다. 하지만 최근 모니터링용으로 제작되는 저해상도(80x60 이하) 열화상 카메라는 센서의 성능이 떨어지는 문제로 인해 측정 환경에 따라 오차 범위를 벗어나는 경우가 있다.
본 논문에서는 저해상도 열화상 카메라의 계측 오차에 영향을 주는 요인의 특성을 분석하여 열화상 카메라에서 오차율을 줄일 수 있는 2가지 요인을 도출하였다. 2가지 요인으로는 측정 대상체의 크기와 대상체와 카메라 간 거리 변수로써 크게 2가지 요인에 대해 실험을 통하여 각 요인 간의 상관관계를 알 수 있었다. 2가지 요인을 1개의 요인으로 만들어 오차 보정 값을 도출하고 적용함으로써 계측 오차가 줄어드는 것을 확인하였다.
목차
Ⅰ. 서론 11. 연구 배경 12. 열화상 카메라 기술 동향 및 연구목적 3Ⅱ. 열화상 카메라 이론 41. 열화상 카메라의 역사 42. 열화상 카메라의 온도측정 원리 7Ⅲ. 저해상도 열화상 카메라의 측정 정밀도 문제 111. 열화상 카메라 오차 요인 112. 피 측정 목표물 크기와 거리에 따른 오차 보정기법 14Ⅳ. 목표물 크기와 거리에 따른 오차 보정을 위한 실험방법 및 결과 161. 오차 보정 및 정밀도 향상을 위한 실험 장치 구성 162. 오차를 보정하기 위한 실험방법 221) 실험 조건 및 유효성 분석 22(1) 측정 대상물의 크기 선정기준 22(2) 측정 거리 선정기준 23(3) 측정 대상물 온도 선정기준 252) 실험순서 및 측정 결과 26(1) 실험의 순서 26(2) 실험의 결과 283. 오차 보정을 위한 실험 데이터 분석 311) 목표물의 거리와 크기에 따른 측정온도 변화 분석 312) 열화상 센서의 픽셀 수에 따른 유효 측정 크기 분석 343) 목표물 거리와 크기의 상관관계 분석 364. 측정 오차의 보정 방법 411) 다항식을 이용한 오차 보정 값 추출 412) 보정 값 적용 방법 475. 보정 결과에 대한 검증 486. 최종 보정 결과 50Ⅴ. 결론 51참고문헌 52ABSTRACT 53
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