LabVIEW와 USB카메라를 이용한 영상제어(초보자를 위한)(CD1장포함)

LabVIEW를 이용한 카메라 프로그램 다루기, 전공자가 아니라도 할 수 있다!

현장에서 습득한 살아 있는 정보를 담은 현실밀착형 강의!



이 책은 LabVIEW를 이용해서 카메라를 다뤄보고자 하는 독자들을 대상으로 하고 있다. 저자는 프로젝트 수행 과정 중에 카메라의 영상을 간단하게 처리할 수 있는 툴을 찾다가 LabVIEW의 카메라 지원 모듈을 사용하게 되었다. 카메라나 영상 처리 전공자가 아닌 저자는 그 과정에서 수많은 시행착오를 겪었고, LabVIEW를 이용해서 카메라를 다루는 프로그램을 작성하려는 초보 사용자들이 그 시행착오를 겪지 않았으면 하는 생각으로 이 책을 집필했다. 이 책에서 예제로 다루는 영상 함수들에 익숙해지면 다른 종류의 함수도 비슷한 방법으로 처리 가능하기 때문에 LabVIEW를 이용한 영상 처리의 흐름을 이해할 수 있다. 또한 저자의 생생한 현장 경험을 바탕으로, LabVIEW 이외에 주변에서 쉽게 구할 수 있는 하드웨어를 이용하여 다수의 카메라를 처리하는 방법과 이미지 처리 분야에서 사용하는 적외선 카메라에 대해서도 알 수 있다.



최근 들어 산업 분야에서 카메라가 하나의 센서로 사용되면서 많은 분들이 영상 처리 제어에 관심을 가지고 있습니다. 카메라를 이용한 영상 분석과 제어를 막연히 어렵다고 생각하는 분들을 위해, 손쉽게 접할 수 있는 USB 카메라를 활용하여 비전 영상 처리 및 제어에 대한 내용을 초보자의 관점에서 상세히 다룬 이 책을 많은 엔지니어 분들이 좋아하실 것 같습니다.

- NI 기술지원부 권오훈 팀장



비전 어플리케이션의 좋은 지침서입니다.

-《LabVIEW의 정석》저자 손혜영

들어가며 / 004

이 책의 구성 / 006



01. 작업 환경을 확인하자 / 011

1.1 LabVIEW 설치하기 · 012

1.2 MAX를 이용한 기본 환경 확인 · 015

1.3 USB 카메라 연결하기 · 019

1.4 USB 카메라 속성(해상도, 컬러 등)설정 · 021



02. 작업 환경에 문제가 생기면 확인할 사항들 / 027



03. While 루프를 만들어 보자 / 031

3.1 LabVIEW 시작 및 while 루프 만들기 · 033

3.2 프로그램의 실행과 정지 · 044

3.3 기본 프로그램 방법-함수 선택 및 연결하기 · 047



04. 카메라를 작동시켜 보자 / 065

4.1 USB 카메라 기본 구동 프로그램 작성 · 066

4.2 USB 방식이 아닌 카메라의 사용방법(아날로그 카메라와 이미지 그래버) · 077



05. 카메라 프로그램 실행 시간을 확인해 보자 / 081



06. 여러 개의 카메라를 작동시켜 보자 / 085

6.1 2개의 while 루프 이용 방법 · 086

6.2 1개의 while 루프 이용 방법 · 092

6.3 전용 하드웨어를 이용한 방법-LabVIEW 이외의 방법(2대 이상 카메라 처리) · 094



07. 카메라 동기화 문제 및 확인 방법 / 097



08. 동영상 저장 / 101

8.1 동영상 저장 기본 프로그램 · 102

8.2 동영상 파일 타입 선택 · 108

8.3 동영상 저장 제어 · 113

8.4 동영상 저장 제어 예제-움직이는 물체 감지 및 저장 · 115

● IMAQ Copy · 122

● IMAQ ExtractSingleColorPlane · 123

● IMAQ ImageToArray · 123

● 동영상 저장 제어용 Case 구조 · 124



09. 동영상 읽기 / 127

9.1 LabVIEW에서 읽어 들일 수 있는 동영상 형식 · 128

9.2 동영상 재생하기 · 129

9.3 간단한 동영상 정지화면 저장 기능 · 133



10. 동영상 화면 제어(1) / 135

10.1 문자 삽입 · 136

10.2 그림 그리기 - "Overlay" 함수와 "Pixel Manipulation" 함수의 차이점 · 139

10.3 그림 그리기 예제 - 마우스 포인터를 따라 움직이는 십자선 그리기 · 144



11. 동영상 화면 제어(2) / 147

11.1 영상의 확대, 축소, 부분 추출- IMAQ Resample · 148

11.2 영상 관련 함수를 이용한 PIP(Picture in picture) 화면 만들기 · 152

11.3 행렬을 이용한 다중 영상 삽입 방법(배경 화면 이용) · 154

11.4 행렬을 이용한 화면 4분할 영상 삽입 방법 · 158

11.5 영상 부분 확대 응용-돋보기 화면 만들기 · 160



12. 영상에 그래프 그리기 / 163

12.1 영상에 그래프를 그리게 된 배경 · 164

12.2 그래프 그리기에서 고려할 사항 · 165

12.3 그래프 그리는 방법 · 166

12.4 바탕 그림 파일 생성 방법 · 172



13. 적외선 카메라 영상 만들기 / 175

13.1 적외선 카메라(Infrared camera)란? · 176

13.2 적외선 카메라를 만드는 방법 · 177

13.3 LabVIEW 에서 적외선 카메라를 사용하는 방법 · 179



14. 영상 제어 예제 / 183

14.1 USB 적외선 카메라이용 동공 좌표, 반지름 추출 예제 · 184

● 프로그램 전체 구조 · 188

● 1대 카메라 영상을 여러 화면에서 나누어(분기) 사용하는 방법 · 189

● 컬러 영상을 Grey 영상으로 변환하는 이유와 방법 · 190

● 2진화 영상(Binary Image) 구현 방법 · 190

● 불필요한 영상 제거 방법 · 191

- 카메라 경계선과 접하는 부분의 이미지 삭제 방법

- 작은 점들을 제거하는 방법

● 원형 이미지를 검출하는 방법 · 192

● 프로그램 사용 방법(LabVIEW 2009 기준) · 193

● 프로그램 사용 방법(LabVIEW 2012 기준) · 194

14.2 LabVIEW를 이용한 간이 자막 삽입 프로그램-동영상 파일을 열어서

원하는 위치에 문자 삽입하여 새로운 동영상을 작성하는 예제 · 197

● 프로그램 사용 방법 · 200

이상철 저자 이상철은 포항공과대학교 전자전기공학과 공학박사

현대정보기술(2000 ~ 2002)

체육과학연구원 스포츠과학산업연구실(2002 ~ 현재)

연구 및 관심 분야: 스포츠 측정 장비 개발, LabVIEW를 이용한 각종 제어 및 측정 장비 개발