작성 동기
한참 협력업체의 선임님과 마크 티칭을 하던 중에 떠오른 것이 현재 마크 셋업 화면에서 티칭이 완료된 마크의 검색 여부를 단발적으로 확인은 가능하나 실제 생산이 진행될 때 다양한 컨디션을 가진 다수의 자재를 대상으로 촬영할 때 NG가 날지 안 날지는 당장 확인을 해볼 수 없어서 확신을 가질 수 없었다. 또한 항상 실제 생산으로만 마크를 검증한다는 것도 매우 모순적이고 비효율적이라고 생각했다. 이때 저장소에는 과거에 촬영했던 이미지들이 다수 저장되어 있다는 것에 생각이 닿았고 이를 이용한다면 마치 생산을 진행하는 것처럼 흉내를 내 검색 여부를 확인할 수 있다고 생각했다.
기능 구상
- 반복하여 촬영해야 하므로 반복 횟수의 설정과 촬영마다 지연시간의 설정이 가능하게 해야 하므로 NumericUpDown 컨트롤을 통해 값을 설정한다.
- 카메라가 여러 개이고 각각의 카메라에 대한 이미지가 저장되므로 카메라별로 불러올 디렉토리를 선택할 수 있어야 하므로 Combobox 또는 Checkbox를 통해 카메라를 설정하고 버튼에 이미지 불러오기 기능을 추가한다.
- 생산 모드에서는 실행돼선 안 되며 실행 중이었다면 중지되어야 하므로 Bool 타입의 플래그를 추가하여 Thread를 제어한다.
- 중요한 점은 촬영한 이미지는 카메라별로 여러 개이지만 자재는 한 개를 기준으로 촬영했기 때문에 시뮬레이션할 때 같은 자재를 촬영한 모든 카메라의 이미지를 같은 시점에 불러올 수 있어야 하므로 이미지를 저장할 때 파일명에 날짜를 제일 앞으로 변경하여 이미지를 날짜순으로 정렬하면 모든 카메라별 이미지 배열에서 같은 인덱스를 가지게 할 수 있다.
발생할 수 있는 사용자 이벤트를 확인하자
CheckedChanged 이벤트
- 카메라별 Checkbox의 체크 상태가 달라질 경우 발생하는 이벤트이다. 4개의 체크박스 이벤트가 eChangedValue에 입력되는 열거형 변수를 제외하고 동일하므로 카메라 1번 함수만 살펴보자.
private enum enumCamera { CAMERA_1 = 0, CAMERA_2, CAMERA_3, CAMERA_4, CAMERA_FINAL, } private void checkBoxCamera1_CheckedChanged( object sender, EventArgs e ) { // 값 변경될 때만 enumCamera eOriginValue = ( enumCamera )m_iCameraIndex; enumCamera eChangedValue = enumCamera.CAMERA_1; bool bIsChecked = ( sender as CheckBox ).Checked; if( eOriginValue != eChangedValue && true == bIsChecked ) { // 값 변경 m_iCameraIndex = ( int )eChangedValue; // CheckBox 로그 추가 string strLog = string.Format( "[{0}] [m_iCameraIndex : {1} -> {2}]", MethodBase.GetCurrentMethod().Name, eOriginValue, eChangedValue ); Console.WriteLine( strLog ); } }
Load image button Click 이벤트
- Load Image Button을 마우스 클릭할 경우 발생하는 이벤트이다.
private void BtnLoadImage_Click( object sender, EventArgs e ) { FolderBrowserDialog objFolderBrowserDialog = new FolderBrowserDialog(); // 이미지가 저장되어 있는 경로를 입력하면 다이얼로그가 나타날 때 해당 디렉토리로부터 시작한다. objFolderBrowserDialog.SelectedPath = ;//이미지가 저장되어 있는 경로를 입력하시오. objFolderBrowserDialog.Description = "IMAGE LOAD PATH"; objFolderBrowserDialog.ShowNewFolderButton = false; DialogResult bDialogResult = objFolderBrowserDialog.ShowDialog(); // 다이얼로그에서 경로 선택 후 OK 버튼을 눌러서 진행했을 경우 if( System.Windows.Forms.DialogResult.OK == bDialogResult ) { // 선택된 이미지 디렉토리 경로 string strImagePath = objFolderBrowserDialog.SelectedPath; Bitmap objBitmap; CogImage8Grey objCogImage; // 카메라의 이미지 크기가 지정되어 있다면 불러와서 사용 int iCameraWidth = ;//카메라의 이미지 가로 크기를 입력하시오. int iCameraHeight = ;//카메라의 이미지 세로 크기를 입력하시오. do { // 서치 진행 중에는 이미지 불러오면 안 됨 if( true == m_bSearchStart ) break; try { // 이미지 로딩 중 알람 메시지 표시 Console.WriteLine( "IMAGES LOADING..." ); // 코그 디스플레이 초기화 m_objCogDisplay[ m_iCameraIndex ].StaticGraphics.Clear(); m_objCogDisplay[ m_iCameraIndex ].InteractiveGraphics.Clear(); // 해당 코그 이미지 배열 초기화 m_objArrayCogImage[ m_iCameraIndex ] = null; m_strFileNames[ m_iCameraIndex ] = null; // 폴더 내 파일 목록 불러오기 if( false == System.IO.Directory.Exists( strImagePath ) ) { // 없으면 임의 이미지 생성 objBitmap = new Bitmap( iCameraWidth, iCameraHeight ); objCogImage = new CogImage8Grey( objBitmap ); m_objArrayCogImage[ m_iCameraIndex ] = objCogImage; m_objCogDisplay[ m_iCameraIndex ].Image = objCogImage; } else { // 서치 시작 시 외부 이미지 로드해올 경로들 배열로 가져옴 IEnumerable<System.IO.FileInfo> objFileList = GetFiles( strImagePath + "\\" ); var strFileList = from objFile in objFileList where objFile.Extension == ".jpg" || objFile.Extension == ".bmp" || objFile.Extension == ".png" select strImagePath + "\\" + objFile.Name; m_strFileNames[ m_iCameraIndex ] = strFileList.ToArray(); // 로드된 이미지 확인을 위해 첫 번째 이미지만 디스플레이 해둠 if( 0 < m_strFileNames[ m_iCameraIndex ].Length ) { objBitmap = new Bitmap( m_strFileNames[ m_iCameraIndex ].First() ); objCogImage = new CogImage8Grey( objBitmap ); m_objCogDisplay[ m_iCameraIndex ].Image = objCogImage; } else { // 없으면 임의 이미지 생성 objBitmap = new Bitmap( iCameraWidth, iCameraHeight ); objCogImage = new CogImage8Grey( objBitmap ); m_objArrayCogImage[ m_iCameraIndex ] = objCogImage; m_objCogDisplay[ m_iCameraIndex ].Image = objCogImage; } } // 위에서 이미지 로딩 중 알람 메시지 표시했을 시 여기서 종료 // 불러오기가 완료되었습니다. Console.WriteLine( "IMAGES LOADING DONE" ); } catch( Exception ex ) { // 예외 처리 string strError = string.Format( "{0} {1} {2}", this.GetType().Name, MethodBase.GetCurrentMethod().Name, ex.Message ); Trace.WriteLine( strError ); } finally { // 위에서 이미지 로딩 중 알람 메시지 표시했을 시 여기서 종료 } } while( false ); } } // 해당 경로의 파일들의 FileInfo를 컬렉션으로 가져오는 함수 private IEnumerable<System.IO.FileInfo> GetFiles( string path ) { // 호출부에서 이미 체크 중이라 주석, 체크하지 않는 곳에서 사용 시 풀어야 함 //if( !System.IO.Directory.Exists( path ) ) // throw new System.IO.DirectoryNotFoundException(); string[] fileNames = null; List<System.IO.FileInfo> files = new List<System.IO.FileInfo>(); fileNames = System.IO.Directory.GetFiles( path, "*.*", System.IO.SearchOption.AllDirectories ); foreach( string name in fileNames ) { files.Add( new System.IO.FileInfo( name ) ); } return files; }
ValueChanged 이벤트
- 반복 횟수 및 지연시간 NumericUpDown의 값이 변경될 경우 발생하는 이벤트이다. iOriginValue에 입력되는 변수를 제외하고 동일하므로 반복 횟수 NumericUpDown의 함수만 살펴보자.
private void numericSearchCount_ValueChanged( object sender, EventArgs e ) { do { // 생산 모드일 경우 실행하지 않음 if( /*모드 유무 확인*/ ) break; // 값 변경될 때만 int iOriginValue = m_iSearchCount; int iChangedValue = ( int )( sender as NumericUpDown ).Value; if( iOriginValue != iChangedValue ) { // 최소, 최대값을 넘을 경우 최소, 최대값으로 값 입력 int iMax = ( int )( sender as NumericUpDown ).Maximum; int iMin = ( int )( sender as NumericUpDown ).Minimum; if( iChangedValue > iMax ) { iChangedValue = iMax; } else if( iChangedValue < iMin ) { iChangedValue = iMin; } // 값 변경 m_iSearchCount = iChangedValue; } } while( false ); }
검색 시작 및 정지 button의 Click 이벤트
- 검색 시작 Button과 검색 정지 Button을 마우스 클릭할 경우 발생하는 이벤트로 Bool 타입의 플래그만 변경해 준다.
private void BtnSearchStart_Click( object sender, EventArgs e ) { do { // 생산 모드일 경우 실행하지 않음 if( /*모드 유무 확인*/ ) break; // 테스트 정지 상태에만 플래그 변경 if( false == m_bSearchStart ) { // 테스트 시작 m_bSearchStart = true; } } while( false ); } private void BtnSearchStop_Click( object sender, EventArgs e ) { // 테스트 정지 m_bSearchStart = false; }
Tick 이벤트
- 설정한 지연시간마다 이벤트를 발생시키는 Timer의 tick 이벤트를 이용하여 Form에 변화된 Control의 상태를 표시한다.
private void timer_Tick( object sender, EventArgs e ) { // 검색 테스트 옵션 파라미터 갱신 UpdateDisplaySearchOption(); } private void UpdateDisplaySearchOption() { var pFormCommon = CFormCommon.GetFormCommon; // 이미지 경로용 선택된 카메라 인덱스 표시 switch( m_iCameraIndex ) { case ( int )enumCamera.CAMERA_1: checkBoxCamera1.Checked = true; checkBoxCamera2.Checked = false; checkBoxCamera3.Checked = false; checkBoxCamera4.Checked = false; break; case ( int )enumCamera.CAMERA_2: checkBoxCamera1.Checked = false; checkBoxCamera2.Checked = true; checkBoxCamera3.Checked = false; checkBoxCamera4.Checked = false; break; case ( int )enumCamera.CAMERA_3: checkBoxCamera1.Checked = false; checkBoxCamera2.Checked = false; checkBoxCamera3.Checked = true; checkBoxCamera4.Checked = false; break; case ( int )enumCamera.CAMERA_4: checkBoxCamera1.Checked = false; checkBoxCamera2.Checked = false; checkBoxCamera3.Checked = false; checkBoxCamera4.Checked = true; break; } // 검색 시작, 정지 상태 표시 if( true == m_bSearchStart ) { pFormCommon.SetControlBackColor( BtnSearchStart, pFormCommon.COLOR_ACTIVATE ); pFormCommon.SetControlBackColor( BtnSearchStop, pFormCommon.COLOR_UNACTIVATE ); } else { pFormCommon.SetControlBackColor( BtnSearchStart, pFormCommon.COLOR_UNACTIVATE ); pFormCommon.SetControlBackColor( BtnSearchStop, pFormCommon.COLOR_ACTIVATE ); } // 검색 테스트 진행할 횟수 numericSearchCount.Value = ( decimal )m_iSearchCount; // 검색 테스트 각 검색 진행 사이 지연 시간 numericSearchDelay.Value = ( decimal )m_iSearchDelay; }
실행될 함수를 구현하자
멤버 변수 선언
// 스레드 종료 플래그
private bool m_bThreadExit;
// 카메라 화면
private CogDisplay[] m_objCogDisplay;
// 이미지 경로용 선택된 카메라 인덱스
private int m_iCameraIndex;
// 카메라별 이미지 배열
private CogImage8Grey[] m_objArrayCogImage;
// 테스트할 외부 이미지 경로 배열
private string[][] m_strFileNames;
// 검색 횟수
private int m_iSearchCount;
// 검색 지연 시간
private int m_iSearchDelay;
// 검색 시작 플래그
private bool m_bSearchStart;
// 검색 스레드
private Thread m_ThreadSearch;
Form load시 초기화 함수
private bool InitializeForm()
{
bool bReturn = false;
do {
// 변수 초기화
m_bThreadExit = false;
m_iSearchCount = 1;
m_iSearchDelay = 100;
m_bSearchStart = false;
// 이미지 경로용 선택된 카메라 인덱스
m_iCameraIndex = ( int )enumCamera.CAMERA_1;
checkBoxCamera1.Checked = true;
// 카메라별 이미지 배열
m_objArrayCogImage = new CogImage8Grey[ ( int )enumCamera.CAMERA_FINAL ];
// 테스트할 외부 이미지 경로 배열
m_strFileNames = new string[ ( int )enumCamera.CAMERA_FINAL ][];
// 디스플레이 화면 생성
m_objCogDisplay = new CogDisplay[ ( int )enumCamera.CAMERA_FINAL ];
for( int iLoopCount = 0; iLoopCount < m_objCogDisplay.Length; iLoopCount++ ) {
m_objCogDisplay[ iLoopCount ] = Contorls.Find( string.Format( $"cogDisplay{iLoopCount + 1}" ), true );
m_objCogDisplay[ iLoopCount ].Fit( true );
}
// 타이머 제어
timer.Interval = 100;
timer.Enabled = true;
// 검색 스레드
m_ThreadSearch = new Thread( ThreadSearch );
m_ThreadSearch.Start( this );
bReturn = true;
} while( false );
return bReturn;
}
검색 함수
private void DoProcessSearch()
{
// 카메라별 이미지 리스트 인덱스 초기화
int[] iListImageIndex = new int[ ( int )enumCamera.CAMERA_FINAL ];
for( int iLoopCount = 0; iLoopCount < ( int )enumCamera.CAMERA_FINAL; iLoopCount++ ) {
iListImageIndex[ iLoopCount ] = 0;
}
for( int iSearchCount = 0; iSearchCount < m_iSearchCount; iSearchCount++ ) {
// List 구조 [ 카메라 수량 ]
var tasks = new List<Task>();
Action<object> action = delegate ( object objParam ) {
int iCameraCount = ( int )objParam;
do {
try {
// 외부 경로로 파일을 로드할 경우 로드 시점에 경로만 가져오고 서치 시점에 해당 경로 이미지만 로드하여 서치 수행
if( null != m_strFileNames[ iCameraCount ]
&& 0 < m_strFileNames[ iCameraCount ].Length ) {
// 해당 카메라 이미지 리스트의 마지막 이미지 지날 시 다시 리스트의 처음 이미지로 검사
if( iListImageIndex[ iCameraCount ] > m_strFileNames[ iCameraCount ].Length - 1 ) iListImageIndex[ iCameraCount ] = 0;
Bitmap objBitmap = new Bitmap( m_strFileNames[ iCameraCount ][ iListImageIndex[ iCameraCount ] ] );
CogImage8Grey objCogImage = new CogImage8Grey( objBitmap );
m_objArrayCogImage[ iCameraCount ] = objCogImage;
}
// 해당 카메라 이미지 리스트가 비어있을 경우 검사 진행하지 않음
if( null == m_objArrayCogImage[ iCameraCount ] ) break;
// 패턴 검색 함수 - 생략됨 / 임시로 이미지 넣는 동작 넣어둠
m_objCogDisplay[ iCameraCount ].Image = m_objArrayCogImage[ iCameraCount ];
// 다음 이미지로 인덱스 증가
iListImageIndex[ iCameraCount ]++;
}
catch( Exception ex ) {
Trace.WriteLine( ex.ToString() );
}
} while( false );
};
// task 카메라 수량만큼 호출
for( int iCameraCount = 0; iCameraCount < ( int )enumCamera.CAMERA_FINAL; iCameraCount++ ) {
tasks.Add( Task.Factory.StartNew( action, iCameraCount ) );
}
if( 0 != tasks.Count ) {
// Task 완료 대기
Task.WaitAll( tasks.ToArray() );
}
if( false == m_bSearchStart
|| /*생산 모드 유무 확인*/ ) {
break;
}
Thread.Sleep( m_iSearchDelay );
}
// 테스트 종료 시 정지
m_bSearchStart = false;
}
스레드 함수
private static void ThreadSearch( object state )
{
Form1 pThis = ( Form1 )state;
// 스레드 주기
int iThreadPeriod = 100;
while( false == pThis.m_bThreadExit ) {
if( true == pThis.m_bSearchStart ) {
// 검색 함수 실행
pThis.DoProcessSearch();
}
Thread.Sleep( iThreadPeriod );
}
}
결과를 확인해 보자
실제 자재 이미지를 사용할 수는 없으므로 예시 이미지를 사용하여 시뮬레이션 해보았다.
마무리하며…
이번 포스트에서는 이미지 파일을 이용하여 카메라 시뮬레이션 함수를 작성해 보았다. 온전히 내가 작성한 코드만 남기는 작업 중에 약간 어색하게 수정되었거나 비어있는 부분이 많아져서 코드가 불완전해진 것 같다. 참고 사항으로는 작성하는데 Winform 라이브러리 이외에 Cognex의 VisionPro 라이브러리가 사용되었다.
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