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무게 중심, 외곽 형상 측정

필름형 압력 센서는 압력을 측정하는 용도로 사용된다. 측정값을 기반으로 절대값 하중(mbar, Hg, Kgf/cm² 등)으로 변환할수 있다. 이때 온습도, 사용빈도, 가압 방향 등 사용 환경에 따라 편차가 발생할수 있기에 이를 감안하고 사용해야 한다.

외부 조건에 따라 예측하기 힘든 편차가 발생하기 때문에, 절대 하중값보다는 상대 비교를 측정하는 용도로 사용하는게 훨씬 적합하다.

히트맵 시각화​

아래 센서에서 측정한 값을 히트맵으로 변환한 예시를 통해 그 방법을 제시한다.

무게 중심 측정

히트맵 예시

센서가 배치된 영역 내에서 상대적 가압 비교가 가능하다. 즉 어느 부위가 더 눌리고, 덜 눌리는지를 파악할수 있다. 특히 무게중심의 좌표를 파악함으로써 무게/힘의 쏠림 여부를 파악할수 있다.

활용 사례​

체압 측정 (방석, 침대, 족저압)​

  • 앉은 자세의 좌우 쏠림 감지
  • 수면 중 뒤척임 패턴 분석
  • 족저압 분포로 보행 패턴 분석
  • 자세 교정 피드백 시스템

산업용 가압 모니터링​

  • 프레스 기계의 가압 균일도 검사
  • 금형 정렬 상태 확인
  • 편차 ±10% 초과 시 알람 설정 가능
  • 기계 구조의 변형, 가압 세팅의 오류 파악

터치/제스처 인식​

  • 접촉 위치 실시간 추적
  • 멀티터치 감지 가능
  • 압력 강도에 따른 제스처 구분

외곽선(등고선) 측정​

외곽선 측정

보간법(Interpolation)이 매칭되어 있는 전용소프트웨어를 통해 다음 사항을 파악할수 있다.

가압부의 형상(등고선)​

  • 사용자가 숫자 데이터가 아닌 시각 이미지 기반의 Machine learning을 시도할 때에 유용하게 사용될수 있다.
  • 가압 기계의 이탈, 경향성을 파악하는 데에 유용하다.

가압부의 면적​

  • 가압 대역 별로 면적을 계산할수 있다.
  • 특정 문턱값(Threshold)를 정해서 트리거로 사용하는 데에 유용하다.
  • 가압이 주기적으로 이뤄지는 경우, 최대 가압/최소 가압이 이뤄지는 피크점을 파악하는 용도로 유용하다.
면적 활용 예시
  • 예시 1) 측정값이 50~80인 영역의 면적을 구해줘.
  • 예시 2) 측정값이 30이상인 지점의 면적이 50cm² 이상인 경우 감지.
  • 예시 3) 최대 면적치일때 최대 가압 지점과 가압 량을 측정.

측정 시 주의사항​

  • 데드존: 센서 셀 사이 영역은 측정 불가. 보간법으로 추정만 가능
  • 절대값 정확도: 상대 비교용으로만 신뢰할 것. 정밀 하중 측정에는 로드셀 권장
  • 보간값: 히트맵에 표시되는 보간 결과는 실제 값이 아닌 추정값임을 감안할 것
  • 히트맵에 사용되는 기법 : 가우시안 보간, Marching Squares. '보간'은 실제 값이 아닌 추정값입니다. 이를 감안하여 사용하시기 바랍니다.