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랩뷰(LabVIEW) 기초부터 머신 비젼까지

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책소개

내가 재직하고 있는 대학교 기계공학과 학생들이 어떻게 하면 흥미를 잃지 않고 효율적으로 LabVIEW 전공 과목을 이수하게끔 할 수 있을까 하는 많은 고민을 하였다. 이러한 고민의 결과물로, 본 저자는 교재 전반부에는 기초 프로그래밍 예제를 다루고, 중반부에는 게임 제작 프로그래밍을 통해 심화 프로그래밍 기술을 재미있게 배울 수 있도록 하고, 후반부에는 머신 비젼 시스템 구축을 통한 자동차 번호판 자동 인식 및 자율 주행 차선 인식 프로그래밍 예제를 심도 깊게 다루는 본 교재를 출간하게 되었다. 특히, 교재 후반부의 머신 비젼에 대한 심도 있는 예제와 연습문제를 활용하면, 제품의 개수, 길이, 부피(무게) 측정 프로그램, 제품 불량 판단 프로그램, 목표물 인식 프로그램 등의 다양한 머신 비젼 응용 프로그램을 작성하는 데에 많은 도움이 될 것이다. 아울러, 본 교재의 부록에서는 National Instruments사에서 제공하는 머신 비젼 소프트웨어 및 하드웨어 드라이버 설치 방법을 상세히 설명함으로써, 독학하는 학생이나 연구원들도 혼자서 다양한 용도의 머신 비젼 시스템 구축할 수 있도록 하였다.

목차

머리말 / 2
예제 1 LabVIEW 시작하기 13
연습문제 1.1 LabVIEW의 NI 예제 탐색기를 이용하여 예제 프로그램 검색해서 실행해보기 16
예제 2 과목 점수의 총점과 평균 구하는 프로그램을 작성하라. 19
연습문제 2.1 수학, 국어, 영어, 과학 점수를 입력 받아서 총점과 평균 구하라. 28
연습문제 2.2 예제2.1에서 ‘실행 하이라이트’ 기능 익히기 29
연습문제 2.3 예제2.1에서 ‘프로브’ 기능 익히기 30
예제 3 토글 스위치로 LED를 켜는 프로그램을 작성하라. 31
연습문제 3.1 프런트패널에 수직 토글 스위치 2개와 LED 1개를 그림 3.10과 같이 만들고, 스
위치 2개가 동시에 on일 때(둘 다 참인 상태)만 LED가 켜지게 하라. 36
연습문제 3.2 프런트패널에 수직 토글 스위치 2개와 LED 1개를 그림 3.10과 같이 만들고, 스
위치 2개 중 하나라도 on일 때 LED가 켜지게 하라 36
예제 4 두 개의 실수 a와 b를 입력 받아서 a>b일 때 LED가 켜지는 프로그램을 작성하라. 37
연습문제 4.1 두 개의 실수 a와 b를 ‘수직 포인터 슬라이드’로 입력 받아서 a>b일 때 LED가
켜지게 하라. 39
연습문제 4.2 세 개의 실수 a, b, c를 입력 받아서 a>b>c를 만족하면 LED가 켜지게 하라. 39
연습문제 4.3 세 개의 실수 a, b, c를 입력 받아서 를 만족하면 LED가 켜지게 하라. 40
예제 5 글 스위치가 ON이 되면 ‘동작 중’이라는 문자열이 프런트패널에 나타나고, OFF가 되면
‘동작 중단’이라는 문자열이 프런트패널에 나타나는 프로그램을 작성하라. 41
연습문제 5.1 사람의 이름(예: 홍길동)과 나이(예: 21)를 입력받아서 ‘홍길동의 나이는 21세이
다.’라는 문자열이 출력되게 하라. 47
연습문제 5.2 입력 받은 문자열에서 특정 단어를 다른 단어로 대체 해주는 프로그램을 작성
하라. 예를 들어 ‘나는 미국에 산다’를 문자열을 입력 받아서 ‘미국’이 ‘한국’으로
대체되게 하라. 51
예제 6 시프트 레지스터(Shift Register) 기능을 이용하여 LED가 깜박이는 프로그램을 작성하라. 53
연습문제 6.1 시프트 레지스터를 이용하여 1부터 10까지 더한 결과를 출력해주는 프로그램을
작성하라. 58
연습문제 6.2 연습문제 6.1을 변경하여, 시프트 레지스터를 이용하여 5부터 25까지 더한 결과를
출력해주는 프로그램을 작성하라. 59
연습문제 6.3 2와 20 사이의 짝수(2와 20 포함)를 모두 더한 결과를 출력해주는 프로그램을
작성하라. 59
연습문제 6.4 연습문제 6.3을 응용하여, 11과 55 사이의 홀수(11과 55 포함)를 모두 더한 결과
를 출력해주는 프로그램을 작성하라. 59
예제 7 시프트 레지스터를 이용하여, 버튼을 클릭한 누적 회수를 실시간으로 보여주는 프로그램을
작성하라. 60
연습문제 7.1 예제7을 응용하여, 버튼을 클릭한 누적 회수를 실시간으로 보여주고 리셋 버튼을
클릭하면 누적회수가 다시 0으로 리셋되는 프로그램을 작성하라. 63
연습문제 7.2 연습문제 7.2를 응용하여, 그림 7.6과 같은 프런트패널을 작성하고, 증가 버튼을
클릭하면 클릭회수가 1씩 증가하고, 감소 버튼을 클릭하면 클릭 회수가 1씩 감소
하며, 리셋 버튼을 누르면 클릭 회수가 0이 되는 프로그램을 작성하라. 64
연습문제 7.3 예제 7을 선택 함수 대신에 케이스 구조를 사용하여 작성하라. 64
연습문제 7.4 연습문제 7.3에 그림 7.7과 같이 ‘정보’ 문자열 인디케이터를 추가하여, 클릭할 때
마다 문자 ‘클릭됨’이 ‘정보’ 문자열 인디케이터에 잠시 나타났다가 사라지게 하라.
65
연습문제 7.5 연습문제 7.4에 그림 7.8과 같이 LED를 추가하고, 확인 버튼을 클릭하면 LED가
잠시 켜졌다가 꺼지는 기능도 추가하라. 65
예제 8 난수(0-1) 함수에서 1초마다 출력되는 난수(random number)를 10배 증폭시켜서 차트
(chart)에 나타내는 프로그램을 작성하라. 66
연습문제 8.1 두 개의 난수(0-1) 함수에서 1초 마다 출력되는 두 개의 난수를 10배 증폭시켜서
하나의 차트(chart)에 나타나게 하라. 70
연습문제 8.2 세 개의 난수(0-1) 함수에서 1초 마다 출력되는 세 개의 난수를 하나의 차트(chart)
에 나타나게 하라. 72
연습문제 8.3 좌표점 (3, 2)가 그래프에 나타나게 하라. 73
연습문제 8.4 ? ≤ ? ? ??, ? ≤ ? ? ??을 만족하는 임의 실수 X, Y에 대하여, 좌표점 (X, Y)가
그래프에 1초마다 나타나게 하라. 75
연습문제 8.5 연습문제 8.4와 마찬가지로 ? ≤ ? ? ??, ? ≤ ? ? ??을 만족하는 임의 실수 X,
Y에 대하여, 좌표점 (X, Y)가 그래프에 0.1초마다 나타나고, 총 100개가 되면
While 루프가 정지되게 하라. 75
연습문제 8.6 연습문제 8.5에서, 0.01초마다 좌표점(X, Y)가 그래프에 나타나서 총 1000번 나타
나는 동안, ? ≤ ? ? ?, ? ≤ ? ? ?인 정사각형 영역 내부에 좌표점이 나타난 회
수를 보여주는 프로그램을 작성하라. 76
예제 9 가상의 온도계의 온도 값을 2초 단위로 읽어서, 읽은 온도값과 날짜/시간을 실시간으로
텍스트 파일(*.txt) 형식으로 저장해주는 프로그램을 작성하라. 77
연습문제 9.1 예제 9에서 생성한 temp.txt 파일을 읽어서 프런트패널에서 보여주는 프로그램을
작성하라. 82
연습문제 9.2 예제 9 프로그램을 그림 9.11과 같이 While 루프 앞부분에 ‘텍스트 파일에 쓰기’
함수를 추가하여, 프로그램 실행 결과물인 temp.txt 파일 내용에 그림 9.12와 같
이 제일 상단에 날짜, 시간, 온도 글자가 추가되게 하라. 83
연습문제 9.3 예제 9 프런트패널에 그림 9.13과 같이 ‘저장’ 버튼을 추가하고, 이 버튼을 클릭할
때만 날짜, 시간, 온도 정보가 temp.txt 파일에 저장되게 하라. 84
연습문제 9.4 예제 9 프로그램을 변경하여, 온도가 50도 이상인 경우에만 날짜, 시간, 온도 정
보가 temp.txt 파일에 저장되게 하라. 85
예제 10 0과 1 사이의 임의 실수(0 포함)를 1초에 한번씩 4번 발생시킨 후, 발생한 난수 4개를
배열(array) 형식으로 보여 주는 프로그램을 작성하라. 86
연습문제 10.1 루프 터널에서 인덱스 기능이 활성화된 경우와 비활성화된 경우의 차이점을 알아
보기 위해, 그림 10.14와 같이 프로그램을 수정한 후 실행 시켜 보아라. 92
연습문제 10.2 ‘난수(0-1)’ 함수를 이용하여 1에서 45 사이의 임의 정수를 여섯 개 발생시키는
로또 프로그램을 작성하라. 94
연습문제 10.3 연습문제 10.2 프로그램을 변경하여, 로또정수 배열의 성분이 오름차순으로 정렬
되게 하라. 95
연습문제 10.4 연습문제 10.3을 여러 번 실행해보면, 로또 정수 6개 중 같은 정수가 존재하는
경우가 발생한다. 실제 로또에서 로또 정수 6개는 모두 달라야 하므로, 연습문제
10.3 프로그램을 변경하여 로또 정수 배열의 원소 6개가 모두 다르게 되도록 하라.
96
연습문제 10.5 난수(0-1) 함수를 6번 실행시켰을 때 난수 값이 0.5보다 크면 LED 켜지게 하고,
이들 여섯 번의 LED on/off 결과가 LED 배열로 나타나게 하라. 98
예제 11 두 개의 숫자 a와 b를 입력받아서 a>b이면 ‘LED 1’만 켜지고, a=b이면 ‘LED 2’만 켜지
고, a연습문제 11.1 그림 11.13과 같이 두 개의 While 루프가 있는 미완성 프로그램을 수정하여, 좌
측 While 루프에 있는 정지 버튼을 누르면 두 개의 While 루프가 동시에 정지되
도록 하라. 105
연습문제 11.2 메뉴 링 컨트롤을 이용하여 입력 받은 두 수를 더하거나, 빼거나, 곱한 결과를 출
력해주는 프로그램을 작성하라. 108
연습문제 11.3 연습문제 11.2를 로컬 변수를 사용하지 않고 작성하라. 112
연습문제 11.4 메뉴 링 컨트롤 대신에 텍스트 링 컨트롤 이용하여 연습문제 11.2를 작성하라.
113
예제 12 “연예인 김태희와 신민아 중 더 좋아하는 사람은 누구입니까?”라는 질문을 대화 상자를
통해 하고, 둘 중 한 사람을 선택하면, 선택한 사람의 사진이 프런트패널에 나타나게 하라.
114
연습문제 12.1 예제 12에서 프로그램을 실행하면 김태희와 신민아 사진 중 하나만 프런트패널에
나타나 있는데, 프로그램 처음 실행 시 두 사진 모두 다 나타나도록 프로그램을
수정하라. 123
연습문제 12.2 좋아하는 유명인 4명 A, B, C, D에 대한 사용자 정의 컨트롤을 만들고, 이들 4명
중 누구를 제일 좋아하는지 질문해서 최종 승자만 프런트패널에 나타나게 하라.
프로그램을 작성하라. 단, 먼저 A와 B 중 한명을 선택하게하고, 다음으로 C와 D
중 한명을 선택하게 하고, 마지막으로 앞의 두 질문에서 이긴 두 승자 중 한명을
선택하게 하라. 125
예제 13 수직 토글 스위치 2개와 LED 1개를 만들고, 이들 스위치의 on/off에 의해 LED의 위치와
크기가 변경되게 하는 프로그램을 작성하라. 126
연습문제 13.1 프로퍼티 노드를 이용하여, 토글 스위치로 LED를 켜거나 끌 수 있는 프로그램을
작성하라. 131
연습문제 13.2 프로퍼티 노드를 이용하여, 토글 스위치를 켜면 차트의 Y축 라벨이 ‘온도’로 나타
나게 하고, 토글 스위치를 끄면 Y축 라벨이 ‘습도’로 나타나게 하라. 132
예제 14 프런트패널에 있는 버튼 두 개로 사용자 정의 자동차 컨트롤을 좌우로 움직이게 하는
프로그램을 작성하라. ● 133
연습문제 14.1 키보드 왼쪽 화살표 버튼을 클릭하면 자동차가 왼쪽으로 이동하고, 키보드 오른
쪽 화살표 버튼을 클릭하면 오른쪽으로 이동하는 프로그램을 작성하라. 143
연습문제 14.2 프런트패널에 있는 버튼 두 개로 사용자 정의 자동차 컨트롤을 상하로 움직이는
프로그램을 작성하라. 148
연습문제 14.3 예제 14에서 프로그램을 처음 시작했을 때, 그림 14.46과 같이 자동차가 좌표
(150, 250)에 위치하도록 하라. 151
연습문제 14.4 버튼 네 개로 사용자 정의 자동차 컨트롤을 상하 좌우로 움직이는 프로그램을 작성
하라. 152
예제 15 자동차가 마우스 커서를 따라 움직이게 하는 프로그램을 작성하라. 153
연습문제 15.1 마우스 커서가 상하좌우로 움직이더라도, 자동차가 상하 방향으로는 움직이지 않
고 마우스 커서를 따라 좌우로만 움직이게 하는 프로그램을 작성하라. 162
연습문제 15.2 마우스 커서가 LED 위에 위치하면 LED가 켜지면서 ‘LED 안에 커서’라는 문장이
나타나고, 커서가 LED 밖에 있으면 LED가 꺼지면서 ‘LED 밖에 커서’라는 문장이
나타나게 하는 프로그램을 작성하라. 164
연습문제 15.3 마우스 좌측 버튼을 누르면 자동차가 왼쪽으로 이동하고, 우측 버튼을 누르면 자
동차가 오른쪽으로 이동하는 프로그램을 작성하라. 168
예제 16 키보드 p 버튼과 q 버튼을 클릭하면 말 두 마리가 각각 움직이도록 해서, 결승선을 먼저
통과하면 이기는 2인용 말 경주 게임을 만들어라. 171
연습문제 16.1 예제 16에서 프로그램을 실행하면 2초 후에 ‘출발’ LED가 켜지는 방식에 의해 출
발 신호를 주도록 하라. 178
연습문제 16.2 연습문제 16.1에서 ‘출발’ LED가 켜지는 출발 신호 보다 p 버튼 또는 q 버튼을
먼저 눌렀을 시(부정 출발 시), 해당 말에 경고 표시를 해주는 기능을 추가하라.
179
연습문제 16.3 연습문제 16.2에서 말 두 마리 중 한 마리가 결승선을 통과해서 승리 LED가 켜지면,
다른 말은 그 자리에서 멈추게 해서 승리한 말 구별을 쉽게 할 수 있도록 하라.
183
예제 17 그림 17.1과 같은 PC용 웹캠(카메라)으로 자동차 번호판을 촬영하면 번호판 번호가 자동
으로 인식되는 프로그램을 작성하라. 이를 위해 머신 비젼 시스템(소프트웨어와 하드웨어)도
구축하라. 184
연습문제 17.1 예제 17에서 자동차 번호판 인식이 성공했을 경우, ‘인식성공’ LED가 켜지도록
하라. 191
연습문제 17.2 연습문제 17.1에서, 인식 성공 LED가 자동차 번호판을 제대로 인식한 경우에
켜지지만, 카메라 영상 속에 아무 문자나 숫자가 없는 경우에도 켜지게 된다. 이러한
문제점을 개선하는 프로그램을 작성하라. 192
연습문제 17.3 연습문제 17.2를 수정하여, 번호판 인식이 성공하면 자동차 번호와 함께 날짜와
시간 정보가 하드디스크에 저장되게 하라. 단, 동일 차량이 계속 촬영되고 있을
때 같은 번호판 번호가 반복해서 저장되지 않고 단 한번만 저장되게 하라.194
예제 18 차량 자율 주행을 위해 카메라로 도로의 차선을 촬영하여 차량의 위치 정보와 방향 정보를
알려주는 자동 차선 인식 프로그램을 작성하라. 196
연습문제 18.1 하드디스크에 저장되어 있는 실제 도로 이미지 파일(그림 18.8)을 읽어서 차선을
자동 인식하여 차량의 위치와 방향 정보를 계산해주는 프로그램(그림 18.9)을 예제
18을 수정하여 완성하라. 203
연습문제 18.2 하드디스크에 저장되어 있는 실제 도로 영상(avi 파일)을 읽어서 차선을 자동 인
식하여 차량의 위치와 방향 정보를 계산해주는 프로그램(그림 18.13)을 연습문제
18.1을 수정하여 완성하라. 207
부록 A : NI Vision Acquisition Software 설치 방법 / 211
부록 B : NI Vision Development Module 설치 방법 / 220
부록 C : 번호판 샘플 이미지 (교재 CD > 자동차번호판인식 폴더 > 번호판이미지.jpg) / 229
부록 D : 단순 도로 이미지 (교재 CD > 자동차선인식 폴더 > 단순도로이미지.jpg) / 230

컴퓨터/인터넷 분야에서 많은 회원이 구매한 책

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