KR100901537B1 - 칼라격자를 적용한 3차원 측정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모아레 기법에 해당하는 주기를 갖는 빨간색(Red) 칼라격자와 공간부호화법에 해당하는 주기를 갖는 녹색(Green) 칼라격자와 푸른색(Blue) 칼라격자를 하나의 합성패턴로 합성하는 단계;와, 상기 합성된 격자를 하나의 측정물체에 영사하는 단계;와 상기 측정물체에 영사된 합성패턴의 이미지를 획득하는 단계; 상기 획득된 합성패턴의 이미지로부터 Red, Green, Blue 칼라격자를 분리하는 단계; 상기 분리된 Red 칼라격자는 모아레 기법에 적용하고, 상기 분리된 Green 칼라격자와 Blue 칼라격자는 공간부호화법에 적용하는 단계;로 구성되어 칼라격자들을 합성한 합성패턴로 두개의 측정기법에 필요한 격자를 동시에 영사하고 동시에 획득하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 모아레 기법과 공간부호화법에 해당하는 주기를 갖는 칼라격자를 측정물체에 동시에 조사하고 이로부터 획득한 칼라격자를 분리하여 모아레 기법과 공간부호화법에 필요한 칼라격자를 적용하여 측정함으로서 측정분해능을 높이고 측정영역을 넓히는 측정방법을 제공한다.
칼라격자, 모아레법, 공간부호화법

Description

칼라격자를 적용한 3차원 측정방법{3-D measuring method by using color grating}
본 발명은 칼라격자를 적용한 3차원 측정장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러형태의 주기를 갖는 칼라격자를 합성하여 합성패턴을 만든 후 임의의 측정물체에 동시에 영사하고 상기 영사된 합성패턴의 이미지를 획득하여 각 칼라격자로 분리한 후 얻어지는 칼라격자를 공간부호화법과 모아레 측정기법에 적용하여 측정함으로서 모아레 측정기법과 공간부호화법을 접목시켜 측정분해능을 높이고 측정영역을 넓히는 측정방법에 관한 것이다.
최근 들어 우리 주위를 살펴보면, 그동안 산업현장에서 제품의 품질검사 내지는 조립라인에서의 불량품검출 등에 부분적으로 사용되었던 3차원 형상측정기술들이 단지 공학분야에 국한되지 않고 의학, 영화산업, 오락(entertainment)산업, 의복산업 등 한층 더 우리 생활과 밀접한 관계를 갖는 분야로 그 응용범위를 확장하고 있는 것을 어렵지 않게 발견할 수 있다.
공학분야에 있어서 3차원 형상측정은 이미 중요한 분야로써 자리매김을 했고 공학전반의 요소요소에서 더 많은 수요가 창출되고 있는 추세이다.
의학분야에서는 인체의 3차원 형상측정을 통해서 몸의 이상유무를 검사하기도 하고 뼈에 손상을 입은 큰 사고에서 뼈모양의 완벽한 복원을 위해서도 3차원 형상측정기술은 유효하게 사용되어 지고 있다.
영화 산업에서도 사람이 직접하기에 불가능하거나 많은 위험이 따르는 고난도의 연기에는 과거에 스턴트맨을 이용하던 것과는 달리 배우의 몸을 3차원 형상측정을 통해 그 모습을 측정하고 이를 이용해 컴퓨터 그래픽 상에서 CAD를 이용해서 처리함으로써 많은 문제점들을 해결하고 있다.
또한 오락이나 캐릭터산업에서는 보다 인간의 모습에 가깝고 자연스러운 동작이나 모습을 위해서 3차원형상측정기술을 유효하게 사용되어 지고 있다.
최근에는 의복이나 신발산업에까지 그 범위를 확장해서 소비자의 체형을 3차원 형상측정하고 소비자에 가장 적합한 옷 내지는 신발을 추천하는 등 그 응용범위는 급속하게 증가하고 있는 추세이다. 이러한 최근의 3차원 형상측정기술의 요구에 부응하기 위해서는 고속, 고정밀, 비접촉 측정이 필수 불가결한 요소로 대두되어 진다.
이러한 고속 고정밀 비접촉 측정에서 현재 많이 사용되고 있는 방법이 모아레 기법과 공간부호화법이 널리 이용되고 있다.
모아레 기법은 현재 PCB 기판이나 반도체등 정밀측정에 많이 사용되고 있는 측정기법으로 구체적인 측정기법은 대한민국 특허 공개번호 특2000-75148에 상세히 기술되어 있다. 또한 공기부호화법도 대한민국 공개번호 특2001-54287호에 상세히 기재되어 있다.
도 1은 종래기술을 간단히 설명한 그림으로, 기준평면에 소정의 주기를 갖는 격자무늬를 영사한 다음 격자의 위치를 이동시키면서 영상을 획득하고 그로부터 기준평면의 위상을 구하고, 마찬가지로 측정대상물에 격자무늬를 영사시켜 측정대상물의 위상을 구하게 된다.
그러나 모아레 기법은 측정대상물이 연속적이라는 가정하에 측정을 하므로 측정대상물의 인접위치의 위상이 -π부터 +π까지의 사이에 존재해야만 가능한 단점이 있지만 공간부호화법에 비해 측정분해능은 높은 반면에 측정영역이 좁고 공간부호화법은 역으로 측정분해능은 낮으나 측정영역이 넓은 문제점을 가지고 있다.
이에 모아레 기법과 공간부호화법을 결합해 측정분해능을 높이고 측정영역을 넓히려는 시도가 진행된 바 있으나, 모아레 기법과 공간부호화법을 각각 다르게 적용하여 측정을 하므로 측정시간이 많이 걸리는 문제점을 가지고 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 모아레 기법과 공간부호화법에 해당하는 주기를 갖는 칼라격자를 합성한 합성패턴을 측정물체에 동시에 영사하고 이로부터 획득한 합성패턴으로부터 칼라격자를 분리하여 이를 모아레 기법과 공간부호화법에 필요한 칼라격자로 적용하여 측정함으로서 측정분해능을 높이고 측정영역을 넓히는 측정방법을 제공한다.
또한 본 발명은 모아레 측정기법이 갖는 한계점 즉 측정대상물의 인접위치의 위상이 -π부터 +π까지의 사이에 존재해야만 하는 문제점을 공간부호화법을 적용하여 해결한다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 측정대상물의 측정물위상(Po)를 구하기 위해 모아레 기법에 해당하는 주기를 갖는 빨간색(Red) 칼라격자와 공간부호화법에 해당하는 주기를 갖는 녹색(Green) 칼라격자와 푸른색(Blue) 칼라격자를 하나의 합성패턴로 합성하는 단계;와 상기 합성된 격자를 하나의 측정물체에 영사하는 단계;와 상기 측정물체에 영사된 합성패턴의 이미지를 획득하는 단계;와 상기 획득된 합성패턴의 이미지로부터 Red, Green, Blue 칼라격자를 분리하는 단계;와 상기 분리된 Red 칼라격자는 모아레 기법에 적용하고, 상기 분리된 Green 칼라격자와 Blue 칼라격자는 공간부호화법에 적용하는 단계;로 구성되어 칼라격자들을 합성한 합성패턴으로 두개의 측정기법에 필요한 격자를 측정대상물에 동시에 영사하고 상기이미지를 동시에 획득하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 기준평면의 기준위상(Pr)을 구하기 위해 일정주기를 갖는 빨간색(Red) 칼라격자와 임의 주기를 갖는 녹색(Green) 칼라격자와 임의 주기를 갖는 푸른색(Blue) 칼라격자를 하나의 합성패턴으로 합성하는 단계;와 상기 합성패턴을 기준평면에 영사하는 단계;와 상기 기준평면에 영사된 합성패턴의 이미지를 획득하 는 단계;와 상기 획득된 합성패턴의 이미지로부터 Red, Green, Blue 칼라격자를 분리하는 단계;와 상기 분리된 Red 칼라격자를 이용하여 접혀진 위상(Pa)를 구하는 단계;와 상기 분리된 Green 칼라격자와 Blue 칼라격자를 이용하여 공간부호값(Na)를 구하는 단계;와 상기 구해진 접혀진위상(Pa)와 공간부호값(Na)를 적용하여, 기준평면의 기준위상(Pr)를 구하는 단계;를 포함하며, 상기 측정물위상(Po)과 기준위상(Pr)의 차이로부터 모아레 위상(Pm)을 구하는 것을 특징으로 한다.
위에서 Red와 Green과, Blue는 상호 바꾸어 적용할 수 있으며, 측정기법도 모아레 기법과 공간부호화법에 국한되지 않는다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 3차원 측정방법은 여러측정기법에 필요한 각기 주기가 다른 칼라격자를 합성하여 합성패턴을 만들고 상기 합성패턴을 측정대상물에 영사한 다음 상기 합성패턴의 이미지로부터 각 칼라격자를 분리함으로서 각기 다른 측정기법에 필요한 격자를 동시에 얻는 효과를 제공한다.
나아가 본 발명은 동시에 영사된 합성패턴를 통해 얻은 칼라격자를 모아레 측정기법과 공간부호화법을 접목시킴으로서 측정분해능을 높이고 측정영역을 넓히는 효과가 있다.
또한 본 발명은 모아레 측정기법이 갖는 한계점 즉 측정대상물의 인접위치의 위상이 -π부터 +π까지의 사이에 존재해야만 하는 문제점을 공간부호화법을 적용 하함으로서 극복하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.
본 발명은, 측정대상물의 측정물위상(Po)를 구하기 위해 일정주기를 갖는 빨간색(Red) 칼라격자와 임의 주기를 갖는 녹색(Green) 칼라격자와 임의 주기를 갖는 푸른색(Blue) 칼라격자를 하나의 합성패턴으로 합성하는 단계;와 상기 합성패턴을 측정대상물에 영사하는 단계;와 상기 측정대상물에 영사된 합성패턴의 이미지를 획득하는 단계;와 상기 획득된 합성패턴의 이미지로부터 Red, Green, Blue 칼라격자를 분리하는 단계;와 상기 분리된 Red 칼라격자를 이용하여 측정대상물의 접혀진 위상(Pa)를 구하는 단계;와 상기 분리된 Green 칼라격자와 Blue 칼라격자를 이용하여 측정대상물의 공간부호값(Na)를 구하는 단계;와 상기 구해진 접혀진위상(Pa)와 공간부호값(Na)를 적용하여, 측정대상물의 측정물위상(Po)를 구하는 단계;로 구성되어 칼라격자들을 합성한 합성패턴으로 동시에 영사하고 상기 영사된 동시에 획득하여 측정대상물의 측정물위상(Po)를 획득한다.
또한 본 발명은 기준평면의 기준위상(Pr)을 구하기 위해 일정주기를 갖는 빨 간색(Red) 칼라격자와 임의 주기를 갖는 녹색(Green) 칼라격자와 임의 주기를 갖는 푸른색(Blue) 칼라격자를 하나의 합성패턴으로 합성하는 단계;와 상기 합성패턴을 기준평면에 영사하는 단계;와 상기 기준평면에 영사된 합성패턴의 이미지를 획득하는 단계;와 상기 획득된 합성패턴의 이미지로부터 Red, Green, Blue 칼라격자를 분리하는 단계;와 상기 분리된 Red 칼라격자를 이용하여 접혀진 위상(Pa)를 구하는 단계;와 상기 분리된 Green 칼라격자와 Blue 칼라격자를 이용하여 공간부호값(Na)를 구하는 단계;와 상기 구해진 접혀진위상(Pa)와 공간부호값(Na)를 적용하여, 기준평면의 기준위상(Pr)를 구하는 단계;를 포함하며, 상기 측정물위상(Po)과 기준위상(Pr)의 차이로부터 모아레 위상(Pm)을 획득한다.
위에서 Red와 Green과, Blue는 상호 바꾸어 적용할 수 있는 것에 한정하지 않음은 당연하다.
이하 칼라격자를 합성하는 단계를 설명한다.
칼라격자를 하나의 합성패턴으로 합성하는 단계는; 합성패턴을 3종류로 하되, 1번째 합성패턴는 Rx와 G1과 B3를 합성한 것이고, 2번째 합성패턴는 Ry와 G2와 B4를 합성한 것이며, 3번째 합성패턴는 Rz와 G_b와 B_b로 합성한다.
즉 1번째 합성패턴 = Rx + G1 + B3
2번째 합성패턴 = Ry + G2 + B4
3번째 합성패턴 = Rz + G_b + B_b
이며 여기서.
Rx : 칼라가 Red인 칼라격자로 밝기 변화가 정현파 모양으로 반복되는 줄무늬 형태이며, 줄무늬의 주기는 λa이다.
Ry : Rx격자 전체를 λa의 1/3만큼 이동시킨 형태이다.
Rz : Rx격자 전체를 λa의 2/3만큼 이동시킨 형태이다.
G1 : 칼라가 Green인 칼라격자로 밝기 변화가 ON/OFF형태로 반복되는데, ON/OFF 주기는 λa의 2배로 되어있다.
G2 : 칼라가 Green인 칼라격자로 밝기 변화가 ON/OFF형태로 반복되는데, ON/OFF 주기는 λa의 4배로 되어있다.
G_b : G2와 주기는 동일하되 ON/OFF가 반전된 형태이다.
B3 : 칼라가 Blue인 칼라격자로 밝기 변화가 ON/OFF형태로 반복되는데, ON/OFF 주기는 λa의 8배로 되어있다.
B4 : 칼라가 Blue인 칼라격자로 밝기 변화가 ON/OFF형태로 반복되는데, ON/OFF 주기는 λa의 16배로 되어있다.
B_b : B4와 주기가 동일하되 ON/OFF가 반전된 형태이다.
를 적용한다.
도 2은 칼라격자가 합성된 형태를 보여주는 그림으로 각 칼라 및 주기가 다른 격자를 보여주며, 각 칼라격자가 어떻게 결합되어 합성패턴이 되는지를 도시한 그림이다.
이하 합성패턴을 측정대상물에 영사하는 단계를 좀더 상세히 설명한다.
본 발명은 각 합성된 합성패턴을 측정대상물에 영사하여 영사된 이미지를 획득하는데, 그 과정은 1번째 합성패턴을 측정대상물에 영사하고, 상기 1번째 합성패턴이 측정대상물에 형성된 이미지를 칼라 카메라를 이용하여 1번째 합성패턴의 영상을 획득하는 단계; 2번째 합성패턴을 측정대상물에 영사하고, 상기 2번째 합성패턴이 측정대상물에 형성된 이미지를 칼라 카메라를 이용하여 2번째 합성패턴의 영상을 획득하는 단계; 3번째 합성패턴을 측정대상물에 영사하고, 상기 3번째 합성패턴이 측정대상물에 형성된 이미지를 칼라 카메라를 이용하여 3번째 합성패턴의 영상을 획득하는 단계; 상기 1번째 획득한 합성패턴의 영상에서 각화소의 Red, Green, Blue 성분의 밝기값을 구하는 단계; 상기 2번째 획득한 합성패턴 영상에서 각화소의 Red, Green, Blue 성분의 밝기값을 구하는 단계; 상기 3번째 획득한 합성패턴 영상에서 각화소의 Red, Green, Blue 성분의 밝기값을 구하는 단계; 상기 3번째 획득한 합성패턴 영상에서 각화소의 Red, Green, Blue 성분의 밝기값을 구하는 단계;로 구성된다.
이하 접혀진 위상값(Pa)를 구하는 단계를 설명한다.
본 발명에서 접혀진 위상값(Pa)를 구하는 단계는
Figure 112008031451512-pat00001
를 적용해서 구하되
여기서
IR1 : 1번째 합성패턴이 영사되었을때 획득된 영상에서의 Red성분 밝기값
IR2 : 2번째 합성패턴이 영사되었을때 획득된 영상에서의 Red성분 밝기값
IR3 : 3번째 합성패턴이 영사되었을때 획득된 영상에서의 Red성분 밝기값
이다.
도 3는 임의방향(x 방향)으로 길이를 갖는 측정대상물에 대해 +π에서 -π까지 획득된 접혀진 위상(Pa)를 도시한 것으로, +π에서 -π사이에 존재함을 알 수 있다.
상기에서 접혀진 위상(Pa)이란 명칭은 구해지는 위상이 +π에서 -π사이에 존재하기 때문에 붙여진 명칭이다.
상기의 접혀진 위상값(Pa)를 구하는 단계에서 사용하는 수학식은 공지의 모아레 기법에 의해 알려진 수식이지만, 본 발명에서 제시하는 칼라격자를 적용하는 것은 최초로 적용된 것이다.
이하 공간부호값(Na)를 구하는 단계를 설명한다.
본발명에서 공간부호값(Na)를 구하는 단계는
Na = Gb1 + (Gb2 * 2) + (Bb3 * 4) + (Bb4 * 8)를 적용해서 구하되
여기서 :
Gavg : 각 화소에서 2번째 획득한 영상과 3번째 획득한 영상의 Green 성분 밝기값을 구한다음 이 밝기값을 더하고 2로 나누어 얻은 각 화소의 Green 밝기값의 평균 밝기값인 것.
Bavg : 각 화소에서 2번째 획득한 영상과 3번째 획득한 영상의 Blue 성분 밝기값을 구한다음 이 밝기값을 더하고 2로 나누어 얻은 각화소의 Blue 밝기값의 평균 밝기값인 것.
Gb1 : 1번째 합성패턴 영상의 각 화소에서 얻은 Green성분의 밝기값이 해당화소 Gavg보다 큰 값이면 “1”로 하고 작은 값이면 “0”으로 할당한 이진화값인 것.
Gb2 : 2번째 합성패턴 영상의 각 화소에서 얻은 Green성분의 밝기값이 해당화소 Gavg보다 큰 값이면 “1”로 하고 작은 값이면 “0”으로 할당한 이진화값인 것.
Bb3 : 1번째 합성패턴 영상의 각 화소에서 얻은 Blue성분의 밝기값이 해당화소 Bavg보다 큰 값이면 “1”로하고 작은 값이면 “0”으로 할당한 이진화값인 것.
Bb4 : 2번째 합성패턴 영상의 각 화소에서 얻은 Blue성분의 밝기값이 해당화소 Bavg보다 큰 값이면 “1”로하고 작은 값이면 “0”으로 할당한 이진화값인 것을 적용한다.
상기 Na 값은 0부터 15까지의 공간부호값을 가지게 된다.
도 4는 공간부호값(Na)를 도시한 것으로 이는 Gb1, Gb2, Bb3, Bb4의 값 형 태에 따라 달라지며, 0부터 15사이의 값을 갖는 것을 알 수 있다.
이후 본 발명은 측정대상물의 측정위상(Po)을 계산하는데 측정대상물에서 얻어진 접혀진 위상값(Pa) + 2π × 측정대상물에서 얻어진 공간부호값(Na)로 얻게 된다.
즉 측정대상물의 측정위상(Po) = 측정대상물에서 얻어진 접혀진 위상값(Pa) + [2π × 측정대상물에서 얻어진 공간부호값(Na)] 이다.
기준평면의 기준위상(Pr)도 같은방법으로 얻을 수 있는데 즉 기준위상은 기준평면에서 얻어진 접혀진 위상값(Pa) + 2π × 기준평면에서 얻어진 공간부호값(Na)로 얻게 된다.
즉 기준평면의 기준위상(Pr) = 기준평면에서 얻어진 접혀진 위상값(Pa) + [2π × 기준평면에서 얻어진 공간부호값(Na)] 이다.
다음으로 본 발명은 모아레 위상값(Pm)을 구하는데 이는 측정대상물의 측정물위상(Po)과 기준평면의 기준위상(Pr)의 차이 즉 Pm = Po - Pr로 구하되 (Pm < -π)이면, (Pm + 32π)를 Pm값으로 하고, (Pm > +31π)이면 (Pm - 32π)를 Pm값으로 결정한다.
상기 모아레 위상값(Pm)은 측정대상물의 실제형상과 동일한 형상에 해당되므로 측정대상물의 높이값을 알 수 있다.
도 5는 측정한 측정대상물의 형상을 도시한 것으로 경사값을 제외하면 측정 대상물의 실제 형태를 구하게 된다.
이와 같이 본 발명은, 칼라격자를 합성한 합성패턴을 측정대상물에 영사하고 상기 획득된 합성패턴의 이미지로부터 Red, Green, Blue 칼라격자를 분리하여 Red 칼라격자는 모아레 기법에 Green 칼라격자와 Blue 칼라격자는 공간부호화법에 적용함으로써 빠른 측정을 수행할 뿐 만 아니라 측정분해능을 높이는 동시에 측정영역을 넓히는 측정방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 공간부호화에 적용하는 패턴을 4개의 격자패턴만을 사용했으나, 패턴을 추가하여 측정영역을 넓히는 것은 당연히 본 발명과 실질적으로 동일한 것이다.
또한 본 발명에서는 접혀진 위상(Pa)을 구하기 위해 3개의 격자패턴만을 사용했으나, 격자패턴을 추가하는 것은 당연히 본 발명과 실질적으로 동일한 것이다.
또한 본 발명에서는 접혀진 위상을 펼치는 수단으로 이진수 개념(Binary Code)의 공간부호화 패턴을 사용하였지만, Gray Code(그레이코드)를 사용하여 공간 부호값을 계산하는 것은 공지의 기술이므로, 본 발명에 적용하는 것도 당연히 본 발명과 실질적으로 동일한 것이다.
또한 본 발명에서는 이진화 과정에서의 오류를 줄이기 위해서 사용하는 반전패턴을 반드시 사용할 필요는 없다.
또한 본 발명에서는 각 화소의 Red, Green, Blue 성분의 밝기값을 알고 있으므로, 이들값을 조합함으로서 측정대상물의 칼라정보를 구할 수 있다.
도 1은 종래기술을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 칼라격자패턴과 합성된 형태를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 접혀진 위상(Pa)를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 공간부호값(Na)를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 획득된 모아레위상값(Pm)을 도시한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

Claims (10)

  1. 임의 형상을 갖는 3차원 측정방법에 있어서,
    일정주기를 갖는 빨간색(Red) 칼라격자와 임의 주기를 갖는 녹색(Green) 칼라격자와 임의 주기를 갖는 푸른색(Blue) 칼라격자를 하나의 합성패턴으로 합성하는 단계;
    상기 합성패턴을 측정대상물에 영사하는 단계;
    상기 측정대상물에 영사된 합성패턴의 이미지를 획득하는 단계;
    상기 획득된 합성패턴의 이미지로부터 Red, Green, Blue 칼라격자를 분리하는 단계;
    상기 분리된 Red 칼라격자를 이용하여 측정대상물의 접혀진 위상(Pa)를 구하는 단계;
    상기 분리된 Green 칼라격자와 Blue 칼라격자를 이용하여 측정대상물의 공간부호값(Na)를 구하는 단계;
    상기 구해진 접혀진위상(Pa)와 공간부호값(Na)를 적용하여, 측정대상물의 측정물위상(Po)를 구하는 단계;
    일정주기를 갖는 빨간색(Red) 칼라격자와 임의 주기를 갖는 녹색(Green) 칼라격자와 임의 주기를 갖는 푸른색(Blue) 칼라격자를 하나의 합성패턴으로 합성하는 단계;
    상기 합성패턴을 기준평면에 영사하는 단계;
    상기 기준평면에 영사된 합성패턴의 이미지를 획득하는 단계;
    상기 획득된 합성패턴의 이미지로부터 Red, Green, Blue 칼라격자를 분리하는 단계;
    상기 분리된 Red 칼라격자를 이용하여 접혀진 위상(Pa)를 구하는 단계;
    상기 분리된 Green 칼라격자와 Blue 칼라격자를 이용하여 공간부호값(Na)를 구하는 단계;
    상기 구해진 접혀진위상(Pa)와 공간부호값(Na)를 적용하여, 기준평면의 기준위상(Pr)를 구하는 단계;를 포함하며,
    상기 측정물위상(Po)과 기준위상(Pr)의 차이로부터 모아레 위상(Pm)을 구하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라격자를 적용한 3차원 측정방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서
    칼라격자를 하나의 합성패턴으로 합성하는 단계는;
    합성패턴은 3종류로 하며, 1번째 합성패턴는 Rx와 G1과 B3를 합성한 것이고, 2번째 합성패턴는 Ry와 G2와 B4를 합성한 것이며, 3번째 합성패턴는 Rz와 G_b와 B_b로 합성하되 ,
    여기서.
    Rx : 칼라가 Red인 칼라격자로 밝기 변화가 정현파 모양으로 반복되는 줄무늬 형태이며, 줄무늬의 주기는 λa인것.
    Ry : Rx격자 전체를 λa의 1/3만큼 이동시킨 형태인것.
    Rz : Rx격자 전체를 λa의 2/3만큼 이동시킨 형태인것.
    G1 : 칼라가 Green인 칼라격자로 밝기 변화가 ON/OFF형태로 반복되고, ON/OFF 주기는 λa의 2배로 된것.
    G2 : 칼라가 Green인 칼라격자로 밝기 변화가 ON/OFF형태로 반복되고, ON/OFF 주기는 λa의 4배로 된것.
    G_b : G2와 주기는 동일하되 ON/OFF가 반전된것.
    B3 : 칼라가 Blue인 칼라격자로 밝기 변화가 ON/OFF형태로 반복되고, ON/OFF 주기는 λa의 8배로 된것.
    B4 : 칼라가 Blue인 칼라격자로 밝기 변화가 ON/OFF형태로 반복되고, ON/OFF 주기는 λa의 16배로 된것.
    B_b : B4와 주기가 동일하되 ON/OFF가 반전된 것 을 적용하는 것 특징으로 하는 칼라격자를 적용한 3차원 측정방법.
  4. 제3항에 있어서
    합성패턴을 측정대상물에 영사하는 단계는
    1번째 합성패턴을 측정대상물에 영사하고, 상기 1번째 합성패턴이 측정대상물에 형성된 이미지를 칼라 카메라를 이용하여 1번째 합성패턴의 영상을 획득하는 단계; 2번째 합성패턴을 측정대상물에 영사하고, 상기 2번째 합성패턴이 측정대상물에 형성된 이미지를 칼라 카메라를 이용하여 2번째 합성패턴의 영상을 획득하는 단계; 3번째 합성패턴을 측정대상물에 영사하고, 상기 3번째 합성패턴이 측정대상물에 형성된 이미지를 칼라 카메라를 이용하여 3번째 합성패턴의 영상을 획득하는 단계; 상기 1번째 획득한 합성패턴의 영상에서 각화소의 Red, Green, Blue 성분의 밝기값을 구하는 단계; 상기 2번째 획득한 합성패턴 영상에서 각화소의 Red, Green, Blue 성분의 밝기값을 구하는 단계; 상기 3번째 획득한 합성패턴 영상에서 각화소의 Red, Green, Blue 성분의 밝기값을 구하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라격자를 적용한 3차원 측정방법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서.
    상기 공간부호값(Na)를 구하는 단계는
    Na = Gb1 + (Gb2 × 2) + (Bb3 × 4) + (Bb4 × 8)를 적용해서 구하되
    여기서 :
    Gavg : 각 화소에서 2번째 획득한 영상과 3번째 획득한 영상의 Green 성분 밝기값을 구한다음 이 밝기값을 더하고 2로 나누어 얻은 각 화소의 Green 밝기값의 평균 밝기값인것.
    Bavg : 각 화소에서 2번째 획득한 영상과 3번째 획득한 영상의 Blue 성분 밝기값을 구한다음 이 밝기값을 더하고 2로 나누어 얻은 각화소의 Blue 밝기값의 평균 밝기값인 것.
    Gb1 : 1번째 합성패턴 영상의 각 화소에서 얻은 Green성분의 밝기값이 해당화소 Gavg보다 큰 값이면 “1”로 하고 작은 값이면 “0”으로 할당한 이진화 값인 것.
    Gb2 : 2번째 합성패턴 영상의 각 화소에서 얻은 Green성분의 밝기값이 해당화소 Gavg보다 큰 값이면 “1”로 하고 작은 값이면 “0”으로 할당한 이진화 값인것.
    Bb3 : 1번째 합성패턴 영상의 각 화소에서 얻은 Blue성분의 밝기값이 해당화소 Bavg보다 큰 값이면 “1”로하고 작은 값이면 “0”으로 할당한 이진화 값인것.
    Bb4 : 2번째 합성패턴 영상의 각 화소에서 얻은 Blue성분의 밝기값이 해당화소 Bavg보다 큰 값이면 “1”로하고 작은 값이면 “0”으로 할당한 이진화 값인 것을 특징으로 하는 칼라격자를 적용한 3차원 측정방법.
  7. 제6항에 있어서
    측정대상물의 측정위상(Po)은 측정대상물에서 얻어진 접혀진 위상값(Pa) + 2π × 측정대상물에서 얻어진 공간부호값(Na)로 얻은 것을 특징으로 하는 칼라격자를 적용한 3차원 측정방법.
  8. 제7항에 있어서
    모아레 위상값(Pm)은 측정대상물의 측정물위상(Po)과 기준평면의 기준위상(Pr)의 차이 즉 Pm = Po - Pr로 구하되 (Pm < -π)이면, (Pm + 32π)를 Pm값으로 하고, (Pm > +31π)이면 (Pm - 32π)를 Pm값으로 하는 것을 특징으로 하는 칼라격자를 적용한 3차원 측정방법.
  9. 제1항에 있어서
    각 화소의 Red, Green, Blue 성분의 밝기값으로부터 측정대상물의 칼라정보를 구하는 것을 더 포함하는 칼라격자를 적용한 3차원 측정방법.
  10. 삭제
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