KR101747172B1 - 3d 스캔 영상 생성 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3D 스캔 영상 생성 장치 및 방법에 관한 것으로, 구조광을 조사하는 프로젝터, 스캔 대상 물체의 전면 상측에 위치하고 프로젝터로부터의 구조광을 스캔 대상 물체의 전면과 양측으로 반사하는 제1 반사판, 스캔 대상 물체의 일측에 위치하고 구조광을 스캔 대상 물체의 일측면으로 반사하는 제2 반사판, 스캔 대상 물체의 타측에 위치하고 구조광을 스캔 대상 물체의 타측면으로 반사하는 제3 반사판, 프로젝터와 인접하여 위치하고 제1 반사판을 통해 스캔 대상 물체의 전면 이미지, 일측면 이미지 및 타측면 이미지를 촬영하는 카메라, 및 스캔 대상 물체의 3D 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함하며, 이를 통해 3D 스캔을 위한 장치의 제작 비용이 저렴하고 크기를 소형으로 줄일 수 있다.

Description

3D 스캔 영상 생성 장치 및 방법 {3D scan image generation device and method}
본 발명은 물체를 스캔하는 기술과 관련한 것으로, 더욱 상세하게는 단일 프로젝터를 이용해 일정 패턴을 갖는 구조광을 조사하고, 이를 복수의 반사판을 이용해 스캔 대상 물체에 조사한 후, 해당 반사판을 통해 스캔 대상 물체의 이미지를 촬영함으로써 3D 영상을 생성할 수 있는 3D 스캔 영상 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
3D 스캐너는 스캔 대상인 물체의 형상 정보를 획득하고 디지털화할 수 있는 기계이다. 3D 스캐너는 자동차 제작, 피규어 제작, 품질 검사, 문화재 복원, 의료 분야, 건축 분야, 맞춤 제작 등의 분야에서 사용되고 있으며, 그 사용 범위가 점차 확대되고 있다.
그런데 기존의 3D 스캐너는 광 조사를 위한 프로젝터를 다수로 구비하고 이에 대응한 복수의 카메라를 구비하여야 하므로, 그 제작 비용이 증가하고 크기가 증가하는 문제가 있으며, 실제 거래계에서 매우 고가에 거래되고 있다. 또한 스캔 대상 물체의 스캔을 위해 동적으로 움직이는 프로젝터나 동적으로 움직이는 카메라를 이용하는 경우에도, 구동력 전달을 위한 장치가 요구되고 구동 공간이 필요하므로 비용 증가와 크기 증가의 문제를 개선하기 어렵다.
일본공개특허 특개평11-101623호 (1999년 4월 13일 공개) 한국공개특허 제10-2014-0032028호 (2014년 03월 14일 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 단일 프로젝터를 이용해 일정 패턴을 갖는 구조광을 조사하고, 복합 방향으로 구조광을 반사하는 반사판을 이용해 스캔 대상에 조사한 후, 해당 프로젝터와 인접하여 위치한 카메라를 이용해 스캔 대상의 이미지를 촬영함으로써 3D 영상을 생성할 수 있는 3D 스캔 영상 생성 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 3D 스캔 영상 생성 장치는, 구조광을 조사하는 프로젝터, 스캔 대상 물체의 전면 상측에 위치하고, 상기 프로젝터로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 전면으로 반사하는 제1 반사영역, 상기 프로젝터로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 양측으로 반사하는 제2 반사영역 및 제3 반사영역을 구비한 제1 반사판, 상기 스캔 대상 물체의 일측에 위치하고, 상기 제2 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 일측면으로 반사하는 제2 반사판, 상기 스캔 대상 물체의 타측에 위치하고, 상기 제3 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 타측면으로 반사하는 제3 반사판, 상기 프로젝터와 인접하여 위치하여, 상기 제1 반사영역을 통해 상기 스캔 대상 물체의 전면 이미지를 촬영하고, 상기 제2 반사판과 상기 제2 반사영역을 통해 상기 스캔 대상 물체의 일측면 이미지를 촬영하며, 상기 제3 반사판과 상기 제3 반사영역을 통해 상기 스캔 대상 물체의 타측면 이미지를 촬영하는 카메라, 및 상기 카메라에서 촬영한 상기 전면 이미지, 상기 일측면 이미지, 상기 타측면 이미지를 이용해 상기 스캔 대상 물체의 3D 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3D 스캔 영상 생성 장치에 있어서, 구조광의 패턴은 그레이 코드(gray code)를 이용해 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3D 스캔 영상 생성 장치에 있어서, 상기 영상 생성부는, 상기 전면 이미지의 좌표, 상기 일측면 이미지의 좌표 및 상기 타측면 이미지의 좌표를 하나의 통합 좌표로 변환하고, 상기 통합 좌표 및 구조광의 패턴을 이용해 3D 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3D 스캔 영상 생성 장치에 있어서, 상기 제2 반사판은 상기 제2 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 일측면 및 일측후면으로 반사하도록 위치하고, 상기 제3 반사판은 상기 제3 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 타측면 및 타측후면으로 반사하도록 위치하며, 상기 일측면 이미지는 상기 일측면 및 일측후면의 이미지를 포함하고, 상기 타측면 이미지는 상기 타측면 및 타측후면의 이미지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 3D 스캔 영상 생성 방법은, 3D 스캔 영상 생성 장치의 프로젝터가 구조광을 조사하는 조사단계, 스캔 대상 물체의 전면 상측에 위치한 상기 3D 스캔 영상 생성 장치의 제1 반사판이, 제1 반사영역을 통해 상기 프로젝터로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 전면으로 반사하고, 제2 반사영역 및 제3 반사영역을 통해 상기 프로젝터로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 양측으로 반사하는 제1 반사단계, 상기 스캔 대상 물체의 일측에 위치한 상기 3D 스캔 영상 생성 장치의 제2 반사판이 상기 제2 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 일측면으로 반사하고, 상기 스캔 대상 물체의 타측에 위치한 상기 3D 스캔 영상 생성 장치의 제3 반사판이 상기 제3 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 타측면으로 반사하는 제2 단계, 상기 프로젝터와 인접하여 위치한 상기 3D 스캔 영상 생성 장치의 카메라가, 상기 제1 반사영역을 통해 상기 스캔 대상 물체의 전면 이미지를 촬영하고, 상기 제2 반사영역을 통해 상기 스캔 대상 물체의 일측면 이미지를 촬영하며, 상기 제3 반사영역을 통해 상기 스캔 대상 물체의 타측면 이미지를 촬영하는 촬영단계, 및 상기 3D 스캔 영상 생성 장치의 영상 생성부가, 상기 카메라에서 촬영한 상기 전면 이미지, 상기 일측면 이미지, 상기 타측면 이미지를 이용해 상기 스캔 대상 물체의 3D 영상을 생성하는 영상 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3D 스캔 영상 생성 방법에 있어서, 상기 조사단계는, 상기 프로젝터가 그레이 코드를 이용해 구성된 패턴을 갖는 구조광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3D 스캔 영상 생성 방법에 있어서, 상기 영상 생성 단계는, 상기 영상 생성부가 상기 전면 이미지의 좌표, 상기 일측면 이미지의 좌표 및 상기 타측면 이미지의 좌표를 하나의 통합 좌표로 변환하고, 상기 통합 좌표 및 구조광의 패턴을 이용해 3D 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3D 스캔 영상 생성 방법에 있어서, 상기 제2 반사판은 상기 제2 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 일측면 및 일측후면으로 반사하도록 위치하고, 상기 제3 반사판은 상기 제3 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 타측면 및 타측후면으로 반사하도록 위치하며, 상기 일측면 이미지는 상기 일측면 및 일측후면의 이미지를 포함하고, 상기 타측면 이미지는 상기 타측면 및 타측후면의 이미지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 본 발명의 3D 스캔 영상 생성 장치 및 방법에 따르면, 단일 프로젝터를 이용해 구조광을 조사하고 이와 인접한 카메라를 이용해 스캔 대상 물체를 촬영하여 3D 영상을 생성할 수 있으므로, 3D 스캔을 위한 장치의 제작 비용이 저렴하고 크기를 소형으로 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔 영상 생성 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔 영상 생성 장치를 이용하여 스캔 대상을 스캔하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔 영상 생성 장치의 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라의 촬영 이미지를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔 영상 생성 방법의 과정을 나타낸 도면이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 스캔 대상 물체를 스캔하여 3D 영상을 생성하는 기술과 관련한 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔 영상 생성 장치(100)의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔 영상 생성 장치(100)를 이용하여 스캔 대상을 스캔하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔 영상 생성 장치(100)의 모습을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라(50)의 촬영 이미지를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 3D 스캔 영상 생성 장치(100)는, 프로젝터(10), 제1 반사판(20), 제2 반사판(30), 제3 반사판(40), 카메라(50) 및 영상 생성부(60)를 포함하여 구성된다.
프로젝터(10)는 스캔을 위한 구조광(structured light)을 조사하는 역할을 한다. 구조광은 조사되는 광에 고유한 특성이 부가된 것으로서 물체 인식을 위해 이용된다. 이때 프로젝터(10)에서 조사되는 구조광의 패턴은 그레이 코드(gray code)를 이용해 구성된다. 그레이 코드는 2진 부호의 일종으로 서로 인접한 코드의 부호어가 1비트만큼 다르게 되어 있는 것이며, 아날로그 형상을 디지털화하는데 이용된다.
제1 반사판(20)은 프로젝터(10)로부터의 구조광을 스캔 대상 물체(1)의 전면으로 반사하고, 동시에 해당 구조광을 스캔 대상 물체(1)의 양측으로 반사한다. 이때, 제1 반사판(20)은 스캔 대상 물체(1)의 전면 상측에 위치하여 하방의 프로젝터(10)로부터 조사된 구조광을 스캔 대상 물체(1)의 전면과 양측으로 반사한다.
제1 반사판(20)은, 반사면을 세 부분으로 나누어 위치한 제1 반사영역(21), 제2 반사영역(22), 제3 반사영역(23)을 포함한다. 제1 반사영역(21)은 프로젝터(10)로부터의 구조광을 스캔 대상 물체(1)의 전면으로 반사하여 스캔 대상 물체(1)의 전면에 구조광이 조사되도록 한다. 제2 반사영역(22) 및 제3 반사영역(23)은 프로젝터(10)로부터의 구조광을 스캔 대상 물체(1)의 양측으로 반사한다. 이때 제2 반사영역(22) 및 제3 반사영역(23) 각각은 제1 반사영역(21)의 반사면을 기준으로 일정 정도 기울어지게 위치하여 스캔 대상 물체(1)의 양측으로 구조광을 보낼 수 있다.
제2 반사판(30)은 스캔 대상 물체(1)의 일측에 위치하여, 제1 반사판(20)에 포함된 제2 반사영역(22)으로부터의 구조광이 스캔 대상 물체(1)의 일측면에 조사되도록 반사하는 역할을 한다.
제3 반사판(40)은 제2 반사판(30)에 대향하는 스캔 대상 물체(1)의 타측에 위치하여, 제1 반사판(20)에 포함된 제3 반사영역(23)으로부터의 구조광이 스캔 대상 물체(1)의 타측면에 조사되도록 반사하는 역할을 한다.
이러한 방식으로 단일 프로젝터(10)로부터 조사된 구조광이 제1 반사판(20), 제2 반사판(30) 및 제3 반사판(40)을 통해 스캔 대상 물체(1)의 전면과 양측면에 조사될 수 있다.
한편 도 3에서와 같이 제2 반사판(30)은 제2 반사영역(22)으로부터의 구조광을 스캔 대상 물체(1)의 일측면뿐만 아니라 일측후면에까지 반사되도록 일정 정도 기울어져 위치할 수 있다. 또한 제3 반사판(40)은 제3 반사영역(23)으로부터의 구조광을 스캔 대상 물체(1)의 타측면뿐만 아니라 타측후면에까지 반사되도록 일정 정도 기울어져 위치할 수 있다. 이를 통해 단일 프로젝터(10)로부터 조사된 구조광이 제1 반사판(20), 제2 반사판(30) 및 제3 반사판(40)을 통해, 스캔 대상 물체(1)의 전면과 양측면 및 양측의 후면에까지 조사될 수 있다.
카메라(50)는 제1 반사판(20)을 통해 스캔 대상 물체(1)의 이미지를 촬영하는 역할을 한다. 카메라(50)는 프로젝터(10)로부터의 구조광이 스캔 대상 물체(1)에 조사된 상태의 이미지를 제1 반사판(20) 상에서 촬영한다. 이때, 카메라(50)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 반사판(20) 중 제1 반사영역(21)을 통해 스캔 대상 물체(1)의 전면 이미지를 촬영하고, 제2 반사영역(22)을 통해 스캔 대상 물체(1)의 일측면 이미지를 촬영하며, 제3 반사영역(23)을 통해 스캔 대상 물체(1)의 타측면 이미지를 촬영한다.
만일 제2 반사판(30)이 제2 반사영역(22)으로부터의 구조광을 스캔 대상 물체(1)의 일측면 및 일측후면에 반사하도록 일정 정도 기울어져 위치하는 경우라면, 카메라(50)가 촬영하는 스캔 대상 물체(1)의 일측면 이미지는, 스캔 대상 물체(1)의 일측면 및 일측후면의 이미지를 포함한다. 또한 제3 반사판(40)이 제3 반사영역(23)으로부터의 구조광을 스캔 대상 물체(1)의 타측면 및 타측후면에 반사하도록 일정 정도 기울어져 위치하는 경우라면, 카메라(50)가 촬영하는 스캔 대상 물체(1)의 타측면 이미지는, 스캔 대상 물체(1)의 타측면 및 타측후면의 이미지를 포함한다.
영상 생성부(60)는 카메라(50)에서 촬영한 스캔 대상 물체(1)의 전면 이미지, 일측면 이미지 및 타측면 이미지를 이용하여, 스캔 대상 물체(1)의 3D 영상을 생성하는 역할을 하며, 이를 위한 프로그램 저장소와 연산 유닛을 포함한다. 이때 영상 생성부(60)는 스캔 대상 물체(1)에 조사된 구조광이, 스캔 대상 물체(1)의 표면 형상에 따라 일그러진 정도를 판단하고, 이를 이용해 3차원 좌표를 판단하여 3D 영상을 생성한다.
이 경우 영상 생성부(60)는 카메라(50)에서 촬영한 전면 이미지의 좌표, 일측면 이미지의 좌표, 타측면 이미지의 좌표를 하나의 통합 좌표로 변환하고, 각 이미지의 통합 좌표 및 구조광의 패턴을 이용해 3D 영상을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 3D 스캔 영상을 생성하는 과정에 대해서는 도 5를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔 영상 생성 방법의 과정을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 3D 스캔 영상 생성 장치의 프로젝터는 스캔 대상 물체를 스캔하기 위한 구조광을 제1 반사판으로 조사한다(S1).
단계(S1)에서 3D 스캔 영상 생성 장치의 프로젝터는 그레이 코드를 이용해 구성된 구조광을 조사할 수 있다.
3D 스캔 영상 생성 장치의 제1 반사판은, 프로젝터로부터 조사된 구조광을 스캔 대상 물체의 전면으로 반사하고, 스캔 대상 물체의 양측으로 반사한다(S2).
단계(S2)에서 제1 반사판은 스캔 대상 물체의 전면 상측에 위치하여 하방의 프로젝터로부터 조사된 구조광을 반사하며, 이때 제1 반사판은, 제1 반사영역, 제2 반사영역 및 제3 반사영역을 포함한다. 제1 반사영역은 프로젝터로부터의 구조광을 스캔 대상 물체의 전면에 조사되도록 반사하고, 제2 반사영역 및 제3 반사영역은 프로젝터로부터의 구조광을 스캔 대상 물체의 양측으로 반사하며, 이 경우 제2 반사영역 및 제3 반사영역 각각은 제1 반사영역의 반사면을 기준으로 일정 정도 기울어지게 위치하여 스캔 대상 물체의 양측으로 구조광을 보낸다.
이후 스캔 대상 물체의 일측에 위치한 3D 스캔 영상 생성 장치의 제2 반사판은, 제1 반사판에 포함된 제2 반사영역으로부터의 구조광이 스캔 대상 물체의 일측면으로 조사되도록 반사하고, 스캔 대상 물체의 타측에 위치한 3D 스캔 영상 생성 장치의 제3 반사판은, 제1 반사판에 포함된 제3 반사영역으로부터의 구조광이 스캔 대상 물체의 타측면으로 조사되도록 반사한다(S3).
본 발명의 일 실시예에서 제2 반사판은 제2 반사영역으로부터의 구조광을 스캔 대상 물체의 일측면뿐만 아니라 일측후면에까지 조사하도록 일정 정도 기울어져 위치할 수 있고, 제3 반사판은 제3 반사영역으로부터의 구조광을 스캔 대상 물체의 타측면뿐만 아니라 타측후면에까지 조사하도록 일정 정도 기울어져 위치할 수 있다.
그리고 프로젝터와 인접하여 위치한 상기 3D 스캔 영상 생성 장치의 카메라가, 제1 반사판을 통해 구조광이 조사된 스캔 대상 물체의 전면 이미지, 일측면 이미지 및 타측면 이미지를 촬영한다(S4).
단계(S4)에서 카메라는 제1 반사판 중 제1 반사영역을 통해 스캔 대상 물체의 전면 이미지를 촬영하고, 제2 반사영역을 통해 스캔 대상 물체의 일측면 이미지를 촬영하며, 제3 반사영역을 통해 스캔 대상 물체의 타측면 이미지를 촬영한다.
만일 제2 반사판이 제2 반사영역으로부터의 구조광을 스캔 대상 물체의 일측면 및 일측후면에 반사하도록 일정 정도 기울어져 위치하는 경우라면, 단계(S4)에서 카메라가 촬영하는 스캔 대상 물체의 일측면 이미지는, 스캔 대상 물체의 일측면 및 일측후면의 이미지를 포함한다. 또한 제3 반사판이 제3 반사영역으로부터의 구조광을 스캔 대상 물체의 타측면 및 타측후면에 반사하도록 일정 정도 기울어져 위치하는 경우라면, 단계(S4)에서 카메라가 촬영하는 스캔 대상 물체의 타측면 이미지는, 스캔 대상 물체의 타측면 및 타측후면의 이미지를 포함한다.
이후 3D 스캔 영상 생성 장치의 영상 생성부는, 단계(S4)에서 카메라가 촬영한 스캔 대상 물체의 전면 이미지 좌표, 일측면 이미지 좌표 및 타측면 이미지의 좌표를 하나의 통합 좌표로 변환하고(S5), 변환된 통합 좌표 및 각 이미지 상의 구조광의 패턴을 이용해 3D 스캔 영상을 생성한다(S6).
이와 같이 본 발명에서는 단일 프로젝터 및 이와 인접하여 위치한 카메라를 이용해 스캔 대상 물체의 3D 스캔 영상을 생성할 수 있어 그 제조 비용을 절감할 수 있으며, 전체 장치의 크기가 현저히 감소되어 실제 현장에서의 이용 편이성이 증진된다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
1: 스캔 대상 물체 10: 프로젝터
20: 제1 반사판 21: 제1 반사영역
22: 제2 반사영역 23: 제3 반사영역
30: 제2 반사판 40: 제3 반사판
50: 카메라 60: 영상 생성부
100: 3D 스캔 영상 생성 장치

Claims (8)

  1. 구조광을 조사하는 단일 프로젝터;
    스캔 대상 물체의 전면 상측에 위치하고, 상기 프로젝터로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 전면으로 반사하는 제1 반사영역, 상기 제1 반사영역의 반사면을 기준으로 기울어지게 위치하여 상기 프로젝터로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 양측으로 반사하는 제2 반사영역 및 제3 반사영역을 구비한 제1 반사판;
    상기 스캔 대상 물체의 일측에 위치하고, 상기 제2 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 일측면으로 반사하는 제2 반사판;
    상기 스캔 대상 물체의 타측에 위치하고, 상기 제3 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 타측면으로 반사하는 제3 반사판;
    상기 프로젝터와 인접하여 위치하여, 상기 제1 반사영역을 통해 상기 스캔 대상 물체의 전면 이미지를 촬영하고, 상기 제2 반사판과 상기 제2 반사영역을 통해 상기 스캔 대상 물체의 일측면 이미지를 촬영하며, 상기 제3 반사판과 상기 제3 반사영역을 통해 상기 스캔 대상 물체의 타측면 이미지를 촬영하는 카메라; 및
    상기 카메라에서 촬영한 상기 전면 이미지, 상기 일측면 이미지, 상기 타측면 이미지를 이용해 상기 스캔 대상 물체의 3D 영상을 생성하는 영상 생성부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 스캔 영상 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    구조광의 패턴은 그레이 코드(gray code)를 이용해 구성되는 것을 특징으로 하는 3D 스캔 영상 생성 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영상 생성부는,
    상기 전면 이미지의 좌표, 상기 일측면 이미지의 좌표 및 상기 타측면 이미지의 좌표를 하나의 통합 좌표로 변환하고,
    상기 통합 좌표 및 구조광의 패턴을 이용해 3D 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 3D 스캔 영상 생성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 반사판은 상기 제2 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 일측면 및 일측후면으로 반사하도록 위치하고,
    상기 제3 반사판은 상기 제3 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 타측면 및 타측후면으로 반사하도록 위치하며,
    상기 일측면 이미지는 상기 일측면 및 일측후면의 이미지를 포함하고,
    상기 타측면 이미지는 상기 타측면 및 타측후면의 이미지를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 스캔 영상 생성 장치.
  5. 3D 스캔 영상 생성 장치의 단일 프로젝터가 구조광을 조사하는 조사단계;
    스캔 대상 물체의 전면 상측에 위치한 상기 3D 스캔 영상 생성 장치의 제1 반사판이, 제1 반사영역을 통해 상기 프로젝터로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 전면으로 반사하고, 상기 제1 반사영역의 반사면을 기준으로 기울어지게 위치한 제2 반사영역 및 제3 반사영역을 통해 상기 프로젝터로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 양측으로 반사하는 제1 반사단계;
    상기 스캔 대상 물체의 일측에 위치한 상기 3D 스캔 영상 생성 장치의 제2 반사판이 상기 제2 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 일측면으로 반사하고, 상기 스캔 대상 물체의 타측에 위치한 상기 3D 스캔 영상 생성 장치의 제3 반사판이 상기 제3 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 타측면으로 반사하는 제2 단계;
    상기 프로젝터와 인접하여 위치한 상기 3D 스캔 영상 생성 장치의 카메라가, 상기 제1 반사영역을 통해 상기 스캔 대상 물체의 전면 이미지를 촬영하고, 상기 제2 반사영역을 통해 상기 스캔 대상 물체의 일측면 이미지를 촬영하며, 상기 제3 반사영역을 통해 상기 스캔 대상 물체의 타측면 이미지를 촬영하는 촬영단계; 및
    상기 3D 스캔 영상 생성 장치의 영상 생성부가, 상기 카메라에서 촬영한 상기 전면 이미지, 상기 일측면 이미지, 상기 타측면 이미지를 이용해 상기 스캔 대상 물체의 3D 영상을 생성하는 영상 생성 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 스캔 영상 생성 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 조사단계는, 상기 프로젝터가 그레이 코드를 이용해 구성된 패턴을 갖는 구조광을 조사하는 것을 특징으로 하는 3D 스캔 영상 생성 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 영상 생성 단계는, 상기 영상 생성부가 상기 전면 이미지의 좌표, 상기 일측면 이미지의 좌표 및 상기 타측면 이미지의 좌표를 하나의 통합 좌표로 변환하고, 상기 통합 좌표 및 구조광의 패턴을 이용해 3D 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 3D 스캔 영상 생성 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2 반사판은 상기 제2 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 일측면 및 일측후면으로 반사하도록 위치하고,
    상기 제3 반사판은 상기 제3 반사영역으로부터의 구조광을 상기 스캔 대상 물체의 타측면 및 타측후면으로 반사하도록 위치하며,
    상기 일측면 이미지는 상기 일측면 및 일측후면의 이미지를 포함하고,
    상기 타측면 이미지는 상기 타측면 및 타측후면의 이미지를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 스캔 영상 생성 방법.
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