KR970002737A - 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법 - Google Patents

투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에서 물체의 단면들을 포착하고 디지탈화하는 시스템(1)은 공동의 받침대(2)에 의해 운반되는 복수개의 센서(Ca1내지 Ca4)를 포함한다. 센서(Ca1내지 Ca4)는 레이저 평면을 형성하는 층상빔(fℓ1)을 방출하는 레이저 원, 및 물체(4)를 관찰하는 두개의 카메라(C11-C12)를 포함한다. 다양한 레이저 평면(fℓ1)들은 동일면에 있으면 단일 측정 레이저 평면을 형성한다. 수단(Calc)이 관찰된 화상을 계산하고 동기화하기 위해 제공된다. 측정될 물체(4)를 위한 지지체(40)는 비평면 표면을 갖는다. 예비 과정은 측정 공간의 보정, 및 투명 벽(40)의 표면의 포착과 디지탈화를 포함한다.
용도에는 인간의 발 또는 압축 하중을 받을 때의 자동차 문을 위한 고무 밀폐 부재의 형상을 포착하고 디지탈화하는 것을 포함한다.

Description

투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 인간의 발의 단면들을 포착하고 디지탈화하기 위한 시스템에 대한 개략도, 제2도는 이러한 종류의 시스템의 보정 과정을 도시하는 도면, 제3도는 비평면 벽을 통한 굴절과 관련된 문제를 보여주는 도면, 제4a도와 제4b도는 각각 휴지 상태(문이 열린 상태)와 변형된 상태(문이 닫힌 상태)에서 자동차 문의 고무 밀폐 부재의 동태를 보여주는 도면, 그리고 제5a도와 제5b도는 압축되어 하중이 걸린 상기 밀폐 부재의 변형을 모니터하기 위한 포착 및 디지탈화 시스템의 개략도이다.

Claims (21)

  1. 물체(4, 7)를 향하여 측정 레이저 평면을 형성하는 층상 빔(fℓ3)을 방사하는 레이저 원(ℓa3), 및 투명 벽을 통하여 상기 물체(4, 7)를 관찰하는 적어도 하나의 카메라(C41)를 포함하여 이동 가능한 센서 지지체(2)에 고정되어 있는 적어도 하나의 센서(Ca1내지 Ca4)를 사용하여 투명한 벽을 통하여 물체를 포착하고 디지탈화하는 방법에 있어서, 상기 투명 벽이 일정한 두께로 되어 있으며 상기 투명 벽(40)의 일 표면에 대해 수직인 레이저 평면에 의해 측정의 축(Δ)을 따라 계속적으로 스캐닝될 수 있는 윤곽을 가지며, 상기 방법은 적어도 다음의 과정들, 즉, a. 포착되고 디지탈화될 상기 물체(4, 7)를 포위하는 측정 공간을 한정하는 단계; b. 좌표계(Pref)에 대한 상기 투명 벽(40)의 기하학적 특성을 판단하기 위해 상기 투명 벽을 디지탈화하는 단계; c. 상기 센서로부터 상기 레이저 평면이 상기 투명 벽(40)의 상기 표면에 항상 수직이 되도록 상기 특정 축(Δ)에 대해 상기 센서를 경사지게 하며, 상기 특정 축(Δ)에 따른 변위 윤곽을 한정하고, 및 상기 특정 축(Δ)을 따라 상기 투명벽(40)에 대해 수직으로 이동하는 보정 패턴(6)에 의해 상기 측정 공간 전체를 보정하는 단계; 및 d. 상기의 방식으로 포착하고 디지탈화된 좌표 데이터의 절대 좌표계로 변환하고, 이것을 메모리 내에 저장하는 단계를 적어도 포함하는 예비 과정; 및 a. 상기 측정 레이저 평면이 상기 투명 벽(40)에 수직을 유지하도록 상기 변위 윤곽에 따라 상기 특정 축(Δ)을 따른 상기 센서 홀더(2)를 변위시키는 단계; b. 연속적인 슬라이스의 형태로 상기 물체(4, 7)의 단면(Si)들의 전부 또는 일부를 포착하고 디지탈화하는 단계; c. 상기 측정 공간의 보정으로 얻어지고 메모리에 저장된 상기 데이터와 상관시킴으로써 상기의 방식으로 얻어진 좌표 데이터를 절대 좌표계로 변환하는 단계를 적어도 포함하는 상기 물체를 포착하고 디지탈화하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 표착과 디지탈화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 측정 평면이 상기 센서 지지체(2)에 고장되어 있고 물체(4, 7)를 부분적으로 또는 전체적으로 감싸고 있는 복수 개의 광학 센서(Ca1내지 Ca4)에 의해 생성되는 특정 레이저 평면들의 조합이고, 상기 예비 과정이 단일 측정 레이저 평면을 형성하도록 상기 레이저 공동 면에 의해 방출된 개별적인 레이저 평면(f21)을 만드는 보충 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명 벽(40)이 평면인 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명 벽(40)의 표면(400) (401)들이 상기 특정 축(Δ)에 수직이며 서로 평행인 직선선분(Di)들에 의해 정리되는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명 벽(40)의 표면(400) (401)들이 원통형인 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명 벽(40)의 표면(400) (401)들이 규칙적인 곡선을 공동 축 주위로 회전시킴으로써 형성된 회전체의 표면들인 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 투명 벽(40)을 디지탈화하는 상기 단계가 다음의 과정들, 즉 -투명 판(40) 아래의 센서(Ca3) (Ca4)들로부터의 레이저 빔들은 오프 상태로 하고, 상기 투명 판(40)위의 센서(Ca1) (Ca2)들로부터의 레이저 빔들은 온 상태로 하는 단계; -상기 센서 지지체(2)와 상기 보정 패턴(6)은 부동의 상태를 유지하며, 투명 벽(40)위의 센서(Ca1) (Ca2)의 카메라(C11) (C12)들을 측정 공간의 단 하나의 단면에 대해서만 보정하고 보정 패턴(6)의 단일 보정으로부터 보정 변수를 결정하는 단계를 포함하는 상기 센서들을 보정하는 과정; 및 -투명한 판(40)의 상면(400)이 상기 센서들에 의해 보여질 수 있도록 상기 상면(400)을 전체 또는 부분에 대해 감정적으로 불투명하게 만들기 위해 상기 상면(400)을 감정적으로 공백화하는 단계; -상기 공동 레이저 평면을 회전시키지 않고 이 공동 레이저 평면에 의해 상기 상면(400)을 스캐닝하는 단계; -투명 판(40)의 상면 (400) 아래에 그려질 수 있는 불필요한 점들을 후속적인 과정에서 제거할 수 있도록 작업 구역을 결정하는 단계를 포함하는 투명 벽(40)을 디지탈화하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법.
  8. 제6항에 있어서, 투명 벽(40)을 디지탈화하는 상기 단계가 다음의 과정들, 즉 -상기 투명 벽(40)을 탈거하는 단계; -상기 투명 판(40) 아래의 센서(Ca3)(Ca4)들로부터의 레이저 빔들은 오프 상태로 하고, 상기 투명판(40)위의 센서(Ca1)(Ca2)들로부터의 레이저 빔들은 온 상태로 하는 단계; -상기 센서 지지체(2)와 상기 보정패턴(6)은 부동의 상태를 유지하며, 투명 벼(40)위의 센서(Ca3)(Ca4)의 카메라(C41)들을 측정공간의 단 하나의 단면에 대해서만 보정하고 보정 패턴(6)의 단일 디지탈화의 보정 변수를 결정하는 단계를 포함하는 센서를 보정하는 과정 및 -투명한 판(40)의 하면(401)이 상기 센서들에 의해 보여질 수 있도록 상기 상면(401)을 전체 또는 부분에 대해 잠정적으로 불투명하게 만들기 위해 상기 상면(401)을 잠정적으로 공백화하는 단계; -상기 공동 레이저 평면이 회전함이 없이 이에 의해 상기 하면(401)을 스캐닝하는 단계; -투명 판(40)의 상면(400) 아래에 그려질 수 있는 불필요한 점들을 후속적인 과정에서 제거할 수 있도록 작업 구역을 결정하는 단계: 및 -하면(401)으로부터 투명 벽(40)의 상기 상면(400)을 결정하는 단계를 포함하는 투명 벽(40)을 디지탈화하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 투명 벽(40)을 디지탈화하는 상기 단계가 상기 특정 축(Δ)에 평행인 방향으로 상기 면(401) 상의 임의의 점(pi)에서 다음의 기하학적 변수들, 즉 -기준을 형성하는 원위치 좌표 xo에 대한 좌표축을 따라 점 pi에서 상기 면(401)에 수직인 직선 선분의 교차점의 좌표 xi; -점 pi에서 상기 수직의 직선 선분과 좌표축 사이의 각도 αi및 - 상기 교차점과 점 pi사이의 거리 vi의 획득을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법.
  10. 제9항에 있어서, 좌표 xi와 각도α i가 상기 특정 축(Δ)을 따라 상기 패턴(6)의 변위를 측정하고 상기 측정 레이저 평면의 회전을 측정함으로써 측정되는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 패턴(6)이 상기 보정 중에 항상 센서들에 대향하는 면 위에 있어 그 표면을 따르게 되는 것과 그것이 변위 센서에 연결되어 상기 교차점과 점 pi사이의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법.
  12. 제2항 내지 제11항에 있어서 각각의 슬라이스에 대하여, 상기 물체(4, 7)의 완전한 단면(Si)이 단일 패스로 포착되고 디지탈화되는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법.
  13. 시스템의 제1의 특정한 축(Δ)을 따라 병진 이동 가능하고, 제1의 특정한 축(Δ)에 수직인 제2의 특정한 축(ΔR)의 주위로 회전 이동 가능한 받침대 형태의 센서 지지체(2) 상에 설치된 일조의 광학 센서(Ca1내지 Ca4)들을 포함하며, 이 들 센서의 각각은 특정의 측정 레이저 평면을 형성하는 층상 빔(fℓ3)을 방출하는 레이저원(ℓa3), 및 상기 물체(4)를 관찰하는 적어도 하나의 카메라(C11)(C12)(C|41)를 포함하며, 상기 일조의 특정의 측정 레이저 평면들은 라인 측정 레이저 평면을 형성하도록 동일 평면에 있는 것을 특징으로 하며, 상기 시스템은 상기 물체(4)가 놓여지는 상기 투명 벽을 형성하는 비평면 지지체(40), 상기 지지체 아래에 배치되어 있는 상기 센서(Ca1내지 Ca4)의 일부, 및 상기 제1의 측정한 축(Δ)을 따라 상기 센서 지지체를 병진 운동시키고 상기 제2의 특정한 축(ΔR)의 주위로 상기 센서 지지체를 기울이기 위한 수단(5)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 그리고, 상기 시스템은 상기 단일 측정 레이저 평면이 상기 투명 벽(40)에 대해 수직으로 이동되도록 상기 투명 벽(40)의 디지탈화와 측정 공간의 보정의 상기 예비 과정 중에 결정된 상기 변위 윤곽에 따라 상기 이동 및 경사 수단(5)를 제어하고, 상기 센서(Ca1내지 Ca4)와 관련된 카메라 (C11)(C12)(C41)들로부터 각각의 단면(S|i)이 하나의 슬라이스에 상응하는 상기 물체(4)의 연속적인 단면(Si)들의 포착과 디지탈화에 대한 신호를 받아들이는 신호 처리 및 데이터 저장 수단(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제2항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 시스템이 4개의 센서(Ca1내지 Ca4)를 포함하는 것, 시스템이 상기 제1특정 축(Δ)에 팽행인 안내 레일(50)을 포함하는 것, 및 상기 병진 이동 및 경사 수단(5)이 상기 레일(50)을 따르는 상기 센서 운반 수단을 구동하는 제1모우터(51)와 상기 제2축(ΔR)에 대해 상기 센서 운반 수단(2)을 기울이는 제2모우터(53)를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법을 수행하기 위한 시스템.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 신호 처리 및 저장 수단(3)이 상기 물체(4)의 연속적인 단면(Si)의 포착과 디지탈화에 대한 실시간 모니터링을 위한 가시화 유닛(Visu)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법을 수행하기 위한 시스템.
  16. 제13항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서, 규칙적인 매트릭스 구성으로 배열된 핀(600)들을 결합하는 투명 벽(60)의 평태의 시험 패턴(6)이 초기 보정을 수행하는 데 사용되는 것, 및 상기 패턴(6)이 상기 센서 지지체(2)에 부착되어 이와 함께 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법을 수행하기 위한 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 시험 패턴(6)이 로울링 수단(611)(612)위에 설치되고 상기 지지체(40)의 상면(400)을 따르는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법을 수행하기 위한 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 시험 패턴(6)이 상기 지지체(40)에 수직인 방향으로의 변위에 감응하는 센서(7)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 투명한 벽을 통한 물체의 포착과 디지탈화 방법을 수행하기 위한 시스템.
  19. 제작될 구두에 필요한 측정 자료를 수집하기 위하여 인간의 발의 형상을 포착하고 디지탈화하는 것에 적용하는 제2항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따른 방법.
  20. 몸체 쉘(9)과 닫혔을 때(8') 밀폐 부재에 하중을 가하는 문 사이에 밀폐 부재를 제공하기 위하여 압축 가능한 밀폐 부재(7)의 단면들을 연속적으로 포착하고 디지탈화하는 것에 적용하는 제2항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따른 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 밀폐 부재(7)가 불투명한 평면지지체(10)와 투명 벽(10) 사이에 배치되고, 문이 닫힌 위치(8')에서 문에 의해 밀폐 부재에 가해지는 상기 하중을 모방하는 하중을 기하기 위하여, 상기 불투명한 평면 지지체(10)가 상기 투명 벽(11)을 향하여 이동하는 방식으로 동작되는 것, 및 상기 밀폐 부재의 단면들의 포착과 디지탈화가 상기 이동하는 방식의 동작 중에 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제2항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따른 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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