Development of an Optical Range Finder for Surface Roughness Measurements

표면 요철 측정을 위한 광학적 거리 측정기 개발

  • 엄정현 (명지대학교 전자공학과) ;
  • 박현희 (명지대학교 전자공학과) ;
  • 서동선 (명지대학교 전자공학과) ;
  • 허웅 (명지대학교 전자공학과) ;
  • 김준범 (한국도로공사 도로연구소) ;
  • 김용곤 (한국도로공사 도로연구소)
  • Published : 1998.08.01

Abstract

We develope a high repetition rate, short distance, optical range finder for surface roughness measurements of large structures, such as a highway road, etc. For range measurement based on a triangulation principle, we use a light emitting diode and an one dimensional Position sensitive photodetector for a light source and an angle detector of the reflected light at the object, respectively. The range finder has automatic power control and electrical background noise rejection capabilities which enable it to overcome variations of an object reflectance and to eliminate time-varying, as well as constant, background light noises. Our experimental results show less than ${\pm}1.5mm$ of measurement errors regardless of an object reflectance, for $22{\sim}38cm$ object ranges which are determined by considering the installation of the range finder and the depth of surface roughness.

고속도로 등의 대형 구조물의 표면 요철을 측정하기 위한 높은 반복율의 광학적 근 거리 측정기를 개발하였다. 삼각 측정법의 원리에 의한 거리 계측을 위해, 광원으로는 발광 다이오드를 사용하였으며 물체에서 반사된 광의 각도 검출기로는 1차원 위치 감응 광 검출기를 사용하였다. 개발된 거리 측정기는 물체의 반사율 변화를 극복하기 위한 자동 전력 조절 기능과 일정한 배경 광잡음은 물론 시간에 대해 변하는 배경 광잡음까지도 제거할 수 있는 전기적 배경잡음 제거기능을 갖고 있다. 거리 측정기의 장착 및 요철의 깊이를 고려하여 설정된 $22{\sim}38cm$의 측정거리에 대한 실험결과, 물체의 반사율에 관계없이 ${\pm}1.5mm$ 이내의 측정오차를 보였다.

Keywords

References

  1. Proc. Roads 96 Conf. Trial of high speed data capture vehicle for New Zealand state highways Hallett, J.;Wix, R.
  2. NAASRA roughness meter Calibration via the road-profile-based International Roughness Index(IRI), Australian Road Research Board Report ARR 164 Prem, H.
  3. Road & Transport Research v.5 no.2 Canparison of rut-depth measurements obtained with four different techniques Ksaibati, K.
  4. Proc. 17th ARRB Conf. Development and application of a high speed road data collection vehicle for enhanced asset management Diaz, E.;Koniditsiots, C.;Wix, R.;Clerk, F.
  5. トランヅスタ技術 Special no.33 PSDを使つた距離檢出裝置の製作 富田俊彦
  6. トランヅスタ技術 Special no.33 PSD素子用測距ICを使つた距離檢出裝置の製作 堀口千代春
  7. Optoelectronic Components Catalog
  8. Irrfrared System Engineering Hudson, R.D. Jr.
  9. PSD를 이용한 거리 측정 장치에서의 배경잡음 제거회로 엄정현(외)