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Phase error compensation for three-dimensional shape measurement based on a phase-shifting method

위상천이법을 이용한 삼차원 형상측정에서 위상오차 보정

  • Park, Yoon-Chang (Department of Information and Communication Engineering, Sunmoon University) ;
  • Ahn, Seong-Joon (Department of Information and Communication Engineering, Sunmoon University) ;
  • Kang, Moon-Ho (Department of Information and Communication Engineering, Sunmoon University) ;
  • Kwon, Young-Chul (Department of Mechanical Engineering, Sunmoon University) ;
  • Ahn, Seung-Joon (Department of Information Display, Sunmoon University)
  • 박윤창 (선문대학교 정보통신공학과) ;
  • 안성준 (선문대학교 정보통신공학과) ;
  • 강문호 (선문대학교 정보통신공학과) ;
  • 권영철 (선문대학교 기계공학과) ;
  • 안승준 (선문대학교 정보디스플레이학과)
  • Published : 2009.11.30

Abstract

In this paper, a prediction and compensation method for the error in the phase measured by using the proportionality between two wavelengths in the TW-PMP (Two-wavelength Phase Measuring Profilometry) is proposed and experimental results are shown to verify the usefulness of the proposed method. For sample object, firstly, a phase-shifting with a quite large number of steps is adopted in measurement, compared with the conventional phase-shifting method, secondly, a 3-3 step phase-shifting method is used to measure the same object which is applied to high-speed 3D shape measurement, and then, measured results from these two phase-shifting methods are compared to calculate measurement noises. From the experimental results applying the proposed compensation method to the measured beat phase and absolute phase, it has proven that noises are decreased by 90% and 17.2% for each case.

고속 삼차원 형상측정에서는 충분한 위상이송 스텝 수를 적용할 시간을 확보할 수 없기 때문에, 스텝 수를 축소하게 되면서 위상측정에서의 잡음이 증가되게 된다. 본 논문에서는, 다파장 PMP법에 있어서 두 파장의 비례관계를 이용하여 측정된 위상에 포함되어 있는 위상오차를 예측하고, 이를 보정하는 방법을 제안하였으며, 제안된 보정방법의 효용성을 확인하기 위한 실험이 진행되었다. 위상천이법에서 통상적으로 사용되는 스텝 수에 비해 월등히 많은 스텝의 위상 이송으로 측정하였으며, 또한 동일한 대상물을 고속 삼차원측정에서 적용되는 3-3 step의 위상 이송으로 측정하여, 두 경우에서의 측정결과를 비교하여 고속측정에서의 측정잡음을 산출하였다. 그리고, 본 논문에서 제안하고 있는 보정 방법을 측정된 맥놀이 위상과 절대위상에 적용한 결과, 각각에 있어서 90%와 17.2%의 잡음감소가 이루어지는 것으로 확인되었다.

Keywords

References

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