Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP (대한전자공학회논문지SP)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

3D Simulation of Thin Film using Contour Analysis of Interference Fringe Image and Interpolation Method

간섭무늬 영상 등고선 해석과 보간법을 이용한 박막의 삼차원 정보 형상화

  • Kim, Jin-Hyoung (Department of Mechatronics Engineering, Chungnam National University) ;
  • Ko, Yun-Ho (Department of Mechatronics Engineering, Chungnam National University)
  • 김진형 (충남대학교 메카트로닉스공학과) ;
  • 고윤호 (충남대학교 메카트로닉스공학과)
  • Received : 2011.11.01
  • Accepted : 2012.01.31
  • Published : 2012.03.25
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Abstract

In this paper we proposes a new framework to obtain 3D shape information of thin film rapidly. The conventional equipments based on reflectometry are not suitable for obtaining 3D overall shape information of thin film rapidly since they require more than 30 minutes to measure the absolute thickness for 170 points. The proposed framework is based on an image analysis method that extracts contour lines from interference fringes images using Canny edge detector. The absolute thickness for contour lines are measured and then a height map from the contour lines is obtained by interpolation using Borgefors distance transformation. The extracted height map is visualized using the DirectX 3D terrain rendering method. The proposed framework can provide 3D overall shape information of thin film in about 5 minutes since relatively small number of real measurement for contour lines is required.

본 논문에서는 박막의 삼차원 형상을 신속하게 획득하기 위한 새로운 방법을 제안한다. 기존의 반사광 측정 장치에 기반한 박막 측정 장비들은 170포인트에 대한 두께를 측정하는데 약 30분 이상의 시간이 요구되므로 박막의 전체적인 형상 정보를 신속하게 파악하는데 적합하지 않다. 제안하는 방법은 Canny 경계검출기를 이용하여 간섭무늬 영상으로부터 등고선을 검출하는 영상 분석법을 기반으로 한다. 검출된 등고선에 대한 절대적인 두께를 측정하고 Borgefors 거리변환 알고리즘을 이용한 보간 처리를 통해 등고선으로부터 높이 맵 정보를 추출한다. 추출된 높이 맵은 DirectX를 사용하여 높이 맵 지형처리 기법으로 삼차원 형상화 된다. 제안된 방법은 적은 수를 가지는 등고선에 대한 높이 정보만을 실측하게 되므로 약 5분의 수행시간으로 박막의 전반적인 삼차원두께 패턴 정보를 얻을 수 있다.

Keywords

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