• Title/Summary/Keyword: 비접촉 3차원 측정법

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2중파장 영사식 무아레의 N-Buckets 알고리즘 오차비교에 관한 실험적 연구

  • 유원재;박낙규;강영준
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.181-181
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    • 2004
  • 3 차원 형상측정기술(3-D Profile Measurement Method)은 가공품의 치수검사 및 형상측정 등의 공학분야뿐만 아니라 최근에는 의류산업 및 의학산업은 물론 오락산업의 가상현실 구현 등 여러 분야로 점차 사용이 확대되고 있다. 이러한 요구를 만족시킬 수 있는 광학을 바탕으로 한 비접촉 3 차원 형상측정방법(Non-contacting 3-D Profile Measuring Method)은 고속, 고정밀도 측정이 가능하기 때문에 활발히 연구되고 있다. 광학을 이용한 대표적인 3 차원 비접촉 측정방법의 하나인 영사식 무아레는 그림자식 무아레의 단점인 격자의 크기가 측정물체보다 커야 한다는 점과 측정물체와 격자사이의 거리 제한 문제를 해결하였으며, 위상이동법을 사용함으로서, 무아레 무늬 형태의 영향을 받지 않고 측정이 가능해졌다.(중략)

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Shape measurement of three-dimensional object using interferometer (광학 간섭을 이용한 형상 측정)

  • Shim, Jae-We;Shin, Youl;HwangBo, Soung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.07c
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    • pp.1927-1928
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    • 2002
  • 기존의 3차원 형상 측정법은 대부분 접촉식이기때문에 피측정물이 손상이 입거나 Probe의 보정이 필요하거나 Probe가 측정면에 직접 닿지 않는 경우는 측정이 불가능하였다. 또한 많은 점을 측정할 경우측정시간이 많이 걸린다. 물체의 크기가 크거나 측정하고자하는 물체가 무를 경우에는 적합하지 못하다. 이러한 단점은 보완하기 위하여 비접촉식인 측정법 이용한 관측이 대두되게 되었다. 비접촉식에 의한 관측은 물체의 표면을 손상시키지 않으면서 정밀하고 고품질이 요구되는 제품 검사 및 자동화 기술의 발달로 인하여 생산 산업 분야에 이용되고 있다 이에 비접촉식 방식에서도 광학간섭의 하나인 마이켈슨 간섭계를 이용하여 간섭무늬 패턴으로 물체 이미지를 분석하고 CCD카메라에서 영상을 얻어 3차원 물체를 해석하였다.

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Strain Analysis using Fourier Transform Grid Method and Its Image Processing (퓨리에 변환 격자법과 화상 처리를 이용한 스트레인 해석)

  • Yang, In-Hong
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.9 no.3
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    • pp.165-171
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    • 1992
  • 진동하는 구조물을 설계할 때에는 그 구조물 중의 Strain이나 응력이 최대가 되는 장소나 시각을 알 필요가 있다. 지금까지의 Strain 해석에는 Strain gauge 등과 같은 접촉법이 많이 이용되고 있다. 더우기, 접촉법으로 대변형 진동을 하는 물체의 Strain을 해석하는 것은 곤란하다. 최근에는 비접촉법으로 Strain 분포를 해석하기 위해 화상처리를 이용한 계측이 행하여지고 있다. 이들의 Strain 분포를 측정하는 광학적인 방법으로는 격자법, Moire법, 홀로 그랩픽 간섭법 등이 있다. 특히 대변형이나 대Strain을 해석하는 데에는 격자법이 많이 이용되고 있는데, 종래의 격자법은 Data를 처리하는 데에 많은 시간과 노력이 소요되고 작업도 매우 복잡하며, Data의 수도 제한이 되어서 구조물의 분포의 해석 정도에 큰 영향을 미치게 된다. 본 논문 에서는 스테레오법을 이용해서 2차원 격자를 붙인 시료표면의 각 점의 3차원 좌표를 계측하고, 또 Fourier 변환 격자법을 적용하여 촬영된 2차원 격자의 화상에서 위상치를 구한다. 그리고 물체의 변형 전후의 대응 관계의 화상에서 3차원 형상과 Strain 분포를 해석하는 방법을 제안한다. 이 방법을 이용하면 진동하는 구조 물의 3차원 변위분포, Strain 분포를 정도 좋게 해석할 수가 있다.

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A Study Noise Elimination and Unwrapping Management by PSI Image Data (PSI 이미지 데이터에 있어서 노이즈 제거 및 Unwrapping 처리에 관한 연구)

  • Shin, Youl;Yang, Kyung-Soung;HwangBo, Soung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.07c
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    • pp.1987-1989
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    • 2003
  • 3차원 형상을 측정하는 측정법으로는 접촉식과 비접촉식이 있는데 최근에는 물체의 표면을 손상 시키지 않으면서 물체의 변형 상태 등을 정밀하게 측정할 수 있는 비접촉식 측정법이 주로 사용되어 지면서 변형, 진동, 결함 등의 다양한 측정 분야에 찰용되고 있다. 이는 광학 간섭의 하나인 Twyman-Green 간섭계를 이용하여 간섭 무의 패턴을 PZT Controller로 위상 이동하여 CCD 카메라로 물체의 영상을 얻어 위상 지도를 추출, 이미지를 분석하여 3차원 물체를 해석하고자 한다. 하지만 이미지 측정시 미세 진동 및 조명 등에 의한 노이즈가 발생하게 되어 물체의 정확한 정보를 얻기가 어려워 노이즈 제거를 위한 이미지 처리 알고리즘 개발과 Unwrapping 처리, 위상이동 알고리즘 개발 등을 통하여 좀더 정확한 정보를 얻고자 한다.

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3-D shapes measurement technique using pattern projection (간섭무늬 투영 방식을 이용한 3차원 형상측정법)

  • 박준식;나성웅;이연태;강영준
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2002.07a
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    • pp.26-27
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    • 2002
  • 광학식 3차원 형상측정 기술은 산업현장과 의료분야에서 광범위하게 사용되어지고 있으며, 이에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비접촉식 3차원 형상측정 방법인 위상측정법(Phase Measuring Profilometry; PMP)을 실험적으로 구현하였으며 위상추출 알고리즘으로는 위상이동방법(Phase shifting method)과 푸리에 변환법(Fourier Transform)을 사용하여 그 결과를 비교 및 고찰하였다. (중략)

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Evaluating the Depth of a Surface-opening Crack in Concrete Slabs using Surface wave Measurements (표면파 측정을 통한 콘크리트 슬래브의 표면균열 깊이 측정)

  • Kee, Seong-Hoon
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.19 no.3
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    • pp.104-112
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    • 2015
  • Non-contact surface wave transmission (SWT) measurements are used to evaluate the depth of a surface-breaking crack in concrete slabs. The author propose a measurement model that includes an appropriate configuration of the source and receivers, and a transmission function for the given configuration. A series of numerical simulations using a 3D finite element model is used to obtain the transmission function. Then, validity of a proposed model is verified through experimental studies. Two air-coupled sensors are used to measured surface waves across surface-breaking cracks with varying depths from 0mm to 100mm with intervals of 10mm in a concrete slab ($1500{\times}1500{\times}180mm^3$) in laboratory. As a result, the proposed method is demonstrated as to be effective for charactering the depth of a surface-breaking crack in concrete bridge deck with an average error of 10%. A discussion on practical applications of the proposed method is also included in this article.

Noncontact 3-dimensional measurement using He-Ne laser and CCD camera (He-Ne 레이저와 CCD 카메라를 이용한 비접촉 3차원 측정)

  • Kim, Bong-chae;Jeon, Byung-cheol;Kim, Jae-do
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.21 no.11
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    • pp.1862-1870
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    • 1997
  • A fast and precise technique to measure 3-dimensional coordinates of an object is proposed. It is essential to take the 3-dimensional measurements of the object in design and inspection. Using this developed system a surface model of a complex shape can be constructed. 3-dimensional world coordinates are projected onto a camera plane by the perspective transformation, which plays an important role in this measurement system. According to the shape of the object two measuring methods are proposed. One is rotation of an object and the other is translation of measuring unit. Measuring speed depending on image processing time is obtained as 200 points per second. Measurement resolution i sexperimented by two parameters among others; the angle between the laser beam plane and the camera, and the distance between the camera and the object. As a result of these experiments, it was found that measurement resolution ranges from 0.3mm to 1.0mm. This constructed surface model could be used in manufacturing tools such as rapid prototyping machine.

Measurement of 3-D Deformation by Using Holospeckle Interferometry (홀로스펙클 간섭법을 이용한 3차원 변형측정 연구)

  • 박승옥;권영하;유성규
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.1 no.1
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    • pp.12-15
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    • 1990
  • Holospeckle interferometry, the combined technique of holographic interferometry and speckle photography, was applied to the measurement of 3-D contact deformation created by an indentor. This new tech$.$ nique makes possible to measure both in-plane and out-of-plane displacements from one photographic plate. In this study, the optical system based on image holography was set up. In order to enhance the size and the contrast of the speckle, a proper magnification and a low reference beam ratio was used as compared with the conventional holographic interferometry technique. This system shows the magnified and clear holographic interference fringe as well as Young's fringe patterns.tterns.

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A Study on the Measurement of the 3-D Object Shapes by Using Optical Ring Method (광링식 3차원 형상 측정법에 관한 연구)

  • Kang, Young-June;Park, Jeong-Hwan;Kim, Dong-Woo
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.13 no.9
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    • pp.38-45
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    • 1996
  • The optical triangulation method has been used as a non-contact measuring method of three dimensional object whape. But this measuring method has narrow measuring range, non-linearity on steep slope surface and shadow effect. In this study, we discussed a new optical measurement method to overcome these kinds of demerits. The advantage of this new method is that it is possible to measure precisely the object shape having the steep slope surface without shadow effect. As exper- imental results, maximum displacement error was 200 .mu. m over the whole measuring when the incident angle on the object surface was within 60 degree.

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A Study on the Calibration of Shape Measurement System Using Digital moire (Digital moire 형상측정 시스템의 보정에 관한 연구)

  • 유원재;김도훈;안재웅;강영준;노형민
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.199-202
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    • 2002
  • Moire topography method is a well-known non-contacting 3-D measurement method. Recently, the automatic 3-D measurement by moire topography has been required since the method was frequently applied to the engineering and medical fields. 3-D measurement using digital projection moire topography is very attractive because of its high measuring speed and high sensitivity. In this paper, using different N-bucket algorithm method of digital projection moire topography is tested to measuring object with the 2$\pi$-ambiguity problem. Experimental results prove that the proposed scheme is capable of finding measurement errors that decreased more by using the flour-three step algorithm method than the same step in the phase shifting of different pitchs.

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