• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제10권1호
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• pp.17-22
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• 2011

LEDs(Light Emitting Diodes) are becoming widely used and increasingly in demand. Quality inspection of the LEDs has become more important. Two-dimensional inspection systems are limited in inspection capability, so threedimensional(3-D) inspection systems are needed. In this paper, a cost-effective and simple 3-D measurement system of LED packages using phase measuring profilometry(PMP) is proposed. The proposed system uses a pico projector to project sinusoidal fringe patterns and to shift phases instead of piezocrystal. It was evaluated using extremely accurate gauge blocks, yielding excellent repeatability of about 12 um(3-sigma). 3-D measurements of various LED packages were performed to demonstrate the applicability and efficiency of the proposed system.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1485-1492
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• 2015

본 논문은 프린지 패턴 투영법으로 3차원 형상 측정에서의 FTP(Fourier Transform Profilometry)를 이용한 이중 파장법을 제안한다. 프린지 패턴 투영 방법은 프린지 패턴을 측정 대상물체에 투영한 후 변형된 프린지 패턴을 분석하여 측정 대상물체의 높이를 측정한다. PMP(Phase Measuring Profilometry)기반의 프린지 투영 방법은 측정 대상의 반사율과 배경의 영향에 강건하면서 측정 분해능이 높다. 하지만, 2π 모호성으로 측정 범위가 작다는 문제점이 있다. 이를 극복하기 위한 방법 중에 주기가 다른 이중 파장을 사용하는 방법은 측정 분해능을 유지하면서 측정 범위를 높일 수 있지만, 2배의 영상 수 획득으로 측정시간이 두 배 정도 더 소요된다. 본 논문에서 제안하는 FTP를 이용한 이중 파장법은 2π 모호성을 해결하기 위해 한 장만의 영상을 추가적으로 획득하여 FTP를 이용함으로써 기존의 이중 파장법과 동일한 정밀도를 유지하면서 측정에 소요되는 시간을 효과적으로 단축시킨다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.421-424
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• 2002

The 3-D measurement using a sinusoidal grating pattern projection is very attractive because of its high measuring speed and high sensitivity. When a sinusoidal amplitude grating was projected on an object, the surface-height distribution of the object is translated into a phase distribution of the deformed grating image. The phase-acquisition algorithms are so sufficiently simple that high-resolution phase maps using a CCD camera can be generated in a short time. The PMP technique is discussed, and the analysis of the systematic errors, the calibration procedure designed to determined the optimal setting of the measurement parameters is illustrated. Results of measurements and calibrations on the measurement plane objects are described.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.1973-1979
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• 2016

기술이 발전하면서 카메라를 통해 3D 측정을 하는 방법은 계속 발전되어왔고 최근에는 여러 주기의 fringe pattern을 이용한 측정 방법을 쓰고 있다. 본 논문에서는 여러 주기의 fringe pattern을 이용한 3D 측정 방법에 대한 기존 방법의 문제점을 제시하고, 이에 대한 해결 방안으로 기준면의 절대위상과 물체의 위상차를 이용한 물체의 절대위상을 구하는 방법을 제안한다. 이를 이용하면 새로운 물체에 대해서 매번 여러 주기의 fringe pattern을 조사하지 않고 물체의 절대위상을 얻을 수 있다. 따라서 제안하는 방법을 이용하면, 측정단계에서 취득하는 영상의 개수가 적기 때문에 보다 빠른 속도로 3D 측정을 할 수 있다. 실험을 통하여 제안하는 방법의 유용성을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.2285-2290
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• 2017

최근 산업의 여러 분야에서 자동화 시스템이 발전함에 따라 3D 측정에 의한 물체의 높이 검사의 필요성이 점차 대두되고 있다. 여러 3D 측정 방법 중에서 본 논문에서 다루는 방법은 위상 측정법으로, 위상 측정법이란 프린지 패턴의 위상값을 이용하여 물체의 높이를 구하는 방법이다. 위상 측정법은 연산량이 많이 필요한 알고리즘이기 때문에 이를 효율적으로 해결할 방법이 필요하다. 본 논문에서는 이를 위해 NVIDIA에서 나온 CUDA를 사용할 것을 제안했다. 또 CUDA에서 제공하는 Pinned memory와 Stream을 사용할 것을 제안하였다. 이를 통해 정확도를 유지하면서 측정 속도는 크게 향상시킬 수 있었고 실험을 통해 성능을 입증하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제12권4호
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• pp.281-287
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• 2008

An acousto-optic tunable filter based 3-D micro surface profile measurement using an equally spaced 5 spectral phase shifting is described. The 5-bucket spectral phase shifting method is compared with a Fourier-transform method in the spectral domain. It can provide a fast measurement capability while maintaining high accuracy since it needs only 5 pieces of spectrally phase shifted imaging data and a simple calculation in comparison with the Fourier transform method that requires full wavelength scanning data and relatively complicated computation. The 3-D profile data of micro objects can be obtained in a few seconds with an accuracy of ${\sim}10nm$. The 3-D profile method also has an inherent benefit in terms of being speckle-free in measuring diffuse micro objects by employing an incoherent light source. Those simplicity and practical applicability is expected to have diverse applications in 3-D micro profilometry such as semiconductors and micro-biology.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권6호
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• pp.210-217
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• 2000

Noncontact measuring methodology of 3-dimensional profile using CCD camera are very attractive because of it's high measuring speed and it's high sensitivity. Especially when projecting a grid pattern over the object, the captured image have 3 dimensional information of the object. Projection moire extract 3-D information with another grid pattern in front of CCD camera. However phase measuring profilometry(PMP) obtain similar results without additional grid pattern. In this paper, the projection moire are compared with the PMP mathematically, and it is shown that PMP can generate moire image with simple mathematical computations. Experimental works are also carried out showing the same results. It is shown that using a single gird pattern, moire image can be obtained directly without any mathematical operation when some conditions are satisfied.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.598-603
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• 2019

삼차원 형상 측정 기술은 다양한 산업에서 활용하고 있는 기술이다. 그 중, 광 삼각법에 기초한 광학식 삼차원 형상 측정 기술들은 매일 공장에서 오랜 시간 동안 대량의 삼차원 형상 측정을 하고, 미세한 측정 또한 요구되는 반도체 생산품 검사 분야에서 주로 사용된다. 이러한 광 삼각법 기반의 삼차원 측정 장비들의 구성 요소인 광원과 구동 회로는 장시간 작동하게 되면 발열이 나타나게 되고 장시간 작동하며 주변의 온도가 일정하지 않은 상황에 노출되기도 하여 온도로 인한 측정 오차가 발생하게 된다. 본 논문에서는 장시간 반복해서 사용하는 PMP(Phase Measuring Profilometry) 형상 측정법에서의 열 변위 보정에 관한 방법을 제안하였다. PMP 형상 측정법 기반의 삼차원 형상 측정 장치를 구현하여 10시간에 걸쳐 물체의 높이와 주변 온도를 측정하는 실험을 진행하였고, 측정된 온도와 높이 값을 이용하여 단순 선형 회귀 분석을 하여 회귀직선을 얻었다. 이 회귀직선을 이용하여 온도에 따른 높이 측정값의 오차를 보정하게 되면 정상적인 측정값에서의 오차 값이 139.88 um(Micrometer) 에서 13.12 um로 보정되는 것을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.223-226
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• 2011

반도체 공정에서 부품의 결함을 찾는 것은 완제품의 품질 개선을 위해 중요하다. 현재까지 많은 비전 알고리즘들이 부품의 결함을 찾기 위해 적용되고 있다. 그러나 이런 알고리즘 대부분은 2D 방식의 검사 방식에 머물고 있다. 그러나 이런 2D방식의 검사 방법은 반도체 칩의 Lead나 Pad 그리고 Solder Joint와 같이 3D 정보에 의해 불량 유무를 판결해야 하는 곳에 적용하기 어렵다. 이에 본 논문에서는 PMP(Phase Measuring Profilometry)방법에 의해 반도체 칩의 Lead부분을 검사하기 위한 시스템 구성과 방법을 제안한다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제13권4호
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• pp.464-467
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• 2009

The grating projection method with phase-shifting technique is very useful in measuring the 3-dimensional (3D) shape with high accuracy and speed. In this work, we have developed an ultra high-speed digital laser grating projection system using a high-power laser diode and a highsensitivity CMOS camera. With our system, the optical measurement required to find out the profile of a 3D object could be carried out within 2.6 ms, which is a significant ($\sim$10 times) improvement compared with those of the previous studies.