일반기술

비접촉식 3차원 스캐너 장치

본 기술은 비접촉식 3차원 물체의 형상을 측정하기 위한 스캐너 장치에 관한 것이다.기존의 3차원 스캐너는 LCD 프로젝터의 특성상 화면의 떨림이나 수시로 변하는(특히 전원을 껐다가 켰을 때) 초점거리 때문에 보정에 있어서 매우 까다롭다는 단점이 있었다. 또한, 기술적으로 측정대상의 범위 또는 크기 및 측정의 장소가 제한되고, 구성되는 장비가 고가이며, 측정에 소요되는 시간이 많이 걸리는 등의 문제가 있었다. 또한, CCD 카메라에 추가적으로 사용하는 장치(예: 레이저, 빔 프로젝터, 광원 등)는 그 장치가 기계적으로 갖고 있는 고유의 에러로 인해 카메라 보정에 있어 누적된 에러로 작용하며 그로 인한 에러의 결과는 3차원 데이터의 부정확성, 측정 대상물의 제한성 등으로 나타날 수 있다는 문제가 있었다.반면, 본 기술에서는 CCD 카메라에 투사수단을 고정하는 대신 별도의 CCD 카메라를 하나 더 고정 설치하여 카메라 보정에 있어 발생되는 에러를 최소화하고 투사수단 등을 분리 착탈시킬 수 있게 함으로써 측정 대상의 범위 또는 크기 및 측정 장소에 구애받지 않고 3차원 점 데이터를 얻을 수 있도록 구현할 수 있다.본 기술에 의한 비접촉식 3차원 스캐너 장치는 서로 다른 패턴의 줄무늬를 측정 대상물에 연속적으로 투사하는 투사수단과, 투사수단에 의해 투시된 측정 대상물의 모습을 촬영하는 소정 개수의 CCD 카메라와, 소정 개수의 CCD 카메라에 의해 촬영된 측정 대상물의 영상 데이터를 인가받아 3차원 형상을 생성하는 컴퓨터 제어부를 구비하여, 컴퓨터 제어부의 제어에 의해 투사수단이 줄무늬를 패턴별로 연속하여 측정 대상물에 투사하면 소정 개수의 CCD 카메라가 패턴 개수만큼 동시에 측정 대상물의 모습을 촬영하여 측정 대상물의 3차원 형상을 생성하도록 구성되어 있다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 카메라 보정시 발생되는 에러를 최소화하고 LCD 프로젝터 등을 분리 착탈 시킬 수 있게 되어 측정 대상의 범위 또는 크기 및 측정 장소에 구애받지 않고, 저렴하면서도 불과 몇 초의 짧은 시간동안에 3차원 점 데이터를 얻을 수 있는 효과가 있다.