JP6516918B2 - 材質認識照明システム及びそれを用いた材質認識方法 - Google Patents
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Description
前記記録媒体は、RAM、ROM、EEPROM、フラッシュメモリーまたはその他のメモリ技術、CD−ROM、DVDまたはその他の光学ディスク貯蔵装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク貯蔵装置またはその他の磁気貯蔵装置、または所望する情報を貯蔵するに使用されるコンピューターによってアクセスされる任意の他の媒体などを含むことができるが、それに限られるわけではない。
この際、前記光源はLEDを含み、前記LEDから発生された光を前記ディヒューザを通じて拡散することで、均一な入射光を前記測定対象物MTに提供することができる。
一例として、前記方向別入射光0°乃至90°の間の入射角θで入射方向を示し、前記反射光RLの強度は前記方向別入射光の入射角θによって示される。
また、前記第2分布で、“単一方向”(測定対象物の垂直上方)の入射光に対する“複数方向”の反射光のうち特定反射光(例えば、第1分布の特定入射光の方向に対応)の間の相対的な角度は第2角度である。この場合、2つの場合において入射光と反射光は反対の経路を形成するが、相対的角度である第1角度と第2角度は互いに同一である。
具体的に、図2のグラフは、Y軸と並行に単一入射光が前記測定対象物MTが位置した原点0に入射される時、Y軸に対して傾斜した反射角αに反射される反射光の強度を原点0との距離で示した反射光の方向別強度分布を示す。
そのため前記第1照明セクション122はそれぞれ同一の曲率を有する同一の大きさで同一の光量を発生させるように形成され、それによって、前記方向別入射光が各方向によって同一の立体角をカバーし前記測定対象物MTに照射される。
具体的には、前記第1照明セクション122から発生された前記入射光ILが、前記受光部130の光軸と接する前記測定対象物MT上の一点(図2の原点0に対応)に照射される時、前記各第1照明セクション122の大きさによってカバーされる前記入射光ILの立体角は均一であるように形成される。そのために、前記第1照明セクション122は前記測定対象物MTの周辺部から中心部に移動するほど小さいサイズを有してもよい。
前記屈折媒質ユニット123は、前記第1照明セクション122から発生された光を前記測定対象物MTに対してより大きい入射角を有するように屈折させる。
Claims (17)
- 上方にオープンされていて、測定対象物が位置する測定ステージと、
前記測定対象物に対して入射光を照射する複数の照明セクションを含んでいて、前記測定ステージがオープンされている上方で前記測定対象物に対して複数の方向から方向別入射光を前記測定対象物に照射する照射部と、
前記方向別入射光による前記測定対象物の反射光の強度を示す第1分布を獲得するように、前記照射部によって照射された前記方向別入射光による前記測定対象物の反射光を測定する受光部と、
測定により獲得された前記第1分布から、単一入射光による前記測定対象物の反射光の方向別強度分布(intensity distribution)である第2分布を獲得し、前記第2分布から前記測定対象物の材質を判定する処理部と、を含むことを特徴とする、
材質認識照明システム。 - 前記照射部は、前記測定ステージがオープンされている前記上方の少なくとも一部をカバーする複数の第1照明セクションを含み、前記第1照明セクションはドーム形状の少なくとも一部を形成することを特徴とする請求項1に記載の材質認識照明システム。
- 前記照射部は、前記測定ステージがオープンされている前記上方の少なくとも一部をカバーする複数の第1照明セクションを含み、前記第1照明セクションはプレート形状の少なくとも一部を形成し、前記第1照明セクションから発生された前記入射光が、前記受光部の光軸と接する前記測定対象物上の一点に照射される時、前記第1照明セクションの大きさによってカバーされる前記入射光の立体角が均一であるように、前記第1照明セクションは前記測定対象物の周辺部(solid angle)から中心部に移動するほど小さいサイズを有することを特徴とする請求項1に記載の材質認識照明システム。
- 前記照射部は、前記第1照明セクションの下部に配置され、前記第1照明セクションから発生された光を前記測定対象物に対してより大きい入射角を有するように屈折させる屈折媒質ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の材質認識照明システム。
- 前記第1照明セクションが形成する形状には少なくとも一部が開口された第1開口部が形成され、前記受光部は、前記第1開口部を通じて前記測定対象物から反射された反射光を受光するように配置されたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の材質認識照明システム。
- 前記照射部は、前記第1開口部を通じて前記測定対象物に入射光を提供し、前記受光部が前記測定対象物の少なくとも一部を含む関心領域(region of interest、ROI)を含んで前記反射光を獲得するように配置される少なくとも一つの第2照明セクションをさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の材質認識照明システム。
- 前記第2照明セクションは、プレート形状の少なくとも一部を形成する複数の層から形成されることを特徴とする請求項6に記載の材質認識照明システム。
- 前記少なくとも一つの第2照明セクションが形成する形状には第2開口部が形成され、前記受光部は、前記第2開口部を通じて前記測定対象物から反射された反射光を受光するように配置されたことを特徴とする請求項6に記載の材質認識照明システム。
- 前記照射部は、前記第2開口部を通じて前記測定対象物に入射光を提供する第3照明セクションと、前記反射光を前記受光部に透過させ、前記第3照明セクションから発生された入射光を前記受光部の光軸と同一の光軸で前記測定対象物に提供するように反射するビーム分離ユニットと、をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の材質認識照明システム。
- 前記照明セクションはそれぞれ、ベース基板と、前記ベース基板上に形成された複数の光源と、前記光源の前方に配置され、前記光源から発生された光を拡散させるディヒューザ(diffuser)と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の材質認識照明システム。
- 前記受光部は、前記測定対象物の反射光を前記入射光の照射方向に対して均等に受光するように前記測定対象物の垂直上方に反射される反射光を受光することを特徴とする請求項1に記載の材質認識照明システム。
- 前記処理部は、前記第2分布から前記測定対象物の材質を判定する時、前記第2分布を形成する鏡面(specular)反射光の第1強度分布及び拡散(diffuse)反射光の第2強度分布から前記測定対象物の材質を判定することを特徴とする請求項1に記載の材質認識照明システム。
- 前記処理部は、前記第2分布から前記測定対象物の材質を判定する時、前記第1強度分布の面積、前記第2強度分布の面積、前記第1強度分布及び前記第2強度分布の全体面積、前記第1強度分布の反射角、前記第1強度分布の広がり角のうち少なくとも一つのパラメータに基づいて前記測定対象物の材質を判定することを特徴とする請求項12に記載の材質認識照明システム。
- 前記パラメータの値は、反射角‐反射強度座標系上で獲得されることを特徴とする請求項13に記載の材質認識照明システム。
- 方向別入射光による測定対象物の反射光の強度を示す第1分布を獲得するように、前記測定対象物に向かって複数の方向から照射された方向別入射光による前記測定対象物の反射光を測定する段階と、
測定により獲得された前記第1分布から、単一入射光による前記測定対象物の反射光の方向別強度分布である第2分布を獲得する段階と、
前記第2分布から前記測定対象物の材質を判定する段階と、を含むことを特徴とする、
照明システムを用いた材質認識方法。 - 前記第2分布から前記測定対象物の材質を判定する段階において、前記第2分布を形成する鏡面反射光の第1強度分布及び拡散反射光の第2強度分布から前記測定対象物の材質を判定し、前記第1強度分布の面積、前記第2強度分布の面積、前記第1強度分布及び前記第2強度分布の全体面積、前記第1強度分布の反射角、前記第1強度分布の広がり角のうち少なくとも一つのパラメータに基づいて前記測定対象物の材質を判定することを特徴とする請求項15に記載の照明システムを用いた材質認識方法。
- 請求項15又は16の方法を具現するプログラムを記録した、
コンピューターで判読可能である非一時的記録媒体。
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