KR100585270B1 - System and method for obtaining shape and color information of object surfaces from two images - Google Patents

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KR100585270B1 KR1020050123486A KR20050123486A KR100585270B1 KR 100585270 B1 KR100585270 B1 KR 100585270B1 KR 1020050123486 A KR1020050123486 A KR 1020050123486A KR 20050123486 A KR20050123486 A KR 20050123486A KR 100585270 B1 KR100585270 B1 KR 100585270B1
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Abstract

본 발명은 능동조명(active light: light for active vision)과 수동조명(passive light: light for passive vision)으로 구성된 조명시스템으로 정현파 패턴(sinusoidal pattern)의 위상천이(phase shifting)와 반구면조명(hemispherical lighting)의 근사 조명을 구현하고, 이를 이용하여 최소 2개 영상으로부터 위상(phase)을 복원하고 이를 바탕으로 대상 물체의 표면 형상 정보를 얻는 동시에 대상 물체의 표면 컬러 정보를 획득하도록 하는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템 및 방법에 관한 것으로서, The present invention is an active one trillion people (active light: light for active vision) and manual dimmer (passive light: light for passive vision) to the phase shift (phase shifting) and hemispherical surface illumination of the sinusoidal wave pattern (sinusoidal pattern) as an illumination system configured (hemispherical implementing the approximate illumination lighting), and by using this, the two images which to recover the phase (phase) from the at least two images to obtain a surface color information of the object to it at the same time obtain a surface shape information of the object on the basis as used about the object surface shape and the color information obtaining system and method,
본 발명을 적용하면, 2개 영상에서 위상천이 및 반구면 근사 조명을 기반으로 하여 물체 표면 형상 및 컬러 정보를 동시에 획득할 수 있게 되고, 조명소스의 ON/OFF 동작이나 조명의 개폐 동작 없이도 물체 표면 형상 및 컬러 정보의 동시 획득이 가능함에 따라 조명 사용의 제약을 한층 감소시킬 수 있게 되어, 표면 형상 데이터 획득 시간 및 컬러 데이터 획득 시간을 획기적으로 줄일 수 있게 되며, 고해상도 데이터를 보다 쉽게, 보다 고속으로, 보다 적은 비용으로 획득할 수 있게 되며, 위상천이 기술을 활용하는 분야의 다양성을 높이게 되는 효과가 있다. When applying the present invention, two based on the phase shift and the semi-spherical surface approximation lights in the image to the object surface shape and being able to acquire the color information at the same time, the object without the need for opening and closing operation of the ON / OFF operation and the illumination of the illumination source surface the shape and the same time obtaining the color information is available to be able to reduce further the limitations of the illumination used in accordance with the surface shape is able to significantly reduce the data acquisition time and the color data acquisition time, easier than the high-resolution data, the faster , it becomes possible to obtain more than a fraction of the cost, there is an effect that nopyige a variety of fields to take advantage of the phase-shift technique.
구조광, 위상천이, 정현파, 측정, 거리영상, 위상복원, 3차원 Structured light, a phase shift, a sine wave, measuring the distance image, phase recovery, 3d

Description

2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR OBTAINING SHAPE AND COLOR INFORMATION OF OBJECT SURFACES FROM TWO IMAGES} Two objects by image surface the shape and color information acquisition system and method {SYSTEM AND METHOD FOR OBTAINING SHAPE AND COLOR INFORMATION OF OBJECT SURFACES FROM TWO IMAGES}

도 1은 본 발명의 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면 1 is a view showing a schematic configuration of a two object surface shape and the color information acquiring system using an image of the present invention

도 2는 도 1의 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템에서 형상/컬러 획득장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도 Figure 2 is a block diagram schematically two of Using Image object surface shape and the color feature in the information acquisition system / color acquisition device of Figure 1

도 3은 본 발명의 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도 Figure 3 is a flow chart for an overview of the object surface shape and the color information acquiring method using the two images of the present invention

도 4는 3개 정현파 위상천이의 각 광도 분포곡선과 각 패턴영상을 나타내는 도면 Figure 4 is a view showing the respective light intensity distribution curve and the respective pattern images of the phase shift of three sinusoidal

도 5는 정현파 조명패턴을 대상물체의 표면에 영사하여 카메라로 촬영한 영상을 나타내는 도면 Figure 5 is projected by the sinusoids light pattern on the surface of the object to represent a picture recorded by a camera

도 6은 도 5의 영상에서 위상을 복원하기 위해 2개 위치에서 광도값을 취하는 방식을 나타내는 도면 The figure 6 is shown how taking the luminance values ​​at two positions in order to restore the position in the image of Fig. 5

도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스 템의 개략적인 구성을 나타내는 도면 7 is a view showing a schematic configuration of a pickup object surface shape and the color information according to one embodiment of the invention the system

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 > <Description of the Related Art>

100 : 대상물체 200 : 능동조명(active light) 장치 100: object 200: one trillion people active (active light) device

300 : 수동조명(passive light) 장치 400 : 다채널 촬영장치 300: manual dimmer (passive light) device 400: the multi-channel recording device

500 : 형상/컬러 획득장치 500-1 : 형상 복원 모듈 500: Shape / color acquisition unit 500-1: Shape recovery module

500-2 : 컬러 획득 모듈 510 : 제1 광도값 산출부 500-2: a color acquisition module 510: calculating a first brightness value portion

520 : 뺄셈기 530 : 제2 광도값 산출부 520: subtracter 530: calculating the second brightness value portion

540 : 역변환부 550 : 곱셈기 540: inverse transform unit 550: multiplier

560 : 형상 복원부 570 : 덧셈기 560: shape restoring unit 570: adder

590 : 컬러 획득부 590: a color acquisition section

본 발명은 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 능동조명(active light: light for active vision)과 수동조명(passive light: light for passive vision)으로 구성된 조명시스템으로 정현파 패턴(Sinusoidal Pattern)의 위상천이(phase shifting)와 반구면조명(hemispherical lighting)의 근사 조명을 구현하고, 이를 이용하여 최소 2개 영상으로부터 위상(phase)을 복원하고 이를 바탕으로 대상 물체의 표면 형상을 얻 는 동시에 광도값 증가분을 컬러 채널들에 따라 추출함으로써 대상 물체의 표면으로부터의 컬러정보를 획득하도록 하는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템 및 방법에 관한 것이다. With: (light for passive vision passive light): The present invention relates to the object surface shape and the color information obtaining system and method using two images, more specifically to an active one trillion people (active light light for active vision) and manual dimmer the phase shift (phase shifting) and hemispherical surface possible light an approximate lights (hemispherical lighting), and by using this recovery phase (phase) from the at least two images, and this background of the sinusoidal pattern (sinusoidal pattern) to configured the illumination system obtain the surface shape of the object is at the same time on the two object surface shape and the color information obtaining system and method using image that to obtain the color information of the surface of the object by extracting according to the luminance values ​​increase in the color channel .

일반적으로, 물체 표면의 외관은 물체의 질적, 양적 및 구조적 특성을 추정하는 중요한 단서가 된다. In general, the appearance of the object surface is an important clue to estimate a qualitative, quantitative and structural characteristics of the object. 물체 고유의 특성 중에서는 주로 표면 형상 및 반사율이 물체의 외관을 결정짓게 된다. Among the object-specific characteristics are summed, mainly the shape of the surface reflectance and determining the appearance of the object. 이 때문에 그 동안의 많은 연구 및 응용에서는, 물체의 외관을 기술하기 위해, 주로 표면의 형상 정보와 반사율 정보를 각기 이용해 왔다. Because of this, many have used in their research and application for, to describe the appearance of the object, respectively, mainly the shape information and reflectivity information of the surface.

실제 물체 표면의 형상 및 반사율 정보를 취득하는 경우에, 그 동안의 많은 연구는 이들 각각을 독립적으로 획득하는 경우가 대부분이었으며, 두 가지 종류의 정보를 동시에 획득하는 연구에서 조차도 이들을 따로 획득하는 데 소요되는 양과 유사한 데이터 수 (이를테면, 영상의 개수), 시간, 계산량 등을 필요로 하였다. In the case of obtaining the shape and reflectivity information of the physical object surface, was much research is in most cases to obtain each of which independently of the mean time, required to obtain two kinds of even these separately in the study to obtain information at the same time It is similar to the amount of data which were required to (for example, the number of the image), time and amount of calculation or the like.

일반적으로, 표면의 기하학적 형상을 획득하는 방법은 접촉식과 비접촉식으로 구분된다. In general, the method for acquiring the geometry of the surface is divided into a non-contact type in contact with expression. 이 중에서 본 발명은 비접촉식 방법에 관한 것으로, 표면 형상 획득 대상에 접촉하지 않는 비접촉 방식으로는 광학식 방법이 대표적이다. The present invention is in the method relates to non-contact, non-contact method that does not come into contact with the surface shape acquisition target is a typical optical method.

광학식 거리영상(표면 형상 정보) 획득방법 중에서도 거리영상을 고해상도로 복원하기 위해서는 특수한 조명패턴을 이용하는 능동비전(active vision) 방식을 주로 사용한다. In order to image the optical distance (surface shape information) among the acquired method to restore the distance image in high resolution is the preferred non-active (active vision) using a special light pattern method.

능동비전 방식의 대표적인 기술로는 KLBoyer et al.의 컬러코드 구조광(color-encoded structured light), PS Huang et al.의 컬러 줄무늬패턴(color fringe pattern), C. Je et al.의 고대비 컬러띠 패턴(high-contrast color-stripe pattern), J. Tajima et al.의 무지개 패턴(rainbow pattern), D. Caspi et al.의 적응 컬러 구조광(adaptive color structured light), O. Hall-Holt et al.의 흑백경계코드(black/white boundary codes) 등이 있다. Representative technology of an active vision system is a color stripe pattern (color fringe pattern) of the color-coded structured light (color-encoded structured light), PS Huang et al in KLBoyer et al.., C. Je et al. High contrast color of band pattern (high-contrast color-stripe pattern), J. Tajima rainbow pattern (rainbow pattern), D. adaptive color structured light (structured light adaptive color) of Caspi et al.'s et al., O. Hall-Holt et al., such as black and white has a boundary code (black / white boundary codes).

한편, 물체 표면의 반사율 정보를 취득하는 방법으로는 G. Ward의 비등방성 반사율 측정, SR Marschner et al.의 영상기반 BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function) 측정, Y. Yu et al.의 역(inverse) 광역조명방법 등이 대표적이다. On the other hand, as a method for acquiring reflectance information of the object surface image based BRDF reverse (inverse) of (Bidirectional Reflectance Distribution Function) measurement, Y. Yu et al. In G. Ward anisotropic reflectometry, SR Marschner et al. In such as wide-area illumination method is typical.

최근에 와서는, 물체 표면의 형상 및 반사율 정보를 동시에 획득할 수 있는 방법이 절실히 요구되었고, 이에 따라 Y. Sato et al.의 형상 및 반사율 모델링, 대한민국특허 10-0449175 "광학식 2차원 및 3차원 형상 측정 시스템" 및 미국특허출원 20040047517 "Shadow-free 3D and 2D measurement system and method" 등과 같은 기술들이 개발되었다. In recent years, the way to obtain the shape information and reflectivity of the object surface at the same time has been urgently required, and thus the shape and reflectance modeling in Y. Sato et al., Republic of Korea patent 10-0449175 "optical two-dimensional and three-dimensional they shape measurement system "and United States Patent Application 20040047517" technologies such as Shadow-free 3D and 2D measurement system and method "was developed.

물체 표면의 반사율 정보를 획득하는 방식은, 그 획득하는 정보에 따라 크게 2가지로 나눌 수 있다. Method for acquiring reflectance information of the object surface may be divided into two types depending on the acquiring information.

첫째는 단채널(흑백, 회색조)의 표면 반사율 정보를 획득하는 경우이며, 둘째는 다채널(컬러)의 표면 반사율 정보를 획득하는 경우이다. First, a case of obtaining the surface reflectance information of the short channel (black and white, grayscale), the second is a case of obtaining the surface reflectance of the information channel (color).

그런데, 물체 표면의 형상과 함께 단채널 표면 반사율 정보를 동시에 획득하는 기술은 그 산업적 응용이 이미 상당수 진행되어왔으나, 물체 표면 형상과 함께 다채널 표면 반사율 정보를 동시에 획득하는 기술은 아직 그 산업적 응용이 극히 초기단계에 있다고 볼 수 있다. However, the technique for obtaining the short channel surface reflectance information along with the image of the object surface at the same time, the industrial application is wateuna is already in progress, many, the technology to obtain a channel surface reflectivity information at the same time with the object surface shape is still that industrial application We can see that in the very early stages.

따라서, 물체 표면 형상 및 단채널 표면 반사율 정보의 동시 획득만으로도 데이터 획득에 소요되는 영상 수나 처리시간을 산업적 요구에 맞게 감소시키기가 어려운 실정인데, 이에 비해 형상 정보와 함께 컬러(다채널 표면 반사율) 정보를 동시에 획득하는 데에는 그 구현에서 추가적인 제약 조건이 발생하고 데이터 획득에 소요되는 영상 수와 처리시간도 더욱 증가하는 문제점이 있다. Accordingly, the object surface shape and the short channel surface inde is difficult to reduce the image number and treatment time required for data acquisition only simultaneous acquisition of the reflectance information for the industrial demand situation, compared colored with shape information (multi-channel surface reflectance) information there the obtaining at the same time, there is a problem caused additional constraint on the implement and also can further increase image and the processing time it takes to obtain data.

또한, 형상 및 컬러 정보 획득을 위한 조명 기구 및 장치에 있어서, 정확한 컬러 정보 획득을 위한 반구면 조명법 등에 기초하지 않거나, 조명 소스의 ON/OFF 동작이나 조명의 개폐 동작을 필요로 하는 등 보다 정확한 정보 획득이나 보다 광범위한 응용 등에는 제약이 있었다. In addition, the shape and in the lighting apparatus and the device for acquiring the color information, hemispherical surface for accurate color information obtained does not basis of illumination, more accurate information, etc. that require the opening and closing operation of the ON / OFF operation and the illumination of the illumination source acquisition or a broader application, etc. were constrained.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 능동조명(active light: light for active vision)과 수동조명(passive light: light for passive vision)으로 구성된 조명시스템으로 정현파 패턴(sinusoidal pattern)의 위상천이(phase shifting)와 반구면조명(hemispherical lighting)의 근사 조명을 구현하고, 이를 이용하여 최소 2개 영상으로부터 위상(phase)을 복원하고 이를 바탕으로 대상 물체의 표면 형상 정보를 얻는 동시에 대상 물체의 표면 컬러 정보를 획득하도록 하는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다. The present invention is conceived to solve the above problems, and its object is the active one trillion people (active light: light for active vision) and manual dimmer (passive light: light for passive vision) sinusoidal pattern (sinusoidal with an illumination system configured to implementing the approximate lighting phase shift (phase shifting) the hemisphere Poor lighting (hemispherical lighting) of the pattern), and by using this recovery phase (phase) from the at least two images, and do this to obtain the surface shape information of the object on the basis at the same time using the two images that to obtain a surface color information of the object to the object surface shape and the color information obtained to provide a system and method.

또한, 본 발명의 다른 목적은 능동조명과 수동조명으로 구성된 조명시스템으로 인하여 얻어진 최소 2개의 영상만으로 물체 표면 형상 및 컬러 정보를 획득함으로써, 표면 형상 획득 시간 및 컬러 정보 획득 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다. It is another object of the present invention can significantly reduce the active light and by obtaining the object surface shape and the color information with the at least two images obtained due to an illumination system configured to manually light, obtaining surface contour time and color information acquisition time two objects by image surface shape and color information obtained to provide a system and method.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 능동조명과 수동조명으로 구성된 조명시스템으로 인하여 얻어진 최소 2개의 영상을 이용함으로써 고해상도 데이터를 보다 쉽게, 보다 고속으로, 보다 적은 비용으로 구현할 수 있도록 하는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득장치 및 방법을 제공하는 데 있다. Further, the two images is a further object of the invention is easy to high-resolution data than by using a minimum of two images obtained due to an illumination system configured by the active light and manual dimmer, to be implemented with a faster, lower cost to provide a surface of the object using the shape and color information acquisition apparatus and method.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 조명 소스의 ON/OFF 동작이나 조명의 개폐 동작 없이도 물체 표면 형상 및 컬러 정보의 동시 획득이 가능함에 따라 조명 사용의 제약을 한층 감소시킬 수 있도록 하는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다. Further, the two images to make a further object of the present invention is to reduce further the limitations of the illumination used in accordance with the simultaneous acquisition of the ON / OFF operation or light opening the object surface shape and color information without operation of the illumination source are possible to provide a surface of the object using the shape and color information acquisition system and method.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 대상물체에 정현파 패턴 구조광(structured-light)을 영사하는 능동조명장치와, 상기 대상물체에 비(非)구조광(unstructured-light)을 조사하는 적어도 하나의 수동조명장치와, 상기 대상물체의 영상을 촬영하고 다수의 컬러채널을 갖는 다채널 촬영장치와, 상기 다채널 촬영장치에 연결되어 촬영된 영상을 처리하여 표면형상 및 컬러정보를 획득하는 형상/컬러 획득장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템을 제공한다. According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, and an active illumination unit for projecting the sinusoidal wave pattern structured light (structured-light) on the object, non-(非) structured light (unstructured-light to the target object ) were taken at least one passive light apparatus, and the image of the object to check, and the multi-channel recording device having a plurality of color channels, the multi-connected to the channel-up device processing the taken image surface shape and color include shape / color acquisition device for acquiring information by providing the object surface shape and the color information acquiring system using the two images, characterized in that configured.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 형상/컬러 획득장치는 촬영된 영상의 임의의 위치에서의 제1 광도값들을 산출하는 제1 광도값 산출부와, 산출된 제1 광도값들에 대하여 감산처리를 행하는 뺄셈기와, 상기 뺄셈기의 결과에 설정된 값을 적용하여 제2 광도값들을 산출하는 제2 광도값 산출부와, 상기 제2 광도값 산출부의 하나의 제2 광도값에 역수처리를 행하는 역변환부와, 상기 제2 광도값 산출부의 나머지 제2 광도값과 상기 역변환부의 결과값에 대하여 곱셈처리를 행하는 곱셈기와, 상기 곱셈기의 결과를 통해 위상을 복원하고 그 값을 이용하여 대상물체의 형상정보를 획득하는 형상복원부를 포함하여 구성된 형상 복원 모듈; At this time, according to an additional feature of the invention, in the shape / color acquisition device of the first intensity value to calculate a first luminance value at any position in the photographed image calculating unit calculates a first luminance value performing subtraction tile, the second brightness value calculation unit and the inverse processing the second luminance value calculating a second intensity value unit for calculating the second brightness value by applying the value set for the result of the group wherein the subtraction of the subtraction process for inverse transformation unit and the second by a multiplier which performs a brightness value calculating portion remaining second light intensity value and the multiplication processing on the inverse transform unit result, restoring the phase through the results of the multipliers using the value of the object to perform the shape recovery module is configured to include shape restoration for obtaining shape information of the call; And

상기 제1 광도값 산출부로부터 산출된 제1 광도값들에 대하여 가산처리를 행하는 덧셈기와, 상기 덧셈기의 결과로부터 컬러 정보를 획득하는 컬러 획득부를 포함하여 구성된 컬러 획득 모듈로 구성되는 것이 바람직하다. Is composed of a color acquisition module and an adder for performing the addition process, configured to include a color acquisition for acquiring color information from the result of said adder with respect to the the first luminance value calculated from the first luminance value calculating unit is preferred.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 적어도 하나의 수동조명장치는, 상기 수동조명장치가 1개인 경우에, 상기 능동조명장치의 정현파 패턴 구조광에 대하여 대칭이 되는 각도로 수동조명을 조사할 수 있는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. At this time, according to an additional feature of the invention, the at least one passive light apparatus, when the said manual lighting device 1 individuals investigated manual lighting angle that is symmetrical with respect to the sinusoidal wave pattern structure, the light of the active illumination device to be installed in a location that is preferred.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 특징에 따르면, 비(非)구조광을 수동조명장치를 통해 상기 대상물체 표면에 조사하는 동안, 소정의 공간주파수( While investigating According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, the ratio (非) structured light to the object surface through a manual lighting apparatus, a predetermined spatial frequency (

Figure 112005073230701-pat00001
)를 갖는 정현파 패턴 구조광을 상기 능동조명장치를 통해 위상을 달리하여 2회에 걸쳐 대상물체 표면에 영사한 후 그 장면을 상기 다채널 촬영장치로 촬영하는 제1 과정; ) By a sinusoidal pattern structure, unlike the light phase through the active illumination device having a projection after the object surface twice the first step of the multi-channel recording device recorded with the scene;

제1 과정에서 촬영한 영상의 임의의 지점에서, 특정한 위상차 At any point in the images recorded in the first process, a specific phase difference

Figure 112005073230701-pat00002
에 따라 하기의 식과 같은 2개의 제1 광도값들을 얻는 제2 과정; A second step for obtaining two first light intensity value of the expression to follow;

Figure 112005073230701-pat00003

Figure 112005073230701-pat00004

제2 과정에서 얻어진 2개의 제1 광도값들에 대하여 가산처리를 행하여 하기의 식과 같은 값을 얻는 제3 과정; A second step two first third process of obtaining a value of the expression to the addition processing carried out with respect to the luminance values ​​obtained in;

Figure 112005073230701-pat00005

여기서, here,

Figure 112005073230701-pat00006
Figure 112005073230701-pat00007
Figure 112005073230701-pat00008
이다. to be.

제3과정에서 산출된 결과값을 토대로 대상물체의 컬러 정보를 획득하는 제4 과정; A fourth process for acquiring color information of the object on the basis of the result calculated in the third step;

제2 과정에서 얻어진 2개의 제1 광도값들에 대하여 감산처리를 행하여 하기의 식과 같은 값을 얻는 제5 과정; A second step two first fifth process of obtaining a value of the expression to performing the subtraction operation with respect to the luminance values ​​obtained in;

Figure 112005073230701-pat00009

여기서, here,

Figure 112005073230701-pat00010
이다. to be.

제5 과정에서 얻어진 식에 상기 임의의 지점에서 2개의 일정변위값 The two constant displacement value from the arbitrary point to the expression obtained in the course of 5

Figure 112005073230701-pat00011
을 적용하여 하기의 식과 같은 2개의 제2 광도값들을 얻는 제6 과정; A sixth process to obtain two second light intensity value of the expression to apply;

Figure 112005073230701-pat00012

Figure 112005073230701-pat00013

여기서, 상기 2개의 일정변위값 Here, the two constant displacement value

Figure 112005073230701-pat00014
에 대하여 about
Figure 112005073230701-pat00015
의 식으로 결정되는 In the expression is determined
Figure 112005073230701-pat00016
값이 각각 Value of each
Figure 112005073230701-pat00017
, ,
Figure 112005073230701-pat00018
가 되도록 한다. Such that the.

제6 과정에서 얻어진 Obtained in the sixth process,

Figure 112005073230701-pat00019
의 역수를 취해 소정의 값을 얻는 제7 과정; The reciprocal of taking a seventh process of obtaining a given value;

제6 과정에서 얻어진 Obtained in the sixth process,

Figure 112005073230701-pat00020
과 제7 과정에서 얻어진 And obtained by the process of claim 7
Figure 112005073230701-pat00021
의 역수값에 대하여 곱셈을 실행하여 하기의 식을 얻어 위상을 복원하는 제8 과정; Obtained in the following equation to execute the multiplication with respect to the reciprocal value of the eighth step of reconstructing the phase;

Figure 112005073230701-pat00022

상기에서 구해진 위상 정보를 토대로 기하학적 보정을 통해, 대상 물체의 표면형상 정보를 획득하는 제9 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득방법을 제공한다. Through geometrical correction based on the phase information obtained in the above, including a ninth process of obtaining the surface shape information of the object to provide a two object surface shape and the color information obtaining method using an image which comprises.

또한, 본 발명의 또 다른 부가적인 특징에 따르면, 설정된 2개의 Furthermore, according to another additional feature of the invention, two set

Figure 112005073230701-pat00023
값은 서로 π/2 의 위상차가 나는 것이 바람직하다. Value is preferably a phase difference from each other in the π / 2 I.

또한, 본 발명의 또 다른 부가적인 특징에 따르면, Furthermore, according to another additional feature of the invention,

Figure 112005073230701-pat00024
가 일반적인 값들일 때, 상기 제6 과정에서 얻어진 2개의 제 2 광도값들에 대하여 하기의 식: When typical values ​​are acceptable, the following equation with respect to the two second light intensity value obtained in said sixth step:

Figure 112005073230701-pat00025

과 같이 두 값의 가산처리 및 감산처리를 행한 후 상기 가산처리의 결과값에 대하여 제7 과정을 적용하여 그 역수값을 얻고 상기 감산처리의 결과값 및 상기 가산처리의 역수값에 대하여 제8 과정을 적용하여 그 곱셈값을 얻는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. After performing the addition processing and the subtraction processing of the two values ​​as to apply the seventh process with respect to the result of the addition process to obtain the inverse value with respect to the resulting value and the reciprocal value of the addition processing of the subtraction process of claim 8, the process by applying preferably further includes the step of obtaining the multiplied value.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 능동조명장치의 정현파 패턴 구조광 및 수동조명장치의 비(非)구조광이 함께 조사된 상태에서 물체 표면 형상 및 컬러 정보를 동시에 획득하는 것이 바람직하다. At this time, it is desirable to, according to a further feature of the invention, obtaining a ratio (非) structured light the object surface shape and the color information in the irradiation condition with the sinusoidal wave pattern structure of the optical and manual lighting device of the active illumination device at the same time .

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다. A purpose with a number of advantages described above of the present invention will become more apparent from a preferred embodiment of the present invention is described below with by those skilled in the art with reference to the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. With reference to the accompanying drawings, it will now be described a preferred embodiment of the present invention;

첨부도면 도 1은 본 발명의 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템에서 형상/컬러 획득 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명의 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이며, 도 5는 3개 정현파 위상천이의 각 광도 분포곡선과 각 패턴영상을 나타내는 도면이며, 도 6은 정현파 조명패턴을 대상물체의 표면에 영사하여 카메라로 촬영한 영상을 나타내는 도면이며, 도 7은 도 6의 영상에서 위상을 복원하기 위해 2개 위치에서 광도 Accompanying drawings, Figure 1 is a view showing a schematic structure of the object surface shape and the color information acquiring system using the two images of the present invention, Figure 2 is from the object surface shape and the color information acquiring system using the two images of Figure 1 shape / schematic and block diagram illustrating the configuration of a color scanning device, Figure 3 is a view showing a schematic structure of the object surface shape and color information acquisition system according to one embodiment of the present invention, Figure 4 is 2 of the present invention a flow diagram illustrating a more objects with an image surface the shape and color information acquisition method schematically, Figure 5 is a view showing the respective light intensity distribution curve and the respective pattern images of the phase shift of three sine wave, FIG. 6 is the destination of a sinusoidal light pattern a view to projection on the surface of the object representing the image taken by the camera, Figure 7 is a light intensity at the two positions in order to restore the position in the image of Fig. 6 값을 취하는 방식을 나타내는 도면이다. A diagram illustrating a method that takes a value.

상기 첨부도면 도 1을 참조하면, 대상물체(100)와, 상기 대상물체(100)에 정현파 패턴 구조광(structured-light)을 영사하는 능동조명장치(200)와, 상기 대상물체(100)에 비(非)구조광(unstructured-light) 조사하는 수동조명장치(300)와, 다채널 영상을 획득하는 다채널 촬영장치(400) 및 상기 다채널 촬영장치(400)에 연결되어 상기 대상물체(100)로부터 표면 형상 및 컬러 정보를 획득하는 형상/컬러 획득 장치(500)가 구비된다. Referring to the accompanying drawings 1, the target object 100, the object with an active illumination unit 200 for projecting the sinusoidal wave pattern structured light (structured-light) to (100), the object (100) ratio (非) structured light (unstructured-light) is connected to the manual lighting device 300 for irradiation, and a multi-channel recording device 400 and the multi-channel recording apparatus 400 to obtain a channel image the object ( the shape / color acquisition device (500 to obtain the surface shape and color information from a 100)) is provided.

이때, 상기 능동조명장치(200)는 조명 소스(light source), 조명 패턴, 렌즈, 거울, 프리즘, 필터 등의 적절한 조합을 포함한다. At this time, the active illumination device 200 includes a suitable combination of the lighting source (light source), light pattern, a lens, mirror, prism, filter.

상기 능동조명장치(200)에서는 도 5에 도시된 바와 같은 정현파 패턴 구조광이 영사되게 되는데, 정현파 패턴은 빔 프로젝터, 격자 슬라이드 등 다양한 종류의 조명 시스템에 의해 생성될 수 있다. There is in the active lighting device 200 is a sinusoidal pattern structured light as shown in Figure 5 to be projected, a sinusoidal wave pattern can be generated by various types of lighting systems such as beam projector, grid slide.

상기 수동조명장치(300)는 비(非)구조광이 상기 대상물체(100)에 조사되게 한다. It said manual lighting device 300 is a non-(非) structured light is irradiated on the object 100.

이때, 상기 수동조명장치(300)는 적어도 한 개 이상의 수동조명을 능동조명과 다른 방향에서 소정의 각으로 입사시킴으로써, 상기 대상물체(100)의 표면에서 경면반사성분과 기하학적 음영성분에 의한 영향을 최소화시키는 반구면 조명법의 근사적 조명 방식으로 상기 대상물체(100)의 표면의 컬러 정보를 정확하게 획득할 수 있다. At this time, the influence of the specular reflection component and the geometric shadow component on the surface of, by joining the manual lighting device 300 is at least one or more manually lit by a predetermined angle in the active light and, on the other hand, the object 100 hemispherical surface to minimize the illumination of approximately illumination configuration can accurately obtain the color information of the surface of the object (100).

여기에서, 상기 수동조명이 하나일 때, 입사되는 소정의 각은 상기 능동조명이 입사되는 각과 대칭이 되는 것이 바람직하다(도면 1 참조). Here, the predetermined angle of the passive illumination, incident when one day is preferred that this angle and symmetry which enters the active light (see figure 1).

상기 다채널 촬영장치(400)는 다채널 카메라, 렌즈, 필터 등의 적절한 조합을 포함하게 된다. Wherein said multi-channel recording device 400 is will contain a suitable combination of such channel camera, lens, and filter.

본 발명에서는 능동조명과 수동조명이 상기 능동조명장치(200) 및 수동조명장치(300)로부터 상기 대상물체(100)에 조사되었을 때, 상기 다채널 촬영장치(400)로 그 장면을 촬영한다. In the present invention, photographing the scene in the multi-channel recording apparatus 400 when the active light and manual dimmer is irradiated to the object 100 from the active illumination device 200 and manual lighting device 300. 이 때 정현파 패턴의 위상 천이를 통해 2개의 영상을 획득한다. At this time, to obtain two images with a phase shift of a sinusoidal wave pattern. 이 동작에 의해 도 6에 도시된 바와 같은 영상이 얻어지며, 상기 형상/컬러획득 장치(500)에서 2개 영상에서의 광도값의 차를 이용하여 영상의 각 지점(픽셀)에서의 위상(phase)을 복원하고 이를 바탕으로 대상 물체의 표면형상을 획득하며, 2개 영상에서의 광도값의 합을 이용하여 대상물체의 컬러정보를 획득하게 된다. Becomes the image is obtained as shown in Figure 6. With this operation, the phase (phase in the shape / color scanning device 500, two image intensity using the difference, each point on the image of the value, in pixels, in ) to be restored and this and based on obtaining the surface shape of the object, using a sum of luminance values ​​in the two images obtained color information of the object.

일반적인 정현파 위상천이 방식에서는 도 5에 도시된 바와 같이 임의의 위치 에서의 광도값( A typical sine wave phase shift key a luminance value at any position as shown in Figure 5 (

Figure 112005073230701-pat00026
)이 위상천이에 따라 달라진다. ) It is dependent on the phase shift.

Figure 112005073230701-pat00027

이 식에서 a, b는 상수, x는 위치좌표, In this equation a, b are constants, x is the position coordinate,

Figure 112005073230701-pat00028
는 x 위치에서의 위상값, Is the phase value of the position x,
Figure 112005073230701-pat00029
는 각 위상천이에서의 천이값을 나타낸다. Represents a transition value in each phase transition. 여기서 3개의 미지수, a, b, The three unknowns, a, b,
Figure 112005073230701-pat00030
가 있으므로, 위상을 복원하기 위해서는 일반적으로 3개 이상의 식이 필요하다. Typically requires three or more diet in order to restore the status it has. 즉, 동일 위치에서 얻은 3개 이상의 위상천이 광도 정보가 필요한 것이다. In other words, the required three or more phase-shifted light intensity data obtained from the same location.

잘 알려진 3개 위상천이의 위상은 아래 식으로 구할 수 있다. Phase of the well-known three phase shift can be obtained by the following equation.

Figure 112005073230701-pat00031

여기서 3개의 천이값은 The three shift value

Figure 112005073230701-pat00032
이다. to be. 이렇게 해서 일반적으로 3개 이상의 위상천이로 각각의 영상을 얻으면, 이를 통해 각 위치에서의 위상을 복원할 수 있다. Thus generally obtains the respective images of three or more phase shift, it is possible to restore the phase at each position through it. 위상을 복원한 뒤에는 적절한 기하학적 보정(geometric calibration)을 통해 물체표면의 형상 정보를 획득할 수 있다. After restoring the phase it can obtain the shape information of the object surface through a suitable geometric correction (geometric calibration).

본 발명에서는 2개의 영상으로부터 위상을 복원하고, 물체 표면 형상과 컬러 정보를 획득하고자 한다. In the present invention, to restore the phase from the two images, and obtains the object surface shape and color information. 우선 충분히 높은 공간주파수( First, a sufficiently high spatial frequency (

Figure 112005073230701-pat00033
)를 갖는 정현파 패턴의 능동조명을 사용한다. ) Use active illumination of the sinusoidal pattern with a. 상기 정현파 패턴을 상기 대상물체(100)의 표면에 영사한 후 그 장면을 상기 다채널 촬영장치(400)으로 촬영한다. And taking the sine-wave pattern in the surface of the multi-channel recording device 400, the scene after the projection of said object (100). 그 뒤, 상기 형상/컬러획득 장치(500)를 통해 상기 대상물체(100) 표면의 형상 및 컬러 정보를 획득한다. Then, to obtain the shape and color information of the surface of the object 100 via the shape / color acquisition device (500).

상기 첨부도면 도 2를 참조하여 상기 영상복원/컬러 획득 장치(500)의 구성을 상세히 설명하면, 도면번호 500-1은 형상 복원 모듈 및 500-2는 컬러 획득 모듈을 나타낸다. More specifically the configuration of the image decoding / color acquisition apparatus 500 with reference to FIG. 2 the accompanying drawings, reference numeral 500-1 is a shape recovery module 500-2, and shows a color acquisition module.

상기 영상 복원 모듈(500-1)은 제1 광도값 산출부(510), 뺄셈기(520), 제2 광도값 산출부(530), 역변환부(540), 곱셈기(550) 및 형상복원부(560)을 포함한다. The image reconstruction module 500-1 has a first luminance value calculation unit 510, a subtractor 520, a second light intensity value calculating unit 530, the inverse transform unit 540, a multiplier 550 and the shape restoring unit It comprises 560.

상기 제1 광도값 산출부(510)은 촬영한 각 영상의 임의의 위치 x에서의 2개의 제1 광도값들을 산출한다. The first light intensity value calculating unit 510 calculates the two first light intensity value at a certain position of each recorded image x.

상기 뺄셈기(520)는 상기 제1 광도값 산출부(510)로부터 전송된 상기 2개의 제1 광도값들에 대하여 감산처리를 행한다. The subtractor 520 performs the subtraction operation with respect to said two first light intensity value sent from the output unit 510, the first luminance value.

상기 제2 광도값 산출부(530)는 상기 뺄셈기(520)로부터 전송된 결과에 설정된 값을 적용하여 2개의 제2 광도값들을 산출한다. It said second luminance value calculation unit 530 calculates two second light value by applying the value set for the result received from the subtractor 520.

상기 역변환부(540)는 상기 제2 광도값 산출부(530)로부터 전송된 하나의 결과에 역수처리를 행한다. The inverse transform unit 540 performs the inverse process to a result transmitted from the second brightness value calculation unit 530.

상기 곱셈기(550)는 상기 제2 광도값 산출부(530)로부터 전송된 나머지 하나의 결과와 상기 역변환부(540)로부터 전송된 역수처리된 결과에 대하여 곱셈처리를 행한다. The multiplier 550 performs a multiplication process on the result of the second luminance value calculating unit 530, the transmission from the other of the result and the inverse transform unit 540 sent from the inverse process.

상기 형상복원부(560)는 상기 곱셈기(550)로부터 전송된 결과에서 얻어진 위상 정보를 이용하여 대상물체의 표면형상을 획득한다. The shape restoring unit 560 obtains a surface shape of the target object using the phase information obtained from the result received from the multiplier 550.

상기 컬러 획득 모듈(500-2)은 덧셈기(570)와 컬러 획득부(590)를 포함한다. And wherein the color acquisition module 500-2 comprises an adder 570 and a color acquisition section 590.

상기 덧셈기(570)는 상기 제1 광도값 산출부(510)로부터 산출된 제1 광도값들에 대하여 가산처리를 행한다. The adder 570 performs addition process with respect to the first luminance value calculated from the first luminance value calculating unit 510. The

상기 컬러 획득부(590)는 상기 덧셈기(570)의 결과로부터 상기 대상물체(100)의 임의의 위치 x에서의 컬러 정보를 획득한다. Wherein the color acquisition section 590 obtains the color information at an arbitrary position of the object 100 from the result of said adder (570) x.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러정보 획득 시스템의 동작을 첨부한 도 3의 흐름도를 참조하여 설명하고자 한다. It will now be described with reference to the present invention, two flow diagram of the object surface shape and color also accompanying the operation of the information acquisition system 3 by image by having such a configuration.

상기 수동조명장치(300)는 비구조광을 상기 대상물체(100)에 조사한다. It said manual lighting device 300 emits the light modulation acetabular the object (100). 동시에, 상기 능동조명장치(200)는 상기 정현파 패턴의 조명을 위상을 달리하여 2회에 걸쳐 상기 대상물체(100)에 영사한다. At the same time, the active illumination device 200 is projected to the object 100 twice at different phases for illumination of the sinusoidal pattern. 그뒤, 상기 다채널 촬영장치(400)는 상기 비구조광 및 정현파 패턴 구조광이 조사된 장면을 촬영한다.(S10 단계 참조) Then, after the multi-channel recording apparatus 400 is capturing the light modulation and the non-sinusoidal pattern structure the scene light is irradiated (see step S10)

여기에서, 상기 2회의 정현파 구조광 영사 및 촬영에서 정현파 패턴의 위상차는 Here, the phase difference between the sinusoidal patterns in the two times of the sine wave and the structured light projection is taken

Figure 112005073230701-pat00034
인 것이 바람직하다. Of it is preferred.

그 뒤, 상기 형상/컬러 획득 장치(500)의 상기 형상복원모듈(500-1)의 제1 광도값 산출부(510)는 아래의 수학식 1을 기반으로 촬영한 각 영상의 임의의 위치 x에서의 제1 광도값들을 산출한다.(S20 단계 참조) Then, the first luminance value calculating unit 510 is an arbitrary position of each shot based on the equation (1) below, the image of the shape recovery module 500-1 of the shape / color acquisition device (500) x calculates a first luminance value in (see step S20)

Figure 112005073230701-pat00035

상기 수학식 1에서 P(x)는 상기 다채널 촬영장치(400)에 의해서 촬영된 영상의 상기 임의의 위치 x에서의 전체 광도값 증가분을 나타낸다. In Equation 1 P (x) represents a total increase of luminance values ​​in the multi-channel, the arbitrary position of an image taken by the image pickup apparatus (400) x.

상기 수동조명장치(300)는 적어도 하나 이상이므로 상기 P(x)는 하기의 식으로 표현될 수 있다. Since the passive illumination device 300 is more than at least one of the P (x) it can be expressed by the following equation.

Figure 112005073230701-pat00036

여기에서 수동조명장치(300)의 개수는 M이며 Pj(x)는 j번째 수동조명장치(300)에 의한 상기 임의의 위치 x에서의 광도값 증가분을 나타낸다. Here, the number of the passive illumination device 300 is M, and Pj (x) indicates a brightness increase value in the arbitrary position by the j-th manual lighting device 300 x.

따라서, 상기 정현파 패턴들간의 위상차가 π라면 상기 제1 광도값 산출부(510)는 각각 Accordingly, if the phase difference is π between the sinusoidal pattern of the first light intensity value calculating unit 510, respectively

Figure 112005073230701-pat00037

Figure 112005073230701-pat00038

인 제1 광도값들을 얻는다. It obtains a first luminance value.

여기서 x를 Where x a

Figure 112005073230701-pat00039
로 두면 이차원 좌표로 확장이 가능하다. Leaving this extension is possible with the two-dimensional coordinates.

상기 덧셈기(570)는 상기 S20 단계에서 얻어진 2개의 제1 광도값들에 대하여 가산처리를 행하여 아래의 수학식 2와 같은 값을 산출한다.(S30 단계 참조) The adder 570 performs addition process with respect to the two first light intensity value obtained in the step S20 and calculates the same value as the equation (2) below (see step S30)

Figure 112005073230701-pat00040

여기서, here,

Figure 112005073230701-pat00041
Figure 112005073230701-pat00042
Figure 112005073230701-pat00043
이다. to be.

여기서, 수학식 2의 두 광도값의 합은 위상값과 무관한 값이 되고, 결과적으로 정현파 구조광의 패턴에 영향을 받지 않게 되어, 전체적으로 균일한 조도를 받는 것과 같은 결과를 갖게 된다. Here, the sum of the two luminance values ​​of equation (2) is a value independent of the phase value and, as a result, is not affected by the sine wave structure light pattern will have the same effect as receiving a uniform illumination as a whole. 또한, 다수의 수동조명(비구조광)과 1개의 능동조명(구조광)이 반구면 조명의 근사화된 구조를 갖게 하면 경면 반사(specular reflection), 기하학적 음영(geometric shading) 및 그림자(shadow) 등의 영향을 효과적으로 감소시킬 수 있어서, 더욱 정확한 물체 표면 고유의 컬러 정보를 획득할 수 있다.(S40 단계 참조) In addition, a large number of such passive light (the non-light control) and one active one trillion people if (structured light) this has the approximate structure of a hemisphere Poor lighting mirror reflection (specular reflection), geometric shading (geometric shading) and the shadow (shadow) it is possible to reduce the effects effectively, it is possible to obtain more accurate information on the surface of the object specific color (see step S40)

총 Q개의 채널을 갖는 카메라를 사용할 경우, 총 Q개 채널의 영상 광도 정보를 얻을 수 있다. When using a camera having a total of Q channel, it is possible to obtain the image brightness information of the Q-channel total. 이 중 k번째 채널에 대한 첫 번째와 두 번째 영상의 광도값의 합을 The sum of the luminance values ​​of the first and the second image of the k-th channel

Figure 112005073230701-pat00044
라 두면, 하기의 등식이 성립한다: Leaving La, and this equation is satisfied:

Figure 112005073230701-pat00045

예를 들어, 상기 다채널 촬영장치(400)이 RGB 3개의 컬러채널을 가진다면 상기 수학식 3에 RGB 3컬러채널이 적용되어, 하기의 식이 산출된다. For example, the multi-channel recording apparatus 400 is if it has the three RGB color channels of the RGB three color channels are applied to the equation (3), is calculated in the expression below.

Figure 112005073230701-pat00046

Figure 112005073230701-pat00047

Figure 112005073230701-pat00048

여기서, 첨자(Index) Here, the subscript (Index)

Figure 112005073230701-pat00049
Figure 112005073230701-pat00050
Figure 112005073230701-pat00051
는 각각 빨강(Red), 초록(Green), 파랑(Blue)채널에 대한 값임을 의미한다. Means that each of red (Red), green (Green), and blue values ​​for a (Blue) channel.

상기 수학식 4에 의해, 정현파의 위상에 무관한 광도값들을 각각의 컬러채널에 대해 얻을 수 있음을 알 수 있고, 이 광도값들을 이용해서 물체 표면의 컬러 정보를 추정할 수 있다. By Equation (4), of a brightness value irrespective of the phase of the sine wave can be seen that to obtain for each of the color channels, it is possible to estimate the color information of the object surface using a light intensity value.

이론적으로는 물체 표면의 단일 지점을 단일 센서가 관찰한다고 가정할 때, 물체 표면의 관찰 지점을 중심점으로 하고 그 지점과 센서 위치를 지나는 직선을 중심 축으로 하는 반구면(hemisphere)의 전체 입체각(solid angle)에 대하여 균일한 조도의 빛이 입사할 때, 센서가 촬영한 영상이 물체 표면의 경면 반사나 기하학적 음영계수에 영향 받지 않은 고유의 컬러를 반영하게 된다. Theoretically, the full solid angle (solid of the semi-spherical surface (hemisphere) to a straight line through assuming the single sensor observing a single point of the object surface, the surface of the object the point of the sensor position and the observation point as the center point of the central axis when the light having a uniform intensity with respect to the incident angle), is reflected in the specific color of the sensor taken images it is not affected by specular reflection or geometric shading coefficient of the object surface. 완전히 이상적인 반구면 조명을 임의의 물체 표면 전체에 입사하게 하기는 현실적으로 불가능하다. To make the incident lights in the whole surface completely ideal hemisphere any object surface, it is impossible in reality.

따라서, 정확한 물체 표면 고유의 컬러를 복원하기 위해서는 반구면 조명(hemispherical lighting)에 가까운 형태의 조명법을 사용하는 것이 일반적이다. Therefore, in order to restore the correct color of the specific object surface, it is common to use a form of the illumination in the near hemispherical Poor lighting (lighting hemispherical).

본 발명에서는 정현파 구조광을 포함하여 최소 2개의 조명을 각기 다른 각도 로 물체 표면에 조사하는 방식의 조명 시스템을 사용하며, 바람직하게는 반구면 조명에 가까운 형태가 되어야 하므로, 보다 많은 수의 조명을 각기 다양한 각도로 물체 표면에 조사하는 형태를 취한다(도면 7 참조). Since in the present invention, and including sinusoidal structured light using the method of the illumination system for irradiating the surface of the object at least two illuminated with different angles, preferably, it is a form close to hemispherical surface light, a greater number of light of take the form respectively of irradiating the object surface to varying degrees (see figure 7).

가령, 정현파 구조광 능동조명 외에 1개의 비구조광 수동조명을 추가할 경우, 수동조명과 능동조명의 조도에서, For example, in case the light intensity of a sinusoidal wave structure to add the non-light-1 in addition to the active manual dimmer lighting, manual lighting and active light,

Figure 112005073230701-pat00052
Wow
Figure 112005073230701-pat00053
를 같게 설정하고, 입사되는 방향이 카메라의 촬영방향축을 중심으로 서로 대칭이 되게 두면 경면 반사(specular reflection), 기하학적 음영(geometric shading) 및 그림자(shadow) 등의 영향을 효과적으로 감소시킬 수 있어서, 비교적 정확한 물체 표면 고유의 컬러 정보를 획득할 수 있다. The same set and, in the incident direction can leave to be symmetrical to each other around a photographing direction of the camera axis reduce the influence of the mirror reflection (specular reflection), geometric shading (geometric shading) and the shadow (shadow) effective, relatively you can obtain accurate color information of the surface of the object unique.

또한 보다 많은 수의 수동조명을 추가로 사용하여, 정현파 패턴을 포함한 다수의 조명을 각기 다양한 각도로, 바람직하게는 균일한 입체각의 간격으로, 고르게 배치하여 물체 표면에 입사할 경우, 전체 조명에 의한 효과는 근사적으로 반구면 조명(hemispherical lighting)과 같게 된다. Further more by using an additional number of manual lighting, a number of lighting, including the sinusoidal pattern, each at various angles, preferably at intervals of a uniform solid angle, evenly arranged by, the entire lighting if incident on the object surface effect is equal to approximately a hemispherical Poor lighting (lighting hemispherical).

따라서, 충분한 개수의 수동조명을 추가로 사용할 경우, 경면 반사(specular reflection), 기하학적 음영(geometric shading) 및 그림자(shadow) 등의 영향을 최소화시킬 수 있어서, 극히 정확한 물체 표면 고유의 컬러 정보를 획득할 수 있다. Therefore, when used as add a manual lighting of sufficient number, it is possible to minimize the influence of the mirror reflection (specular reflection), geometric shading (geometric shading) and the shadow (shadow), obtaining a highly accurate objects The surface color information of the can do.

상기 뺄셈기(520)는 제1 광도값 산출부(510)에서 얻어진 2개의 제1 광도값들 중 하나의 값에서 나머지 값을 빼 아래의 수학식 5와 같은 값을 산출한다.(S50 단 계 참조) And calculates the same value as the subtractor 520 is a first brightness value calculation unit 510, the two first light intensity value in equation (5) below during remove the remaining values ​​from a value obtained in. (S50 step Reference)

Figure 112005073230701-pat00054

상기 수학식 5는 Equation 5

Figure 112005073230701-pat00055
에서 in
Figure 112005073230701-pat00056
로 정의하여 산출된 값이다. Is a value calculated by definition.

상기 수학식 5에서 알 수 있듯이 상기 뺄셈기(520)는 무패턴의 조명의 추가 여부 및 추가 개수와 상관없이 위상을 복원할 수 있도록 상기 수동조명장치(300)로 As can be seen from the equation (5) in said passive light apparatus 300 to restore phase, regardless of whether or not adding or adding the number of the illumination of the subtractor 520 is no pattern

인하여 증가된 전체 광도값 Because the increase in the total luminosity values

Figure 112005073230701-pat00057
그 외의 바이어스 Other bias
Figure 112005073230701-pat00058
를 제거하는 기능을 한다. It serves to remove.

상기 제2 광도값 산출부(530)는 뺄셈기(520)에서 산출된 상기 수학식 5를 기반으로 상기 임의의 위치 x에서 충분히 작은 일정 변위 Said second luminance value calculating unit 530 is a sufficiently small constant displacement from subtractor 520, the above arbitrary position x based on the equation (5) calculated from the

Figure 112005073230701-pat00059
만큼 떨어진 위치에서의 광도값을 나타내는 아래의 수학식 6을 산출하고 미리 설정된 Calculated by Equation (6) below that represents the brightness value at a position apart a predetermined and
Figure 112005073230701-pat00060
값 2개를 적용하여 제2 광도값들을 산출한다.(S60 단계 참조) Applying a value of two to calculate the second intensity value (see step S60)

Figure 112005073230701-pat00061

상기 수학식 6의 산출과정을 자세히 설명하면, x에서 일정 변위 Referring to the calculation process of Equation (6) in detail, a certain displacement in the x

Figure 112005073230701-pat00062
만큼 떨어진 위치를 상기 수학식 5에 적용하여 By applying as a distance to the equation (5)
Figure 112005073230701-pat00063
가 되고, And a,
Figure 112005073230701-pat00064
가 충분히 작은 값이므로 근사(approximation)된 수학식 6이 산출된다. Is enough approximation (approximation) equation (6) is calculated because it is a small value. 이때, At this time,
Figure 112005073230701-pat00065
이고, 형상(geometry)이나 반사특성(reflectance)이 x에서 And, the shape (geometry) and reflection characteristics (reflectance) in the x
Figure 112005073230701-pat00066
까지의 영역에서 급격하게 변하지 않는 것으로 가정한다. It is assumed that does not change drastically from region to.

상기 미리 설정된 각 The predetermined angle

Figure 112005073230701-pat00067
값에 의하여 By the value
Figure 112005073230701-pat00068
의 값이 정의되고, 상기 This value is defined, the
Figure 112005073230701-pat00069
값을 The value
Figure 112005073230701-pat00070
로 두면 아래와 같은 제2 광도값들을 얻을 수 있다. If it is left to obtain a second intensity value, as shown below.

Figure 112005073230701-pat00071

Figure 112005073230701-pat00072

즉, In other words,

Figure 112005073230701-pat00073

Figure 112005073230701-pat00074

를 얻는다. Obtain the.

상기 두 식으로부터 아래의 수학식 7과 같은 위상복원 등식을 얻을 수 있다: From the two expressions can be obtained a phase restoring equation such as equation (7) below:

Figure 112005073230701-pat00075

이 위상복원 등식으로 위상을 쉽게 획득할 수 있으나, 특정 조건을 통해 사용할 수 있는 보다 계산양이 적은 위상복원 등식을 유도하면 다음과 같다. To obtain a phase in the Phase Recovery equations easy. However, when the calculated induction amount is less than the phase restoration equation that can be used by a specific condition as follows.

경우에 따라 정현파 패턴의 공간주파수를 조절할 수 있으므로, In some cases, you can adjust the spatial frequency of the sinusoidal pattern,

Figure 112005073230701-pat00076
일 때, 수학식 6로부터 2개의 광도값 When the two luminance values ​​from the equation (6)

Figure 112005073230701-pat00077

Figure 112005073230701-pat00078

를 얻게 된다. To be gained.

상기 역변환부(540)는 상기 제2 광도값 산출부(530)로부터 전송된 값들 중 하나에 대하여 역수를 취하여 소정의 값을 얻는다.(S70 단계 참조) The inversion unit 540 includes the first taking the inverse with respect to one of the values ​​transmitted from the second brightness value calculation unit 530 obtains a predetermined value (see step S70)

즉, In other words,

Figure 112005073230701-pat00079
를 획득한다. To be obtained.

이때, 임의의 위상차를 갖는 일반적인 At this time, the common with arbitrary phase difference

Figure 112005073230701-pat00080
값들에 대한 위상복원 등식인 상기 수학식 7를 적용하는 경우에는 상기 제2 광도값 산출부(530)로부터 산출된 상기 2개의 제 2 광도값들에 대하여 가산처리를 행한 후 상기 역변환부(540)을 이용하여 상기 가산처리의 결과값에 대하여 역수값을 얻는다. For the application of Phase Recovery equation of Equation (7) for the values ​​is then subjected to the addition process with respect to said two second light intensity value obtained in accordance with the second brightness value calculation unit 530, the inverse transform unit 540 using an inverse to obtain a value for the result of the addition process.

상기 곱셈기(550)는 상기 역변환부(540)로부터 전송된 하나의 제2 광도값에 대한 역수에 상기 제2 광도값 산출부(530)로부터 전송된 나머지 제2 광도값을 곱하여 아래의 수학식 8과 같은 계산량이 적은 위상복원 등식의 값을 얻어 위상을 복원한다.(S80 단계 참조) The multiplier 550 is the inverse conversion unit 540, the one first multiplies the remaining second intensity value sent from the second brightness value calculation unit 530, the inverse number of the second light intensity value of Equation 8 below transferred from and it takes to restore the phase values ​​of a small amount of calculation as phase restoration equation (see step S80)

이때, 임의의 위상차를 갖는 일반적인 At this time, the common with arbitrary phase difference

Figure 112005073230701-pat00081
값들에 대한 위상복원 등식인 상기 수학식 7를 적용하는 경우에는 상기 제2 광도값 산출부(530)로부터 산출된 상기 2개의 제 2 광도값들에 대하여 감산처리를 행한 후 상기 곱셈기(550)을 이용하여 상기 감산처리의 결과값 및 상기 역변환부(540)로부터 산출된 상기 2개의 제 2 광도값들에 대한 가산처리의 역수값에 대하여 곱셈값을 얻게되고, 그 곱셈값을 이용하여 위상을 복원한다. For the application of Phase Recovery equation of Equation (7) for the values ​​is then subjected to subtraction processing with respect to said two second light intensity value obtained in accordance with the second brightness value calculation unit 530 to the multiplier 550 obtain the result of the subtraction by and multiplication values ​​with respect to the reciprocal value of the addition processing for said two second luminance value calculated from the inverse transformation unit 540, and restores the phase by using the multiplication value do.

Figure 112005073230701-pat00082

즉, In other words,

Figure 112005073230701-pat00083
가 되어 상기 수학식 8이 얻어진다. This Equation (8) is obtained.

그뒤, 상기 형상복원부(560)는 상기 곱셈기(550)로부터 전송된 위상 정보를 얻어 이를 토대로 기하학적 보정을 실시하여 상기 대상물체(100)의 표면형상을 획득한다.(S90 단계 참조) Then, after the shape restoring unit 560 obtains a surface shape of the object 100 by performing geometric correction is obtained based on this the phase information transmitted from the multiplier 550 (see step S90)

이렇게 해서, 다채널 촬영장치로 획득한 다채널 영상으로부터 개별 채널의 광도값들에 의한 표면 형상 정보의 획득이 가능하고, 이렇게 획득된 개별 채널의 형상데이터들을 기반으로 보다 정확한 형상 정보의 획득이 가능하다. In this way, the one is possible to obtain the surface shape information by the luminance value of the dedicated channel, and can be obtained in a more accurate shape information, the shape data of each channel obtained thus is based from the channel images obtained by a channel-up device Do.

또한, 총 Q개의 채널을 갖는 카메라를 사용할 경우, 총 Q개 채널의 영상 광도 정보를 평균하여 하나의 광도 영상으로 변환한 후 위에서 제시한 방법과 같은 방식으로 표면 형상 정보의 획득이 가능하다. Further, it is possible to obtain when using a camera, the surface in the same way as the method, shown above, was converted into a luminance image by the average image luminance information of the Q-channel information, the total shape having a total of Q channel. 이때, 새롭게 정의되는 Q개의 채널의 평균 영상 광도는 하기의 식으로 주어진다: At this time, a new average image intensity of the Q channel is defined is given by the following equation:

Figure 112005073230701-pat00084

가령, RGB 3개 컬러채널의 경우에는 하기의 식과 같다: For example, in the case of the RGB color channels 3 gae is equal to the expression:

Figure 112005073230701-pat00085

본 발명의 일실시예에 의한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템을 도 7을 참조하여 설명하고자 한다. The object surface shape and color information acquisition system according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

상기 일실시예의 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템은 대상물체(100), 1개의 능동조명장치(200), 다수개의 수동조명장치들(300), 다채널 촬영장치 (400) 및 형상/컬러 획득장치(500)으로 구성된다. The one embodiment of the object surface shape and the color information obtaining system is the object (100), to one active illumination device 200, a plurality of passive illumination device 300, multi-channel recording apparatus 400, and a shape / color obtained It consists of a device (500).

여기서, 상기 능동조명장치(200)에 의한 정현파 패턴 구조광(structured-light)과 균일한 입체각의 간격으로 고르게 배치된 상기 수동조명장치들(300)에 의한 다수의 비(非)구조광(unstructured-light)들로 인하여 반구명 조명(hemispherical lighting)을 근사적으로 실현한다. Here, the active sine wave pattern by the illumination device 200, the structured light (structured-light) and the plurality of non-(非) by disposed evenly at intervals of a uniform solid angle the passive illumination device 300, the structured light (unstructured due to -light) realizes a hemisphere kills one trillion people (hemispherical lighting) approximated.

상기 본 발명에 의한 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템 및 방법에 의하면, 상기 능동조명장치(200)의 사용에 따른 물체 표면 형상과 능동조명장치(200) 및 수동조명장치(300)의 사용에 따른 컬러 정보를 시간차를 두지 않고 동시에 얻을 수 있다. Wherein according to the invention the object using the two images of the surface shape and the color information obtaining system and method, the active illumination device 200 used in the object surface shape and the active illumination device 200 and manual lighting device (300 in accordance with the a color information corresponding to the use of a) can be obtained at the same time does not leave the time difference.

따라서, 조명 소스의 ON/OFF 동작이나 조명의 개폐 동작 없이 상기 능동조명장치(200)의 정현파 패턴 구조광 및 상기 수동조명장치(300)의 비(非)구조광이 동시에 조사된 상태에서 물체 표면 형상 및 컬러 정보의 동시 획득이 가능함에 따라 조명 사용의 제약을 한층 감소시키게 된다. Thus, the sinusoidal pattern structured light and the object surface in a non-a (非) structured light at the same time, irradiation state of the passive illumination device 300 of the active illumination device 200 without opening and closing operation of the ON / OFF operation and the illumination of the illumination source a constraint of the illumination used, thereby further decreasing in accordance with the simultaneous acquisition of the shape and color information are possible.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다. Above the present invention it is not limited by the embodiments set forth above, can result in various modifications and changes by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

예를 들어, 본 발명에서 제안된 위상복원 방식 및 이를 통한 표면형상의 획득은 2개 이상의 정현파 패턴이 중첩된 간섭계에도 역시 적용이 가능하다. For example, the acquisition method of the present invention the phase-restore proposed in the surface shape and through this, it is possible to also apply to an interferometer two or more sine wave patterns are superimposed. 또한, 보다 정확한 위상 및 표면형상 획득을 위해, 조명 구성품 일체, 카메라 구성품 일체, 대상물체 중 일부의 변이를 통한 2개 이상의 위상 또는 표면형상 데이터를 획 득하고, 이를 토대로 보다 정확한 위상 또는 표면형상 획득이 가능하다. In addition, this for obtaining a more accurate phase, and the surface geometry, lighting components integral, camera components together, the object to at least two phases or surface deukhago-segment shape data, a more accurate phase or the surface shape acquisition Based on this, with some variation in the It is possible.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템 및 방법을 적용하면, ON/OFF 동작이나 개폐 동작의 필요 없이 함께 조사되는 능동조명과 수동조명으로 구성된 조명시스템에 의해 획득한 최소 2개의 영상에서 위상천이를 기반으로 하여 위상복원을 통한 물체 표면 형상 정보 획득 및 물체 표면 컬러 정보 획득을 동시에 할 수 있게 되는 효과가 있다. As it described above, application of the two object surface shape and the color information obtaining system and method using image according to the present invention, ON / OFF operation and the active light that irradiation with no need of opening and closing operations and an illumination system configured as a manual dimmer It has an effect on the basis of a phase shift in at least two images acquired by the system which allows the object through the phase restoration surface shape information obtained and the surface of the object color information acquired at the same time.

또한, 그에 따라, 표면 형상 획득 및 표면 컬러 정보 획득에 소요되는 시간, 비용, 데이터양, 계산양 등을 획기적으로 줄일 수 있게 되는 효과가 있다. Further, thereby, there is an effect of being able to significantly reduce the time, cost, and the amount of data, the calculation amount required for such surface shape obtained and the surface color information acquired.

또한, 그에 따라, 고해상도 표면 형상 및 표면 컬러 데이터를 보다 쉽게, 보다 고속으로, 보다 적은 비용으로 구현할 수 있게 되는 효과가 있다. Further, thereby, more easily a high resolution surface shape, and surface-color data, a higher speed, it is more effective that can be implemented at a lower cost.

또한, 그에 따라, 표면 형상 및 표면 컬러 데이터의 활용분야를 넓히는 효과가 있다. Further, thereby, it is effective to broaden the application fields of the surface shape and surface color data.

Claims (7)

  1. 대상물체에 정현파 패턴 구조광(structured-light)을 영사하는 능동조명장치와, 상기 대상물체에 비(非)구조광(unstructured-light)을 조사하는 적어도 하나의 수동조명장치와, 상기 대상물체의 영상을 촬영하고 다수의 컬러채널을 갖는 다채널 촬영장치와, 상기 다채널 촬영장치에 연결되어 촬영된 영상을 처리하여 표면형상 및 컬러정보를 획득하는 형상/컬러 획득장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템. And an active illumination unit for projecting the sinusoidal wave pattern structured light (structured-light) on the object, and at least one passive illumination device for irradiating the ratio (非) structured light (unstructured-light) to the target object, the target object characterized in that configured to include a multi-channel recording device, and a shape / color obtained, which by the above is connected to the channel-up device processing the taken image obtaining the surface shape and color information apparatus recording an image and having a plurality of color channels two video object surface shape and the color information acquiring system using the.
  2. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 형상/컬러 획득장치는 촬영된 영상의 임의의 위치에서의 제1 광도값들을 산출하는 제1 광도값 산출부와, 산출된 제1 광도값들에 대하여 감산처리를 행하는 뺄셈기와, 상기 뺄셈기의 결과에 설정된 값을 적용하여 제2 광도값들을 산출하는 제2 광도값 산출부와, 상기 제2 광도값 산출부의 하나의 제2 광도값에 역수처리를 행하는 역변환부와, 상기 제2 광도값 산출부의 나머지 제2 광도값과 상기 역변환부의 결과값에 대하여 곱셈처리를 행하는 곱셈기와, 상기 곱셈기의 결과를 통해 위상을 복원하고 그 값을 이용하여 대상물체의 형상정보를 획득하는 형상복원부를 포함하여 구성된 형상 복원 모듈; The shape / color acquisition device for performing subtraction processing with respect to the to the first luminance value to calculate a first luminance value at any position in the photographed image calculating unit calculates a first luminance value subtraction group, the subtractor and the inverse transform unit that performs a second brightness value calculation unit and the second brightness value calculating a second inverse processing to the brightness value unit for calculating the second brightness value by applying the value set for the result of the second luminance value, including calculating portion remaining second light intensity value and a multiplier for performing multiplication processing on the inverse transform unit result, the shape recovery to restore the phase with the result of the multiplier obtains the shape information of the object by using the value portion shape recovery module configured; And
    상기 제1 광도값 산출부로부터 산출된 제1 광도값들에 대하여 가산처리를 행하는 덧셈기와, 상기 덧셈기의 결과로부터 컬러 정보를 획득하는 컬러 획득부를 포함하여 구성된 컬러 획득 모듈;로 구성된 것을 특징으로 하는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템. Characterized in that consisting of; the first and the adder which performs addition process with respect to the first luminance value calculated by the luminance value calculating unit, and includes a color acquisition for acquiring color information from the result of the adder color acquisition module configured two video object surface shape and the color information acquiring system using the.
  3. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 적어도 하나의 수동조명장치는, 상기 수동조명장치가 1개인 경우에, 상기 능동조명장치의 정현파 패턴 구조광에 대하여 대칭이 되는 각도로 수동조명을 조사할 수 있는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 시스템. The at least one passive light apparatus, when the said manual lighting device 1 an individual, characterized in that the installation in a location that is irradiated with the manual lighting angle that is symmetrical with respect to the sinusoidal wave pattern structure, the light of the active illumination device two video object surface shape and the color information acquiring system using the.
  4. 비(非)구조광을 수동조명장치를 통해 대상물체 표면에 조사하는 동안, While investigating the ratio (非) structured light on the object surface through a manual lighting device,
    소정의 공간주파수( Predetermined spatial frequency (
    Figure 112006018574724-pat00086
    )를 갖는 정현파 패턴 구조광을 능동조명장치를 통해 위상을 달리하여 2회에 걸쳐 대상물체 표면에 영사한 후 그 장면을 다채널 촬영장치로 촬영하는 제1 과정; ) Having a sinusoidal pattern of the structured light projected on the object surface after twice by changing the phase with an active illumination unit that the scene is the first procedure for recording a channel-up device;
    제1 과정에서 촬영한 영상의 임의의 지점에서, 특정한 위상차 At any point in the images recorded in the first process, a specific phase difference
    Figure 112006018574724-pat00087
    에 따라 하기의 식과 같은 2개의 제1 광도값들을 얻는 제2 과정; A second step for obtaining two first light intensity value of the expression to follow;
    Figure 112006018574724-pat00088
    Figure 112006018574724-pat00089
    제2 과정에서 얻어진 2개의 제1 광도값들에 대하여 가산처리를 행하여 하기의 식과 같은 값을 얻는 제3 과정; A second step two first third process of obtaining a value of the expression to the addition processing carried out with respect to the luminance values ​​obtained in;
    Figure 112006018574724-pat00090
    여기서, here,
    Figure 112006018574724-pat00091
    Figure 112006018574724-pat00092
    Figure 112006018574724-pat00093
    이다. to be.
    제3과정에서 산출된 결과값을 토대로 대상물체의 컬러 정보를 획득하는 제4 과정; A fourth process for acquiring color information of the object on the basis of the result calculated in the third step;
    제2 과정에서 얻어진 2개의 제1 광도값들에 대하여 감산처리를 행하여 하기의 식과 같은 값을 얻는 제5 과정; A second step two first fifth process of obtaining a value of the expression to performing the subtraction operation with respect to the luminance values ​​obtained in;
    Figure 112006018574724-pat00094
    여기서, here,
    Figure 112006018574724-pat00095
    이다. to be.
    제5 과정에서 얻어진 식에 상기 임의의 지점에서 2개의 일정변위값 The two constant displacement value from the arbitrary point to the expression obtained in the course of 5
    Figure 112006018574724-pat00096
    을 적용하여 하기의 식과 같은 2개의 제2 광도값들을 얻는 제6 과정; A sixth process to obtain two second light intensity value of the expression to apply;
    Figure 112006018574724-pat00097
    Figure 112006018574724-pat00098
    여기서, 상기 2개의 일정변위값 Here, the two constant displacement value
    Figure 112006018574724-pat00099
    에 대하여 about
    Figure 112006018574724-pat00100
    의 식으로 결정되는 In the expression is determined
    Figure 112006018574724-pat00101
    값이 각각 Value of each
    Figure 112006018574724-pat00102
    , ,
    Figure 112006018574724-pat00103
    가 되도록 한다. Such that the.
    제6 과정에서 얻어진 Obtained in the sixth process,
    Figure 112006018574724-pat00104
    의 역수를 취해 소정의 값을 얻는 제7 과정; The reciprocal of taking a seventh process of obtaining a given value;
    제6 과정에서 얻어진 Obtained in the sixth process,
    Figure 112006018574724-pat00105
    과 제7 과정에서 얻어진 And obtained by the process of claim 7
    Figure 112006018574724-pat00106
    의 역수값에 대하여 곱셈을 실행하여 하기의 식을 얻어 위상을 복원하는 제8 과정; Obtained in the following equation to execute the multiplication with respect to the reciprocal value of the eighth step of reconstructing the phase;
    Figure 112006018574724-pat00107
    상기에서 구해진 위상 정보를 토대로 기하학적 보정을 통해, 대상 물체의 표면형상 정보를 획득하는 제9 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 방법. The object surface shape and the color information acquisition method using the two images, characterized in that comprises a; a ninth step of using a geometrically corrected based on the phase information obtained in the obtaining the surface shape information of the object.
  5. 제 4 항에 있어서, 5. The method of claim 4,
    설정된 2개의 Two set
    Figure 112005073230701-pat00108
    값은 서로 π/2 의 위상차가 나는 것을 특징으로 하는 2 개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 방법. Values ​​are two-like surface of the object and method information using the obtained color image which each other characterized in that a phase difference of π / 2 I.
  6. 제 4 항에 있어서, 5. The method of claim 4,
    Figure 112005073230701-pat00109
    가 일반적인 값들일 때, 상기 제6 과정에서 얻어진 2개의 제 2 광도값들에 대하여 하기의 식: When typical values ​​are acceptable, the following equation with respect to the two second light intensity value obtained in said sixth step:
    Figure 112005073230701-pat00110
    과 같이 두 값의 가산처리 및 감산처리를 행한 후 상기 가산처리의 결과값에 대하여 제7 과정을 적용하여 그 역수값을 얻고 상기 감산처리의 결과값 및 상기 가산처리의 역수값에 대하여 제8 과정을 적용하여 그 곱셈값을 얻는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 방법. After performing the addition processing and the subtraction processing of the two values ​​as to apply the seventh process with respect to the result of the addition process to obtain the inverse value with respect to the resulting value and the reciprocal value of the addition processing of the subtraction process of claim 8, the process applying to the object surface shape and the two color information acquisition method by image according to claim 1, further comprising the step of obtaining the value of the multiplication.
  7. 제 4 항에 있어서, 5. The method of claim 4,
    상기 능동조명장치의 정현파 패턴 구조광 및 수동조명장치의 비(非)구조광이 함께 조사된 상태에서 물체 표면 형상 및 컬러 정보를 동시에 획득하는 것을 특징으로 하는 2개 영상을 이용한 물체 표면 형상 및 컬러 정보 획득 방법. Two objects by image surface shape and color, characterized in that for obtaining a sinusoidal pattern structured light and rain (非) object surface shape and the color information in the structure light with irradiation condition of the passive illumination device of the active illumination device at the same time information acquisition method.
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