KR100885998B1 - Apparatus for obtaining image of 3-dimensional object - Google Patents

Apparatus for obtaining image of 3-dimensional object Download PDF

Info

Publication number
KR100885998B1
KR100885998B1 KR1020080034185A KR20080034185A KR100885998B1 KR 100885998 B1 KR100885998 B1 KR 100885998B1 KR 1020080034185 A KR1020080034185 A KR 1020080034185A KR 20080034185 A KR20080034185 A KR 20080034185A KR 100885998 B1 KR100885998 B1 KR 100885998B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
projection
concave mirror
measurement object
light source
Prior art date
Application number
KR1020080034185A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤두현
김현주
김락환
이숙
문영주
Original Assignee
에이티아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이티아이 주식회사 filed Critical 에이티아이 주식회사
Priority to KR1020080034185A priority Critical patent/KR100885998B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100885998B1 publication Critical patent/KR100885998B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/56—Accessories
    • G03B17/58—Attachments for converting cameras into reflex cameras

Abstract

A three dimensional image acquiring system using a concave mirror removing shadow according to the contour of the surface of a product and securing the quantity of lightness for the image acquisition is provided to remove the brightness of the global image of screen brightness using the lens of the small caliber. A light source(21) radiates light by using the concave mirror of the spherical surface. A condensing lens(22) radiates light from the light source. A projection grating(23) transmits the light which is condensed through the condensing lens. A projection lens(24) radiates the outgoing light from the projection to parallel beam. A concave mirror(25) reflects the collimated light of the projecting lens. A CCD camera(27) obtains the reflection light reflected from a measurement object(26). It is condensed through the condensing lens and the outgoing light coming out from the light source is income to the projection grating.

Description

오목거울을 이용한 3차원 영상획득장치{Apparatus for obtaining image of 3-dimensional object}Apparatus for obtaining image of 3-dimensional object}

본 발명은 측정물체로부터 반사되는 광을 검출하여 영상을 획득하기 위한 3차원 영상획득장치에 관한 것이다. The present invention relates to a three-dimensional image acquisition device for obtaining an image by detecting the light reflected from the measurement object.

일반적으로, 영상획득장치는 고체촬상소자를 이용하여 대상물체의 영상을 획득하는 장치를 일컫는 말이며, 고체촬상소자는 반도체화하고 집적화한 촬상소자로서 고체촬상 디바이스 또는 촬상관에 대응하여 촬상판이라고도 한다. 특히, 고체촬상소자의 일종인 CCD(Charge Coupled Device)는 한때 대용량 기억장치(mass storage)에 적합한 것으로 주목을 받기도 하였으나, 실제로 대용량 기억장치로는 크게 활용되지 못하고 CCD스캐너 또는 디지털카메라나 비디오카메라의 고체촬상소자(이미지 센서)로 응용되고 있다. In general, an image acquisition device refers to an apparatus for obtaining an image of an object using a solid state image pickup device. A solid state image pickup device is a semiconductor and integrated image pickup device, which is also called an image pickup plate corresponding to a solid state image pickup device or image pickup tube. . In particular, CCD (Charge Coupled Device), which is a kind of solid-state imaging device, was once attracted attention as being suitable for mass storage, but in reality, it is not widely used as a mass storage device, but it is not used as a CCD scanner or a digital camera or video camera. It is applied as a solid state imaging device (image sensor).

이러한 고체촬상소자를 이용한 영상획득장치의 일예를 도 1을 참고하여 설명한다. An example of an image acquisition device using the solid state image pickup device will be described with reference to FIG. 1.

일반적인 영상획득장치는 도 1에 도시한다. A general image acquisition device is shown in FIG.

도 1의 영상획득장치는 모아레측정법을 이용한 예로 3차원 표면형상을 측정하기 위해 널리 사용되어 왔다. The image acquisition device of FIG. 1 has been widely used to measure three-dimensional surface shape as an example using moiré measurement.

도 1을 참고하면，측정물(7)이 놓이는 기준면(S)에서 제1간격(L L )만큼 이격된 위치에는 광을 발생하는 광원(1)이 설치되어 있고, 상기 기준면(S)과 상기 광원(1)사이에는 투영격자무늬가 새겨진 투영투영격자(3)가 배설되어 있으며, 상기 기준면(S)에 놓이는 측정물(7)에서 반사된 광이 통과하도록 상기 광원(1)과 상기 투영투영격자(7)가 이루는 영사광학계의 광축(A1)에서 소정거리 이격된 위치에는 결상렌즈(9)가 설치되어 있고, 상기 결상렌즈(9)를 통과한 광이 수광되도록 상기 결상렌즈의 일측에는 수광부(11)가 설치되어 있다.Referring to FIG. 1, a light source 1 for generating light is provided at a position spaced apart from the reference plane S on which the measurement object 7 is placed by the first interval LL, and the reference plane S and the light source are installed. Between (1), a projection projection lattice 3 in which a projection grid pattern is engraved is disposed, and the light source 1 and the projection projection lattice pass through the light reflected from the measurement object 7 placed on the reference plane S. An imaging lens 9 is provided at a position spaced a predetermined distance from the optical axis A1 of the projection optical system formed by (7), and a light receiving portion is formed at one side of the imaging lens so that light passing through the imaging lens 9 is received. 11) is installed.

상기 투영투영격자(3)에는 투영투영격자 이송수단(5)이 결합되어, 투영투영격자(3)를 이송하게 되어 있다.The projection projection lattice 3 is coupled to the projection projection lattice transfer means 5, it is to transfer the projection projection lattice (3).

상기 광원(1)과 투영투영격자(3)가 이루는 영사광학계의 광축(A1)과, 결상렌즈(9)와 수광부(11)가 이루는 결상광학계의 광축(A2)은 평행하게 되어 있고, 상기 기준면(S)에서 상기 광원(1)까지의 거리와 상기 기준면(S)에서 상기 결상렌즈(9)까지의 거리는 동일하게 되어 있으며, 영사광학계의 광축(A1)과 결상광학계의 광축(A2)은 기준면에 수직을 이루고 있다.The optical axis A1 of the projection optical system formed by the light source 1 and the projection projection grating 3 and the optical axis A2 of the imaging optical system formed by the imaging lens 9 and the light receiving unit 11 are parallel to each other. The distance from (S) to the light source 1 and the distance from the reference plane S to the imaging lens 9 are equal, and the optical axis A1 of the projection optical system and the optical axis A2 of the imaging optical system are the reference planes. Is perpendicular to.

상기 광원(1)은 소형이고 경량이며 가격이 저렴한 반도체 레이저라고 불리는 레이저 다이오드나 혹은 할로겐광원으로 되어 있는 것이 바람직하다.The light source 1 is preferably made of a laser diode or a halogen light source called a semiconductor laser, which is compact, lightweight and inexpensive.

상기 수광부(11)는 2차원 이미지 센서로서, CCD(charge coupled device) 카메라인 것이 바람직하다.The light receiver 11 is a two-dimensional image sensor, preferably a CCD (charge coupled device) camera.

상기 투영렌즈(3)와 결상렌즈(9)는 공지의 렌즈로 되어 있다.The projection lens 3 and the imaging lens 9 are known lenses.

이와 같이 구성된 구조에서, 상기 광원(1)에서 나온 광이 상기 투영투영격자(3)를 통과하여 상기 측정물(7)에서 반사된 다음, 상기 결상렌즈(9)를 통하여 상기 수광부(11)에 도달하여 상이 맺히고, 결국 모아레 무늬를 획득하게 된다. 이때, 3, 4, 5버킷 혹은 n버킷 등의 알고리즘을 구현하기 위해서 상기 투영투영격자 이송수단(5)을 이용하여 투영투영격자를 등간격으로 이송하게 된다.In this structure, the light emitted from the light source 1 passes through the projection projection grating 3 and is reflected from the measurement object 7, and then through the imaging lens 9 to the light receiving portion 11. It reaches and forms an image, and eventually acquires a moire pattern. In this case, in order to implement an algorithm such as 3, 4, 5 buckets or n buckets, the projection projection grids are transferred at equal intervals using the projection projection grid transfer means 5.

하지만 이러한 종래의 CCD카메라를 이용하여 촬상된 영상을 획득하면, 측정물체에 조사되는 광량에 따라 화면의 외각이 어둡게 표현되는 경우가 있었다. 즉, 측정물체에 빛이 조사되지 않는 구간이 발생하게 되어 그림자 영역이 발생한다. 그래서 대구경의 렌즈를 사용하여 측정물체 전체에 광을 조사할 수 있으면 되지만 가격이 비싸기 때문에 쉽게 적용하기가 어려웠다. However, when the image captured by the conventional CCD camera is obtained, the outer surface of the screen may be darkly expressed depending on the amount of light irradiated to the measurement object. That is, a section in which light is not irradiated to the measurement object is generated, thereby generating a shadow area. Therefore, the large diameter lens can be used to irradiate light to the entire measurement object, but it is difficult to apply because of the high price.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 작은 구경의 렌즈를 사용하면서도 대구경렌즈를 사용한 것처럼 화면의 전체적 영상의 밝기가 밝아지고 외곽의 어두움을 없앨 수 있도록 구면의 오목거울을 사용하여 광량을 최대한 입사시킬 수 있는 오목거울을 이용한 3차원 영상획득장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to use the light of the spherical concave mirror so that the brightness of the overall image of the screen is brightened and the darkness of the outside can be eliminated, as in the case of using a large-diameter lens while using a small aperture lens to solve the above problems. To provide a three-dimensional image acquisition device using a concave mirror that can be incident as much as possible.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상획득장치는 측정제품으로부터 반사되는 광으로부터 영상을 획득하기 위한 영상획득장치에 있어서, 광을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광을 집광하기 위한 집광렌즈와, 상기 집광렌즈를 통해 집광되어 입사되는 광을 투과시키는 투영격자와, 상기 격자로부터의 출사광을 평행광으로 출사하는 영사렌즈와, 상기 영사렌즈의 평행광을 반사시켜 전량의 광을 상기 측정물체 방향으로 출사하는 오목거울, 및 상기 측정제품으로부터 반사된 반사광을 획득하는 CCD카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다. An image acquisition device according to the present invention for achieving the above object is an image acquisition device for acquiring an image from light reflected from a measurement product, a light source for emitting light, and for collecting the light emitted from the light source A condenser lens, a projection lattice for transmitting light incident through the condenser lens, and a projection lattice reflecting the light emitted from the grating as parallel light; and a parallel light of the projection lens to reflect all the light. And a CCD camera for acquiring reflected light reflected from the measurement product and a concave mirror exiting in the direction of the measurement object.

또한, 광원에서 나온 광을 투영격자를 통과시켜 격자무늬를 만들고, 상기 격자무늬를 측정물체에서 입사시키며, 상기 격자무늬를 결상렌즈를 통해 CCD카메라에 도달시켜 격자무늬의 영상을 획득하고, 상기 획득한 격자무늬의 영상으로 모아레 무늬를 획득하며, 상기 투영격자를 이송하면서 이동된 격자무늬들의 영상을 획득하여 다수개의 모아레 무늬를 획득한 다음, 상기 다수개의 모아레 무늬를 공지의 알고리즘에 적용시켜 측정물의 형상을 측정하는 모아레 측정장치에 있어서, 광을 측정물체에 광원을 비추기 위해 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광을 집광하기 위한 집광렌즈와, 상기 집광렌즈를 통해 집광되어 입사되는 광을 투과시키는 투영격자와, 상기 격자로부터의 출사광을 평행광으로 출사하는 영사렌즈와, 상기 영사렌즈의 평행광을 반사시켜 광을 상기 측정물체 방향으로 모아주도록 출사하는 오목거울, 및 상기 광원이 투영격자를 통과하여 생긴 격자무늬가 상기 광을 모 아주도록 출사하는 오목거울에 의해 측정물체에 맺혀지고, 상기 측정물체에 맺혀진 격자무늬는 상기 측정물체의 형상에 따라 변형되며, 상기 변형된 격자무늬의 영상을 획득하는 CCD카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the light from the light source passes through the projection grid to form a lattice pattern, the lattice pattern is incident on the measurement object, the lattice pattern reaches the CCD camera through the imaging lens to obtain an image of the lattice pattern, the acquisition Acquire a moire pattern as an image of a grid pattern, obtain images of the moved grid patterns while transferring the projection grid, obtain a plurality of moire patterns, and then apply the plurality of moire patterns to a known algorithm. A moiré measuring device for measuring a shape, the moiré measuring device comprising: a light source for emitting light onto a measurement object, a light condenser for condensing light emitted from the light source, and a light condensed through the light condenser and transmitted A projection grating, a projection lens for emitting the light emitted from the grating as parallel light, and a projection lens The concave mirror reflects the light incident and emits the light toward the measurement object, and the lattice pattern generated by the light source passing through the projection grid is formed on the measurement object by the concave mirror that emits the light. The grid pattern formed on the measurement object is deformed according to the shape of the measurement object, characterized in that it comprises a CCD camera for obtaining the image of the deformed grid pattern.

또한, 오목거울은 상기 광원에서 출사되는 광이 측정물체로 모아지면서 출사되도록 하여 상기 CCD카메라에 입사되는 광량이 감소되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다. In addition, the concave mirror is characterized in that the light emitted from the light source is emitted to collect the measurement object so that the amount of light incident on the CCD camera is not reduced.

또한, 영상획득장치는 상기 오목거울과 상기 측정제품사이에 광경로변경수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the image acquisition device is characterized in that it further comprises an optical path changing means between the concave mirror and the measurement product.

또한, 광경로변경수단은 상기 빔스플리터인 것을 특징으로 한다. In addition, the light path changing means is characterized in that the beam splitter.

또한, 광경로변경수단은 상기 빔스플리터와 반사거울인 것을 특징으로 한다. In addition, the light path changing means is characterized in that the beam splitter and the reflection mirror.

따라서, 본 발명의 장치는 영상획득을 위한 광량을 최대한 확보하고 제품 표면의 윤곽에 따른 음영을 제거하는 효과가 있으며, 또한 소구경의 오목거울을 대체하여 별도의 대구경렌즈를 교체할 필요가 없어 추가 비용이 소요되지 않아 경제적으로 구현할 수 있는 효과를 제공한다.Therefore, the device of the present invention has the effect of securing the maximum amount of light for image acquisition and removing the shadow according to the contour of the product surface, and also does not need to replace a separate large-diameter lens by replacing the small-diameter concave mirror. It does not cost money and provides an economical effect.

이하, 첨부한 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 2 to 5 will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상획득장치의 구성도이다. 2 is a block diagram of an image acquisition device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 광을 출사하는 광원(21)과 광원(21)으로부터 출사된 광을 집광하기 위한 집광렌즈(22)와 집광렌즈(22)를 통해 집광되어 출사되는 광을 투과시키는 투영격자(23)와 투영격자로부터의 출사광을 평행광으로 출사하는 영사렌즈(24)와 영사렌즈(24)의 평행광을 반사하는 오목거울(25)과 측정물체(26)으로부터 반사된 반사광을 획득하는 CCD카메라(27)를 포함한다. Referring to FIG. 2, a projection grid for transmitting light emitted by the light source 21 and the light condensing lens 22 for condensing the light emitted from the light source 21 and the light condensed through the light condenser lens 22 Acquisition of the projection lens 24 and the concave mirror 25 reflecting the parallel light of the projection lens 24 and the reflected light reflected from the measurement object 26 to emit the light emitted from the projection grid and the projection grid as parallel light. The CCD camera 27 is included.

도 2에서, 광원(21)으로부터 출사된 출사광은 집광렌즈(22)를 통해 집광되어 투영격자(23)로 입사된다. 여기서 투영격자(23)는 투영격자이동수단(미도시)에 의해 화살표에 표시된 방향으로 상하 이동이 가능하다. 투영격자(23)로 입사된 광은 투영격자를 통과하여 영사렌즈(24)로 출사된다. 영사렌즈(24)는 투영격자(23)로부터 입사되는 광을 입사하여 평행광으로 오목거울(25)방향으로 출사한다. 오목거울(25)은 영상렌즈(24)로부터 입사되는 평행광을 입사하여 오목한 구면에 반사시켜 측정물체(26)방향으로 반사한다. CCD카메라(27)는 측정물체(26)으로부터 반사되는 광을 입사하여 영상을 획득하게 된다. 이때, 오목거울(25)은 오목한 구면을 통해 입사되는 광을 반사하므로 보다 많은 광량을 반사시킬 수 있으며, 측정물체에 반사되는 전량의 광을 포커싱할 수 있다. In FIG. 2, the emitted light emitted from the light source 21 is collected through the condenser lens 22 and is incident on the projection grid 23. Here, the projection grid 23 can be vertically moved in the direction indicated by the arrow by the projection grid moving means (not shown). Light incident on the projection grid 23 passes through the projection grid and is emitted to the projection lens 24. The projection lens 24 enters light incident from the projection grid 23 and exits in the concave mirror 25 direction as parallel light. The concave mirror 25 reflects parallel light incident from the image lens 24 to the concave spherical surface and reflects in the direction of the measurement object 26. The CCD camera 27 receives light reflected from the measurement object 26 to acquire an image. At this time, since the concave mirror 25 reflects light incident through the concave spherical surface, the concave mirror 25 may reflect more light, and focus the entire amount of light reflected on the measurement object.

이는 이하 도 3a 및 도 3b를 참고하여 설명한다. This will be described below with reference to FIGS. 3A and 3B.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 적용된 오목거울의 광경로를 보여주는 도면이다. 3a and 3b is a view showing the optical path of the concave mirror applied to the present invention.

도 3a는 측정물체가 비구면인 경우에 오목거울과의 광경로를 보여주는 도면 이다. 3A is a view showing an optical path with a concave mirror when the measurement object is an aspherical surface.

도 3a를 참고하면, 오목거울(25)과 측정물체(26)이 평면상에 배치되어 있는 예로 광경로를 실선으로 표시하였다. 오목거울(25)의 구면을 통해 반사된 반사광은 측정물체(26)의 전면에 광을 입사시키므로 도 2에 설명된 CCD카메라(도 2의 참조번호 27참조)의 CCD(미도시)에는 빛이 들어오지 않는 영역이 없음을 알 수 있다. 반면, 점선으로 표시된 평면거울일 경우는 점선으로 표시된 광경로를 따라 측정물체(26)으로 진행하는데 이때, A영역이 생기는 것을 알수 있다. 즉 A영역은 CCD카메라의 CCD(미도시)에 빛이 들어오지 않는 영역을 나타낸다. 따라서, 평면거울을 사용하는 경우에 측정물체(26)으로부터 반사되는 반사광 중에 CCD로 입사되지 않는 광이 있으므로 획득된 영상의 외곽의 어두움이 발생하게 된다. Referring to FIG. 3A, an example in which the concave mirror 25 and the measurement object 26 are disposed on a plane is indicated by a solid line. Since the reflected light reflected through the spherical surface of the concave mirror 25 injects light onto the front surface of the measurement object 26, the light is not reflected in the CCD (not shown) of the CCD camera (see reference numeral 27 in FIG. 2) illustrated in FIG. 2. It can be seen that there is no area that does not come in. On the other hand, in the case of a planar mirror indicated by a dotted line, it proceeds to the measurement object 26 along the optical path indicated by the dotted line. That is, area A represents an area where light does not enter the CCD (not shown) of the CCD camera. Therefore, in the case of using a planar mirror, since there is light that is not incident on the CCD among the reflected light reflected from the measurement object 26, the darkness of the outside of the acquired image is generated.

도 3b는 측정물체가 구면인 경우에 오목거울과의 광경로를 보여주는 도면이다. 3B is a view showing an optical path with a concave mirror when the measuring object is a spherical surface.

도 3b를 참고하면, 오목거울(25)과 측정물체(26)이 평면상에 배치되어 있는 예로 광경로를 실선으로 표시하였다. 오목거울(25)의 구면을 통해 반사된 반사광은 구면의 측정물체(26)의 전면에 광을 입사시키므로 도 2에 설명된 CCD카메라(도 2의 참조번호 27참조)의 CCD(미도시)에는 빛이 들어오지 않는 영역이 없음을 알 수 있다. 반면, 점선으로 표시된 평면거울일 경우는 점선으로 표시된 광경로를 따라 측정물체(26)으로 진행하는데 이때, B영역이 생기는 것을 알수 있다. 즉 B영역은 CCD카메라의 CCD(미도시)에 빛이 들어오지 않는 영역을 나타내며, 오목거울과 평면거울에 동일한 광량을 반사시키는 경우 평면거울의 경우 B영역이 발생하므로 평면 거울에 반사된 전량의 광이 입사되지 못하나, 오목거울의 경우 반사되는 전량의 광이 측정물체 방향으로 모아주도록 입사된다. 따라서, 평면거울을 사용하는 경우에 측정물체(26)으로 부터 반사되는 반사광의 전량이 CCD로 입사되지 못하므로 획득된 영상의 전체적인 이미지가 어두워진다. Referring to FIG. 3B, the optical path is indicated by a solid line as an example in which the concave mirror 25 and the measurement object 26 are disposed on a plane. Reflected light reflected through the spherical surface of the concave mirror 25 is incident on the front surface of the measuring object 26 of the spherical surface, so that the CCD (not shown) of the CCD camera (refer to reference numeral 27 in FIG. 2) described in FIG. It can be seen that there is no area where no light comes in. On the other hand, in the case of a flat mirror indicated by a dotted line, the process proceeds to the measurement object 26 along the optical path indicated by the dotted line. In other words, the B area represents an area where no light enters the CCD (not shown) of the CCD camera, and when the same amount of light is reflected on the concave mirror and the flat mirror, the B area is generated in the flat mirror. This is not incident, but in the case of a concave mirror, the entire amount of reflected light is incident to collect in the direction of the measurement object. Therefore, in the case of using a flat mirror, the entire amount of reflected light reflected from the measurement object 26 is not incident on the CCD, so that the overall image of the obtained image is darkened.

또한 도 3b의 경우 측정물체(26)이 원형이므로 기준면(S)을 기준으로 오목거울(25)의 반대쪽에는 그림자 영역이 발생할 수 있으며, 오목거울(25)로부터 반사된 반사광은 기준면(S)부근에서만 약간의 그림자영역이 발생하는데 그치나, 평면거울로부터 반사된 반사광은 기준면(S)을 기준으로 평면거울의 반대쪽에는 모두가 그림자영역이 된다. 따라서, 평면거울과 오목거울의 사용여부에 따라 측정물체로부터 입사되어 CCD에 입사되는 반사광의 광량의 차이가 있음을 알 수 있다. In addition, in the case of FIG. 3B, since the measurement object 26 is circular, a shadow area may occur on the opposite side of the concave mirror 25 based on the reference plane S, and the reflected light reflected from the concave mirror 25 is near the reference plane S. Only a slight shadow area occurs, but the reflected light reflected from the plane mirror is the shadow area on the opposite side of the plane mirror relative to the reference plane (S). Therefore, it can be seen that there is a difference in the amount of light of the reflected light incident from the measurement object and incident on the CCD depending on the use of the flat mirror and the concave mirror.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상획득장치의 구성도이다. 4 is a block diagram of an image acquisition device according to another embodiment of the present invention.

도 4는 영상획득장치의 광학계의 구성에서 전술한 도 3의 구성에 빔스플리터(28)를 추가로 구성한 예이다. 4 is an example in which the beam splitter 28 is additionally configured in the configuration of FIG. 3 described above in the configuration of the optical system of the image acquisition apparatus.

도 4를 참고하면, 도 3의 동일 구성에 대해서는 동일 기능을 수행하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도 4에 빔스플리터(28)는 영사렌즈(24)로부터의 입사되는 평행광을 투과하여 오목거울(25)로 출사한다. 그리고, 빔스플리터(28)는 오목거울(25)로부터 반사된 반사광을 측정물체(26)방향으로 반사시킨다. 여기서 빔스플리터(28)는 오목거울(25)을 통해 입사되는 전량의 광을 그대로 측정물체(26)으로 반사시키는 것으로 광경로를 변경하기 위한 것이다. Referring to FIG. 4, since the same function of FIG. 3 performs the same function, a detailed description thereof will be omitted. In FIG. 4, the beam splitter 28 passes through the incident parallel light from the projection lens 24 and exits into the concave mirror 25. The beam splitter 28 reflects the reflected light reflected from the concave mirror 25 in the direction of the measurement object 26. Here, the beam splitter 28 is for changing the optical path by reflecting the entire amount of light incident through the concave mirror 25 to the measurement object 26 as it is.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상획득장치의 구성도이다. 5 is a block diagram of an image acquisition device according to another embodiment of the present invention.

도 5는 영상획득장치의 광학계의 구성에서 전술한 도 4의 구성에 빔반사거울(29)을 추가로 구성한 예이다. FIG. 5 is an example in which the beam reflection mirror 29 is additionally configured in the configuration of FIG. 4 described above in the configuration of the optical system of the image acquisition apparatus.

도 5를 참고하면, 도 3 및 도 4의의 동일 구성에 대해서는 동일 기능을 수행하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.Referring to FIG. 5, since the same function of FIGS. 3 and 4 performs the same function, detailed description thereof will be omitted.

도 5의 빔스플리터(28)는 영사렌즈(24)로부터의 입사되는 평행광을 투과하여 오목거울(25)로 출사한다. 그리고, 빔스플리터(28)는 오목거울(25)로부터 반사된 반사광을 반사거울(29)방향으로 반사시킨다. 여기서 빔스플리터(28)는 오목거울(25)을 통해 입사되는 전량의 광을 그대로 반사거울(29)로 반사시킨다. 그러면, 반사거울(29)은 빔스플리터(28)로부터 입사되는 반사광을 측정물체(26)으로 반사시키는 것으로 광경로를 변경하기 위한 것이다. The beam splitter 28 in FIG. 5 transmits parallel light incident from the projection lens 24 and exits into the concave mirror 25. The beam splitter 28 reflects the reflected light reflected from the concave mirror 25 in the direction of the reflecting mirror 29. Here, the beam splitter 28 reflects the entire amount of light incident through the concave mirror 25 to the reflection mirror 29 as it is. Then, the reflecting mirror 29 is for changing the optical path by reflecting the reflected light incident from the beam splitter 28 to the measurement object 26.

도 1은 종래의 영상획득장치의 일예를 보여주는 구성도, 1 is a block diagram showing an example of a conventional image acquisition device;

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상획득장치의 구성도,2 is a block diagram of an image acquisition device according to an embodiment of the present invention;

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 적용된 오목거울의 광경로를 보여주는 도면, 3a and 3b is a view showing the optical path of the concave mirror applied to the present invention,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상획득장치의 구성도, 4 is a block diagram of an image acquisition device according to another embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상획득장치의 구성도. 5 is a block diagram of an image acquisition device according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

21 : 광원 22 : 집광렌즈21: light source 22: condenser lens

23 : 투영격자 24 : 영사렌즈23: projection grid 24: projection lens

25 : 오목거울 26 : 측정물체25: concave mirror 26: measuring object

27 : CCD카메라 28 : 빔스플리터27: CCD camera 28: beam splitter

29 : 반사거울29 reflection mirror

Claims (6)

삭제delete 광원에서 나온 광을 투영격자를 통과시켜 격자무늬를 만들고, 상기 격자무늬를 측정물체에서 입사시키며, 상기 격자무늬를 결상렌즈를 통해 CCD카메라에 도달시켜 격자무늬의 영상을 획득하고, 상기 획득한 격자무늬의 영상으로 모아레 무늬를 획득하며, 상기 투영격자를 이송하면서 이동된 격자무늬들의 영상을 획득하여 다수개의 모아레 무늬를 획득한 다음, 상기 다수개의 모아레 무늬를 공지의 알고리즘에 적용시켜 측정물의 형상을 측정하는 모아레 영상획득장치에 있어서,      The light emitted from the light source is passed through a projection grid to form a grid pattern, the grid pattern is incident on a measurement object, and the grid pattern is reached through a imaging lens to obtain a image of the grid pattern. Acquire a moire fringe as an image of a fringe, acquire images of the grid patterns moved while transferring the projection grid, and obtain a plurality of moire fringes, and then apply the plurality of moire fringes to a known algorithm to determine the shape of the workpiece. In the moire image acquisition device to measure, 광을 측정물체에 광원을 비추기 위해 출사하는 광원;A light source for emitting light to illuminate the light source on the measurement object; 상기 광원으로부터 출사된 광을 집광하기 위한 집광렌즈;A condenser lens for condensing the light emitted from the light source; 상기 집광렌즈를 통해 집광되어 입사되는 광을 투과시키는 투영격자;A projection grid for transmitting the light incident through the condenser lens; 상기 격자로부터의 출사광을 평행광으로 출사하는 영사렌즈; A projection lens for emitting the light emitted from the grating as parallel light; 상기 영사렌즈의 평행광을 반사시켜 광을 상기 측정물체 방향으로 모아주도록 출사하는 오목거울; 및A concave mirror that reflects parallel light of the projection lens and emits light to collect light toward the measurement object; And 상기 광원이 투영격자를 통과하여 생긴 격자무늬가 상기 광을 모아주도록 출사하는 오목거울에 의해 측정물체에 맺혀지고, 상기 측정물체에 맺혀진 격자무늬는 상기 측정물체의 형상에 따라 변형되며, 상기 변형된 격자무늬의 영상을 획득하는 CCD카메라를 포함하며,The grid pattern formed by passing the light source through the projection grid is formed on the measurement object by a concave mirror that emits the light, and the grid pattern formed on the measurement object is deformed according to the shape of the measurement object. CCD camera for acquiring the image of the grid pattern, 상기 오목거울은 상기 광원에서 출사되는 광이 측정물체로 모아지면서 출사되도록 하여 상기 CCD카메라에 입사되는 광량이 감소되지 않도록 하고,The concave mirror allows the light emitted from the light source to be emitted as it is collected by the measurement object so that the amount of light incident on the CCD camera is not reduced. 상기 영상획득장치는 상기 오목거울과 상기 측정제품사이에 광경로변경수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오목거울을 이용한 3차원 영상획득장치.And the image acquisition device further comprises an optical path changing means between the concave mirror and the measurement product. 삭제delete 삭제delete 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 광경로변경수단은The light path changing means 빔스플리터인 것을 특징으로 하는 오목거울을 이용한 3차원 영상획득장치. 3D image acquisition device using a concave mirror, characterized in that the beam splitter. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 광경로변경수단은The light path changing means 빔스플리터와 반사거울인 것을 특징으로 하는 오목거울을 이용한 3차원 영상획득장치.3D image acquisition device using a concave mirror, characterized in that the beam splitter and the reflection mirror.
KR1020080034185A 2008-04-14 2008-04-14 Apparatus for obtaining image of 3-dimensional object KR100885998B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080034185A KR100885998B1 (en) 2008-04-14 2008-04-14 Apparatus for obtaining image of 3-dimensional object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080034185A KR100885998B1 (en) 2008-04-14 2008-04-14 Apparatus for obtaining image of 3-dimensional object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100885998B1 true KR100885998B1 (en) 2009-03-03

Family

ID=40697547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080034185A KR100885998B1 (en) 2008-04-14 2008-04-14 Apparatus for obtaining image of 3-dimensional object

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100885998B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140137121A (en) * 2013-05-22 2014-12-02 광운대학교 산학협력단 Achromatized 2D/3D camera device and method using concave mirror

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0643893B2 (en) * 1986-06-11 1994-06-08 キヤノン株式会社 Distance measuring device
KR20040071532A (en) * 2003-02-06 2004-08-12 주식회사 고영테크놀러지 Three-dimensional image measuring apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0643893B2 (en) * 1986-06-11 1994-06-08 キヤノン株式会社 Distance measuring device
KR20040071532A (en) * 2003-02-06 2004-08-12 주식회사 고영테크놀러지 Three-dimensional image measuring apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140137121A (en) * 2013-05-22 2014-12-02 광운대학교 산학협력단 Achromatized 2D/3D camera device and method using concave mirror
KR101654686B1 (en) 2013-05-22 2016-09-06 광운대학교 산학협력단 Apparatus for acquiring image information using concave mirror

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106643547B (en) Light intensity compensation on light providing improved measurement quality
CN101232853B (en) Hair removing system
US20160151131A1 (en) Camera for recording surface structures, such as for dental purposes
KR101639227B1 (en) Three dimensional shape measurment apparatus
CN112384167B (en) Device, method and system for generating dynamic projection patterns in a camera
CN112469361B (en) Apparatus, method and system for generating dynamic projection patterns in confocal cameras
JP2007529731A (en) Measuring apparatus and method based on the principle of confocal microscopy
JP2009300268A (en) Three-dimensional information detection device
JP4031306B2 (en) 3D information detection system
JP2013190394A (en) Pattern illumination apparatus and distance measuring apparatus
US20210368154A1 (en) Process and apparatus for the capture of plenoptic images between arbitrary planes
JP2021038929A (en) Measuring equipment, elevator system and measuring method
JP4355338B2 (en) Optical inclinometer
KR101523336B1 (en) apparatus for examining pattern image of semiconductor wafer
JP4721685B2 (en) Shape measuring method and shape measuring apparatus
KR101527764B1 (en) 3 dimension image measuring apparatus using a laser interferometer
KR100885998B1 (en) Apparatus for obtaining image of 3-dimensional object
JP2016148569A (en) Image measuring method and image measuring device
JP3726028B2 (en) 3D shape measuring device
KR100950590B1 (en) Moire measurement method using concentrate light
JP2004110804A (en) Three-dimensional image photographing equipment and method
JP2014238299A (en) Measurement device, calculation device, and measurement method for inspected object, and method for manufacturing articles
KR100946378B1 (en) Moire measurement apparatus using cylinder lens
JP2014238298A (en) Measurement device, calculation device, and measurement method for inspected object, and method for manufacturing articles
KR101507950B1 (en) apparatus for examining pattern image of semiconductor wafer

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee