KR101525991B1 - 3차원 영상 기반의 스캐닝 방법, 스캐너 및 스캐너 시스템 - Google Patents

3차원 영상 기반의 스캐닝 방법, 스캐너 및 스캐너 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 거치대에 거치된 스캐닝 대상체를 촬영하여 영상 데이터를 출력하는 둘 이상의 카메라와 스캐닝 대상체 위를 이동하면서 스캐닝 대상체에서 발생하는 신호를 수신하는 프로브를 포함하는 스캐너; 스캐너에서 출력된 신호를 토대로 신호 분석 처리를 수행하여 신호 분석 데이터를 출력하는 신호 분석기; 및 둘 이상의 카메라 각각에서 출력된 영상 데이터로부터 만들어진 3차원 영상 데이터와 신호 분석기에서 출력된 상기 신호 분석 데이터에 근거하여, 스캐닝 대상체 상의 3차원 신호 발생 분포를 산출하여 출력하는 컨트롤러를 포함하는 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템에 관한 것이다.

Description

3차원 영상 기반의 스캐닝 방법, 스캐너 및 스캐너 시스템{SCANNING METHOD, SCANNER SYSTEM, AND SCANNER BASED ON 3 DIMENSIONAL VIDEO}
본 발명은 3차원 영상 기반의 스캐닝 방법, 스캐너 및 스캐너 시스템에 관한 것이다.
전자 부품, 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 전자 장치 등에서는 여러 요인에 의해 전자파 등의 신호가 발생하는데, 이러한 신호는 사람에 유해하거나 주변 회로에 문제를 발생시킬 수도 있다.
따라서, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등에서 전자파 등의 신호가 얼마나 발생하는지 등을 정확하게 파악하고, 파악한 결과 토대로, 설계를 변경하거나 부품 등을 교체하거나 기구의 구조를 변경할 수도 있다.
또한, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등에서 전자파 등의 신호가 얼마나 발생하는지 등을 정확하게 파악하여 파악한 결과를 토대로, 전자 장치, 전자 부품 등에 대한 전자파 적합성을 테스트할 수도 있다.
하지만, 종래에는, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등에서 전자파 등의 신호가 전체적으로 얼마나 발생하는지만을 측정하는 방식이기 때문에, 신호가 어떠한 위치 또는 어떠한 부품에서 발생하는지, 어떠한 패턴으로 신호가 발생하는지 등을 정확하게 파악할 수 없는 문제점이 있어왔다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등에서 전자파 등의 신호가 어떠한 위치 또는 어떠한 부품에서 어느 정도로 발생하는지, 어떠한 패턴으로 발생하는지 등을 정확하게 파악할 수 3차원 영상 기반의 스캐닝 방법, 스캐너 및 스캐너 시스템을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 거치대에 거치된 스캐닝 대상체를 촬영하여 영상 데이터를 출력하는 둘 이상의 카메라와, 상기 스캐닝 대상체 위를 이동하면서 상기 스캐닝 대상체에서 발생하는 신호를 수신하는 프로브를 포함하는 스캐너; 상기 스캐너에서 출력된 신호를 토대로 신호 분석 처리를 수행하여 신호 분석 데이터를 출력하는 신호 분석기; 및 상기 둘 이상의 카메라 각각에서 출력된 영상 데이터로부터 만들어진 3차원 영상 데이터와 상기 신호 분석기에서 출력된 상기 신호 분석 데이터에 근거하여, 상기 스캐닝 대상체 상의 3차원 신호 발생 분포를 산출하여 출력하는 컨트롤러를 포함하는 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템을 제공한다.
상기 컨트롤러는, 상기 3차원 영상 데이터를 토대로, 상기 스캐닝 대상체 상의 (x, y) 좌표값과 상기 스캐닝 대상체의 높낮이 정보에 해당하는 z축 좌표값을 포함하는 3차원 좌표값에 해당하는 (x, y, z) 좌표값을 획득하고, 상기 신호 분석 데이터를 토대로, 상기 스캐닝 대상체 상의 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보를 획득하며, 상기 3차원 좌표값에 해당하는 상기 (x, y, z) 좌표값과 상기 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보에 근거하여, 상기 스캐닝 대상체 상의 3차원 신호 발생 분포를 산출할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 3차원 좌표값에 해당하는 상기 (x, y, z) 좌표값을 토대로 상기 스캐닝 대상체에 대한 3차원 이미지를 생성하고, 상기 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보를 토대로 상기 스캐닝 대상체에서 발생하는 신호에 대한 3차원 이미지를 생성하며, 상기 스캐닝 대상체에 대한 3차원 이미지와 상기 스캐닝 대상체에서 발생한 신호에 대한 3차원 이미지를 중첩하여 상기 스캐닝 대상체 상의 3차원 신호 발생 분포의 산출 결과로서 출력할 수 있다.
상기 스캐너 대상체 위에서 이동하는 상기 프로브의 이동 좌표를 제어하기 위한 제어 정보를 출력하는 위치 제어 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 스캐너는, 상기 프로브가 수신한 신호를 증폭하여 출력하는 신호 증폭기를 더 포함할 수 있다.
상기 스캐닝 대상체는, 전자부품이 실장된 인쇄회로기판일 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은, 상기 스캐닝 대상체를 촬영하여 영상 데이터를 출력하는 둘 이상의 카메라; 및 상기 스캐닝 대상체 위에서 이동하면서 상기 스캐닝 대상체에서 발생하는 신호를 수신하여 출력하는 프로브를 포함하는 3차원 영상 기반의 스캐너를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 둘 이상의 카메라를 이용하여 스캐닝 대상체를 촬영하는 단계; 상기 스캐닝 대상체 위에서 프로브의 이동을 제어하여 상기 프로브를 통해 상기 스캐닝 대상체에서 발생하는 신호를 측정하는 단계; 및 상기 둘 이상의 카메라 각각에서 촬영된 영상 데이터로부터 만들어진 3차원 영상 데이터와 상기 프로브를 통해 측정된 신호에 근거하여, 상기 스캐닝 대상체 상의 3차원 신호 발생 분포를 산출하여 출력하는 단계를 포함하는 3차원 영상 기반의 스캐닝 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등에서 전자파 등의 신호가 어떠한 위치 또는 어떠한 부품에서 어느 정도로 발생하는지, 어떠한 패턴으로 발생하는지 등을 정확하게 파악할 수 3차원 영상 기반의 스캐닝 방법, 스캐너 및 스캐너 시스템을 제공하는 효과가 있다.
이를 통해, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등의 스캐닝 대상체에 대한 설계를 더욱 정확하게 할 수 있다.
또한, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등의 스캐닝 대상체에 대한 설계 변경 시, 부분적인 변경만을 가능하게 할 수 있다.
또한, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등의 스캐닝 대상체에 대한 전자파 적합성 테스트를 더욱 정밀하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템에서, 3차원 영상 데이터를 이용하여 스캐닝 대상체에 대한 3차원 좌표값 획득을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템에서, 프로브를 이용하여 스캐닝 대상체에서 발생하는 신호에 대한 프로빙(Probing)을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템에서, 프로브에 대한 수평 이동 제어를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템에서, 프로브에 대한 수평 및 수직 이동 제어를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템에서, 스캐닝 대상체에 대한 3차원 이미지와 스캐닝 대상체에서 발생한 신호에 대한 3차원 이미지를 중첩하여 스캐닝 대상체 상의 3차원 신호 발생 분포의 산출 결과를 출력하는 것을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐닝 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)은, 스캐닝 대상체(10)에 대한 3차원 이미지와 스캐닝 대상체(10)를 프로빙한 신호의 분포에 대한 3차원 이미지를 조합하여 3차원 신호 발생 분포를 산출하는 시스템으로서, 3차원 영상 기반의 스캐너(110), 신호 분석기(120), 컨트롤러(130) 등을 포함한다.
3차원 영상 기반의 스캐너(110)는, 거치대(115)에 거치된 스캐닝 대상체(10)를 촬영하는 둘 이상의 카메라(111)와, 거치대(115)에 거치된 스캐닝 대상체(10)를 프로빙(Probing)하는 프로브(Probe, 112) 등을 포함한다. 신호 분석기(120)는, 3차원 영상 기반의 스캐너(110)에서 프로브(112)에서 프로빙되어 출력된 신호를 토대로 신호 분석 처리를 수행하여 신호 분석 데이터를 출력한다. 컨트롤러(130)는, 둘 이상의 카메라(111) 각각에서 출력된 영상 데이터로부터 만들어진 3차원 영상 데이터와 신호 분석기(120)에서 출력된 신호 분석 데이터에 근거하여, 스캐닝 대상체(10) 상의 3차원 신호 발생 분포를 산출하여 출력한다.
전술한 3차원 영상 기반의 스캐너(110)는, 둘 이상의 카메라(111), 프로브(112) 등을 포함하는데, 하드웨어적인 구성에 대하여 더 살펴보면, 몸통부와, 이 몸통부의 상단에 위치하고 스캐닝 대상체(10)가 거치되는 거치대(115), 몸통부에서 연결되어 카메라(111)가 장착되는 카메라 장착부, 몸통부에서 연결되어 프로브(112)가 장착되는 프로브 장착부 등을 포함하고 있다. 여기서, 프로브 장착부에는 프로브(112)의 이동 제어를 위한 모터, 벨트 등의 구조물이 포함되어 있을 수 있다.
전술한 3차원 영상 기반의 스캐너(110)에 포함된 카메라(111)는, 거치대(115)에 거치된 스캐닝 대상체(10)를 촬영하여 영상 데이터를 카메라 제어용 통신선을 통해 출력한다.
전술한 3차원 영상 기반의 스캐너(110)에 포함된 프로브(112)는, 스캐닝 대상체(10) 위를 이동하면서 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호를 수신함으로써, 프로빙 동작을 수행한다.
전술한 컨트롤러(130)는, 둘 이상의 카메라(111) 각각에서 출력된 영상 데이터로부터 만들어진 3차원 영상 데이터를 토대로, 스캐닝 대상체(10) 상의 (x, y) 좌표값과 스캐닝 대상체(10)의 높낮이 정보에 해당하는 z축 좌표값을 포함하는 3차원 좌표값에 해당하는 (x, y, z) 좌표값을 획득한다.
전술한 컨트롤러(130)는, 프로브(112)에서 수신된 신호에 대한 신호 분석 데이터를 토대로, 스캐닝 대상체(10) 상의 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보를 획득한다.
전술한 컨트롤러(130)는, 스캐닝 대상체(10)에 대한 3차원 좌표값에 해당하는 (x, y, z) 좌표값과 스캐닝 대상체(10) 상의 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보에 근거하여, 스캐닝 대상체(10) 상의 3차원 신호 발생 분포를 산출할 수 있다.
전술한 컨트롤러(130)는, 스캐닝 대상체(10)에 대한 3차원 좌표값에 해당하는 (x, y, z) 좌표값을 토대로 스캐닝 대상체(10)에 대한 3차원 이미지를 생성하고, 스캐닝 대상체(10) 상의 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보를 토대로 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호에 대한 3차원 이미지를 생성한다.
이후, 컨트롤러(130)는, 스캐닝 대상체(10)에 대한 3차원 이미지와 스캐닝 대상체(10)에서 발생한 신호에 대한 3차원 이미지를 중첩하여 스캐닝 대상체(10) 상의 3차원 신호 발생 분포의 산출 결과로서 출력한다.
위에서 언급한 스캐닝 대상체(10)에 대한 3차원 이미지는 스캐닝 대상체(10)에 대한 3차원 좌표값에 해당하는 (x, y, z) 좌표값들을 이어서 나타낸 이미지로서, z 값은 (x, y) 좌표값에서의 스캐닝 대상체(10)의 높이를 의미한다.
스캐닝 대상체(10)에서 발생한 신호에 대한 3차원 이미지와 관련하여, 스캐닝 대상체(10) 상의 (x, y) 좌표값을 신호 발생 위치로 하여, 신호 발생 위치별 신호 세기 정보를 z 값으로 표현하여, (x, y, z) 좌표값들을 얻어내고, 이렇게 얻어진 (x, y, z) 좌표값들을 이어서 스캐닝 대상체(10)에서 발생한 신호에 대한 3차원 이미지를 얻을 수 있다.
한편, 프로브(112)는 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호를 프로빙하기 위하여 스캐닝 대상체(10) 상을 이동하는데, 이러한 프로브(112)의 이동을 제어하는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)에 포함된 스캐너(110)는, 입력된 이동 좌표의 제어 정보에 따라, 스캐닝 대상체 (10) 위에서 프로브(112)가 이동하는 것을 제어하는 프로브 제어부(113)를 더 포함할 수 있다.
이러한 프로브 제어부(113)는, 입력된 수평 이동 좌표의 제어 정보에 따라 스캐닝 대상체(10) 위에서 프로브(112)가 수평 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.
또한, 프로브 제어부(113)는, 입력된 수직 이동 좌표의 제어 정보에 따라 스캐닝 대상체(10) 위에서 프로브(112)가 수직 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.
프로브 제어부(113)는, 제어 정보에 따라 프로브(112)를 이동시키기 위한 모터, 벨트 등의 기계적인 구성들을 포함할 수도 있다.
이러한 프로부 제어부(113)의 프로브(112)에 대한 이동 제어와 관련하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)은, 스캐너 대상체(10) 위에서 이동하는 프로브(112)의 이동 좌표를 제어하기 위한 제어 정보를 출력하는 위치 제어 장치(140)를 더 포함할 수 있다.
이러한 위치 제어 장치(140)는, 스캐너 대상체(10) 위에서 이동하는 프로브(112)의 수평 이동 좌표를 제어하는 제어 정보를 스캐너(110)로 출력할 수 있다. 이에 따라, 프로브(112)는 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호를 프로빙하기 위하여 스캐닝 대상체(10) 상을 수평방향으로 이동할 수 있다.
이러한 위치 제어 장치(140)는, 스캐너 대상체(10) 위에서 이동하는 프로브(112)의 수직 이동 좌표를 제어하는 제어 정보를 더 출력할 수도 있다.이에 따라, 프로브(112)는 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호를 프로빙하기 위하여 스캐닝 대상체(10) 상에서 수직방향으로 이동할 수 있다.
프로브(112)의 수직방향 이동과 관련하여, 위치 제어 장치(140)는, 프로브(112)와 스캐너 대상체(10) 간의 거리 센싱 정보 또는 충돌 센싱 정보를 토대로, 프로브(112)의 수직 이동 좌표를 제어하는 제어정보를 생성하여 출력할 수 있다.
예를 들어, 프로브(112)와 스캐너 대상체(10) 간의 거리 센싱 정보 또는 충돌 센싱 정보는, 프로브(112)에 내장된 거리 센서 또는 충돌 센서 등의 센서에 의해 감지되어 위치 제어 장치(140)로 전달될 수 있다.
또한, 위치 제어 장치(140)는, 스캐너(110)에 포함된 둘 이상의 카메라(111)에서 촬영된 영상 데이터로부터 만들어진 3차원 영상 데이터를 토대로, 스캐닝 대상체(10)의 높낮이 정보를 알아내고, 이에 따라, 프로브(112)의 수직 이동 좌표를 제어하는 제어정보를 생성하여 출력할 수 있다.
한편, 스캐너(1110)에 포함된 프로브(112)가 스캐닝 대상체(10)에 대한 프로빙(Probing)을 수행함으로써, 스캐닝 대상체(10)에 발생되어 신호를 수신하게 되는데, 이때 수신한 신호는 신호 세기가 약하여, 신호 분석기(120)가 신호 분석을 하기에는 적합하지 않을 수 있다.
따라서, 스캐너(110)는, 프로브(112)가 수신한 신호를 증폭하여 출력하는 신호 증폭기(114)를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 기재된 스캐닝 대상체(10)는, 일 예로, 전자부품이 실장된 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board) 또는 전자 장치 등일 수 있으며, 이뿐만 아니라, 어떠한 신호를 발생시키는 그 어떠한 장치일 수도 있다.
아래에서는, 이상에서 설명한 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100) 및 그 구성들과, 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호에 대한 3차원 신호 발생 분포를 산출하는 것에 대하여, 도 2 및 도 6을 참조하여 예를 들어 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)에서, 3차원 영상 데이터를 이용하여 스캐닝 대상체에 대한 3차원 좌표값 획득을 설명하기 위한 도면이다.
PCB 등의 스캐닝 대상체(10)에는 많은 부품들이 실장되어 있는데, 각 부품마다 높이가 다를 수 있다. 따라서, PCB 등의 스캐닝 대상체(10)를 정확하게 스캐닝하기 위해서는 스캐닝 대상체(10)에 대한 높낮이를 정확하게 파악하는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)은 2개 이상의 카메라(111)를 이용하여 3차원 영상 데이터를 만들어 내는 것이다.
이와 관련하여, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)에 포함된 둘 이상의 카메라(111)에서 촬영된 영상 데이터를 통해 스캐너 대상체(10)에 대한 수평방향의 위치와 수직방향의 위치를 모두 포함하는 3차원 위치정보를 얻을 수 있다.
즉, 도 2를 참조하면, 스캐닝 대상체(10) 상의 (x, y) 좌표값과 스캐닝 대상체(10)의 높낮이 정보에 해당하는 z축 좌표값을 포함하는 3차원 좌표값에 해당하는 (x, y, z) 좌표값을 획득할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)에서, 프로브(112)를 이용하여 PCB 등의 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호에 대한 프로빙(Probing)을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 스캐닝 대상체(10)에서 발생된 신호의 신호 세기는 실장된 부품, 위치마다 다를 수 있다. 따라서, 프로브(112)가 스캐닝 대상체(10) 위를 이동해가면서 스캐닝 대상체(10)에서 발생된 신호를 수신한다.
도 3을 참조하면, 위치 제어 장치(140)는, 스캐닝 대상체(10) 상의 위치 P(x, y)의 궤적(300)을 만들어 그 궤적(300)을 프로빙할 수 있도록 프로브(112)의 이동을 제어할 수 있다. 이를 위해, 위치 제어 장치(140)는, 프로브(112)의 이동 좌표를 제어하는 제어 정보를 출력한다.
도 3을 참조하면, 프로브(112)는, 위치 제어 장치(140)에 출력된 제어 정보에 따라 이동하면서 스캐닝 대상체(10)에서 발생된 신호(Sp)를 수신하여 이를 신호 분석기(120)로 출력한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)에서, 프로브(112)에 대한 수평 이동 제어를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 위치 제어 장치(140)와 스캐너(110)는 연동하여 프로브(112)의 수평 방향으로의 이동 좌표를 제어할 수 있다. 이에, 프로브(112)는 수평 방향으로의 이동 좌표에 따른 수평 방향 이동 궤적(400)을 따라 이동하면서 프로빙 동작을 한다.
도 4를 참조하면, 위치 제어 장치(140)가 프로브(112)의 수평 방향으로 이동 좌표만을 제어하는 경우, 프로브(112)는 스캐닝 대상체(10)의 밑면으로부터 일정 높이(H)에서 고정되어 수평 방향으로만 수평 방향 이동 궤적(400)을 따라 이동한다.
여기서, 수평 방향 이동 궤적(400)은, P(x, y, H) 좌표값(H=상수)을 연결하는 선이다. 프로브(112)가 스캐닝 대상체(10)의 밑면으로부터 위치한 고정된 높이(H)는 설정값일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)에서, 프로브(112)에 대한 수평 및 수직 이동 제어를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 위치 제어 장치(140)와 스캐너(110)는 연동하여 프로브(112)의 수평 방향 및 수직 방향으로의 이동 좌표를 모두 제어할 수도 있다. 이에, 프로브(112)는 수평 방향으로의 이동 성분과 수직 방향으로의 이동 성분을 모두 포함하는 수평 및 수직 방향 이동 궤적(500)을 따라 이동하면서 프로빙 동작을 한다.
도 5를 참조하면, 위치 제어 장치(140)가 프로브(112)의 수평 방향 및 수직 방향으로의 이동을 모두 제어하는 경우, 프로브(112)가 스캐닝 대상체(10)의 밑면으로부터 떨어진 높이(h)는 변경되면서 수평 방향으로 이동한다. 즉, 프로브(112)는 수평 방향으로의 이동 성분과 수직 방향으로의 이동 성분을 모두 포함하는 수평 및 수직 방향 이동 궤적(500)을 따라 이동한다.
여기서, 수평 및 수직 방향 이동 궤적(500)은, P(x, y, h) 좌표값(h=변수)을 연결하는 선이다. 프로브(112)가 스캐닝 대상체(10)의 밑면으로부터 떨어진 높이(h)는 스캐닝 대상체(10)에 실장된 부품들의 높이에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 프로브(112)가 스캐닝 대상체(10)의 밑면으로부터 떨어진 높이(h)는, 프로브(112)와 스캐너 대상체(10) 간의 거리 센싱 정보 또는 충돌 센싱 정보에 따라 변경될 수 있다.
또한, 프로브(112)가 스캐닝 대상체(10)의 밑면으로부터 떨어진 높이(h)는, 스캐너(110)에 포함된 둘 이상의 카메라(111)에서 촬영된 영상 데이터로부터 만들어진 3차원 영상 데이터를 토대로 알아낸 스캐닝 대상체(10)의 높낮이 정보에 따라 변경될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)에서, 스캐닝 대상체(10)에 대한 3차원 이미지(619)와 스캐닝 대상체(10)에서 발생한 신호에 대한 3차원 이미지(620)를 중첩하여 스캐닝 대상체(10) 상의 3차원 신호 발생 분포의 산출 결과(600)를 출력하는 것을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 전술한 컨트롤러(130)는, 내부에 포함된 비전 엔진(Vision Engine)을 통해, 둘 이상의 카메라(111) 각각에서 출력된 영상 데이터로부터 만들어진 3차원 영상 데이터를 토대로, 스캐닝 대상체(10) 상의 (x, y) 좌표값과 스캐닝 대상체(10)의 높낮이 정보에 해당하는 z축 좌표값을 포함하는 3차원 좌표값에 해당하는 (x, y, z) 좌표값을 획득하고, 이렇게 획득된 (x, y, z) 좌표값을 토대로, 스캐닝 대상체(10)에 대한 3차원 이미지(610)를 만들어낼 수 있다.
도 6을 참조하면, 컨트롤러(130)는, 내부에 포함된 비전 엔진(Vision Engine)을 통해, 프로브(112)에서 수신된 신호에 대한 신호 분석 데이터를 토대로, 스캐닝 대상체(10) 상의 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보를 획득하고, 획득된 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보를 z 좌표값으로 하여, 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호에 대한 (x, y, z) 좌표값을 획득하고, 이렇게 획득된 (x, y, z) 좌표값을 토대로, 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호에 대한 3차원 이미지(620)를 만들어낼 수 있다.
또 6을 참조하면, 컨트롤러(130)는, 내부에 포함된 비전 엔진(Vision Engine)을 통해, 스캐닝 대상체(10)에 대한 3차원 이미지(610)와 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호에 대한 3차원 이미지(620)를 중첩하여, 스캐닝 대상체(10) 상의 3차원 신호 발생 분포의 산출 결과(600)를 생성하여 출력할 수 있다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)과 이에 포함된 구성들, 그리고, 3차원 영상 기반의 스캐닝 방법을 설명하였다.
아래에서, 이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)의 3차원 영상 기반의 스캐닝 방법에 대하여 간략하게 다시 한번 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐닝 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐닝 방법은, 둘 이상의 카메라(111)를 이용하여 스캐닝 대상체(10)를 촬영하는 단계(S710)와, 스캐닝 대상체(10) 위에서 프로브(112)의 이동을 제어하여 프로브(112)를 통해 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호를 측정하는 단계(S720)와, 둘 이상의 카메라(111) 각각에서 촬영된 영상 데이터로부터 만들어진 3차원 영상 데이터와 프로브(112)를 통해 측정된 신호에 근거하여, 스캐닝 대상체(10) 상의 3차원 신호 발생 분포를 산출하여 출력하는 단계(S730) 등을 포함한다.
본 명세서에서, 스캐닝 대상체(10)는 전자부품들이 실장된 PCB이거나 각종 전자 장치 등일 수 있으며, 이러한 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호는 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 전자파일 수 있으며, 스캐닝 대상체(10)에서 발생하지 않았으면 하는 노이즈(Noise) 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템(100)의 3차원 영상 기반의 스캐닝 방법에 따라 얻어진 스캐닝 대상체(10) 상의 3차원 신호 발생 분포의 산출 결과(600)는, 전자부품들이 실장된 PCB 또는 각종 전자 장치 등의 설계에 이용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등의 스캐닝 대상체(10)에서 전자파 등의 신호가 어떠한 위치 또는 어떠한 부품에서 어느 정도로 발생하는지, 어떠한 패턴으로 발생하는지 등을 정확하게 파악할 수 3차원 영상 기반의 스캐닝 방법, 스캐너(110) 및 스캐너 시스템(100)을 제공하는 효과가 있다.
이를 통해, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등의 스캐닝 대상체(10)에 대한 설계를 더욱 정확하게 할 수 있다.
또한, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등의 스캐닝 대상체(10)에 대한 설계 변경 시, 부분적인 변경만을 가능하게 할 수 있다.
또한, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등의 스캐닝 대상체(10)에 대한 전자파 적합성 테스트를 더욱 정밀하게 할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템
110: 3차원 영상 기반의 스캐너
111: 둘 이상의 카메라
112: 프로브
113: 프로브 제어부
114: 신호 증폭기
115: 거치대
120: 신호 분석기
130: 컨트롤러

Claims (10)

  1. 거치대에 거치된 스캐닝 대상체를 촬영하여 영상 데이터를 출력하는 둘 이상의 카메라와, 상기 스캐닝 대상체 위를 이동하면서 상기 스캐닝 대상체에서 발생하는 신호를 수신하는 프로브를 포함하는 스캐너;
    상기 스캐너에서 출력된 신호를 토대로 신호 분석 처리를 수행하여 신호 분석 데이터를 출력하는 신호 분석기; 및
    상기 둘 이상의 카메라 각각에서 출력된 영상 데이터로부터 만들어진 3차원 영상 데이터와 상기 신호 분석기에서 출력된 상기 신호 분석 데이터에 근거하여, 상기 스캐닝 대상체 상의 3차원 신호 발생 분포를 산출하여 출력하는 컨트롤러를 포함하되,
    상기 스캐닝 대상체 위에서 이동하는 상기 프로브의 수평 이동 좌표 및 수직 이동 좌표를 제어하는 제어 정보를 출력하는 위치 제어 장치를 더 포함하고,
    상기 위치 제어 장치는,
    거리 센서를 이용하여 파악된 상기 프로브와 상기 스캐닝 대상체 간의 거리 센싱 정보 또는 상기 3차원 영상 데이터로부터 파악된 상기 스캐닝 대상체의 높낮이 정보에 근거하여, 상기 프로브의 수직 이동 좌표를 제어하는 제어 정보를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 3차원 영상 데이터를 토대로, 상기 스캐닝 대상체 상의 (x, y) 좌표값과 상기 스캐닝 대상체의 높낮이 정보에 해당하는 z축 좌표값을 포함하는 3차원 좌표값에 해당하는 (x, y, z) 좌표값을 획득하고,
    상기 신호 분석 데이터를 토대로, 상기 스캐닝 대상체 상의 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보를 획득하며,
    상기 3차원 좌표값에 해당하는 상기 (x, y, z) 좌표값과 상기 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보에 근거하여, 상기 스캐닝 대상체 상의 3차원 신호 발생 분포를 산출하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 3차원 좌표값에 해당하는 상기 (x, y, z) 좌표값을 토대로 상기 스캐닝 대상체에 대한 3차원 이미지를 생성하고, 상기 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보를 토대로 상기 스캐닝 대상체에서 발생하는 신호에 대한 3차원 이미지를 생성하며,
    상기 스캐닝 대상체에 대한 3차원 이미지와 상기 스캐닝 대상체에서 발생한 신호에 대한 3차원 이미지를 중첩하여 상기 스캐닝 대상체 상의 3차원 신호 발생 분포의 산출 결과로서 출력하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스캐너는,
    상기 프로브가 수신한 신호를 증폭하여 출력하는 신호 증폭기를 더 포함하는 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스캐닝 대상체는,
    전자부품이 실장된 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 기반의 스캐너 시스템.
  7. 스캐닝 대상체를 촬영하여 영상 데이터를 출력하는 둘 이상의 카메라;
    상기 스캐닝 대상체 위에서 이동하면서 상기 스캐닝 대상체에서 발생하는 신호를 수신하여 출력하는 프로브; 및
    수평 이동 좌표 및 수직 이동 좌표의 제어 정보에 따라, 상기 스캐닝 대상체 위에서 상기 프로브가 이동하는 것을 제어하는 프로브 제어부를 포함하고,
    상기 프로브 제어부는,
    거리 센서를 이용하여 파악된 상기 프로브와 상기 스캐닝 대상체 간의 거리 센싱 정보 또는 3차원 영상 데이터로부터 파악된 상기 스캐닝 대상체의 높낮이 정보에 근거하여 생성된 수직 이동 좌표의 제어 정보에 따라, 상기 프로브의 수직 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 기반의 스캐너.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 프로브에 출력된 신호를 증폭하여 출력하는 신호 증폭기를 더 포함하는 3차원 영상 기반의 스캐너.
  10. 둘 이상의 카메라를 이용하여 스캐닝 대상체를 촬영하는 단계;
    상기 스캐닝 대상체 위에서 프로브의 이동을 제어하여 상기 프로브를 통해 상기 스캐닝 대상체에서 발생하는 신호를 측정하는 단계; 및
    상기 둘 이상의 카메라 각각에서 촬영된 영상 데이터로부터 만들어진 3차원 영상 데이터와 상기 프로브를 통해 측정된 신호에 근거하여, 상기 스캐닝 대상체 상의 3차원 신호 발생 분포를 산출하여 출력하는 단계를 포함하되,
    상기 측정하는 단계에서, 상기 프로브의 이동 제어 시,
    거리 센서를 이용하여 파악된 상기 프로브와 상기 스캐닝 대상체 간의 거리 센싱 정보 또는 상기 3차원 영상 데이터로부터 파악된 상기 스캐닝 대상체의 높낮이 정보에 근거하여 생성된 수직 이동 좌표의 제어 정보에 따라, 상기 프로브의 수직 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 기반의 스캐닝 방법.
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