KR101739696B1 - 재질인식 조명 시스템 및 이를 이용한 재질인식 방법 - Google Patents

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Abstract

재질인식 조명 시스템은 측정 스테이지, 조사부, 수광부 및 처리부를 포함한다. 측정 스테이지는 상방으로 오픈되어 있고, 측정대상물이 위치한다. 조사부는 측정대상물에 대하여 입사광들을 조사하되, 측정 스테이지가 오픈되어 있는 상방에서 측정대상물에 대해 다수의 방향들로부터 방향별 입사광들을 측정대상물에 조사하며, 복수의 조명섹션들을 포함한다. 수광부는 조사부에 의해 조사된 방향별 입사광들에 의한 측정대상물의 반사광들을 획득한다. 처리부는 수광부에서 획득된 방향별 입사광들에 의한 측정대상물의 반사광들로부터, 단일 입사광에 의한 측정대상물의 반사광들의 방향별 강도분포를 획득하고, 반사광들의 방향별 강도분포로부터 측정대상물의 재질을 판정한다. 이에 따라, 보다 저비용으로 용이하고 정확하게 물체의 재질을 인식할 수 있다.

Description

재질인식 조명 시스템 및 이를 이용한 재질인식 방법{LIGHTING SYSTEM OF RECOGNIZING MATERIAL OF AN OBJECT AND METHOD OF RECOGNIZING MATERIAL OF AN OBJECT USING THE SAME}
본 발명은 재질인식 조명 시스템 및 이를 이용한 재질인식 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물체의 재질을 인식할 수 있는 재질인식 조명 시스템 및 이를 이용한 재질인식 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 임의의 물체에 대한 재질을 인식하는 다양한 방법들이 연구되고 있다.
이러한 방법들은 카메라로 촬영한 영상과, 물체에 입사파를 조사하여 되돌아오는 반사파를 측정하여 물체의 재질을 파악하는 방법 등과 같이, 대체로 물체의 내부 구조를 통하여 물체의 재질을 인식하는 방법을 채용하는 것이 일반적이다.
그러나, 이러한 방식은 물체의 내부 구조를 파악해야 하므로, 이러한 방식은 재질 판정을 위한 시스템을 복잡하게 하고 그 제조 비용을 크게 증가시키며, 재질 판정 방식이 어려울 뿐만 아니라, 다양한 물체들에 대한 재질 판정에 한계가 있으며, 신뢰성이 확보되기 어려운 문제가 있다.
따라서, 저비용으로 용이하고 정확하게 물체의 재질을 인식할 수 있는 재질인식 조명 시스템 및 재질인식 방법의 개발이 요청된다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 저비용으로 용이하고 정확하게 물체의 재질을 인식할 수 있는 재질인식 조명 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기한 재질인식 조명 시스템을 이용한 재질인식 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 재질인식 조명 시스템은, 측정 스테이지, 조사부, 수광부 및 처리부를 포함한다. 상기 측정 스테이지는 상방으로 오픈되어 있고, 측정대상물이 위치한다. 상기 조사부는 상기 측정대상물에 대하여 입사광들을 조사하는 복수의 조명섹션들을 포함하여서, 상기 측정 스테이지가 오픈되어 있는 상방에서 상기 측정대상물에 대해 다수의 방향들로부터 방향별 입사광들을 상기 측정대상물에 조사한다. 상기 수광부는 상기 조사부에 의해 조사된 상기 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물의 반사광들을 획득한다. 상기 처리부는 상기 수광부에서 획득된 상기 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물의 반사광들로부터, 단일 입사광에 의한 상기 측정대상물의 반사광들의 방향별 강도분포(intensity distribution)를 획득하고, 상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정한다.
일 실시예로, 상기 조사부는, 상기 측정 스테이지가 오픈되어 있는 상기 상방의 적어도 일부를 커버하는 복수의 제1 조명섹션들을 포함할 수 있고, 상기 제1 조명섹션들은 돔 형상의 적어도 일부를 형성할 수 있다.
다른 실시예로, 상기 조사부는, 상기 측정 스테이지가 오픈되어 있는 상기 상방의 적어도 일부를 커버하는 복수의 제1 조명섹션들을 포함할 수 있다. 상기 제1 조명섹션들은, 플레이트 형상의 적어도 일부를 형성하고, 상기 제1 조명섹션들로부터 발생된 상기 입사광들이, 상기 수광부의 광축과 만나는 상기 측정대상물 상의 한 점으로 조사될 때, 상기 각 제1 조명섹션의 크기에 의해 커버되는 상기 입사광들의 입체각(solid angle)이 균일하도록, 상기 제1 조명섹션들은 상기 측정대상물의 주변부에서 중심부로 이동할수록 작은 크기를 가질 수 있다.
또 다른 실시예로, 상기 조사부는, 상기 제1 조명섹션들의 하부에 배치되며, 상기 제1 조명섹션들로부터 발생된 광을 상기 측정대상물에 대하여 더 큰 입사각을 갖도록 굴절시키는 굴절매질유닛을 더 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 제1 조명섹션들이 형성하는 형상에는 적어도 일부가 개구된 제1 개구부가 형성될 수 있으며, 상기 수광부는, 상기 제1 개구부를 통하여 상기 측정대상물로부터 반사된 반사광을 수광하도록 배치될 수 있다.
일 실시예로, 상기 조사부는, 상기 제1 개구부를 통하여 상기 측정대상물에 입사광을 제공하고, 상기 수광부가 상기 측정대상물의 적어도 일부를 포함하는 관심영역(region of interest, ROI)을 포함하여 상기 반사광을 획득하도록 배치되는 적어도 하나의 제2 조명섹션을 더 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 조명섹션은, 플레이트 형상의 적어도 일부를 형성하는 복수의 층들로 형성될 수 있다.
일 실시예로, 상기 적어도 하나의 제2 조명섹션이 형성하는 형상에는 제2 개구부가 형성될 수 있으며, 상기 수광부는, 상기 제2 개구부를 통하여 상기 측정대상물로부터 반사된 반사광을 수광하도록 배치될 수 있다.
일 실시예로, 상기 조사부는, 상기 제2 개구부를 통하여 상기 측정대상물에 입사광을 제공하는 제3 조명섹션 및 상기 반사광들을 상기 수광부로 투과시키고, 상기 제3 조명섹션에서 발생된 입사광을 상기 수광부의 광축과 동일한 광축으로 상기 측정대상물에 제공하도록 반사하는 빔분리유닛을 더 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 조명섹션들 각각은, 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 형성된 복수의 광원들 및 상기 광원들의 전방에 배치되며, 상기 광원에서 발생된 광을 확산시키는 디퓨저(diffuser)를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 수광부는, 상기 측정대상물의 반사광들을 상기 입사광의 조사 방향에 대하여 고르게 수광하도록 상기 측정대상물의 수직 상방으로 반사되는 광들을 수광할 수 있다.
일 실시예로, 상기 처리부는, 상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정할 때, 상기 반사광들의 방향별 강도분포를 형성하는 경면 반사광의 제1 강도분포 및 확산 반사광의 제2 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정할 수 있다.
일 실시예로, 상기 처리부는, 상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정할 때, 상기 제1 강도분포의 면적, 상기 제2 강도분포의 면적, 상기 제1 강도분포 및 상기 제2 강도분포의 전체 면적, 상기 제1 강도분포의 반사각, 상기 제1 강도분포의 퍼짐각 중 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 측정대상물의 재질을 판정할 수 있다.
예를 들면, 상기 파라미터의 값은, 반사각-반사강도 좌표계 상에서 획득될 수 있다.
일 실시예로, 상기 재질인식 조명 시스템은, 상기 측정대상물에 대하여 조사되는 상기 방향별 입사광들의 입사 방향에 대한 상기 측정대상물의 자세를 일정하게 유지시키도록, 상기 측정대상물의 자세를 제어하는 자세제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 조명 시스템을 이용한 재질인식 방법은, 측정대상물을 향해 다수의 방향들로부터 조사된 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물의 반사광들을 획득하는 단계, 상기 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물의 반사광들로부터, 단일 입사광에 의한 상기 측정대상물의 반사광들의 방향별 강도분포를 획득하는 단계 및 상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정하는 단계를 포함한다.
일 실시예로, 상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정하는 단계에서, 상기 반사광들의 방향별 강도분포를 형성하는 경면(specular) 반사광의 제1 강도분포 및 확산(diffuse) 반사광의 제2 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정할 수 있고, 상기 제1 강도분포의 면적, 상기 제2 강도분포의 면적, 상기 제1 강도분포 및 상기 제2 강도분포의 전체 면적, 상기 제1 강도분포의 반사각, 상기 제1 강도분포의 퍼짐각 중 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 측정대상물의 재질을 판정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 조명 시스템을 이용한 재질인식 방법을 구현하는 컴퓨터 소프트웨어를 기록한 기록매체가 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 측정대상물에 대해 다수의 방향들로부터 방향별 입사광들을 상기 측정대상물에 조사하여 단일 방향에서 반사광들을 획득한 후, 이로부터 단일 입사광에 의한 상기 측정대상물의 반사광들의 방향별 강도분포를 획득하고, 상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정함으로써, 종래에 비해 훨씬 저비용으로 용이하고 정확하게 측정대상물의 재질을 인식할 수 있다.
또한, 상기 반사광들의 방향별 강도분포를 경면 반사광의 강도분포 및 확산 반사광의 강도분포로 나누어 해석하고, 상기 강도분포들의 면적, 반사각, 퍼짐각 등의 다양한 파라미터들을 활용하는 경우, 보다 정밀한 재질 판정이 가능할 수 있다.
또한, 조명들을 돔 형상, 플레이트 형상 등으로 구성하는 경우, 방향별 입사광들에 대한 단일 방향에서의 반사광들을 매우 편리하고 정확하게 획득할 수 있다.
또한, 상기 돔 형상 혹은 상기 플레이트 형상에 반사광들을 수광하는 수광부에 대응하여 개구부를 형성하는 경우, 상기 수광부에서 소정의 관심영역에 대한 영상을 얻기 위해 확보해야 할 이격 거리보다 훨씬 컴팩트하게 시스템을 구현할 수 있고, 추가적인 조명들을 채용하여 상기 개구부에 의해 야기되는 입사광의 방향의 공백을 보상할 수 있다.
또한, 상기 수광부와 동일한 광축으로 조사되는 추가적인 조명을 채용하여, 상기 수광부의 광축 방향으로 입사되는 입사광을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 재질인식 조명 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 재질인식 조명 시스템의 처리부에서 측정대상물의 재질을 판정하는 것을 설명하기 위한 그래프들이다.
도 4는 도 1의 재질인식 조명 시스템의 일 실시예를 나타낸 정면도이다.
도 5는 도 1의 재질인식 조명 시스템의 다른 실시예를 나타낸 정면도이다.
도 6은 도 1의 재질인식 조명 시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 조명 시스템을 이용한 재질인식 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 적절한 컴퓨팅 환경에서 구현되는 것으로 예시될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 다양한 방법들은, 이를 구현하는 컴퓨터 소프트웨어를 기록한 기록매체로 제공될 수 있다.
상기 기록매체는 통상적으로 다양한 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하고, 컴퓨터에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체로 제공될 수 있다. 또한, 상기 기록매체는 소멸성(volatile) 또는 비소멸성(non-volatile) 매체, 분리형(removable) 또는 비분리형(non-removable) 매체 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 기록매체는, 컴퓨터 판독 가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 그 밖의 데이터와 같은 정보 저장을 위한 임의의 방법이나 기술로 구현되는 매체를 모두 포함할 수 있다. 상기 기록매체는, RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 그 밖의 메모리 기술, CD-ROM, DVD 또는 그 밖의 광학 디스크 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 그 밖의 자기 저장 장치, 또는 원하는 정보를 저장하는데 사용될 수 있는 컴퓨터에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 다른 매체 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
삭제
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 재질인식 조명 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 재질인식 조명 시스템(100)은 측정 스테이지(110), 조사부(120), 수광부(130) 및 처리부(140)를 포함한다.
상기 측정 스테이지(110)는 상방으로 오픈되어 있고, 측정대상물(MT)이 위치한다. 상기 측정 스테이지(110)는 후술되는 처리부(140) 혹은 외부에서 제공되는 제어부 등에 의해 상기 측정대상물(MT)의 위치, 자세 등을 제어할 수 있다.
상기 조사부(120)는 상기 측정대상물(MT)에 대하여 입사광(IL)들을 조사한다. 상기 조사부(120)는 상기 측정 스테이지(110)가 오픈되어 있는 상방에서 상기 측정대상물(MT)에 대해 다수의 방향들로부터 방향별 입사광들을 상기 측정대상물(MT)에 조사한다.
상기 방향별 입사광들은, 상기 입사광(IL)들이 상기 측정대상물(MT)의 상방에서 입사되는 경우에, 상기 측정대상물(MT)에 상대적인 각 방향에 따른 입사광(IL)들을 의미한다. 상기 방향별 입사광들의 입사 방향은 상기 측정대상물(MT)에 대한 법선 방향에 대하여 경사진 입사각(θ)으로 나타낼 수 있다. 예를 들면, 상기 입사광(IL)들은 상방의 모든 방향에서 입사될 수 있고, 상기 방향별 입사광들은 경사각 0° 내지 90° 사이의 입사각(θ)으로 입사 방향을 나타낼 수 있다.
상기 조사부(120)는 복수의 조명섹션(120a)들을 포함한다.
상기 복수의 조명섹션(120a)들은 다수의 방향들로부터 상기 방향별 입사광들을 상기 측정대상물(MT)에 조사하도록, 후술되는 다양한 실시예들에 따라 배치될 수 있다.
예를 들면, 상기 조명섹션(120a)들 각각은 광원을 포함하여 상기 광원에서 발생된 광을 각 방향별로 고르게 상기 측정대상물(MT)로 제공할 수 있다. 도 1에서는, 상기 조명섹션(120a)들의 단면이 도시되어 있어 1차원 광원으로 나타나지만, 상기 조명섹션(120a)들은 실제로 2차원 평면 광원에 해당할 수 있다.
예를 들면, 상기 조명섹션(120a)들로부터 발생된 상기 입사광(IL)들이, 상기 수광부(130)의 광축과 만나는 상기 측정대상물(MT) 상의 한 점(O)으로 조사될 때, 상기 각 조명섹션(120a)의 크기에 의해 커버되는 상기 입사광(IL)들의 입체각(solid angle)들은 균일하도록 형성될 수 있으며, 입사광(IL)을 제공하는 조명섹션(120a)에 관계없이 동일한 입체각을 형성하도록 제공될 수 있다(예를 들면, SA1, SA2 및 SA3 등이 동일).
일 실시예로, 상기 조명섹션(120a)들 각각은 베이스 기판(도시되지 않음), 상기 베이스 기판 상에 형성된 복수의 광원들(도시되지 않음) 및 상기 광원들의 전방에 배치되며, 상기 광원에서 발생된 광을 확산시키는 디퓨저(diffuser)(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 광원들은 LED들을 포함할 수 있으며, 상기 LED들로부터 발생된 광을 상기 디퓨저를 통해 확산함으로써, 균일한 입사광을 상기 측정대상물(MT)로 제공할 수 있다.
상기 복수의 조명섹션(120a)들은 다수의 방향들로부터 상기 방향별 입사광들이 동일한 광량으로 상기 측정대상물(MT)에 조사되도록 제어될 수 있다. 예를 들면, 상기 복수의 조명섹션(120a)들은 각각 동일한 광량을 발생시키도록 형성될 수 있고, 이를 위해 상기 복수의 광원들은 상기 각 조명섹션(120a)에 균일하게 배치되고 상기 복수의 조명섹션(120a)들은 서로 동일한 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
따라서, 상기 측정대상물(MT)에는 입사 방향, 즉 상기 입사각(θ)에 따라 동일한 광량의 입사광들이 제공될 수 있다. 한편, 상기 상기 복수의 조명섹션(120a)들은, 예를 들면, 도 1에 도시된 굵은 화살표 방향으로 하나씩 구동될 수 있고, 이 경우 상기 조명섹션(120a)들의 구동은 후술되는 처리부(140) 혹은 외부에서 제공되는 제어부 등에 의해 제어될 수 있다.
상기 수광부(130)는 상기 조사부(120)에 의해 조사된 상기 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물(MT)의 반사광(RL)들을 획득한다.
일 실시예로, 상기 수광부(130)는 상기 방향별 입사광들이 상기 측정대상물(MT)에 의해 반사된 반사광(RL)들의 강도(intensity)를 측정할 수 있는 광센서를 포함할 수 있고, CCD 또는 CMOS 카메라와 같은 카메라를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 수광부(130)는, 상기 광센서 혹은 상기 카메라의 전방에 배치된 렌즈를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 수광부(130)는, 상기 측정대상물(MT)의 반사광(RL)들을 상기 입사광(IL)의 조사 방향에 대하여 고르게 수광하도록, 상기 측정대상물(MT)의 수직 상방으로 반사되는 반사광들을 수광할 수 있다.
예를 들면, 상기 수광부(130)는, 0° 내지 90° 사이의 입사각(θ)으로 입사 방향을 갖는 상기 방향별 입사광들을 모두 수광할 수 있도록, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 측정대상물(MT)의 수직 상방에 배치될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 수광부(130)는 수직 상방에 배치되지 않더라도, 미러(mirror)와 같은 적절한 광경로변경유닛을 채용하여 수직 상방으로 반사되는 반사광(RL)들을 수광하도록 배치될 수 있다.
상기 처리부(140)는 상기 수광부(130)에서 획득된 상기 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물(MT)의 반사광(RL)들로부터, 단일 입사광에 의한 상기 측정대상물(MT)의 반사광들의 방향별 강도분포(intensity distribution)를 획득한다.
구체적으로, 상기 반사광(RL)들의 강도분포는 상기 방향별 입사광들에 대한 관계로 표현될 수 있다. 즉, 상기 반사광(RL)들의 강도는, 상기 방향별 입사광들의 입사 방향에 대응되는 상기 입사각(θ)에 따라 나타낼 수 있다. 일 예로, 상기 방향별 입사광들은 0° 내지 90° 사이의 입사각(θ)으로 입사 방향을 나타낼 수 있고, 상기 반사광(RL)들의 강도는 상기 방향별 입사광들의 입사각(θ)에 따라 나타낼 수 있다.
이와 같이 나타낸 상기 방향별 입사광들의 입사각에 따른 상기 반사광(RL)들의 강도분포는, 다수의 방향에서 입사된 입사광들을 하나의 방향에서 반사광의 강도를 측정하여 형성된 분포이다. 그러나, 상기 입사광의 입사 방향에 따른 상기 반사광의 수광 위치 사이의 상대적인 각도는 단일 방향에서 입사되는 입사광의 입사에 따른 방향별 반사광들의 강도를 측정하여 형성되는 분포에서의 입사광과 방향별 반사광 사이의 각도와 동일하다. 따라서, 상기 방향별 입사광들의 입사각에 따른 상기 반사광(RL)들의 강도분포는, 단일 입사광에 의한 상기 측정대상물(MT)의 반사광들의 방향별 강도분포와 동일하며, 이에 따라 단일 입사광에 의한 상기 측정대상물(MT)의 반사광들의 방향별 강도분포를 획득할 수 있다.
상기 측정대상물(MT)은 그 재질에 따라 다양한 방향별 강도분포를 가질 수 있으므로, 상기 처리부(140)는 상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물(MT)의 재질을 판정할 수 있다.
이하, 상기 처리부(140)가 상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물(MT)의 재질을 판정하는 것을 도면을 참조로 보다 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3은 도 1의 재질인식 조명 시스템의 처리부에서 측정대상물의 재질을 판정하는 것을 설명하기 위한 그래프들이다.
도 2의 그래프는 상기 수광부(130)에서 획득된 상기 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물(MT)의 반사광(RL)들로부터 획득된, 단일 입사광에 의한 상기 측정대상물(MT)의 반사광들의 방향별 강도분포를 나타낸다. 구체적으로, 도 2의 그래프는, Y축과 평행하게 단일 입사광이 상기 측정대상물(MT)이 위치한 원점(O)으로 입사될 때, Y축에 대해 경사진 반사각(α)으로 반사되는 반사광의 강도를 원점(O)과의 거리로 나타낸 반사광들의 방향별 강도분포를 나타낸다.
도 3의 그래프는 도 2의 그래프를 반사각-반사강도 좌표계로 변환한 것으로, 가로축은 반사각(α), 세로축은 반사강도(I)를 나타낸다.
상기 처리부(140)는 도 2 및 도 3의 그래프들과 같은 상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물(MT)의 재질을 판정할 수 있다.
일 실시예로, 임의의 재질을 갖는 물체에 대해 상기 반사광들의 방향별 강도분포를 측정하면, 상기 반사광들의 방향별 강도분포는 경면(specular) 반사광의 제1 강도분포(ID1, ID1') 및 확산(diffuse) 반사광의 제2 강도분포(ID2, ID2')로 나타날 수 있다.
상기 처리부(140)는, 상기 반사광들의 방향별 강도분포를 형성하는 상기 제1 강도분포(ID1, ID1') 및 상기 제2 강도분포(ID2, ID2')로부터 상기 측정대상물(MT)의 재질을 판정할 수 있다.
일 실시예로, 상기 처리부(140)는, 상기 제1 강도분포(ID1, ID1')의 면적(AR1, AR1'), 상기 제2 강도분포(ID2, ID2')의 면적(AR2, AR2'), 상기 제1 강도분포(ID1, ID1') 및 상기 제2 강도분포(ID2, ID2')의 전체 면적, 상기 제1 강도분포(ID1, ID1')의 반사각(RA), 상기 제1 강도분포(ID1, ID1')의 퍼짐각(FA, FA') 중 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 측정대상물(MT)의 재질을 판정할 수 있다.
상기 제1 강도분포(ID1, ID1')의 면적(AR1, AR1')은 대체로 가늘고 긴 꼭지 형태(도 2 참조) 또는 삼각형 형태(도 3 참조)를 갖는 상기 제1 강도분포(ID1, ID1')가 차지하는 면적을 나타내는 파라미터로, 이로부터 상기 측정대상물(MT)의 경면 반사율을 얻을 수 있다.
상기 제2 강도분포(ID2, ID2')의 면적(AR2, AR2')은 대체로 반원 형태(도 2 참조) 또는 사각형 형태(도 3 참조)를 갖는 상기 제2 강도분포(ID2, ID2')가 차지하는 면적을 나타내는 파라미터로, 이로부터 상기 측정대상물(MT)의 확산 반사율을 얻을 수 있다.
상기 제1 강도분포(ID1, ID1') 및 상기 제2 강도분포(ID2, ID2')의 전체 면적은 상기 제1 강도분포(ID1, ID1')와 상기 제2 강도분포(ID2, ID2')가 차지하는 총 면적을 나타내는 파라미터로, 이로부터 상기 측정대상물(MT)의 총 반사율을 얻을 수 있다.
상기 제1 강도분포(ID1, ID1')의 반사각(RA)은 상기 제1 강도분포(ID1)의 대칭축이 Y축과 평행하게 입사된 단일 입사광에 대해 기울어진 각도를 나타내는 파라미터로, 이로부터 상기 측정대상물(MT)의 표면의 기울기를 얻을 수 있다.
상기 제1 강도분포(ID1, ID1')의 퍼짐각(FA)은 상기 가늘고 긴 꼭지 형태 형태의 폭(도 2 참조) 또는 삼각형 형태의 반치폭(도 3 참조)을 나타내는 파라미터로, 이로부터 상기 측정대상물(MT)의 반짝임 정도를 얻을 수 있다.
상기 처리부(140)는 상기 파라미터들 중 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 측정대상물(MT)의 재질을 판정할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 강도분포(ID1, ID1') 및 상기 제2 강도분포(ID2, ID2')의 전체 면적으로부터 획득된 상기 측정대상물(MT)의 총 반사율이 대략 40% 이상이고, 상기 제2 강도분포(ID2, ID2')의 면적(AR2, AR2')이 매우 작아서 상기 측정대상물(MT)의 확산 반사율이 기준값 이하로 되는 경우, 상기 측정대상물(MT)은 금속 재질로 판정할 수 있다.
다른 예로, 상기 제2 강도분포(ID2, ID2')의 면적(AR2, AR2')으로부터 획득된 상기 측정대상물(MT)의 확산 반사율이 대략 40% 이상이고, 상기 제1 강도분포(ID1, ID1')의 퍼짐각(FA, FA')으로부터 획득된 상기 측정대상물(MT)의 반짝임 정도가 대략 40° 이상이며, 상기 제1 강도분포(ID1, ID1') 및 상기 제2 강도분포(ID2, ID2')의 전체 면적으로부터 획득된 상기 측정대상물(MT)의 총 반사율이 대략 50% 이상인 경우, 상기 측정대상물(MT)은 종이 재질로 판정할 수 있다.
상기와 같은 재질 판정을 위하여, 다양한 재질에 대한 실험을 통하여 기준 데이터를 사전에 확보한 후에, 실제 재질 판정을 원하는 측정대상물을 측정하여 상기 기준 데이터와 비교함으로써 재질을 판정할 수 있다.
이와 같이, 상기 처리부(140)는 상기와 같은 파라미터들을 이용하여 상기 측정대상물(MT)의 재질을 간단하고 용이하게 판정할 수 있다.
이하, 상기 재질인식을 위한 조명 시스템의 다양한 실시예들을 도면을 참조로 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 도 1의 재질인식 조명 시스템의 일 실시예를 나타낸 정면도이고, 도 5는 도 1의 재질인식 조명 시스템의 다른 실시예를 나타낸 정면도이며, 도 6은 도 1의 재질인식 조명 시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 정면도이다.
도 1, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 조명 시스템(100)의 상기 조사부(120)는, 상기 측정 스테이지(110)가 오픈되어 있는 상기 상방의 적어도 일부를 커버하는 복수의 제1 조명섹션(122)들을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 제1 조명섹션(122)들은, 도 4에 도시된 바와 같이, 돔 형상(122a)의 적어도 일부를 형성할 수 있다.
상기 제1 조명섹션(122)들은 다수의 방향들로부터 상기 방향별 입사광들을 상기 측정대상물(MT)에 조사하도록 돔 형상의 적어도 일부를 형성하도록 배치될 수 있으며, 도 4에서와 같이, 상부에서 관측할 때 중앙이 개구된 원 형상, 정면에서 관측할 때 상부가 개구된 반원 형상을 형성하도록 배치될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 조명섹션(122)들 각각은 상기 측정대상물(MT)에 상기 방향별 입사광들이 균일하게 조사되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 조명섹션(122)들 각각은 상기 측정대상물(MT)에 대한 방향, 즉 입사각(θ1)에 관계없이 동일한 입체각을 커버하도록 형성될 수 있다. 이를 위해 상기 제1 조명섹션(122)들 각각은 동일한 곡률을 갖는 동일한 크기로 동일한 광량을 발생시키도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 방향별 입사광들이 각 방향에 따라 동일한 입체각을 커버하며 상기 측정대상물(MT)에 조사될 수 있다.
다른 실시예로, 상기 제1 조명섹션(122)들은, 도 5에 도시된 바와 같이, 플레이트 형상(122b)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 플레이트 형상(122b)은 원형 또는 다각형의 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 조명섹션(122)들은 다수의 방향들로부터 상기 방향별 입사광들을 상기 측정대상물(MT)에 조사하도록 플레이트 형상의 적어도 일부를 형성하도록 배치될 수 있으며, 도 5에서와 같이, 상부에서 관측할 때 중앙이 개구된 원형 플레이트 형상, 즉 도넛 형상을 형성하도록 배치될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 조명섹션(122)들 각각은 상기 측정대상물(MT)에 상기 방향별 입사광들이 균일하게 조사되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 조명섹션(122)들 각각은 상기 측정대상물(MT)에 대한 방향, 즉 입사각(θ2)에 관계없이 동일한 입체각을 커버하도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 조명섹션(122)들로부터 발생된 상기 입사광(IL)들이, 상기 수광부(130)의 광축과 만나는 상기 측정대상물(MT) 상의 한 점(도 2의 원점 O에 대응)으로 조사될 때, 상기 각 제1 조명섹션(122)의 크기에 의해 커버되는 상기 입사광(IL)들의 입체각은 균일하도록 형성될 수 있다. 이를 위해 상기 제1 조명섹션(122)들은 상기 측정대상물(MT)의 주변부에서 중심부로 이동할수록 작은 크기를 가질 수 있다.
또 다른 실시예로, 상기 제1 조명섹션(122)들은, 도 6에 도시된 바와 같이, 플레이트 형상(122c)의 적어도 일부를 형성할 수 있으며, 예를 들면, 상기 플레이트 형상(122c)은 원형 또는 다각형의 형상을 가질 수 있다. 이때, 상기 제1 조명섹션(122)들의 하부에는 굴절매질유닛(123)이 배치될 수 있다. 상기 굴절매질유닛(123)은, 상기 제1 조명섹션(122)들로부터 발생된 광을 상기 측정대상물(MT)에 대하여 더 큰 입사각을 갖도록 굴절시킨다.
도 6에 도시된 상기 제1 조명섹션(122)들은, 도 5에 도시된 제1 조명섹션(122)들과 유사하게, 다수의 방향들로부터 상기 방향별 입사광들을 상기 측정대상물(MT)에 조사하도록 플레이트 형상의 적어도 일부를 형성하도록 배치될 수 있지만, 도 5의 경우에 비해 보다 적은 양의 조명섹션들을 이용하여 동일한 입사광(IL)들을 얻을 수 있다.
다시 도 4 내지 도 6을 참조하면, 일 실시예로, 상기 제1 조명섹션(122)들이 형성하는 형상에는 적어도 일부가 개구된 제1 개구부(OP1)가 형성될 수 있다. 상기 수광부(130)는, 상기 제1 개구부(OP1)를 통하여 상기 측정대상물(MT)로부터 반사된 반사광(RL)을 수광하도록 배치될 수 있다.
일 실시예로, 상기 조사부(120)는 적어도 하나의 제2 조명섹션(124)을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 조명섹션(124)은 상기 제1 개구부(OP1)를 통하여 상기 측정대상물(MT)에 입사광을 제공하고, 상기 수광부(130)가 상기 측정대상물(MT)의 적어도 일부를 포함하는 관심영역(region of interest, ROI)(ROI)을 포함하여 상기 반사광을 획득하도록 배치된다.
상기 수광부(130)는, 상기 측정대상물(MT)에 의해 반사되는 반사광(RL)을 수광하기 위해서, 상기 제1 조명섹션(122)들의 일부를 제거하고 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 수광부(130)는 상기 측정대상물(MT)의 전부 혹은 일부를 포함하는 관심영역(ROI)을 수광하기 위해서, 상기 측정대상물(MT)로부터 일정 거리만큼 이격될 수 있다. 따라서, 상기 관심영역(ROI)의 크기에 따라 상기 수광부(130)는 상기 측정대상물(MT)로부터 충분히 이격될 필요가 있고, 이에 따라 상기 제1 조명섹션(122)들의 거리 또한 상기 측정대상물(MT)로부터 그만큼 이격되어야 하므로, 상기 재질인식 조명 시스템(100)이 지나치게 커지게 되는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 상기 제1 조명섹션(122)들이 형성하는 형상에는 적어도 일부가 개구된 제1 개구부(OP1)가 형성될 수 있고, 상기 수광부(130)는 상기 제1 개구부(OP1)를 통해 상기 반사광(RL)을 획득하되 상기 관심영역(ROI)을 포함하여 획득하도록 배치될 수 있으며, 상기 제2 조명섹션(124)은 상기 제1 개구부(OP1)에 의해 발생된 방향별 입사광의 공백을 보상하기 위해 상기 제1 개구부(OP1)를 통하여 상기 측정대상물(MT)에 입사광을 제공할 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 조명섹션(124)은, 플레이트 형상의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 상기 플레이트 형상은, 앞서 도 5의 제1 조명섹션(122)에서 설명한 바와 같이, 원형 또는 다각형의 형상을 가질 수 있으며, 일 예로, 상부에서 관측할 때 중앙이 개구된 원형 플레이트 형상, 즉 도넛 형상을 가질 수 있다.
한편, 상기 제2 조명섹션(124)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 플레이트 형상의 적어도 일부를 형성하는 복수의 층들(124a, 124b)로 형성될 수 있다. 상기 관심영역(ROI)의 크기가 크거나, 상기 재질인식 조명 시스템(100)을 컴팩트하게 구성하고자 하는 경우, 상기 제2 조명섹션(124)을 복수의 층들로 구성하는 것이 유리할 수 있다.
일 실시예로, 상기 적어도 하나의 제2 조명섹션(124)이 형성하는 형상에는 제2 개구부(OP2)가 형성될 수 있으며, 상기 수광부(130)는 상기 제2 개구부(OP2)를 통하여 상기 측정대상물(MT)로부터 반사된 반사광(RL)을 수광하도록 배치될 수 있다.
즉, 상기 수광부(130)가 상기 측정대상물(MT)에 의해 반사되는 반사광(RL)을 수광할 때, 상기 반사광(RL)이 상기 수광부(130)를 향해 진행할 수 있도록 상기 제2 개구부(OP2)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2 개구부(OP2)가 형성된 위치에서는 상기 측정대상물(MT)로 입사광을 제공할 수 없으므로, 일 실시예로, 상기 조사부(120)는 제3 조명섹션(126) 및 빔분리유닛(128)을 더 포함할 수 있다.
상기 제3 조명섹션(126)은 상기 제2 개구부(OP2)를 통하여 상기 측정대상물(MT)에 입사광을 제공하며, 상기 빔분리유닛(128)은 상기 반사광(RL)들을 상기 수광부(130)로 투과시키고, 상기 제3 조명섹션(126)에서 발생된 입사광을 상기 수광부(130)의 광축과 동일한 광축으로 상기 측정대상물(MT)에 제공하도록 반사한다.
이에 따라, 상기 수광부(130)의 광축과 동일한 광축 방향으로도 상기 측정대상물(MT)에 대해 상기 입사광(IL)을 제공할 수 있다.
한편, 상기 재질인식 조명 시스템(100)에서는, 상기 수광부(130)에서 획득된 상기 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물(MT)의 반사광(RL)들로부터, 단일 입사광에 의한 상기 측정대상물(MT)의 반사광(RL)들의 방향별 강도분포를 획득할 때, 상기 측정대상물(MT)의 어느 한 지점, 예를 들면, 픽셀 단위로 획득할 수 있다. 따라서, 상기 측정대상물(MT)의 자세에 의해 상기 반사광들의 방향별 강도분포의 획득이 거의 영향을 받지 않는다.
그러나, 상기 측정대상물(MT)의 자세에 의한 영향을 최소화하기 위하여, 상기 재질인식 조명 시스템(100)은, 상기 측정대상물(MT)에 대하여 조사되는 상기 방향별 입사광들의 입사 방향에 대한 상기 측정대상물(MT)의 자세를 일정하게 유지시키도록, 상기 측정대상물(MT)의 자세를 조정하기 위한 자세조정유닛(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
상기 자세조정유닛은, 상기 측정대상물(MT)을 수용하여 상기 측정대상물(MT)의 자세를 고정할 수 있으며, 상기 처리부(140) 혹은 외부에서 제공되는 제어부 등에 의해 제어될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 조명 시스템을 이용한 재질인식 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 재질인식 방법은 앞서 설명한 조명 시스템(100)을 이용할 수 있다.
먼저, 방향별 입사광들에 의한 반사광들을 획득한다(S110).
구체적으로, 상기 측정대상물(MT)을 향해 다수의 방향들로부터 조사된 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물(MT)의 반사광(RL)들을 획득한다.
다음으로, 단일 입사광에 의한 반사광들의 방향별 강도분포를 획득한다(S120).
구체적으로, 상기 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물(MT)의 반사광(RL)들로부터, 단일 입사광에 의한 상기 측정대상물(MT)의 반사광들의 방향별 강도분포를 획득한다.
이어서, 상기 측정대상물의 재질을 판정한다(S130).
구체적으로, 상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물(MT)의 재질을 판정한다.
이때 앞서 설명한 바와 같이, 상기 반사광들의 방향별 강도분포를 형성하는 경면 반사광의 제1 강도분포 및 확산 반사광의 제2 강도분포로부터 상기 측정대상물(MT)의 재질을 판정할 수 있고, 상기 제1 강도분포의 면적, 상기 제2 강도분포의 면적, 상기 제1 강도분포 및 상기 제2 강도분포의 전체 면적, 상기 제1 강도분포의 반사각, 상기 제1 강도분포의 퍼짐각 중 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 측정대상물(MT)의 재질을 판정할 수 있다.
그밖에, 보다 구체적인 과정은 도 1 내지 도 6에서 설명된 방법과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같은 재질인식 조명 시스템 및 조명 시스템을 이용한 재질인식 방법에 따르면, 측정대상물에 대해 다수의 방향들로부터 방향별 입사광들을 상기 측정대상물에 조사하여 단일 방향에서 반사광들을 획득한 후, 이로부터 단일 입사광에 의한 상기 측정대상물의 반사광들의 방향별 강도분포를 획득하고, 상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정함으로써, 종래에 비해 훨씬 저비용으로 용이하고 정확하게 측정대상물의 재질을 인식할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.　 따라서, 전술한 설명 및 아래의 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 조명 시스템 110 : 측정 스테이지
120 : 조사부 130 : 수광부
140 : 처리부 MT : 측정대상물

Claims (17)

  1. 상방으로 오픈되어 있고, 측정대상물이 위치하는 측정 스테이지;
    상기 측정대상물에 대하여 입사광들을 조사하는 복수의 조명섹션들을 포함하여서, 상기 측정 스테이지가 오픈되어 있는 상방에서 상기 측정대상물에 대해 다수의 방향들로부터 방향별 입사광들을 상기 측정대상물에 조사하는 조사부;
    상기 조사부에 의해 조사된 상기 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물의 반사광들을 획득하는 수광부; 및
    상기 수광부에서 획득된 상기 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물의 반사광들로부터, 단일 입사광에 의한 상기 측정대상물의 반사광들의 방향별 강도분포(intensity distribution)를 획득하고, 상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정하는 처리부;
    를 포함하는 재질인식 조명 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조사부는,
    상기 측정 스테이지가 오픈되어 있는 상기 상방의 적어도 일부를 커버하는 복수의 제1 조명섹션들을 포함하고,
    상기 제1 조명섹션들은 돔 형상의 적어도 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 재질인식 조명 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조사부는,
    상기 측정 스테이지가 오픈되어 있는 상기 상방의 적어도 일부를 커버하는 복수의 제1 조명섹션들을 포함하고,
    상기 제1 조명섹션들은 플레이트 형상의 적어도 일부를 형성하고,
    상기 제1 조명섹션들로부터 발생된 상기 입사광들이, 상기 수광부의 광축과 만나는 상기 측정대상물 상의 한 점으로 조사될 때, 상기 각 제1 조명섹션의 크기에 의해 커버되는 상기 입사광들의 입체각(solid angle)이 균일하도록, 상기 제1 조명섹션들은 상기 측정대상물의 주변부에서 중심부로 이동할수록 작은 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 재질인식 조명 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 조사부는,
    상기 제1 조명섹션들의 하부에 배치되며, 상기 제1 조명섹션들로부터 발생된 광을 상기 측정대상물에 대하여 더 큰 입사각을 갖도록 굴절시키는 굴절매질유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재질인식 조명 시스템.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 조명섹션들이 형성하는 형상에는 적어도 일부가 개구된 제1 개구부가 형성되며,
    상기 수광부는, 상기 제1 개구부를 통하여 상기 측정대상물로부터 반사된 반사광을 수광하도록 배치된 것을 특징으로 하는 재질인식 조명 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 조사부는,
    상기 제1 개구부를 통하여 상기 측정대상물에 입사광을 제공하고, 상기 수광부가 상기 측정대상물의 적어도 일부를 포함하는 관심영역(region of interest, ROI)을 포함하여 상기 반사광을 획득하도록 배치되는 적어도 하나의 제2 조명섹션을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재질인식 조명 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 조명섹션은, 플레이트 형상의 적어도 일부를 형성하는 복수의 층들로 형성되는 것을 특징으로 하는 재질인식 조명 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 조명섹션이 형성하는 형상에는 제2 개구부가 형성되며,
    상기 수광부는, 상기 제2 개구부를 통하여 상기 측정대상물로부터 반사된 반사광을 수광하도록 배치된 것을 특징으로 하는 재질인식 조명 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 조사부는, 상기 제2 개구부를 통하여 상기 측정대상물에 입사광을 제공하는 제3 조명섹션; 및
    상기 반사광들을 상기 수광부로 투과시키고, 상기 제3 조명섹션에서 발생된 입사광을 상기 수광부의 광축과 동일한 광축으로 상기 측정대상물에 제공하도록 반사하는 빔분리유닛;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재질인식 조명 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 조명섹션들 각각은,
    베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 형성된 복수의 광원들; 및
    상기 광원들의 전방에 배치되며, 상기 광원에서 발생된 광을 확산시키는 디퓨저(diffuser)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재질인식 조명 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 수광부는, 상기 측정대상물의 반사광들을 상기 입사광의 조사 방향에 대하여 고르게 수광하도록 상기 측정대상물의 수직 상방으로 반사되는 반사광들을 수광하는 것을 특징으로 하는 재질인식 조명 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 처리부는,
    상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정할 때,
    상기 반사광들의 방향별 강도분포를 형성하는 경면(specular) 반사광의 제1 강도분포 및 확산(diffuse) 반사광의 제2 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정하는 것을 특징으로 하는 재질인식 조명 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 처리부는,
    상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정할 때,
    상기 제1 강도분포의 면적, 상기 제2 강도분포의 면적, 상기 제1 강도분포 및 상기 제2 강도분포의 전체 면적, 상기 제1 강도분포의 반사각, 상기 제1 강도분포의 퍼짐각 중 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 측정대상물의 재질을 판정하는 것을 특징으로 하는 재질인식 조명 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 파라미터의 값은, 반사각-반사강도 좌표계 상에서 획득되는 것을 특징으로 하는 재질인식 조명 시스템.
  15. 측정대상물을 향해 다수의 방향들로부터 조사된 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물의 반사광들을 획득하는 단계;
    상기 방향별 입사광들에 의한 상기 측정대상물의 반사광들로부터, 단일 입사광에 의한 상기 측정대상물의 반사광들의 방향별 강도분포를 획득하는 단계; 및
    상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정하는 단계;
    를 포함하는 조명 시스템을 이용한 재질인식 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 반사광들의 방향별 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정하는 단계에서,
    상기 반사광들의 방향별 강도분포를 형성하는 경면 반사광의 제1 강도분포 및 확산 반사광의 제2 강도분포로부터 상기 측정대상물의 재질을 판정하고,
    상기 제1 강도분포의 면적, 상기 제2 강도분포의 면적, 상기 제1 강도분포 및 상기 제2 강도분포의 전체 면적, 상기 제1 강도분포의 반사각, 상기 제1 강도분포의 퍼짐각 중 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 측정대상물의 재질을 판정하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템을 이용한 재질인식 방법.
  17. 제15항 및 제16항 중 어느 한 항의 방법을 구현하는 컴퓨터 소프트웨어를 기록한 기록매체.



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