KR101807371B1 - 사진 측정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

사진 측정을 통해 대상 구조체에 대한 3차원 측정을 수행하는 장치가 제공된다. 상기 장치는: 측정 대상체에 부착된 적어도 하나의 제1 타겟을 촬영하여 제1 측정 데이터를 획득하는 촬영부와, 삼각측량법(triangulation)을 이용하여 상기 제1 측정 데이터로부터 상기 적어도 하나의 제1 타겟에 대한 3차원 위치를 연산하는 처리부, 및 상기 측정 대상체의 적어도 일측에 부착된 반사구의 반사광을 이용하여 상기 연산 결과를 보정하는 보정부를 포함할 수 있다.

Description

사진 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PHOTOGRAPHIC MEASURING}
사진 측정을 통해 대상 구조체에 대한 3차원 측정을 수행하는 기술에 연관되며, 보다 상세하게는 레이저 추적기(laser tracker)를 활용하여 사진측정기(photogrammetry)의 사진 측정 결과에 대한 정확도를 향상시키는 장치 및 그 방법에 연관된다.
항공기에서 국토 촬영을 하거나, 또는 위성체 조립 시 정밀 측정을 수행하는 과정에서 사진측정기(photogrammetry)를 이용하여 대상체를 측정하게 된다. 일반적으로, 사진측정기는 3차원인 실제 물체에 대해 카메라를 이용하여 사진 촬영하여 2차원 이미지를 획득하고, 삼각측량법(triangulation)을 이용하여 획득된 2차원 이미지로부터 3차원 정보를 추출해낸다. 이 과정에서, 사진에 찍힌 대상체 만으로는 정확한 치수(거리, 좌표 등)를 측정할 수 없으므로, 길이 정보를 가지고 있는 적어도 하나의 스케일 바(scale bar)를 측정 기준으로 이용한다.
일반적으로, 사진측정기는 명암대비가 큰 광반사타겟(retro-reflected target)들을 측정 지점에 부착하여 측정 결과를 획득하는데, 복잡한 환경이나 형상에 대해서도 동시에 많은 수의 표적을 측정할 수 있다는 점에서 장점이 있다. 다만, 인공위성과 같이 정밀한 측정이 요구되는 경우, 다수의 스케일 바를 대상체에 근접하게 위치하도록 배치하여 측정해야 정확한 측정 결과를 획득할 수 있지만, 다수의 스케일 바를 원하는 위치에 고정하기가 매우 어렵고 대상체의 구조상 불가능할 수도 있다. 또한, 스케일 바의 위치나 사진 측정 각도에 따라 측정 정확도가 떨어지는 현상이 발생하기도 한다. 이러한 한계로 인해, 한 번의 촬영으로 다수의 측정 데이터를 확보할 수 있는 사진 측정기의 큰 장점에도 불구하고, 사진 측정 방식은 보조적인 수단으로만 활용되고 있다. 따라서, 사진 측정 방식의 정확도를 보완하여, 사진측정기의 활용도를 크게 향상시킬 수 있는 기술이 요구된다.
일측에 따르면, 사진 측정을 통해 대상 구조체에 대한 3차원 측정을 수행하는 장치가 제공된다. 상기 장치는: 측정 대상체에 부착된 적어도 하나의 제1 타겟을 촬영하여 제1 측정 데이터를 획득하는 촬영부와, 삼각측량법(triangulation)을 이용하여 상기 제1 측정 데이터로부터 상기 적어도 하나의 제1 타겟에 대한 3차원 위치를 연산하는 처리부, 및 상기 측정 대상체의 적어도 일측에 부착된 반사구의 반사광을 이용하여 상기 연산 결과를 보정하는 보정부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 측정 데이터는 상기 적어도 하나의 제1 타겟을 복수 개의 상이한 각도에서 촬영하여 획득한 복수 개의 2차원 사진을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 촬영부는: 카메라의 플래시가 상기 제1 타겟에서 역반사된 빛을 이용하여 상기 제1 타겟을 촬영할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 보정부는: 레이저 추적기(laser tracker)를 이용하여 획득한 상기 제2 측정 데이터를 기준으로 상기 연산 결과를 보정할 수 있다.
여기서, 상기 제2 측정 데이터는 상기 레이저 추적기에서 방사된 광선이 상기 반사구 내부의 프리즘에 의해 반사된 반사광을 이용하여 측정된 결과이다.
또한, 상기 반사구는 상기 광선의 입사각과 동일한 각도로 상기 반사광을 방출시킬 수 있다.
다른 일측에 따르면, 레이저 추적기를 활용하여 사진측정기의 사진 측정 결과에 대한 정확도를 향상시키는 장치가 제공된다. 상기 장치는: 사진측정기(photogrammetry)를 이용하여 측정 대상체에 부착된 적어도 하나의 제1 타겟을 촬영한 제1 측정 데이터를 획득하는 촬영부와, 삼각측량법(triangulation)을 이용하여 상기 제1 측정 데이터로부터 상기 적어도 하나의 제1 타겟에 대한 3차원 위치를 연산하는 처리부, 및 레이저 추적기(laser tracker)를 이용하여 획득한 상기 제2 측정 데이터를 기준으로 상기 연산 결과를 보정하는 보정부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제1 측정 데이터는 상기 적어도 하나의 제1 타겟을 복수 개의 상이한 각도에서 촬영하여 획득한 복수 개의 2차원 사진을 포함한다.
또한, 상기 제2 측정 데이터는 상기 레이저 추적기에서 방사된 광선이 상기 측정 대상체에 부착된 반사구 내부의 프리즘에 의해 반사되어 발생된 반사광을 이용하여 측정된 결과일 수 있다.
또다른 일측에 따르면, 사진 측정을 통해 대상 구조체에 대한 3차원 측정을 수행하는 방법이 제공된다. 상기 방법은: 측정 대상체에 부착된 적어도 하나의 제1 타겟을 촬영하여 제1 측정 데이터를 획득하는 단계와, 삼각측량법(triangulation)을 이용하여 상기 제1 측정 데이터로부터 상기 적어도 하나의 제1 타겟에 대한 3차원 위치를 연산하는 단계, 및 상기 측정 대상체의 적어도 일측에 부착된 반사구의 반사광을 이용하여 상기 연산 결과를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 측정 데이터는 상기 적어도 하나의 제1 타겟을 복수 개의 상이한 각도에서 촬영하여 획득한 복수 개의 2차원 사진을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 측정 데이터를 획득하는 단계는: 카메라의 플래시가 상기 제1 타겟에서 역반사된 빛을 이용하여 촬영된 데이터를 획득한다.
일실시예에 따르면, 연산 결과를 보정하는 단계는: 레이저 추적기를 이용하여 획득한 상기 제2 측정 데이터를 기준으로 상기 연산 결과를 보정할 수 있다.
이 때, 상기 제2 측정 데이터는 상기 레이저 추적기에서 방사된 광선이 상기 반사구 내부의 프리즘에 의해 반사된 반사광을 이용하여 측정된 결과이다.
도 1은 일반적인 사진 측정 방식을 설명하는 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 사진 측정 장치를 도시하는 블록도이다.
도 3은 일실시예에 따라 측정 대상체에 부착되는 광반사타겟을 나타내는 도면이다.
도 4는 일실시예에 따라 측정 대상체에 부착되는 반사구의 구조를 설명하는 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 사진 측정 방법을 도시하는 흐름도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 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 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일반적인 사진 측정 방식을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 1a는 사진 측정을 위해 측정 대상체 부근에 스케일 바(scale bar)를 배치한 실시예이고, 도 1b는 스케일 바를 이용한 사진 측정 과정을 나타낸다.
사진측정기(photogrammetry)는 사진 촬영을 통해 디지털 사진 정보를 획득하고, 이로부터 측정 대상체의 3차원 위치를 측정하는 수단으로, 대형 구조물 제작을 위한 좌표 측정이나 인공위성/항공기의 정밀 조립 등과 같은 정밀 측정에서 주로 사용된다. 일반적으로, 사진측정기를 이용하여 측정 대상체에 대한 3차원 측정을 하기 위해서는, 역반사가 잘되는 복수 개의 광반사타겟(retro-reflected target)들을 측정 대상체와 기준면 등에 부착한 상태에서 사진 촬영을 하고, 촬영된 사진 상의 광반사 타겟들에 대한 레퍼런싱(referencing) 작업을 통해 3차원 정보를 추출해낸다. 다만, 이 과정에서 사진에 찍힌 대상체 만으로는 실제 거리정보나 좌표정보와 같은 정확한 치수를 측정할 수 없기 때문에 길이 정보를 가지고 있는 적어도 하나의 스케일 바(scale bar)를 측정 대상체 부근에 배치하여 측정 기준으로 이용한다. 도 1a를 보면, 측정 대상체(100)에서 측정하고자 하는 복수 개의 지점에 광반사타겟(101)들을 부착하는 외에, 2개의 스케일 바(111, 112)가 측정 대상체(100)의 상단 및 하단에 추가 배치된다. 이러한 상태에서 촬영된 사진은 도 1b와 같다.
도 1b에서, 사진측정기는 촬영된 사진(120)의 상단 및 하단에 각각 배치된 스케일 바(121, 122)를 기준으로 측정 대상체(100)의 광반사타겟(101)들에 대한 거리 및 위치를 측정한다. 또한, 보다 정확한 측정 결과를 획득하기 위해, 측정 대상체(100)에 대해 여러 대의 카메라를 이용하여 다른 각도에서 촬영하거나 또는 1대의 카메라를 이용하여 다양한 각도에서 촬영하는 방식으로 여러 장의 사진을 획득하고, 이러한 여러 장의 사진에 촬영된 복수 개의 측정지점에 대해 삼각측정법(triangulation)을 이용하여 3차원 거리정보를 계산할 수 있다.
사진측정기의 경우, 복잡한 환경이나 형상에 대해서도 동시에 많은 수의 타겟을 배치하여 비교적 간편하게 측정할 수 있다는 점에서 장점이 있지만, 정밀한 측정을 위해 대상체 부근에 배치되는 스케일 바를 원하는 위치에 고정하기가 매우 어렵고 대상체의 구조상 불가능한 경우가 발생될 수 있다. 또한, 스케일 바의 위치나 사진 촬영 각도에 따라 사진의 상단과 하단 부분의 편차가 발생하여 측정 정확도가 떨어지며, 이에 대한 보정이 어렵다는 점에서 한계가 있다.
도 2는 일실시예에 따른 사진 측정 장치(200)를 도시하는 블록도이다.
사진 측정 장치(200)는 사진 촬영을 통해 획득한 디지털 사진 정보로부터 측정 대상체에 대한 3차원 측정을 수행하는 수단으로, 일반적인 사진 측정 방식에서 정밀한 측정을 위해 측정 대상체 부근에 배치되는 스케일 바를 대신하여 레이저 추적기(laser tracker)의 측정 결과를 이용하여 사진 측정 결과를 보정함으로써, 일반적인 사진 측정 방식에 대한 정확도가 향상되도록 한다. 상기 사진 측정 장치(200)는 촬영부(210), 처리부(220) 및 보정부(230)를 포함할 수 있다.
먼저, 촬영부(210)는 측정 대상체에 부착된 적어도 하나의 제1 타겟을 촬영하여 제1 측정 데이터를 획득할 수 있다. 상기 제1 타겟은 측정 대상체에서 측정하고자 하는 복수 개의 지점에 부착되는 광반사타겟(retro-reflected target)으로, 카메라 플래시를 사용하였을 때 일반적인 흰 점보다 반사율이 높은 소재가 주로 이용된다. 상기 촬영부(210)는 카메라의 플래시가 상기 제1 타겟에서 역반사된 빛을 이용하여 촬영된 제1 측정 데이터를 획득한다. 상기 제1 측정 데이터는 상기 적어도 하나의 제1 타겟을 복수 개의 상이한 각도에서 촬영하여 획득한 복수 개의 2차원 사진 데이터를 포함할 수 있다.
처리부(220)는 상기 제1 측정 데이터로부터 상기 적어도 하나의 제1 타겟에 대한 3차원 위치를 연산할 수 있다. 상기 처리부(220)는 삼각측량법(triangulation)을 이용하여, 상기 제1 타겟에 대해 복수 개의 상이한 각도에서 촬영된 복수 개의 사진 데이터로부터 상기 제1 타겟의 3차원 위치를 연산한다. 여기서, 상기 촬영부(210) 및 상기 처리부(220)의 수행 과정은 사진측정기(photogrammetry)를 이용한 일반적인 사진 측정 과정으로 이해될 수 있다.
보정부(230)는 상기 측정 대상체의 적어도 일측에 부착된 반사구의 반사광을 이용하여 처리부(220)의 상기 연산 결과를 보정할 수 있다. 이 때, 상기 보정부(230)는 레이저추적기(laser tracker)를 이용하여 획득한 제2 측정 데이터를 기준으로 상기 연산 결과를 보정한다. 상기 제2 측정 데이터는 상기 레이저추적기에서 방사된 광선이 상기 반사구 내부의 프리즘에 의해 반사된 반사광을 이용하여 측정된 결과이다. 이 과정에서, 상기 반사구는 상기 레이저추적기로부터 입사되는 광선의 입사각과 동일한 각도로 상기 반사광을 방출시킨다.
사진 측정 장치(200)는 일반적인 사진 측정 과정에서 정밀한 측정을 위해 측정 대상체 부근에 스케일 바를 배치하는 대신에, 레이저추적기용 반사구를 상기 측정 대상체에 부착해두고, 레이저추적기의 측정 결과를 이용하여 사진측정기의 연산 결과를 보정한다. 일반적인 사진 측정 방식의 경우, 복수 개의 타겟을 동시에 측정 가능하지만, 촬영 각도에 의한 편차나 스케일 바 위치 고정의 어려움으로 인해 정밀성이 떨어지는 문제가 있다. 이에 반해, 레이저추적기는 비교적 정확한 측정 데이터를 획득할 수 있지만, 한 번에 하나의 점 좌표에 대한 측정만이 가능하다. 이러한 한계점들을 보완하기 위해, 상기 사진 측정 장치(200)에서는 측정 대상체에서 측정하고자 하는 복수 개의 지점에 광반사타겟(retro-reflected target)과 레이저 추적기용 반사구를 함께 부착해두고, 일반적인 사진 측정 방식으로 획득한 제1 측정 데이터의 연산 결과를 레이저추적기를 통해 획득한 제2 측정 데이터와 비교하여 보정한다. 이 과정에서, 상기 사진 측정 장치(200)는 측정 대상체에 부착된 타겟 전체에 대해 보정을 수행할 수도 있지만, 제1 측정 데이터의 연산 결과 중 정밀성이 떨어지는 부분(이를 테면, 측정 각도에 의해 사진의 상단 부분과 하단 부분의 편차가 소정범위를 초과하는 경우)에 한해 상기 레이저추적기를 이용하여 획득한 제2 측정 데이터를 기준으로 상기 제1 측정 데이터의 연산 결과를 보정할 수도 있다. 이를 통해, 상기 사진 측정 장치(200)는 일반적인 사진 측정 과정에서 획득한 측정 데이터에 대해서도 정확성을 보다 높일 수 있으며, 나아가 기존의 사진측정기에 대한 활용도를 크게 향상시킬 수도 있다.
도 3은 일실시예에 따라 측정 대상체에 부착되는 광반사타겟을 나타내는 도면이다.
사진측정기를 이용하여 측정 대상체에 대한 3차원 측정을 하는 경우, 역반사가 잘되는 복수 개의 광반사타겟(retro-reflected target)들을 상기 측정 대상체와 기준면 등의 복수 개의 지점에 부착한 상태에서 사진 촬영을 해야 한다. 상기 광반사 타겟(310)은 두께 0.1mm 정도의 명암 대비가 큰 점으로서, 카메라 플래시를 사용하였을 때 일반적인 흰 점보다 빛을 잘 반사하는 소재가 주로 이용된다.
사진측정기는 상기 복수 개의 광반사 타겟(310)이 부착된 측정 대상체를 여러 대의 카메라를 이용하여 다른 각도에서 촬영하거나 또는 1대의 카메라를 이용하여 다양한 각도에서 촬영하는 방식으로 상이한 각도에서의 여러 장의 사진을 획득한다.
사진측정기를 이용하여 촬영된 사진 상의 광반사 타겟들(320)은 사진측정기의 데이터 처리방식을 통해 인식된 후, 레퍼런싱(referencing) 작업 등을 통해 3차원 정보가 추출된다. 이 때, 상기 상이한 각도에서 촬영된 여러 장의 사진에 포함된 광반사 타겟들에 대해 삼각측정법(triangulation)을 적용하여 3차원 거리정보가 계산될 수 있다.
도 4는 일실시예에 따라 측정 대상체에 부착되는 반사구(400)의 구조를 설명하는 도면이다.
반사구(400)는 레이저측정기를 이용한 측정을 위해 측정 대상체에 부착되는 툴링 볼(tooling ball)이다. 상기 반사구(400)는 원형의 구 형태의 하우징으로 구성되는데, 그 내부에는 빛을 반사시킬 수 있는 프리즘이나 거울(410)을 수용한다.
상기 반사구(400)는 하우징 내부의 프리즘(410)을 이용하여 레이저추적기로부터 입사되는 광선을 입사각과 동일한 각도로 반사시켜 420과 같이 되돌려보낸다. 이로 인해, 레이저추적기는 상기 반사구(400)에 반사되어 나온 광선을 다시 받아, 상기 측정 대상체에서 상기 반사구가 부착된 측정 지점에 대한 3차원 위치정보를 측정할 수 있다.
일반적인 사진 측정 과정에서는 정밀한 측정을 위해 측정 대상체 부근에 스케일 바를 배치하지만, 이는 촬영 각도에 의한 편차나 스케일 바 위치 고정의 어려움으로 인해 정밀성이 떨어지는 한계가 있다. 이러한 한계점을 보완하기 위해, 사진 측정 장치(200)에서는 스케일 바를 대신하여 레이저추적기의 측정 결과를 이용하여 사진측정기의 연산 결과를 보정한다. 상기 사진 측정 장치(200)는 측정 대상체에서 측정하고자 하는 복수 개의 지점에 광반사타겟(retro-reflected target)과 레이저 추적기용 반사구를 함께 부착해두고, 일반적인 사진 측정 방식으로 획득한 제1 측정 데이터의 연산 결과를 레이저추적기를 통해 획득한 제2 측정 데이터와 비교하여 보정하는 방식으로, 일반적인 사진 측정 과정에 대한 안정성 및 정밀성을 보완할 수 있다.
도 5는 일실시예에 따른 사진 측정 방법을 도시하는 흐름도이다.
사진 측정 장치는 사진 촬영을 통해 획득한 디지털 사진 정보로부터 측정 대상체에 대한 3차원 측정을 수행하는 과정에서, 레이저 추적기(laser tracker)의 측정 결과를 이용하여 사진 측정 결과를 보정함으로써, 일반적인 사진 측정 방식에 대한 정확도를 향상시키는 방법을 제공한다.
단계 510에서는, 사진 측정 장치의 촬영부가 측정 대상체에 부착된 적어도 하나의 제1 타겟을 촬영하여 제1 측정 데이터를 획득할 수 있다. 이 때, 상기 제1 타겟은 측정 대상체에서 측정하고자 하는 복수 개의 지점에 부착되는 광반사타겟(retro-reflected target)으로, 카메라 플래시를 사용하였을 때 일반적인 흰 점보다 반사율이 높은 소재가 주로 이용된다. 단계 510에서, 상기 촬영부는 카메라의 플래시가 상기 제1 타겟에서 역반사된 빛을 이용하여 촬영된 제1 측정 데이터를 획득한다. 상기 제1 측정 데이터는 상기 적어도 하나의 제1 타겟을 복수 개의 상이한 각도에서 촬영하여 획득한 복수 개의 2차원 사진 데이터를 포함할 수 있다.
단계 520에서는, 사진 측정 장치의 처리부가 상기 제1 측정 데이터로부터 상기 적어도 하나의 제1 타겟에 대한 3차원 위치를 연산할 수 있다. 단계 520에서, 상기 처리부는 삼각측량법(triangulation)을 이용하여, 상기 제1 타겟에 대해 복수 개의 상이한 각도에서 촬영된 복수 개의 사진 데이터로부터 상기 제1 타겟의 3차원 위치를 연산한다. 여기서, 단계 510 및 단계 520의 수행 과정은 사진측정기(photogrammetry)를 이용한 일반적인 사진 측정 과정으로 이해될 수 있다.
단계 530에서는, 사진 측정 장치의 보정부가 상기 측정 대상체의 적어도 일측에 부착된 반사구의 반사광을 이용하여 단계 520에서의 연산 결과를 보정할 수 있다. 단계 530에서, 상기 보정부는 레이저추적기(laser tracker)를 이용하여 획득한 제2 측정 데이터를 기준으로 상기 연산 결과를 보정한다. 여기서, 상기 반사구는 내부의 프리즘을 이용하여 상기 레이저추적기로부터 입사되는 광선의 입사각과 동일한 각도로 상기 반사광을 방출시키는데, 상기 제2 측정 데이터는 상기 레이저추적기에서 방사된 광선이 상기 반사구 내부의 프리즘에 의해 반사된 반사광을 이용하여 측정된 결과이다.
일반적인 사진 측정 방식의 경우, 복수 개의 타겟을 동시에 측정 가능하지만, 촬영 각도에 의한 편차나 스케일 바 위치 고정의 어려움으로 인해 정밀성이 떨어지는 문제가 있다. 반대로, 레이저추적기는 비교적 정확한 측정 데이터를 획득할 수 있지만, 한 번에 하나의 점 좌표에 대한 측정만이 가능하다. 이러한 한계점들을 보완하기 위해, 상기 사진 측정 장치에서는 측정 대상체 부근에 스케일 바를 대신하여 레이저추적기용 반사구(tooling ball reflector)를 상기 측정 대상체에 부착해두고, 레이저추적기의 측정 결과를 이용하여 사진측정기의 연산 결과를 보정한다. 단계 530에서, 상기 보정부는 일반적인 사진 측정 방식으로 획득한 제1 측정 데이터의 전체 연산 결과에 대해 보정을 수행할 수도 있지만, 상기 제1 측정 데이터 중 정밀성이 떨어지는 부분에 대해서만 상기 레이저추적기를 이용하여 획득한 제2 측정 데이터를 기준으로 상기 제1 측정 데이터를 보정할 수도 있다. 이를 테면, 상기 보정부는 측정 각도에 의해 사진의 상단 부분과 하단 부분의 편차가 소정범위를 초과하는 경우에 한해 상기 제2 측정 데이터와 비교하여 보정할 수 있다. 이를 통해, 상기 사진 측정 장치는 일반적인 사진 측정 과정에서 획득한 측정 데이터에 대해서도 정확성을 보다 높일 수 있으며, 나아가 기존의 사진측정기에 대한 활용도를 크게 향상시키는 방법을 제공한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 측정 대상체 및 기준면에 부착된 적어도 하나의 제1 타겟을 촬영하여 제1 측정 데이터를 획득하는 촬영부;
    삼각측량법(triangulation)을 이용하여 상기 제1 측정 데이터로부터 상기 적어도 하나의 제1 타겟에 대한 3차원 위치를 연산하는 처리부; 및
    상기 측정 대상체의 적어도 일측에 부착된 반사구의 반사광을 이용하여 상기 연산 결과 획득한 상기 적어도 하나의 제1 타겟에 대한 3차원 위치를 보정하는 보정부
    를 포함하며,
    상기 제1 타겟은, 상기 촬영부의 카메라 플래시를 반사시키는 점 모양의 광반사 타겟(retro-reflected target)이고,
    상기 반사구는, 구 형태의 하우징 내부에 빛을 반사시킬 수 있는 프리즘 소재를 수용하는 형태인 사진 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 측정 데이터는,
    상기 적어도 하나의 제1 타겟을 복수 개의 상이한 각도에서 촬영하여 획득한 복수 개의 2차원 사진을 포함하는 사진 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부는,
    카메라의 플래시가 상기 제1 타겟에서 역반사된 빛을 이용하여 상기 제1 타겟을 촬영하는 사진 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보정부는,
    레이저 추적기(laser tracker)를 이용하여 획득한 제2 측정 데이터를 기준으로 상기 연산 결과를 보정하는 사진 측정 장치
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 측정 데이터는,
    상기 레이저 추적기에서 방사된 광선이 상기 반사구 내부의 프리즘에 의해 반사된 반사광을 이용하여 측정된 결과인 사진 측정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 반사구는,
    상기 광선의 입사각과 동일한 각도로 상기 반사광을 방출시키는 사진 측정 장치.
  7. 사진측정기(photogrammetry)를 이용하여 측정 대상체 및 기준면에 부착된 적어도 하나의 제1 타겟을 촬영한 제1 측정 데이터를 획득하는 촬영부;
    삼각측량법(triangulation)을 이용하여 상기 제1 측정 데이터로부터 상기 적어도 하나의 제1 타겟에 대한 3차원 위치를 연산하는 처리부; 및
    레이저 추적기(laser tracker)를 이용하여 획득한 제2 측정 데이터를 기준으로 상기 연산 결과 획득한 상기 적어도 하나의 제1 타겟에 대한 3차원 위치를 보정하는 보정부
    를 포함하며,
    상기 제1 타겟은, 상기 촬영부의 카메라 플래시를 반사시키는 점 모양의 광반사 타겟(retro-reflected target)이고,
    상기 측정 대상체에 부착된 반사구는, 구 형태의 하우징 내부에 빛을 반사시킬 수 있는 프리즘 소재를 수용하는 형태인 사진 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 측정 데이터는,
    상기 적어도 하나의 제1 타겟을 복수 개의 상이한 각도에서 촬영하여 획득한 복수 개의 2차원 사진을 포함하는 사진 측정 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 측정 데이터는,
    상기 레이저 추적기에서 방사된 광선이 상기 반사구 내부의 프리즘에 의해 반사되어 발생된 반사광을 이용하여 측정된 결과인 사진 측정 장치.
  10. 측정 대상체 및 기준면에 부착된 적어도 하나의 제1 타겟을 촬영하여 제1 측정 데이터를 획득하는 단계;
    삼각측량법(triangulation)을 이용하여 상기 제1 측정 데이터로부터 상기 적어도 하나의 제1 타겟에 대한 3차원 위치를 연산하는 단계; 및
    상기 측정 대상체의 적어도 일측에 부착된 반사구의 반사광을 이용하여 상기 연산 결과 획득한 상기 적어도 하나의 제1 타겟에 대한 3차원 위치를 보정하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제1 타겟은, 촬영부의 카메라 플래시를 반사시키는 점 모양의 광반사 타겟(retro-reflected target)이고,
    상기 반사구는, 구 형태의 하우징 내부에 빛을 반사시킬 수 있는 프리즘 소재를 수용하는 형태인 사진 측정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 측정 데이터는,
    상기 적어도 하나의 제1 타겟을 복수 개의 상이한 각도에서 촬영하여 획득한 복수 개의 2차원 사진을 포함하는 사진 측정 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    제1 측정 데이터를 획득하는 단계는,
    카메라의 플래시가 상기 제1 타겟에서 역반사된 빛을 이용하여 촬영된 데이터를 획득하는 사진 측정 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 연산 결과를 보정하는 단계는,
    레이저 추적기(laser tracker)를 이용하여 획득한 제2 측정 데이터를 기준으로 상기 연산 결과를 보정하는 사진 측정 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 측정 데이터는,
    상기 레이저 추적기에서 방사된 광선이 상기 반사구 내부의 프리즘에 의해 반사된 반사광을 이용하여 측정된 결과인 사진 측정 방법.
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