KR101909817B1 - 3차원 반사 특성의 측정이 가능한 brdf 측정 장치 및 시스템 - Google Patents

3차원 반사 특성의 측정이 가능한 brdf 측정 장치 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 BRDF 측정 장치 및 시스템에 관한 것으로, BRDF 측정 장치는 측정 대상물에 접촉되는 접촉면을 가지는 본체; 상기 본체의 접촉면에 장착되며, 상기 측정 대상물에 대향되는 반구의 곡면으로 형성된 내측면이 구비된 반구체; 상기 반구체의 내측면에 밀착되어 위치되고, 서로 이격된 다수의 광원이 설치되며, 소정 각도로 회전하여 상기 반구체의 내측면을 따라 이동 가능한 광원 프레임; 및 상기 광원 프레임과 소정 각도를 가지고 상기 반구체의 내측면에 밀착되어 위치되고, 서로 이격된 다수의 수광소자가 설치되며, 소정의 각도로 회전하여 상기 반구체의 내측면을 따라 이동 가능한 수광 프레임;을 포함한다.

Description

3차원 반사 특성의 측정이 가능한 BRDF 측정 장치 및 시스템{BRDF measuring apparatus and system capable of measuring 3 dimensional reflection characteristic}
본 발명은 BRDF 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다양한 각도에서 측정 대상물로 광을 조사하고 수광할 수 있으며, 표면 거칠기가 큰 측정 대상물에서 3차원 반사 특성을 측정할 수 있는 BRDF 측정 장치를 제공하는 데 있다.
일반적으로 마감재 재질의 반사율을 측정하는 방식은 측정기기의 상단부에 고정된 광원이 있고, 해당 광원에서 광을 조사하여 마감재를 맞고 되돌아오는 광의 비율을 계산하여 반사 특성을 측정한다.
이러한 반사 특성을 측정하는 방식은 매끄러운 표면을 가지고, 확산 반사를 하는 실내 마감재 재질의 반사율을 측정하는데 적합하다.
한국 공개특허공보 제2010-0018800호(특허문헌 1)에는 물체에 빛을 조사하는 광원을 포함하는 광원부; 상기 광원부의 위치와 방향을 조절하는 광원 위치 조절부; 상기 물체로부터 반사된 빛을 감지하여 이미지 데이터를 획득하는 비디오 센서; 및 상기 이미지 데이터로부터 상기 물체의 반사율을 구하는 반사율 획득부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사율 측정 시스템이 개시되어 있으나, 물체, 광원부 및 비디오 센서가 실질적으로 직렬과 같은 한 방향으로 배치되어 있어 단순한 물체의 반사율만을 측정하는 한계가 있다.
한국 공개특허공보 제2012-0098958호(특허문헌 2)는 광(140)을 타깃 요소(180)로 유도하는 광 소스(145); 상기 광이 타깃 샘플로부터 반사된 이후 상기 광을 수용하기 위한 구면 스크린(130); 및 상기 구면 스크린 상의 반사된 광의 영상을 카메라(110)에 제공하도록 위치된 비구면 거울(170,900,1000)을 포함하는, 스캐터로미터로, 비구면 거울에 타깃 샘플을 올려 놓으므로, 도로와 같이 고정 정착된 측정 대상물에서는 반사 특성을 얻을 수 없는 단점이 있다.
: 한국 공개특허공보 제2010-0018800호 : 한국 공개특허공보 제2012-0098958호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 표면 거칠기가 큰 측정 대상물에서 3차원 반사 특성을 측정할 수 있는 BRDF 측정 장치 및 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 각도에서 측정 대상물로 광을 조사하고, 수광할 수 있는 BRDF 측정 장치 및 시스템을 제공하는데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 의한 3차원 반사 특성의 측정이 가능한 BRDF 측정 장치는, 측정 대상물에 접촉되는 접촉면을 가지는 본체; 상기 본체의 접촉면에 장착되며, 상기 측정 대상물에 대향되는 반구의 곡면으로 형성된 내측면이 구비된 반구체; 상기 반구체의 내측면에 밀착되어 위치되고, 서로 이격된 다수의 광원이 설치되며, 소정 각도로 회전하여 상기 반구체의 내측면을 따라 이동 가능한 광원 프레임; 및 상기 광원 프레임과 소정 각도를 가지고 상기 반구체의 내측면에 밀착되어 위치되고, 서로 이격된 다수의 수광소자가 설치되며, 소정의 각도로 회전하여 상기 반구체의 내측면을 따라 이동 가능한 수광 프레임;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 광원 프레임 및 상기 수광 프레임은 동일한 두께인 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 상기 다수의 광원 및 상기 다수의 수광소자가 설치되는 면 및 상기 반구체의 내측면의 곡면에 밀착되는 면이, 상기 반구체의 내측면의 곡률과 동일한 곡률을 가지도록 상기 광원 프레임 및 상기 수광 프레임은 휘어져 있는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 상기 다수의 광원 및 상기 다수의 수광소자가 설치되는 면 및 상기 반구체의 내측면의 곡면에 밀착되는 면이, 상기 반구체의 내측면의 곡률과 동일한 곡률을 가지도록 상기 광원 프레임 및 상기 수광 프레임은 휘어져 있는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명은 상기 광원 프레임 및 상기 수광 프레임은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)인 것을 특징으로 한다.
더불어, 본 발명은 상기 반구체는 내부가 비어있는 내부 공간이 형성된 반구형상의 몸체이고, 상기 반구체의 비어있는 내부 공간은 상기 반구체의 개방된 영역과 연통되고, 상기 BRDF 측정 장치를 상기 측정 대상물에 올려놓을 때 상기 측정 대상물의 표면이 상기 반구체의 내측면과 대향되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 상기 본체는 다각기둥 타입 또는 원기둥 타입인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 3차원 반사 특성의 측정이 가능한 BRDF 측정 시스템은, 다수의 광원 및 다수의 수광소자를 포함하는 BRDF 측정 장치; 다수의 광원의 점등 동작 및 다수의 수광소자의 구동 동작을 제어하는 제어부; 및 3차원 반사특성 획득부;를 포함하여 구성하며, 상기 BRDF 측정 장치는, 측정 대상물에 접촉되는 접촉면을 가지는 본체; 상기 본체의 접촉면에 장착되며, 상기 측정 대상물에 대향되는 반구의 곡면으로 형성된 내측면이 구비된 반구체; 상기 반구체의 내측면에 밀착되어 위치되고, 서로 이격된 다수의 광원이 설치되며, 소정 각도로 회전하여 상기 반구체의 내측면을 따라 이동 가능한 광원 프레임; 및 상기 광원 프레임과 소정 각도를 가지고 상기 반구체의 내측면에 밀착되어 위치되고, 서로 이격된 다수의 수광소자가 설치되며, 소정의 각도로 회전하여 상기 반구체의 내측면을 따라 이동 가능한 수광 프레임;을 포함하여 구성되고, 상기 3차원 반사특성 획득부는 상기 수광 프레임의 다수의 수광소자에서 수광된 광신호를 상기 수광소자로부터 수신받아 상기 측정 대상물 표면의 3차원 반사특성을 획득하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 반구체에 밀착되어 위치된 광원 프레임 및 수광 프레임이 반구체의 내측면을 따라 회전 이동하면서 반구체의 실질적인 전영역에서 광을 조사하고 수광함으로써, 측정 대상물의 표면에 대한 3차원 BRDF 반사 특성을 측정할 수 있는 잇점이 있다.
본 발명에 의하면, 광원 프레임 및 수광 프레임이 반구체의 내측면에 위치되어 있으므로, 다수의 광원 및 다수의 수광소자가 다양한 각도에서 측정 대상물로 광을 조사할 수 있으며, 측정 대상물에서 반사되는 광성분을 다양한 각도에서 수광할 수 있어 BRDF(bi-directional reflection diatribution function) 반사광을 검출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 3차원 반사 특성의 측정이 가능한 BRDF 측정 장치의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 3차원 반사 특성의 측정이 가능한 BRDF 측정 장치의 광원 프레임 및 수광 프레임이 회전이동하는 것을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 3차원 반사 특성의 측정이 가능한 BRDF 측정 장치로 측정 대상물의 표면에서 3차원 반사 특성을 측정할 수 있는 것을 설명하기 위한 모식적인 도면,
도 4는 본 발명에 따른 3차원 반사 특성의 측정이 가능한 BRDF 측정 시스템의 구성 블록도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 BRDF 측정 장치(100)는 측정 대상물(150)에 접촉되는 접촉면(101)을 가지는 본체(105); 상기 본체(105)의 접촉면(101)에 장착되며, 상기 측정 대상물(150)에 대향되는 반구의 곡면으로 형성된 내측면이 구비된 반구체(110); 상기 반구체(110)의 내측면에 밀착되어 위치되고, 서로 이격된 다수의 광원이 설치되며, 소정 각도로 회전하여 상기 반구체의 내측면을 따라 이동 가능한 광원 프레임(120); 및 상기 광원 프레임(120)과 소정 각도를 가지고 상기 반구체의 내측면에 밀착되어 위치되고, 서로 이격된 다수의 수광소자가 설치되며, 소정의 각도로 회전하여 상기 반구체(110)의 내측면을 따라 이동 가능한 수광 프레임(130);을 포함한다.
본체(105)는 사각기둥 타입의 형상이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 육각기둥 타입을 포함한 다각기둥 타입, 원기둥 타입 등을 포함한 다양한 형상으로 구현가능하다.
반구체(110)는 내부 공간이 형성된 반구형상의 몸체로 이루어져 있고, 반구의 곡면과 동일한 곡률을 가지는 곡면으로 형성된 내측면이 구비되어 있다. 여기서, 반구체(110)의 내부 공간은 반구체(110)의 개방된 영역(내부 공간의 입구)과 연통되고, BRDF 측정 장치(100)를 측정 대상물(150)에 올려놓을 때 측정 대상물(150)의 표면은 개방된 영역을 통하여 반구체(110)의 내측면과 대향하게 된다.
즉, 측정 대상물(150)의 표면은 반구체(110)의 내측면에 위치된 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)과 대향되어 있으므로, 반구 내측면 상에서 측정 대상물(150)로 광을 조사할 수 있고 측정 대상물(150)에서 반사된 광을 수광하여 측정 대상물(150) 표면의 반사 특성을 측정할 수 있게 된다.
결국, 이러한 반구체(110)의 내측면에 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)이 밀착되어 위치되어 있으므로 본체(105)의 접촉면이 측정 대상물(150)에 접촉되는 경우, 광원 프레임(120)에 설치된 다수의 광원에서 조사된 광은 측정 대상물(150)에서 반사되어 수광 프레임(130)의 다수의 수광소자로 입사되어 측정 대상물(150)의 반사 특성을 측정할 수 있다.
또한, 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)은 동일한 두께로 형성되는 것이 바람직하고, 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)의 광원 및 수광소자가 설치되는 면 및 반구체(110)의 내측면에 밀착되는 면이 반구체(110)의 내측면의 곡률과 동일한 곡률을 가지도록 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)은 휘어져 있다.
즉, 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)은 반구체(110)의 내측면의 곡률과 동일한 곡률을 가지는 곡면이 형성되어 있고, 이 곡면에 다수의 광원 및 수광소자가 서로 이격되어 배치되어 있으므로, 측정 대상물(150)로 다양한 각도에서 광을 조사할 수 있으며, 측정 대상물(150)에서 반사되는 광성분을 다양한 각도에서 수광할 수 있어 BRDF(bi-directional reflection diatribution function) 반사광을 검출할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에서는 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)이 반구체(110)의 내측면을 따라 회전 이동하면서 반구체(110)의 실질적인 전영역에서 광을 조사하고 수광함으로써, 표면 거칠기가 큰 도로 노면과 같은 측정 대상물(150)의 표면에 대한 3차원 BRDF 반사광을 검출할 수 있다.
아울러, 본 발명에서는 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)을 회전시키기 위한 구성을 다양하게 사용할 수 있다. 바람직한 일례로는, 동일한 축(반구체(110)의 중심축) 상에 나란히 배치된 두개의 모터(미도시)를 사용할 수 있고, 두개 모터의 회전 동력을 전달하기 위한 동력 전달부재(미도시)의 일단이 두개의 모터의 회전축 각각에 연결되고, 동력 전달부재의 타단이 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130) 각각에 연결되는 구성으로 구현할 수 있다.
그러므로, 두개의 모터의 회전 동력은 각 모터의 회전축에 연결된 동력 전달부재를 통하여 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130) 각각으로 전달되어 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)은 회전하게 된다.
여기서, 두개의 모터를 독립적으로 제어하게 되면, 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130) 중 하나를 회전시킬 수 있거나 또는 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130) 모두를 회전시킬 수 있는 것이다.
그리고, 동력 전달부재는 반구체에 형성된 홀을 통하여 발광 프레임과 수광 프레임에 연결되고, 그 홀은 반구체의 둘레를 따라 형성되어 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)을 일정한 궤적으로 회전시킬 수 있는 가이드의 역할을 수행하도록 구성할 수 있다.
본 발명에서는 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)을 회전시킬 수 있는 구성을 다양하게 변형할 수 있으며, 전술된 구성은 일례이며 회전 구성으로 이에 한정하지 않는다.
한편, 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)은 광원 및 수광소자가 실장되어 전기적으로 전원을 공급할 회로 배선이 되어 있는 프레임을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 가요성이 우수한 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)를 사용할 수 있다.
그러므로, 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)의 회로 배선은 전원부와 연결되어 있어 광원 및 수광소자의 구동을 가능하게 한다.
여기서, 광원은 LED 소자로 구현하는 것이 바람직하다.
그리고, 수광소자는 광을 검출할 수 있는 소자로, 예를 들어, 광 감지 디텍터를 사용한다.
도 2를 참고하면, 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)은 소정 각도로 회전하여 반구체(110)의 내측면을 따라 이동하게 된다. 그러므로, 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)의 회전은 측정 대상물(150)의 표면에서의 반사 특성을 3차원으로 측정을 가능하게 한다.
예컨대, 광원 프레임(100)이 0°에 위치되어 있고, 광원 프레임(100)의 제1광원(121)이 "온(On)"되었을 때, 수광 프레임(130)의 다수의 수광소자(131,132,133,134)로 측정 대상물(150)에서 반사된 광을 수광한 다음, 수광 프레임(131)을 반구체(110)의 내측면을 따라 소정 각도(예를 들어, 2°, 5°, 10°등 측정 대상물에 따라 다양하게 설정함)로 회전 이동할 때마다, 다수의 수광소자(131,132,133,134)로 측정 대상물(150)에서 반사된 광을 수광하는 일명 "스캔 수광" 단계를 수행한다.
여기서, 상기 수광 프레임(130)은 반구 전체에서 수광할 수 있도록 실질적으로 반구체(110)의 중심축을 기준으로 0 ~ 360°범위 내에서 회전된다.
그 후, 광원 프레임(100)의 제2광원(122), 제3광원(123) 및 제4광원(124) 각각이 "온(On)"되었을 때마다, 상술된 "스캔 수광" 단계를 수행하는 제1공정을 처리한다.
제1공정 후에, 광원 프레임(100)이 실질적으로 반구체의 둘레 전체를 따라 이동되도록 소정 각도마다 회전 이동시켜 제1광원(121) 내지 제4광원(124) 별로 전원 온시키고 "스캔 수광" 단계를 수행한다.
여기서, 광원 프레임(100)은 반구체(110)의 중심축을 기준으로 0 ~ 360°범위 내에서 회전된다.
이와 같이, 본 발명에서는 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)이 반구체(110)의 내측면을 따라 회전 이동하면서 실질적으로 반구체(110)의 전영역에서 광을 조사하고 수광할 수 있으므로, 다수의 광원(121,122,123,124)의 입사방향별 3차원 반사율의 측정이 가능하게 된다.
도 3은 본 발명에 따라 3차원 반사 특성을 측정할 수 있는 원리를 설명하기 위한 모식적인 도면이다. 광원(121)에서 광이 측정 대상물(150)의 표면(151)으로 조사되면, 측정 대상물(150)의 표면(151)에서는 표면 거칠기에 따라 다양한 방향으로 반사된다.
여기서, 측정 대상물(150)이 도로의 노면과 같이 표면 거칠기가 큰 경우 난반사된다.
도 3을 참고하여 3차원 반사 특성을 측정할 수 있는 원리를 설명하면, 광원(121)의 광이 측정 대상물(150)의 표면(151)에서 반사될 때, 측정 대상물(150)의 표면(151)에 있는 임의의 굴곡(152)의 우측 방향에서 반사되는 광 성분(A,B)은 반사체(110) 우측에 위치된 수광 프레임(130)의 다수의 수광소자(131,132,133,134)에서 수광할 수 있고, 임의의 굴곡(152)의 좌측 방향에서 반사되는 광 성분(C,D)은 반사체(110) 좌측으로 회전 이동되어 위치된 수광 프레임(130a)의 다수의 수광소자(131a,132a,133a,134a)에서 수광할 수 있으므로, 임의의 굴곡(152)의 전체에서 반사된 광을 수행할 수 있게 되는 것이다.
이와 같은 원리에 의해, 본 발명은 큰 표면 거칠기를 가지는 측정 대상물의 표면에서도 3차원 반사율(즉, 반사 특성)을 측정할 수 있는 잇점이 있다.
도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 BRDF 측정 시스템은 BRDF 측정 장치(100), 제어부(200) 및 3차원 반사특성 획득부(300)를 포함하여 구성된다.
BRDF 측정 장치(100)는 상술된 바와 같이, 본체에 장착 및 설치된 반구체, 광원 프레임 및 수광 프레임을 포함하여 구성할 수 있고, 제어부(200)는 다수의 광원(125)의 점등 동작 및 다수의 수광소자(135)의 구동 동작을 제어한다.
그리고, 3차원 반사특성 획득부(300)는 광원 프레임 및 수광 프레임이 반구체의 내측면을 따라 소정 각도로 회전이동하면서, 각 회전이동된 반구체의 내측면 영역에서 광원 프레임의 다수의 광원에서 측정 대상물(150)로 광이 조사되고, 측정 대상물(150)에서 반사된 광을 수광 프레임의 다수의 수광소자에서 수광되고, 그 수광된 광신호를 수광소자로부터 수신받아 측정 대상물(150) 표면의 3차원 반사특성을 획득한다.
여기서, 3차원 반사특성 획득부(300)는 수광소자로부터 수신받은 광신호를 처리하여 측정 대상물(150) 표면의 3차원 반사특성을 획득하는 것으로, 본 발명에서는 광원 프레임 및 수광 프레임이 반구체의 내측면을 따라 소정 각도로 회전이동하면서, 각 회전이동된 반구체의 내측면 영역에서 광원 프레임의 다수의 광원에서 측정 대상물(150)로 광이 조사되고, 측정 대상물(150)에서 반사된 광을 수광 프레임의 다수의 수광소자에서 수광되고, 그 수광된 광신호를 3차원 반사특성 획득부(300)가 수신받아 처리하여 3차원 반사특성을 획득하는 데 그 기술적인 특징이 있다. 이때, 광신호 처리는 통상적인 기술에 의해 가능한 것이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명에 따른 BRDF 측정 시스템은 광원 프레임 및 수광 프레임의 회전시키는 수단으로서, 동일한 축 상에 나란히 배치된 두개의 모터; 및 일단이 상기 두개의 모터의 회전축 각각에 연결되고, 타단이 상기 광원 프레임 및 수광 프레임 각각에 연결되어 상기 두개 모터의 회전 동력을 전달하기 위한 한 쌍의 동력 전달부재;를 포함하여 구성할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 측정 대상물의 표면에 대한 3차원 BRDF 반사 특성을 측정할 수 있는 장치에 적용될 수 있다.
100: BRDF 측정장치 101: 접촉면
105: 본체 110: 반구체
120: 광원 프레임 121,122,123,124,125: 광원
130: 수광 프레임 150: 측정 대상물
151: 표면 200: 반구체
300: 3차원 반사특성 획득부

Claims (7)

  1. 도로의 노면에 접촉되는 접촉면(101)을 가지는 본체(105);
    상기 본체(105)의 접촉면(101)에 장착되며, 상기 도로의 노면에 대향되는 반구의 곡면으로 형성된 내측면이 구비된 반구체(110);
    상기 반구체(110)의 내측면에 밀착되어 위치되고, 서로 이격된 다수의 광원이 설치되며, 소정 각도로 회전하여 상기 반구체의 내측면을 따라 이동 가능한 광원 프레임(120);
    상기 광원 프레임(120)과 소정 각도를 가지고 상기 반구체의 내측면에 밀착되어 위치되고, 서로 이격된 다수의 수광소자가 설치되며, 소정의 각도로 회전하여 상기 반구체(110)의 내측면을 따라 이동 가능한 수광 프레임(130); 및
    상기 반구체(110)의 중심축 상에 설치되어 상기 광원 프레임(120)과 수광 프레임(130)이 회전되도록 하는 모터를 포함하고,
    상기 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)은 동일한 두께로 이루어지며, 상기 다수의 광원 및 상기 다수의 수광소자가 설치되는 면 및 상기 반구체(110)의 내측면의 곡면에 밀착되는 면이, 상기 반구체(110)의 내측면의 곡률과 동일한 곡률을 가지도록 휘어져 이루어져 측정 대상물(150)로 조사된 광이 반사되는 광성분을 복수의 각도에서 수광하여 BRDF(bi-directional reflection diatribution function) 반사광을 검출하는 것을 특징으로 하는 3차원 반사 특성의 측정이 가능한 BRDF 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반구체(110)는 내부가 비어있는 내부 공간이 형성된 반구형상의 몸체이고,
    상기 반구체(110)의 비어있는 내부 공간은 상기 반구체(110)의 개방된 영역과 연통되고, 상기 BRDF 측정 장치(100)를 상기 도로의 노면에 올려놓을 때 상기 도로의 노면의 표면이 상기 반구체(110)의 내측면과 대향되는 것을 특징으로 하는 3차원 반사 특성의 측정이 가능한 BRDF 측정 장치.
  6. 삭제
  7. 다수의 광원 및 다수의 수광소자를 포함하는 BRDF 측정 장치(100);
    다수의 광원의 점등 동작 및 다수의 수광소자의 구동 동작을 제어하는 제어부(200); 및
    3차원 반사특성 획득부(300);를 포함하여 구성하며,
    상기 BRDF 측정 장치(100)는,
    도로의 노면에 접촉되는 접촉면(101)을 가지는 본체(105);
    상기 본체(105)의 접촉면(101)에 장착되며, 상기 도로의 노면에 대향되는 반구의 곡면으로 형성된 내측면이 구비된 반구체(110);
    상기 반구체(110)의 내측면에 밀착되어 위치되고, 서로 이격된 다수의 광원이 설치되며, 소정 각도로 회전하여 상기 반구체의 내측면을 따라 이동 가능한 광원 프레임(120);
    상기 광원 프레임(120)과 소정 각도를 가지고 상기 반구체의 내측면에 밀착되어 위치되고, 서로 이격된 다수의 수광소자가 설치되며, 소정의 각도로 회전하여 상기 반구체(110)의 내측면을 따라 이동 가능한 수광 프레임(130); 및
    상기 반구체(110)의 중심축 상에 설치되어 상기 광원 프레임(120)과 수광 프레임(130)이 회전되도록 하는 모터를 포함하고,
    상기 광원 프레임(120) 및 수광 프레임(130)은 동일한 두께로 이루어지며, 상기 다수의 광원 및 상기 다수의 수광소자가 설치되는 면 및 상기 반구체(110)의 내측면의 곡면에 밀착되는 면이, 상기 반구체(110)의 내측면의 곡률과 동일한 곡률을 가지도록 휘어져 이루어져 측정 대상물(150)로 조사된 광이 반사되는 광성분을 복수의 각도에서 수광하여 BRDF(bi-directional reflection diatribution function) 반사광을 검출하도록 구성되고,
    상기 3차원 반사특성 획득부(300)는 상기 수광 프레임(130)의 다수의 수광소자에서 수광된 광신호를 상기 수광소자로부터 수신받아 상기 측정 대상물(150) 표면의 3차원 반사특성을 획득하는 것을 특징으로 하는 3차원 반사 특성의 측정이 가능한 BRDF 측정 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210037890A (ko) * 2019-09-30 2021-04-07 연세대학교 산학협력단 측색 장치 및 측색 방법
RU2790949C1 (ru) * 2022-07-26 2023-02-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) Устройство для измерения двунаправленной функции рассеяния (варианты)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090079987A1 (en) 2007-09-25 2009-03-26 Microsoft Corporation Photodiode-based Bi-Directional Reflectance Distribution Function (BRDF) Measurement
JP2013113793A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Panasonic Corp ３次元計測装置およびそれに用いられる照明装置
US20160360184A1 (en) 2013-10-22 2016-12-08 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Andgewandten Forschung E.V. Method and apparatus for detecting an object with circular-arc-shaped supporting elements
WO2017048674A1 (en) * 2015-09-14 2017-03-23 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method for measuring bi-directional reflectance distribution function (brdf) and associated device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090079987A1 (en) 2007-09-25 2009-03-26 Microsoft Corporation Photodiode-based Bi-Directional Reflectance Distribution Function (BRDF) Measurement
JP2013113793A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Panasonic Corp ３次元計測装置およびそれに用いられる照明装置
US20160360184A1 (en) 2013-10-22 2016-12-08 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Andgewandten Forschung E.V. Method and apparatus for detecting an object with circular-arc-shaped supporting elements
WO2017048674A1 (en) * 2015-09-14 2017-03-23 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method for measuring bi-directional reflectance distribution function (brdf) and associated device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210037890A (ko) * 2019-09-30 2021-04-07 연세대학교 산학협력단 측색 장치 및 측색 방법
KR102249615B1 (ko) * 2019-09-30 2021-05-10 연세대학교 산학협력단 측색 장치 및 측색 방법
RU2790949C1 (ru) * 2022-07-26 2023-02-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) Устройство для измерения двунаправленной функции рассеяния (варианты)

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