KR102570737B1 - 투영 장치, 수집 장치 및 이를 구비한 삼차원 스캔 시스템 - Google Patents

투영 장치, 수집 장치 및 이를 구비한 삼차원 스캔 시스템 Download PDF

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Abstract

본 출원은 투영 장치, 수집 장치 및 이를 구비한 삼차원 스캔 시스템을 개시한다. 상기 투영 장치는, 다수의 사전 설정 빛을 발사하게끔 설정되며, 여기서, 다수의 사전 설정 빛은 다수의 사전 설정 주파대에 대응되고, 다수의 사전 설정 주파대는 각각 서로 다른 빛 발사부; 사전 설정 빛의 전송 경로에 설정되며, 여기서, 사전 설정 빛은 빛 투과부 상에 설정된 사전 설정 패턴을 거쳐 투과한 후, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하며, 빛 투과부는 두가지 이상의 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되는 사전 설정 빛을 투과하는 빛 투과부를 포함한다. 본 출원을 통해, 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제를 해결한다.

Description

투영 장치, 수집 장치 및 이를 구비한 삼차원 스캔 시스템
[관련 출원에 대한 상호 참조]
본 발명의 출원은 출원일이 2018년 11월 19일이고, 출원번호가 201811378663.1이며, 발명의 명칭이 "투영 장치, 수집 장치 및 이를 구비한 삼차원 스캔 시스템"인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하며, 여기에서 전체 내용을 도입하여 참조로 한다.
[기술분야]
본 출원은 삼차원 스캔 분야에 관한 것으로서, 구체적으로, 투영 장치, 수집 장치 및 이를 구비한 삼차원 스캔 시스템에 관한 것이다.
종래의 기술에서, 물체의 삼차원 형상을 획득하는 방법은 다양한 바, 구체적으로 타임 코드에 기반하는 정현파 프린지를 서로 매칭한 후, 삼차원 복원 및 스티칭하고 융합을 진행함으로써, 물체의 삼차원 형상을 획득하는 방법; 타임 코드의 프린지 중심선을 추출하며 삼차원 복원 및 스티칭하고 융합을 진행하는 알고리즘에 기반하여 물체의 삼차원 형상을 획득하는 방법; 및 현미경 공초점 삼차원 이미징 원리에 기반하여 물체의 삼차원 형상을 획득하는 방법을 포함한다.
하자만 상기 물체의 삼차원 형상을 획득하는 방법은 그 자체의 결함으로 구강 내 삼차원 스캔 진행에 적합하지 않다. 구체적인 결함은 다음과 같다: 타임 코드에 기반하는 삼차원 복원 방법은 핸드헬드 스캔을 실시할 수 없음으로 인해 구강 내로 진입하는 정세도가 높은 스캔 조작을 실시할 수 없으며, 또한 프레임율이 높은 카메라와 고속 알고리즘의 지원이 필요하므로, 비용이 높고; 현미경 공초점 삼차원 이미징 원리에 기반하는 방법은 그 하드웨어 가공 비용이 비교적 높다.
관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제에 대해, 현재 유효적인 해결 방안이 제안되지 않았다.
본 출원에서 제공하는 투영 장치, 수집 장치 및 이를 구비한 삼차원 스캔 시스템을 제공하여, 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제를 해결한다.
본 출원의 일 측면에 따르면, 다수의 사전 설정 빛을 발사하게끔 설정되며, 여기서, 상기 다수의 사전 설정 빛은 다수의 사전 설정 주파대에 대응되고, 상기 다수의 사전 설정 주파대는 각각 서로 다른 빛 발사부; 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설정되며, 여기서, 상기 사전 설정 빛은 상기 빛 투과부 상에 설정된 사전 설정 패턴을 거쳐 투과한 후, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하며, 상기 빛 투과부는 두가지 이상의 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되는 사전 설정 빛을 투과하는 빛 투과부를 포함하는 투영 장치를 제공한다.
선택적으로, 상기 빛 투과부가 하나인 경우, 상기 빛 투과부는 상기 빛 발사부가 발송하는 다수의 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되며, 상기 빛 투과부 상에 다수의 사전 설정 이미지가 설치되고, 여기서, 상기 타깃 빛은 상기 다수의 사전 설정 빛이 상기 다수의 사전 설정 이미지를 거쳐 투과하여 생성되며, 매개 상기 사전 설정 이미지는 모두 서로 다른 상기 사전 설정 주파대에 대응된다.
선택적으로, 상기 투영 장치는 빛 집합부를 더 포함하되, 상기 빛 집합부는 다수의 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되며, 여기서, 다수의 상기 사전 설정 빛은 상기 빛 집합부를 통해 빛 집합 처리가 진행된 후, 동일한 전송 경로에 따라 상기 빛 투과부로 투사된다.
선택적으로, 상기 빛 발사부에는 다수의 LED 광원과 다수의 레이저 발사기 중의 임의 하나를 더 포함하되, 상기 빛 발사부는 상기 다수의 LED 광원을 통해 상기 다수의 사전 설정 빛을 발사하고, 상기 빛 발사부는 상기 다수의 레이저 발사기를 통해 상기 다수의 사전 설정 빛을 발사한다.
선택적으로, 상기 빛 발사부가 상기 다수의 레이저 발사기를 통해 상기 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 경우, 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되는 결잃음부(decoherence portion)가 더 포함되되, 여기서, 상기 사전 설정 빛은 상기 결잃음부를 통해 회절점(diffraction spot)을 제거한 후 상기 빛 투과부에 투사된다.
선택적으로, 상기 결잃음부에는 위상 변조 소자와 빔 커플링 소자가 포함되되, 상기 위상 변조 소자는 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되고, 상기 위상 변조 소자는 예정 축선을 중심으로 회전하며, 여기서, 상기 사전 설정 빛의 전송 경로와 상기 위상 변조 소자의 예정 축선은 서로 평행되고, 상기 빔 커플링 소자는 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설정되며, 상기 사전 설정 빛에 대해 시준 조정을 진행하고 또한 상기 사전 설정 빛의 발산각을 줄이게끔 설정되며, 상기 결잃음부는 상기 위상 변조 소자와 상기 빔 커플링 소자를 통해 상기 사전 설정 빛의 회절점을 제거한다.
선택적으로, 상기 빛 발사부가 상기 다수의 레이저 발사기를 통해 상기 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 경우, 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되는 고체 매체 소자가 더 포함되되, 여기서, 상기 사전 설정 빛은 상기 고체 매체 소자를 통해 여러번 반사되어 믹싱을 진행한 후 상기 빛 투과부에 투사된다.
본 출원의 다른 일 측면에 따르면, 이미지 수집부가 포함되되, 상기 이미지 수집부는, 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 상기 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지(shadow image)을 수집하게끔 설치되고, 여기서, 상기 컬러 코딩 프린지에는 적어도 두가지 사전 설정 주파대가 대응되고, 매개 상기 섀도우 이미지에는 모두 서로 다른 색단이 대응되며, 상기 색단과 상기 사전 설정 주파대는 일대일 대응되며, 여기서, 상기 다수의 섀도우 이미지에는 투영 패턴이 포함되고, 상기 투영 패턴은 상기 타깃 객체의 삼차원 모델의 생성을 위해 사용되는 삼차원 모델의 수집 장치를 제공한다.
선택적으로, 상기 이미지 수집부에는 다수의 색단 수집기가 포함되되, 여기서, 상기 이미지 수집부는 상기 다수의 색단 수집기를 통해 상기 다수의 섀도우 이미지를 수집하며, 상기 다수의 색단 수집기와 상기 다수의 섀도우 이미지는 일대일 대응된다.
본 출원의 다른 일 측면에 따르면, 상기 어느 한 항에 따른 상기 투영 장치인 투영 장치; 상기 어느 한 항에 따른 상기 수집 장치인 삼차원 모델의 수집 장치를 포함하되, 상기 투영 장치는 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하게끔 설치되고, 상기 삼차원 모델의 수집 장치는 상기 타깃 빛이 상기 타깃 객체 상에 투사되어 생성된 상기 타깃 객체의 삼차원 모델을 확정하기 위해 사용되는 투영 패턴을 수집하게끔 설치되는 삼차원 스캔 시스템을 제공한다.
본 출원의 일 측면에 따르면, 서로 다른 다수의 사전 설정 주파대에 대응되는 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 단계; 매개 상기 사전 설정 주파대와 대응되는 서로 다른 사전 설정 패턴을 확정하는 단계; 상기 사전 설정 패턴에 의해 상기 다수의 사전 설정 빛에 대해 투과 처리를 진행하여 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 얻는 단계를 포함하는 투영 방법을 제공한다.
본 출원의 일 측면에 따르면, 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 상기 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하는 단계를 포함하되, 여기서, 상기 컬러 코딩 프린지는 적어도 두가지 사전 설정 주파대에 대응되며, 매개 상기 섀도우 이미지는 모두 서로 다른 색단에 대응되고, 상기 색단과 상기 사전 설정 파단은 일대일 대응되며, 여기서, 다수의 프토그램에는 투영패턴이 포함되고, 투영 패턴은 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성하기 위해 사용되는 삼차원 모델의 수집 방법을 제공한다.
본 출원의 일 측면에 따르면, 다수의 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응 되는 다수의 사전 설정 빛이 대응되는 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되는 사전 설정 패턴에 의해 투과 처리를 진행하여, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 얻는 단계; 타깃 빛이 색단과 일대일 대응되는 적어도 두가지 사전 설정 주파대에 대응되는 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 객체에 대응되는 각각 서로 다른 색단에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하는 단계; 각 상기 섀도우 이미지에 포함된 투영 패턴에 의해 상기 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성하는 단계를 포함하는 삼차원 스캔 방법을 제공한다.
본 출원의 일 측면에 따르면, 상기 투영방법, 3차원 모델의 수집 방법, 3차원 스캔 방법 중 임의 한 방법을 실행하는 저장된 프로그램을 포함하는 기록 매체를 제공한다.
본 출원의 다른 일 측면에 따르면, 실행 시, 상기 투영방법, 3차원 모델의 수집 방법, 3차원 스캔 방법 중 임의 한 방법을 수행하는 프로그램을 실행하도록 설치된 프로세서를 제공한다.
본 출원을 통해, 빛 발사부를 사용하여, 다수의 사전 설정 빛을 발사하며, 여기서, 상기 다수의 사전 설정 빛은 다수의 사전 설정 주파대에 대응되고, 상기 다수의 사전 설정 주파대는 각각 서로 다르며; 빛 투과부는 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설정되고, 여기서, 상기 사전 설정 빛은 상기 빛 투과부 상에 설정된 사전 설정 패턴을 거쳐 투과한 후, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하며, 상기 빛 투과부는 두가지 이상의 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되는 사전 설정 빛을 투과함으로써, 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제를 해결한다.
이때, 상기 투영 장치는 아래의 특징을 더 구비한다: 1. 하드웨어의 저렴한 비용; 2. 장치의 소형화. 나아가, 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제를 해결하며, 여기서, 기존의 투영 시스템은 동적 투영 시스템이고, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치는 투과 투영으로서, 그 하드웨어 비용이 대폭 감소된다.
즉, 빛 투과부를 통해 다수의 서로 다른 주파대의 사전 설정 빛에 대해 투과 처리를 진행하여, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성함으로써, 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛에 기반하여 타깃 객체의 삼차원 형상을 획득할 수 있는 기술적 효과에 도달한다.
본 출원의 일부분인 도면은 본 출원에 대한 추가적인 이해를 제공하기 위한 것이고, 본 출원의 예시적인 실시예 및 그 설명은 본 출원을 해석하기 위한 것이며, 본 출원에 대한 부적절한 한정은 아니다. 도면에서,
도 1은 본 출원 실시예에 의해 제공되는 투영 장치의 예시도이고,
도 2는 본 출원 실시예에 의해 제공되는 선택 가능한 투영 장치의 예시도 1이고,
도 3은 본 출원 실시예에 의해 제공되는 선택 가능한 투영 장치의 예시도 2이고,
도 4는 본 출원 실시예에 의해 제공되는 삼차원 모델의 수집 장치의 예시도이고,
도 5는 본 출원 실시예에 의해 제공되는 삼차원 스캔 시스템의 예시도이고,
도 6은 본 출원 실시예에 의해 제공되는 투영 방법의 흐름도이고,
도 7은 본 출원 실시예에 의해 제공되는 삼차원 모델의 수집 방법의 흐름도이고,
도 8은 본 출원 실시예에 의해 제공되는 삼차원 스캔 방법의 흐름도이다.
본 출원의 실시예 및 실시예의 특징은 충돌이 없는 경우 서로 결합될 수 있음을 유의해야 한다. 아래 도면을 참조하고 실시예를 결합하여 본 출원을 상세하게 설명한다.
당업자가 본 출원의 기술방안을 더 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위해, 아래 본 출원 실시예의 도면을 결합하여, 본 출원 실시예의 기술방안에 대해 명확하고, 완전하게 설명한다. 자명한 것은, 설명한 실시예는 본 출원의 일부분 실시예일 뿐, 전부 실시예는 아니다. 본 출원의 실시예에 기반하여, 당업자가 창조적인 노동 없이 획득한 다른 모든 실시예는 모두 본 출원의 보호범위에 속하여야 한다.
본 출원의 명세서, 특허청구범위 및 상기 도면에서의 "제1", "제2" 등 용어는 유사한 대상을 구분하기 위해 사용하며, 특정된 순서 및 선후순서를 설명하기 위해 사용할 필요는 없음을 유의해야 한다. 본 출원의 실시예를 용이하게 설명할 수 있도록 상기 방식으로 사용되는 데이터는 적합한 상황에서 상호 교환될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, "포괄", "구비" 등 용어 및 이들의 임의의 변형은, 비배타적인 포함을 커버하기 위한 것이다. 예를 들면, 일련의 단계 또는 유닛을 포함하는 과정, 방법, 시스템, 제품 및 기기는 명확하게 나열된 단계 또는 유닛에 제한될 필요 없이, 명확하게 나열되지 않은 또는 이러한 과정, 방법, 제품 및 기기의 고유한 다른 단계 또는 유닛도 포함할 수 있다.
본 출원의 실시예에 의해, 투영 장치를 제공한다.
도 1은 본 출원 실시예의 투영 장치의 예시도이다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 상기 투영 장치에는 빛 발사부(11)와 빛 투과부(13)가 포함된다.
빛 발사부(11)는, 다수의 사전 설정 빛을 발사하도록 설정된다. 여기서, 다수의 사전 설정 빛은 다수의 사전 설정 주파대에 대응되고, 다수의 사전 설정 주파대는 각각 서로 다르다.
빛 투과부(13)는, 사전 설정 빛의 전송 경로에 설정된다. 여기서, 사전 설정 빛은 빛 투과부 상에 설정된 사전 설정 패턴을 거쳐 투과한 후, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하며, 빛 투과부는 2가지 이상의 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되는 사전 설정 빛을 투과한다.
한개 선택 가능한 예시에서, 상기 빛 투과부에 의해 생성된 타깃 빛은 동시에 다수의 사전 설정 빛을 투과시켜야 한다.
다른 선택 가능한 예시에서, 상기 컬러 코딩 프린지는 2가지 내지 3가지 사전 설정된 컬러 프린지를 코딩하여 생성된 것이고, 즉 상기 컬러 코딩 프린지의 형태로 투사를 진행한 타깃 빛은 2가지 내지 3가지 사전 설정 주파대의 프린지 빛을 코딩하여 생성된 것이다.
본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치는, 빛 발사부를 통해 다수의 사전 설정 빛을 발사하고, 여기서, 다수의 사전 설정 빛은 다수의 사전 설정 주파대에 대응되고, 다수의 사전 설정 주파대는 각각 서로 다르며; 빛 투과부는 사전 설정 빛의 전송 경로에 설정되고, 여기서, 사전 설정 빛은 빛 투과부 상에 설정된 사전 설정 패턴을 거쳐 투과한 후, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하며, 빛 투과부는 2가지 이상의 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되는 사전 설정 빛을 투과함으로써, 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제를 해결한다.
여기서, 상기 투영 장치는 아래의 특징을 더 구비한다: 1. 하드웨어의 저렴한 비용; 2. 장치의 소형화. 나아가, 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제를 해결한다. 여기서, 기존의 투영 시스템은 동적 투영 시스템이고, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치는 투과 투영으로서, 그 하드웨어 비용이 대폭 감소된다.
즉, 빛 투과부를 통해 다수의 서로 다른 주파대의 사전 설정 빛에 대해 투과 처리를 진행하여, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성함으로써, 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛에 기반하여 타깃 객체의 삼차원 형상을 획득할 수 있는 기술효과에 도달한다.
타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 경우, 이미지 수집 장치가 상기 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하고, 상기 섀도우 이미지에는 타깃 빛이 생성되는 투영 패턴이 포함되며, 나아가, 투영 패턴에서의 컬러 코딩 프린지에 기반하여 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성할 수 있음을 유의해야 한다.
상기 투영 장치를 타임 코드에 기반하여 삼차원 복원을 진행하는 투영 기기와 비교할 경우, 본 출원에서 제공하는 투영 장치는 더 편이하고 간결하며, 빛 투과부와 빛 발사부만으로 기술 목표를 실현할 수 있고; 상기 투영 장치를 현미경 공초점 삼차원 이미징 원리에 기반하여 삼차원 복원을 진행하는 투영 기기와 비교할 경우, 본 출원에서 제공하는 투영 장치는 비용이 더 저렴하고, 빛 투과부와 빛 발사부만으로 기술 목표를 실현할 수 있음을 강조한다.
선택 가능하게, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치에서, 빛 발사부는, 다수의 LED 광원과 다수의 레이저 발사기 중의 임의 하나가 더 포함된다. 그중, 빛 발사부는 다수의 LED 광원을 통해 다수의 사전 설정 빛을 발사하고, 빛 발사부는 다수의 레이저 발사기를 통해 다수의 사전 설정 빛을 발사한다.
즉, 빛 발사부는 다수의 레이저 발사기로 구성될 수 있으며, 다수의 LED 광원으로 구성될 수도 있다. 여기서, 빛 발사부가 다수의 레이저 발사기로 구성되는 경우, 빛 발사부가 발사하는 다수의 사전 설정 빛은 레이저이고, 빛 발사부가 다수의 LED 광원으로 구성되는 경우, 빛 발사부가 발사하는 다수의 사전 설정 빛은 일반 빛이다. 또한, 상기 LED 광원은 단색 광원이다.
빛 발사부가 다수의 레이저 발사기를 통해 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 경우, 사전 설정 빛은 레이저의 성능특징, 즉 지향성 발광, 매우 높은 휘도, 매우 순수한 색상, 우수한 가간섭성을 구비함을 유의해야 한다.
선택 가능하게, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치에서, 투영 장치에는 빛 집합부가 더 포함된다. 빛 집합부는 다수의 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되고, 여기서, 다수의 사전 설정 빛은 빛 집합부를 통해 빛 집합 처리가 진행된 후, 동일한 전송 경로에 따라 빛 투과부로 투사된다.
즉, 빛 발사부가 발사하는 다수의 사전 설정 빛의 전송 경로가 일치하지 않는 경우, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치에는 빛 집합부가 더 포함된다. 여기서, 빛 집합부는 전송 경로가 일치하지 않는 다수의 사전 설정 빛에 대해 집합 처리를 진행하여, 다수의 사전 설정 빛이 동일한 전송 경로에 따라 전송되게끔 하기 위한 것이다.
선택 가능한 예시에서, 상기 빛 집합부는 반 반사 반 투과 빔 스플리터이다. 도 2 및 도 3에서 도시된 바와 같이, 제1 레이저 발사기와 제2 레이저 발사기는 두개의 사전 설정 빛을 동시에 발사한다. 여기서, 두개의 사전 설정 빛은 빔 스플리터의 양측에 각각 투사되어, 제1 레이저 발사기가 발사하는 사전 설정 빛은 빔 스플리터의 표면에서 반사 현상이 발생되고, 제2 레이저 발사기가 발사하는 사전 설정 빛은 빔 스플리터의 표면에서 굴절 현상이 발생된다. 이때, 제1 레이저 발사기가 발사하는 사전 설정 빛과 제2 레이저 발사기가 발사하는 사전 설정 빛은 동일한 전송 경로에 따라 전송을 진행한다.
선택 가능하게, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치에서, 빛 발사부가 다수의 레이저 발사기를 통해 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 경우, 투영 장치에는 결잃음부가 더 포함된다. 결잃음부는 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되며, 여기서, 사전 설정 빛은 결잃음부를 통해 회절점을 제거한 후 빛 투과부에 투사된다.
즉, 빛 발사부가 다수의 레이저 발사기를 통해 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 경우, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치는, 사전 설정 빛의 전송 경로에 결잃음부가 더 설치된다. 여기서, 결잃음부는 레이저의 가간섭성으로 인해 투영 팩트에 나타나는 회절점을 제거하기 위한 것이다.
한개 선택 가능한 예시에서, 본 출원 실시예에서 제공하는 결잃음부에는 위상 변조 소자와 빔 커플링 소자가 포함된다. 위상 변조 소자는 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되고, 위상 변조 소자는 예정 축선을 중심으로 회전하며, 여기서, 사전 설정 빛의 전송 경로와 위상 변조 소자의 예정 축선은 서로 평행된다. 빔 커플링 소자는 사전 설정 빛의 전송 경로에 설정되며, 사전 설정 빛에 대해 시준 조정을 진행하고 또한 사전 설정 빛의 발산각을 줄이게끔 설정된다. 여기서, 결잃음부는 위상 변조 소자와 빔 커플링 소자를 통해 사전 설정 빛의 회절점을 제거한다.
상기 위상 변조 소자는 투명 광학재료 박판 또는 랜덤 위상판일 수 있다. 레이저 빔 구경과 발산각이 모두 비교적 작은 경우, 상기 빔 커플링 소자는 시준 시스템과 수렴 시스템으로 구성될 수 있다. 레이저 빔 발산각이 비교적 큰 경우, 상기 빔 커플링 소자는 다수의 렌즈 소자로 구성됨을 유의해야 한다.
선택 가능하게, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치에서, 빛 발사부가 다수의 레이저 발사기를 통해 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 경우, 투영 장치에는 고체 매체 소자가 더 포함된다. 고체 매체 소자는 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되며, 여기서, 사전 설정 빛은 고체 매체 소자를 통해 여러번 반사되어 믹싱된 후 빛 투과부에 투사된다.
즉, 빛 발사부가 다수의 레이저 발사기를 통해 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 경우, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치는, 사전 설정 빛의 전송 경로에 고체 매체 소자가 더 설치된다. 여기서, 고체 매체 소자는 광도가 균일한 사전 설정 빛을 생성하며, 또한 광도가 균일한 사전 설정 빛을 빛 투과부에 투사하기 위한 것이다.
한개 선택 가능한 예시에서, 고체 매체 소자는 가늘고 긴 육면체 프리즘, 원기둥 프리즘, 추체 프리즘 중 임의의 한가지 프리즘 형태이다. 동시에, 고체 매체 소자는 사전 설정 빛이 고체 인터페이스로 둘러싸인 공간에서 여러번 반사를 진행하는 중공바일 수 있으며, 빛이 고체 투명 매체 내부에서 전송되는 솔리드바일 수도 있다. 여기서, 솔리드바의 입력 단면과 출력 단면에 빛 방사 방지 필름을 코팅하고, 중공바의 내 표면에 빛 방사 방지 필름을 코팅한다. 또한, 고체 매체 소자의 출사 단면과 입사 단면을 평행되게끔 설치한다.
상기 결잃음부와 고체 매체 소자를 결합하여 설명하는바, 한개 선택 가능한 예시에서, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치에는 결잃음이 균일한 조명 시스템이 포함된다. 즉, 결잃음이 균일한 조명 시스템은 소형 모터를 통해 위상 변조 소자를 구동하여 소정의 속도로 회전축을 중심으로 회전함으로써 레이저 빔의 위상에 대한 실시간 변조를 실현하고, 변조를 거친 후의 레이저 빔은 고체 매체 소자 중으로 재 투사되며, 레이저 빔은 고체 매체 소자 내에서 여러번 반사되어 믹싱되고, 마지막으로 강도가 균일한 라이트 필드를 출력한다.
선택 가능하게, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치에서, 빛 투과부가 하나인 경우, 빛 투과부는 빛 발사부가 발송하는 다수의 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되며, 빛 투과부 상에 다수의 사전 설정 이미지가 설치되고, 여기서, 타깃 빛은 다수의 사전 설정 빛이 다수의 사전 설정 이미지를 거쳐 투과하여 생성되며, 매개 사전 설정 이미지는 모두 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응된다.
즉, 빛 투과부가 하나인 경우, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치는 빛 발사부가 발송하는 다수의 사전 설정 빛의 전송 경로에 하나의 빛 투과부가 더 설치된다. 여기서, 빛 투과부는 다수의 서로 다른 주파대의 사전 설정 빛에 대해 선택적으로 투과를 진행함으로써, 사전 설정 코딩 프린지 형태로 투사되는 타깃 빛을 형성하기 위한 것이다.
예를 들어 설명하면, 빛 투과부에는 컬러 래스터가 포함되고, 상기 컬러 래스터 위에 다수의 사전 설정 이미지가 설치되며, 또한 매개 사전 설정 이미지에는 서로 다른 색상이 대응되고, 이때, 다수의 사전 설정 이미지는 컬러 코딩 프린지를 구성한다. 추가로, 다수의 사전 설정 빛이 상기 컬러 래스터를 투과하면, 컬러 코딩 프린지 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛이 자동으로 생성된다.
선택 가능하게, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치에서, 상기 투영 장치에는 다수의 반사경이 더 포함된다. 여기서, 반사경은 타깃 빛 및/또는 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되며, 타깃 빛 및/또는 사전 설정 빛의 전송 경로가 변경되게끔 설치된다.
즉, 타깃 빛 및/또는 사전 설정 빛의 전송 경로에 다수의 반사경을 설치하여, 타깃 빛 및/또는 사전 설정 빛의 전송 경로를 변경함으로써, 삼차원 스캔 장치 내의 빛 경로를 최적화하고, 삼차원 스캔 장치의 부피를 감소하는 기술적 효과에 도달한다.
선택 가능하게, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치에서, 상기 투영 장치에는 다수의 조명 유닛이 더 포함된다. 여기서, 조명 유닛은 타깃 객체과 서로 대응되게 설치되고, 상기 조명 유닛은 타깃 객체이 조사되게끔 설치됨으로써, 타깃 객체의 배경 휘도 향상과 타깃 객체의 심도 확대를 용이하게 하여, 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 용이하게 수집하는 기술적 효과에 도달한다.
한개 선택 가능한 예시에서, 조명 유닛은 다수의 삼색 LED 램프일 수 있다.
다른 선택 가능한 예시에서, 도 2 및 도 3에서 도시된 바와 같이, 타깃 빛 전송 경로를 변경하기 위해 사용되는 타깃 반사경의 외주에는 다수의 조명 유닛이 설치된다. 여기서, 조명 유닛이 발사하는 조명 빛은 타깃 반사경의 반사 처리를 거친 후의 타깃 빛과 함께 타깃 객체 상에 투사된다.
본 출원 실시예에서 삼차원 모델의 수집 장치를 더 제공한다. 본 출원 실시예의 삼차원 모델의 수집 장치에서의 타깃 객체는 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치가 생성한 타깃 빛에 투사되는 타깃 객체임을 유의해야 한다. 아래 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 모델의 수집 장치에 대해 설명한다.
도 4는 본 출원 실시예의 삼차원 모델의 수집 장치의 예시도이다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 해당 장치에는 이미지 수집부(41)가 포함된다.
이미지 수집부(41)는, 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하게끔 설치된다. 여기서, 컬러 코딩 프린지에는 적어도 두가지 사전 설정 주파대가 대응되고, 매개 섀도우 이미지에는 모두 서로 다른 색단이 대응되며, 색단과 사전 설정 주파대는 일대일 대응된다. 여기서, 다수의 섀도우 이미지에는 투영 패턴이 포함되고, 투영 패턴은 타깃 객체의 삼차원 모델의 생성을 위해 사용된다.
본 출원 실시예에서 제공하는 수집 장치는, 이미지 수집부를 통해, 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하며, 여기서, 컬러 코딩 프린지에는 적어도 두가지 사전 설정 주파대가 대응되고, 매개 섀도우 이미지에는 모두 서로 다른 색단이 대응되며, 색단과 사전 설정 주파대는 일대일 대응되고, 여기서, 다수의 섀도우 이미지에는 투영 패턴이 포함되며, 투영 패턴은 타깃 객체의 삼차원 모델의 생성을 위해 사용됨으로써, 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제를 해결한다.
이때, 타깃 빛에 기반하는 컬러 코딩 프린지는 타깃 객체에 대해 공간 코딩을 진행하여, 일프레임 이차원 이미지만으로 타깃 객체에 대한 삼차원 복원의 기술적인 목적에 도달할 수 있고, 이미지 수집 장치의 프레임율 요구가 낮아지며, 후속 알고리즘의 연산 비용이 감소된다. 또한, 색상을 공간 코딩의 기본 요소로 사용함으로써, 인식 정확성을 향상하는 기술적 효과에도 도달한다.
즉, 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 빛이 타깃 객체 상에 투사되어 형성된 투영 패턴을 수집함으로써, 투영 패턴에 기반하여 타깃 객체의 삼차원 형상을 얻을 수 있는 기술적 효과에 도달한다.
선택 가능하게, 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 모델의 수집 장치에서, 이미지 수집부에는 다수의 색단 수집기가 포함된다. 여기서, 이미지 수집부는 다수의 색단 수집기를 통해 다수의 섀도우 이미지를 수집하며, 다수의 색단 수집기와 다수의 섀도우 이미지는 일대일 대응된다.
즉, 다수의 색단 수집기를 통해 타깃 객체에 대응되는 섀도우 이미지를 수집함으로써, 색상에 대해 정확하게 구분하는 기술적 효과를 실현한다.
각 색단 수집기는 해당 색상 수집기에 대응되는 색단의 섀도우 이미지만 수집함을 유의해야 한다.
상기 이미지 수집부의 다수의 색단 수집기를 통한 다수의 섀도우 이미지 수집에 대해 예를 들어 설명하면, 제1 사전 설정 빛에 대응되는 파장 범위는 770 내지 622㎚이고, 제2 사전 설정 빛에 대응되는 파장 범위는 577 내지 492㎚이며, 제3 사전 설정 빛에 대응되는 파장 범위는 455 내지 435㎚이다. 여기서, 빛 투과부 상에 3개의 사전 설정 패턴이 설치되고, 3개의 사전 설정 패턴은 겹쳐서 설치된 후 컬러 코딩 프린지가 형성되며, 컬러 코딩 프린지는 빨간색, 녹색 및 파란색의 삼색 프린지가 순차적으로 코딩 및 정렬되어 형성된다. 이때, 제1 사전 설정 빛, 제2 사전 설정 빛 및 제3 사전 설정 빛은 빛 투과부를 거친 후, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 타깃 빛이 형성된다.
상기 컬러 코딩 프린지의 모든 빨간색 프린지는 제1 사전 설정 패턴과 서로 대응되고, 상기 컬러 코딩 프린지의 모든 녹색 프린지는 제2 사전 설정 패턴과 서로 대응되며, 상기 컬러 코딩 프린지의 모든 파란색 프린지는 제3 사전 설정 패턴과 서로 대응된다. 추가로, 제1 사전 설정 빛은 제1 사전 설정 패턴의 투과 필터링 처리를 거친 후 타깃 객체 상에 투사되고, 제2 사전 설정 빛은 제2 사전 설정 패턴의 투과 필터링 처리를 거친 후 타깃 객체 상에 투사되며, 제3 사전 설정 빛은 제3 사전 설정 패턴의 투과 필터링 처리를 거친 후 타깃 객체 상에 투사된다. 이때, 사전 설정 패턴의 투과 필터링 처리를 거친 후의 제1 사전 설정 빛, 제2 사전 설정 빛 및 제3 사전 설정 빛은 타깃 빛으로 구성됨을 유의하여야 한다.
추가적으로, 사전 설정 패턴의 투과 필터링 처리를 거친 후의 제1 사전 설정 빛은, 타깃 객체 상에 투사되어 빨간색 투영 패턴을 형성하며, 이때, 빨간색 색단 수집기는 타깃 객체 상의 빨간색 섀도우 이미지를 수집한다. 여기서, 상기 빨간색 섀도우 이미지에는 제1 사전 설정 빛이 타깃 객체 상에 투사되어 형성된 빨간색 투영 패턴이 포함된다. 다른 색상의 색단 수집기는 동일한 원리이므로, 여기에서 구체적인 해석은 진행하지 않는다.
본 출원 실시예에서 삼차원 스캔 시스템을 더 제공한다. 본 출원 실시예의 삼차원 시스템에는 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 모델의 수집 장치 및 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 장치가 포함됨을 유의해야 한다. 아래 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 스캔 시스템에 대해 설명한다.
도 5는 본 출원 실시예의 삼차원 스캔 시스템의 예시도이다. 도 5에서 도시된 바와 같이, 해당 장치에는 투영 장치(51) 및 삼차원 모델의 수집 장치(53)가 포함된다.
투영 장치(51)는, 상기 본 출원 실시예에서 제공하는 임의 한가지 투영 장치이고;
삼차원 모델의 수집 장치(53)는, 상기 본 출원 실시예에서 제공하는 임의 한가지 수집 장치이다.
투영 장치는 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하게끔 설치되고, 삼차원 모델의 수집 장치는 타깃 빛이 타깃 객체 상에 투사되어 생성된 타깃 객체의 삼차원 모델을 확정하기 위해 사용되는 투영 패턴을 수집하게끔 설치됨을 유의해야 한다.
본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 스캔 시스템은, 투영장치에서 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하고, 삼차원 모델의 수집 장치에서 타깃 빛이 타깃 객체 상에 투사되어 생성된 타깃 객체의 삼차원 모델을 확정하기 위해 사용되는 투영 패턴을 수집하는 것을 통해, 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제를 해결한다.
즉, 빛 투과부를 통해 다수의 서로 다른 주파대의 사전 설정 빛에 대해 투과 처리를 진행하고, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하며, 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 빛이 타깃 객체 상에 투사되어 형성된 투영 패턴을 수집함으로써, 투영 패턴에 기반하여 타깃 객체의 삼차원 형상을 얻을 수 있는 기술적 효과에 도달한다.
선택 가능하게, 본 출원에서 제공하는 삼차원 스캔 시스템에서, 상기 삼차원 스캔 시스템에는 이미지 처리부가 더 포함되되, 상기 이미지 처리부는 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 얻어, 투영 패턴이 포함된 다수의 섀도우 이미지에 의해 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성하도록 설치되며, 여기서, 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 투영 패턴이 포함된 다수의 섀도우 이미지가 수집된다.
선택 가능하게, 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 스캔 시스템에서, 상기 삼차원 스캔 시스템에는 이미지 발송부가 더 포함되며, 이미지 수집부에서 수집한 다수의 섀도우 이미지를 이미지 처리부에 발송하게끔 설치된다.
아래, 빛 발사부가 다수의 레이저 발사기를 통해 다수의 사전 설정 빛을 발사하고, 및 빛 발사부가 다수의 LED 광원을 통해 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 두가지 경우를 예로 들어, 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 스캔 시스템에 대해 설명한다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 빛 발사부가 다수의 레이저 발사기를 통해 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 경우, 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 스캔 시스템은 아래 경로를 통해 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제를 해결한다.
투영 장치는 투과 투영을 적용하는 방법을 통해, 다수(2 내지 3개)의 서로 다른 주파대의 레이저 발사기에서 발사된 사전 설정 빛에 대해 수렴 조정을 진행하며, 조정 후의 다수의 사전 설정 빛을 빛 투과부의 사전 설정 패턴을 투과시켜 컬러 코딩 프린지의 형태로 투사되는 타깃 빛을 형성하고, 마지막으로 이미징 카메라를 통해 타깃 빛을 타깃 객체 상에 투사한다.
레이저 자체의 가간섭성으로, 마지막 형성된 투영 패턴에 회절점이 형성된다. 이때, 결잃음이 균일한 조명 시스템으로 상기 투영 패턴에 나타난 회절점을 제거해야 한다. 구체적으로, 결잃음이 균일한 조명 시스템은 소형 모터를 통해 위상 변조 소자를 구동하여 소정의 속도로 회전축을 중심으로 회전함으로써 레이저 빔의 위상에 대한 실시간 변조를 실현하고, 변조를 거친 후의 레이저 빔은 고체 매체 소자 중으로 재 투사되며, 레이저 빔은 고체 매체 소자 내에서 여러번 반사되어 믹싱되고, 마지막으로 강도가 균일한 라이트 필드를 출력함을 유의해야 한다.
이때, 순차 제어 회로는 투영 장치를 트리거하여, 타깃 빛을 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체(치아/잇몸) 위에 투사한다. 즉, 빛 투과부 상의 다수의 사전 설정 패턴을 타깃 빛을 통해 타깃 객체 상에 투영하고, 동시에, 이미지 수집부를 제어하여 타깃 객체의 섀도우 이미지를 신속하게 수집한다. 여기서, 섀도우 이미지에는 타깃 빛을 타깃 객체 상에 투사하여 생성된 투영 패턴이 포함된다. 구체적으로, 이미지 수집부의 서로 다른 색단 수집기(CCD)를 사용하여 서로 다른 색단의 섀도우 이미지를 수집한다.
마지막으로, 서로 다른 수집기가 각각 얻은 서로 다른 색단의 섀도우 이미지를 이미지 처리부(컴퓨터 측)로 전송한다. 이때, 이미지 처리부는 얻은 다수의 섀도우 이미지에 대해, 소프트웨어 알고리즘을 사용하여 데이터 처리를 진행함으로써, 타깃 객체의 삼차원 데이터를 얻는다. 구체적으로, 이미지 처리부는 서로 다른 색단 수집기를 통해 서로 다른 섀도우 이미지를 수집하고, 다수의 색상(2 내지 3개 색상)를 구분하여, 사전 저장된 다수의 색상(2 내지 3개 색상)로 구성된 코드에 의해 다수의 섀도우 이미지에 포함되는 투영 패턴의 컬러 코딩 프린지의 시퀸스를 인식 및 매칭함으로써, 삼차원 복원 알고리즘 및 스티칭 융합 알고리즘을 사용하여 타깃 객체의 삼차원 형상을 구축한다.
상기와 같이, 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 스캔 시스템은, 구강 내 치아 및 잇몸 등 빛 반사, 빛 투과 및 빛 확산 등 특성을 구비한 재질 위에 컬러 무늬를 갖는 동적 실시간 삼차원 스캔을 직접 진행하는 기술적 효과를 실현한다.
도 3에서 도시된 바와 같이, 빛 발사부는 다수의 LED 광원을 통해 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 경우, 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 스캔 시스템은 아래 경로를 통해 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제를 해결한다.
투영 장치는 투과 투영을 적용하는 방법을 통해, 다수(2-3개)의 서로 다른 주파대의 단색 LED 광원에서 발사된 사전 설정 빛을 빛 투과부의 사전 설정 패턴을 투과시켜 컬러 코딩 프린지의 형태로 투사되는 타깃 빛을 형성하고, 마지막으로 이미징 카메라를 통해 타깃 빛을 타깃 객체 상에 투사한다.
상기 단색 LED 광원에 대응되는 주파대는 겹치지 않음으로써, 각 사전 설정 빛의 색상을 정확하게 구분하고, 각 컬러 간의 간섭을 감소하는 기술적 효과에 도달함을 유의해야 한다.
이때, 순차 제어 회로는 투영 장치를 트리거하여, 타깃 빛을 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체(치아/잇몸) 위에 투사한다. 즉, 빛 투과부 상의 다수의 사전 설정 패턴을 타깃 빛을 통해 타깃 객체 상에 투영하고, 동시에, 이미지 수집부를 제어하여 타깃 객체의 섀도우 이미지를 신속하게 수집한다. 여기서, 섀도우 이미지에는 타깃 빛을 타깃 객체 상에 투사하여 생성된 투영 패턴이 포함된다. 구체적으로, 이미지 수집부의 서로 다른 색단 수집기(CCD)를 사용하여 서로 다른 색단의 섀도우 이미지를 수집한다.
마지막으로, 서로 다른 수집기가 각각 얻은 서로 다른 색단의 섀도우 이미지를 이미지 처리부(컴퓨터 측)로 전송한다. 이때, 이미지 처리부는 얻은 다수의 섀도우 이미지에 대해, 소프트웨어 알고리즘을 사용하여 데이터 처리를 진행함으로써, 타깃 객체의 삼차원 데이터를 얻는다. 구체적으로, 이미지 처리부는 서로 다른 색단 수집기를 통해 서로 다른 섀도우 이미지를 수집하고, 다수의 색상(2 내지 3개 색상)를 구분하여, 사전 저장된 다수의 색상(2 내지 3개 색상)로 구성된 코드에 의해 다수의 섀도우 이미지에 포함되는 투영 패턴의 컬러 코딩 프린지의 시퀸스를 인식 및 매칭함으로써, 삼차원 복원 알고리즘 및 스티칭 융합 알고리즘을 사용하여 타깃 객체의 삼차원 형상을 구축한다.
상기와 같이, 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 스캔 시스템은, 구강 내 치아 및 잇몸 등 빛 반사, 빛 투과 및 빛 확산 등 특성을 구비한 재질 위에 컬러 무늬를 갖는 동적 실시간 삼차원 스캔을 직접 진행하는 기술적 효과를 실현한다.
본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 스캔 시스템에는 방열 시스템, 가열 방무 시스템이 더 포함될 수 있다. 여기서, 방열 시스템은 투영 장치와 수집 장치를 보호하게끔 설치되고, 방무 시스템은 수집 장치가 타깃 객체에 대응되는 섀도우 이미지를 수집하는 것을 보조하게끔 설치됨을 유의해야 한다.
본 출원 실시예에서 투영 방법을 더 제공한다. 본 출원 실시예의 투영 장치는 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 방법을 수행하게끔 설치될 수 있음을 유의해야 한다. 아래 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 방법에 대해 설명한다.
도 6은 본 출원 실시예의 투영 방법의 예시도이다. 도 6에서 도시된 바와 같이, 해당 방법에는:
서로 다른 다수의 사전 설정 주파대에 대응되는 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 단계(S102);
매개 사전 설정 주파대와 대응되는 서로 다른 사전 설정 패턴을 확정하는 단계(S104);
사전 설정 패턴에 의해 다수의 사전 설정 빛에 대해 투과 처리를 진행하여 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 얻는 단계(S106)가 포함된다.
본 출원 실시예에서 제공하는 투영 방법은, 서로 다른 다수의 사전 설정 주파대에 대응되는 다수의 사전 설정 빛을 발사하고; 매개 사전 설정 주파대와 대응되는 서로 다른 사전 설정 패턴을 확정하며; 사전 설정 패턴에 의해 다수의 사전 설정 빛에 대해 투과 처리를 진행하여 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 얻는; 것을 통해, 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제를 해결한다.
즉, 빛 투과부를 통해 다수의 서로 다른 주파대의 사전 설정 빛에 대해 투과 처리를 진행하여, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성함으로써, 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛에 기반하여 타깃 객체의 삼차원 형상을 얻을 수 있는 기술적 효과에 도달한다.
선택 가능하게, 본 출원 실시예에서 제공하는 투영 방법에서, 사전 설정 패턴이 다수의 사전 설정 빛에 대해 투과 처리를 진행하여 타깃 빛을 얻기 전에, 방법에는: 다수의 사전 설정 빛에 대해 집합 처리를 진행하는 단계; 사전 설정 빛이 레이저인 경우, 다수의 사전 설정 빛에 대해 결잃음 처리를 진행하는 단계; 사전 설정 빛이 레이저인 경우, 다수의 사전 설정 빛에 대해 믹싱 처리를 진행하는 단계; 중 적어도 하나가 포함된다.
본 출원 실시예에서 삼차원 모델의 수집 방법을 더 제공한다. 본 출원 실시예의 삼차원 모델이 수집 장치는 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 모델의 수집 방법을 수행하게끔 설치될 수 있음을 유의해야 한다. 아래 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 모델의 수집 방법에 대해 설명한다.
도 7은 본 출원 실시예의 삼차원 모델의 수집 방법의 예시도이다. 도 7에서 도시된 바와 같이, 상기 방법은:
타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하되, 여기서, 컬러 코딩 프린지는 적어도 두가지 사전 설정 주파대에 대응되고, 섀도우 이미지 각각은 모두 서로 다른 색단에 대응되며, 색단은 사전 설정 주파대와 일대일 대응되는 단계(S202)를 포함한다.
여기서, 다수의 섀도우 이미지에는 투영 패턴이 포함되며, 투영 패턴은 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성하기 위해 사용된다.
본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 모델의 수집 방법은, 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하고, 여기서, 컬러 코딩 프린지는 적어도 두가지 사전 설정 주파대에 대응되며, 매개 섀도우 이미지는 모두 서로 다른 색단에 대응되고, 색단과 사전 설정 파단은 일대일 대응되며, 여기서, 다수의 프토그램에는 투영패턴이 포함되고, 투영 패턴은 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성하기 위해 사용되는 것을 통해, 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제를 해결한다.
즉, 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 빛이 타깃 객체 상에 투사되어 형성된 투영 패턴을 수집함으로써, 투영 패턴에 기반하여 타깃 객체의 삼차원 형상을 얻을 수 있는 기술적 효과에 도달한다.
선택 가능하게, 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 모델의 수집 방법에서, 매개 섀도우 이미지에 포함되는 투영 패턴은 서로 다른 사전 설정 빛이 타깃 객체 상에 투사되어 생성된 것이며, 서로 다른 사전 설정 빛은 타깃 빛에서 서로 다른 주파대에 대응되는 빛이다.
본 출원 실시예에서 삼차원 스캔 방법을 더 제공한다. 본 출원 실시예의 삼차원 스캔 시스템은 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 스캔 방법을 수행하게끔 설치될 수 있음을 유의해야 한다. 아래 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 스캔 방법에 대해 설명한다.
도 8은 본 출원 실시예의 삼차원 스캔 방법의 예시도이다. 도 8에서 도시된 바와 같이, 상기 방법은:
다수의 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되는 다수의 사전 설정 빛이 대응되는 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되는 사전 설정 패턴에 의해 투과 처리를 진행하여, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 얻는 단계(S302);
타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하되, 여기서, 컬러 코딩 프린지는 적어도 두가지 사전 설정 주파대에 대응되고, 섀도우 이미지 각각은 모두 서로 다른 색단에 대응되며, 색단은 사전 설정 주파대와 일대일 대응되는 단계(S304);
각 섀도우 이미지에 포함된 투영 패턴에 의해 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성하는 단계(S306)를 포함한다.
본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 스캔 방법은, 다수의 사전 설정 빛이 대응되는 사전 설정 패턴에 의해 투과 처리를 진행하여, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 얻고, 여기서, 다수의 사전 설정 빛은 다수의 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되고, 매개 사전 설정 패턴은 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되며; 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하고, 여기서, 컬러 코딩 프린지는 적어도 두가지 사전 설정 주파대에 대응되며, 각 섀도우 이미지에는 모두 서로 다른 색단이 대응되고, 색단과 사전 설정 주파대는 일대일 대응되며; 각 섀도우 이미지에 포함된 투영 패턴에 의해 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성하는 것을 통해, 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법이 구강환경에 적합하지 않고, 또한 관련 기술에서 물체 삼차원 형상의 획득 방법의 비용이 비교적 높은 문제를 해결한다.
즉, 빛 투과부를 통해 다수의 서로 다른 주파대의 사전 설정 빛에 대해 투과 처리를 진행하여, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하며, 또한 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 빛이 타깃 객체에 투사되어 형성된 투영 패턴을 수집함으로써, 투영 패턴에 기반하여 타깃 객체의 삼차원 형상을 얻을 수 있는 기술적 효과에 도달한다.
선택 가능하게, 본 출원 실시예에서 제공하는 삼차원 스캔 방법에서, 각 섀도우 이미지에 포함되는 투영 패턴은 서로 다른 사전 설정 빛이 타깃 객체 상에 투사되어 생성된 것이고, 서로 다른 사전 설정 빛은 타깃 빛에서 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되는 빛이다.
도면의 흐름도에서 도시된 단계는, 한세트 계산기와 같은 명령어를 수행 가능한 계산기 시스템에서 수행하며, 또한, 흐름도에서 논리적 순서는 도시되었지만, 어떤 경우, 도시된 또는 설명된 단계는 서로 다른 순서로 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예는 프로그램이 저장되어 있는 기록 매체를 제공하며, 상기 프로그램은 프로세서에 의해 실행될 시, 상기 투영 방법, 3차원 모델의 수집 방법, 3차원 스캔 방법 중 임의의 한가지 방법을 실현한다.
본 발명의 실시예는 실행 프로그램으로 설정되는 프로세서를 제공하며, 여기서, 프로그램 실행 시 상기 투영 방법, 3차원 모델의 수집 방법, 3차원 스캔 방법 중 임의의 한가지 방법을 수행한다.
본 발명의 실시예는 프로세서, 메모리 및 메모리에 저장되고 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램을 포함하는 기기를 제공하며, 프로세서는 프로그램을 실행 시 하기 단계를 실현한다:
선택 가능하게, 다수의 사전 설정 빛을 발사하며, 여기서, 다수의 사전 설정 빛은 다수의 사전 설정 주파대에 대응되고, 다수의 사전 설정 주파대는 각각 서로 다르며; 매개 사전 설정 주파대와 대응되는 사전 설정 패턴을 확정하고, 여기서, 매개 사전 설정 패턴은 각각 서로 다르며; 사전 설정 패턴에 의해 다수의 사전 설정 빛에 대해 투과 처리를 진행하여 타깃 빛을 얻고, 여기서, 타깃 빛은 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사된다.
선택 가능하게, 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하고, 여기서, 컬러 코딩 프린지는 적어도 두가지 사전 설정 주파대에 대응되며, 각 섀도우 이미지에는 모두 서로 다른 색단이 대응되고, 색단과 사전 설정 주파대는 일대일 대응되며; 여기서, 다수의 섀도우 이미지에는 투영 패턴이 포함되고, 투영 패턴은 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성하기 위해 사용된다.
선택 가능하게, 다수의 사전 설정 빛은 대응되는 사전 설정 패턴에 의해 투과 처리를 진행하여, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 얻고, 여기서, 다수의 사전 설정 빛은 다수의 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되고, 매개 사전 설정 패턴은 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되며; 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하고, 여기서, 컬러 코딩 프린지는 적어도 두가지 사전 설정 주파대에 대응되며, 각 섀도우 이미지에는 모두 서로 다른 색단이 대응되고, 색단과 사전 설정 주파대는 일대일 대응되며; 각 섀도우 이미지에 포함된 투영 패턴에 의해 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성한다.
본문 중의 기기는 서버, PC, PAD, 휴대폰 등일 수 있다.
본 출원은 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하며, 데이터 처리 기기에서 실행 시, 하기 방법 단계들이 초기화 되어 있는 프로그램을 실행하기에 적합하다:
선택 가능하게, 다수의 사전 설정 빛을 발사하며, 여기서, 다수의 사전 설정 빛은 다수의 사전 설정 주파대에 대응되고, 다수의 사전 설정 주파대는 각각 서로 다르며; 매개 사전 설정 주파대와 대응되는 사전 설정 패턴을 확정하고, 여기서, 매개 사전 설정 패턴은 각각 서로 다르며; 사전 설정 패턴에 의해 다수의 사전 설정 빛에 대해 투과 처리를 진행하여 타깃 빛을 얻고, 여기서, 타깃 빛은 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사된다.
선택 가능하게, 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하고, 여기서, 컬러 코딩 프린지는 적어도 두가지 사전 설정 주파대에 대응되며, 각 섀도우 이미지에는 모두 서로 다른 색단이 대응되고, 색단과 사전 설정 주파대는 일대일 대응되며; 여기서, 다수의 섀도우 이미지에는 투영 패턴이 포함되고, 투영 패턴은 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성하기 위해 사용된다.
선택 가능하게, 다수의 사전 설정 빛은 대응되는 사전 설정 패턴에 의해 투과 처리를 진행하여, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 얻고, 여기서, 다수의 사전 설정 빛은 다수의 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되고, 매개 사전 설정 패턴은 서로 다른 사전 설정 주파대에 대응되며; 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하고, 여기서, 컬러 코딩 프린지는 적어도 두가지 사전 설정 주파대에 대응되며, 각 섀도우 이미지에는 모두 서로 다른 색단이 대응되고, 색단과 사전 설정 주파대는 일대일 대응되며; 각 섀도우 이미지에 포함된 투영 패턴에 의해 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성한다.
본 분야내의 기술자들은, 본 출원의 실시예는 방법, 시스템 혹은 컴퓨터 프로그램 제품으로 제공될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 출원은 완전한 하드웨어 실시예, 완전한 소프트웨어 실시예 혹은 소프트웨어와 하드웨어를 결합한 실시예의 형식을 적용할 수 있다. 또한, 본 출원은 적어도 하나의 컴퓨터 사용가능 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 사용가능 기록 매체(자기 디스크 장치, CD-ROM, OROM 등을 포함하지만 이에 한정되지 않음)에서 실시되는 컴퓨터 프로그램 제품의 형식을 적용할 수 있다.
본 출원은 본 출원 실시예에 따른 방법, 기기(시스템) 및 컴퓨터 프로그램 제품의 흐름도 및/또는 블록도를 참조하여 설명된 것이다. 컴퓨터 프로그램 명령어로 흐름도 및/또는 블록도 중의 각 프로세스 및/또는 블록 및 흐름도 및/또는 블록도 중 프로세스 및/또는 블록의 결합을 실현할 수 있음을 이해해야 한다. 상기 컴퓨터 프로그램 명령어를 범용 컴퓨터, 전용 컴퓨터, 임베디드 처리기 혹은 기타 프로그램 가능 데이터 처리기기의 프로세서에 제공하여 하나의 기계를 생성함으로써, 컴퓨터 혹은 기타 프로그램 가능 데이터 처리기기의 프로세서를 통해 실행되는 명령어로 하여금 흐름도의 하나의 프로세스 혹은 다수의 프로세스 및/또는 블록도의 하나의 블록 혹은 다수의 블록 중 지정된 기능을 실현하기 위한 장치를 생성할 수 있다.
상기 컴퓨터 프로그램 명령어는 컴퓨터 혹은 기타 프로그램 가능 데이터 처리기기로 하여금 특정된 방식으로 동작하도록 가이드하는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장하여, 상기 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 명령어로 하여금 명령어 장치를 포함하는 제조품을 생성하도록 할 수 있으며, 상기 명령어 장치는 흐름도의 하나의 프로세스 혹은 다수의 프로세스 및/또는 블록도의 하나의 블록 혹은 다수의 블록 중 지정된 기능을 실현할 수 있다.
이러한 컴퓨터 프로그램 명령어는 컴퓨터 혹은 기타 프로그램 가능 데이터 처리기기에 탑재되어, 컴퓨터 혹은 기타 프로그램 가능 기기에서 일련의 조작 절차를 실행함으로써, 컴퓨터로 실현되는 프로세스를 생성하여, 컴퓨터 혹은 기타 프로그램 가능 기기에서 실행되는 명령어로 흐름도의 하나의 프로세스 혹은 다수의 프로세스 및/또는 블록도의 하나의 블록 혹은 다수의 블록 중 지정된 기능을 실현하기 위한 절차를 제공한다.
전형적인 구성에서, 컴퓨터 장치는 적어도 하나의 프로세서(CPU), 입/출력 인터페이스, 네트워크 인터페이스 및 메모리를 포함한다.
메모리는 컴퓨터 판독가능 매체 중의 휘발성 메모리 RAM 및/또는 비휘발성 메모리 등 형식, 예로 ROM 혹은 플래시 메모리(flash RAM)를 포함할 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독가능 매체의 예시이다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 임의 방법 혹은 기술로 정보 저장을 실현할 수 있는 비휘발성과 휘발성 및 이동 가능과 이동 불가능 매체를 포함한다. 정보는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램의 모듈 혹은 기타 데이터일 수 있다. 컴퓨터의 기록 매체의 예는 상변화 PRAM, SRAM, DRAM, 기타 유형의 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 혹은 기타 메모리 기술, CD-ROM, DVD 혹은 기타 광학 저장, 자기 카세트 테이프, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 혹은 기타 자기 저장 장치 혹은 임의 기타 비전송 매체를 포함하지만, 이들로 한정되지 않으며, 컴퓨터 장치에 의해 액세스될 수 있는 정보를 저장하도록 설정된다. 본문에서의 한정에 따라, 컴퓨터 판독가능 매체는 일시적인 컴퓨터 판독가능 매체(transitory media)를 예로 들면 변조된 데이터 신호와 반송파를 포함하지 않는다.
용어 "포괄", "포함" 혹은 그들의 기타 변형형식은 비배타성의 포함을 의미하므로, 일련의 요소를 포함하는 과정, 방법, 상품 혹은 기기는 상기 요소를 포함할 뿐만 아니라, 명확하게 나열하지 않은 기타 요소도 포함하며, 또는 상기 과정, 방법, 상품 혹은 기기 고유의 요소도 포함한다. 더 많은 제한이 존재하지 한, 문장 "…를 포함한다"에서 한정하는 요소는 요소를 포함하는 과정, 방법, 상품 혹은 기기에 기타 동일한 요소가 더 존재함을 배제하지 않는다.
본 분야내의 기술자들은, 본 출원의 실시예는 방법, 시스템 혹은 컴퓨터 프로그램 제품으로 제공될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 출원은 완전한 하드웨어 실시예, 완전한 소프트웨어 실시예 혹은 소프트웨어와 하드웨어를 결합한 실시예의 형식을 적용할 수 있다. 또한, 본 출원은 적어도 하나의 컴퓨터 사용가능 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 사용가능 기록 매체(자기 디스크 장치, CD-ROM, OROM 등을 포함하지만 이들로 한정되지 않음)에서 실시되는 컴퓨터 프로그램 제품의 형식을 적용할 수 있다.
상술한 내용은 본 출원의 실시예일 뿐, 본 출원을 한정하려는 것은 아니다. 당업자에 있어서, 본 출원은 여러 가지 변경 및 변화를 가져올 수 있다. 본 출원의 사상 및 원리를 벗어나지 않은 범위 내에서 진행되는 그 어떤 수정, 균등한 치환, 개선 등은 모두 본 출원의 청구범위 내에 포함되어야 할 것이다.
21a: 레이저 발사기 21b: LED 광원
22: 빔 스플리터 23: 소형 모터
24: 위상 변조 소자 25: 빔 커플링 소자
26: 고체 매체 소자 27: 빛 투과부
28: 투영 이미징 카메라 29: 반사경
30: 조명 유닛 31: 수집 이미징 카메라
32: 이미지 수집부

Claims (16)

  1. 삼차원 스캔 시스템에 적용되는 투영 장치로서,
    상기 삼차원 스캔 시스템에는 이미지 처리부가 포함되되,
    상기 투영 장치는,
    다수의 사전 설정 빛을 발사하게끔 설정된 빛 발사부로서, 상기 다수의 사전 설정 빛은 다수의 사전 설정 주파수대에 대응되고, 상기 다수의 사전 설정 주파수대는 각각 서로 다른, 상기 빛 발사부;
    상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설정된 빛 투과부로서, 상기 사전 설정 빛은 상기 빛 투과부 상에 설정된 사전 설정 패턴을 거쳐 투과한 후, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하며, 상기 타깃 빛이 상기 타깃 객체에 투사되어 다수의 섀도우 이미지를 얻고, 상기 빛 투과부는 두가지 이상의 서로 다른 사전 설정 주파수대에 대응되는 사전 설정 빛을 투과하며, 상기 빛 투과부가 하나인 경우, 상기 빛 투과부는 상기 빛 발사부가 발송하는 다수의 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되며, 상기 빛 투과부 상에 다수의 사전 설정 이미지가 설치되되, 상기 타깃 빛은 상기 다수의 사전 설정 빛이 상기 다수의 사전 설정 이미지를 거쳐 투과하여 생성되며, 매개 상기 사전 설정 이미지는 모두 서로 다른 상기 사전 설정 주파수대에 대응되고, 다수의 상기 사전 설정 패턴은 상기 컬러 코딩 프린지가 형성되며, 상기 컬러 코딩 프린지는 색상을 공간 코딩의 기본 요소로 사용하며, 상기 이미지 처리부는 사전 저장된 다수의 색상로 구성된 코드에 의해 상기 다수의 섀도우 이미지에 포함되는 투영 패턴의 컬러 코딩 프린지의 시퀸스를 인식 및 매칭함으로써, 상기 타깃 객체의 삼차원 형상을 구축하는, 상기 빛 투과부;
    다수의 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되는 빛 집합부로서, 다수의 상기 사전 설정 빛은 상기 빛 집합부를 통해 빛 집합 처리가 진행된 후, 동일한 전송 경로에 따라 상기 빛 투과부로 투사되는, 상기 빛 집합부를 포함하되,
    상기 빛 발사부에는 다수의 LED 광원 또는 다수의 레이저 발사기 중의 임의 하나를 포함하되,
    상기 빛 발사부가 상기 다수의 레이저 발사기를 통해 상기 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 경우, 상기 투영 장치는 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되는 결잃음부가 더 포함되되, 상기 사전 설정 빛은 상기 결잃음부를 통해 회절점을 제거한 후 상기 빛 투과부에 투사되며,
    상기 결잃음부에는 위상 변조 소자와 빔 커플링 소자가 포함되되,
    상기 위상 변조 소자는 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되고, 상기 위상 변조 소자는 예정 축선을 중심으로 회전하며, 상기 사전 설정 빛의 전송 경로와 상기 위상 변조 소자의 예정 축선은 서로 평행되고,
    상기 빔 커플링 소자는 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설정되며, 상기 사전 설정 빛에 대해 시준 조정을 진행하고 또한 상기 사전 설정 빛의 발산각을 줄이게끔 설정되며,
    상기 결잃음부는 상기 위상 변조 소자와 상기 빔 커플링 소자를 통해 상기 사전 설정 빛의 회절점을 제거하는, 투영 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 빛 발사부가 상기 다수의 레이저 발사기를 통해 상기 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 경우, 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되는 고체 매체 소자가 더 포함되되, 상기 사전 설정 빛은 상기 고체 매체 소자를 통해 여러번 반사되어 믹싱을 진행한 후 상기 빛 투과부에 투사되는, 투영 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 타깃 객체가 조사되게끔 설치되는 조명 유닛이 더 포함되는, 투영 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    반사경이 더 포함되되, 상기 반사경은 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되고, 및/또는 상기 반사경은 상기 타깃 빛의 전송 경로에 설치되고, 상기 조명 유닛은 상기 타깃 빛의 전송 경로 상의 반사경의 외주에 설치되는, 투영 장치.
  5. 삼차원 스캔 시스템에 적용되는 삼차원 모델의 수집 장치로서,
    상기 삼차원 스캔 시스템에는 이미지 처리부가 포함되되,
    상기 수집 장치는,
    이미지 수집부가 포함되되,
    상기 이미지 수집부는, 투영 장치가 생성한 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 상기 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하게끔 설치되고, 상기 컬러 코딩 프린지에는 적어도 두가지 사전 설정 주파대가 대응되고, 매개 상기 섀도우 이미지에는 모두 서로 다른 색단이 대응되며, 상기 색단과 상기 사전 설정 주파대는 일대일 대응되며,
    상기 다수의 섀도우 이미지에는 투영 패턴이 포함되고, 상기 투영 패턴은 상기 타깃 객체의 삼차원 모델의 생성을 위해 사용되며,
    상기 투영 장치는,
    다수의 사전 설정 빛을 발사하게끔 설정된 빛 발사부로서, 상기 다수의 사전 설정 빛은 다수의 사전 설정 주파수대에 대응되고, 상기 다수의 사전 설정 주파수대는 각각 서로 다른, 상기 빛 발사부;
    상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설정된 빛 투과부로서, 상기 사전 설정 빛은 상기 빛 투과부 상에 설정된 사전 설정 패턴을 거쳐 투과한 후, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하며, 상기 타깃 빛이 상기 타깃 객체에 투사되어 다수의 섀도우 이미지를 얻고, 상기 빛 투과부는 두가지 이상의 서로 다른 사전 설정 주파수대에 대응되는 사전 설정 빛을 투과하며, 상기 빛 투과부가 하나인 경우, 상기 빛 투과부는 상기 빛 발사부가 발송하는 다수의 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되며, 상기 빛 투과부 상에 다수의 사전 설정 이미지가 설치되되, 상기 타깃 빛은 상기 다수의 사전 설정 빛이 상기 다수의 사전 설정 이미지를 거쳐 투과하여 생성되며, 매개 상기 사전 설정 이미지는 모두 서로 다른 상기 사전 설정 주파수대에 대응되고, 다수의 상기 사전 설정 패턴은 상기 컬러 코딩 프린지가 형성되며, 상기 컬러 코딩 프린지는 색상을 공간 코딩의 기본 요소로 사용하며, 상기 이미지 처리부는 사전 저장된 다수의 색상로 구성된 코드에 의해 상기 다수의 섀도우 이미지에 포함되는 투영 패턴의 컬러 코딩 프린지의 시퀸스를 인식 및 매칭함으로써, 상기 타깃 객체의 삼차원 형상을 구축하는, 상기 빛 투과부;
    다수의 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되는 빛 집합부로서, 다수의 상기 사전 설정 빛은 상기 빛 집합부를 통해 빛 집합 처리가 진행된 후, 동일한 전송 경로에 따라 상기 빛 투과부로 투사되는, 상기 빛 집합부를 포함하되,
    상기 빛 발사부에는 다수의 LED 광원 또는 다수의 레이저 발사기 중의 임의 하나를 포함하되,
    상기 빛 발사부가 상기 다수의 레이저 발사기를 통해 상기 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 경우, 상기 투영 장치는 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되는 결잃음부가 더 포함되되, 상기 사전 설정 빛은 상기 결잃음부를 통해 회절점을 제거한 후 상기 빛 투과부에 투사되며,
    상기 결잃음부에는 위상 변조 소자와 빔 커플링 소자가 포함되되,
    상기 위상 변조 소자는 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되고, 상기 위상 변조 소자는 예정 축선을 중심으로 회전하며, 상기 사전 설정 빛의 전송 경로와 상기 위상 변조 소자의 예정 축선은 서로 평행되고,
    상기 빔 커플링 소자는 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설정되며, 상기 사전 설정 빛에 대해 시준 조정을 진행하고 또한 상기 사전 설정 빛의 발산각을 줄이게끔 설정되며,
    상기 결잃음부는 상기 위상 변조 소자와 상기 빔 커플링 소자를 통해 상기 사전 설정 빛의 회절점을 제거하는, 삼차원 모델의 수집 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이미지 수집부에는 다수의 색단 수집기가 포함되되, 상기 이미지 수집부는 상기 다수의 색단 수집기를 통해 상기 다수의 섀도우 이미지를 수집하며, 상기 다수의 색단 수집기와 상기 다수의 섀도우 이미지는 일대일 대응되는, 삼차원 모델의 수집 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 이미지 수집부의 전면에 설치되는 수집 이미징 카메라가 더 포함되는, 삼차원 모델의 수집 장치.
  8. 삼차원 스캔 시스템으로서,
    투영 장치;
    삼차원 모델의 수집 장치
    를 포함하되,
    상기 투영 장치는 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하게끔 설치되고, 상기 삼차원 모델의 수집 장치는 상기 타깃 빛이 상기 타깃 객체 상에 투사되어 생성된 상기 타깃 객체의 삼차원 모델을 확정하기 위해 사용되는 투영 패턴을 수집하게끔 설치되며,
    상기 투영 장치는,
    다수의 사전 설정 빛을 발사하게끔 설정된 빛 발사부로서, 상기 다수의 사전 설정 빛은 다수의 사전 설정 주파수대에 대응되고, 상기 다수의 사전 설정 주파수대는 각각 서로 다른, 상기 빛 발사부;
    상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설정된 빛 투과부로서, 상기 사전 설정 빛은 상기 빛 투과부 상에 설정된 사전 설정 패턴을 거쳐 투과한 후, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 생성하며, 상기 타깃 빛이 상기 타깃 객체에 투사되어 다수의 섀도우 이미지를 얻고, 상기 빛 투과부는 두가지 이상의 서로 다른 사전 설정 주파수대에 대응되는 사전 설정 빛을 투과하며, 상기 빛 투과부가 하나인 경우, 상기 빛 투과부는 상기 빛 발사부가 발송하는 다수의 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되며, 상기 빛 투과부 상에 다수의 사전 설정 이미지가 설치되되, 상기 타깃 빛은 상기 다수의 사전 설정 빛이 상기 다수의 사전 설정 이미지를 거쳐 투과하여 생성되며, 매개 상기 사전 설정 이미지는 모두 서로 다른 상기 사전 설정 주파수대에 대응되고, 다수의 상기 사전 설정 패턴은 상기 컬러 코딩 프린지가 형성되며, 상기 컬러 코딩 프린지는 색상을 공간 코딩의 기본 요소로 사용하는, 상기 빛 투과부;
    다수의 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되는 빛 집합부로서, 다수의 상기 사전 설정 빛은 상기 빛 집합부를 통해 빛 집합 처리가 진행된 후, 동일한 전송 경로에 따라 상기 빛 투과부로 투사되는, 상기 빛 집합부를 포함하되,
    상기 빛 발사부에는 다수의 LED 광원 또는 다수의 레이저 발사기 중의 임의 하나를 포함하되,
    상기 빛 발사부가 상기 다수의 레이저 발사기를 통해 상기 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 경우, 상기 투영 장치는 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되는 결잃음부가 더 포함되되, 상기 사전 설정 빛은 상기 결잃음부를 통해 회절점을 제거한 후 상기 빛 투과부에 투사되며,
    상기 결잃음부에는 위상 변조 소자와 빔 커플링 소자가 포함되되,
    상기 위상 변조 소자는 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설치되고, 상기 위상 변조 소자는 예정 축선을 중심으로 회전하며, 상기 사전 설정 빛의 전송 경로와 상기 위상 변조 소자의 예정 축선은 서로 평행되고,
    상기 빔 커플링 소자는 상기 사전 설정 빛의 전송 경로에 설정되며, 상기 사전 설정 빛에 대해 시준 조정을 진행하고 또한 상기 사전 설정 빛의 발산각을 줄이게끔 설정되며,
    상기 결잃음부는 상기 위상 변조 소자와 상기 빔 커플링 소자를 통해 상기 사전 설정 빛의 회절점을 제거하고,
    상기 수집 장치는,
    이미지 수집부가 포함되되,
    상기 이미지 수집부는, 투영 장치가 생성한 타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 상기 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하게끔 설치되고, 상기 컬러 코딩 프린지에는 적어도 두가지 사전 설정 주파대가 대응되고, 매개 상기 섀도우 이미지에는 모두 서로 다른 색단이 대응되며, 상기 색단과 상기 사전 설정 주파대는 일대일 대응되며,
    상기 다수의 섀도우 이미지에는 투영 패턴이 포함되고, 상기 투영 패턴은 상기 타깃 객체의 삼차원 모델의 생성을 위해 사용되는, 삼차원 스캔 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    사전 저장된 다수의 색상로 구성된 코드에 의해 상기 다수의 투영 패턴의 컬러 코딩 프린지의 시퀸스를 인식 및 매칭하여, 소프트웨어 알고리즘을 통해 상기 타깃 객체의 삼차원 데이터를 얻게끔 설치되는 이미지 처리부가 더 포함되는, 삼차원 스캔 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 투영 장치를 트리거하여, 타깃 빛을 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체위에 투사하고, 상기 수집 장치를 제어하여 상기 타깃 객체의 섀도우 이미지를 수집하게끔 설치되는 순차 제어 회로가 더 포함되는, 삼차원 스캔 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    방열 시스템 및/또는 방무 시스템이 더 포함되되,
    상기 방열 시스템은 상기 투영 장치와 상기 수집 장치를 보호하게끔 설치되고,
    상기 방무 시스템은 상기 수집 장치가 상기 타깃 객체에 대응되는 섀도우 이미지를 수집하는 것을 보조하게끔 설치되는, 삼차원 스캔 시스템.
  12. 투영 방법으로서,
    서로 다른 다수의 사전 설정 주파수대에 대응되는 다수의 사전 설정 빛을 발사하는 단계;
    매개 상기 사전 설정 주파수대와 대응되는 서로 다른 사전 설정 패턴을 확정하는 단계;
    상기 사전 설정 패턴에 의해 빛 집합 처리 및 회절점 제거가 진행된 후의 상기 다수의 사전 설정 빛에 대해 투과 처리를 진행하여 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 얻는 단계
    를 포함하되,
    상기 타깃 빛이 상기 타깃 객체에 투사되어 다수의 섀도우 이미지를 얻고, 다수의 상기 사전 설정 빛은 빛 집합부를 통해 빛 집합 처리가 진행된 후, 동일한 전송 경로에 따라 빛 투과부로 투사되어 투과 처리를 진행하며, 상기 전송 경로에 설치되는 위상 변조 소자와 빔 커플링 소자를 통해 회절점을 제거하며, 상기 컬러 코딩 프린지는 색상을 공간 코딩의 기본 요소로 사용하며, 이미지 처리부는 사전 저장된 다수의 색상로 구성된 코드에 의해 상기 다수의 섀도우 이미지에 포함되는 투영 패턴의 컬러 코딩 프린지의 시퀸스를 인식 및 매칭함으로써, 타깃 객체의 삼차원 형상을 구축하는, 투영 방법.
  13. 삼차원 모델의 수집 방법으로서,
    타깃 빛이 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 상기 타깃 객체에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하는 단계를 포함하되,
    상기 컬러 코딩 프린지는 적어도 두가지 사전 설정 주파수대에 대응되며, 매개 상기 섀도우 이미지는 모두 서로 다른 색단에 대응되고, 상기 색단과 상기 사전 설정 파단은 일대일 대응되며,
    빛 집합부를 통해 다수의 사전 설정 빛에 대해 빛 집합 처리를 진행한 후, 위상 변조 소자와 빔 커플링 소자를 통해 빛 집합 처리가 진행된 빛에 대해 회절점을 제거하여 상기 타깃 빛을 얻고, 상기 다수의 사전 설정 빛은 서로 다른 사전 설정 주파수대에 대응되며,
    다수의 포토그램에는 투영패턴이 포함되고, 투영 패턴은 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성하기 위해 사용되며, 상기 컬러 코딩 프린지는 색상을 공간 코딩의 기본 요소로 사용하며, 이미지 처리부는 사전 저장된 다수의 색상로 구성된 코드에 의해 상기 다수의 섀도우 이미지에 포함되는 투영 패턴의 컬러 코딩 프린지의 시퀸스를 인식 및 매칭함으로써, 타깃 객체의 삼차원 형상을 구축하는, 삼차원 모델의 수집 방법.
  14. 삼차원 스캔 방법으로서,
    빛 집합 처리 및 회절점 제거가 진행된 후, 다수의 서로 다른 사전 설정 주파수대에 대응 되는 다수의 사전 설정 빛이 대응되는 서로 다른 사전 설정 주파수대에 대응되는 사전 설정 패턴에 의해 투과 처리를 진행하여, 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체 상에 투사되는 타깃 빛을 얻고, 빛 집합부를 통해 다수의 상기 사전 설정 빛에 대해 빛 집합 처리를 진행한 후, 동일한 전송 경로에 따라 빛 투과부로 투사되어 투과 처리를 진행하며, 상기 전송 경로에 설치되는 위상 변조 소자와 빔 커플링 소자를 통해 회절점을 제거하는 단계;
    타깃 빛이 색단과 일대일 대응되는 적어도 두가지 사전 설정 주파수대에 대응되는 컬러 코딩 프린지의 형태로 타깃 객체에 투사되는 경우, 타깃 객체에 대응되는 각각 서로 다른 색단에 대응되는 다수의 섀도우 이미지를 수집하고, 상기 타깃 빛이 상기 타깃 객체에 투사되어 다수의 섀도우 이미지를 얻고, 상기 컬러 코딩 프린지는 색상을 공간 코딩의 기본 요소로 사용하며, 이미지 처리부는 사전 저장된 다수의 색상로 구성된 코드에 의해 상기 다수의 섀도우 이미지에 포함되는 투영 패턴의 컬러 코딩 프린지의 시퀸스를 인식 및 매칭함으로써, 타깃 객체의 삼차원 형상을 구축하는 단계;
    각 상기 섀도우 이미지에 포함된 투영 패턴에 의해 상기 타깃 객체의 삼차원 모델을 생성하는 단계를 포함하는, 삼차원 스캔 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하는 저장된 프로그램을 포함하는 기록 매체.
  16. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 프로그램을 실행하도록 설치된 프로세서.
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