KR20150026998A

KR20150026998A - Three-dimensional scanner device

Info

Publication number: KR20150026998A
Application number: KR20140115682A
Authority: KR
Inventors: 배상신; 김경중
Original assignee: 주식회사 퓨런티어; 배상신
Priority date: 2014-09-01
Filing date: 2014-09-01
Publication date: 2015-03-11

Abstract

The present invention relates to a three-dimensional scanner device which can accurately scan an object at high speeds. The three-dimensional scanner device includes: a housing wherein an object is placed; at least three measuring modules installed in the housing at an interval to face a region where the object is placed; and a data processing control unit to process data obtained from each of the measuring modules, transferring a control signal to the measuring modules. Each of the measuring modules has a camera to picture the object; a distance measuring unit to measure the distance between one region of the object and the other region adjacent to the region; and a module control unit to control the camera and the distance measuring unit, and communicating with the data processing control unit.

Description

[0001] The present invention relates to a three-dimensional scanner device,

본 발명의 실시예들은 3차원 스캐너 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a three-dimensional scanner device.

일반적으로 측정 대상물에 대한 3차원 정보를 얻기 위해서, 접촉식 프로브(probe)를 이용하여 측정하고자 하는 대상물의 각각의 점에 대한 정보를 반복하여 획득하는 접촉식 측정 방법이나, 고해상도의 산업용 카메라를 이용하여 측정 대상물의 단면 형상을 반복적으로 획득하는 비접촉식 측정 방법이 사용된다.In general, in order to obtain three-dimensional information of a measurement object, a contact-type measurement method in which information about each point of an object to be measured is repeatedly obtained using a contact probe, or a high- A noncontact measurement method is used which repeatedly acquires the cross-sectional shape of the measurement object.

그러나, 프로브를 이용한 측정 방법은, 한번에 일 점에 대한 정보만을 얻을 수 있고 별도의 이송 시스템이 필요하여, 측정 및 데이터 처리를 위해 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.However, in the measurement method using the probe, only one point of information can be obtained at a time, and a separate transfer system is required, which requires a long time for measurement and data processing.

또한, 고해상도의 산업용 카메라를 이용한 측정 방법 또한, 별도의 이송 시스템이 필요하고, 고속의 고해상도의 카메라를 사용하여야 하므로 장치의 단가가 높아지며, 카메라의 한정된 화소수에 의해 분해능이 떨어지는 문제가 있다.Also, a measurement method using a high-resolution industrial camera requires a separate transfer system and requires a high-speed, high-resolution camera, which increases the cost of the apparatus and degrades the resolution due to the limited number of pixels of the camera.

본 발명의 실시예들은, 고속으로 정밀하게 측정 대상물을 측정할 수 있는 3차원 스캐너 장치를 제공한다.Embodiments of the present invention provide a three-dimensional scanner device capable of accurately measuring objects to be measured at high speed.

본 발명의 일 실시예는, 내부에 측정 대상물이 배치되는 하우징과, 상기 하우징 내의 서로 다른 위치에 설치되고, 상기 측정 대상물이 배치되는 영역을 향하며, 서로 이격되도록 배치된 적어도 복수 개의 개별 측정 모듈과, 상기 개별 측정 모듈 각각으로부터 얻어진 데이터를 전달 받아 처리하고, 상기 개별 측정 모듈 각각에 제어 신호를 전달하는 데이터 처리 제어부를 포함하며, 상기 개별 측정 모듈은, 상기 측정 대상물을 촬영하는 카메라와, 상기 측정 대상물에 광을 조사하는 레이저 및 상기 레이저로부터 조사되어 상기 측정 대상물에 의해 반사된 광을 수광하는 광 검출부를 포함하는 레이저 거리 측정 장치, 또는 상기 측정 대상물의 일 표면에 패턴을 가진 광을 조사하는 패턴 프로젝터 중 적어도 하나를 포함하는 거리 측정 수단과, 상기 개별 측정 모듈에 구비된 상기 카메라 및 상기 거리 측정 수단을 제어하고, 상기 데이터 처리 제어부와 통신하는 모듈 제어부를 포함하고, 상기 데이터 처리 제어부는 각각의 개별 측정 모듈로부터 얻어진 영상 데이터 및 거리 데이터를 취합하여 처리하도록 구비된 3차원 스캐너 장치를 개시한다.An embodiment of the present invention relates to a measurement apparatus comprising: a housing in which a measurement object is disposed; at least a plurality of individual measurement modules disposed at different positions in the housing and oriented toward a region in which the measurement object is disposed, And a data processing control section for receiving and processing data obtained from each of the individual measurement modules and transmitting a control signal to each of the individual measurement modules, wherein the individual measurement module comprises: a camera for photographing the measurement object; A laser distance measuring apparatus comprising: a laser for irradiating light to an object; and a light detecting unit for receiving the light irradiated from the laser and reflected by the measurement object, or a pattern for irradiating light having a pattern on one surface of the object to be measured A distance measurement means including at least one of the projectors, And a module control unit for controlling the camera and the distance measurement unit provided in the fixed module and communicating with the data processing control unit, wherein the data processing control unit collects image data and distance data obtained from each individual measurement module, A three-dimensional scanner device is provided.

상기 개별 측정 모듈은, 인접한 개별 측정 모듈 및 상기 데이터 처리 제어부로부터 데이터 신호 및 제어 신호를 전송받거나, 상기 인접한 개별 측정 모듈 및 상기 데이터 처리 제어부에 데이터 신호 및 제어 신호를 전송하기 위한 복수 개의 데이터 입출력 단자 및 복수 개의 제어 신호 입출력 단자를 포함할 수 있다.The individual measurement module includes a plurality of data input / output terminals for receiving data signals and control signals from adjacent individual measurement modules and the data processing control section, and transmitting data signals and control signals to the adjacent individual measurement modules and the data processing control section, And a plurality of control signal input / output terminals.

상기 개별 측정 모듈은, 상기 데이터 처리 제어부와 무선으로 통신하기 위한 무선 송수신기 및 상기 개별 측정 모듈 각각을 구분하기 위한 ID 설정부를 포함할 수 있다.The individual measurement module may include a wireless transceiver for wirelessly communicating with the data processing control unit and an ID setting unit for identifying each of the individual measurement modules.

상기 개별 측정 모듈은 하프 미러를 더 포함하며, 상기 하프 미러에 의해 상기 측정 대상물의 상기 레이저에서 조사된 광이 입사되는 영역, 상기 카메라에 의해 촬영되는 영역을 일치시킬 수 있다.The individual measurement module may further include a half mirror, and the half mirror can match the area where the light irradiated by the laser of the measurement object is incident, and the area taken by the camera.

상기 개별 측정 모듈은 하프 미러를 더 포함하며, 상기 하프 미러에 의해 상기 측정 대상물의 상기 카메라에 의해 촬영되는 영역과 상기 패턴 프로젝터에 의해 패턴 광이 조사되는 영역을 일치시킬 수 있다.The individual measurement module may further include a half mirror, and a region of the measurement object, which is photographed by the camera, can be matched with a region to which the pattern projector projects the pattern light by the half mirror.

상기 개별 측정 모듈은, 병렬적으로 연결된 상기 카메라, 상기 레이저 및 상기 패턴 프로젝터를 포함하며, 상기 데이터 처리부는 상기 카메라, 상기 레이저 및 상기 패턴 프로젝터의 이격 거리를 고려하여 데이터를 보정하도록 구비될 수 있다.The individual measurement module may include the camera, the laser, and the pattern projector connected in parallel, and the data processing unit may be provided to correct data in consideration of a distance between the camera, the laser, and the pattern projector .

상기 하우징은 구형, 반구형 또는 장방형일 수 있다.The housing may be spherical, hemispherical or rectangular.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. Other aspects, features, and advantages will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 실시예들에 관한 3차원 스캐너 장치는, 고속으로 측정 대상물의 3차원 형상을 측정할 수 있다.The three-dimensional scanner device according to the embodiments of the present invention can measure the three-dimensional shape of the measurement object at high speed.

또한, 카메라 이외에 별도의 거리 측정 수단을 구비함으로써 정밀하게 측정 대상물을 측정할 수 있다.In addition, by providing a separate distance measurement unit in addition to the camera, the measurement object can be accurately measured.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 스캐너 장치를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개별 측정 모듈에 포함된 구성 요소의 배치 관계를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 개별 측정 모듈에 포함된 구성 요소의 배치 관계를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 개별 측정 모듈에 포함된 구성 요소의 배치 관계를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 개별 측정 모듈에 포함된 구성 요소의 배치 관계를 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 개별 측정 모듈의 구성도이다.
도 7은 도 6의 개별 측정 모듈을 포함하는 3차원 스캐너 장치에 포함된 구성 요소들의 연결 관계를 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 개별 측정 모듈의 구성도이다.
도 9는 도 8의 개별 측정 모듈을 포함하는 3차원 스캐너 장치에 포함된 구성 요소들의 연결 관계를 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징에 배치된 개별 측정 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징에 배치된 개별 측정 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하우징에 배치된 개별 측정 모듈을 나타낸 사시도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a three-dimensional scanner device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating the arrangement relationship of components included in the individual measurement module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing the arrangement relationship of the components included in the individual measurement module according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing the arrangement relationship of the components included in the individual measurement module according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating the arrangement of components included in the individual measurement module according to another embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram of an individual measurement module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a connection relationship among components included in a three-dimensional scanner device including the individual measurement module of FIG. 6;
8 is a configuration diagram of an individual measurement module according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a connection relationship among components included in a three-dimensional scanner device including the individual measurement module of FIG. 8. FIG.
10 is a perspective view of an individual measurement module disposed in a housing according to an embodiment of the present invention.
11 is a perspective view of an individual measurement module disposed in a housing according to another embodiment of the present invention.
12 is a perspective view illustrating an individual measurement module disposed in a housing according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. The effects and features of the present invention and methods of achieving them will be apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be implemented in various forms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or corresponding components throughout the drawings, and a duplicate description thereof will be omitted .

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as inclusive or possessive are intended to mean that a feature, or element, described in the specification is present, and does not preclude the possibility that one or more other features or elements may be added.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, components may be exaggerated or reduced in size for convenience of explanation. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and thus the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 스캐너 장치를 개략적으로 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a three-dimensional scanner device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 스캐너 장치(1)는 내부에 측정 대상물(50)이 배치되는 하우징(10), 하우징(10) 내에 설치되고, 측정 대상물(50)이 배치되는 영역을 향하며, 서로 이격되도록 배치된 복수 개의 개별 측정 모듈(20) 및 복수 개의 개별 측정 모듈(20)로부터 얻어진 데이터를 전달 받아 처리하는 데이터 처리 제어부(30)를 포함한다.1, a three-dimensional scanner device 1 according to an embodiment of the present invention includes a housing 10 in which a measurement object 50 is disposed, a measurement device 50 installed in the housing 10, And a data processing control unit (30) for receiving and processing data obtained from a plurality of individual measurement modules (20) and a plurality of individual measurement modules (20) arranged so as to be spaced apart from each other.

하우징(10)는 내부에 측정 대상물(50) 및 복수 개의 개별 측정 모듈(20)을 배치할 수 있는 정도의 크기를 갖는 입체 형상을 가지며, 하우징(10)의 크기 및 형상은 측정 대상물(50)의 크기 및 측정하고자 하는 영역에 따라 다양할 수 있다.The housing 10 has a three-dimensional shape having a size such that the measurement object 50 and a plurality of individual measurement modules 20 can be disposed therein. The size and shape of the housing 10 are the same as those of the measurement object 50, And the area to be measured.

하우징(10)의 내부에는 측정 대상물(50)이 배치되며, 측정 대상물(50)은 하우징(10)의 중심부에 배치될 수 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.The measurement object 50 may be disposed inside the housing 10 and the measurement object 50 may be disposed at the center of the housing 10 but the present invention is not limited thereto.

측정 대상물(50)은 사람과 같이 크기가 크고 상대적으로 분해능이 작아도 무방한 것에서부터, 인쇄 회로 기판(PCB; printed circuit board)과 같이 크기가 작고 정밀한 측정이 요구되는 것까지 다양할 수 있다.The measurement object 50 may be as large as a human being and relatively small in resolution, but may be small in size such as a printed circuit board (PCB) and requires a precise measurement.

데이터 처리 제어부(30)는 복수 개의 개별 측정 모듈(20)로부터 얻어진 데이터, 예를 들면 영상 신호, 거리 신호 등을 전송 받아, 취합하고 처리하여 정해진 통신 프로토콜에 따라 컴퓨터(40) 등으로 전송하는 기능 및 복수 개의 개별 측정 모듈(20)에 제어 신호를 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 데이터를 전송받은 컴퓨터(40)는 측정 대상물(50)의 3차원 형상을 복원할 수 있다.The data processing control unit 30 has a function of receiving data obtained from a plurality of individual measurement modules 20, for example, a video signal, a distance signal, etc., collecting, processing, and transmitting the data to the computer 40 or the like in accordance with a predetermined communication protocol And to transmit control signals to a plurality of individual measurement modules 20. The computer 40, which has received the data, can recover the three-dimensional shape of the measurement object 50.

복수 개의 개별 측정 모듈(20)과 데이터 처리 제어부(30) 사이 및 복수 개의 개별 측정 모듈(20) 사이의 통신 방법에 관해서는 도 6 내지 도 10에서 설명한다. The communication method between the plurality of individual measurement modules 20 and the data processing control section 30 and between the plurality of individual measurement modules 20 will be described with reference to FIGS. 6 to 10. FIG.

상기 개별 측정 모듈(20)은 적어도 3개 이상일 수 있으며, 바람직하게는 10개 이상일 수 있다. 각각의 개별 측정 모듈(20)은 측정 대상물(50)이 배치되는 영역을 향하도록 설치되며, 서로 이격되도록 배치된다.The individual measurement module 20 may be at least three, and preferably at least ten. Each individual measurement module 20 is installed so as to face the region where the measurement object 50 is disposed, and is disposed so as to be spaced apart from each other.

이때, 측정 대상물(50)과 각각의 개별 측정 모듈(20)을 연결하는 가상의 선 들 사이의 각도가 일정하도록 복수 개의 개별 측정 모듈(20)을 배치할 수 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.At this time, it is possible to arrange a plurality of individual measurement modules 20 so that the angle between virtual lines connecting the measurement object 50 and each individual measurement module 20 is constant, but the present invention is not limited thereto .

상기 개별 측정 모듈(20)은 측정 대상물(50)을 촬영하는 카메라(도 2, 21), 측정 대상물(50) 의 일 영역과 이에 인접한 타 영역 사이의 거리 차이를 측정하는 거리 측정 수단 및 개별 측정 모듈(20)에 구비된 카메라(21) 및 거리 측정 수단을 제어하고, 데이터 처리 제어부(30)와 통신하는 모듈 제어부(도 6, 24)를 포함하며, 측정 대상물(50)의 3차원 형상을 카메라(21)만으로 측정하는 것보다 더 정밀하게 측정할 수 있도록 구비된 거리 측정 수단은 레이저 거리 측정 장치(도 2, 22), 패턴 프로젝터(도 3, 23) 등일 수 있다.The individual measurement module 20 includes a camera (FIGS. 2 and 21) for photographing the measurement object 50, a distance measurement means for measuring a distance difference between one region of the measurement object 50 and another region adjacent thereto, And a module control section (Figs. 6 and 24) for controlling the camera 21 and the distance measuring means provided in the module 20 and communicating with the data processing control section 30, The distance measuring means provided for more accurate measurement than the camera 21 alone may be a laser distance measuring device (Figs. 2 and 22), a pattern projector (Figs. 3 and 23), and the like.

각각의 개별 측정 모듈(20)의 구체적인 구성은 하기와 같다.The specific configuration of each individual measurement module 20 is as follows.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개별 측정 모듈에 포함된 구성 요소의 배치 관계를 나타낸 구성도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating the arrangement relationship of components included in the individual measurement module according to an embodiment of the present invention.

도 2의 개별 측정 모듈(20)은 측정 대상물(50)을 촬영하는 카메라(21) 및 측정 대상물(50)의 일 영역과 이에 인접한 타 영역 사이의 거리 차이를 측정하기 위한 레이저 거리 측정 장치(22)를 포함한다.2 includes a camera 21 for photographing the measurement object 50 and a laser distance measuring device 22 for measuring a distance difference between one area of the measurement object 50 and another area adjacent thereto ).

상기 레이저 거리 측정 장치(22)는 측정 대상물(50)에 광을 조사하는 레이저(22a) 및 레이저(22a)로부터 조사되어 상기 측정 대상물에 의해 반사된 광을 수광하는 광 검출부(22b)를 포함할 수 있다.The laser distance measuring device 22 includes a laser 22a for irradiating light to the measurement object 50 and a light detection part 22b for receiving the light reflected from the measurement object by being irradiated from the laser 22a .

본 실시예의 개별 측정 모듈(20)은, 측정 대상물(50)의 카메라(21)에 의해 촬영되는 영역과 레이저(22a)에 의해 조사된 광이 입사되는 영역을 일치시키기 위하여, 레이저(22a)의 광 경로를 변화시키는 하프 미러(26)를 더 포함할 수 있다. The individual measurement module 20 of the present embodiment is configured such that the area of the measurement object 50 to be photographed by the camera 21 and the area of the light to be irradiated by the laser 22a are made to coincide with each other, And a half mirror 26 for changing the optical path.

하프 미러(26)는 입사되는 광의 일부는 반사시키고, 일부는 투과시키는 거울이므로, 측정 대상물(50)과 카메라(21) 사이에 배치되더라고 카메라(21)에서는 측정 대상물(50)을 촬영할 수 있으며, 레이저(22a)에서 조사된 광의 일부는 하프 미러(26)에 의해 반사되므로, 카메라(21)에 의해 촬영되는 측정 대상물(50)의 일 영역에 레이저(22a) 광을 입사시켜 거리를 측정할 수 있다.The half mirror 26 is a mirror that reflects a part of incident light and transmits a part of the light so that the half mirror 26 is disposed between the measurement object 50 and the camera 21 so that the camera 21 can capture the measurement object 50 A part of the light irradiated from the laser 22a is reflected by the half mirror 26 and therefore the laser 22a light is incident on one region of the measurement object 50 photographed by the camera 21 to measure the distance .

거리 측정 방법에 관하여 상세히 설명하면, 측정 대상물(50)의 일 영역에 레이저(22a)를 조사하고, 측정 대상물(50)에서 반사된 광을 광 검출부(22b)에 의해 수광한 후, 레이저(22a) 광이 측정 대상물(50)까지 왕복한 시간을 측정하고 왕복 시간의 1/2을 빛의 속도에 곱함으로써 절대 거리를 측정할 수 있다.The laser light 22a is irradiated to one area of the measurement object 50 and the light reflected by the measurement object 50 is received by the optical detection part 22b and then the laser 22a ) Can be measured by measuring the time the light travels to the measurement object 50 and multiplying the speed of light by 1/2 of the round trip time.

그러나, 본 발명은 측정 대상물(50)의 3차원 형상을 측정하고자 하는 것이므로, 소정 범위, 예를 들면 카메라(21)에 의해 촬영되는 영역에 대응되는 범위 내의 각 점들의 상대 거리를 측정하여야 한다.However, since the present invention is intended to measure the three-dimensional shape of the measurement object 50, it is necessary to measure the relative distance of each point within a predetermined range, for example, a range corresponding to an area photographed by the camera 21. [

따라서, 레이저 거리 측정 장치(22)를 소정 범위 내에서 이동시키는 구동부(미도시)를 배치하여, 레이저 거리 측정 장치(22)를 개별 측정 모듈(20) 내에서 이동시킴으로써 레이저(22a)에 의해 조사되는 각 점들 간의 절대 거리의 차이, 즉 상대 거리를 측정할 수 있다.Therefore, a driving unit (not shown) for moving the laser distance measuring apparatus 22 within a predetermined range is disposed and the laser distance measuring apparatus 22 is moved in the individual measuring module 20, The relative distance can be measured.

상기 구성에 의해, 카메라(21) 만으로 측정 대상물(50)을 측정하는 것보다 더 정밀하게 측정 대상물(50)의 3차원 형상을 측정할 수 있다.With this configuration, it is possible to measure the three-dimensional shape of the measurement object 50 more accurately than to measure the measurement object 50 with only the camera 21. [

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 개별 측정 모듈에 포함된 구성 요소의 배치 관계를 나타낸 구성도이다.FIG. 3 is a block diagram showing the arrangement relationship of the components included in the individual measurement module according to another embodiment of the present invention.

도 3의 개별 측정 모듈(20)은 측정 대상물(50)을 촬영하는 카메라(21) 및 측정 대상물(50)에 일정한 패턴을 가진 광을 조사하는 패턴 프로젝터(23)를 포함한다.3 includes a camera 21 for photographing the measurement object 50 and a pattern projector 23 for irradiating the measurement object 50 with light having a predetermined pattern.

본 실시예의 개별 측정 모듈(20)은, 측정 대상물(50)의 카메라(21)에 의해 촬영되는 영역 및 패턴 프로젝터(23)에서 조사된 광이 입사되는 영역을 일치시키기 위한 하프 미러(27)를 포함할 수 있으며, 카메라(21)에 의해 측정 대상물(50)을 촬영하는 이외에, 패턴 프로젝터(23)에 의해 추가적으로 거리를 측정할 수 있다.The individual measurement module 20 of this embodiment has a half mirror 27 for matching the area of the measurement object 50 taken by the camera 21 and the area of the light projected by the pattern projector 23, In addition to photographing the measurement object 50 by the camera 21, the distance can be further measured by the pattern projector 23.

즉, 패턴 프로젝터(23)에 의해 조사된 패턴을 가진 광을 측정 대상물(50)에 입사시키면, 패턴 광은 측정 대상물(50)에 포함된 굴곡 등에 의해 왜곡되어 나타나며, 이러한 왜곡된 패턴을 카메라(20)에 의해 촬영함으로서 거리를 측정할 수 있다.That is, when the light having the pattern irradiated by the pattern projector 23 is incident on the measurement object 50, the pattern light appears distorted due to bending or the like included in the measurement object 50, 20), the distance can be measured.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개별 측정 모듈에 포함된 구성 요소의 배치 관계를 나타낸 구성도이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating the arrangement relationship of the components included in the individual measurement module according to another embodiment of the present invention.

도 4의 개별 측정 모듈(20)은 측정 대상물(50)을 촬영하는 카메라(21), 측정 대상물(50)의 일 영역과 이에 인접한 타 영역 사이의 거리 차이를 측정하기 위한 레이저 거리 측정 장치(22), 및 측정 대상물(50)에 일정한 패턴을 가진 광을 조사하는 패턴 프로젝터(23)를 포함한다.The individual measurement module 20 of FIG. 4 includes a camera 21 for photographing the measurement object 50, a laser distance measurement device 22 for measuring a distance difference between one area of the measurement object 50 and another area adjacent thereto And a pattern projector 23 for irradiating the measurement object 50 with light having a predetermined pattern.

본 실시예의 개별 측정 모듈(20)은, 측정 대상물(50)의 카메라(21)에 의해 촬영되는 영역, 레이저(22a)에 의해 조사된 광이 입사되는 영역 및 패턴 프로젝터(23)에서 조사된 광이 입사되는 영역을 일치시키기 위한 2 개의 하프 미러(26, 27)를 포함할 수 있다 The individual measurement module 20 of the present embodiment is configured to measure the area of the measurement object 50 that is photographed by the camera 21, the area where the light irradiated by the laser 22a is incident, And two half mirrors 26 and 27 for matching the incident area

레이저(22a) 및 패턴 프로젝터(23)에 의한 거리 측정 방법은 상술한 바와 동일하다. 즉, 본 실시예의 개별 측정 모듈(20)은 카메라(21)에 의해 측정 대상물(50)을 측정하는 이외에 별도의 거리 측정 수단, 즉 레이저 거리 측정 장치(22) 및 패턴 프로젝터(23)를 더 포함함으로써, 측정 대상물(50)의 3차원 형상을 더 정밀하게 복원할 수 있다.The distance measurement method by the laser 22a and the pattern projector 23 is the same as described above. That is, the individual measurement module 20 of the present embodiment further includes another distance measurement means, that is, a laser distance measurement device 22 and a pattern projector 23 in addition to measuring the measurement object 50 by the camera 21 The three-dimensional shape of the measurement object 50 can be more accurately restored.

도 2 내지 도 4는 하프 미러(26, 27)을 이용하여, 측정 대상물(50)의 카메라(21)에 의해 촬영되는 영역(21), 레이저(22a) 및 패턴 프로젝터(23)에 의해 광이 조사되는 영역을 일치시킨 것으로, 본 발명의 개별 측정 모듈(20)은 도 2 내지 도 4의 배치 방식 이외에 각 영역들을 일치시키기 위한 다양한 배치 방식으로 구성될 수 있다.2 to 4 show an example in which light is irradiated by the area 21, the laser 22a and the pattern projector 23, which are photographed by the camera 21 of the measurement object 50 using the half mirrors 26 and 27 By matching the regions to be irradiated, the individual measurement module 20 of the present invention can be configured in various arrangements for matching the regions in addition to the arrangements of FIGS. 2 to 4.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 개별 측정 모듈에 포함된 구성 요소의 배치 관계를 나타낸 구성도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating the arrangement of components included in the individual measurement module according to another embodiment of the present invention.

도 5의 개별 측정 모듈(20)은 측정 대상물(50)을 촬영하는 카메라(21), 측정 대상물(50)의 일 영역과 이에 인접한 타 영역 사이의 거리 차이를 측정하기 위한 레이저 거리 측정 장치(22), 및 측정 대상물(50)에 일정한 패턴을 가진 광을 조사하는 패턴 프로젝터(23)를 포함한다.The individual measurement module 20 of FIG. 5 includes a camera 21 for photographing the measurement object 50, a laser distance measurement device 22 for measuring a distance difference between one area of the measurement object 50 and another area adjacent thereto And a pattern projector 23 for irradiating the measurement object 50 with light having a predetermined pattern.

이때, 카메라(21), 레이저 거리 측정 장치(2) 및 패턴 프로젝터(23)는 측정 대상물(50)에 대하여 병렬적으로 배치되어 있으며, 거리 측정 방법은 상술한 바와 같다.At this time, the camera 21, the laser distance measuring device 2, and the pattern projector 23 are arranged in parallel with respect to the measurement object 50, and the distance measuring method is as described above.

이러한 구성은, 도 2 내지 도 4의 하프 미러(26, 27)에 의해, 카메라(21)에 입사되는 광량이 줄어들어, 해상도가 떨어지는 문제를 방지할 수 있다.Such a configuration can prevent the problem that the amount of light incident on the camera 21 is reduced by the half mirrors 26 and 27 shown in Figs. 2 to 4 and the resolution is lowered.

본 실시예에 개별 측정 모듈(20)은, 측정 대상물(50)에 의해 카메라(21)에 의해 촬영되는 영역과, 레이저(22a) 광이 입사되는 영역 및 패턴 프로젝터(23)에서 조사된 광이 입사되는 영역이 다르므로, 데이터 처리 과정에서 각 구성 요소들이 이격되어 있는 거리를 고려하여 이를 보정하는 단계가 추가되어야 한다.The individual measurement module 20 in this embodiment is configured to measure the area of the measurement object 50 that is photographed by the camera 21 by the measurement object 50 and the area where the laser 22a light is incident and the light irradiated from the pattern projector 23 Since the incident areas are different, a step of correcting the data must be added in consideration of the distances between the components in the data processing.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 개별 측정 모듈의 구성도이고, 도 7은 도 6의 개별 측정 모듈을 포함하는 3차원 스캐너 장치에 포함된 구성 요소들의 연결 관계를 나타낸 개념도이다.FIG. 6 is a configuration diagram of an individual measurement module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a connection relationship among components included in a 3D scanner device including the individual measurement module of FIG.

도 6을 참조하면, 개별 측정 모듈(20)은 카메라(21), 레이저 거리 측정 장치(22), 패턴 프로젝터(23) 및 모듈 제어부(24)를 포함하며, 모듈 제어부(24)는 카메라(21), 레이저 거리 측정 장치(22) 및 패턴 프로젝터(23)를 제어하고 인접한 개별 측정 모듈(20) 및 데이터 처리 제어부(30)와 통신한다.6, the individual measurement module 20 includes a camera 21, a laser distance measurement device 22, a pattern projector 23, and a module control unit 24, and the module control unit 24 controls the camera 21 ), The laser distance measuring device 22 and the pattern projector 23 and communicates with the adjacent individual measurement module 20 and the data processing control 30.

본 실시예의 개별 측정 모듈(20)은 인접한 개별 측정 모듈(20)로부터 데이터 신호를 전송하거나 전달받기 위한 데이터 입출력 단자(DI, DO) 및 제어 신호를 전송하거나 전달받기 위한 제어 신호 입출력 단자(CI, CO)를 포함할 수 있다. 또한, 개별 측정 모듈(20)은 데이터 처리 제어부(30)에 데이터 신호를 전송하기 위한 데이터 출력 단자(DO)와 제어 신호를 전달받기 위한 제어 신호 입력 단자(CI)를 포함할 수 있다.The individual measurement module 20 of the present embodiment includes data input / output terminals DI and DO for transmitting or receiving data signals from adjacent individual measurement modules 20 and control signal input / output terminals CI, CO). &Lt; / RTI > The individual measurement module 20 may include a data output terminal DO for transmitting a data signal to the data processing control unit 30 and a control signal input terminal CI for receiving a control signal.

즉, 모듈 제어부(24)는 개별 측정 모듈(20)에 포함된 각 구성 요소들을 제어하는 기능 이외에, 인접(상, 하, 좌, 우)한 개별 측정 모듈(20) 및 테이터 처리 제어부(30)와 통신하는 기능을 수행한다.That is, the module control unit 24 controls the individual measurement modules 20 and the data processing control unit 30 in addition to the function of controlling the respective components included in the individual measurement module 20, And the like.

본 실시예의 개별 측정 모듈(20)은 카메라(21)로부터 획득된 영상 및 레이저 거리 측정 장치(22)에 의해 측정된 데이터, 패턴 프로젝터(23) 설정 값 등을 기록하기 위한 메모리(25)를 포함할 수 있다.The individual measurement module 20 of this embodiment includes a memory 25 for recording the image obtained from the camera 21 and the data measured by the laser distance measurement device 22, the pattern projector 23 setting values, can do.

즉, 각각의 개별 측정 모듈(20)은 메모리(25)를 포함하며, 개별 측정 모듈(20)에 구비된 카메라(21) 및 레이저 거리 측정 장치(22) 등으로부터 얻어진 데이터를 상기 메모리(25)에 각각 저장할 수 있다.Each individual measurement module 20 includes a memory 25 and stores data obtained from the camera 21 and the laser distance measurement device 22 provided in the individual measurement module 20 in the memory 25, Respectively.

따라서, 각각의 개별 측정 모듈(20)은 측정 대상물(50)을 순차적으로 촬영하지 않고 동시에 촬영할 수 있으며, 촬영된 데이터를 메모리(25)에 각각 저장한 후, 각각의 메모리(25)에 저장된 데이터를 데이터 처리 제어부(30)에 전송하여 이를 취합하고, 최종적으로 컴퓨터(40)에 전송함으로써 측정 대상물(50)의 3차원 형상을 복원할 수 있다.Therefore, each individual measurement module 20 can simultaneously photograph the measurement object 50 without taking the measurement object 50, and after storing the captured data in the memory 25, the data stored in each memory 25 Dimensional shape of the measurement object 50 by transferring the measurement object 50 to the data processing control unit 30, collecting the collected data, and finally transmitting the collected data to the computer 40. [

또한, 측정 대상물(50)이 움직이는 대상일 경우, 시간에 따라 측정 대상물(50)을 촬영하고 각 시간에 해당하는 데이터를 메모리(25)에 계속적으로 저장함으로서, 측정 대상물(50)의 시간적 변화 형상을 측정할 수 있다.When the measurement object 50 is an object to be measured, the measurement object 50 is photographed over time and data corresponding to each time is continuously stored in the memory 25, Can be measured.

도 7을 참조하면, 본 실시예의 3차원 스캐너 장치(1)는 하우징(10)의 내부에 배치된 6개의 개별 측정 모듈(20)을 포함하며, 개별 측정 모듈(20)로부터 얻어진 데이터를 전달 받아 처리하고, 개별 측정 모듈에 제어 신호를 전달하는 데이터 처리 제어부(30) 및 컴퓨터(40)를 포함할 수 있다.Referring to Fig. 7, the three-dimensional scanner device 1 of the present embodiment includes six individual measurement modules 20 disposed inside the housing 10, and receives data obtained from the individual measurement module 20 And a data processing control unit 30 and a computer 40, which transmit the control signals to the individual measurement modules.

인접한 개별 측정 모듈(20)은 도 6에 설명한 바와 같이 데이터 신호 및 제어 신호를 각각 전송하거나 전달받기 위한 데이터 입출력 단자(DI, DO)와 제어 신호 입출력 단자(CI, CO)를 통해 서로 연결되어 있으며, 6개의 개별 측정 모듈(20) 중 적어도 하나는 데이터 처리 제어부(30)와 유선 연결되어 있다.6, the adjacent individual measurement modules 20 are connected to each other via data input / output terminals DI and DO and control signal input / output terminals CI and CO for transmitting and receiving data signals and control signals, respectively, , And at least one of the six individual measurement modules 20 is wired to the data processing control unit 30.

구체적으로 살펴보면, DI(data in) 단자는 인접한 개별 측정 모듈(20)의 DO(data out) 단자와 연결되어 있고, CO(control out) 단자는 인접한 개별 측정 모듈(20)의 CI(control in) 단자와 연결되어, 데이터 신호 및 제어 신호를 서로 전송하거나 전달받을 수 있다.Specifically, the DI (data in) terminal is connected to the DO (data out) terminal of the adjacent individual measurement module 20 and the CO (control out) terminal is connected to the CI (control in) Terminal to transmit and receive data signals and control signals to each other.

데이터 처리 제어부(30)는 적어도 하나의 개별 측정 모듈(20)의 데이터 출력 단자(DO) 및 제어 신호 입력 단자(CI)와 연결되어 데이터를 전송 받고, 제어 신호를 전달할 수 있다.The data processing control unit 30 is connected to the data output terminal DO and the control signal input terminal CI of at least one individual measurement module 20 to receive data and to transmit the control signal.

데이터 처리 제어부(30)에서 특정 개별 측정 모듈(20)로 제어 신호를 보내는 경우, 특정 개별 측정 모듈(20)을 제외한 다른 개별 측정 모듈(20)은 전달받은 제어 신호를 바이패스(bypass) 처리한다. 즉, 전달받은 제어 신호를 그대로 인접한 개별 측정 모듈(20)에 전송한다.When the data processing control unit 30 sends a control signal to a specific individual measurement module 20, the individual measurement module 20 excluding the specific individual measurement module 20 bypasses the received control signal . That is, the received control signal is transmitted to the adjacent individual measurement module 20 as it is.

또한, 특정 개별 측정 모듈(20)에서 데이터 처리 제어부(30)로 데이터 신호를 전송하는 경우, 특정 개별 측정 모듈(20)에 인접한 다른 개별 측정 모듈(20)은 전달받은 데이터 신호를 바이패스(bypass) 처리한다. 즉, 전달받은 제어 신호를 그대로 인접한 개별 측정 모듈(20)이나 데이터 처리 제어부(30)로 전송한다.When the data signal is transmitted from the specific individual measurement module 20 to the data processing control unit 30, another individual measurement module 20 adjacent to the specific individual measurement module 20 bypasses the received data signal. ). That is, the received control signal is directly transmitted to the adjoining individual measurement module 20 or the data processing control unit 30.

상술한 방식에 의해, 데이터 처리 제어부(30)는 하우징(10) 내에 배치된 모든 개별 측정 모듈(20)에 제어 신호를 전달할 수 있고, 개별 측정 모듈(20)에서 측정된 데이터 신호는 모두 데이터 처리 제어부(30)로 전송될 수 있다.The data processing control section 30 can transmit control signals to all the individual measurement modules 20 disposed in the housing 10 and the data signals measured in the individual measurement module 20 can be all processed May be transmitted to the control unit 30.

이때, 통신은 최단 거리를 이용할 수도 있고 특정 순서에 따라 전달될 수도 있다. 상기 데이터 신호는 카메라(21)에 의해 촬영된 영상 데이터 및 레이저 거리 측정 장치(22)에 의해 측정된 거리 측정 데이터 등을 포함할 수 있으며, 상기 제어 신호는 활성화, 바이패스, 캡처 및 설정 등을 포함할 수 있다.At this time, the communication may use the shortest distance or may be transmitted in a specific order. The data signal may include image data photographed by the camera 21, distance measurement data measured by the laser distance measuring device 22, and the like, and the control signal may include activation, bypass, .

상기 데이터 처리 제어부(30)는 전달받은 데이터 신호를 취합, 처리하여 컴퓨터(40)에 전송하고, 컴퓨터(40)는 전달받은 신호로부터 3차원 형상을 복원할 수 있다.The data processing control unit 30 collects and processes the received data signal, and transmits the data signal to the computer 40, and the computer 40 can recover the three-dimensional shape from the received signal.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 개별 측정 모듈의 구성도이고, 도 9는 도 8의 개별 측정 모듈을 포함하는 3차원 스캐너 장치에 포함된 구성 요소들의 연결 관계를 나타낸 개념도이다.FIG. 8 is a configuration diagram of an individual measurement module according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a connection relationship among components included in the 3D scanner device including the individual measurement module of FIG.

도 8을 참조하면, 개별 측정 모듈(20)은 카메라(21), 레이저 거리 측정 장치(22), 패턴 프로젝터(23) 및 모듈 제어부(24)를 포함하며, 모듈 제어부(24)는 카메라(21), 레이저 거리 측정 장치(22) 및 패턴 프로젝터(23)를 제어하고 데이터 처리 제어부(30)와 통신한다.8, the individual measurement module 20 includes a camera 21, a laser distance measurement device 22, a pattern projector 23, and a module control unit 24, and the module control unit 24 controls the camera 21 ), The laser distance measuring device 22 and the pattern projector 23, and communicates with the data processing control unit 30. [

본 실시예의 개별 측정 모듈(20)은 데이터 처리 제어부(30)에 데이터 신호를 전송하고, 데이터 처리 제어부(30)로부터 제어 신호를 전달받기 위한 무선 송수신부(28)와, 개별 측정 모듈(20) 각각을 식별하기 위한 ID 설정부(29)를 포함할 수 있으며, 개별 측정 모듈(20)은 데이터 처리 제어부(30)와 상기 무선 송수신부(28)를 이용하여 직접 통신할 수 있다. The individual measurement module 20 of the present embodiment includes a wireless transmission / reception unit 28 for transmitting a data signal to the data processing control unit 30 and for receiving a control signal from the data processing control unit 30, The individual measurement module 20 can directly communicate with the data processing control unit 30 using the wireless transmission /

또한, 본 실시예의 개별 측정 모듈(20)은 카메라(21)로부터 획득된 영상 및 레이저 거리 측정 장치(22)에 의해 측정된 데이터, 패턴 프로젝터(23) 설정 값 등을 기록하기 위한 메모리(25)를 포함할 수 있다.The individual measurement module 20 of this embodiment also includes a memory 25 for recording the image obtained from the camera 21 and the data measured by the laser distance measurement device 22, the pattern projector 23 setting values, . &Lt; / RTI >

도 9를 참조하면, 본 실시예의 3차원 스캐너 장치(1)는 하우징(10)의 내부에 배치된 6개의 개별 측정 모듈(20)을 포함하며, 개별 측정 모듈(20)로부터 얻어진 데이터를 전달 받아 처리하고, 개별 측정 모듈에 제어 신호를 전달하는 데이터 처리 제어부(30) 및 컴퓨터(40)를 포함할 수 있다.9, the three-dimensional scanner device 1 of the present embodiment includes six individual measurement modules 20 disposed inside the housing 10, and receives data obtained from the individual measurement module 20 And a data processing control unit 30 and a computer 40, which transmit the control signals to the individual measurement modules.

상기 개별 측정 모듈(20) 각각은 무선 송수신부(28)와 ID 설정부(29)를 포함하며, 유선 연결을 포함하지 않고 각각의 개별 측정 모듈(20)과 데이터 처리 제어부(30)는 무선으로 직접 통신한다.Each of the individual measurement modules 20 includes a wireless transceiver 28 and an ID setter 29 and each individual measurement module 20 and data processing controller 30 does not include a wired connection, Communicate directly.

이때, 무선 통신 인터페이스는 블루투스나 무선 근거리 통신망(WLAN; wireless local area network) 등의 통신 규격을 사용할 수 있다.At this time, the wireless communication interface can use a communication standard such as Bluetooth or a wireless local area network (WLAN).

상술한 방식에 의해, 개별 측정 모듈(20) 각각은 데이터 처리 제어부(30)로부터 제어 신호를 전달 받고, 측정된 데이터 신호를 데이터 처리 제어부(30)에 전송할 수 있다. 여기서, 데이터 신호는 카메라(21)에 의해 촬영된 영상 데이터 및 레이저 거리 측정 장치(22)에 의해 측정된 거리 측정 데이터 및 패턴 프로젝터 세팅값 등을 포함할 수 있으며, 제어 신호는 활성화, 바이패스, 캡처 및 설정 등을 포함할 수 있다.Each of the individual measurement modules 20 can receive the control signal from the data processing control unit 30 and transmit the measured data signal to the data processing control unit 30 by the above-described method. Here, the data signal may include image data photographed by the camera 21, distance measurement data measured by the laser distance measuring device 22, pattern projector setting values, etc., and the control signals may be activated, Capture and setting, and the like.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징에 배치된 개별 측정 모듈을 나타낸 사시도이다.10 is a perspective view of an individual measurement module disposed in a housing according to an embodiment of the present invention.

본 실시예의 3차원 스캐너 장치에 포함된 하우징(10)은 정방형일 수 있으며, 정방형의 하우징(10) 내에는 측정 대상물(50)과, 측정 대상물(50)을 향하도록 정렬되어 있는 적어도 3개의 개별 측정 모듈(20)이 배치될 수 있다.The housing 10 included in the three-dimensional scanner apparatus of the present embodiment may be a square. In the square housing 10, a measurement object 50 and at least three individual objects (not shown) The measurement module 20 may be disposed.

상기 각각의 개별 측정 모듈(20)은 모두 측정 대상물(50)을 향하도록, 즉 카메라(21)의 촬영 방향 및 레이저(22a) 광의 조사 방향 및 패턴 프로젝터(23)에서 조사된 광이 입사되는 방향이 모두 측정 대상물(50)을 향하도록 하우징(10) 내에 배치된다.Each of the individual measurement modules 20 is designed to face the measurement object 50, that is, the photographing direction of the camera 21, the irradiation direction of the laser 22a light, and the direction in which the light irradiated from the pattern projector 23 is incident Are all disposed in the housing 10 so as to face the measurement object 50.

도 10을 참조하면, 정방형의 하우징(10)의 일면에 9개의 개별 측정 모듈(20)이 배치되며, 9개의 개별 측정 모듈(20)은 각 면 상에 일정한 간격으로 배치되어 있다. 또한, 정방형의 하우징(10)의 4면에만 개별 측정 모듈(20)이 배치되어 있다.Referring to FIG. 10, nine individual measurement modules 20 are disposed on one side of a square housing 10, and nine individual measurement modules 20 are arranged at regular intervals on each side. Further, the individual measurement module 20 is disposed on only four sides of the square housing 10.

그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 정방형 하우징(10)의 하나의 면에는 1개 이상의 개별 측정 모듈(20)이 배치될 수 있으며, 복수 개의 개별 측정 모듈(20)이 배치되어 있는 경우, 그 간격 또한 특별히 제한되지 않는다.However, the present invention is not limited thereto, and one or more individual measurement modules 20 may be disposed on one side of the square housing 10, and when a plurality of individual measurement modules 20 are arranged, The interval is also not particularly limited.

또한, 정방형 하우징(10)의 개별 측정 모듈(20)이 배치된 면의 수도 특별히 제한되지 않는다.Also, the number of the surfaces on which the individual measurement modules 20 of the square housing 10 are arranged is not particularly limited.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징에 배치된 개별 측정 모듈을 나타낸 사시도이다.11 is a perspective view of an individual measurement module disposed in a housing according to another embodiment of the present invention.

본 실시예의 3차원 스캐너 장치에 포함된 하우징(10)은 구형일 수 있으며, 구형의 하우징(10) 내에는 측정 대상물(50)과, 측정 대상물(50)을 향하도록 정렬되어 있는 적어도 3개의 개별 측정 모듈(20)이 배치될 수 있다.The housing 10 included in the three-dimensional scanner apparatus of the present embodiment may be spherical. In the spherical housing 10, a measurement object 50 and at least three individual The measurement module 20 may be disposed.

본 실시예의 3차원 스캐너 장치는, 하우징(10) 내에 배치된 복수 개의 개별 측정 장치(20) 중 인접한 개별 측정 장치(20) 사이의 거리 및 각각의 개별 측정 장치(20)와 측정 대상물(50) 사이의 거리가 동일하도록, 개별 측정 장치(20)와 측정 대상물(50)을 배치함으로써, 보정 처리 단계를 생략하여 데이터 처리 시간을 단축할 수 있다.The three-dimensional scanner device of the present embodiment is characterized in that the distance between adjacent individual measuring devices 20 among a plurality of individual measuring devices 20 arranged in the housing 10 and the distance between each individual measuring device 20 and the measuring object 50 It is possible to shorten the data processing time by omitting the correction processing step by disposing the individual measuring device 20 and the measurement object 50 so that the distances between the individual measurement devices 20 and the measurement object 50 are the same.

그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 구형의 하우징(10) 내에 배치된 인접한 개별 측정 장치(20) 사이의 거리 및 각각의 개별 측정 장치(20)와 측정 대상물(50) 사이의 거리는 서로 다를 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the distance between adjacent individual measuring devices 20 disposed in the spherical housing 10 and the distance between each individual measuring device 20 and the measuring object 50 may be different from each other have.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하우징에 배치된 개별 측정 모듈을 나타낸 사시도이다.12 is a perspective view illustrating an individual measurement module disposed in a housing according to another embodiment of the present invention.

본 실시예의 3차원 스캐너 장치에 포함된 하우징(10)은 반구형일 수 있으며, 반구형의 하우징(10) 내에는 측정 대상물(50)과, 측정 대상물(50)을 향하도록 정렬되어 있는 적어도 3개의 개별 측정 모듈(20)이 배치될 수 있다.The housing 10 included in the three-dimensional scanner device of the present embodiment may be hemispherical. In the hemispherical housing 10, a measurement object 50 and at least three individual The measurement module 20 may be disposed.

본 실시예의 3차원 스캐너 장치는, 인쇄 회로 기판(PCB)과 같이 일면의 3차원 형상의 정보만이 필요한 경우에 특히 유용할 수 있지만, 측정 대상물(50)은 이에 제한되지 않는다.The three-dimensional scanner device of the present embodiment may be particularly useful when only one-dimensional three-dimensional shape information such as a printed circuit board (PCB) is required, but the measurement object 50 is not limited thereto.

본 실시예들에 따른 3차원 스캐너 장치는, 개별 측정 모듈(20)을 이동시키지 않고, 하우징(10)에 배치된 복수 개의 개별 측정 모듈(20)로부터 얻어진 데이터 신호를 모두 취합하고, 측정 대상물(50)에 대한 개별 측정 모듈(20)의 위치 및 거리를 고려하여 데이터 신호를 보정함으로써 3차원 형상을 고속으로 측정할 수 있다.The three-dimensional scanner device according to the present embodiment collects all of the data signals obtained from the plurality of individual measurement modules 20 disposed in the housing 10 without moving the individual measurement module 20, 50 can be measured at high speed by correcting the data signal in consideration of the position and distance of the individual measurement module 20 with respect to the three-dimensional shape.

또한, 각각의 개별 측정 모듈(20)에 포함된 카메라(21) 및 별도의 거리 측정 장치를 이용하여 3차원 형상을 정밀하게 측정할 수 있다.In addition, the three-dimensional shape can be precisely measured by using the camera 21 and the separate distance measuring device included in each individual measurement module 20.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the exemplary embodiments, and that various changes and modifications may be made therein without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

1: 3차원 스캐너 장치 10: 하우징
20: 개별 측정 모듈 21: 카메라
22: 레이저 거리 측정 장치 22a: 레이저
22b: 광 검출부 23: 패턴 프로젝터
24: 모듈 제어부 25: 메모리
26, 27: 하프 미러 28: 무선 송수신부
29: ID 설정부 30: 데이터 처리 제어부
40: 컴퓨터 50: 측정 대상물1: 3D scanner device 10: housing
20: individual measurement module 21: camera
22: laser distance measuring device 22a: laser
22b: light detecting section 23: pattern projector
24: module control unit 25: memory
26, 27: Half mirror 28: Wireless transmission /
29: ID setting unit 30: Data processing control unit
40: computer 50: object to be measured

Claims

A housing in which a measurement object is disposed;
At least a plurality of individual measurement modules disposed at different positions in the housing and facing the area in which the measurement object is disposed and spaced apart from each other; And
And a data processing control unit for receiving and processing data obtained from each of the individual measurement modules and transmitting a control signal to each of the individual measurement modules,
The individual measurement module comprising:
A camera for photographing the measurement object;
A laser distance measuring device comprising a laser for irradiating light to the measurement object and a light detection part for receiving the light emitted from the laser and reflected by the measurement object, Distance measuring means including at least one of a pattern projector And
And a module control unit for controlling the camera and the distance measurement unit provided in the individual measurement module and communicating with the data processing control unit,
Wherein the data processing control unit is configured to collect and process image data and distance data obtained from each individual measurement module.

The method according to claim 1,
The individual measurement module comprising:
A plurality of data input / output terminals for receiving data signals and control signals from adjacent individual measurement modules and the data processing control section, for transmitting data signals and control signals to the adjacent individual measurement modules and the data processing control section, Dimensional scanner device.

The method according to claim 1,
The individual measurement module comprising:
A wireless transceiver for wirelessly communicating with the data processing control unit, and an ID setting unit for identifying each of the individual measurement modules.

The method according to claim 1,
Wherein the individual measurement module further includes a half mirror, and the area where the light irradiated by the laser of the measurement object is incident by the half mirror and the area taken by the camera coincide with each other.

The method according to claim 1,
Wherein the individual measurement module further includes a half mirror, and the area of the measurement object to be photographed by the camera is matched with the area of the pattern projector to which the pattern light is projected by the half mirror.

The method according to claim 1,
Wherein the individual measurement module includes the camera, the laser, and the pattern projector connected in parallel, wherein the data processing unit includes a three-dimensional Scanner device.

The method according to claim 1,
Wherein the housing is spherical, hemispherical or rectangular.