한국광학회지 (Korean Journal of Optics and Photonics)

  • 제20권4호
  • /
  • Pages.223-229
  • /
  • 2009
  • /
  • 1225-6285(pISSN)
  • /
  • 2287-321X(eISSN)
한국광학회 (Optical Society of Korea)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

광선 추적법에 의한 자동 광검사 장비의 결상 과정 전산모사

Ray Tracing-based Simulation of Image Formation in an Equipment for Automated Optical Inspection

  • 정상철 (인하대학교 정보통신공학부 초정밀 검사계측 연구센터(PIMC)) ;
  • 이윤석 (인하대학교 정보통신공학부 초정밀 검사계측 연구센터(PIMC)) ;
  • 김대찬 (인하대학교 정보통신공학부 초정밀 검사계측 연구센터(PIMC)) ;
  • 오범환 (인하대학교 정보통신공학부 초정밀 검사계측 연구센터(PIMC)) ;
  • 박세근 (인하대학교 정보통신공학과 집적형 광자기술 연구센터(OPERA)) ;
  • 이일항 (인하대학교 정보통신공학과 집적형 광자기술 연구센터(OPERA)) ;
  • 이승걸 (인하대학교 정보통신공학부 초정밀 검사계측 연구센터(PIMC)) ;
  • 박성찬 (단국대학교 첨단과학대학 전자물리학과) ;
  • 최태일 ((주) 삼성전기)
  • Jung, Sang-Chul (SEM Co. -Inha Univ. Precision Inspection and Measurement Center (PIMC)) ;
  • Lee, Yoon-Suk (SEM Co. -Inha Univ. Precision Inspection and Measurement Center (PIMC)) ;
  • Kim, Dae-Chan (SEM Co. -Inha Univ. Precision Inspection and Measurement Center (PIMC)) ;
  • Park, Se-Geun (Optics and Photonics Elite Research Academy (OPERA), Inha University) ;
  • O, Beom-Hoan (SEM Co. -Inha Univ. Precision Inspection and Measurement Center (PIMC)) ;
  • Lee, El-Hang (Optics and Photonics Elite Research Academy (OPERA), Inha University) ;
  • Lee, Seung-Gol (SEM Co. -Inha Univ. Precision Inspection and Measurement Center (PIMC)) ;
  • Park, Sung-Chan (Department of Electro Physics, School of Advanced Sciences, Dankook University) ;
  • Choi, Tae-Il (SAMSUNG ELECTRO-MECHANICS CO., LTD.)
  • 발행 : 2009.08.25
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

자동 광검사 장비의 검사 영상 획득과정을 전산모사하는 시뮬레이터를 개발하였다. 시뮬레이터는 광선 추적법을 기반으로 조명 광학계, 검사 대상체 및 결상 광학계의 3가지 모듈로 구성하였다. 각 모듈이 갖는 광학적 특성을 실제와 일치시키기 위해, 다양한 물리적 모델과 실측 결과를 반영하여 주요 인자들의 종류와 범위를 결정하였다. 전산모사 결과의 타당성은 논리적인 검증과정과 실험 결과와의 비교를 통해 확인할 수 있었다.

This paper describes the development of a simulator which can numerically calculate an image to be acquired in a machine vision system for automated optical inspection. The simulator is based on a ray tracing technique and composed of three modules which are an illuminating system, a specimen and an imaging system. Kinds of model parameters for modules and their values are carefully chosen from the direct measurement and the observation of related phenomena. Finally, the validity of the simulator is evaluated by logical analysis and by comparison with measured images.

키워드

참고문헌

  1. D. Martin, 'A practical guide to machine vision lighting,' available at http://www.advancedillumination.com
  2. R. Seurin, F. Merienne, and P. Gorria, 'Machine vision system for specular surface inspection: use of simulation process as a tool for design and optimization,' available at http://vision.u-bourgogne.fr/Le2i/
  3. S.-C. Park, 'Tools for optics,' Optical Science and Technology 10, 23-27 (2006)
  4. T. Sakamoto, 'Ray trace algorithms for GRIN media,' Appl. Opt. 26, 2943-2946 (1987) https://doi.org/10.1364/AO.26.002943
  5. M. Rea, J. van Derlofske, and Dr. William, 'Illumination fundamentals,' available at http://www.opticalres.com/lt/illuminationfund (2000)
  6. H. Zerfhau-Dreihofer, U. Haack, T. Weber, and D. Wendt, 'Light source modeling for automotive lighting devices,' Proc. SPIE 4775, 58-66 (2002) https://doi.org/10.1117/12.479653
  7. A. L. Dubovikov, S. S. Repin, and S. N. Natarovskii, 'Features of the use of LEDs in artificial-vision systems,'J. Opt. Technol. 72, 40-42 (2005) https://doi.org/10.1364/JOT.72.000040
  8. A. Ryer, 'Light measurement handbook,' Newburyport, MA: international light, available at http://www.intl-light.com/handbook/ (1998)
  9. X. D. He, K. E. Torrance, F. X. Sillion, and D. P. Greenberg, 'A comprehensive physical model for light reflection,' Computer Graphics 25, 175-186 (1991) https://doi.org/10.1145/127719.122738
  10. N.-H. Ko, D.-S. Park, Y.-S. Kim, T. I. Choi, S.-G. Park, B. H. O, E.-H. Lee, and S. G. Lee, 'Measurement and analysis of light scattering of Au pads on PCB surface to extract scattering parameters,' Hankook Kwanghak Hoeji (Korean J. Opt. Photon.) 20, 134-140 (2009) https://doi.org/10.3807/HKH.2009.20.2.134
  11. W. H. Press, Numerical Recipes In C : The Art of Scientific Computing (Cambridge University Press, New York, NY, USA, 1997), pp. 290-296
  12. F. Pernkopfa and P. O'Learyb, 'Image acquisition techniques for automatic visual inspection of metallic surfaces,' NDT and E International 36, 609-617 (2003) https://doi.org/10.1016/S0963-8695(03)00081-1