• 제목/요약/키워드: 3차원형상측정

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3차원 객체의 사실적인 표현을 위한 측정데이터 기반 렌더링 기법 (A method for the realistic Rendering of 3D Objects)

  • 서명국;권혁진;윤복중
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.1499-1501
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    • 2015
  • 본 연구는 컴퓨터그래픽스 분야에서 3차원 객체를 사실적으로 표현하기 위해 사용되고 있는 주요 데이터 측정, 모델링, 렌더링 기술을 소개한다. 객체의 최종 외관은 객체의 형상과 표면 재질, 그리고 주변 광 조건에 크게 영향을 받는다. 따라서 임의 가상공간(디스플레이)에서 3차원 객체를 사질적으로 표현하기 위해서는 주요 영향 인자에 대한 정보가 확보되어야 한다. 최근 컴퓨터그래픽스 분야에서는 객체 형상 및 재질 정보 획득을 위한 다양한 기술 및 장비와 객체 가시화를 위한 다양한 기법을 제시하고 있다. 효과적인 객체 가시화하기 위해서는 각 객체의 구성 재질에 대한 광학 특성에 대한 선행 분석을 토대로, 적절한 측정 및 모델링, 렌더링 기법 적용이 필요하다. 본 연구는 측정 데이터 기반의 재질 렌더링 기법에 중심으로 다양한 재질에 적합한 요소 기술과 그 결과를 설명하고, 재질 렌더링 기법을 활용한 건설분야의 향후 연구 계획을 제시한다.

3차원 모델을 위한 형상 유사성 평가 (Evaluation of shape similarity for 3D models)

  • 김정식;최수미
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제10A권4호
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    • pp.357-368
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    • 2003
  • 3차원 모델의 형상 유사성 평가는 의학, 기계 공학, 분자 생물학 등의 많은 분야에서 매우 중요하다. 더욱이 3차원 모델이 웹 상에 보편화됨에 따라 3차원 모델들의 분류와 검색에 관한 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 본 논문에서는 3차원 형상 표현 방법들과 유사성 평가에 대한 주요 개념들을 기술하고, 최근의 형상 비교에 관한 연구들을 다해상도, 위상 기하학, 2차원 영상, 통계학 기반 방법들로 분류하여 그 특징들을 분석하였다. 또한 논문에서 채택한 유일성, 강인성, 불변성, 다해상도, 효율성, 비교범위와 같은 기준을 사용하여 그 성능을 비교 평가하였다. 다해상도 기반 방법은 비교를 위한 계산 시간은 감소시킨 반면 전처리 시간은 증가시켰다. 기하 및 위상 정보를 이용한 방법은 보다 다양한 형태의 모델들을 비교할 수 있었고 부분적인 형상 비교에도 강인하였다. 2차원 영상을 이용한 방법들은 시간 및 공간 복잡도가 높게 나타났다. 통계학 기반 방법들은 포즈 정규화 작업 없이 형상 비교가 가능하였고, 어파인 변환 및 잡음에도 강인한 결과를 보였다.

PS(Phase Shift)방법을 이용한 3차원 형상 측정에 대한 연구 (A study of Three Dimension Shape Measurement by PS(Phase-Shift))

  • 이혜인;김혜진;황보승
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1784-1785
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    • 2011
  • PS(Phase Shift) 방식을 이용하여 3차원 이미지 형상복원 시스템을 구현하였다. PS 방식은 위상을 이동시켜서 얻어진 강도를 arctan 시킴으로써 $-{\pi}{\sim}{\pi}$ 범위의 접혀진(wrapped) 위상을 얻을 수 있으며, 이러한 wrapped 위상을 위상 펼침(unwrapping) 알고리즘을 이용하여 불연속을 제거할 수 있다. 얻어진 위상 정보는 물체의 높이 정보에 비례하기 때문에 위상 분포로써 3차원 형상을 복원할 수 있다. Unwrapping 알고리즘에는 다양한 방식이 있지만 본 연구에서는 LabVIEW 프로그램을 이용하여 Goldstein 알고리즘을 구현하였으며, 감마(Gamma) 효과에 의한 노이즈를 줄이기 위하여 프로젝트와 카메라의 보정(calibration) 프로그램을 개발 및 적용하였다. 이와 같은 실험을 통하여 효과적으로 3차원 형상 정보를 얻을 수 있었다.

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DMD를 이용한 위상천이 모아레 3차원 형상 측정 (Application of DMD for Phase Shifting in Moire Topology)

  • 정경석;정용상
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.2457-2462
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    • 2011
  • 생산방식의 변화에 따라 3차원 형상을 신속하고 정확하게 측정하는 것이 중요해졌다. 가장 훌륭한 비접촉 3차원 측정방법인 모아레 방법 중 잡음신호를 효과적으로 제거할 수 있는 위상천이 방법을 구현함에 있어 DMD를 이용하여 격자를 생성하고 이송하는 효과를 발생하도록 하였다. 컴퓨터에서 격자를 이송하고 위상천이를 발생하므로 기계적 이송으로 인한 잡음신호의 발생 가능성을 배제할 수 있으며 광학렌즈와의 적절한 조합을 통해 쉽게 분해능을 변화하며 3차원 정보 획득이 가능하다. 근본적인 $2\pi$ 모호성문제를 극복하기 위하여 2차원 위상정력을 실시하였다. 이 방법을 적용하여 3차원 형상의 측정을 수행하였다.

광위상 3차원 형상 측정법에서의 오차보정 (Error compensation in the optical 3D phase measuring profilometry)

  • 황용선;강영준;백성훈;박승규;임창환
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.154-155
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    • 2003
  • PMP(Phase Measuring Profilometry)측정법은 투영계와 기록계의 기하학적 구성과 광학계의 정렬적인 문제에 의해서 기본적으로 오차를 가지고 측정된다. 일반적으로 PMP 형상 측정에서 측정면과 광학계의 높이가 피 측정면에 비해서 상당히 큰 경우, CCD 카메라에서 높이 방향으로 측정영역이 작아지게됨으로써 측정위상이 기준면에서의 위치와 높이 방향에 따라서 다르게 나타나고 프로젝터가 측정면에 투영되는 간섭무의의 피치가 다르게 적용된다. (중략)

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모아레 간섭계에서 Modulation을 이용한 가중 최소자승 위상 복원 방법에 관한 연구 (Weighted least-square phase-unwrapping method using intensity modulation in moire interferometry)

  • 이현호;채규민;박승한
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.128-129
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    • 2000
  • 3차원 형상측정에서 많이 쓰이고 있는 모아레 간섭계에는 그 setup에 따라 Projection Type과 Shadow Type이 있다. 이러한 모아레 간섭계는 광원과 측정 카메라의 각도에 의해 물체의 형상을 측정하게 된다. 그러나, 이러한 광원과 측정 카메라의 각도에 의해 생겨나는 그림자에 의한 영향 때문에 물체의 형상이 굴곡이 심한 곳은 측정하기 어렵다. 본 논문에서는 아래 그림과 같이 두 개 이상의 광원을 사용하여 그 영향을 줄이기 위한 방법을 제안하였다. 이 방법은 projection type이나 shadow type에서 동일하게 적용 가능할 것으로 예상된다. (중략)

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FTP를 이용한 이중 파장법에 의한 3차원 형상 측정 (A 3D measurement system based on a double frequency method using Fourier transform profilometry)

  • 구자명;조태훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.1485-1492
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    • 2015
  • 본 논문은 프린지 패턴 투영법으로 3차원 형상 측정에서의 FTP(Fourier Transform Profilometry)를 이용한 이중 파장법을 제안한다. 프린지 패턴 투영 방법은 프린지 패턴을 측정 대상물체에 투영한 후 변형된 프린지 패턴을 분석하여 측정 대상물체의 높이를 측정한다. PMP(Phase Measuring Profilometry)기반의 프린지 투영 방법은 측정 대상의 반사율과 배경의 영향에 강건하면서 측정 분해능이 높다. 하지만, 2π 모호성으로 측정 범위가 작다는 문제점이 있다. 이를 극복하기 위한 방법 중에 주기가 다른 이중 파장을 사용하는 방법은 측정 분해능을 유지하면서 측정 범위를 높일 수 있지만, 2배의 영상 수 획득으로 측정시간이 두 배 정도 더 소요된다. 본 논문에서 제안하는 FTP를 이용한 이중 파장법은 2π 모호성을 해결하기 위해 한 장만의 영상을 추가적으로 획득하여 FTP를 이용함으로써 기존의 이중 파장법과 동일한 정밀도를 유지하면서 측정에 소요되는 시간을 효과적으로 단축시킨다.

고속 3차원 형상 측정 장치의 효율성 향상에 관한 연구 (A Study on the Efficiency Improvement of a 3D Shape Measuring Apparatus With High Speed)

  • 박승규;이일근;이영훈
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.104-109
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    • 2001
  • 본 논문에서는 정현파 줄무의 패턴을 이용하여 고속이면서도 정밀하게 측정체 표면의 3차원 형상을 측정하는 시스템을 구성하였다. 또한 획득영상의 위상정보 부족 영역에대하여 효율적인 위상복원 방법을 사용하여 측정효율을 높이는 방법을 제안하였고 이를 실험적으로 확인하였다. 카메라의 측정각도와 측정체의 형상에 따라 카메라에 획득되는 영상에는 필연적으로 위상 정보가 부족한 영역이 존재하며 본 논문에서는 이 영역을 추출하고 가변 크기의 위상복원 창과 가변 비율을 갖는 정규화 방법을 사용하여 위상을 효과적으로 복원함으로써 시스템의 측정 효율을 높였다.

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