본 논문에서는 삼차원형상 측정의 슬릿광 주사방법(slit beam scanning topography)의 형상측정에 응용에 대해 기술한다. 이는 광학적인 방법으로 레이저 평면광을 물체에 주사하여 얻어지는 변형된 광궤적으로부터 광삼각법(optical triangulation)과 컴퓨터비젼 기술을 응용하여 삼차원형상을 측정한다. 기존의 방법 들과 비교하여 슬릿광 주사방법은 고속의 삼차원측정이 가능하여 검사자동화에 용이 하게 적용될 수 있는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 슬릿광 주사방법에 대한 기본원 리를 유도하며, 이를 구현할 수 있는 측정시스템의 설계와 실제 측정예를 통해 본 방법이 갖는 장단점에 관하여 검토한다.
The objective of this research is to develop an efficient reverse engineering method of 3-dimensional compound surfaces for raped prototyping process. As a first step, several image processing techniques were applied to the measured data obtained using laser scanner. And the boundary information of the compound surface were extracted to divide the surface into several separate regions. As a next step, the Delaunay triangulation method were applied to reconstruct the surface based on the measured data and the boundary information. Finally, the STL file were created for the rapid prototyping process. Required simulations and experiments were performed and the results were analyzed to show the effectiveness of the proposed methods.
A three dimensional body scanner for anthropomentric measurement has been developed. In this study, the slit laser beam projection method followed by digital image processing was used to provide accurate spatial data with the typical optical triangulation method to overcome the many difficulties in traditional in accurate and time-consuming tactic measurement method using rulers and gauges. Compared with other commercialized scanners. this system can obtain a relatively wide range of data at a much lower cost by the specially designed scanning process such as the simultaneous acquisition of vertical and horizontal body cross-section profiles.
We construct a volume whose boundary is a tetrahedron with triangular faces intersecting the cutting planes along the given contours. This volume is obtained by calculating the Delaunay triangulation slice by slice, mapping 2D to 3D as tetrahedron. Also, eliminate extra-voronoi skeleton and non-solid tetrahedron. In this paper, we propose new method to eliminate non-solid tetrahedron based on the modified extra-voronoi skeleton path. This method enable us to do a compact tetrahedrisation and to reconstruct complex shapes.
A new dimension measuring method for the measurement of diameter of an object has been developed using laser triangulation. The 3-D data of an object was calculated from the 2dimensional image information obtained by the laser stripe using the laser triangulation. The system can measure the diameter of hole not only in a normal plane but also in an incline plane. We can experiment with magnification that is optimized according to size of object using zoom lens. In this paper, the theoretical formula and calibration of the system were described. The measuring precision of the system was investigated by experiment.
인간의 신체에 대한 정확한 3차원 표면모델을 추출할 수 있는 기술에 대한 요구와 관심이 최근 멀티미디어 등 다양한 응용 분야에서 증폭되고 있다. 본 논문에서는 인체의 ,3차원 모델을 효율적으로 추출하기 위한, 3차원 스캐너를 소개하였으며, 취득된 3차원 정보로부터 등고선(Wire-frame Contour)을 안정적으로 생성하는 반자동 등고선 생성 방법을 제안하였다. 또한 생성된 등고선으로부터 3차원 표면모델을 추출하기 위한 표면 삼각분할 알고리즘을 제안하였다. 실험을 통해 개발된 시스템과 제안된 방법이 안정적이고 효과적으로 인체의, 3차원 표면모델을 생성하는 것을 확인할 수 있었다.
As industrial standard data, the STL format which approximates three dimensional CAD model to triangular facets, is used for RP(Rapid Prototyping) system in recent days. Because most RP system take the only form of two dimensional line segments as an input stream inspite of its imperfectness while converting into STL format, a CAD model is converted into a standard industrial format which is composed of many triangular facets. The error verifying process is composed of four main steps, and these are 1) Remove facets with two or more vertices equal to each other. 2) Fix overlapping error such as more than three facets adjacent to anedge. 3) Fill holes in the mesh by using Delaunay triangulation method. 4) Correct the wrong direction and normal vectors. This paper is concerned with serching the mentioned errors in advance and modifying them.
Nowadays, the STL format, industrial standard data, which approximates three dimensional CAD model to triangular facets, is used for RP(Rapid Prototyping) system. Because most RP machine is accpted to only two dimensional line segments, but some STL translators are sometimes poorly implemented. The error verifying process is as follows. 1) Remove facets with two or more vertices equal to each other. 2) Fix overlapping error such as more than three facets adjacent to an edge. 3) Fill holes in the mesh by using Delaunay triangulation method. 4) Repair wrong direction and value of normal vectors. This paper is concerned with searching the mentioned errors in advance and modifying them.
A method of three-demensional finite element mesh generation is presented in this paper. This method is based on the Delaunay's triangulation whose dual is Voronoi's diagram. A set of points is given on the boundary surface of the concerning domain and the initial tetrahedra are generated by the given set of points. Then, the quality of every tetrahedron is investigated and the interior points are generated near the tetrahedra which are inferior in quality and the tetrahedra of good quality can be controlled by the density of the initial boundary points. Regions with different material constant can be refined in tetrahedra respectively. To confirm the effectiveness of this algorithm,the total volume of tetrahedra was compared to the true volume and this mesh generator was applied to a three-dimensional electostatic problem.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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