• 비파괴검사학회지
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• 제34권2호
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• pp.148-154
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• 2014

광탄성기법은 주응력 차이와 주응력 방향을 측정할 수 있는 편리한 기법이다. 일반적인 재래식 광탄성기법에서는 광탄성 파라미터를 측정하기 위해서는 수작업으로 한 지점씩 측정해야 하므로 많은 시간이 소요되며 광탄성 데이터 측정과 식별에 숙련이 필요하다. 프린지 위상이동법은 최근에 개발되어 광역학분야에서 프린지 데이터를 측정하고 해석하기 위해 편리하게 사용되고 있다. 이 논문은 photoflex (우레탄고무일종) 재질의 마름모 평판 중심점을 지나는 수평선상의 응력분포를 측정하기 위한 실험적 연구이다. 마름모 평판시편의 수평선상에서는 등경프린지 또는 주응력 방향이 일정하므로 4-버켓 위상이동법의 적용이 가능하다. 이 방법은 원형편광기에서 검광판을 $0^{\circ}C$, $45^{\circ}C$, $90^{\circ}C$, 그리고 $135^{\circ}C$ 회전시켜 얻은 4개의 광탄성 프린지를 필요로 한다. 이 방법으로 측정된 실험 결과는 유한요소해석 결과와 정량적으로 비교하였으며, 두 결과가 근접하게 일치되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권1호
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• pp.15-22
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• 2007

인장하중을 받는 판재의 원형 구멍 주위의 응력분포를 해석하기 위하여 하이브리드 방법을 이용하였다. 하이브리드 법의 입력데이터로 원형구멍 중심으로부터 임의의 거리에 있는 직선상에서 광탄성 위상이 동법으로 측정된 등색 프린지 차수를 사용하였다. 응력장 변화를 살펴보기 위하여 급수형 등각사상 복소수 응력함수에서 항의 수를 달리 할 경우에 대해 시험하였다. 정성적인 비교를 할 수 있도록 실험으로부터 얻은 실제의 등색 프린지 차수를 응력-광 법칙으로 생성된 이론적인 프린지 차수와 비교하였다. 정량적인 비교를 위하여 입력된 모든 지점의 등색프린지 차수와 응력함수로 계산된 프린지 차수의 상대오차의 표준편차를 응력함수의 항의 수에 따라 분석하였다. 하이브리드법 결과는 유한요소법에 의한 계산값에 매우 근접하였다. 본 연구에 적용된 기법은 광탄성 위상이동법을 이용하여 일 직선상의 등색프린지 차수를 간단히 측정할 수 있으므로 활용 가능성이 많을 것으로 예측된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권12호
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• pp.20-26
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• 2002

Deformation phase can be obtained by using Least-Square fitting. In extraction of phase values, Least-Square Fitting is superior to usual method such as 2, 3, 4-Bucket Algorithm. That can extract almost noise-free phase and retain 2 $\pi$ discontinuities. But more fringes in phase map, 2 $\pi$ discontinuities are destroyed when that are filtered and reconstruction of deformation is not reliable. So, we adapted Least-Square fitting using an isotropic window in dense fringe. Using Sine/cosine filter give us perfect 2 $\pi$ discontinuities information. We showed the process and result of extraction of phase map and filtering in this paper.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.271-274
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• 2002

The 3-D measurement using interference pattern projection is very attractive because of its high measuring speed and high sensitivity. When a sinusoidal amplitude grating was projected on an object, the surface-height distribution of the object is translated into a phase distribution of the deformed grating image. The patters was generated by a interferometer, and a PZT was used to shift the fringes on the target surface. The phase-acquisition algorithms are so sufficiently simple that high-resolution phase maps using a CCD camera can be generated in a short time. A working system requires a interferometer, a PZT, and a detector array interfaced to a microcomputer. Results of measurements on the diffused test objects are described.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.239-244
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• 1998

ESP(Electronic Speckle Pattern Interferometry) is an optical technique to measure deforamtion of engineering components and materials in industrial areas. ESPI, a non-contact and non-destructive measuring method, is capable of providing full-field results with high spatial resolution and high speed. One of important application aspects using electronic speckle pattern interferometry is to generate contours of a diffuse object in order to provide data for 3-D shape analysis and topography measurement. The electronic speckle contouring is suitable for providing measurement range from millimeters to several centimeters. In this study, we introduce the contouring method by modified dual-beam speckle pattern interferometer and a shift of the two illumination beams through optical fiber in order to obtain the contour fringe patterns. Before the experiments, we performed the geometric analysis for dual-beam-shifted ESPI contouring. And by this geometric analysis, we performed the electronic speckle contouring experiment. We used 4-frame phase shifting method with PZT for quantitative analysis of contour fringes. Finally, we showed good agreements between the geometric analysis and experimental results.

• 한국광학회지
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• 제25권6호
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• pp.326-333
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• 2014

액체 속에 담긴 시료를 투과형 편향법을 이용하여 3차원 형상을 측정하고 시료의 굴절률 분포를 측정하였다. 편향법은 면적이 비교적 크고 거울과 같이 산란이 거의 없는 물체의 3차원 측정을 하는데 유용하다. 편향법을 통해 얻은 왜곡 무늬로부터 위상과 기울기를 구하기 위해 위상이동법과 시간추적 위상펼침 (TPU:Temporal Phase Unwrapping) 방법을 이용하였고, 구한 기울기로부터 높이를 구하기 위해 최소자승법을 이용하였다. 굴절률 분포 측정을 위해 2개의 유체를 이용하였다. 전산기 시늉과 실험결과 액체를 이용한 투과형 편향법을 이용하여 시료내의 굴절률 분포를 측정 할 수 있음을 확인하였다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.156-163
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• 2012

Real-time three-dimensional shape measurement is becoming increasingly important in various fields, including medical sciences, high-technology industry, and microscale measurements. However, there are not so many 3D profile tools specially designed for specifically narrow space, for example, to scan the tooth shape of a human jaw. In this paper, a real-time 3D intraoral scanner is proposed for the measurement of tooth profile in the mouth cavity. The proposed system comprises a laser diode beam, a micro charge-coupled device, a graticule, a piezoelectric transducer, a set of optical lenses, and a polhemus device sensor. The phase-shifting technique is used along with an accurate calibration method for the measurement of the tooth profile. Experimental and theoretical inspection of the phase-to-coordinate relation is presented. In addition, a nonlinear system model is developed for collimating illumination that gives the more accurate mathematical representation of the system, thus improves the shape measurement accuracy. Experiment results are presented to verify the feasibility and performance of the developed system. The experimental results indicate that overall measurement error accuracy can be controlled within 0.4 mm with a variability of ${\pm}0.01$.

• 대한기계학회논문집A
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• 제23권7호
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• pp.1129-1138
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• 1999

[$Moir\acute{e}$] technique is now being extensively investigated as a fast non-contact means of three-dimensional profile measurement especially for reverse engineering. One problem with $moir\acute{e}$ technique is so called $2\pi$-ambiguity problem that limits the maximum step height difference between two neighboring sampling points to be less than half the equivalent wavelength of $moir\acute{e}$ fringes. In this investigation, a new two-wavelength scheme of projection $moir\acute{e}$ topography is proposed and tested to cope with the $2\pi$-ambiguity problem. Experimental results are discussed to assess the new method in measuring large objects with high step discontinuities.

• 한국광학회지
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• 제15권4호
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• pp.313-320
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• 2004

위상편이 회절격자 간섭계와 이진 컴퓨터 형성 홀로그램을 제작하여 널 시스템을 구성하고 비구면형상 측정 시스템을 구축하였다. 제안하는 시스템은 비구면형상에 맞게 제작된 이진 컴퓨터 형상 홀로그램과 가시도가 조정된 위상편이 회절격자간섭계로 이루어져있다. 위상편이 회절격자간섭계는 회절격자의 홈 형상이나 간섭을 일으킬 측정광과 기준광을 바꿈으로써 가시도를 쉽게 조절할 수 있고, 높은 수준의 측정 정확도를 가지는 장점을 가지고 있다. 이진 컴퓨터 형성 홀로그램은 비구면의 정보를 통하여 컴퓨터로 수치모사한 후 전자-빔 리토그래피 장비로 제작할 수 있고, 위상편이 회절격자 간섭계, 비구면과 함께 자동곡률측정 방식으로 설치된다. 간섭계와 홀로그램을 제작한 후 비구면을 측정, 실험을 수행하고 시스템을 평가하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권10호
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• pp.156-164
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• 1998

Electronic Speckle Pattern Interferometry(ESPI) has been used to measure surface deformations of engineering components and materials in industrial areas. ESPI, a non-contact and non-destructive technique, is capable of providing full-field results with high spatial resolution and high speed. One of the important application using electronic speckle pattern interferometry is electronic speckle contouring of a diffused object for 3-D shape analysis and topography measurement. Generally the electronic speckle contouring is suitable for providing measurement range from millimeters to several centimeters. In this study, we introduce the contouring method by modified dual-beam speckle pattern interferometer and the shift of the two illumination beams through optical fiber in order to obtain the contour fringe patterns. We also describe formation process of depth contour fringes and grid contour fringes by shifting direction of the two illumination beams. Before the experiments, we performed the geometric analysis for dual-beam-shifted ESPI contouring, and then, the electronic speckle contouring experiment with various specimens. For quantitative analysis of the contour fringes, we used 4-frame phase shifting method with PZT Finally, good agreement between the geometric analysis and experimetal results is obtained.