• 제목/요약/키워드: Profilometry

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A Study on 3-Dimensional Profilometry of Steam Generator Tube Using a New Eddy Current Probe

  • Kim, Young-Kyu;Song, Myung-Ho;Choi, Myung-Sik
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.225-235
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    • 2010
  • There are many types of the geometric transitions such as dent, bulge, protrusion, expansion, etc, on the inner and outer surfaces of heat exchanger tubes, steam generator tubes, and condenser tubes of nuclear power plants. Such geometric transition causes a local residual stress in heat exchanger tubes and acts as a structural factor accelerating the evolution of defects, in particular stress corrosion cracks. In the conventional eddy current test methods, the bobbin coil profilometry can provide 2-dimensional geometric information on the variation of the average inner diameter along the tube length, but the 3-dimensional distribution and the quantitative size of a local geometric transition existing in the tube cannot be measured. In this paper, a new eddy current probe, developed for the 3-dimensional profile measurement, is introduced and its superior performance is compared with that from the conventional bobbin coil profilometry for the various types of geometric transition. Also, the accuracy of the probe for the quantitative profile measurement is verified by comparing the results with that from the laser profilometry. It is expected that the new eddy current probe and techniques can be effectively used for an optimization of the tube expansion process, and the management of tubes with geometric transitions in service.

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.

평행 광축에서의 위상측정 형상측정법에 관한 연구 (A Study on the Phase Measuring Profilometry with Parallel-optical-axes)

  • 정경민;박윤창;박경근
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.210-217
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    • 2000
  • Noncontact measuring methodology of 3-dimensional profile using CCD camera are very attractive because of it's high measuring speed and it's high sensitivity. Especially when projecting a grid pattern over the object, the captured image have 3 dimensional information of the object. Projection moire extract 3-D information with another grid pattern in front of CCD camera. However phase measuring profilometry(PMP) obtain similar results without additional grid pattern. In this paper, the projection moire are compared with the PMP mathematically, and it is shown that PMP can generate moire image with simple mathematical computations. Experimental works are also carried out showing the same results. It is shown that using a single gird pattern, moire image can be obtained directly without any mathematical operation when some conditions are satisfied.

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PMP 형상 측정법에서 비선형 오차보정에 관한 연구 (A study on the nonlinear error correction of the phase measuring profilometry)

  • 황용선;강영준;박낙규;백성훈
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.513-516
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    • 2003
  • Phase Measuring Profilometry(PMP) has been developed as one of three dimensional 3-D shape measuring methods. The 3-D profile of an object was calculated from the phase data obtained by the sinusoidal patterns projected on the object. However, in some cases the approximation includes considerable errors. In this paper, the effect on the errors caused by the optical geometry and the calibration procedure in PMP technique are discussed. The errors which occured in the process of calculating the 3-D profile from the phase distribution are investigated theoritically and experimentally.

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위상이동법을 이용한 3차원 형상측정법의 연구 (3-D Profilometry by Phase Shifting Profilometry)

  • 오동석;남기봉
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.191-197
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    • 1994
  • 본 연구에서는 물체의 형상을 측정하기 위하여 사용할 수 있는 여러 가지 방법중 위상이동법을 이용하여 주어진 물체의 형상을 재구성하였다. 투영하는 직선형 무늬는 Twyman-Green 간섭계를 이용하여 발생시켰고 PZT를 이용하여 이들 무늬를 공간적으로 이동시켰다. Hariharan의 위상복구 알고리즘을 사용하여 시료에 투영된 간섭무늬 영상을 해석하여 주어진 시료의 형상을 보정 상수의 범위이내로 재현할 수 있음을 보였다. 그러나 레이저광의 높은 가간섭성에 의한 여러잡음 성분들에 의한 부작용이 관찰되었으며, 정확한 보정의 문제도 주목되었다.

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Phase Error Reduction for Multi-frequency Fringe Projection Profilometry Using Adaptive Compensation

  • Cho, Choon Sik;Han, Junghee
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권4호
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    • pp.332-339
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    • 2018
  • A new multi-frequency fringe projection method is proposed to reduce the nonlinear phase error in 3-D shape measurements using an adaptive compensation method. The phase error of the traditional fringe projection technique originates from various sources such as lens distortion, the nonlinear imaging system and a nonsinusoidal fringe pattern that can be very difficult to model. Inherent possibility of phase error appearing hinders one from accurate 3-D reconstruction. In this work, an adaptive compensation algorithm is introduced to reduce adaptively the phase error resulting from the fringe projection profilometry. Three different frequencies are used for generating the gratings of projector and conveyed to the four-step phase-shifting procedure to measure the objects of very discontinuous surfaces. The 3-D shape results show that this proposed technique succeeds in reconstructing the 3-D shape of any type of objects.

위상측정법을 이용한 LED Package의 3차원 형상 측정 (3-D Measurement of LED Packages Using Phase Measurement Profilometry)

  • 구자명;조태훈
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.17-22
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    • 2011
  • LEDs(Light Emitting Diodes) are becoming widely used and increasingly in demand. Quality inspection of the LEDs has become more important. Two-dimensional inspection systems are limited in inspection capability, so threedimensional(3-D) inspection systems are needed. In this paper, a cost-effective and simple 3-D measurement system of LED packages using phase measuring profilometry(PMP) is proposed. The proposed system uses a pico projector to project sinusoidal fringe patterns and to shift phases instead of piezocrystal. It was evaluated using extremely accurate gauge blocks, yielding excellent repeatability of about 12 um(3-sigma). 3-D measurements of various LED packages were performed to demonstrate the applicability and efficiency of the proposed system.

Phase Measuring Profilometry를 이용한 반도체 칩의 Lead 높이 측정 방법 (A 3D Measurement System for the Leads of Semiconductor Chips Using Phase Measuring Profilometry)

  • 김영두;조태훈
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.223-226
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    • 2011
  • 반도체 공정에서 부품의 결함을 찾는 것은 완제품의 품질 개선을 위해 중요하다. 현재까지 많은 비전 알고리즘들이 부품의 결함을 찾기 위해 적용되고 있다. 그러나 이런 알고리즘 대부분은 2D 방식의 검사 방식에 머물고 있다. 그러나 이런 2D방식의 검사 방법은 반도체 칩의 Lead나 Pad 그리고 Solder Joint와 같이 3D 정보에 의해 불량 유무를 판결해야 하는 곳에 적용하기 어렵다. 이에 본 논문에서는 PMP(Phase Measuring Profilometry)방법에 의해 반도체 칩의 Lead부분을 검사하기 위한 시스템 구성과 방법을 제안한다.

선모양을 한 레이저빔의 방향성 배율 확대를 이용한 정밀 형상측정 시스템 (A New Profilometry System for Precision Measurement of 3D Shape Using the Directional Magnification Control of a Laser Light Stripe)

  • 박승규;백성훈;김철중
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.60-65
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    • 1997
  • This paper proposes a profilometry system for precise surface contouring of 3D objects using a direc- tionally magnified image of a laser light stripe. The resolution of this system can be improved several times comparad with that of conventional systems without loss of spatial resolution and depth of measurement. A pair of cylindrical lens(a convex lens and a concave lens) are used for a directionally magnified image of a laser light stripe maintaining the same focal plane. Also, image processing procedures for image reconstruc- tions are described.

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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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