스캔방식의 모아레 패턴을 이용한 대면적의 고정밀 3차원측정시스템 및 그 측정방법

Abstract

본 발명은 스캔방식의 모아레 패턴을 이용한 대면적의 고정밀 3차원 측정시스템 및 그 측정방법에 관한 것으로, 대상물을 일정두께의 구획평면으로 구획하고, 각 구획평면에 형성된 빔주름무늬로부터 단층이미지를 촬영하여 이를 기준빔주름무늬와 겹쳐 모아레 패턴을 얻은 다음, 이 모아레 패턴을 조합하여 3차원 이미지를 생성함으로써, 분해능이 우수하면서도 넓은 영역을 측정할 수 있는 스캔방식의 모아레 패턴을 이용한 대면적의 고정밀 3차원 측정시스템 및 그 측정방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 이를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 따르는 모아레 패턴을 이용한 3차원 측정시스템은, 레이저빔을 생성하는 빔생성부(10); 대상물(100)의 전체 크기에 형성된 가상의 격자에 대하여, 스캔방식으로 레이저빔을 연속적으로 조사하는 빔조사부(20); 빔조사부(20)에 대향되게 설치되고, 초기위치가 설정된 대상물(100)을 빔조사부(20)와 수직 방향(Z축)으로 이송시켜 주는 3축이송부(30); 빔조사부(20)로부터 미리 설정된 측정거리(F)상에서 구획된 대상물(100)의 각 구획평면(Z1~Zn)에 대하여, 레이저빔과 촛점이 맞는 격자에 형성된 빔주름무늬(P1~Pn)를 촬영하는 이미지촬영수단(40); 및 각 구획평면(Z1~Zn)에 대하여, 이미지촬영수단(40)으로부터 촬영된 빔주름무늬(P1~Pn)로부터 각각 단층이미지(SI1~SIn)을 형성하고, 각 단층이미지(SI1~SIn)와 미리 촬영된 기준빔주름무늬(SP)로부터 각각의 모아레 패턴(MP1~MPn)을 형성하며, 각 모아레 패턴(MP1~MPn)에 대한 3차원 높이지도(HM1~HMn)를 형성한 다음, 대상물(100)의 3차원 이미지(Img)를 형성하는 이미지생성수단(50);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.