![3D MACHINE VISION](/img/solution/top_img_02-3.png)
3D MACHINE VISION 3차원 좌표 평면 상에 이미지 취득 과정을 겨쳐, 분석이 어려운 깊이 및 방향 정보를 분석합니다. 부품의 돌출 및 함몰, 자유 곡선 현상을 정의할 수 있어 실시간 3차원 외형 형상 검사가 가능합니다.
스테레오 카메라 방식
![스테리오 카메라 방식1 이미지](/img/solution/02-3-1.jpg)
스테레오 카메라 방식1
다수의 카메라를 다양한 사진이나 각도에서 2D 이미지를 캡쳐하여 이미지 간의 픽셀 좌표 차이로부터 제품의 3D 영역을 캡쳐하는 방식
![스테리오 카메라 방식2 이미지](/img/solution/02-3-2.jpg)
스테레오 카메라 방식2
하나의 2D 카메라와 하나의 레이저 스캐너를 결합하여 부피와 같은 3D정로를 캡쳐하는 방식
RGB-D 기반 3D MACHINE VISION
- 실시간 깊이 카메라률 사용하여 RGB고해상도 이미지에 각 화소에 일대일로 대응하는 깊이 정보를 획득
- 3차원 객체 정보를 통해 물체의 볼륨 뿐만 마니라 특정 영역 깊이 정보를 정확하게 측정
![RGB-D 기반 3D MACHINE VISION](/img/solution/02-3-3.jpg)
MOIRE 방식
MOIRE 방식 3D IMAGE SCAN
구현
- 일정 패턴간격을 가지는 조명 생성
- 대상물에 패턴 이미지 비추기
- 대상에 비춰진 패턴이미지를 카메라로 힉득하여
- PHASE UNWRAPPING 알고리즘 적용 3D 좌표 획득
- 3D 좌표 검사, STL등 포멧으로 출력
![MOIRE 방식](/img/solution/02-3-4.jpg)
MOIRE란?
- 규칙적인 거듭된 격자간의 주기차에 의해 발생하는 간섭무늬
- 계측에 있어 MOIRE 원리를 기본 사용
![MOIRE란?](/img/solution/02-3-5.jpg)
HARDWARE
간단한 구성
- 1. 프로젝터로 빛을 조사
- 2. 격자문양을 대상물에 투영
- 3. 카메라로 사진 활영
- 4. 획득한 영상에 대한 PC내 연산분석
![HARDWARE](/img/solution/02-3-6.jpg)
2D CAMERA로 3D SCAN을 진행
- 2D CAMERA는 2차원평면(x, y) 표현, 어떻게 (x,y,z) 가 가능 ?
- MOIRE 무늬의 휘도에서 높이 (z축)를 연산
![2D CAMERA로 3D SCAN을 진행](/img/solution/02-3-7.jpg)
OPPA: One Pitch Phase Analysis
- 세계최고 속도를 실현한 계측방법
- 독립적으로 개발한 특허
- Setn pixels per pitch
- Set N pixels per pitch at any height
- Fourier-transform (푸리에 변환)
- Calculate the phase
- Calculate the height
![OPPA: One Pitch Phase Analysis](/img/solution/02-3-8.jpg)
ALGORITHM 구성
- 알고리즘의 상세한 설명은 별도 문의
- 삼각측량법, Fourier변환, Spectrum해석 + α
![ALGORITHM 구성](/img/solution/02-3-9.jpg)
기존 방법
- 위상 시프트방식등 기존의 방법으로는 16매〜4매의 복수의 사진이 필요함
- 복수의 사진을 활영하는 사이에 대상물이 위치변형을 일으키면 3D Scan은 할 수 없게 된다
![기존 방법](/img/solution/02-3-10.jpg)
OPPA: One Pitch Phase Analysis
- 1 장의 사진만으로 3D SCAN이 가능
- 카메라의 fps(frame per second)와 3D Scan 속도률 일정하게 정비레하게 맞추어 실현가능
![OPPA: One Pitch Phase Analysis](/img/solution/02-3-11.jpg)
핵심역량
초고속 카메라와 OPPA법을 적용하여 세계 최고속도의 3D Scan을 실현하게 됨
CATEGORY | FPS & CAMERA MAKER |
---|---|
고속 카매라 |
• 50,000 fps: Fastcam • 2,000 fps: Photoron |
중속 카메라 |
• 750 fps: Basler • 300 fps: OmronSentech |
중속 카메라 |
• 750 fps: Basler • 300 fps: OmronSentech |
3차원 형상 스캔 for 360°
- 사각 및 정반사 영역에 있어서는 다수의 복수 카메라로 찰영 및 이에 맞추어 위상 및 Time 구분
- 다수의 방향서 획득된 영상을 한 개의 공간좌표에 3차원 배치
MULTI - CAMERA
Image 합성 - 1개의 xyz 공간좌표에 합성
격자투영법 - 광절단법(라인투영) 비교
- 대상울에 다수의 격자를 실시간 투영하는 방법
- 광절단법에 비해 격자투영법이 속도 및 정밀도 우수항
광절단법 | 격자투영법 | |
---|---|---|
![]() |
![]() |
|
투영 | 직선상의 Slit광 | 균등폭의 반복된 평행선 |
속도 | 1컷의 2차원 화상에 1 Line의 형상밖에 해석할 수 없으으로 시간적 효율성이 떨어진다 | 1컷의 2차원 화상일 경우에도 전면의 형상을 해석할 수 있어 처리효율이 우수하다 |
정도 | 보통 | 우수함 |
위상 시프트 (PHADE SHIFT)
- 격자의 위치를 수차례 이동하여 투영한 위상해석
- 위상에서 높미를 계산가능
- 휘도분포 (초기):
I =a cosф + b - 휘도분포 (위상Shift증):
I =a cos(ф+a) + b -
a: 진폭
ф: 초기 위상
α: 위상Shift량
b: 배경강도
![위상 시프트 (PHADE SHIFT)](/img/solution/02-3-16.jpg)
LED 광원 절환 위상 Shift법
- 대상물이나 격자를 물리적으로 움직이는 것이 아닌 광원을 전기적으로 변화를 주어 고속화 하는 방법
기존 위상 SHIFT 기법 | 신규 개발 광원 절환법 | |
---|---|---|
![]() |
![]() |
|
광원의 수 | 한개 | 복수 |
원리 | 피사체나 격자를 물리적으로 이동변화를 가한다 | LED를 전기적으로 0N/0FF하여 광원 이동방법 |
고속화 | 어려움 | 간단함 |
전공간의 TABLE화 방법이란
- 격자의 의상에서 테이들을 참고하는 것 만으로 계산 불필2하며 고속한가 가능하게 8
- 1개의 화소마다
위상과 X,Y,Z 의 좌표값 Table을
미리작성 - Table을 보는것 만으로
좌표값을 얻을 수 있다 - 계산 과정이 필요없어서
고속화 가능
![전공간의 TABLE화 방법이란](/img/solution/02-3-19.jpg)
SAMPLING MOIRE법
- 격자 화상을 다운 샘플링함으로써 발생하는 모아레 무늬의 위상 해석을 하는 방법
- 기존의 방법으로는 복수의 사진이 필요하지만 1매의 화상 만으로 변위, 변형, 응력 등을 실시간으로 계측 가능하게 함
- 이미지상관법 (DIC) 이 필요하지 않음
![전공간의 TABLE화 방법이란](/img/solution/02-3-20.jpg)