3D Scanner

소개

3D 스캐너의 분류와 그 원리에 대한 정리자료

목차

1. Point 光을 이용한 3차원 형상측정 (Point Beam Projection)

2. Slit 光을 이용한 3차원 형상측정(Slit Beam Projection)

3. 공간부호화를 이용한 3차원 형상측정

4. Moire를 이용한 3차원 형상 측정

5. PMP법을 이용한 3차원 형상 측정(Phase Measuring Profilometry)

본문내용

3D 스캐너 기술은, 먼저 광삼각법에 기초한 방법으로는 Point 광 투영법, Slit광 투영법 그리고 공간부호화법을 들 수 있고, 수많은 격자를 동시에 영사하고 이를 위상천이 시켜서 측정분해능을 향상시키는 방법으로 영사식 모아레와 PMP법을 들 수 있다. 3D 스캐너는 도면이 필요없이 그냥 사물만 있는 경우 이 사물을 3차원으로 스캔해서 도면화 할수 있다. 요즘은 사용 분야가 아주 다양하다. 옛날 문화재를 복원할 때 쓰이고 의류나 신발 제작시 인체를 스캔해서 더 편하고 몸에 잘 맞는 의류와 신발을 제작하기위한 자료로 쓰이기도 한다. 실제로 트렉스타에서는 컴퓨터 맞춤 신발 서비스를 하기도 한다. 이는 3차원 레이저 측정기(3D foot scanner)로 측정된 발 데이터로 개개인의 특성 및 취향에 맞게 편안한 컴퓨터 맞춤 신발을 만들어 주는 작업이다.


1. Point 光을 이용한 3차원 형상측정 (Point Beam Projection)

광을 매개로 한 3D 측정의 가장 기본적인 형태로서 기존 접촉식 프로브를 광학식 변위센서로 교체한 형태의 측정법이다.

그림9 의 광학식 변위센서는 레이저 다이오드에서 나오는 빛을 모아주기 위해서 초점거리가 5mm 안팎의 집광렌즈(발광렌즈)를 이용하고, 집광렌즈를 통과한 빛은 세미나에 사용되는 레이저 펜포인터와 같은 형태로 측정물에 조사된다.
측정물에서 반사된 빛은 다시 수광렌즈(결상렌즈)로 들어와서 PSD 센서(혹은 CCD센서)위에 결상되고, PSD 센서에서는 결상 위치에 따른 전기신호를 출력하게 된다. 여기서 측정물의 높이변화에 따라서 PSD 센서 위에 결상되는 위치가 변하기 때문에 한점의 높이 값을 측정할 수 있게 된다.
이러한 광학식 변위센서는 한 번에 한 점의 높이 값만 측정할 수 있기 때문에 곡면형상을 측정할 경우에는 광학식 변위센서를 이송시키면서, 동시에 광학식 변위센서의 3차원 위치좌표 값을 읽어야 하기 때문에 고정도의 이동이 가능한 기구부가 필요하게 된다.

참고자료

· 없음