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디지털 전자 스펙클 간섭을 이용한 위상 측정 방법에 있어서,
측정대상체에 조사되는 레이저 빔을 이용하여 1차 랩핑 위상맵을 획득하는 단계;
상기 1차 랩핑 위상맵에 포함되는 임펄스 패턴의 노이즈를, 메디안 필터를 사용하여 제거하여 2차 랩핑 위상맵을 획득하는 단계;
상기 획득된 2차 랩핑 위상맵으로부터 위상반전부를 추출하여 상기 위상반전부의 위치를 원 위상반전부로 기록하는 단계;
상기 기록된 원 위상반전부에서의 위상반전 변화가 없어지도록 상기 2차 랩핑 위상맵을 위상 이동하는 단계;
상기 위상 이동한 2차 랩핑 위상맵에서 상기 원 위상반전부에서의 2차 노이즈 제거를 수행하여 3차 랩핑 위상맵을 생성하는 단계; 및
상기 3차 랩핑 위상맵으로부터, 상기 측정대상체에 대한 3차원 위상을 복원하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자 스펙클 간섭을 이용한 위상 측정 방법
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제1항에 있어서,
2차 랩핑 위상맵을 위상 이동하는 상기 단계는,
상기 추출된 위상반전부를 위상반전 부분이 없어지도록 만드는 각도 n으로 상기 2차 랩핑 위상맵을 위상 이동하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자 스펙클 간섭을 이용한 위상 측정 방법
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제1항에 있어서,
2차 노이즈 제거를 수행하여 3차 랩핑 위상맵을 생성하는 상기 단계는,
상기 위상 이동한 2차 랩핑 위상맵을 주파수 영역으로 변환하는 단계;
상기 주파수 영역으로 변환된 2차 랩핑 위상맵을 노이즈 필터링하여 상기 2차 랩핑 위상맵의 원 위상반전부에서의 노이즈를 제거하는 단계;
상기 노이즈 제거된 원 위상반전부를 포함하는 2차 랩핑 위상맵을, 상기 주파수 영역에서 시간 영역으로 변화하는 단계;
상기 시간영역으로 변환된 2차 랩핑 위상맵에서 상기 원 위상반전부에서의 기울기 정보를 추출하는 단계;
상기 추출된 원 위상반전부에서의 기울기 정보를 활용하여 상기 시간영역에서 위상 이동한 2차 랩핑 위상맵의 원 위상반전부에서의 위상을 보정하는 단계; 및
상기 원 위상반전부에서의 위상을 보정한 위상 이동한 2차 랩핑 위상맵을 역위상 이동하여 상기 3차 랩핑 위상맵을 생성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자 스펙클 간섭을 이용한 위상 측정 방법
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제3항에 있어서,
2차 랩핑 위상맵의 원 위상반전부에서의 노이즈를 제거하는 상기 단계는,
저주파 통과 필터를 사용하여 상기 위상반전부와 연관된 고주파 잡음 신호를 제거하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자 스펙클 간섭을 이용한 위상 측정 방법
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5
제1항에 있어서,
1차 랩핑 위상맵을 획득하는 상기 단계는,
상기 레이저 빔을 생성하여 상기 측정대상체에 조사하는 단계;
상기 조사되는 레이저 빔을 이용하여 측정대상체의 표면에 대한 변형을 측정하는 단계; 및
상기 측정 결과에 따라, 상기 표면의 변형에 대한 1차 랩핑 위상맵을 생성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자 스펙클 간섭을 이용한 위상 측정 방법
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6
제5항에 있어서,
측정대상체의 표면에 대한 변형을 측정하는 상기 단계는,
상기 조사된 레이저 빔을 입력받아 제1 및 제2 레이저 빔으로 분할하는 단계;
상기 분할된 제1 레이저 빔과 연관된 광경로 길이를 조절하여 상기 분할된 제1 레이저 빔을 상기 측정대상체의 표면에 조사하는 단계;
상기 분할된 제2 레이저 빔을 제3 및 제4 레이저 빔으로 분할하고, 상기 제3 레이저 빔 또는 상기 제4 레이저 빔 중 어느 하나의 조사를 차단하는 단계; 및
상기 제3 레이저 빔이 조사되는 경우, 상기 제3 레이저 빔의 조사 각도를 조절하여 카메라에 조사하고, 상기 카메라에 조사된 제3 레이저 빔과 상기 측정대상체에 조사된 제1 레이저 빔의 간섭 현상에 따른 간섭 영상을 상기 카메라로부터 추출하여 상기 측정대상체의 표면에 수직방향인 제1 방향에 대한 표면 변형을 측정하는 단계; 또는,
상기 제4 레이저 빔이 조사되는 경우, 상기 제4 레이저 빔의 조사 각도를 조절하여 상기 측정대상체에 조사하고, 상기 측정대상체에 조사된 제4 레이저 빔 및 제1 레이저 빔의 간섭 현상에 따른 간섭 영상을 상기 카메라로부터 추출하여 상기 측정대상체의 표면에 수평방향인 제2 방향에 대한 표면 변형을 측정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자 스펙클 간섭을 이용한 위상 측정 방법
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7
제6항에 있어서,
분할된 제1 레이저 빔을 측정대상체의 표면에 조사하는 상기 단계는,
상기 분할된 제1 레이저 빔과 연관된 광경로 길이를 PZT와 연관된 거울을 통해 조절하여 상기 측정대상체의 표면에 수직방향에 대해서 45도 방향으로 조사하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자 스펙클 간섭을 이용한 위상 측정 방법
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8
제7항에 있어서,
표면의 변형에 대한 1차 랩핑 위상맵을 생성하는 상기 단계는,
상기 PZT를 상기 간섭 영상과 관련된 파장의 4분의 1씩 이동시켜 상기 제1 레이저 빔과 연관된 광경로 길이를 조절하여 네 종류의 간섭 영상을 획득하는 단계; 및
상기 획득된 네 종류의 간섭 영상으로부터 상기 1차 랩핑 위상맵을 생성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자 스펙클 간섭을 이용한 위상 측정 방법
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디지털 전자 스펙클 간섭을 이용한 위상 측정 시스템에 있어서,
측정대상체에 조사되는 레이저 빔을 이용하여 랩핑 위상맵을 획득하는 랩핑 위상맵 획득 수단;
상기 획득된 랩핑 위상맵으로부터 위상반전부를 식별하여 상기 위상반전부의 위치를 원 위상반전부로 기록하는 위상반전부 식별수단;
상기 기록된 원 위상반전부에 대해 위상반전 변화가 없어지도록 상기 랩핑 위상맵을 위상 이동하는 위상 이동수단;
상기 위상 이동한 랩핑 위상맵의 원 위상반전부에 대한 노이즈 제거를 수행하는 위상반전부 노이즈 제거수단; 및
상기 노이즈 제거된 위상반전부를 포함하는 랩핑 위상맵으로부터, 상기 측정대상체에 대한 3차원 위상을 복원하는 3차원 위상 복원수단
을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자 스펙클 간섭을 이용한 위상 측정 시스템
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제9항에 있어서,
상기 위상 이동수단은,
상기 기록된 원 위상반전부를 위상반전이 없도록 각도 n으로 상기 랩핑 위상맵을 위상 이동하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자 스펙클 간섭을 이용한 위상 측정 시스템
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제9항에 있어서,
상기 위상반전부 노이즈 제거수단은,
상기 랩핑 위상맵의 원 위상반전부에서의 기울기 정보를 추출하고,
위상 이동한 랩핑 위상맵을 주파수 영역으로 변환하여 주파수 영역으로 변환된 랩핑 위상맵을 노이즈 필터링하여 원 위상반전부에서 노이즈를 제거하고, 상기 노이즈 제거된 위상반전부를 포함하는 랩핑 위상맵을, 상기 주파수 영역에서 시간 영역으로 변화하고 상기 원 위상반전부에서 추출한 기울기 정보를 이용하여 위상을 보정함으로써 원 위상반전부에서의 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자 스펙클 간섭을 이용한 위상 측정 시스템
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