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각 초점면에 하나의 고정된 패턴을 투영하고 초점을 변화시켜 영상을 순차적으로 획득하도록 하는 하드웨어부; 및상기 하드웨어부를 통해 획득된 영상에서 패턴의 진폭을 분석하여 대상물의 3차원 형상을 생성하는 분석부;를 포함하며,상기 분석부는 하드웨어부를 통해 획득된 영상 중, 대상물의 표면 또는 조명 밝기의 외부 요인에 따라 대상 표면에 투영된 구조광의 획득량이 설정값 이상인지 판단하는 판단모듈;상기 판단모듈의 판단결과가 설정값 이내인 경우, 획득된 영상에서 각 픽셀의 진폭을 계산하기 위하여 해당 픽셀의 이웃하는 N개 픽셀 값의 분산을 계산하고 주기 패턴에 적용하여 진폭을 분석하는 제1 분석모듈; 및상기 판단모듈의 판단결과가 설정값 이상인 경우, 획득된 영상에서 해당 픽셀의 이웃하는 N개 픽셀의 최대값과 최소값의 차이를 계산하고 주기 패턴에 적용하여 진폭을 분석하는 제2 분석모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고정 패턴과 가변 초점 렌즈를 이용한 3차원 형상 획득 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 하드웨어부는,광원과, 상기 광원으로부터 발산된 광을 일정 패턴의 구조광으로 변환시키는 격자 무늬 패턴 마스크와, 빛을 평행광으로 변환하는 Collimating렌즈와, 초점 구간을 가변하는 가변초점 렌즈와, 구조광을 대상물에 결상하는 대물렌즈와, 투영되는 구조광과 대상물에 반사되는 광을 분리하는 빔 스플리터와, 구조광을 대상물에 전달하고 대상물에 반사된 광을 영상획득부에 전달하는 이미징 렌즈와, 대상물에 반사된 구조광 영상을 획득하는 영상획득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정 패턴과 가변 초점 렌즈를 이용한 3차원 형상 획득 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 분석부는,초점 구간이 가변하여 구조광이 투영된 대상물을 상기 하드웨어부로부터 입력영상을 분석하여 3차원 형상을 재구성하는 3차원 형상정보 생성부;를 포함하며, 상기 3차원 형상정보 생성부(160)는 여러 장의 영상으로부터 하나의 깊이 영상을 생성하고, 깊이 영상으로부터 각 픽셀에 대한 3차원 좌표(Point Cloud)를 계산하는 좌표계산모듈;상기 픽셀의 진폭을 계산하여 초점 정도를 측정하도록 하는 진폭분석모듈; 및순차적으로 입력받은 여러 장의 영상중 가장 높은 초점이 맺혀 있는 영상의 순번을 기반으로 해당 픽셀의 깊이 값을 계산하도록 하는 픽셀 값 산출모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고정 패턴과 가변 초점 렌즈를 이용한 3차원 형상 획득 시스템
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고정 패턴과 가변 초점 렌즈를 이용한 3차원 형상 획득 시스템을 이용한 방법에 있어서,(a) 상기 3차원 형상 획득 시스템의 분석부가 각 초점면에 하나의 고정된 패턴을 투영하고 초점을 변화시켜 영상을 순차적으로 획득된 영상 중, 여러 장의 영상으로부터 하나의 깊이 영상을 생성하고, 깊이 영상으로부터 각 픽셀에 대한 3차원 좌표(Point Cloud)를 계산하는 단계;(b) 상기 분석부가 상기 픽셀의 진폭을 계산하여 초점 정도를 측정하도록 하는 단계; 및(c) 상기 분석부가 순차적으로 입력받은 여러 장의 영상중 가장 높은 초점이 맺혀 있는 영상의 순번을 기반으로 해당 픽셀의 깊이 값을 계산하도록 하는 단계;를 포함하며, 상기 제(b)단계는 (b-1) 상기 분석부가 획득된 영상 중, 대상물의 표면 또는 조명 밝기의 외부 요인에 따라 대상 표면에 투영된 구조광의 획득량이 설정값 이상인지 판단하는 단계;(b-2) 상기 분석부가 상기 (b-1) 단계 결과, 설정값 이내인 경우, 획득된 영상에서 각 픽셀의 진폭을 계산하기 위하여 해당 픽셀의 이웃하는 N개 픽셀 값의 분산을 계산하고 주기 패턴에 적용하여 진폭을 분석하는 단계; 및(b-3) 상기 분석부가 상기 (b-1) 단계 결과, 설정값 이상인 경우, 획득된 영상에서 해당 픽셀의 이웃하는 N개 픽셀의 최대값과 최소값의 차이를 계산하고 주기 패턴에 적용하여 진폭을 분석하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정 패턴과 가변 초점 렌즈를 이용한 3차원 형상 획득 방법
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