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자유곡면의 실시간 3차원 형상측정에 적용되는 편향측정법에서, 위상을 획득하기 위한 시스템에 있어서, 대각선 방향의 한방향 패턴무늬를 생성하여 측정대상물에 투영하는 패턴발생부;상기 측정대상물로부터 반사되는 변형된 패턴의 영상을 획득하는 디텍터; 및상기 대각선 패턴 위상을 x축 방향, y축 방향 각각으로 편미분하고, 각각을 적분하여 x축 방향 위상성분과, y축 방향 위상성분을 획득하는 위상획득부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대각선 패턴 주사 방식을 이용한 실시간 3차원 위상획득시스템
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제 1항에 있어서, 상기 패턴발생부에서 생성된 한방향 대각선 패턴무늬는 이하의 수학식 1로 표현되는 것을 특징으로 하는 대각선 패턴 주사 방식을 이용한 실시간 3차원 위상획득시스템:[수학식 1]상기 수학식 1에서, G는 배경광과 변조 진폭을 나타내는 임의의 상수 값이고, fx와 fy는 x축 방향과 y축 방향의 캐리어 주파수 성분을 나타내고, (xs ,ys)는 스크린 픽셀의 위치를 나타낸다
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제 2항에 있어서, 상기 디텍터를 통해 획득된 패턴은 이하의 수학식 2로 표현되는 것을 특징으로 하는 대각선 패턴 주사 방식을 이용한 실시간 3차원 위상획득시스템:[수학식 2]수학식 2에서, (x,y)는 카메라 픽셀 위치이고, A(x,y)와 B(x,y)는 배경광 성분과 변조 진폭을 나타내고, x와 y는 측정 물체의 x방향과 y방향 위상 성분을 나타낸다
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제 3항에 있어서, 상기 대각선 패턴위상은, 상기 수학식 2에서 1차미분성분과 2차미분성분을 정규화하여 서로 나누어 산출되는 것을 특징으로 하는 대각선 패턴 주사 방식을 이용한 실시간 3차원 위상획득시스템:
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제 4항에 있어서, 상기 1차미분성분인 은 이하의 수학식 3으로 산출되며, 상기 2차미분성분인 은 이하의 수학식 4로 산출되는 것을 특징으로 하는 대각선 패턴 주사 방식을 이용한 실시간 3차원 위상획득시스템:[수학식 3][수학식 4]
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제 5항에 있어서, 상기 대각선 패턴위상은 이하의 수학식 5로 표현되는 것을 특징으로 하는 대각선 패턴 주사 방식을 이용한 실시간 3차원 위상획득시스템:[수학식 5]
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제 6항에 있어서, 상기 위상획득부는, 상기 수학식 5의 대각선 패턴위상에 대해 위상 펼침알고리즘을 통해 복원 후, x축 방향, y축 방향 각각으로 편미분하여 이하의 수학식 7로 표현되는 것을 특징으로 하는 대각선 패턴 주사 방식을 이용한 실시간 3차원 위상획득시스템:[수학식 7]
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제 7항에 있어서, 상기 수학식 7은 적분하여, 이하의 수학식 8의 x축 방향 위상성분과, y축 방향 위상성분을 분리하여 산출하는 것을 특징으로 하는 대각선 패턴 주사 방식을 이용한 실시간 3차원 위상획득시스템:[수학식 8]
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자유곡면의 실시간 3차원 형상측정에 적용되는 편향측정법에서, 위상을 획득하기 위한 방법에 있어서, 패턴발생부가 대각선 방향의 한방향 패턴무늬를 생성하여 측정대상물에 투영하는 제1단계; 디텍터가 상기 측정대상물로부터 반사되는 변형된 패턴의 영상을 획득하는 제2단계; 위상획득부가 대각선 패턴에 대해 1차미분성분과 2차미분성분을 정규화하여 서로 나누어 대각선 패턴 위상을 산출하는 제3단계;상기 위상획득부가 상기 대각선 패턴 위상에 대해, x축 방향 편미분을 수행하고, y축 방향 편미분을 수행하는 제4단계; 및상기 위상획득부가 각각을 적분하여 x축 방향 위상성분과, y축 방향 위상성분을 획득하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대각선 패턴 주사 방식을 이용한 실시간 3차원 위상획득방법
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제 9항에 있어서, 상기 제3단계 후에, 상기 대각선 패턴위상에 대해 위상 펼침알고리즘을 통해 펼침위상으로 복원하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대각선 패턴 주사 방식을 이용한 실시간 3차원 위상획득방법
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제 9항 또는 제 10항에 따른 획득방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록매체
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자유곡면 실시간 3차원 형상측정시스템에 있어서, 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 위상획득시스템; 상기 위상획득시스템으로부터 획득된 x축 방향 위상성분으로부터 X방향 기울기성분을 연산하고, y축 방향 위상성분으로부터 Y방향 기울기성분을 연산하는 기울기연산부; 및 상기 X방향 기울기성분과 상기 Y방향 기울기성분을 기반으로 상기 측정대상물의 3차원 형상을 분석하는 분석수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대각선 패턴 주사 방식을 이용한 실시간 3차원 형상측정시스템
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자유곡면의 실시간 3차원 형상측정방법에 있어서, 패턴발생부가 대각선 방향의 한방향 패턴무늬를 생성하여 측정대상물에 투영하는 제1단계; 디텍터가 상기 측정대상물로부터 반사되는 변형된 패턴의 영상을 획득하는 제2단계; 위상획득부가 대각선 패턴에 대해 1차미분성분과 2차미분성분을 정규화하여 서로 나누어 대각선 패턴 위상을 산출하는 제3단계;상기 대각선 패턴위상에 대해 위상 펼침알고리즘을 통해 펼침위상으로 복원하는 제4단계;상기 위상획득부가 상기 대각선 패턴 위상에 대해, x축 방향 편미분을 수행하고, y축 방향 편미분을 수행하는 제5단계; 상기 위상획득부가 각각을 적분하여 x축 방향 위상성분과, y축 방향 위상성분을 획득하는 제6단계;기울기연산부가 상기 x축 방향 위상성분으로부터 X방향 기울기성분을 연산하고, y축 방향 위상성분으로부터 Y방향 기울기성분을 연산하는 제7단계; 및분석수단이 상기 X방향 기울기성분과 상기 Y방향 기울기성분을 기반으로 상기 측정대상물의 3차원 형상을 분석하는 제8단계;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대각선 패턴 주사 방식을 이용한 실시간 3차원 형상측정방법
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