DevelopmentㅣNOVITEC

Development

Innovative Vision Company

· Direction

비전 분야의 오랜 경험과 깊은 이해를 바탕으로 고객의 문제점을 정확히 파악하고 해결을 위한 솔루션을 발굴하여 제공함으로써 고객이 필요로 하는 파트너가 되고자 최선을 다하고 있습니다. 기본적인 영상 획득 구성에서 3D 데이터 측정 및 분석을 필요로 하는 고객의 다양한 요구에 대응할 수 있도록 개발 전 과정에 걸쳐 정성을 다하여 노력하고 있습니다.

· Image Expert

다년간의 경험과 다양한 국내/외의 제품 공급사를 통하여 고객의 요구에 최적화된 제품을 발굴하여 제공합니다. 제조사와의 긴밀한 커뮤니케이션을 통해 커스터마이징을 포함한 고객 맞춤형 제품을 제공하고 있으며, 제품에 대한 기술 지원 및 실무에서 요구되는 제품 관련 기술 교육을 지원하고 있습니다.

· Development Partner

기본 제품 군을 활용하는 일반적인 구성을 통해 해결이 어려운 문제에 대하여 고객의 특별한 요구에 부합될 수 있는 HW / SW 개발 서비스를 제공합니다. 영상 및 머신 비전 분야에서 15년 이상 종사하고 있는 노비텍의 HW / SW 엔지니어들이 여러분의 목소리에 귀 기울이고 있습니다. 2D / 3D 영상 컨텐츠 획득 및 비전 기술 기반의 측정 및 검사를 위한 노비텍의 컨설팅 서비스를 체험해 보시기 바랍니다.

· Vision Solution Provider

미래 고객의 요구를 예상하여 측정 / 감시 및 보안 / 3D Contents 분야 등에서 새로운 기술을 기반으로 한 솔루션을 제안 드리고 있습니다. 미래 산업 파트너로서 새로운 기술 융합(New technology convergence)을 기반으로 미래 사회에서 필요로 할 수 있는 다양한 기술 개발에 노력하고 있습니다. 고객 여러분의 소리에 귀 기울여 보다 나은 미래를 열어갈 수 있는 노비텍이 되도록 노력하겠습니다.

· Core technology - Image Processing / 3D data Acquisition / 3D data Management

2D / 3D 영상 정보의 획득, 분석 및 처리에 대한 핵심 기술 역량을 바탕으로 전통적인 머신 비전 솔루션을 통해 해결하기 어려운 산업 자동화 생산 공정의 품질 검사, 의료 영상 정보 처리, ITS 분야 영상 처리 및 특수 환경 혹은 특수 목적을 위한 다양한 비전 솔루션을 제공합니다. 점차 그 중요성이 부각되고 있는 3D Contents 및 3D 측정 / 검사 분야에 있어서는 TOF, Triangulation, Structured Light, Stereo, SFM 및 Ultra Sonic 등 다양한 3D 원천 기술을 확보하여 실제 환경에서 바로 적용하여 사용할 수 있는 제품 및 기술을 제공하여 드리고자 합니다. 고객과 오래 함께 할 수 있는 파트너가 되기 위해 최선을 다하여 노력하겠습니다.

노비텍은 혁신적인 기술을 지향하는 젊은 회사로 자동차, 조선, 전자, 항공 및 바이오 기술 분야에 자동화와 품질 관리를 위한
2D 영상 기기 및 3D 영상 기반 솔루션의 개발과 공급에 주력하고 있습니다.
비전 분야에 대한 새로운 연구와 다양한 개발 프로젝트 수행을 통해 3D 형상 측정 /분석 및 처리할 수 있는 새로운 3차원 기기의 개발을 위해 노력합니다.

· 구면 영상 및 스테레오 영상 처리

정밀한 2D 영상 캘리브레이션을 기반으로 여러 대의 카메라에서 얻어진 영상을 이어 붙여서 고해상도의 구면 영상을 생성하고 두 대의 카메라에서 얻어진 영상의 스테레오 프로세싱을 통해 3차원 시각차 영상을 생성해 낼 수 있습니다. 스테레오 영상 처리는 이동 로봇이나 AGV 장치에 장애물 회피 장치로 널리 활용되고 있습니다.

· 구조광과 Line Laser를 활용한 3차원 영상

구조광 기반의 3차원 영상 획득 장치는 광 패턴을 측정하고자 하는 물체 표면에 조사하고 표면에서의 패턴의 변형 정도를 측정하여 3차원 정보를 획득합니다. 카메라를 패턴 조사기와 비스듬하게 설치하고 물체 표면에 조사된 패턴 라인을 촬영하는 방식으로 광 삼각법 기반의 레이저 라인 스캐너와 유사한 기술을 사용합니다.

· 렌즈 및 이미지 센서 등의 광학 소자를 위한 품질 테스트

영상 분해능은 광학 성능을 평가하는 데에 있어 중요한 요소들 중 하나입니다. 기본적으로 영상 분해능은 인접한 두개의 라인들이 얼마나 잘 구분되어 보이는지에 대한 정도를 통해 성능을 평가할 수 있습니다. 영상 분해능을 표현할 때 ‘Line Pairs’라는 용어가 ‘Lines’라는 용어 보다 일반적으로 자주 사용되며 ‘Line Pair’는 어두운 라인과 인접한 밝은 라인의 조합으로 이루어져 있습니다.

· 임베디드 환경하의 영상 처리 프로그래밍

임베디드 비전 장치는 임베디드 운영 체제를 가진 시스템과 컴퓨터 비전이 함께 적용되어 있는 형태로 구성되어 있습니다. 임베디드 시스템은 일반적으로 임베디드 리눅스가 적용된 마이크로프로세서를 탑재한 리얼타임 프로세싱을 지원하는 시스템을 의미합니다.

· 시스템/어플리케이션 프로그래밍 - C, C++, C#, Java and etc

고객의 요구에 따라 다양한 종류의 프로그래밍 언어로 작성된 SW 개발 프로젝트 수행이 가능합니다. 제각기 다른 방식의 다양한 프로그래밍 언어가 존재합니다만, 동일한 비전 알고리즘을 기반으로 하는 영상 처리 SW 프로그래밍의 핵심적인 부분은 언어에 따른 차이가 거의 존재하지 않기 때문에 다양한 종류의 프로그래밍언어를 지원함에 있어 별 다른 문제를 가지고 있지 않습니다.

· 3차원 검사를 위한 영상 검사 시스템 설계

3차원 비전 검사 시스템 개발을 위해서는 다양한 SW 모듈과 HW 제품의 활용이 필요합니다. 프로젝션 조명, 영상 센서, 광학 부품 및 특수 기계 부품 및 인터페이스 장치 등 여러 종류의 다양한 부품이 필요합니다. 보다 안정적인 3차원 비전 시스템 설계를 위하여 모든 부품들이 상호 조화롭게 잘 동작하도록 잘 구성되어야 합니다.

· 레이저 광 간섭계에 기반한 거리 측정

레이저 광 간섭계는 정밀 거리 측정, 표면 굴절율 측정 및 표면 평편도 측정 등에 널리 활용되는 장치입니다. 간섭계는 기준 파와 측정 파의 맥놀이 현상을 측정하여 측정 파가 발생된는 경로상의 거리 및 물성 변화를 측정하게 됩니다. 정밀한 거리 측정을 위하여 온도 안정화가 적용된 Tube 방식의 HeNe 레이저를 활용한 광 간섭계 장치가 있습니다.

· 대 영역 3차원 위치 측정

3차원 광학 위치 측정 장치는 항공기, 자동차 및 인공 위성 등 다양한 물체의 위치를 실시간으로 측정하기 위해 사용되는 기술입니다. 3차원 광학 위치 측정 장치를 통해 3차원 좌표 정보와 더불어 고해상도 영상을 함께 얻을 수 있습니다. 내장된 영상 획득 장치는 대상물에 부착된 타겟으로 부터 얻어진 영상을 획득하여 디지털 정보로 변환하는 역할을 수행하게 되며, 획득된 데이터는 컴퓨터에서 위치 정보 추출을 위하여 활용됩니다.

1. 문제점 (요구 사항) 발견

연구 / 개발 과정 상에 필요로 하게 되는 Vision 관련 개발 사안, 조명 / 렌즈 선정을 포함한 영상 촬영 Configuration 검토, 사람이 육안으로 검사하고 있는 일련의 과정에 대한 자동 검사, 특수 부위에 대한 형상 측정 및 검사, 2D / 3D 영상 컨텐츠 획득, 기존 영상 시스템에 대한 개선

2. 요구 사항 전달 (Request for Proposal)

전화(070-7122-1000), 이메일(sales@novitec.co.kr) 혹은 방문 미팅을 통해 요구 사항을 전달합니다. 사용 환경, 대상, 희망하는 결과, 결과 출력의 방식, 대상물의 특성 및 그 밖의 요구 사항 및 환경 요인에 대하여 기술하여 전달합니다.

3. 내부 TPD(Technical Project Description) 작성 및 기술 검토

개발 가능성을 검토하여 개발이 가능하다고 판단될 경우 개발에 대한 개발 방향 및 내용, 개발로 인하여 예상되는 결과에 대한 시나리오를 작성합니다.

4. 시나리오 검토 미팅

요구 사항의 명확한 정의 및 본 제안서 작성을 위한 시나리오 내용을 검토/보완 합니다. 진행에 필요한 일정 및 예산의 범위를 검토하여 본 제안서 진행 여부를 판단하며 제안서에 포함될 세부 항목에 대한 상의를 진행합니다.

5. 제안서 작성

요구 사항서, 기능 시험 항목 및 시험 절차서, 개발 계획서, 진행 일정 및 예산이 명시된 견적서, 교육 및 인도 조건, 개발품 수령을 위한 준비에 대한 내용으로 구성된 제안서를 작성합니다. 고객이 요청한 기능이 반영된 요구 사항서 항목에 대한 시험 항목을 정의하고 시험 절차서를 작성합니다. 개발 기간 및 예산에 대해 정의 되어있는 개발 계획서를 작성하고 개발품에 대한 인도 조건 및 절차에 대하여 정의합니다.

6. 제안서 제출 및 진행 관련 협의

전달 및 진행 시나리오에 기반한 전반적인 개발 내용(기능, 일정, 예산) 협의를 진행하고 이에 대한 프리젠테이션을 수행합니다.

7. 진행

전달 및 진행 시나리오에 기반한 전반적인 개발 내용(기능, 일정, 예산) 협의를 진행하고 이에 대한 프리젠테이션을 수행합니다.

개발의 성격에 따라 개발 기간 중에 총 3 ~ 4회의 미팅을 수행하게 됩니다. 개발 내용 정의 및 중간 진행 상황 점검, 성능 평가 및 제품 인도에 이르는 각 단계에 대하여 상호 협의 하에 일정을 정하여 진행하게 되며, 개발 제품 인도 이후에는 AS 계획에 따라 무상 / 유상 AS 지원을 수행하게 됩니다. 원활한 사후 관리를 위하여 별도의 유지 보수 계약을 체결하여 주기적이고 즉각적인 기술 지원을 받으실 수 있습니다.

영상 분야에서의 오랜 경험을 바탕으로 고객의 다양한 요구에 부합되는 최적의 솔루션을 제공하기 위하여 제품 공급과 관련 기술 상담 지원을 병행하여 수행하고 있습니다.
노비텍은 산업 및 과학 연구 분야에서 필요로 하는 2D / 3D 영상 획득과 처리를 위한 제품 및 시스템을 개발 / 공급하고 있습니다.
자체적으로 개발한 높은 성능과 안정성을 지닌 알고리즘을 기반으로 매우 높은 속도의 3D 정보 획득을 지원합니다.
노비텍에서 제공하는 다양한 디지털 영상 제품은 산업 분야의 다양한 요구와 어플리케이션에 적합하도록 설계 및 개발 되었습니다.

· 멀티 카메라 영상 촬영기

노비텍에서는 동기화된 멀티 카메라의 영상 획득을 위한 다양한 솔루션을 제공합니다. 2대에서 최대 64대에 이르는 카메라들로부터 얻어진 동기화된 영상은 실시간으로 PC 저장 장치로 저장됩니다. 시스템 구성에 적용되는 카메라의 대수와 각 카메라에서의 Data 획득 속도에 따라서 멀티 카메라 영상 획득 시스템 PC 시스템의 내부 구성 - HDD, SSD and number of PCs - 이 달라질 수 있습니다.

· 고속 영상 획득 및 실시간 저장 장치

고속 카메라 영상 획득 시스템을 통해 고속으로 움직이는 기계 장치의 주요 부위를 촬영한 후, 다시 천천히 영상을 재생하여 확인할 수 있습니다. 고속 생산 설비에 있어 각 프로세스의 흐름을 정확히 파악하여 멈추어 있거나 효율이 낮게 진행되는 시간을 최소화하는 것이 매우 중요합니다. 단순히 재생을 위하여 영상을 고속으로 저장하는 것뿐만 아니라, PC SW로 실시간 분석하는 기능을 제공하여 사람이 할 수 없는 전수 검사를 통해 발생되는 현상에 대해 보다 깊게 파악할 수 있습니다.

· 대 영역 3차원 위치 측정기

스테레오 영상 처리 기술에 기반하여, 두 개의 카메라에서 타겟의 중심을 추출하는 처리를 통해 각 카메라에서 타겟의 중심 정보를 획득하여 처리함으로서 타겟의 3차원 공간 좌표를 얻을 수 있습니다. 이 기술은 바이오 의료 분야와 자동차, 선박 제조 등의 중공업 분야에서 사용되고 있습니다. 노비텍의 대영역 3차원 위치 측정기술을 통해 스테레오 카메라 스테이션의 수를 늘려서 간단하게 3차원 측정 영역을 확장시켜 나갈 수 있습니다.

· 다양한 방식의 3차원 스캐닝 모듈

노비텍은 레이저 광삼각법 기반의 3차원 측정에 있어 오랜 경험과 노하우를 기반으로 높은 성능과 안정성을 지닌 제품을 공급합니다. 다양한 레이저 파장대의 적용, 고휘도 LED를 활용한 Line Beam 제작 및 다양한 CMOS 센서 사용, Line finding 알고리즘 커스터마이징 등 측정 대상물에 최적화된 다양한 접근 방식을 제공합니다. 최상의 3D 측정 결과를 위해 비단 HW 모듈의 커스터마이징 뿐 아이라 3D 측정 구성의 변형 및 3D 변환 알고리즘과 캘리브레이션에 있어서 차별화된 지원을 받으실 수 있습니다.

· 특수 광학 시스템 설계

기본적인 비전 시스템은 조명, 렌즈, 카메라 및 PC(케이블 등 악세서리 포함)로 구성되어 있으며, 이러한 구성을 통해 대부분의 일반적인 측정 문제를 해결할 수 있습니다. 하지만 복잡하고 난해한 물체에 대해서는 대상에 맞는 별도의 영상 시스템 구성과 특수하게 개조된 비전 부품의 사용이 필요할 수 있습니다. 노비텍은 안정적인 비전 측정 시스템 구축을 위하여 특수하게 제작된 비전 부품과 영상 획득 시스템 디자인을 제공하고 있습니다.

고 배율의 현미경을 통해 촬영된 영상에서 GigaPixel 해상도의 360도 파노라마 촬영에 이르는 다양한 영상획득을 위한 맞춤형 솔루션을 제공해 드리고 있습니다. 특수 목적(X-ray, 수nSec 노출이 필요한 초고속 영상 및 Full-HD/UD 해상도의 멀티 카메라 영상 촬영 등) 및 특수 환경(고온 슬라브 형상 촬영, 수중 및 저온냉각 시설 내 촬영 등)에서의 영상 획득을 위한 다양한 솔루션을 제공하고 있습니다.

간단하게 PC에 촬영된 영상을 저장하는 것으로부터 초고속 / 멀티 카메라로부터 얻어지는 방대한 크기의 영상 데이터 저장을 위한 장치의 개발 및 획득된 영상의 실시간 Review 기능과 외부에서 모니터링을 위한 Ethernet Broad Casting 기능, 영상 검지를 통한 촬영 트리거 기능 등 다양한 영상 획득에 대한 솔루션을 보유하고 있습니다. 전통적인 머신 비전에서는 가시광선 대역에서 획득된 영상을 주로 활용하였으나, 일반적인 가시광선 대역의 촬영을 통하여 영상을 획득하기 어려운 대상물을 위해서 V/IR를 포함하는 다양한 광 대역에서의 영상 촬영 및 특수한 광학계 구성을 할 수 있습니다.

2D / 3D 영상 정보의 획득, 분석 및 처리에 대한 핵심 기술 역량을 바탕으로 전통적인 머신 비전 솔루션을통해 해결하기 어려운 산업 자동화 생산 공정의 품질 검사, 의료영상 정보 처리, ITS안정적인 영상 획득을 위해서는 렌즈와 조명을 포함하는 적절한 광학계를 구성하는 것이 중요합니다. 광학계는 일반적으로 카메라(이미징 유닛), 렌즈, 조명의 세가지 요소로 구성되어 있으며 대상물의 형상 및 표면의 상태에 따라 적합한 촬영 환경을 구성해 주어야 합니다. 광학계의 구성 요소 중 렌즈와 카메라의 경우에는 영상 촬영에 요구되는 해상도와 대상물과의 거리 및 촬영 범위 등의 환경적인 제한 조건 등을 통해 비교적 손쉽게 사양을 정할 수 있으나, 조명 구성 및 선정의 경우에는 대상물의 재질과 촬영 환경, 주요 촬영 부위의 형상 특징에 따라 적합한 구성을 선택해야 하므로 오랜 경험과 비전 시스템 전반에 관한 지식이 필요합니다.

영상 획득 단계 이후의 영상 처리 및 분석 작업을 용이하게 진행하기 위해서는 좋은 영상(주로 관심 있는 부위의 이미지에 사용자가 원하는 정보가 담겨 있는 영상)을 안정적으로 획득하는 것이 무엇보다 중요합니다.

노비텍에서는 획득된 영상의 Color space 변환, histogram 분석에서 객체 인식, 모션 추출 및 다양한 Analysis 기능과 관련된 개발을 수행하고 있습니다.
Machine Vision에 일반적으로 활용되는 기능들 이외에도 특수 목적 및 특수 환경에서 획득된 영상을 위한 분석 기능에 대해서도 개발하여 제공하고 있습니다.

일반적인 영상 처리에는 다음과 같은 기능이 포함되어 있습니다.

· 특징 추출(feature extraction)
· 영상 개선(image enhancement)
· 영상 복구(image restoration)
· 영상 재구성(image reconstruction)
· 영상 분석(image analysis)
· 영상 인식(image recognition)
· 영상 압축(image compression)

특징 추출은 영상에서 윤곽(edge) 또는 기하학적인 형태인 사각형, 타원 등을 추출하여 인식하고 분석하는 것으로 에지 감지기(Canny, Sobel), 허프 변환(Hough transform), Wavelet 변환, Fourier 변환, Snake 등의 방법을 활용하여 특징을 추출해내게 됩니다. 영상 개선은 사용자가 필요로 하는 정보를 강조하여 도드라지게 변환하는 기능으로 영상의 확대와 축소뿐 아니라 영상 평탄화(histogram equalization), Global 및 Local Threshold값을 이용한 분할(segmentation), 분류(classification), 군집화(clustering) 등의 기법들이 있습니다.

영상 복구는 촬영 시 발생된 노이즈와 매체에 저장된 영상이 시간 경과 등에 의해 노후화되어 손실된 부분을 원래의 영상에 가깝도록 복원하는 기술로 고 미술품 등의 복원 등에 활용되고 있습니다. 영상 재구성은 입체 영상을 분석하고 3차원으로 재구성하여 현실감 있게 표현하는 것으로 관측 위치의 추정, 지상 목표물의 고도 추정 등 지형 정보 시스템(GIS), 디지털 지도 등의 제작 분야에서 활용되고 있으며, 의료 분야에서도 MRI, CT 등에서 취득된 영상을 Radon 변환, 투시 투상 기법 (perspective projection) 등으로 재구성하여 분석하는데 활용되고 있습니다. 영상 분석은 항공, 위성 등에서 취득된 영상을 기반으로 환경 오염, 지하 자원 탐사, 교통량 분석, 동식물의 분포 변화, 농경지, 도심지의 변화 판별 등의 여러용도로 활용되고 있으며, 최근 위성에서 얻어진 많은 종류의 영상을 처리하는 이 분야에 대한 관심이 많이 높아졌습니다.영상 인식은 물체를 묘사하여 인식하는 기술로서 문자, 지문, 얼굴, 위폐, 교통 법규 위반 차량 표적 등을 인식하는 방법으로 실제 자동화된 공장에서 로봇의 시각 센서를 통하여 물체를 인식하여 동작할 수 있는 무인 공장화 등에 적용되고 있습니다. 물체를 인식하기 위한 최근의 방법들은 응용 분야에 따라 접목되는 기술의 형태가 다양하지만 대개의 경우, 모멘트및 Fourier 분석, 원근 보정 변환, 다각형 근사, Topological descriptor 등의 방식이 적용되고 있습니다.

안정적인 3D 형상 정보 획득을 위해서는 3D Calibration이 정밀하게 수행되어야 합니다. 3D Calibration 과정을 거치게 되면 카메라와 촬영 대상물 사이의 3차원 공간상의 관계를 정의할 수 있습니다. 로봇 어플리케이션의 경우, Calibration을 통해 로봇과 카메라 사이의 관계를 정의할 수 있으며 카메라의 정확한 위치 및 방향을 확인할 수 있습니다. Calibration 과정을 통하여 카메라의 Intrinsic/Extrinsic parameter 정보를 획득하여 카메라에서 얻어지는 영상 정보를 World Coordinate 좌표로 변환하여 촬영 대상물의 실제 3D 위치 정보를 얻을 수 있습니다.

· 3D Machine Vision

최근 머신 비전 분야에서는 일반 2D 영상에서 3D 정보를 추출하여 처리하고 측정 할 수 있는 Software 알고리즘이 상당히 보편화 되었습니다. 일반적인 FA 환경에 있어 2D 머신 비전으로는 대상물의 위치를 판단할 경우, 높이 값이 반영되지 않은 X와 Y좌표 정보만을 획득할 수 있어서 제품 형태 및 크기 정보를 이미 알고 있을 경우에는 제품의 종류를 구분하고 크기를 측정하는 데에 문제가 발생하지 않을 수 있으나, 다양한 종류의 높이를 가진 제품을 측정해야할 경우에는 상품을 구분해야 하는 데에 문제가 발생합니다. 3D 비전 시스템은 통해 X와 Y좌표 위치 정보를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 높이 정보를 함께 획득할 수 있기 때문에 대상물의 정확한 형상 정보를 획득할 수 있습니다. 3D 머신 비전에는 스테레오 비전, 광 삼각법, Confocal 방식, TOF 및 Lidar 방식을 포함한 다양한 3D 기술을 활용하고 있습니다.

· 광 삼각법을 활용한 3D 스캐닝

레이저 광 삼각법을 활용한 3D 스캐닝 시스템 구성을 위해서 라인 레이저 혹은 포인트 레이저가 사용됩니다. 영상 획득 센서에서 레이저 광이 대상물에 조사된 이미지를 획득하고 광 삼각법에 기반하여 스캐너에서 대상물까지의 3차원 공간상의 거리를 계산해 낼 수 있습니다. 광 삼각법에 기반한 스캔을 위하여 레이저 광원과 영상 획득 센서 사이의 거리와 각도를 매우 정확하게 알고 있어야 합니다. 영상 획득 센서에서는 레이저가 대상물 표면에서 산란되는 영상을 획득하여 그 위치를 분석하여 대상물 표면으로부터 레이저 소스까지의 거리 및 위치를 획득할 수 있습니다.

·패턴 구조광 조사를 활용한 3D 측정

패턴 구조광 조사를 활용한 3D 스캐너는 기본적으로 광 삼각법 기법을 활용하기는 하나 대상물에 레이저를 조사하는 대신 프로젝터를 활용하여 반복된 선형 패턴을 조사하고 영상에서 각 라인 패턴의 위치를 판별하여 스캐너에서 대상물 표면까지의 거리를 획득합니다. 기본적으로 영상의 레이저 라인을 보는 대신 대상물에 조사된 패턴의 edge를 측정하게 됩니다. 대상물의 3차원 형상 및 위치 정보를 측정하는 것은 레이저를 활용한 광 삼각법과 유사합니다.

· Time of Flight를 기술을 활용한 3D 측정

Time of Flight 장치로 널리 알려진 레이저 펄스 기반 스캐너는 빛의 이동 시간을 측정하여 거리를 계산해내는 간단한 개념을 기반으로 개발되었습니다. 빛의 이동 속도가 매우 정확하고 안정적이라는 사실을 기반으로 레이저에서 조사된 빛이 대상물에 도달하고 다시 돌아오는 데에 걸리는 시간을 측정하여 센서로부터 대상물까지의 거리를 측정하는 기술입니다. 측정 스캐너 장치에서 출발한 펄스 레이저가 대상물 표면에서 반사되어 다시 센서로 돌아갈 때까지 정밀한 거리를 계산할 수 있도록 picoseconds 시간 단위를 측정 할 수 있는 정밀한 전자 회로가 사용됩니다. 일반적으로 측정기에서 나오는 레이저 빔을 회전하는 mirror에 반사시켜 스캐너 주변 360도 측정이 가능하도록 구성되어 있는 구성이 많이 있습니다.

· 레이저 간섭광의 위상차 측정을 활용한 3D 측정

레이저 간섭광의 위상차 측정을 활용한 3D 측정 장치는 Time of Flight를 측정하는 또 다른 방식의 접근이며, 기본적인 개념은 펄스 기반 3D 측정 시스템과 유사니다. 레이저를 pulse 방식으로 조사하는 동시에 레이저 광의 세기를 modulation하여 스캐너에서 조사한 레이저와 대상물을 맞고 돌아오는 레이저의 위상 차이를 측정합니다. 대상물까지의 거리에 따라 변화되는 두 레이저 광 신호의 위상 차이에 의해 발생되는 beating 파형의 변화를 측정하는 방식으로 정밀한 거리 측정이 가능합니다.

3D 비전 기술은 과거 2D 영상 처리 기술을 활용하여 해결하기 어려웠던 어플리케이션의 해결을 위하여 3D 형상 정보 획득을 기반으로 접근하는 기술로
대상물 표면에서 발하는 광 세기에 기반하여 영상 정보를 획득하는 전통적인 머신 비전 2D 기반의 영상 처리 방식과는 차이가 있습니다.

3D 영상 처리는 획득된 3D 데이터를 Contents화 하여 3D TV 등의 매체를 통한 Visualization을 위한 작업과 대상물의 형상 정보를 기반으로 하여 3D 검사 및 측정을 위한 Analysis 작업으로 크게 구분해 볼 수 있습니다.

3D Contents와 관련된 처리 기술은 일반 소비자를 대상으로 하는 3D 방송 / 영화 등 media 산업에 관련된 기술로 형상 측정을 위한 정밀한 수치의 획득보다 자연스러운 시각화에 큰 비중을 지니고 있습니다. 3D 출력 장치에 따라 처리해야 하는 3D Contents 정보의 형태에 차이가 있을 수 있습니다. 다시점 TV의 개발 및 Virtual work 환경의 구축, 3D 정보에 기반한 원격 Operation 등 보다 좋은 3D 시각화 Contents 확보를 위한 다양한 개발이 수행되고 있으며, 획득된 3D Contents에서 사람의 Action이나 주변 상황에 대한 정보를 실시간 추출하여 interactive한 3D 체험을 제공하기도 합니다.

3D 검사 및 측정을 위한 Processing은 생산 제품의 품질 검사 및 규격화/데이터화가 필요한 대상의 측정을 위하여 3D 정보를 분석하여 처리하는 것으로 3D Rawdata에 있어서 시각화 Contents를 위한 분야에 비하여 상대적으로 높은 Data Accuracy 와 반복 정밀도를 요하게 됩니다.

다양한 3D 스캐닝 방식을 통해 획득된 3D 데이터는 산업 전반에 걸쳐 여러 분야에 널리 활용되고 있습니다.
Lidar 시스템을 통해 측정된 지형 정보를 위성 사진과 비교 분석하여 3차원 GIS 정보를 구축할 수 있으며, 고대 유적지 및 문화재 등에 대한 3차원 스캐닝 및 건설, 토목 현장 관리를 위한 대영역 3D Map 정보 획득이 가능합니다

노비텍에서는 산업 분야에서 널리 활용되고 있는 광 삼각법, Pattern 프로젝션 및 T.O.F 방식, Lidar 방식과 Stereo 3D 방식 이외에도
SfM(Structure for Motion) 및 Light Field 방식 등 3D 정보 획득 및 분석을 위한 다양한 연구를 진행하고 있습니다.

3D 모션 Tracking을 위한 초음파 기반의 3D 측정 시스템은 의학 및 스포츠 분야에서 이미 3000곳 이상에서 다양하게 활용되고 있습니다. 작은 사이즈에 실시간 3차원 위치 측정이 가능한 nexonar사의 3D 모션 Tracking 모듈은 여러 어플리케이션에 폭 넓게 활용되고 있으며, 특히 복잡한 형상 측정을 위한 연구 개발 분야에서도 뛰어난 성능을 제공합니다. 초음파 측정 모듈을 응용하여 효율적이고 손쉽게 3차원 측정 시스템을 구현할 수 있습니다. 인체 공학적 제품 개발하고 산업 분야에서 생산 공정 변수를 설정하고 모니터링 하기 위해 초음파 3차원 측정 시스템을 사용할 수 있습니다. 3D 모션 분석을 위해서 nexonar에서 제공하는 3차원 절대 위치 좌표를 기반으로 사전 정의된 작업 공간에서 3D 공간 상의 움직임을 기록하고 분석하여 로봇 팔을 활용한 작업을 최적화할 수 있습니다.

사람 몸의 움직임이나 사람에 의해 사용되는 도구의 움직임을 초음파 3D 센서를 활용하여 손쉽게 추적 할 수 있습니다. 여러 개의 Beacon을 사람의 머리, 어깨, 팔, 손, 다리에 부착한 후에 자유롭게 이동하면서 공간 좌표를 추적 할 수 있습니다. 3D 위치 및 동작은 기록된 이후에 소프트웨어를 통해 분석 할 수 있습니다. 사람의 움직임 외에도 자동차 도어의 열림, 핸들 조작 및 기기 조작에 있어 사람의 조작 편의성 및 안전성 측정을 위한 기본 데이터 수집에 필요한 위한 위치 측정 및 모션 tracking 장치로 널리 활용되고 있습니다.

· 산업 자동화 분야 활용 예 - 3D tracking 및 3D 모션 분석

- 품질 관리를 위한 테스트 시스템 개발
- 작업자 안전 및 작업 편의를 위한 테스트 장치 개발
- 자동화 장치의 tool 위치 검출 및 이동 경로 저장
- 조립 라인에서의 제품 위치 검출 장치
- 로봇 암 제어를 위한 보조 측정 장치
- 도어 등 움직임이 있는 기계 장치에 반복 동작 분석
- 형상 변형이나 진동이 있는 물체의 동작 분석을 위한 정보 획득

· 스포츠 분야 활용 예 - 3D tracking 및 3D 모션 분석

- 프로 골퍼의 퍼팅 자세 교정
- 프로 싸이클 선수의 체력 측정 및 분석
- 다양한 육상 종목의 bio-mechanical 과정 분석 및
개선을 위한 연구
- 자전거의 움직임 분석