3 Static Pattern Mask and Variable Focus Lens based 3D Shape Scanning System and Method

The present invention relates to a system and a method of acquiring a three dimensional shape using a static pattern and a variable focus lens which projects a single static pattern onto each focus plane; changes a focus; sequentially acquires images; and analyzes an amplitude of a pattern in acquired images to generate a three dimensional shape of an object. A static pattern mask which does not require pattern drive and control is used to simplify the system. A grid shape pattern on spatial coordinates projected onto an object is analyzed to acquire a precise three dimensional shape without a reference pattern image. As a single image on a single focus plane is acquired, images required to acquire the three dimensional shape is able to quickly be acquired. As an amount of processing (the number of images) is relatively smaller than a conventional technique, three dimensional shape generation is able to quickly be performed. 본 발명은 각 초점면(Focus Plane)에 하나의 고정된 패턴을 투영하고 초점을 변화시키며 영상을 순차적으로 획득하고, 획득된 영상에서 패턴의 진폭을 분석하여 대상물의 3차원 형상을 생성하는 고정 패턴과 가변 초점 렌즈를 이용한 3차원 형상 획득 시스템 및 방법에 관한 것이다. 패턴 구동 및 제어가 필요없는 고정 패턴 마스크를 이용하여 시스템을 간소화하는 효과가 있고, 대상물에 투영된 공간 좌표상의 격자 모양 패턴을 분석하여 기준 패턴(Reference Pattern) 영상없이 정밀한 3차원 형상을 획득할 수 있는 효과가 있으며, 하나의 초점면에 하나의 영상만을 획득하기 때문에 3차원 형상 획득에 필요한 영상을 빠르게 획득할 수 있고, 처리량(영상 수)이 종래에 비해 상대적으로 적기 때문에 3차원 형상 생성 시 빠른 수행이 가능하다.