광택면의 미세한 요철 흠집 검사(Application of Image Processing and Allied Technology to Inspection, Measurement and Monitoring : Inspection of Small Convex and Concave Defects on a Specular Surface)

전문가 제언

□ 물체에 흠집이 생기면 흠집이 생긴 곳과 생기지 않은 곳의 질감이 변하게 된다. 흠집이 생긴 곳은 점점 더 때가 끼고 또 거칠어져서 반사도 잘 되지 않으나, 흠집이 생기지 않은 곳은 본래 특성을 많이 지니고 있게 된다. 물체를 흑백의 명암으로만 볼 때 범프(bump)에 의해 반사도와 색이 바뀌는 것이 관찰된다. 범프는 전반적으로 크게 흐르는 물결 같은 범프, 작은 동그라미 형태의 범프, 줄무늬 범프 그리고 작은 원형 안에 생긴 범프가 있다.

□ 빛의 3원색에는 빨강, 파랑, 초록의 3 기본 요소가 있듯이 광에서는 주변광(amibient), 확산광(diffuse), 그리고 반사광(specular)이 있다. 주변광은 특정한 방향이 없고, 확산광은 방향은 있지만 반사가 여러 방향으로 이루어진다. 반면에 반사광은 방향을 가지는 빛으로 특정 방향으로만 뚜렷하게 빛을 반사시키며 강한 반사광이 물체에 닿으면 스폿(spot)이 발생하며 이것을 반사 하이라이트(specular highlight)라 한다. 과학적 기술에 빛을 사용하려면 조명, 피사체, 물체의 반사각을 결정하는 법선 벡터와 그리고 같은 빛이라도 물체의 재질에 따라 달라지므로 물체의 재질에 대한 정보가 필요하다.

□ 광택면의 흠집을 검출하는 방법으로 휘도를 이용한 광택면의 미세한 요철 흠집을 검출하는 방법이 제안되고 있으며, 그 중에서도 명암 줄무늬 조명을 이용한 검출 방법이 많은 자동차 제조 회사에서 채택되고 있다. 이런 방법은 흠집의 존재 여부에 따라 피검사면의 반영되는 명암 패턴 영역의 변화로 알아낸다. 그러나 흠집의 형태와 광선 경로의 관계는 확실한 지침이 없고 단지 경험적 패턴 사이즈나 광학 배열을 이용해서 결정하는 경우가 많다.

□ 본고에서는 광선 추적 시뮬레이션으로 패턴 조명으로부터 광선의 피검사면 반사 형태와 광선 경로를 구하여 흠집에 의한 광선 경로가 변하는 영역과 조명이 겹치는 것을 근거로 영향량을 구해서 흠집을 검출하는 과정을 설명하고 있다. 검출할 흠집의 형태와 크기를 규정할 수 있다면 향후 패턴 사이즈 및 광학 배치의 설계를 더욱 적절하고 용이하게 시행할 수 있을 것이다.

저자

Akira ISHII, Osamu HIROSE

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

기초과학

연도

2004

권(호)

53(4)

잡지명

비파괴검사(M158)

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

206~210

분석자

오*섭

분석물

• 광택면의 미세한 요철 흠집 검사.pdf [194,361 byte]

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