3D 스캐너의 종류

현재까지 다양한 산업 분야에서 CMM (Coordinate Measuring Machine)이라는 접촉식 3차원 측정기를 이용하여 대상물의 형상정보를 얻고 있으나, 물체의 표면 위치를 검출 할 수있는 Probe를 접촉 이동하여 측정하기 때문에 물체에 손상을 줄 수 있고 속도가 느려 비접촉 방식의 3D 스캐너가 대체 솔루션으로 급부상하고있다.

 

1 )CMM (Coordinate Measuring Machine)

장점

·측정 정확도 및 정밀도 우수

·오랜 시간 정립 된 운영 프로세스

·제품 안정성 우수

단점

· 매우 느린 측정 속도

· 복잡한 측정 준비 작업 요구

· 전문가 만 운영 가능

· 향온 / 향습 시설 등 독립된 공간 필요

· 측정 대상물의 크기가 제한됨

2) 3D 스캐너

장점

·고밀도 점군 생성

·한번 촬영에 최대 약 600 만 점군 생성

.빠른 측정 속도 (한 번 촬영에 최대 약 0.97 초)

·이동성, 및 휴대 성, 사용 편의성

·측정 대상물의 크기 제한이 없음

·폭 넓은 활용 분야

 

단점

CMM에 비해 상대적으로 낮은 정학도

· 동일 측정 정확도 수준 인 경우 CMM 대비 상대적으로 높은 가격

 

접촉식 방식

분류	스캔 기본방식	방식별 스캐너	측정방식
접촉식 방식	접촉식 3D스캐닝	CMM	Touch Prove를 이용한 Encoding방식
비접촉식 방식	장거리 비접촉식3D스캐닝	레이져방식3D스캐너	TPF방식
			Phase-shift방식
			Online Waveform Analysis방식
	단거리 비접촉식3D스캐닝	레이저방식3D스캐너	광 삼각법 방식
		광학방식 3D스캐너	백색광 방식
			변조광 방식
		광학방식,레이저방식[전신스캐너]	Hansheld Real Time방식
			Pattern Projection방식

 

(1) 접촉식 스캐너

3차원측정기로 불려지는 CMM (Coordinative Measuring Machine) 방식의 스캐너로서 터치 프로브 (Touch Prove)를 측정 부위에 직접 터치해서 측정하기 때문에 피측정물에 변형이나 손상을 줄 수 있으며 측정 속도가 매우 느리다.

 

(2) 비접촉식 3D 스캐너

비접촉식 3D 스캐너는 광원으로 레이저와 백색광을 사용하고 있으며, 최근 들어 블루라이트를 활용한 핸드헬드용 스캐너 등이 등장하고있다. 레이저 스캐너는 점, 선의 형태로 빛을 반사시켜 거리를 측정하는 방식이고 백색광 스캐너는 모아레 방식과 패턴 프로젝션 방식을 통해 데이터를 획득한다. 블루라이트 스캐너는 스캐너 종류에서 보충 설명하고자 한다. [표 1-5)는 3D 스캐너의 광원에 따른 특징을 비교 한 것이다.

 

※ 모아레 방식 : 모아레 (moire) 무늬를 이용하여 표면 변형의 분포를 측정하는 방법으로 재료 표면에 격자 (홈 구)를 프린트하고 변형 후 그 위에 참고 격자를 겹쳐서 2 차원적인 변형 분포를 알 수있는 방식

 

 

분류	레이저스캐너	백색광스캐너
방식	레이저프린트 슬릿빔을 이용한 광삼각법	광각도,광삼각법
범위	가장 널리 사용, 다양한 솔류젼 개발	기술력향상과 함께 정확도도 향상되어 사용 범위가 점차 넓어짐
단점	측정속도,고정확도 센서의 경우 부착하여 사용하므로 대상물 크기제한	외부 광간섭, 측정물 표면 난반사 영향
광원	다양한 레이저  광원 활용	백색솽의 헬로겐램프/LED이용
편의성	손 쉬운 사용 편의성, 고속컬러 데이터 획득	댓아물에 따라 다양한 측정영역
정확성	정환도저하(50~100미크론)	정확도향상(10미크론)
활용	건물,교량,댐 등 거대형상 사물 등	정ㅇ확스캐닝,품질검사 등