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치과보정물 적용을 위한 3차원 구조광 스캔 시스템 개발

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Author(s)
정동호
Issued Date
2018
Keyword
3D 스캔 시스템
Abstract
In this paper, a structured light based 3D scanning system for dental correction is proposed. The system consists largely of hardware scanner and scanning software. The scanner consists of light source, detector, rotary stage, and arm controller. The scanning program includes structured light control, geometry calibration, 3D point cloud acquisition, and 3D geometry modeling. The light source is white LED projector which can control 40 pattern light. The scan data can be control various direction by the rotary stage. A size of the target object is less than 10cm and measurement distance is about 20cm.
The system is applied structured light scanning thecnique to acquire accurate 3D model. The structured light scanning provides accurate results even if the measurement range is short. The scan accuracy of the proposed system is under 0.01mm. A scanning speed of the system for full 3D model is under 1min and a scanning speed of a part of scan data is about 18 seconds.
The scaner performance can be applied to dental area. To design artificial teeth or detal implant, 3D scan data of the dental correction is needed. The proposed scan system is optimized to the area
Alternative Title
Development of structured light based 3D scan system for application of correction
Alternative Author(s)
Dong-ho Jung
Affiliation
조선대학교 대학원
Department
일반대학원 정보통신공학과
Advisor
권구락
Awarded Date
2019-02
Table Of Contents
제 1장 서론 …………………………………………………………………… 1
제 1절 연구목적 및 기술배경 ……………………………………………… 1
1. 연구목적 …………………………………………………………… ……1
2. 기술배경 : 3차원 스캐닝 기법 ………………………………………… 1
가. 레이저 스캐닝 ………………………………………………………… 2
나. 구조광 스캐닝 ………………………………………………………… 3
다. 비전 기반 스테레오 스캐닝 ………………………………………… 4
제 2절 3차원 스캔 시장 분석 ……………………………………………… 4

제 2 장 구조광 스캐너 개발 ………………………………………………… 9
제 1절 광원모듈 ……………………………………………………………… 9
1. LED 광원부 개발 ………………………………………………………… 9
2. DLP(Digital Light Proceesing) 이미지 구현보드 개발 …………… 10
제 2절 카메라 모듈 ………………………………………………………… 13
제 3절 회전 모션 스테이지 ………………………………………………… 14
1. 회전 모션 스테이지 기구부 ……………………………………………… 14
2. 회전 모션 스테이지 제어모듈 …………………………………………… 15

제 3 장 3차원 점 데이터 획득 기법 ………………………………………… 18
제 1절 광원-디텍터 보정기술 ……………………………………………… 18
1. 구조광 패턴 조사 기술 ………………………………………………… 18
2. 광원모듈-디텍더 위치 결정 …………………………………………… 20
3. 광원모듈-디텍더 간 캘리브레이션 …………………………………… 21
제 2절 3차원 점 데이터 획득 기술 ………………………………………… 22
1. 3차원 점 데이터 변환 기술 …………………………………………… 22
2. 3차원 점 데이터 정합 기술 …………………………………………… 24
3. 3차원 점 데이터의 법선 연산 ………………………………………… 25
4. 3차원 표면 생성 알고리즘 ……………………………………………… 25

제 4 장 3차원 형상 모델링 ………………………………………………… 28
제 1절 3차원 데이터 후처리 기법 ………………………………………… 28
1. 형상 노이즈 제거 기술 ………………………………………………… 28
2. 메쉬 정규화 기술 ……………………………………………………… 29
3. 3차원 데이터 압축 기술 ……………………………………………… 30
4. 데이터 보간 방법 ……………………………………………………… 31
5. 3차원 형상 평가 기술 ………………………………………………… 32

제 5 장 실험 결과 및 평가 ………………………………………………… 33
제 1절 스캔 실험 결과 …………………………………………………… 33
1. 3차원 스캔 데이터 실험 결과 - 스캔 정확도 ……………………… 33
2. 3차원 스캔 데이터 실험 결과 - 스캔 시간 ………………………… 35
제 2절 디지털 치과보정 시스템 적용 …………………………………… 36

제 6 장 결론 ………………………………………………………………… 38

참고문헌 ……………………………………………………………………… 40
Degree
Master
Publisher
조선대학교 대학원
Citation
정동호. (2018). 치과보정물 적용을 위한 3차원 구조광 스캔 시스템 개발.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/13822
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000267308
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
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  • AuthorizeOpen
  • Embargo2019-02-08
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