원심 영상은 안정적인 배율, 넓은 심도 및 낮은 왜곡 등의 장점을 가지며 3차원 정밀 측정 분야에서 주목받고 있다. 그러나 제조 공정의 한계로 인해 원심 렌즈의 조리개 구멍이 초점면에 완벽하게 위치할 수 없어 광축에서 약간 벗어난 빛도 통과하여 측정 오차를 유발한다. 이러한 오차를 보정하기 위해 보정 파라미터를 기반으로 한 원심 3D 재구성 모델이 제안되었다. 원심 광로의 이상성이 발생하는 원인을 이론적으로 분석하고, 영상 깊이와 관련된 시스템 보정 파라미터 모델을 구축하여 광로 이상성으로 인한 측정 오차를 보상한다. 초점면 보정 파라미터를 기반으로 제어 변수법과 최소제곱법을 이용해 방사 왜곡 계수와 영상 깊이 사이의 다항식 수학식을 수립하였다. 무작위 샘플 합의(RANSAC) 알고리즘을 사용하여 위상 잡음을 필터링하고 다항식 모델을 기반으로 위상-깊이 매핑 관계를 구축하였다. 3D 재구성 시 절대 위상으로 결정된 깊이 정보를 바탕으로 방사 왜곡 계수를 보정하여 고정밀 횡 방향 크기 재구성을 실현한다. 보정판 및 표준 구 실험에서 시스템 파라미터 보정 전후 측정된 선 길이의 오차는 28.8 μm에서 4.8 μm로 감소하였고, 표준 구 직경 측정 오차는 35.2 μm에서 8.1 μm로 감소하여 제안한 방법의 타당성과 필요성을 검증하였다. 본 방법은 원심 광로 시스템의 정밀 측정을 위한 효과적인 파라미터 보정 방안을 제공하며 원심 3D 측정 기술을 풍부하게 한다.

원심 영상;3D 영상;정밀 측정;패턴 투영 윤곽 기법