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고국원(Kuk Won Ko),조수용(Soo-Yong Cho),김민영(Min Young Kim) 제어로봇시스템학회 2008 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.14 No.6
As industry of a semiconductor and LCD industry have been rapidly growing, precision technologies of machining such as etching and 3D measurement are required. Stylus has been important measuring method in traditional manufacturing process. However, its disadvantages are low measuring speed and damage possibility at contacting point. To overcome mentioned disadvantage, non-contacting measurement method is needed such as PMP(Phase Measuring Profilometry), WSI(white scanning interferometer) and Confocal Profilometry. Among above 3 well-known methods, WSI started to be applied to FPD(flat panel display) manufacturing process. Even though it overcomes 2π ambiguity of PMP method and can measure objects which has specular surface, the measuring speed and vibration coming from manufacturing machine are one of main issue to apply full automatic total inspection. In this study, We develop high speed WSI system and algorithm to reduce unknown noise. The developing WSI and algorithm are implemented to measure 3D surface of wafer. Experimental results revealed that the proposed system and algorithm are able to measure 3D surface profile of wafer with a good precision and high speed.
노이즈 영상으로부터 모아레 기준 위상의 강인 자동 생성 방법
고국원(Ko, Kuk-Won),김민영(Kim, Min-Young) 한국산학기술학회 2009 한국산학기술학회논문지 Vol.10 No.5
본 연구는 위상천이 영사식 모아레 측정기의 기준 위상 측정단계에서 기준 위상의 검출 정확도를 높이기 위한 방안으로, 일반적인 N-bucket 방법이 아닌, 줄무늬 패턴 투사 영상의 직접적인 영상처리를 기반으로, 노이즈가 포함된 영상으로부터 기준 위상을 자동으로 검출하고 보정하는 방법을 다룬다. 일반적으로 기준위상을 정확히 구하기 위해서는 상대적으로 노이즈가 원천적으로 적은 고정밀도의 교정 시편과 이에 맞는 세분화된 교정방법이 필요하다. 하지만, 고가의 시편 제작비용 절감과 고정도 교정을 위한 교정시간의 단축을 위해, 상대적으로 일반 정밀도등급의 제작된 시편으로부터 획득된 영상을 이용하여, 효율적인 기준위상 교정 방법을 제안한다. 투사된 평행 라인 띠가 시편에서 반사되어 카메라로 입력되는 영상으로부터, 영상처리 라인마스크를 이용하여 격자 라인들의 중심점을 정밀하게 추출하고, 각 라인들에서 추출된 샘플링점 기반의 최소자승법을 이용하여, 라인 특정치인 기울기와 절편을 추출함으로써 실제 관측되는 격자 라인의 중심선을 획득하였으며, 획득된 중심선들을 이용히여 N-bucket 알고리즘에 적용할 수 있도록 위상을 추출한 후, 기준위상을 자동으로 생성하였다. 본 연구를 통하여 고가의 시편 제작 없이 빠르게 자동으로 기준위상을 추출할 수 있었다. This paper presents the automatic vision algorithm to generate and calibrate reference phase plane to improve the accuracy of 3D measuring machine of using phase shifting prolection moire method, which is not traditional N-bucket method, but is based on direct image processing method to the pattern prolection image. Generally, to acquire accurate reference phase plane, the calibration specimen with well treated surface is needed, and detailed calibration method should be performed. For the cost reduction of specimen manufacturing and the calibration time reduction, on the specimen, not specially designed, with general accuracy level, an efficient calibration procedure for the reference phase generation is proposed. The proposed vision algorithm is developed to extract the line center points of the projected line pattern from acquired images, derive the line feature information consisting of its slope and intercept by using sampled feature points, and finally generate the related reference phase between line pairs. Experimental results show that the proposed method make reference phase plane with a good accuracy under noisy environment and the proposed algorithm can reduce the total cost to make high accurate calibration specimen, also increase the accuracy of reference phase plane, and reduce the complex calíbration procedure to move grid via N-bucket algoritbm precisely.
Wire bonding 자동 전단력 검사를 위한 wire의 3차원 위치 측정 시스템 개발
고국원(Kuk Won Ko),김동현(Dong Hyun Kim),이지연(Jiyeon Lee),이상준(Sangjoon Lee) 제어로봇시스템학회 2015 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.21 No.12
The bond pull test is the most widely used technique for the evaluation and control of wire bond quality. The wire being tested is pulled upward until the wire or bond to the die or substrate breaks. The inspector test strength of wire by manually and it takes around 3 minutes to perform the test. In this paper, we develop a 3D vision system to measure 3D position of wire. It gives 3D position data of wire to move a hook into wires. The 3D measurement method to use here is a confocal imaging system. The conventional confocal imaging system is a spot scanning method which has a high resolution and good illumination efficiency. However, a conventional confocal systems has a disadvantage to perform XY axis scanning in order to achieve 3D data in given FOV (Field of View) through spot scanning. We propose a method to improve a parallel mode confocal system using a micro-lens and pinhole array to remove XY scan. 2D imaging system can detect 2D location of wire and it can reduce time to measure 3D position of wire. In the experimental results, the proposed system can measure 3D position of wire with reasonable accuracy.
실외 청소 로봇를 위한 인공지능기반 자율 주행 시스템 개발에 관한 연구
고국원 ( Kuk Won Ko ),이지연 ( Ji Yeon Lee ) 한국정보처리학회 2022 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.29 No.2
실외 자율주행 청소 로봇을 위한 인공지능기반 자율주행 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 ROS(Robot Operationg System) 기반으로 이루어졌으며, 3D 라이다와, 초음파 센서를 활용하여 주변의 장애물을 감지하고 GPS와 영상을 활용하여 로봇의 위치 인식을 하여 자율 주행을 진행하였다. 자율주행 실험결과 영상과 RTK-GPS를 사용하여 정해진 경로를 ±20cm이내의 오차를 가지고 추종하면서 청소를 진행하였다.