초고속 카메라를 이용한 스페클 패턴 기반 미소 진동 분석

Q: 이 논문에서 정의한 스페클 패턴이란 무엇인가?

스페클 패턴은 레이저 광원이 물체 표면의 거칠기에 의해 반사 및 산란되면서 형성되는 광학 현상이다. 레이저가 불규칙한 표면에 닿으면 간섭 현상으로 인해 밝고 어두운 무작위 점들의 패턴으로 나타나며, 이는 입사광에 대한 중요한 정보를 포함하여 물체의 진동 측정에 활용될 수 있다.

Q: 레이저 스페클 패턴을 활용한 진동 측정 방식은 기존 방식과 비교하여 어떤 이점을 가지는가?

연구 결과, 레이저 스페클 패턴을 이용한 진동 측정 방식은 미소 진폭의 진동을 측정할 때 기존의 초고속 카메라만을 사용하는 방식보다 명확한 이점을 가진다. 스페클 패턴을 디포커싱하여 확대함으로써 작은 변위의 움직임을 효과적으로 포착하고 분석하여 미세 진동 측정의 정확도를 높일 수 있다.

박태정; 한성민; 양희란; 최장훈; 송준영; 최성록; 이치범

doi:10.5050/KSNVE.2024.34.3.276

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박태정 (Seoul National University of Science and Technology) 한성민 (Seoul National University of Science and Technology) 양희란 (Seoul National University of Science and Technology) 최장훈 (Hyundai Mobis) 송준영 (Hyundai Mobis) 최성록 (Seoul National University of Science and Technology) 이치범 (Seoul National University of Science and Technology)

저널정보: 한국소음진동공학회 한국소음진동공학회논문집 한국소음진동공학회논문집 제34권 제3호(통권 278호)

발행연도: 2024.6

수록면: 276 - 285 (10page)

DOI: 10.5050/KSNVE.2024.34.3.276

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In this study, we present a method for measuring small amplitude vibrations using a high-speed camera. We project a laser onto an object to generate a speckle pattern that is then magnified using a lens and analyzed using a steerable pyramid. This vibration measurement method allows us to separate and measure vibrations based on the direction of the image. We demonstrated the effectiveness of our method by comparing it with traditional methods that do not generate a speckle pattern. Furthermore, we confirmed the validity of our methodology through frequency comparison experiments with a piezo accelerometer that is commonly used for vibration measurements. This novel approach to vibration measurement methodology can significantly advance research in this field.

#Vibration Measurement(진동 측정) #Low Amplitude(미소 진폭) #High Speed Camera(초고속 카메라) #Speckle Pattern(스페클 패턴) #Steerable Pyramid(스티어러블 피라미드)

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