레이저 스펙클 기반 내시경타입 변위 측정 센서 = Endoscopic displacement sensor based on laser speckle imaging

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study proposes a displacement measurement technique using optical fiber bundles and laser speckle images. The two-dimensional displacement of the speckle pattern was quantitatively measured by applying a two-dimensional cross-correlation analysis method to the laser speckle pattern images according to the specimen movement on the precision micro stage. By comparing and analyzing the actual displacement of the precision micro-stage, a high correlation of 0.99 was obtained. This endoscopic based sensor, which can be miniaturized less than 1mm of a diameter, can be employed to a detection probe accessible to very confined areas, such as cracks in the specimen. Furthermore, it has the potential to be applied as a contactless strain sensor in environments where human or complex optics are not accessible.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 광섬유 다발과 레이저 스펙클 영상을 이용한 변위 측정 기술을 제안한다. 정밀 마이크로 스테이지 위 시편 이동에 따른 레이저 스펙클 패턴 영상에 대해 2차원 상관관계 분석법을 적용하여 스펙클 패턴의 2차원적인 변위를 정량적으로 측정하였다. 정밀 마이크로 스테이지의 실제 변위와 비교 분석한 결과, 0.99의 높은 상관관계를 지녀 개발된 센서의 민감도를 검증하였다. 최소 1mm 이하의 직경까지 소형화가 가능한 본 내시경 기반 센서는 시편 내 균열과 같은 매우 제한된 측정 영역에 접근 가능한 탐지 프로브로 응용할 수 있다. 또한 인간이 접근하기 어렵거나 복잡한 광학계가 적용되기 어려운 환경에서 비접촉식 변형률 센서로 활용할 수 있는 잠재력을 지닌다.

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