Nagy pontosságú 3D szkenner

Átírás

1

2 Tartalom T-model Komponensek Előzmények Know-how Fejlesztés Pilot projektek Felhasználási lehetőségek 1

3 T-model: nagy pontosságú aktív triangulációs 3D lézerszkenner A 3D szkennert valóságos tárgyak 3D geometriájának és felszíni textúrájának nagy pontosságú digitális rekonstrukciójára terveztük. Felhasználási lehetőségei sokrétűek. Csak néhány példa: mérnöki visszafejtésben, orvosi gyakorlatban, restaurációs feladatoknál, méréstechnikában, 2

4 Komponensek: tárgyasztal Nagy pontosságú tárgyasztal A tárgyasztalt két substep módban vezérelt léptető motor hajtja, ez biztosítja a nagy transzlációs és rotációs pontosságot. A két szabadságfokú platform nagymértékben csökkenti az árnyékhatást a szkennelés során. 3

5 Komponensek: képfelvevő rendszer Nagy felbontású kamera rendszer A nagy pontosságú gyors kamerát a kontroller vezérli. A fehér fényű megvilágítás a textúra szkennelését és a beállítást segíti. 4

6 Komponensek: fényforrás Nagy pontosságú lézerforrás A függőleges fénykést egy vörös fényű, teljesítmény-vezérelt félvezető lézer állítja elő, így valósul meg az aktív triangulációs elv. 5

7 Komponensek: kontroller Mikroprocesszor alapú kontroller A szkenner perifériáit egy beágyazott mikrokontroller vezérli, hajtja meg: a motorokat, a lézerforrás(oka)t, a kamerát és a neutrális megvilágítást a kontroller modul felügyeli. 6

8 Komponensek: vezérlő Többfunkciós kijelző modul A kijelző visszacsatolást ad a berendezés állapotáról, ugyanakkor minden beállítás módosítható is a panelről. 7

9 Előzmények Cél: nagy geometriai pontosságú 3D szkenner fejlesztése költségkímélő hardver eszközök felhasználásával. A kutatás célja a pontosság növelése matematikai eszközökkel. 2010: PhD tézis Dr. Kovács Tibor: Vonalkereső algoritmus vizsgálata zajos környezetben Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék 8

10 Know-how Két lépéses eljárás: Vonalkeresés kezdőpontjának kijelölése A kezdőpontból vonalkövetés indítása pixel alatti felbontással Az eljárás tulajdonságai: Érzékenysége hangolható Az érzékelés karakterisztikája változtatható A pontosságra többféle definíció szerint vertexenként ad információt A pontosság méréséhez felhasználja mind a fényforrás intenzitás profilját, mind a képrendszer zaját A letapogatást több szabadságfok mentén nagy pontosságú mechanika támogatja 9

11 Know-how A kutatás-fejlesztés eredményeképpen létrejött technológiák: nanoridge technológia: egyedi vonalkövető eljárás az extrém geometriai pontosság elérése érdekében 2DOF megoldás: két szabadságfokú tárgymozgatás ACCUMap szolgáltatás: a modell geometriai pontosságának mérése, megjelenítése SyncSpeed technológia: a szkenner sebességének és a számítógép teljesítményének szinkronizálása 10

12 Fejlesztés A kidolgozott elméleti modell az ÉMOP pályázat támogatásával került megvalósításra. Ennek során egy még nem termékesített kísérleti modell jött létre. A szkenner több újszerű jellemzőjének európai szabadalmi oltalom alá helyezése folyamatban van. 11

13 Pilot projektek Együttműködés a Magyar Képzőművészeti Egyetem Restaurátor Tanszékével. Porcelán műtárgyak hiányzó darabjainak formázás utáni szkennelése, szerkesztése, nyomtatása: nagy pontosságú porcelán pótlás. 12

14 Pilot projektek Együttműködés a Magyar Képzőművészeti Egyetem Restaurátor Tanszékével. Vizes fa műtárgyak deformációinak érintés nélküli (non-kontakt) vizsgálata. 13

15 Pilot projektek Együttműködés a Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Karával. Kutya csontok nagy pontosságú geometriai mérése. A technológia segíti több TDK-zó, diplomázó állatorvos hallgató munkáját. Nemzetközi konferencia megjelenés született a rendszer felhasználásával. 14

16 Lehetséges felhasználási területek mérnöki visszafejtésben, nagy pontosságú méréstechnikában, minőség ellenőrzésben, autóiparban, építészeti tervezésben, számos kutatási területen, oktatásban 15

17 Ipari felhasználási lehetőségek utángyártott alkatrészek pontos modellezése megalkotott 3D modell esetleges módosítás után 3D nyomtatható hő, elektromosság, mechanikai igénybevétel okozta változások bemérése, visszakövetése a gyártásban (térfogat, felület, pontosság) kísérleti, teszt példányok nagy pontosságú bemérése selejt minimalizálása gyártás utánkövetés, minőségellenőrzés 16

18 Köszönjük figyelmét