Лазерная оцифровка модели

Alex217
skapricorn:

www.david-laserscanner.com

сам пробовал. по причине сканирования довольно мелких вещей результатом остался условно доволен.
бюджет составил 1000р за веб-камеру и 1200 за лазерную указку красного цвета, генерирующую линию.
и никаких блютузов не нужно. и оснастку станка менять не нужно.

хотя когда разных велосипедов много – это, конечно же, замечательно…

Посмотрел сылку. Софт скачать не удалось. Идею полностью так и не понял.
Хотелось бы понять от чего зависит точность распознавания объекта?
От диаметра луча лазера? От количества строк веб-камеры?
Насколько мелки были сканируемые вещи? Их размер?
Каким образом сканировали? Что водило указкой?
Чуть-чуть поподробнее… Можно в личку.

skapricorn
Alex217:

Посмотрел сылку. Софт скачать не удалось. Идею полностью так и не понял.
Хотелось бы понять от чего зависит точность распознавания объекта?
От диаметра луча лазера? От количества строк веб-камеры?
Насколько мелки были сканируемые вещи? Их размер?
Каким образом сканировали? Что водило указкой?
Чуть-чуть поподробнее… Можно в личку.

ну, скажем так, размер объекта был со стаканчик.
keep4u.ru/imgs/b/080115/…/4fc015bd72cde94b96.jpg

и вот что получилось через 10-15 минут неспешного вождения лазерной указкой вверх-вниз (три сканирования с разных ракурсов, каждое по 3-5 минут):
keep4u.ru/imgs/b/080115/…/0107a8603c2e24d53b.jpg

отсканированные ракурсы сводил (“регистрировал”) в специальной программе Geomagic Studio (ghbpyf.cm xtcnyj – gbhfncrfz)

Сканирование проводил буквально на коленке, интересовало больше не качество, а сам результат, которым остался доволен, так как теперь могу сканировать крупные формы.

Результат зависит от ширины лазерной линии (и, соответственно, от расстояния межд лазерным источником и моделью), а также от разрешения и чувствительности камеры. Дело в том, что принцип таков:
камера располагается стационарно. Также стационарно расположен уголок с точками для видео-калибровки. Перед сканированием (если камера и уголок только что установлены), производится калибровка. Процедура нехлопотная, но я так думаю, что если делать стационарный аппарат с ограниченной зоной сканирования, то калибровка вообще лишь в процессе сборки и инициализации при сбросе нужна будет. В процессе сканирования математическая часть просто обрабатывает в откалиброванной системе координат полчаемый с камеры кадр, в котром запечатлена проекция лазерного луча. От чувствительности камеры и от цвета (и яркости) лазерного луча зависит лишь возможность сканировать при комнатном свете. К примеру, с красным лазером на 5мВт требется выклчить свет в комнате (но абсолютная темень ни к чему, свет от монитора ничему не мешает). Кроме этого, желательно, чтобы фреймрейт при работе с камерой был повыше (просто для того, чтобы сканирование шло ещё быстрее). Хотя скаирование, если рукой вести меееедленно, происходит прямо на глазах.

Короче говоря, очень забавный и неплохой физический опыт для лабораторной работы.

На самом деле хочу проапгрейдить свой набор до более приличного лазера (с этим проблема, потому что в лазерных источниках не очень рахбираюсь… в идеале – хороший точечный лазер, “размазываемый в линию” вращающимся зеркалом), а также до SXGA камеры чёрно-белой.

А в перспективе (не зарекаюсь, на самом деле, потому что это точно просто идея пока что) – создать софтверную часть, аналогичную “Давиду”, но с открытым кодом, в первую очередь под Linux.

Ответил публично, потому что крысить полученные в результате эксперимента знания не хочу, это ж не новая теория невероятности и не атомная бомба 😉

Заяц
skapricorn:

На самом деле хочу проапгрейдить свой набор до более приличного лазера (с этим проблема, потому что в лазерных источниках не очень рахбираюсь… в идеале – хороший точечный лазер, “размазываемый в линию” вращающимся зеркалом), а также до SXGA камеры чёрно-белой.

Подавляющее большинство камер отлично “видят” инфракрасное излучение , а вот хороший источник этого излучения вместе с шестигранным вращающимся зеркалом живет в лазерных принтерах , там есть целый блочек , правда на светодиоде стоит драйвер на который придется либо найти документацию либо заменить его на источник тока , ток если будет интересно выясню , зеркальце стоит уже на моторчике , после зеркальца стоят плоские линзы и второе зеркало которое направляет луч на лист , такчто можно поставить на это зеркало поворотное устройсвто и блочек будет полностью готов .

skapricorn
Заяц:

Подавляющее большинство камер отлично “видят” инфракрасное излучение , а вот хороший источник этого излучения вместе с шестигранным вращающимся зеркалом живет в лазерных принтерах , там есть целый блочек , правда на светодиоде стоит драйвер на который придется либо найти документацию либо заменить его на источник тока , ток если будет интересно выясню , зеркальце стоит уже на моторчике , после зеркальца стоят плоские линзы и второе зеркало которое направляет луч на лист , такчто можно поставить на это зеркало поворотное устройсвто и блочек будет полностью готов .

Спасибо за подсказку, буду по этой теме пробовать нарыть техническую инфу.
но что-то подсказывает, что работать с ИК-диапазоном не очень удобно будет.

skapricorn

Вот с утра ещё один очевидный способ пришёл в голову. В цангу шпинделя вставляется лазерный модуль, генерирующий линию (да хоть и точку ,просто обсчёт в разы дольше будет), по бокам шпинделя две веб-камеры (а может и одной будет достаточно). Если всё-таки модуль генерирует линию , то в таком случае можно совершить всего один проход вдоль сканируемого рельефа, чтобы его отсканировать. Ну на всякий случай повернуть модуль на 90* вокруг оси вращения шпинделя и совершить сканирующий проход в перпендикулярном направлении. Затем совместить и просуммировать облака точек, сгенерировать сетку и вуаля.

skapricorn
Аэробус:

Знакомый метод. Копеечные затраты на оборудование и при этом ломовая стоимость математики. Не айс, как мне кажется.
Да и в плане передачи деталей рельефа вопросы есть. Общую форму – да, делает, а как быть с деталями? Для создания низкополигональных моделей и общих заготовок разве что…

Alex217
skapricorn:

Вот с утра ещё один очевидный способ пришёл в голову. В цангу шпинделя вставляется лазерный модуль, генерирующий линию (да хоть и точку ,просто обсчёт в разы дольше будет), по бокам шпинделя две веб-камеры (а может и одной будет достаточно). Если всё-таки модуль генерирует линию , то в таком случае можно совершить всего один проход вдоль сканируемого рельефа, чтобы его отсканировать. Ну на всякий случай повернуть модуль на 90* вокруг оси вращения шпинделя и совершить сканирующий проход в перпендикулярном направлении. Затем совместить и просуммировать облака точек, сгенерировать сетку и вуаля.

Радует Ваше предложение насчет шпинделя. Хотел повторить Ваш эксперимент, точечный лазер(указку) хотел пустить через вращающееся плоское зеркало, далее на веб-камеру, но нигде не
нашел программы Geomagic Studio. Если можете помогите начинающему в этом вопросе. 😒

skapricorn
Alex217:

Радует Ваше предложение насчет шпинделя. Хотел повторить Ваш эксперимент, точечный лазер(указку) хотел пустить через вращающееся плоское зеркало, далее на веб-камеру, но нигде не
нашел программы Geomagic Studio. Если можете помогите начинающему в этом вопросе. 😒

боюсь предупреждение схватить 😃
Вообще геомеджик нужен просто чтобы оперировать уже имеющимися отсканированными фрагментами. А для самого сканирования достаточно штатного бесплатного софта, который на сайте “Давида” опубликован.

Constantine
Alex217:

Радует Ваше предложение насчет шпинделя. Хотел повторить Ваш эксперимент, точечный лазер(указку) хотел пустить через вращающееся плоское зеркало, далее на веб-камеру, но нигде не
нашел программы Geomagic Studio. Если можете помогите начинающему в этом вопросе. 😒

линия прекрассно генерируется путем направления лазерной указки на стеклянную трубку (можно от термометра).
я бы еще простейший коллиматор поставил ( чтобы пятно и толщину линии соответственно уменьшить).

skapricorn
Constantine:

линия прекрассно генерируется путем направления лазерной указки на стеклянную трубку (можно от термометра).
я бы еще простейший коллиматор поставил ( чтобы пятно и толщину линии соответственно уменьшить).

Собственно, в моём модуле через трубку и размазывается. Просто я как раз и подумываю о том, чтобы взять точечный через коллиматор пропустить, но в таком случае сзедующим элементом трука не подгадит ли результат? Просто хорошее зеркало на валу моторчика по идее не намного дороже, зато, как проконсультировал меня один знакомый физик, более пригодно.

Для мен яоченьн большое препятствие – пробел в знаниях по лазерам.

Constantine
skapricorn:

Собственно, в моём модуле через трубку и размазывается. Просто я как раз и подумываю о том, чтобы взять точечный через коллиматор пропустить, но в таком случае сзедующим элементом трука не подгадит ли результат? Просто хорошее зеркало на валу моторчика по идее не намного дороже, зато, как проконсультировал меня один знакомый физик, более пригодно.

Для мен яоченьн большое препятствие – пробел в знаниях по лазерам.

нет, не подгадит - проверено.
а все что движется - не есть хорошо,
и еще зеркало должно быть достаточно качественным, если оно будет кривое - оно размажет луч.

skapricorn
Constantine:

нет, не подгадит - проверено.
а все что движется - не есть хорошо,
и еще зеркало должно быть достаточно качественным, если оно будет кривое - оно размажет луч.

Понятно, спасбио за совет, буду учитывать данный вариент как первоочерёдный.
Я так понимаю, что цилиндрическую линзу можно использовать ту же, которая в линейном лазерном модуле стоит?

Constantine
skapricorn:

Понятно, спасбио за совет, буду учитывать данный вариент как первоочерёдный.
Я так понимаю, что цилиндрическую линзу можно использовать ту же, которая в линейном лазерном модуле стоит?

если она прямая - то можно.
направьте и будет понятно можно или нет ее использовать.

просто когда трубки тянут - они достаточно ровные получаются.
поэкспериментируйте.

там единственный момент нужно более ли менее перпендикулярно удерживать луч относительно трубки, а иначе получите не прямую а полукруг.

skapricorn
Constantine:

если она прямая - то можно.
направьте и будет понятно можно или нет ее использовать.

просто когда трубки тянут - они достаточно ровные получаются.
поэкспериментируйте.

там единственный момент нужно более ли менее перпендикулярно удерживать луч относительно трубки, а иначе получите не прямую а полукруг.

Ок. Это я зафиксирую. А трубка прямая.

Vaitl

По-моему программа распознает рельеф модели по изгибу лазерной линии. Поэтому если учесть что видеокамеры снимают в среднем 30 кадров/с то лазерная указка с вращающимся зеркальцем не сможет создать сплошную линию, и DAVID-Laserscanner не сможет корректно просчитать 3d модель.

skapricorn
Vaitl:

По-моему программа распознает рельеф модели по изгибу лазерной линии. Поэтому если учесть что видеокамеры снимают в среднем 30 кадров/с то лазерная указка с вращающимся зеркальцем не сможет создать сплошную линию, и DAVID-Laserscanner не сможет корректно просчитать 3d модель.

Да, программа просто обрабатывает кадры налету. Но:

  1. Веб-камера VGA-разрешения редко зашкаливает за 20 fps (при заявляемых 30fps).
  2. При работе с David моя камера (Logitech STX) редко выдавала фреймрейт 15. (Планирую подключить другую камеру, посерьёзнее: www.evs.ru/prod.php?gr=6 )
  3. Если имеется не одно, а три зеркала, то создать иллюзию линии не составит труда ни для человеческого глаза, ни для камеры. Хотя, думаю, и одного хватило бы, только обороты нужны в таком случае побольше.
  4. Хочу подбить альтруистов-энтузиастов на написание софта подобного David под линукс. Но это к делу технологии уже не относится.

Ну вот примерно такие выкладки.

maza

У вас кроме линкуса других осей нет что ли? Линукс линкус…
На сапр2к есть человек CARWIG, он занимается разработкой продуктов оцифровочных, он жугули 9ку оцифровывал там своим сканером и софтом, линии генерировал проектором по алгоритму.

skapricorn
maza:

У вас кроме линкуса других осей нет что ли? Линукс линкус…
На сапр2к есть человек CARWIG, он занимается разработкой продуктов оцифровочных, он жугули 9ку оцифровывал там своим сканером и софтом, линии генерировал проектором по алгоритму.

Не надо сарказма только. Для меня план и идея – перейти к открытой, более надёжной и рациональной системе, нежели виндовс. И по возможности заполнить пробелы, мешающие выйти за рамки интернетно-офисного применения этой системы.
Да и кроме *ксов какие толковые доступные оси есть? 😈 То-то и оно, что никаких. (разрешаю записать себя в сектанты 😂 )
И осуществляется это в моей жизнедеятельности постепенно и небыстро, хотя и небезуспешно. Свою точку зрения на мироустройство я не навязываю. Каждому своё, в том числе голова и мысли.

А про Carwig’а знаю. Читал.

skapricorn

Дополню: Карвиг-то человек взрослый и вряд ли поделится информацией о внутренностях и деталях. А общий принцип и так уже ясен (и не один, а несколько разных). Поэтому у меня другой путь, другая идеология и иная цель.

А по поводу гхм-хм-хм-кса… Так ведь если софтина с открытым кодом будет под ним, то и под остальными “осями” вряд ли заставит себя долго ждать… Это ж не наоборот!

Пошу не считать данное дополнение-пояснение флеймом.
Спасибо. 😒

maza

[флейм]
А для чего вы такого хитрого собрались применять линкус если не секрет? И чего не умеет винда?
Уже все САПР программы работают на виндовой платформе практически (даже серьезные типа Catia итд), винда служит платформой для управления станками (привет mach’у), а те кто говорит только про офисное применение и не надежности просто мягко говоря ошибается. Я сам пользую линукс для веб-сервеных нужд, и никаких иллюзий по поводу него не испытываю, никогда он не станет массовой системой, потому-что не юзер френдли они и точка.
И с чего вы взяли что вы сектант? Обычный юзер. Сектанты это юзеры Beos и Aix (видели их хоть в глаза? 😉 ), а никсы обычное дело.
[/флейм]

На счет реализации программы, то все упирается в идею на самом деле. Сначало надо сформировать теоритические принципе функционаривания программы, только тогда можно написать код. Реально более менее я себе представляю сканирование только длиномером с малым шагом, если бы был длиномер можно было бы попробовать на делфи написать под него программу.
Если же развивать идеи от давида, то на самом деле из доступных средств эта программа, как мне кажется, выжимает все что можно. Вот если веб камеру заменить фотиком, который будет каждые 0.05мм смещения лазера делать фотку на несколько мегапикселей, тогда мне кажется можно улушить результат. Теоритически это можно сделать и с прогай давида, самому нафоткать кучу кадров и сшить их в небольшой мувик, подсунув программе, но не уверен что она поймет большой размер видео части. А еще одна проблема это толщина лазера, ведь это один из основных факторов получаения более точного изображение…