3D-Laserscanner


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Aufgrund der im Bekanntenkreis geschaffenen 3D-Fräsmöglichkeiten entstand die Idee, einen eigenen 3D-Laserscanner zu entwickeln. Mittlerweile ist die hardwareseitig die zweite Evolutionsstufe erreicht. Hierbei trotz gesteigerter Genauigkeitsanforderungen auf einen einfachen Aufbau geachtet. Bei der elektronik wurde zum Großteil auf käufliche Produkte zurückgegriffen.
Das mittlerweile umfangreiche Softwarepaket umfasst alle benötigten Hilfsfunktionalitäten, die für die Kalibrierung und den Betrieb des Scanners benötigt werden.








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Hardware-Features:
PC-gesteuerte Drehachsen für Laser und Camera
Feinjustage für Laser und Camera
Modularer Aufbau auf Aluminium-Profilschinen
Schrittmotoransteuerung über USB
Laseransteuerung über USB
USB-Webcam

      

Software-Features:
Java-basierte Software-Pluginmodule
Image-Capturing mit Vorschau für Kalibrieraufnahmen
Selektives Thresholding für einfachere Aufbereitung der Kalibrieraufnahmen
Modul zur Bestimmung der Camerachip-Größe
Intuitives Scanner-Steuerprogramm mit selbsterklärenden Buttons
Speicherung der Bilddaten in Tiff-Stack-Format inkl. der für die Auswertung benötigten Meta-Daten
Auswerteprogramm mit automatischem Einlesen der bildrelevanten Meta-Daten
Scanlinienauswertung mittels eines Verfahrens basierend auf der Spacetime-Analysis
Koordinatenausgabe in unterschiedlichen Formaten möglich

Plugins

Capture
Funktion: Erfassen von Kalibriermusterbildern und Abspeichern als Stack. Mit dem nachfolgenden Plugin werden die Bilder aufbereitet und entweder zur Ermittlung der Chip-Größe oder zur Bestimmung der intrinsischen Kameraparameter verwendet.

ROI Threshold
Funktion: Ausschneiden von ROIs, thresholding des ROI-Inhaltes und kopieren der schwarzen Pixel in das Zielbild

Chip Geometry
Funktion: Ermittlung der Größe des Kamera-Chips.

Optic Calib
Funktion: Ermittlung der intrinsischen Kameraparameter nach der Kalibriermethode von Zhang.

Undistort Image
Funktion: Entzerrung von Bildern mit den kameraspezifischen intrinsischen Parametern ermittelt nach der Kalibriermethode von Zhang.


Scan_Calculator
Funktion: Auswertung der 2D-Bilddaten und Umrechnung der Scan-Punkte in 3D-Koordinatenpunkte. Zur Auswahl stehen mehrere Verfahren zur Scan-Linienauswertung. Ferner ist die Undistort-Funktion enthalten.


Scan_Calculator_linear
Funktion: Wie oben, jedoch für einen andere Scanner-Bauform. Laser und Kamera sind zueinander fixiert und werden gemeinsam linear gegenüber dem Objekt bewegt.


Scan_Capturing_public  NEW
Funktion: Plugin zur Steuerung des Laserscanners und Erfassung der Scan-Bilddaten. Die eingestellten Parameter werden in die Bild-Metadaten gespeichert und vom Plugin Scan_Calculator eingelesen. Leider kann derzeit aus Zeitgründen keine Beschreibung der Hardware erstellt werden. 




Installation Infos

JMF Java Media Framework
Funktion: Das JMF ist eine Java Erweiterung, die Java um diverse Medieneingabe-Funktionalitäten u.a. Verbindung zu Webcams erweitert.