Cílem práce je praktické ověření a stanovení přesnosti digitalizace bezkontaktních 3D skenerů, které jsou dostupné na oddělení TUL / KSA, v souladu s postupy používanými pro kalibraci (přejímací zkoušky) těchto zařízení. Součástí práce jsou informace o laboratorním vybavení potřebném k implementaci praktické části práce (3D bezkontaktní skener Atos III Triple Scan, Metra-Scan, Ein-scan, REV scan, Leica AT901-MR, SW GOM Inspect), o principech optické digitalizace a tak zvaných akceptačních testech. Implementace doporučených postupů pro testování přesnosti optických 3D skenerů je realizována na kalibračním standardu (etalonu), jehož nominální rozměry jsou určeny měřením na souřadnicovém měřicím stroji (CMM). S využitím standardu je stanovena přesnost digitalizace jednotlivých skenerů, výsledky jsou zpracovány, analyzovány a konfrontovány s údaji poskytnutými výrobci zařízení.
Anotace v angličtině
The aim of the thesis is practical verification and determination of the accuracy of digitization of contactless 3D scanners which were available at the TUL/KSA department in accordance with the procedures used for calibration (acceptance tests) of these devices. The steps involved in this thesis are, to gain knowledge of laboratory equipment needed to implement the practical part of the work (3D contactless scanner such as Atos III Triple scan, Metra-Scan, Ein-scan, REV scan, Leica AT901-MR, SW GOM Inspect), with the principles of optical digitization and the so-called Acceptance tests. This thesis requires a Calibration standard, which is also termed Etalon that will enable the recommended procedures for testing the accuracy of optical 3D scanners to be implemented and determination of the nominal dimensions of the standard i.e., by CMM. By using this standard, the accuracy of digitization of individual scanners is determined and the results are processed and the accuracy results are compared with the data provided by the device manufacturer.
Klíčová slova
3D optický skener, 3D digitalizace, přesnost, souřadnicový měřicí stroj, GOM, kalibrační standard, acceptance test, ATOS III TripleScan, Metra Scan, Leica, Ein scan Pro 2X plus, REV scan
Klíčová slova v angličtině
3D Optical Scanner, 3D digitization, Accuracy, CMM, GOM, Calibration standard, Nominal dimension, Acceptance test, ATOS III, Metra scan, Leica, Ein scan Pro 2X plus, REV scan
Rozsah průvodní práce
104 p. (19654), 4 p.
Jazyk
AN
Anotace
Cílem práce je praktické ověření a stanovení přesnosti digitalizace bezkontaktních 3D skenerů, které jsou dostupné na oddělení TUL / KSA, v souladu s postupy používanými pro kalibraci (přejímací zkoušky) těchto zařízení. Součástí práce jsou informace o laboratorním vybavení potřebném k implementaci praktické části práce (3D bezkontaktní skener Atos III Triple Scan, Metra-Scan, Ein-scan, REV scan, Leica AT901-MR, SW GOM Inspect), o principech optické digitalizace a tak zvaných akceptačních testech. Implementace doporučených postupů pro testování přesnosti optických 3D skenerů je realizována na kalibračním standardu (etalonu), jehož nominální rozměry jsou určeny měřením na souřadnicovém měřicím stroji (CMM). S využitím standardu je stanovena přesnost digitalizace jednotlivých skenerů, výsledky jsou zpracovány, analyzovány a konfrontovány s údaji poskytnutými výrobci zařízení.
Anotace v angličtině
The aim of the thesis is practical verification and determination of the accuracy of digitization of contactless 3D scanners which were available at the TUL/KSA department in accordance with the procedures used for calibration (acceptance tests) of these devices. The steps involved in this thesis are, to gain knowledge of laboratory equipment needed to implement the practical part of the work (3D contactless scanner such as Atos III Triple scan, Metra-Scan, Ein-scan, REV scan, Leica AT901-MR, SW GOM Inspect), with the principles of optical digitization and the so-called Acceptance tests. This thesis requires a Calibration standard, which is also termed Etalon that will enable the recommended procedures for testing the accuracy of optical 3D scanners to be implemented and determination of the nominal dimensions of the standard i.e., by CMM. By using this standard, the accuracy of digitization of individual scanners is determined and the results are processed and the accuracy results are compared with the data provided by the device manufacturer.
Klíčová slova
3D optický skener, 3D digitalizace, přesnost, souřadnicový měřicí stroj, GOM, kalibrační standard, acceptance test, ATOS III TripleScan, Metra Scan, Leica, Ein scan Pro 2X plus, REV scan
Klíčová slova v angličtině
3D Optical Scanner, 3D digitization, Accuracy, CMM, GOM, Calibration standard, Nominal dimension, Acceptance test, ATOS III, Metra scan, Leica, Ein scan Pro 2X plus, REV scan
Zásady pro vypracování
The aim of the thesis will be practical verification and determination of the accuracy of digitization of several contactless 3D scanners available at the department in accordance with the procedures used for calibration (acceptance tests) of these devices.
Recommended methods for elaboration:
1. Get acquainted with the laboratory equipment needed to implement the practical part of the work (3D contactless scanner Atos II 400, ATOS Triple Scan, MetraScan, SW GOM Inspect, etc.), with the principles of optical digitization and the so-called Acceptance tests.
2. Research of works on a similar topic - an overview of the current state of knowledge (will be part of the theoretical part of the thesis). Search for procedures and standards used to assess the measurement accuracy of optical 3D systems.
3. Formulation of the solved problem and its analysis, proposal of a methodical approach to the solution.
4. If necessary - design and manufacture a calibration standard that will enable the recommended procedures for testing the accuracy of optical 3D scanners to be implemented. Determine the nominal dimensions of the standard (eg by CMM). Using the standard, determine the accuracy of digitization of individual scanners, process the results and, if necessary, compare them with the data provided by the device manufacturer.
5. Evaluation and analysis of results, discussion, conclusion.
6. Prepare paper on this topic for publication in a technical journal or conference.
Zásady pro vypracování
The aim of the thesis will be practical verification and determination of the accuracy of digitization of several contactless 3D scanners available at the department in accordance with the procedures used for calibration (acceptance tests) of these devices.
Recommended methods for elaboration:
1. Get acquainted with the laboratory equipment needed to implement the practical part of the work (3D contactless scanner Atos II 400, ATOS Triple Scan, MetraScan, SW GOM Inspect, etc.), with the principles of optical digitization and the so-called Acceptance tests.
2. Research of works on a similar topic - an overview of the current state of knowledge (will be part of the theoretical part of the thesis). Search for procedures and standards used to assess the measurement accuracy of optical 3D systems.
3. Formulation of the solved problem and its analysis, proposal of a methodical approach to the solution.
4. If necessary - design and manufacture a calibration standard that will enable the recommended procedures for testing the accuracy of optical 3D scanners to be implemented. Determine the nominal dimensions of the standard (eg by CMM). Using the standard, determine the accuracy of digitization of individual scanners, process the results and, if necessary, compare them with the data provided by the device manufacturer.
5. Evaluation and analysis of results, discussion, conclusion.
6. Prepare paper on this topic for publication in a technical journal or conference.
Seznam doporučené literatury
[1] ZHANG, S. Handbook of 3D Machine Vision: Optical Metrology and Imaging. Boca Raton: CRC Press, 2013. ISBN: 978-1-4398-7219-2.
[2] GOM MbH.GOM Software 2018: Inspection Basic. Braunschweig (Germany): GOM MbH, 2018.
[3] GOM MbH. ATOS: Process Description, GOM Acceptance Test according to the Guideline VDI/VDE 2634 Page 3. Braunschweig (Germany): GOM MbH, 2010.
[4] VDI/VDE 2634, Blatt 3. Bildgebende Systeme mit fůächenhafter Antastung in mehrenen Einzelansichten. Düsseldorf: Verein Deutscher Ingenieure - Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik, 2008
[5] BARBERO, Basilio Ramos a Elena Santos URETA. Comparative study of different digitization techniques and their accuracy. Computer-Aided Design [online]. 2011, 43(2), 188 - 206. ISSN 0010-4485. DOI:10.1016/j.cad.2010.11.005
[6] KERSTEN, ThomasP., Heinz-Jurgen PRZYBILLA a Maren LINDSTAEDT. Investigations of the Geometrical Accuracy of Handheld 3D Scanning Systems. Photogrammetrie - Fernerkundung - Geoinformation [online]. 2016, 2016(5), 271 - 283. ISSN 1432-8364. DOI:10.1127/pfg/2016/0305
Seznam doporučené literatury
[1] ZHANG, S. Handbook of 3D Machine Vision: Optical Metrology and Imaging. Boca Raton: CRC Press, 2013. ISBN: 978-1-4398-7219-2.
[2] GOM MbH.GOM Software 2018: Inspection Basic. Braunschweig (Germany): GOM MbH, 2018.
[3] GOM MbH. ATOS: Process Description, GOM Acceptance Test according to the Guideline VDI/VDE 2634 Page 3. Braunschweig (Germany): GOM MbH, 2010.
[4] VDI/VDE 2634, Blatt 3. Bildgebende Systeme mit fůächenhafter Antastung in mehrenen Einzelansichten. Düsseldorf: Verein Deutscher Ingenieure - Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik, 2008
[5] BARBERO, Basilio Ramos a Elena Santos URETA. Comparative study of different digitization techniques and their accuracy. Computer-Aided Design [online]. 2011, 43(2), 188 - 206. ISSN 0010-4485. DOI:10.1016/j.cad.2010.11.005
[6] KERSTEN, ThomasP., Heinz-Jurgen PRZYBILLA a Maren LINDSTAEDT. Investigations of the Geometrical Accuracy of Handheld 3D Scanning Systems. Photogrammetrie - Fernerkundung - Geoinformation [online]. 2016, 2016(5), 271 - 283. ISSN 1432-8364. DOI:10.1127/pfg/2016/0305
Přílohy volně vložené
GOM Inspection Report - ATOS
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.