Diplomová práce se zabývá analýzou přesnosti digitalizace bezkontaktních optických skenerů ATOS III TripleScan, MetraScan 350, EinScan Pro 2X Plus a Leica T-Scan 5. V rešeršní části je popsáno základní dělení 3D digitalizace a popis principu triangulace. Dále jsou popsány jednotlivé vlivy na přesnost 3D skenování. Její součástí je také popis jednotlivých skenerů využívaných v této práci. V experimentální části je proveden návrh měřicího etalonu s objekty pro analýzu přesnosti. Následná analýza přesnosti snímání použitých skenerů spočívá v porovnání naskenovaných hodnot z lesklého a matného povrchu etalonu a skutečných hodnot rozměrů, které se určily pomocí měření na souřadnicovém měřicím stroji. Na základě analýzy je pro všechny skenery provedeno porovnání zkoumaných hledisek přesnosti, schopností skenerů zachytil detailní prvky a celková kvalita digitalizovaného modelu.
Anotace v angličtině
This diploma thesis deals with the analysis of digitization accuracy of contactless optical scanners ATOS III TripleScan, MetraScan 350, EinScan Pro 2X Plus and Leica T-Scan 5. The research part describes the basic division of 3D digitization and a description of the principle of triangulation. Furthermore, the individual effects on the accuracy of 3D scanning are described. It also includes a description of the individual scanners used in this work. In the experimental part, the design of a measuring standard with objects for accuracy analysis is performed. Subsequent analysis of the scanning accuracy of the scanners used consists of comparing the scanned values from the glossy and matt surface of the standard and the actual values of the dimensions, which were determined by measurments on a coordinate measuring machine. Based on the analysis, a comparison of the examined aspects of accuracy, the capabilities of the scanners captured detailed elements and the overall quality of the digitized model is performed for all scanners.
Klíčová slova
3D skener, digitalizace, přesnost, ATOS, MetraScan, Leica, EinScan
Klíčová slova v angličtině
3D scanner, digitization, accuracy, ATOS, MetraScan, Leica, EinScan
Rozsah průvodní práce
85 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Diplomová práce se zabývá analýzou přesnosti digitalizace bezkontaktních optických skenerů ATOS III TripleScan, MetraScan 350, EinScan Pro 2X Plus a Leica T-Scan 5. V rešeršní části je popsáno základní dělení 3D digitalizace a popis principu triangulace. Dále jsou popsány jednotlivé vlivy na přesnost 3D skenování. Její součástí je také popis jednotlivých skenerů využívaných v této práci. V experimentální části je proveden návrh měřicího etalonu s objekty pro analýzu přesnosti. Následná analýza přesnosti snímání použitých skenerů spočívá v porovnání naskenovaných hodnot z lesklého a matného povrchu etalonu a skutečných hodnot rozměrů, které se určily pomocí měření na souřadnicovém měřicím stroji. Na základě analýzy je pro všechny skenery provedeno porovnání zkoumaných hledisek přesnosti, schopností skenerů zachytil detailní prvky a celková kvalita digitalizovaného modelu.
Anotace v angličtině
This diploma thesis deals with the analysis of digitization accuracy of contactless optical scanners ATOS III TripleScan, MetraScan 350, EinScan Pro 2X Plus and Leica T-Scan 5. The research part describes the basic division of 3D digitization and a description of the principle of triangulation. Furthermore, the individual effects on the accuracy of 3D scanning are described. It also includes a description of the individual scanners used in this work. In the experimental part, the design of a measuring standard with objects for accuracy analysis is performed. Subsequent analysis of the scanning accuracy of the scanners used consists of comparing the scanned values from the glossy and matt surface of the standard and the actual values of the dimensions, which were determined by measurments on a coordinate measuring machine. Based on the analysis, a comparison of the examined aspects of accuracy, the capabilities of the scanners captured detailed elements and the overall quality of the digitized model is performed for all scanners.
Klíčová slova
3D skener, digitalizace, přesnost, ATOS, MetraScan, Leica, EinScan
Klíčová slova v angličtině
3D scanner, digitization, accuracy, ATOS, MetraScan, Leica, EinScan
Zásady pro vypracování
Cílem práce bude praktické ověření a určení přesnosti digitalizace několika na katedře dostupných bezkontaktních 3D skenerů v souladu s postupy používanými pro kalibraci (srovnávací testy) těchto přístrojů.
Doporučené metody pro vypracování:
Seznámit se s vybavením a zařízením laboratoře potřebným k realizaci praktické části práce (3D bezkontaktní skener Atos II 400, ATOS Triple Scan, MetraScan, SW GOM Inspect apod.), s principy optické digitalizace a tzv. Acceptance testy.
Rešerše prací na podobné téma - přehled současného stavu poznání (bude součástí teoretické části DP). Provést rešerši postupů a norem používaných pro posuzování přesnosti měření optických 3D systémů.
Formulace řešeného problému a jeho analýza, návrh metodického přístupu k řešení.
Bude-li třeba navrhnout a vyrobit kalibrační etalon, který bude umožňovat realizovat doporučované postupy přezkušování přesnosti optických 3D skenerů. Stanovit nominální rozměry etalonu (např. na SMS). S využitím etalonu určit přesnost digitalizace jednotlivých skenerů, zpracovat zjištěné výsledky a případně je porovnat s daty uváděnými výrobcem zařízení.
Vypracovat stručnou metodiku (postup) pro měření přesnosti 3D skeneru a vytvořit program pro automatické vyhodnocení přesnosti s výstupním reportem.
Vyhodnocení a analýza výsledků, diskuze, závěr.
Součástí DP bude příprava odborného článku na řešené téma.
Zásady pro vypracování
Cílem práce bude praktické ověření a určení přesnosti digitalizace několika na katedře dostupných bezkontaktních 3D skenerů v souladu s postupy používanými pro kalibraci (srovnávací testy) těchto přístrojů.
Doporučené metody pro vypracování:
Seznámit se s vybavením a zařízením laboratoře potřebným k realizaci praktické části práce (3D bezkontaktní skener Atos II 400, ATOS Triple Scan, MetraScan, SW GOM Inspect apod.), s principy optické digitalizace a tzv. Acceptance testy.
Rešerše prací na podobné téma - přehled současného stavu poznání (bude součástí teoretické části DP). Provést rešerši postupů a norem používaných pro posuzování přesnosti měření optických 3D systémů.
Formulace řešeného problému a jeho analýza, návrh metodického přístupu k řešení.
Bude-li třeba navrhnout a vyrobit kalibrační etalon, který bude umožňovat realizovat doporučované postupy přezkušování přesnosti optických 3D skenerů. Stanovit nominální rozměry etalonu (např. na SMS). S využitím etalonu určit přesnost digitalizace jednotlivých skenerů, zpracovat zjištěné výsledky a případně je porovnat s daty uváděnými výrobcem zařízení.
Vypracovat stručnou metodiku (postup) pro měření přesnosti 3D skeneru a vytvořit program pro automatické vyhodnocení přesnosti s výstupním reportem.
Vyhodnocení a analýza výsledků, diskuze, závěr.
Součástí DP bude příprava odborného článku na řešené téma.
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] FRKAL, M.Návrh kalibračního etalonu pro stanovení přesnosti měření optických 3D skenerů. Liberec, 2016. Diplomová práce. Technická univerzita v Liberci, Fakulta strojní, Katedra výrobních systémů a automatizace.
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] FRKAL, M.Návrh kalibračního etalonu pro stanovení přesnosti měření optických 3D skenerů. Liberec, 2016. Diplomová práce. Technická univerzita v Liberci, Fakulta strojní, Katedra výrobních systémů a automatizace.
Přílohy volně vložené
žádné
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.