Módulo de digitalização 3D de peças para o Projeto Colônia de Robôs
Resumo
Este artigo mostra o desenvolvimento de um módulo de digitalização tridimensional de peças. Foi construído uma base giratória controlada por Arduino, que rotaciona o modelo da peça em vários ângulos. Para cada ângulo da peça rotacionada é capturada uma imagem. Foi desenvolvido um algoritmo que detecta automaticamente a marcação de um laser linear em cada uma das imagens obtidas. Após a segmentação, são criados pontos nas silhuetas detectadas, é calculada a distância desses pontos através de um processo de triangulação entre a câmera e o laser. Desta forma é gerada uma nuvem de pontos. Um processo de ligação desses pontos é utilizado usando o algoritmo de Screened Poisson para a reconstrução o tridimensional do modelo.
Referências
Bradski, G. and Kaebler, A. (2008). OpenCV: Computer Vision with the OpenCV Library. Sebastopol. O’Relly, 1th edition.
Brahmbhatt, S. (2013). Practical Opencv. Apress, 1th edition.
Campbell, T.,Williams, C., O, O. I., and Garrett, B. (2011). Could 3d printing change theworld. Technologies, Potential, and Implications of Additive Manufacturing, Atlantic Council, Washington, DC.
Cui, Y., Schuon, S., Chan, D., Thrun, S., and Theobalt, C. (2010). 3D Shape Scanning with a Time-of-Flight Camera. In Proceedings of the IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR).
Geng, J. (2011). Structured-light 3D surface imaging: A tutorial. pages 128–160. Adv. Opt. Photon.
Gonzalez, R. C. and Woods, R. E. (2010). Processamento Digital de Imagens. Prentice Hall, 3th edition.
Groetelaars, N. J. and Amorim, A. L. (2011). Tecnologia 3D Laser Scanning: características, processos e ferramentas para manipulação de nuvens de pontos 3D Laser Scanning Technology: characteristics, processes and point cloud tools. XV Congreso SIGRADI.
Hasanuddin, M. O., Permana, G. E., Akbar, I., and Wuryandari, A. I. (2015). 3D Scanner for Orthodontic Using Triangulation Method. The 5th International Conference on Electrical Engineering and Informatics.
Lanman, D. and Taubin, G. (2008). Build Your Own 3D Scanner: 3D Photography for Beginners. pages 1–87. SIGGRAPH courses.
Malhota, A., Gupta, K., and Kant, K. (2011). Laser Triangulation for 3D Profiling of Target. International Journal of Computer Applications.
McRoberts, M. (2011). Arduino Básico. Novatec, 2th edition.
Straub, J. and Kerlin, S. (2014). Development of a large, low-cost, instant 3D scanner. pages 76–95. Technologies.
Winsch, G. A. and Santos, P. H. S. (2014). Desenvolvimento de um escâner tridimensional por triangulação baseado em sistema ótico e feixe de laser. Dissertação (Bacharelado em Engenharia Eletrônica). Universidade Tecnológica Federal do Paraná.
Wispel, W., Machado, R., Legg, A. P., and Bayer, F. M. (2017). Um scanner 3D de baixo custo. XXXV Simp´osio brasileiro de telecomunicações e processamento de sinais.
Zhang, T. Y. and Suen, C. Y. (1984). A fast and parallel algorithm for thinning digital patterns. pages 236–239. Communication of the ACM.
Brahmbhatt, S. (2013). Practical Opencv. Apress, 1th edition.
Campbell, T.,Williams, C., O, O. I., and Garrett, B. (2011). Could 3d printing change theworld. Technologies, Potential, and Implications of Additive Manufacturing, Atlantic Council, Washington, DC.
Cui, Y., Schuon, S., Chan, D., Thrun, S., and Theobalt, C. (2010). 3D Shape Scanning with a Time-of-Flight Camera. In Proceedings of the IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR).
Geng, J. (2011). Structured-light 3D surface imaging: A tutorial. pages 128–160. Adv. Opt. Photon.
Gonzalez, R. C. and Woods, R. E. (2010). Processamento Digital de Imagens. Prentice Hall, 3th edition.
Groetelaars, N. J. and Amorim, A. L. (2011). Tecnologia 3D Laser Scanning: características, processos e ferramentas para manipulação de nuvens de pontos 3D Laser Scanning Technology: characteristics, processes and point cloud tools. XV Congreso SIGRADI.
Hasanuddin, M. O., Permana, G. E., Akbar, I., and Wuryandari, A. I. (2015). 3D Scanner for Orthodontic Using Triangulation Method. The 5th International Conference on Electrical Engineering and Informatics.
Lanman, D. and Taubin, G. (2008). Build Your Own 3D Scanner: 3D Photography for Beginners. pages 1–87. SIGGRAPH courses.
Malhota, A., Gupta, K., and Kant, K. (2011). Laser Triangulation for 3D Profiling of Target. International Journal of Computer Applications.
McRoberts, M. (2011). Arduino Básico. Novatec, 2th edition.
Straub, J. and Kerlin, S. (2014). Development of a large, low-cost, instant 3D scanner. pages 76–95. Technologies.
Winsch, G. A. and Santos, P. H. S. (2014). Desenvolvimento de um escâner tridimensional por triangulação baseado em sistema ótico e feixe de laser. Dissertação (Bacharelado em Engenharia Eletrônica). Universidade Tecnológica Federal do Paraná.
Wispel, W., Machado, R., Legg, A. P., and Bayer, F. M. (2017). Um scanner 3D de baixo custo. XXXV Simp´osio brasileiro de telecomunicações e processamento de sinais.
Zhang, T. Y. and Suen, C. Y. (1984). A fast and parallel algorithm for thinning digital patterns. pages 236–239. Communication of the ACM.
Publicado
09/04/2019
Como Citar
LOPES, Murilo; GOES, Claudio.
Módulo de digitalização 3D de peças para o Projeto Colônia de Robôs. In: ESCOLA REGIONAL DE COMPUTAÇÃO BAHIA, ALAGOAS E SERGIPE (ERBASE) , 2019, Ilhéus.
Anais [...].
Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação,
2019
.
p. 275-284.
