طراحی و ساخت ضخامت سنج لیزری و بررسی تاثیر تغییرات عمق اسکن و شدت نور محیط بر دقت ابرنقاط خروجی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

2 گروه مهندسی ساخت و تولید، دانکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک،دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

چکیده

در این مقاله، با ارائه و تشریح روشی مبتنی بر تکنیک مثلث بندی در روش نورساختار یافته، گزارشی از طراحی و ساخت یک دستگاه ضخامت سنج غیرتماسی اپتیکی ارزان قیمت با استفاده از منبع نور لیزر با الگوی خطی و با دقت اندازه گیری قابل قبول mm 0.1 ± ارائه شده است. بمنظور ارزیابی نحوه تاثیر تغییرات پارامترهای عمق اسکن و شدت نور محیط بر فرآیند اندازه گیری و دقت ابرنقاط خروجی دستگاه و تعیین مقادیر بهینه آن، آزمون های لازم طراحی و اجرا گردیده شد. تجهیزات سخت افزاری مورد استفاده شامل یک منبع نورخطی لیزر 5 میلی وات و یک دوربین وب کم و میکروکنترلر بورد Arduino به همراه سنسور سنجش شدت نور محیط GY-30 بوده و بخش پردازش تصویر و محاسبات تولید و بازسازی ابرنقاط تحت نرم افزار Matlab و ارزیابی دقت ابعادی مدل ابرنقاط حاصله از عملیات اسکن و مقایسه با قطعه مرجع در نرم افزار Geomagic Qualify صورت پذیرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Design and construction of laser thickness measurement device and analysis the effect of variation of the scanning depth of field and ambient light intensity on the accuracy of point cloud

نویسندگان [English]

  • Amir Refahi Oskuei 2
  • Varmazyar Mostafa 3
2 Mechanical Engineering Department, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
3 Mechanical Engineering Department, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this paper design and construction of a low-budget non-contact optical measuring device by laser light source with acceptable accuracy of ±0.1mm based on optical triangulation method in structure light technique is presented. Essential tests for analyzing the effect of variation in scanning depth of field and ambient light intensity on the resulted point-cloud accuracy and recognition of the optimum values were carried out. The applied hardware equipment consists of an Arduino board microcontroller, web camera, 5mW laser light source with linear pattern and light intensity measuring sensor GY-30. Also Matlab software is used for proposed technique implementation, as an analyzer for captured data from microcontroller, image processing, point-cloud generation in VRML format. Assessing the accuracy of point cloud models and comparison with reference object is done in Geomagic Qualify software. Results showed the direct impact of studied parameters on final accuracy in thickness measurement, and the necessity of determination of the optimal values.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Point cloud
  • Dimensional Measurement
  • Laser
  • image processing
  • Scanning Depth of Field