Reconstrucción de objetos 3d con simetrí­a axial a partir de triangulación láser Reconstruction of 3d objects with axial symmetry from laser triangulation

Contenido principal del artículo

Dagoberto Mayorca Torres
Anghelo Marino López

Resumen

Fecha de recepción: 16 de noviembre de 2016
Fecha de revisión: 03 de marzo de 2017
Fecha de aprobación: 05 de abril de 2017


Esta investigación se centra en la implementación y análisis de un sistema de reconstrucción de objetos tridimensionales con simetría axial mediante técnica de triangulación láser. El sistema se basa en la disposición de una cámara web que permite la adquisición de las imágenes de un objeto que se encuentra frente a un sistema de proyección de base fija, y que permite la proyección directa de una línea láser sobre el objeto con superficie difusa. El barrido angular se realiza mediante un motor paso a paso que permite la rotación controlada del objeto; las imágenes son almacenadas y analizadas por algoritmos de procesamiento de imágenes que permiten finalmente la obtención de la topografía del objeto tridimensional. La resolución topográfica fue estimada mediante técnica de mínimos cuadrados y se realizó sobre figuras geométricas tridimensionales de dimensiones conocidas, como cilindro circular, cilindro rectangular y cilindro hexagonal. El valor obtenido de error fue basado en la comparación de los datos mapeados y medidas de referencia; el valor de error fue en promedio de ± 0,13 en el eje X, ± 0,13 mm en eje Y y ±0.10 mm en el eje Z. La resolución del sistema es alrededor 0.3mm.


Palabras clave: Reconstrucción 3D, triangulación láser, metrología óptica, simetría axial.


Reconstruction of 3d objects with axial symmetry from laser triangulation


This article describes the 3D reconstruction of an object that possesses axial symmetry from the laser triangulation method; the system allows obtaining the shape and dimensions of an object by directional light projection in structured form and controlled rotation of the object. The system consists of a lighting stage through the projection of a laser line, a system of acquisition through the use of a webcam and the design of a platform that is responsible for the rotation controlled by a motor coupled to a box speed reducer. The software application allows synchronizing the system through the USB port, to finally perform the image processing and the display of the results obtained in a graphical interface. Experimental design considerations and their limitations as minimum resolution, accuracy of measures are detailed in this article.


Key words: 3D Reconstruction, laser triangulation, optical metrology, axial simmetry.


Reconstrução de objetos 3D com simetria axial da triangulação a laser


Este artigo descreve a reconstrução 3D de um objeto que tem uma simetria axial do método de triangulação laser; o sistema pode medir a forma e as dimensões de um objeto pela projeção de luz estruturada e rotação controlada do objeto. O sistema consiste de uma iluminação de palco, projetando uma linha de laser, um sistema de aquisição usando um webcam e projetar uma plataforma que é responsável por controlar a rotação de um motor acoplado a uma caixa redutora de velocidade. O aplicativo de software permite sincronizar o sistema através da porta USB para finalmente realizar o processamento de imagem e exibição dos resultados em uma interface gráfica. As considerações de design experimentais e limitações como resolução mínima, medições de precisão são detalhados neste artigo.


Palavras-chave: Reconstrução 3D, triangulação laser, metrologia óptica, simetria axial.


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Detalles del artículo

Cómo citar
Mayorca Torres, D., & Marino López, A. (2017). Reconstrucción de objetos 3d con simetrí­a axial a partir de triangulación láser. Revista UNIMAR, 35(2). Recuperado a partir de http://editorial.umariana.edu.co/revistas/index.php/unimar/article/view/1537
Sección
Artículos resultado de investigación

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