Bandpassfilter für Laseraufzeichnung

[SiggiSalchenegger]

Hallo
 

Einleitung
Nur eine schöne Karosserie ist eine gute Karosserie. Deshalb muss hier besonders großes Augenmerk auf die Genauigkeit und Symmetrie gelegt werden.

 
Fertigung
Um eine Karosserie bauen zu können, bedarf es einer Form. Diese ist jedem Schaumstoff-Block vorhanden, und muss nur rausgeschliffen werden. Üblicherweise ist eine Karosserie um die Längsachse symmetrisch. Und um diese Symmetrie gewährleisten zu können, bedarf es einem besonderen Werkzeug.
Wir nehmen nun an, dass bereits der gröbste Teil der Karosserie fertig geschliffen wurde. Nun wird eine Seite (folglich angenommen die rechte Fahrzeugseite) bis ins kleinste Detail fertig geschliffen. Nun ist es daran, diese Details auf die andere Fahrzeugseite zu übertragen.

 
Aufbau
Die Grob-Form der Karosserie muss genau auf einem Tisch positioniert sein. Die Längsachse der Karosserie muss dabei exakt parallel zum Schienensystem ausgerichtet sein, welches an den längeren Seiten des Montagetisches montiert ist. Auf diesem Schienensystem bewegt sich ein Portal. Dieses muss in seiner Ausrichtung immer normal auf die Längsachse des Fahrzeuges positioniert sein.

Auf der einen Seite des Portals befindet sich ein Linien-Laser (ggf. Mehrere), welche eine Laser-Linie auf die Karosserie projiziert. Diese Laser-Linie wird von den beiden Kameras aufgenommen.

Beide Kameras sind mit einem Filter ausgestattet, welcher nur das Laser-Licht durchlässt, und den Rest des Lichteinfalls ignoriert. Dabei entstehen zwei Bilder, welche im Optimalfall spiegelgleich sind. Die Fehler der Symmetrie sollen nun das Ergebnis des Abtasters sein.

Die Montage-Position der Kameras muss immer spiegelgleich zur Symmetrieachse der Karosserie sein.

abtaster.jpg

 

Bildaufnahme
Von beiden Kameras werden nun Bilder gemacht. Diese beiden Bilder sind im Optimalfall spiegelgleich zueinander. Die Fehler der Symmetrie sind nun interessant. Diese werden von der Software ausgewertet und ausgegeben.

Dabei werden Fehler wie Perspektive ignoriert. Eines der Bilder dient immer als Basis.
Die Unterschiede der beiden aufgenommenen Messwerte werden nun als Höhendifferenz ausgegeben.



FRAGE:
Wie definiere ich meinen Filter? Welche Laser nehme ich? Kann ich einen ganz normalen Linien-Laser ausm Baumarkt nehmen?

mfg

[thomasf]

Hi,

gibs das System schon? Ich finds recht auswendig mit Kamera, Bildverarbeitung usw. Ein "einfacher" Scanner reicht aus. Die Symmetrieebene kann dann per Software ermittelt werden, entweder automatisch durch eine Korrelation oder manuell. Das verringert den Aufwand das Objekt genau mittig ausrichten zu müssen.

Also alles in allem ist dein Grundansatz meiner Meinung nach viel zu komplex. Evtl. solltest du in der Konzeptphase nochmal einen Schritt zurück gehen. Was gibts denn noch für Ansätze? Du wirst doch nicht nur diesen einen verfolgen bzw. entwickelt haben?

Thomas

[neodym]

Huhu
ich denke nicht das ein normaler Linenlaser mit Rundstablinse aussreichen wird, denn diese sind in der Regel nicht absolut gerade Aufgrund der "Beugung"....
Besser wäre hier ein Linien-Laser der über einen drehenden Spiegel abgelenkt wird ähnlich dem Polygon in einem Laserdrucker der meist 6-8 Spiegelflächen besitzt und somit eine sehr schnelle Oberflächenabtastungsrate erreichen kann. Jedoch um so mehr Spiegelflächen der Polygon besitzt, desto kleiner ist seiner Winkelauslenkung

lasereinheit-g0291961-polygonspiegel-motor-fur-kopierer-151269n.jpg

Schwierig ist es natürlich auch Hinterschneidungen wie zum Beispiel den Fußraum aufzunehmen, da der laser so wie es auf der Zeichnung zu erkennen ist dort nicht hinein leuchten kann...

Um die Karosserie mittig zu positionieren könnte man entweder ne mechanische Vorrichtungn bauen wodurch die Karosserieteile immer mittig drauf stehn oder vllt über Kamera´s, die am Wagen aufgeklebte "Leuchtpunkte" erkennen und den Winkelfehler und Positionierungsfehler ausgeben. Ähnlich diesem System womit heutzutage die Animattionsfilme erstellt werden.

ich denke nicht, dass man wirklich 2 Kamera´s benötigt um einen Symetrieabgleich zu machen, denn diese Kamera´s müssten dafür schon absolut syncronlaufen sonst wird immer ein Versatz entstehn. Denke eine wo man das Bild "teilt" sollte reichen. Es muss natürlich gewährleistet sein das die Karosserie parallel zur Vermessungschiene geführt wird.

Wir hatten sowas auch mal versucht, jedoch für die schwere Aufgabe durchsichtige Trinkgläser in Freier Form die Außenkante auf 0,1mm zu Vermessen mit einer Datenbank abzugleichen. Hier haben sich selbst bekannte Firmen wie zum Beispiel Balluff, die aus der Vermessungsbranche kommen, die Karten gelegt und wir haben das Problem mit einem Laser-Lichtband Messsystem von der Firma Keyence gelöst. Problem hierbei war eigentlich die Komplett unterschiedlichen Reflexionen vom Glas wo es schwer ist irgendwelche Filter anzuwenden, passt es bei dem 1 Glas, ist es bei dem anderem total kagge.

Hier die Firmen mit denen wir bei der Problemlösung zu tun hatten

Balluff Sensorik
Sick Kameratechnik
IMF Sensorik
Keyence Sensoren und Vermessungstechnik

Wir hatten uns anschließend für Keyence entschieden, da diese für uns die beste und günstigste Lösung präsentiert haben.

Alternativ, wenn Zeit zum Versuchen und Testen da ist, könnte man auch selber was entwickeln auf der Basis vom Beamer und Kameravermessung.

Guck mal hier http://www.david-laserscanner.com/ da gibt es schon Software zum testen... so mal als Lösungsansatz.

Hoffe konnte etwas weiterhelfen, noch weitere Fragen zum programmieren von sowas gibt oder ihr Ideen für eine Lösung braucht, einfach Mail an mich ich geb denn entsprechende Kontakte weiter

Grüße Heiko

[Micha]

Hihi

Ich arbeite auf Arbeit mit dem System von http://www.steinbichler.de/produkte/sur ... 3godoQ4AGw

Comet 5 und T Scan und Digitalisiere Oberflächen, die Ausrichtung übernimmt die Software automatisch. Es werden im Notfall nur Marker in der Software gesetzt das sich das System Orentieren kann.

Grüsse Micha

[SiggiSalchenegger]

Hallo

Danke für die vielen Antworten!

Die Hardware für das System besteht bereits, und eine 3D-Abtastung von Fußraum etc benötige ich nicht. Eine Software wird mir auch gerade geschrieben, das einzige was ich wirklich noch benötige, ist ein Filter für meinen Laser. Die Software, welche in der Entwicklung ist, spiegelt eines von zwei eingelesenen Bilder, und vergleicht einfach den Raster der Pixel.

Jeder Pixel einer jeden Zeile hat einen Höhenwert. Die Differenz dieser Höhenwerte gebe ich zurück.

Als Signal benötige ich nun aber eine Grafik-Datei (Format egal, bmp, tga, png, jpg sind möglich).

Darum benötige ich für meine mittlerweile bestehende Hardware einen Filter, um die Datenmenge gering zu halten.

mfg

[thomasf]

Hi,

also meiner Meinung nach ist dieses Projekt zu aufwendig und ungenau. Gibt es sowas schon lauffähig?
Allein die Auflösung der Kameras ist entscheidend für die spätere Genauigkeit deiner Messung. Und dann muss auch alles noch 100% passen beim Scannen.

Zum Filter:

An sich hat die Frage nicht so viel mit Laser zu tun. Such dir eine Wellenlänge der Laser aus z.b. 657nm und suche nach einem passenden schmalbandigen Filter für die Kameras. Zur Linienerzeugung würde ich dir das oben genannte Poligon empfehlen. Davon dann aber auch gleich ein paar.

Was ist wenn das Auto matt Schwarz oder Grün ist? dann reflektiert der Laser natürlich nicht mehr so gut.

Beste Grüße

Thomas

[SiggiSalchenegger]

Hallo

Ich betreue ein ähnliches System von der Fa. Plasmo
http://www.plasmo.eu/site/index.php?opt ... Itemid=148

Diese arbeitet mit einer SICK Ranger E und einem Bandpassfilter. Das System ist 800mm über einem Förderband montiert, und vermisst dabei Bauteilhöhen mit einer Genauigkeit von 0,1mm (kontrolliert und abgenommen).

Wenn ich mir sowas mit einer normalen Digitalkamera und einem Bandpassfilter selbst baue, bekomme ich Bilder raus, auf welchen eben nur der Laserstrahl sichtbar ist. Und ein solches Bild kann ich dann auswerten.

Aber wo bekomme ich einen Bandpassfilter her, auf welche Wellenlänge sollte ich achten (Der Baumarktlaser hat keine Angabe ). Und ist die Bauform wichtig? Ich habe da was von quadratischen und runden Bandpassfiltern gelesen. Müsste doch egal sein, welche Geometrische Außenkontur des Ding hat, oda?

mfg