طراحي و ساخت ضخامت سنج ليزري و بررسي تاثير تغييرات عمق اسكن و شدت نور محيط بر دقت ابرنقاط خروجي

در اين مقاله، با ارائه و تشريح روشي مبتني بر تكنيك مثلث بندي در روش نورساختار يافته، گزارشي از طراحي و ساخت يك دستگاه ضخامت سنج غيرتماسي اپتيكي ارزان قيمت با استفاده از منبع نور ليزر با الگوي خطي و با دقت اندازه گيري قابل قبول mm 0.1 ± ارائه شده است. بمنظور ارزيابي نحوه تاثير تغييرات پارامترهاي عمق اسكن و شدت نور محيط بر فرآيند اندازه گيري و دقت ابرنقاط خروجي دستگاه و تعيين مقادير بهينه آن، آزمون هاي لازم طراحي و اجرا گرديده شد. تجهيزات سخت افزاري مورد استفاده شامل يك منبع نورخطي ليزر 5 ميلي وات و يك دوربين وب كم و ميكروكنترلر بورد Arduino به همراه سنسور سنجش شدت نور محيط GY-30 بوده و بخش پردازش تصوير و محاسبات توليد و بازسازي ابرنقاط تحت نرم افزار Matlab و ارزيابي دقت ابعادي مدل ابرنقاط حاصله از عمليات اسكن و مقايسه با قطعه مرجع در نرم افزار Geomagic Qualify صورت پذيرفته است.

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.