Deutsch

BENUTZERHANDBUCH DEUTSCH
Version 0.1.2
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
3 Horus installieren
11 Horus zum ersten Mal ausführen
15 Assistenten starten
24 Steuerzentrale
27 Kalibrierzentrale
34 Scanzentrale
2
Horus installieren
1
Horus installieren
Installation unter Linux: Ubuntu
Die Installation von Horus unter Ubuntu erfolgt mittels des Befehls apt-get. Gib hierzu über
die Konsole die folgenden Schlüssel ein. Hierfür sind Administratorrechte erforderlich.
sudo add-apt-repository ppa:bqopensource/opencv
sudo add-apt-repository ppa:bqopensource/horus
Aktualisiere anschließend das Paketsystem durch Eingabe folgender Befehle in der Konsole:
sudo apt-get update
sudo apt-get dist-upgrade
Nachdem die Aktualisierung abgeschlossen ist, gib folgenden Befehl ein, um das Programm zu
installieren:
sudo apt-get install horus
Wenn du keine Zugriffsberechtigung für den seriellen Port hast, musst du es über die Konsole
ausführen:
sudo usermod -a -G dialout $USER
Abschließend musst du dein System neu starten, damit die Änderungen wirksam werden.
Um das Programm zu deinstallieren, gib Folgendes in die Konsole ein:
sudo apt-get remove horus
3
BENUTZERHANDBUCH DEUTSCH
Horus installieren
Installation unter OS X
Horus kann ab der Version 10.9 (Mavericks) installiert werden.
Zuvor musst du allerdings die FTDI-Treiber installieren. Diese findest du unter bq.com/de/
support/ciclop. Befolge einfach die Anweisungen, die du auf dem Bildschirm siehst, und starte
den Computer nach Beendigung der Installation neu.
du im Downloadbereich unter folgendem Link findest: bq.com/es/support/ciclop.
Standardmäßig gestattet das Betriebssystem nur die Installation von Anwendungen aus
dem Mac App Store bzw. solche von registrierten Entwicklern. Um Horus installieren zu
können, öffne Systemeinstellungen > Sicherheit und Datenschutz (Preferencias del sistema >
Seguridad y Privacidad). Wähle dann „Trotzdem öffnen“ (Abrir igualmente) oder halte die AltTaste gedrückt, während du die „.dmg“-Datei öffnest.
Bewege das „Horus“-Symbol über den Ordner „Anwendungen“, um es zu installieren.
4
BENUTZERHANDBUCH DEUTSCH
Horus installieren
Instalación unter Windows
Die Installation von Horus unter Windows erfolgt durch Ausführen der „.exe“-Datei, die du
im Downloadbereich unter folgendem Link findest: bq.com/de/support/ciclop. Hierfür
benötigst du Administratorrechte.
Befolge die angegebenen Schritte des Installationsassistenten:
5
Horus installieren
Installiere für die Kommunikation mit der Platine ZUM BT-328 die FTDI-Treiber. Du kannst
sie auch für Arduino Uno installieren.
6
Horus installieren
Wenn der Assistent beendet ist, wurde das Programm korrekt installiert.
7
Kameratreiber installieren
Kameratreiber
Falls nach der Installation von Horus die Kamera nicht erkannt wird, musst du auch die
Kameratreiber installieren.
Lade hierzu das Treiber-Installationsprogramm von der Website des Herstellers herunter:
http://support.logitech.com/en_us/product/hd-webcam-c270
Wähle dein Betriebssystem aus und klicke auf die Schaltfläche Download.
Befolge bei der Ausführung des Treiber-Installationsprogramms die Anweisungen auf den
folgenden Bildern:
8
Kameratreiber installieren
Es werden nur die Treiber der Kamera installiert, du kannst also die Option Kamerasoftware
installieren deaktivieren.
9
Kameratreiber installieren
Es wird empfohlen, nach der Installation der Kameratreiber den Computer neu zu starten und
Horus erneut zu installieren, damit die Kamera korrekt erkannt wird.
10
Horus zum ersten Mal ausführen
2
Horus zum ersten Mal ausführen
Begrüßungsfenster
Dieses Fenster wird bei jedem Programmstart angezeigt, bzw. wenn du im Hauptfenster auf
Hilfe > Begrüßung , klickst.
Es ist in zwei Spalten unterteilt: In der linken Spalte finden sich die Aktionen, um ein neues
Modell zu scannen, in der rechten Spalte sind die Dateien bereits gescannter Modelle
aufgelistet. Wenn du eine davon öffnen möchtest, klicke darauf.
Es ist auch ein Auswahlkästchen vorhanden, um zu verhindern, dass dieses Fenster bei
jedem Programmstart angezeigt wird: Dieses Fenster nicht mehr anzeigen . Diese Option ist
standardmäßig deaktiviert.
Hauptfenster
Das Hauptfenster besteht aus einem Menü, einer Symbolleiste und einem Dropdown-Menü.
Das Menü hat folgende Untermenüs: Datei, Bearbeiten, Ansicht und Hilfe.
Die Symbole der Symbolleiste variieren je nach aktivem Arbeitsbereich.
11
Horus zum ersten Mal ausführen
Dropdown-Menü
Im Dropdown-Menü kannst du unter folgenden Bedienfeldern wählen:
·S
teuerzentrale: Zur gesonderten Steuerung der Scannerkomponenten (Kamera, Laser,
Motor und LDR).
·K
alibrierzentrale: Zur Kalibrierung der grundlegenden Parameter des Scanners.
·S
canzentrale: Zum Scannen und Bearbeiten der Scanparameter.
Menü
Datei
Im Menü Datei kannst du:
· Den Assistenten ausführen,
· Modelle laden, speichern und löschen,
· Profile öffnen, speichern und wiederherstellen. Ein Profil ist eine Datei mit der Erweiterung
„.ini“, in der alle Parameter gespeichert sind, die das Programm verwendet..
In der Steuer- und Kalibrierzentrale sind keine Aktionen an Modellen verfügbar. Ein Modell ist
ein 3D-Objekt. Dieses kann eine Punktwolke sein (.PLY) oder ein Netz aus Dreiecken (.STL).
12
Horus zum ersten Mal ausführen
Bearbeiten
Im Menü Bearbeiten gelangt man zu den Einstellungen.
Einstellungen
Es gibt folgende Einstellungen des Systems:
·A
nschlussparameter: serieller Port,
Kommunikationsgeschwindigkeit (Baudrate) und
Kamera-ID. Wenn mehrere Steuerplatinen oder Kameras
angeschlossen sind, werden in der Liste die verschiedenen
Elemente angezeigt. Wenn keine Optionen angezeigt
werden, bedeutet dies, dass der Computer die Platine oder
die Kamera nicht erkannt hat. Die ausgewählten Werte
werden im Profil gespeichert.
Im EEPROM sind die
Konfigurationsdaten des
Programms gespeichert.
Durch Löschen des
EEPROMs wird die
Standardkonfiguration
wiederhergestellt.
·F
irmware laden: In diesem Abschnitt können Sie
die Firmware in die Steuerung laden. Wählen Sie die
entsprechende Platine (Arduino Uno oder BT ATmega328)
füge die Firmware hinzu oder wähle „Standard“ und dann die
Option EEPROM löschen (Borrar EEPROM), wenn Sie die
Daten des internen Speichers löschen möchten.
Klicken Sie dann auf die Schaltfläche Firmware laden.
· Sprache: Hier können Sie aus einer Dropdown-Liste eine Sprache wählen. Zurzeit stehen
Englisch, Spanisch, Französisch Deutsch, Italienisch und Portugiesisch zur Verfügung.
· Motor-Drehrichtung umkehren: Durch Markieren dieses Kästchens wird die
Drehrichtung des Motors umgekehrt.
Ansicht
Im Menü „Ansicht“ kannst du die graphischen Elemente der einzelnen Arbeitsflächen einoder ausblenden.
·F
eld: zeigt bearbeitbare Optionen und Parameter an. Wenn du den Cursor über
bestimmte Optionen und Parameter platzierst, wird eine kurze Beschreibung derselben
angezeigt.
·V
ideo: zeigt das von der Kamera erfasste Video.
13
·B
ühne: interaktive 3D-Anzeige; zeigt das gescannte Modell in dreidimensionaler
Darstellung.
Horus zum ersten Mal ausführen
Hilfe
In diesem Menü findest du Informationen über die Anwendung sowie einen Zugang zum
Begrüßungsfenster.
Außerdem kannst du auf die Wiki und die Quellen zugreifen, du gelangst auf die Seite, auf der
du Probleme (Issues) berichten kannst, sowie in ein Forum.
Die Suche nach Aktualisierungen erfolgt automatisch, und falls eine zur Verfügung steht, wird
ein Pop-up-Fenster mit einer Benachrichtigung angezeigt.
14
Assistenten starten
3
Assistenten starten
Falls es bereits eine neuere Version von Horus gibt, wirst du vor dem Starten des Assistenten
durch ein Pop-up-Fenster darauf hingewiesen. Der Assistent kann auf zwei Arten gestartet
werden:
1. Über den Begrüßungs-Bildschirm Willkomen
Auf diesen Bildschirm gelangst du auch über das Menü: Hilfe > Willkommen.
2. Über den Menüpunkt Datei.
Verbindung
Beim Start des Assistenten wird folgender Bildschirm angezeigt:
15
Assistenten starten
Klicke auf die Schaltfläche Verbinden. Wenn alles ordnungsgemäß angeschlossen und
konfiguriert ist, wird auf der rechten Seite das Video angezeigt.
Anschließend bearbeite die Einstellungen. Es erscheint das folgende Konfigurationsfenster:
Hier kannst du die Helligkeit ändern, die Drehrichtung des Motors umkehren und den
Musterabstand ändern.
Der Musterabstand ist der senkrechte Abstand zur Grundfläche, gemessen in mm, von der
Oberseite des Quadrats der linken Unterseite des Musters bis zur rotierenden Plattform des
Scanners (siehe Bemaßung „X“ in der obigen Abbildung). Dieser sollte so genau wie möglich sein.
16
Assistenten starten
Die für den Assistenten gewählte Helligkeit muss geeignet sein, das Muster korrekt zu erfassen.
Die beste Art der Beleuchtung ist jene, mit der das Muster aus dem größtmöglichen Drehwinkel
der Plattform erkannt werden kann. Kehre hierzu auf den vorigen Bildschirm zurück, nachdem
du den Musterabstand eingegeben hast, platziere das Muster wie im Bild gezeigt und drehe
die Plattform manuell gegen den Uhrzeigersinn. Die Art der Beleuchtung, die den größten
Erfassungswinkel ermöglicht, ist die beste für die Kalibrierung. Es wird empfohlen, eine Art von
Beleuchtung zu verwenden, mit der das zu erfassende Bild sichtbar und nicht zu sehr beleuchtet
ist.
Das Muster sollte
unbedingt so platziert
werden, wie im Bild
gezeigt, so dass die
Krümmung des Musters
mit jener der Drehplattform
übereinstimmt.
Klicke anschließend auf Automatische Überprüfung.
Wenn du den Scanner zum ersten Mal konfigurierst oder das Profil zurückgesetzt hast, wird
das folgende Fenster angezeigt, in dem empfohlen wird, die Laser manuell einzustellen, um eine
senkrechte Position zu erhalten. Hierbei ist keine sehr genaue Einstellung notwendig, die Laser
werden zu einem späteren Zeitpunkt per Software kalibriert.
Wenn du auf die Schaltfläche Ja (Sí) klickst, werden die beiden Laser eingeschaltet. Stelle mit
Hilfe einer glatten Oberfläche (zum Beispiel des Kalibriermusters) die Laser so ein, dass sie eine
senkrechte Linie projizieren. Nimm diese Justierung mit den Schrauben vor, mit denen sie an
der Halterung befestigt sind.
Überprüfe, ob sich die Plattform gegen den Uhrzeigersinn dreht, wie nachstehend gezeigt:
1.
2.
3.
Wenn sich der Motor nicht wie oben gezeigt dreht, klicke auf Einstellungen bearbeiten und
markiere das Kästchen Drehrichtung des Motors umkehren.
17
Assistenten starten
18
Assistenten starten
Wenn die Meldung „Alles OK. Klicke auf Weiter, um fortzufahren“ Klicke auf diese Schaltfläche,
um zum nächsten Schritt des Assistenten zu gehen.
Mögliche Fehlermeldungen
Falsche Kamera: Das Programm hat mehrere Kameras entdeckt und standardmäßig eine
ausgewählt, die nicht zum Scanner gehört. Wenn Sie auf die Schaltfläche OK des Pop-UpFensters klicken, wird ein Konfigurationsmenü angezeigt, in dem Sie die ID der richtigen Kamera
des Scanners auswählen müssen.
Platine nicht verbunden: Die Steuerplatine ist nicht korrekt mit dem PC verbunden bzw. ihre
Kennung nicht ordnungsgemäß konfiguriert oder ihre Firmware. Wenn Sie auf die Schaltfläche
OK klicken, wird ein Konfigurationsmenü angezeigt, in dem Sie die korrekte Kennung auswählen
müssen, die Standard-Firmware oder eine externe Datei laden. Falls in der Dropdown-Liste keine
Kennung angezeigt wird, überprüfen Sie die Verbindung der Steuerplatine mit dem Computer
sowie die Zugriffsberechtigung auf den seriellen Port.
19
Assistenten starten
Überprüfe die Drehrichtung des Motors und das Muster, und versuche es erneut: Es ist
möglich, dass aufgrund von Beleuchtungsstörungen, schlecht platzierten Mustern oder einem
falschen Drehsinn des Motors beim Kalibrieren ein Fehler auftritt. Vergewissere dich, dass
sich die Plattform gegen den Uhrzeigersinn dreht, dass das Muster korrekt platziert ist, und
kalibriere erneut.
Kalibrierung
In diesem Schritt werden die Laser des Scanners kalibriert. Im vorherigen Schritt solltest du das
Kalibriermuster so platzieren, wie es im Bild auf der linken Seite gezeigt ist. Falls nicht, drehe das
Muster bitte in diese Position. Klicke anschließend auf die Schaltfläche Kalibrieren.
Überprüfe, ob sich die Plattform gegen den Uhrzeigersinn dreht, wie nachstehend gezeigt. Falls
sich der Motor nicht wie gezeigt dreht, klicke auf Einstellungen bearbeiten und markiere das
Kästchen Drehrichtung des Motors umkehren.
1.
20
2.
3.
Assistenten starten
Falls du den Musterabstand noch nicht eingegeben oder das Profil zurückgesetzt hast, wird
folgendes Fenster angezeigt:
Gib den Musterabstand ein. In der Abbildung wird der Musterabstand graphisch als Abstand X
in mm angezeigt.
Klicke auf Kalibrieren, um den Vorgang zu starten.
21
Assistenten starten
Scannen
Im letzten Schritt des Assistenten werden die Scanner-Einstellungen festgelegt. Folgende
Möglichkeiten stehen zur Verfügung:
· Auflösung: Wähle zwischen hoher, mittlerer und niedriger Auflösung. Je höher die
Auflösung ist, desto länger dauert der Scanvorgang.
· Laser: Wähle zwischen dem linken, rechten oder beiden Lasern. Bei Verwendung beider
Laser steigt zwar die Scanzeit, jedoch wird auch die doppelte Menge an Punkten gescannt.
Die Scanzeit ist auch bei Verwendung beider Laser nicht doppelt so hoch, wie mit einem
einzigen Laser unter denselben Bedingungen, deshalb empfiehlt sich die Verwendung
beider Laser.
· Art des Scannens: Wähle einen einfachen Scan oder mit Textur. Beim einfachen Scan wird
ein Bild pro Zyklus verwendet, um eine Punktwolke zu erhalten.Die Farbe des Objekts wird
dabei nicht erfasst. Beim Scannen mit Textur werden zwei Bilder verwendet, um den vom
Laser beleuchteten Teil zu erfassen, und außerdem die Punktwolke mit den tatsächlichen
Farben des Objekts zu erzeugen.
22
Assistenten starten
Wenn du die Konfiguration des Scanners beendet hast, klicke auf Weiter (und dein Scanner ist
betriebsbereit!
23
Steuerzentrale
4
Änderungen in dieser
Zentrale wirken sich nicht
auf die anderen Zentralen
aus.
Steuerzentrale
Dieses Bedienfeld ermöglicht die gesonderte Steuerung der Scannerkomponenten (Kamera,
Laser, Motor und LDR).
Es besteht aus:
· Einer Taskleiste links oben zum Verbinden und Trennen des Scanners.
· Einem Feld mit allen Steuerungsparametern.
· Einer Anzeige für das Video der Kamera.
Um den Scanner zu verbinden, klicke auf Verbinden. Falls es ein Problem gibt, wie z. B. ein nicht
verbundenes Gerät, öffnet sich das Einstellungsfenster, in dem du das korrekte Gerät auswählen,
die Firmware aktualisieren kannst etc.
Wenn die Verbindung mit dem Scanner hergestellt ist, wird das Bedienfeld aktiviert.
Kamerasteuerung
En la sección de control de la cámara puedes ajustar los siguientes parámetros:
· Helligkeit: Helligkeit des Bildes.
· Kontrast: relativer Helligkeitsunterschied.
· Sättigung: Farbintensität des Bildes.
· Belichtung: Blendenöffnungszeit in Millisekunden.
· Bildabtastrate: Anzahl der pro Sekunde erfassten Bilder.
· Auflösung: Bildgröße. Immer im Verhältnis 4:3.
· Verzerrung: Korrektur der Objektivverzerrung gemäß Kalibrierung.
24
Steuerzentrale
Lasersteuerung
In diesem Bereich kannst du den linken und rechten Laser ein- und ausschalten sowie ihre
Senkrechte mit Hilfe des Musters einstellen. Der von den Lasern projizierte Lichtstrahl muss
zwar nicht unbedingt vollkommen senkrecht sein, da die Laser später per Software kalibriert
werden, es ist jedoch empfehlenswert.
Werte der LDR
Wir haben die Absicht,
diese Art von Sensoren
in späteren Versionen
einzubauen, um gewisse
Parameter der Kamera
je nach Werten der LDR
automatisch anzupassen,
und so dem Benutzer die
Bedienung zu erleichtern.
25
Ein LDR (Light-Dependent Resistor) oder Photowiderstand ist ein Sensor, der je nach
einfallender Lichtstärke seinen Widerstandswert ändert. Wenn auf der Steuerplatine ein LDR
angeschlossen ist, klicke auf die entsprechende Schaltfläche (LDR 0 oder LDR 1). Dann wird im
Dialogfeld der Wert des Sensors angezeigt. Der Bereich dieses Sensors reicht von 0 bis 1023,
wobei 0 eine sehr niedrige Lichtintensität bedeutet und 1023 eine sehr hohe.
Steuerzentrale
Motorsteuerung
Ein aktivierter Motor nimmt
fast denselben Strom auf
wie ein Motor in Bewegung.
Berücksichtige, dass sich
bei einem für lange Zeit
aktivierten Motor sowohl
der Motor selbst als
auch die Steuerendstufe
erwärmen.
In diesem Bereich kannst du die Motoren aktivieren / deaktivieren und eine Drehbewegung
ausführen, bei der du Drehwinkel, Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung in Grad
bzw. Grad/Sekunde und Grad/Sekunde² konfigurieren kannst.
Überprüfe die Drehrichtung des Motors, indem du zum Beispiel eine Drehung um –360°
ausführst. Die Plattform sollte sich gegen den Uhrzeigersinn drehen; falls dies nicht der Fall ist,
gehe ins übergeordnete Menü Bearbeiten > Einstellungen und markiere das Kontrollkästchen
Drehrichtung des Motors umkehren.
G-Code-Steuerung
Wir haben die Absicht,
diese Art von Sensoren
in späteren Versionen
einzubauen, um gewisse
Parameter der Kamera
je nach Werten der LDR
automatisch anzupassen,
und so dem Benutzer die
Bedienung zu erleichtern.
In diesem Abschnitt werden einige G-Code-Befehle erwähnt, die zur Kommunikation mit der
Steuerplatine dienen. Die verfügbaren Befehle sind nachstehend aufgelistet, wobei „v“ einen
numerischen Wert darstellt:
· Motordrehzahl einstellen: G1 Fv
· Den Motor um v Grad drehen: G1 Xv
· Motor aktivieren: M17
· Motor deaktivieren: M18
· Laser einschalten: M71 Tv
· Laser ausschalten: M70 Tv
· $$ Zugriff auf interne Parameter
26
Kalibrierzentrale
5
Kalibrierzentrale
In der Kalibrierzentrale können die Einstellungen der Scannerkomponenten geändert werden:
· Kameraparameter: ändern die Einstellungen der von der Kamera erfassten Bilder.
· Musterparameter: ändern die Parameter des Kalibriermusters.
· Laserparameter: ändern den Erkennungsparameter des Lasers. Außerdem kannst du die
Laser ein- und ausschalten.
In diesem Bedienfeld kannst du auch die Prozesse ausführen, die seine grundlegenden Parameter
bestimmen:
· Interne Werte: Kalibrierung des Kamerasensors und des Objektivs.
· Lasertriangulation: Kalibrierung zwischen Kamera und Lasermodulen.
· Externe Parameter: Kalibrierung zwischen Kamera und rotierender.
Plattform. Dieses Bedienfeld besteht aus:
· Einer Symbolleiste links oben zum Verbinden und Trennen des Scanners.
· Einem Feld mit allen Kalibrierparametern.
· Einem Feld, in dem das Video der Kamera gezeigt wird bzw. die einzelnen Abschnitte der
Kalibriervorgänge.
Da es sich um ein von Hand gefertigtes Produkt handelt, muss berücksichtigt werden, dass
die Abstände und Positionen der Elemente jedes einzelnen Lasers unterschiedlich sind. Durch
die Kalibrierungen werden diese spezifischen Parameter festgelegt, damit jeder Scanvorgang,
unabhängig vom Gerät, zum gleichen Resultat führt.
Die Einstellungs-Bereiche Kameraparameter, Musterparameter und Laserparameter bestehen
aus:
· Name des Bereichs.
· Schaltfläche Rückgängig, um die letzte Änderung rückgängig zu machen.
· Schaltfläche Wiederherstellen, um die Standardwerte wiederherzustellen.
Die Bereiche der automatischen Kalibrierung Interne Werte, Lasertriangulation und externe
Parameter bestehen aus:
· Name der Kalibrierung.
· Parameter der Kalibrierung.
· Schaltfläche Bearbeiten, um die Werte manuell zu bearbeiten.
· Schaltfläche Standard, um die Standardwerte wiederherzustellen.
· Schaltfläche Start, um die entsprechende Kalibrierung zu starten.
27
Kalibrierzentrale
Kameraparameter
Damit die Kalibrierung
korrekt durchgeführt
werden kann, muss
gewährleistet sein,
dass das Muster
unter den gegebenen
Lichtverhältnissen und in
verschiedenen Positionen
gut erkannt werden kann.
Durch die Konfiguration
der Kamera für die
Kalibrierung soll
sichergestellt werden, dass
das Muster korrekt erkannt
werden kann.
Die Kalibrierung des Scanners besteht aus mehreren Phasen, und für alle wird dasselbe
Kalibriermuster verwendet.
Die Kalibrierparameter sind jene, die an der Kamera eingestellt werden können: Helligkeit,
Kontrast, Sättigung, Belichtung, Abtastrate, Auflösung und Verzerrung.
Wenn das Muster mit den Eckpunkten in Farbe und durch Linien verbunden dargestellt wird
(wie im Bild gezeigt), bedeutet dies, dass es erkannt wurde. Wenn die Linien nicht zu sehen sind,
bedeutet dies, dass es nicht gut erkannt wird, und dass die Kameraparameter solange verändert
werden müssen, bis es erkannt wird.
.
Musterparameter
Wenn irgendein Wert
des Musters verändert
wird, müssen unbedingt
die Kalibrierungen der
Lasertriangulation sowie
der externen Parameter
der Plattform durchgeführt
bzw. der Assistent erneut
durchgeführt werden.
In diesem Abschnitt können die Parameter des Kalibriermusters konfiguriert werden.
Standardmäßig besteht das Muster aus schwarzen
und weißen Quadraten mit 13 mm Seitenlänge. Der
Wert der Zeilen und Spalten des Musters entspricht
nicht der Anzahl der Zeilen und Spalten der im Muster
vorhandenen schwarzen und weißen Quadrate. Die
Parameter, die wir hier eingeben müssen, sind die Zeilen
und Spalten, die durch die Eckpunkte der internen
Quadrate gebildet werden. Auf der nächsten Abbildung
sind die Zeilen und Spalten in verschiedenen Farben
dargestellt.
28
Kalibrierzentrale
Der Musterabstand bezieht sich auf den Abstand, gemessen
in mm, von der Oberseite des Quadrats der linken Unterseite
des Musters bis zur rotierenden Plattform des Scanners
(siehe Bemaßung „X“ in der folgenden Abbildung).
Alle diese Parameter können verändert werden, falls ein
anderes Muster verwendet wird.
Laserparameter
In diesem Bereich befinden sich die Schaltflächen zur Aktivierung des linken und rechten
Lasers. Außerdem kann die Senkrechte der Laser mit Hilfe des Musters eingestellt werden. Die
Laser müssen zwar nicht vollkommen senkrecht zur Kamera stehen, da die Neigung mit der
Kalibrierung korrigiert wird, es sollte jedoch so gut wie möglich eingestellt werden.
Interne Werte (optionale Kalibrierung)
Bei dieser Kalibrierung werden die internen Parameter der Kamera erhalten. Diese sind:
· Brennweiten (waagrecht und senkrecht)
· Optischer Mittelpunkt (waagrecht und senkrecht)
· Verzerrung des Objektivs
Diese Kalibrierung hängt von der Auflösung der Kamera ab. Im Allgemeinen gilt: Je höher die
Auflösung, desto besser sind die bei dieser Kalibrierung erhaltenen Parameter.
Diese Kalibrierung ist optional, da alle Kameras praktisch identisch sind, und die experimentell
ermittelten Werte sehr nahe an den theoretischen liegen. Für fortgeschrittene Benutzer wurde
jedoch diese Option vorgesehen.
Im ersten Fenster werden 12 gültige Muster in verschiedenen Positionen und Neigungen
erfasst. Positioniere hierzu das Muster und drücke die Leertaste.
29
Kalibrierzentrale
Wenn das Muster nicht korrekt erfasst wurde, erscheint das Bild in Rot und die Erfassung muss
wiederholt werden, wie in der letzten Abbildung gezeigt.
Nachdem die Bilder erhalten wurden, fahre mit der automatischen Kalibrierung fort. Das
Ergebnis der Kalibrierung wird in numerischer Form ausgegeben, sowie mit einer 3D-Graphik,
in der das Koordinatensystem der Kamera sowie die einzelnen Koordinatensysteme der zuvor
erfassten Muster dargestellt sind.
An dieser Stelle kannst du die Ergebnisse der erhaltenen Kalibrierung annehmen oder ablehnen.
Lasertriangulation
Bei diesem Kalibriervorgang werden Neigung und Abstand der Schnittpunkte zwischen
den Lasern und der Mittelebene der Kamera bestimmt. Es handelt sich hierbei um eine der
wichtigsten Kalibrierungen.
30
Kalibrierzentrale
Platziere das Muster, wie in der Abbildung gezeigt, und klicke auf Kalibrieren. Nach einigen
Sekunden erhältst du das Ergebnis.
Überprüfe, ob sich die Plattform gegen den Uhrzeigersinn dreht, wie nachstehend gezeigt:
1.
2.
Das Ergebnis besteht aus einer Matrix, in der die Neigungen der Laser in Pixel sowie die Tiefe
des Musters definiert sind. Außerdem wird die Neigung der Laser in Bezug auf die Kamera
graphisch dargestellt.
31
Kalibrierzentrale
Um zu bestimmen, ob eine Laserkalibrierung akzeptabel ist oder nicht, kannst du als Bezugswert
diese beiden Parameter nehmen:
1. Streuung der Punkte der Ebene in Millimetern: Ist die Streuung des Abstands zur Ebene
der Punkte, die man zur Berechnung der Ebene erhält. Wenn dieser Wert 0 ist, bedeutet
dies, dass alle Punkte in der Ebene liegen. Werte um 0,1 sind annehmbare Werte.
2. Mindestabstand der Ebene zum Ursprung in Millimetern laut Koordinatensystem der
Kamera: Der Unterschied zwischen diesen Werten darf nicht über 30 Einheiten liegen.
Wie bei der vorigen Kalibrierung kannst du an dieser Stelle die Ergebnisse der Kalibrierung
annehmen oder ablehnen.
Externe Parameter
Bei der Kalibrierung der externen Parameter erhält man die Matrix der homogenen
Transformation der Drehscheibe in Bezug auf die Kamera, mit anderen Worten, Position und
Drehung der Scheibe. Diese Kalibrierung ist ebenso wie die Lasertriangulation äußerst wichtig.
Platziere das Muster, wie in der Abbildung gezeigt, und klicke auf Kalibrieren.
32
Kalibrierzentrale
Anschließend bewegt sich die Scheibe in kleinen Intervallen, bis 180° erfüllt sind. Dieser Vorgang
dauert etwa 20 Sekunden.
Überprüfe, ob sich die Plattform im Uhrzeigersinn dreht, wie nachstehend gezeigt. Falls sich der
Motor nicht wie gezeigt dreht, klicke auf Einstellungen bearbeiten und markiere das Kästchen
Drehrichtung des Motors umkehren.
1.
2.
Das Ergebnis der Kalibrierung wird auf dem nächsten Bildschirm angezeigt. Außerdem wird eine
Graphik mit den erfassten Proben sowie dem Drehpunkt der Scheibe angezeigt.
Wie bei den vorhergehenden Kalibrierungen kannst du die erhaltenen Ergebnisse annehmen
oder ablehnen.
Bei beiden grundlegenden Kalibrierungen, der Lasertriangulation und der Transformation
der Scheibe, werden die Werte der internen Kalibrierung verwendet. Wenn du die Kamera
kalibrierst, solltestdu auch die beiden anderen Kalibrierungen durchführen, um kohärente
Ergebnisse zu erhalten.
33
Scanzentrale
6
Scanzentrale
Dieses Bedienfeld besteht aus:
· Einer Symbolleiste links oben zum Verbinden und Trennen des Scanners sowie zum Starten,
Stoppen und Pausieren des Scanvorgangs.
· Einem Konfigurationsfeld, in dem die Parameter und Optionen des Scanvorgangs angezeigt
werden.
· Einem Fenster für das Video der Kamera.
· Einem interaktiven 3D-Betrachter, in dem in Echtzeit die aus dem Scan resultierende
inkrementell erzeugte Punktwolke angezeigt wird („Szene“).
Die Fenster Feld, Video und Szene können über das Menü Ansicht > Scan aktiviert und deaktiviert
werden.
Videofenster
In diesem Fenster wird das von der Kamera erfasste Video in Echtzeit angezeigt. Eventuell wird
der Scanvorgang nicht in Echtzeit angezeigt, da die Bildverarbeitung einige Zeit in Anspruch
nimmt.
In diesem Fenster siehst du auch eine Schaltfläche mit einem Auge darauf. Wenn du während des
Scannens darauf klickst, erscheint ein Dropdown-Menü mit verschiedenen Anzeigeoptionen.
34
Scanzentrale
·L
aser: zeigt die von der Kamera mit Laser erfassten Bilder.
·G
rau: zeigt den vom Laser beleuchteten Teil des Modells vor der Verarbeitung.
·L
inie: endgültige Punktelinie, als Ergebnis der Verarbeitung des von der Kamera erfassten
Bildes.
35
Scanzentrale
·F
arbe: zeigt die von der Kamera erfassten Bilder, mit Ausnahme des Lasers.
Konfigurationsfeld
Ebenso wie die Kamera, die Laser, der Motor und die Algorithmen der Verarbeitung des Bildes
und der Punktwolke hat auch der Scanvorgang seine eigenen Einstellparameter.
Diese Parameter können manuell in diesem Feld konfiguriert werden und sind in folgende
Abschnitte eingeteilt:
Scanparameter
In diesem Bereich des Feldes kannst du folgende Parameter einstellen:
·A
rt des Scannens: Wähle einen einfachen Scan oder mit Textur. Beim einfachen Scan wird
ein Bild pro Zyklus verwendet, um eine Punktwolke zu erhalten. Die Farbe des Objekts wird
dabei nicht erfasst. Beim Scannen mit Textur werden zwei Bilder verwendet, um den vom
Laser beleuchteten Teil zu erfassen, und außerdem die Punktwolke mit den tatsächlichen
Farben des Objekts zu erzeugen.
·L
aser verwenden: Du kannst zwischen dem linken, rechten oder beiden Lasern wählen. Bei
Verwendung beider Laser steigt zwar die Scanzeit, jedoch wird auch die doppelte Menge an
Punkten gescannt. Wir möchten noch anmerken, dass die Scanzeit bei Verwendung beider
Laser nicht doppelt so hoch ist, wie mit einem einzigen Laser unter denselben Bedingungen.
·S
chnell-Scan: Hierbei handelt es sich um eine experimentelle Option, die nur in der LinuxVersion verfügbar ist. Durch sie wird die Scanzeit praktisch auf die Hälfte verkürzt, ohne
dass die Auflösung darunter leidet. Beim Scannen können einige Fehler auftreten, deshalb
ist es nur eine experimentelle Option.
36
Scanzentrale
Rotierende Plattform
In diesem Abschnitt werden die Parameter des Motorschritts, der die Plattform bewegt, sowie
seine Geschwindigkeit und Beschleunigung eingestellt.
Ein kleiner Schritt von zum Beispiel 0,45° führt zu einer höheren radialen Punktdichte als ein
großer (5°). Aus elektronischen Gründen müssen die Schritte Vielfache von 0,1125° sein. Es
wird empfohlen, geringe Geschwindigkeit und Beschleunigung zu verwenden, um zu vermeiden,
dass aufgrund der Trägheit Schwingungen auftreten.
Bilderfassung
In diesem Abschnitt kannst du die Parameter ändern, die Einfluss auf die Erfassung der Bilder
haben. Diese sind:
· Helligkeit: Helligkeit des Bildes.
· Kontrast: relativer Helligkeitsunterschied.
· Sättigung: Farbintensität des Bildes.
37
Scanzentrale
· Belichtung: Die Laser-Belichtung ist die Zeit in Millisekunden, die das Kameraobjektiv
exponiert ist, um den vom Laser projizierten Lichtstrahl zu erfassen.
· Auflösung: Bildgröße. Immer im Verhältnis 4:3. Dieser Wert muss unbedingt mit dem
Auflösungswert übereinstimmen, der bei der Kalibrierung verwendet wurde, andernfalls
erhältst du inkohärente Ergebnisse. Wir empfehlen, immer die maximale Auflösung zu
verwenden.
· Verzerrung: Dieser Parameter ermöglicht, die Verzerrungen der Linse zu korrigieren.
Bildsegmentierung
Hier kannst du die Parameter bezüglich der Segmentierung der von der Kamera erfassten Bilder
ändern. Man muss unterscheiden zwischen den Einstellungen für einen einfachen Scan oder
einen Scan mit Textur.
Beim einfachen Scan kannst du wählen, ob du den Schwellenwert verwenden möchtest oder
nicht. Falls du ihn verwenden möchtest, ändere den Wert dieses Parameters.
Für den Scan mit Textur gibt es neben dem Schwellenwert die Möglichkeit, die Option Öffnen
zu verwenden. Mit dieser Option wird der Öffnen-Algorithmus verwendet, der neben dem
Schwellenwert hilft, das Bildrauschen beim Scannen zu beseitigen. Je höher der Wert von
Öffnen, desto weniger Bildrauschen ist im Scan vorhanden, jedoch nehmen auch die Details im
endgültigen 3D-Modell ab.
38
Scanzentrale
Erzeugung der Punktwolke
In diesem Abschnitt können die Parameter konfiguriert werden, die die Erzeugung der
Punktwolke betreffen.
·R
OI: Wähle, ob du dieses Element anzeigen möchtest oder nicht. Bei dieser Option werden
die Kanten des Zylinders angezeigt, welche den Bereich von Interesse (Region of Interest,
ROI) darstellen. Wenn dieser Bereich von Interesse an das zu scannende Objekt angepasst
wird (durch Änderung des Durchmessers und der Höhe), verringern sich das Bildrauschen
und die Möglichkeit, unerwünschte Elemente zu scannen. Außerdem wird der Mittelpunkt
der rotierenden Plattform angezeigt, der nützlich ist, um das Objekt zu zentrieren.
·F
arbe der Punktwolke auswählen: Mit dieser Option kannst du die Farbe der Punkte
wählen, aus denen die Punktwolke beim einfachen Scan zusammengesetzt wird. Wenn ein
Scan mit Textur gemacht wird, steht diese Option nicht zur Verfügung.
39
Scanzentrale
Um zu überprüfen, ob der ROI auf der Plattform zentriert ist, stelle seinen
Durchmesser auf 200 ein. Wenn die Grundfläche des Zylinders (in Blau) ungefähr
mit den Grenzen der Plattformoberfläche übereinstimmt, gilt der ROI als zentriert.
Der ROI ist nicht zentriert, wenn der ihn darstellende Zylinder über oder unter
der Plattform liegt. Diese Fehleinstellung kann auf eine schlechte Kalibrierung der
Plattform, des Musters, oder von beiden zurückzuführen sein. Um den ROI korrekt
einzurichten, überprüfe die Parameter des Musters und führe die Lasertriangulation
sowie die Kalibrierung der externen Parameter der Plattform durch. Alternativ
kannst du auch den Assistenten ausführen.
Auf der rechten Seite siehst du ein Bild des zentrierten und an der Plattform
ausgerichteten ROI.
3D-Darstellungsbühne
Die Darstellungsbühne (oder kurz: Bühne) zeigt in Echtzeit die aus dem Scanprozess
entstehende Punktwolke. Ferner können auf ihr vollständige Punktwolken und 3D-Modelle
(.stl) dargestellt werden.
40
Scanzentrale
Schnellzugriffe
Folgende Schnellzugriffe stehen in Horus zur Verfügung:
Aktion
41
Schnellzugriff 1
Voreingestellte Ansichten
Pos1 / Bild ↑ / Bild ↓/ Ende
Drehung
Klick (links)
Horizontale Drehung
Aufwärts / Abwärts
Vertikale Drehung
Links / Rechts
Vertikale Bewegung
Strg + Mausrad
Vertikale Bewegung zurücksetzen
Doppelklick links
Translation
Umschalt + Klick links
Zoom
Mausrad
Objekt entfernen
Rechtsklick + Objekt entfernen
Programm beenden
Strg + Q
Schnellzugriff 2
Umschalt + Aufwärts/
Abwärts
Strg + Aufwärts/Abwärts
Umschalt + Aufwärts/
Abwärts
Für weitere Informationen wende dich bitte an:
[email protected]
www.bq.com
diwo.bq.com

Download Report