Was wissen Sie über industrielle Photogrammetrie für die Prüfung großer Teile?

Einführung

In den letzten Jahren, die verarbeitende Industrie in Richtung der hochwertigen rasante Entwicklung, die rasche Entwicklung in Richtung der Digitalisierung, die rasche Entwicklung in Richtung der flexiblen Automatisierung, um das Aussehen der schönen und einfachen und strukturellen High-Performance-Ziele, das Produkt Form der industriellen Produkte wird immer vielfältiger, mehr und mehr komplexe strukturelle Design, die Verwendung von integrierten Moulding-Herstellungsverfahren entfielen eine kontinuierliche Erhöhung des Anteils dieser Trends auf das Werkstück geometrischen Dimensionen der Inspektion Genauigkeit vorgebracht mehr und mehr Diese Trends stellen mehr und mehr Anforderungen an die Inspektion Genauigkeit der Werkstückgeometrie, die Form und Position des Werkstücks Inspektion Genauigkeit, Effizienz-Anforderungen, vor allem in das Gesicht der großen und mittelgroßen Werkstück Inspektion, aufgrund der Unannehmlichkeiten der Teile zu bewegen, die Komplexität der Messumgebung vor Ort, die Existenz von mehrdimensionalen Messung der Effizienz-Anforderungen, die alle eine neue Herausforderung für die traditionellen Kontakt dimensionale Messgeräte, die Verwendung von berührungslosen optischen dreidimensionalen Scanning-Messgerät für hocheffiziente Full-Size-Messung der Nachfrage ist auch schrittweise Erhöhung. Die Nachfrage nach berührungslosen optischen 3D-Scanning-Messgeräte für effiziente Full-Size-Messungen ist auch allmählich zu erhöhen.

Industrielle Photogrammetrie ist eine der beliebtesten berührungslosen groß angelegten Szene Messtechnik, ihre technologische Entwicklung ist relativ ausgereift, mit einer breiten Palette von Anwendungsbereichen. Diese Ausgabe der “kleinen feinen Adler Mikroklassenzimmer”, führt Sie zu verstehen, die Entwicklung der industriellen Photogrammetrie-Technologie, die Verwendung dieser Aspekt der Klassifizierung, die aktuelle Situation des Produkts und die Richtung der Anwendung.

TEIL 1

Definition und Klassifizierung der Photogrammetrie

Die Technik der Verwendung einer Kamera oder einer Kombination von Kameras zur Messung von Form, Größe und räumlicher Position eines Objekts wird als Photogrammetrie bezeichnet, die Mitte des 19. Jahrhunderts mit der Erfindung der Kamera und der Entdeckung des stereoskopischen Sehens begann. Einfach ausgedrückt, wird bei dieser Technik die Fotografie als Werkzeug und die Messung als Ziel verwendet, um Informationen aus einem zweidimensionalen Bild zu extrahieren und ein dreidimensionales Modell zu erstellen.

Schematische Darstellung der photogrammetrischen Verfahren

Photogrammetrie-Technologie in den weiten Bereich, nach der Verwendung der Division, kann unterteilt werden in: topographische Photogrammetrie, und nicht-topographische Photogrammetrie; wenn die Kamera und das Objekt fotografiert werden nach dem Abstand zwischen dem Abstand zu unterscheiden, kann unterteilt werden in: Luft-und Raumfahrt-Photogrammetrie, sowie Luft-Photogrammetrie, plus Boden-Photogrammetrie, gefolgt von Close-up-Photogrammetrie, die letzte ist die Mikrophotogrammetrie, etc., die eine breite Palette von Anwendungen im Bereich der Landressourcen hat Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen in den Bereichen Vermessung von Landressourcen, Stadtplanung, Forstwirtschaft, Landwirtschaft, seismische Vermessung, Ressourcen- und Umweltüberwachung, Meeresentwicklung, Landesverteidigung, Bauwesen, Industrie, Kulturdenkmäler, biomedizinische Bereiche usw.

Schematische Darstellung der Anwendung photogrammetrischer Verfahren

TEIL 2

Entwicklung und Anwendung der industriellen Photogrammetrie

Industrielle Messtechnik ist eine Disziplin für die Entwicklung, Modellierung, Messung, Prototyping, Simulation und Emulation von Produkten in allen Bereichen der industriellen Produktion, Prüfung und Forschung,QualitätskontrolleSowie der Zustand der Bewegung, gehen, um die Messtechnik zur Unterstützung der Disziplin, die Messung Inhalt ist vor allem auf der Grundlage der Größe, Position, Form und andere geometrische Größen des Produkts als der wichtigste Körper.

Für kleine und mittlere in der Größe von weniger als 1m Bereich von Werkstücken, die traditionelle industrielle Messgeräte vor allem mit Hilfe von Koordinatenmessgeräten Maschine, Gelenkarm Messmaschine, dreidimensionale Scanner und andere Messgeräte für die Prüfung, im Grunde in der Lage, die Produktprüfung und Reverse-Design der erforderlichen Genauigkeit Anforderungen zu erreichen. Für die Größe von mehr als 1m von großen Werkstücken, Laser-Tracker, Breiten-und Längengrad Instrumente und andere optische Instrumente bei der Messung der Genauigkeit, um die Anforderungen der Verwendung dieser optischen Instrumente, aber diese optischen Instrumente gibt es bei der Messung der Situation ist langsam, die Erkennung Prozess ist umständlich und komplex, in der Erkennung Prozess der Arbeitskräfteverbrauch ist relativ groß, und so auf eine solche Anzahl von Schmerzpunkten.

Schematische Darstellung einer herkömmlichen industriellen Messeinrichtung

Nach und nach wurde die Photogrammetrie-Technologie im Bereich der industriellen Messtechnik eingesetzt, um diese Probleme zu lösen, und in Verbindung mit der industriellen Messtechnik für die Qualitätsprüfung der Produktabmessungen und die Prozesskontrolle hat sich ein Nischenforschungsbereich herausgebildet, nämlich die industrielle Photogrammetrie.

Traditionelle industrielle Photogrammetrie Produkte, wird zunächst auf der Oberfläche des Objekts und um die Code-Punkte und Markierungspunkte, und dann die Verwendung von hochauflösenden Kameras, aus verschiedenen Winkeln und Positionen auf das Objekt schießen, um so eine bestimmte Anzahl von Fotos zu erhalten, und dann die Fotos in die Software aufgenommen, um automatisch die räumliche Lage der Code-Punkte und Markierungspunkte der Informationen zu berechnen, können diese Dateien in die dreidimensionale Datenerfassung Software importiert werden, und auf sie, um die komplette dreidimensionale dimensionale Daten zu erhalten. Diese Dateien können dann in die 3D-Datenerfassungssoftware importiert werden, um die vollständigen 3D-Maßdaten zu erhalten.

Photogrammetrie in das digitale Zeitalter, wird durch die Entwicklung der Computer-Technologie, wie diese, die heutige rasante Entwicklung der Computer Vision, Instrumentierung, Sensoren, Robotik, künstliche Intelligenz und andere Technologien, sondern auch für die Entwicklung der industriellen Photogrammetrie-Technologie hat neue Vitalität injiziert.

In den letzten Jahren sind immer wieder innovative Lösungen entstanden, insbesondere die Kombination aus hochpräzisem 3D-Scannen und industrieller Photogrammetrie, die mit ihren genauen, umfassenden und effizienten 3D-Datenerfassungsmöglichkeiten in die Entwicklung und Konstruktion großformatiger Produkte für die industrielle Fertigung, in die Qualitätskontrolle, in dieintelligente FertigungDie wichtigsten Links, wie z. B. direkte Anwendung Anforderungen und Benutzer Schmerzpunkte, so dass die Erkennung Effizienz verbessert wurde, sondern auch die Genauigkeit zu verbessern, für viele Branchen zur Verbesserung der Produktqualität und Produktionsautomatisierung Transformation zu geben starke Unterstützung.

TEIL 3

Warum wird die Photogrammetrie für das 3D-Scannen benötigt?

Dreidimensionales Scannen ist eine dreidimensionale Stereo-Vision optische Messtechnik, die optische, mechanische, elektrische und algorithmische Technologien integriert, und seine Verwendung ist vor allem für die räumliche Struktur des Objekts, das Aussehen der Dimensionen der Farbtextur, um die Datenerfassung Arbeit durchzuführen, um die räumlichen Koordinatensatz der Objektoberfläche zu erhalten, das heißt, die Punktwolke Informationen, Farbinformationen, usw., die, wie industrielle Photogrammetrie-Technologie, ist es, die physische dreidimensionale Informationen der realen Umgebung in ein digitales 3D-Modell mit genauen dimensionalen Informationen, die direkt vom Computer verarbeitet werden können, zu verwandeln. Sie hat den gleichen Zweck wie die industrielle Photogrammetrie, nämlich die Umwandlung der physischen dreidimensionalen Informationen der realen Umgebung in ein digitales 3D-Modell mit genauen Maßangaben, das direkt vom Computer verarbeitet werden kann.

Schematische Darstellung der Mehrlinien-Laser-3D-Scan-Technologie

Markierungspunkte, Merkmale oder Texturen werden zum Zusammenfügen von 3D-Daten verwendet. Beim Zusammenfügen tritt ein gewisser Fehler auf. Obwohl Algorithmen zur Optimierung eingesetzt werden können, wird der Genauigkeitsfehler mit zunehmender Anzahl der Mosaike weiter ansteigen, wenn Daten von großen Objekten (mehrere Meter bis zehn Meter) erfasst werden.

Hochpräzise 3D-Scanning kann mit der industriellen Photogrammetrie-Technologie kombiniert werden, um den kumulativen Fehler zu reduzieren, die industrielle Photogrammetrie-Technologie in 3D-Scanning ist auch bekannt als globale Photogrammetrie, mit Hilfe von hochpräzisen Handheld-3D-Scanner kann effizient mit dem Markierungspunkt des gemessenen Teils der dichten Punktwolke Informationen erhalten werden, und verwenden Sie dann Photogrammetrie Ausrüstung, durch die Aufnahme von Bildern des Lineals um den Teil und die Markierung der Oberfläche des Teils aus einer Vielzahl von Winkeln, so dass die Software eine hochpräzise Markierung Punkt und Codierung Punkt Rahmen mit der vorherigen Erfassung der Markierung Punkt und Codierung Punkt Rahmen bilden kann. Die photogrammetrische Ausrüstung wird dann verwendet, um die um das Teil herum angeordneten Markierungen und die Markierungen auf der Oberfläche des Teils aus vielen verschiedenen Winkeln zu fotografieren, so dass in der Software ein hochpräzises Gerüst aus Markierungen und Kodierungspunkten gebildet werden kann, und dieses hochpräzise Gerüst aus Markierungen und Kodierungspunkten kann in Verbindung mit den dichten Punktwolkeninformationen des gemessenen Teils mit Markierungen verwendet werden, die im vorherigen Abschnitt erhalten wurden, mit dem Ziel, die globale Genauigkeit des 3D-Scannens von großformatigen Objekten zu kontrollieren.

Schematische Darstellung der Anwendung

TEIL 4

Vergleich der Unterschiede bei verschiedenen Produktlösungen

01

Traditionelles Programm: eigenständiges industrielles photogrammetrisches System

Systemkomponenten

Spezialkameras: Kameras spielen in photogrammetrischen Systemen eine wichtige Rolle bei der Bilderfassung.

Messskala: Die Hauptfunktion der Skala besteht darin, die Gesamtgröße der erfassten Daten zu kontrollieren.

Die Kodierpunkte, die aus einem zentralen Punkt und einem ihn umgebenden Ring mit jeweils eigener Nummer bestehen, werden mit Hilfe der Bildanalyse von der Messsoftware ausgewertet, um die Koordinaten, die Normalenrichtung und die Nummer des Kodierpunktes auf dem Messobjekt zu bestimmen.

Es gibt eine Art Punkt, der als Marker bezeichnet wird und dem System hilft, Punkte zuzuordnen und zu lokalisieren, wodurch die Genauigkeit des Scans und die Präzision der Rekonstruktion erhöht werden.

Messsoftware, mit der Bilder und die zugehörigen Referenzpunkte analysiert und die 3D-Koordinaten der einzelnen Referenzpunkte berechnet werden können.

Leistungsstarke tragbare Computer

Vorteile des Systems

Das berührungslose Messverfahren wird bei größeren Reichweiten von mehreren Metern bis hin zu mehreren zehn Metern eingesetzt, was sich besonders für die Messung der Außenabmessungen großer oder sehr großer Werkstücke eignet.

Hohe Präzision, die Verwendung von hochauflösenden Kameras, die Verwendung von hochpräzisen Mess-Skalen, die Einstellung der magnetischen Codierung Punkte, sondern auch mit fortschrittlichen Software-Algorithmen, um das Niveau der globalen Messgenauigkeit zu gewährleisten.

Sie müssen die Kamera nur auf das zu messende Objekt richten, um ein Bild aufzunehmen, und sie ist einfach zu bedienen, ohne komplizierte professionelle Bedienung und Einstellungen.

Das Gerät ist bequem, nicht durch die Umwelt beschränkt, und nicht durch den Umfang der Messung, in komplexen Bedingungen, auch in der Lage, die Durchführung der Messung, die Anpassungsfähigkeit der Anwendung der starken Fähigkeit, so weiter und so fort.

Dank der hohen Kompatibilität besteht die Ausgabedatei aus 3D-Koordinateninformationen markierter und kodierter Punkte, die direkt in gängige 3D-Datenerfassungssoftware als Rahmenpunkte für das 3D-Scannen importiert werden können, wodurch die Genauigkeit des 3D-Scanners beim Scannen großer Objekte effektiv gewährleistet werden kann.

Systemnachteil

Zunächst wird der Benutzer aufgefordert, den großen Teil zu umrunden, dann in verschiedenen Winkeln zu stehen und dann Punktaufnahmen und viele Fotos aus verschiedenen Winkeln zu machen.

-Hoher Lernaufwand und erfordert Bediener mit umfangreicher Erfahrung, um eine stabile Genauigkeit zu gewährleisten;

Für photogrammetrische Systeme in konventionellen Programmen ist die Verwendung von Codepunkten unumgänglich, um dreidimensionale räumliche Beziehungen zu verdeutlichen. Das Anordnen der Codepunkte ist jedoch umständlich, und je größer das Objekt ist, desto mehr Codepunkte sind erforderlich und desto länger dauert es.

Messverfahren

Ein Beispiel für eine 3D-Inspektion eines Gussteils ist das CCTV-Fotogrammetriesystem;

02

Neue Lösung: eingebautes industrielles Photogrammetriesystem

Vorteile des Programms

Die UE Pro und die Trio sind zwei 3D-Scanner mit integriertem Design und integrierten photogrammetrischen Funktionen, die es ermöglichen, sie für mehrere Zwecke zu verwenden. Dies ist auch der Grund, warum sie die Betriebsbedingungen erreichen können, die nicht durch die Form des Objekts begrenzt sind, und die globale Genauigkeit der 3D-Daten von großformatigen Werkstücken durch solche Eigenschaften effizient kontrollieren. Die UE Pro mit ihrer eingebauten binokularen Photogrammetrie und die Trio mit ihrer eingebauten trinokularen Photogrammetrie sind in der Lage, im Photogrammetrie-Modus ohne die Verwendung von Kodierpunkten genaue Messungen mit einer volumetrischen Genauigkeit von bis zu 0,015 mm + 0,02 mm/m zu erzielen.

Durch die kontinuierliche Vollwinkelaufnahme entfällt die Notwendigkeit, einen bestimmten Winkel für eine Fixpunktaufnahme auszuwählen, wodurch der Messvorgang vereinfacht wird. So können auch Anfänger Vollwinkelaufnahmen machen, die eine stabile Genauigkeit gewährleisten und eine hocheffiziente, stabile und einfach zu bedienende Funktion darstellen.

Die Daten werden in Echtzeit angezeigt, und die Ergebnisse werden als Streaming-Echtzeit-Video mit einem hohen Grad an Visualisierung präsentiert, das in Echtzeit für nicht erfasste Winkel ergänzt werden kann, wodurch die Genauigkeit aller Skalen weiter gewährleistet wird.

Es ist flexibel und einfach zu bedienen und passt sich gut an die Umgebung an, so dass für die photogrammetrische Messung von sehr großen Werkstücken kein Umzug in einen offenen Bereich erforderlich ist und für die photogrammetrische Messung von schweren Werkstücken kein Umzug in einen offenen Bereich erforderlich ist.

CCTF, aufgrund seiner eigenen Fähigkeit, unabhängig entwickelt eine Erfindung Patent-Technologie, die hochpräzise Handheld-3D-Scanner verwendet, um hochauflösende SLR-Kamera zu ersetzen, und integrierte photogrammetrische Skala, sondern auch nicht brauchen, um die Codierung Punkt, der in den leistungsstarken Algorithmen unter der Schirmherrschaft des Zielrahmens der großen Szene kann schnell in die räumliche Lage des Zielrahmens gesperrt werden, zur gleichen Zeit, kann auch effizient die globale Genauigkeit der großen Objekt-3D-Scannen, die Rolle der einen erheblichen Vorteil. Seine Rolle ist signifikant und hat herausragende Vorteile.

Messverfahren

Der multifunktionale Laser-Handheld-3D-Scanner CCTV UE Pro, plus Photogrammetrie, liefert zum Beispiel komplette 3D-Daten eines Hubschrauberrumpfes.

Produkt Anwendungsbereich Richtung

Die Prüfung in Originalgröße ist ein objektives und präzises Prüfwerkzeug, das die vollständigen dreidimensionalen Daten eines Objekts zerstörungsfrei und schnell erfasst und so eine qualitativ hochwertige und effiziente Qualitätskontrolle der Abmessungen ermöglicht, wodurch die mit manuellen Vorgängen bei herkömmlichen Messmethoden verbundenen Fehler und Kosten erheblich reduziert werden.

Speziell für Produkt-Design und Entwicklung, können hochpräzise 3D-Modell-Daten als Referenzbasis zu helfen, Ingenieure in der Produktion von Produkt-Prototypen, schnell und genau abgeschlossen, in Reverse-Engineering, kann auch schnell und genau zu starten, um durchzuführen, für die Gestaltung der Verifizierungs-Prozess, kann auch schnell und genau durchgeführt werden, einschließlich der iterativen Optimierungsprozess, kann schnell und genau erreicht werden, und letztlich auf den Zweck der Verkürzung der Produkt-Design-Zyklus zu erreichen, und damit zur Verbesserung der Design-Effizienz und Genauigkeit. Der Zweck der Produkt-Design-Zyklus, und damit die Verbesserung der Design-Effizienz und Genauigkeit.

Die Bereitstellung genauer Arbeitsdaten für die CNC-Bearbeitung, die additive Fertigung, die integrierte Formgebung, das Robotersystem usw., um die Genauigkeit und Konsistenz des Fertigungsprozesses zu gewährleisten und die intelligente Fertigung zu unterstützen und die doppelte Steigerung der Produktionseffizienz und der Ausbeute zu erreichen.