ES2970071A1 - OBJECT CHARACTERIZATION SYSTEM FROM THEIR 360 DEGREE RECONSTRUCTION THROUGH IMAGE GENERATION (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
SISTEMA DE CARACTERIZACIÓN DE OBJETOS A PARTIR DE SU RECONSTRUCCIÓNOBJECT CHARACTERIZATION SYSTEM FROM THEIR RECONSTRUCTION
EN 360 GRADOS MEDIANTE GENERACIÓN DE IMÁGENESIN 360 DEGREES THROUGH IMAGE GENERATION
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
La presente invención se refiere al campo de la caracterización de objetos, para el cual se emplean sistemas de generación de imágenes y algoritmos de reconstrucción de objetos mediante imágenes. The present invention refers to the field of object characterization, for which image generation systems and object reconstruction algorithms using images are used.
Así, un objeto de la invención es un sistema de caracterización de objetos a partir de su reconstrucción en 360 grados mediante la generación de imágenes. Thus, an object of the invention is a system for characterizing objects based on their 360-degree reconstruction through image generation.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
Hoy en día, los procesos de caracterización de materiales se llevan a cabo de manera general a través de dispositivos de contacto, como las galgas extensiométricas, que tienen un carácter local realizando únicamente mediciones puntuales y necesitando estar en contacto directo con el espécimen, lo que puede suponer un problema al sufrir daños a la hora de la rotura del material. Nowadays, material characterization processes are generally carried out through contact devices, such as strain gauges, which have a local character, making only specific measurements and needing to be in direct contact with the specimen, which It can be a problem when it suffers damage when the material breaks.
Además, las galgas extensiométricas han de ser desechadas tras un único uso, incrementando notablemente el coste de los ensayos, de modo general la preparación del ensayo consume recursos económicos y gran cantidad de tiempo. Cabe destacar que este tipo de dispositivo es muy sensible a la temperatura, por lo que sería un factor extra a tener en cuenta. Furthermore, the strain gauges have to be discarded after a single use, significantly increasing the cost of the tests; in general, test preparation consumes financial resources and a large amount of time. It should be noted that this type of device is very sensitive to temperature, so it would be an extra factor to take into account.
Existen algunas tipologías de ensayos en los que, por la propia geometría de los especímenes, es muy complicado predecir la zona en la que se producirá la rotura. Esto dificulta la elección de colocación de los sensores o la definición de las regiones que suponen un mayor interés para el estudio. There are some types of tests in which, due to the geometry of the specimens, it is very difficult to predict the area in which failure will occur. This makes it difficult to choose sensor placement or define the regions that are of greatest interest for the study.
En este sentido, la correlación digital de imágenes puede considerarse como una técnica no destructiva y no invasiva, permitiendo obtener resultados muy precisos de alta calidad con un coste reducido a partir del análisis de imágenes capturadas durante el proceso de caracterización. In this sense, digital image correlation can be considered a non-destructive and non-invasive technique, allowing to obtain very precise, high-quality results at a reduced cost from the analysis of images captured during the characterization process.
Aunque existen aplicaciones fotogramétricas en las que se incorpora la técnica de correlación digital de imágenes, su integración en los ensayos y el procedimiento para llevar a cabo su aplicación generalmente requieren de un conocimiento profundo y una preparación específica por parte del personal. Además, la interacción del operario durante los procedimientos de calibración añade una fuente de incertidumbre que puede provocar la pérdida de precisión en los datos. Although there are photogrammetric applications in which the digital image correlation technique is incorporated, its integration into the tests and the procedure to carry out its application generally require in-depth knowledge and specific preparation on the part of the personnel. Additionally, operator interaction during calibration procedures adds a source of uncertainty that can cause loss of data accuracy.
En la actualidad, los equipos comerciales que integran la técnica de correlación digital de imágenes para la caracterización de materiales disponen de una o dos cámaras para su aplicación bidimensional o tridimensional. Sin embargo, en muchas ocasiones la propia geometría de los prototipos a ensayar o la tipología de ensayo impide conocer la región de interés sobre la que focalizar el estudio, no existiendo dispositivos, y menos de bajo coste, capaces de obtener una reconstrucción en 360° de la escena. Currently, commercial equipment that integrates the digital image correlation technique for material characterization has one or two cameras for two-dimensional or three-dimensional application. However, in many cases the geometry of the prototypes to be tested or the type of test prevents knowing the region of interest on which to focus the study, there being no devices, and even less low-cost ones, capable of obtaining a 360° reconstruction. of the scene.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION
La invención se refiere a un sistema de caracterización de objetos a partir de la reconstrucción en 360 grados mediante la generación de imágenes que permiten hacer uso de una técnica de correlación digital de imágenes. The invention refers to a system for characterizing objects based on 360-degree reconstruction through the generation of images that allow the use of a digital image correlation technique.
El sistema de la invención permite obtener una reconstrucción completa de un objeto y, por tanto, analizar de manera global su comportamiento, sin necesidad de restringir las mediciones a una región de interés concreta, ya que puede captarse todo el proceso de ensayo tanto de manera temporal como de manera espacial. The system of the invention allows obtaining a complete reconstruction of an object and, therefore, analyzing its behavior globally, without the need to restrict the measurements to a specific region of interest, since the entire testing process can be captured both in temporally as well as spatially.
Además, el sistema permite mejorar y agilizar la etapa experimental a través de la automatización de la captura de datos y los procesos de calibración mediante un sistema que integra tanto sensores fotogramétricos como sistemas de control y automatización. In addition, the system allows the experimental stage to be improved and streamlined through the automation of data capture and calibration processes through a system that integrates both photogrammetric sensors and control and automation systems.
En conjunto, el sistema permite llevar a cabo los procesos de caracterización y análisis de soluciones industriales mediante la reconstrucción completa de objetos y la aplicación de la técnica de correlación digital de imágenes de forma automática. Altogether, the system allows the characterization and analysis processes of industrial solutions to be carried out through the complete reconstruction of objects and the application of the digital image correlation technique automatically.
El sistema de la invención comprende una plataforma modular. La plataforma, a su vez, comprende un conjunto módulos conectables destinados a ser dispuestos en forma circular. The system of the invention comprises a modular platform. The platform, in turn, comprises a set of connectable modules intended to be arranged in a circular manner.
Los módulos conectables comprenden cada uno un trípode, una estructura, preferiblemente conformada por perfiles de aluminio, montada sobre el trípode, y un soporte para la integración de los sensores fotogramétricos, preferiblemente obtenido mediante impresión aditiva en ácido poliláctico (PLA), conectados al trípode mediante la estructura. Preferiblemente, cada trípode del conjunto de módulos conectables está configurado para posicionar cada estructura a diferentes alturas e inclinaciones. The connectable modules each comprise a tripod, a structure, preferably made up of aluminum profiles, mounted on the tripod, and a support for the integration of the photogrammetric sensors, preferably obtained by additive printing in polylactic acid (PLA), connected to the tripod. through the structure. Preferably, each tripod of the set of connectable modules is configured to position each structure at different heights and inclinations.
De este modo se obtienen plataformas modulares ligeras y robustas que permiten albergar sensores fotogramétricos e iluminación. In this way, light and robust modular platforms are obtained that can house photogrammetric sensors and lighting.
El sistema de la invención también comprende un conjunto de sensores fotogramétricos montados sobre cada soporte de los módulos conectables. The system of the invention also comprises a set of photogrammetric sensors mounted on each support of the connectable modules.
Los sensores fotogramétricos usados son preferiblemente de bajo coste, pues la configuración usada permite garantizar una alta calidad y precisión, requerida para llevar a cabo la técnica de correlación digital de imágenes. The photogrammetric sensors used are preferably low cost, since the configuration used guarantees high quality and precision, required to carry out the digital image correlation technique.
El sistema descrito también comprende un conjunto de módulos de iluminación LED montados sobre cada una de las estructuras y, preferentemente, conectados en un circuito en línea. The described system also comprises a set of LED lighting modules mounted on each of the structures and, preferably, connected in an online circuit.
Los sensores fotogramétricos y los módulos de iluminación tienen asociados un conjunto de controladores conectados, preferiblemente de forma inalámbrica, en una red controlada de tipo Maestro-Esclavo que controla simultáneamente todos los sensores fotogramétricos y los módulos de iluminación. The photogrammetric sensors and lighting modules are associated with a set of controllers connected, preferably wirelessly, in a controlled Master-Slave network that simultaneously controls all photogrammetric sensors and lighting modules.
Además, el uso de la red controlada de tipo Maestro-Esclavo permite conectar y sincronizar todos los sensores de manera que el procedimiento de captura de datos pueda simplificarse y automatizarse. Furthermore, the use of the controlled Master-Slave network allows all sensors to be connected and synchronized so that the data capture procedure can be simplified and automated.
Preferiblemente, la red controlada será inalámbrica, pudiendo también crear una red cableada donde los controladores estarán conectados a una red de relés, donde la precisión temporal será superior. Preferably, the controlled network will be wireless, and a wired network can also be created where the controllers will be connected to a relay network, where the temporal precision will be higher.
Adicionalmente, el sistema de la invención puede comprender un módulo de calibración, el cual comprende: Additionally, the system of the invention may comprise a calibration module, which comprises:
- un brazo robótico que comprende un conjunto de servomotores de 180° y 360°; - a robotic arm comprising a set of 180° and 360° servomotors;
- un soporte conectado al brazo robótico; - a support connected to the robotic arm;
- una placa de calibración montada sobre el soporte; y - a calibration plate mounted on the support; and
- un controlador configurado para actuar sobre los servomotores del brazo robótico con el fin de reproducir una rutina automatizada de calibración en la placa de calibración. - a controller configured to act on the servomotors of the robotic arm in order to reproduce an automated calibration routine on the calibration plate.
La configuración del módulo de calibración permite definir un protocolo para la automatización de la calibración de las cámaras. The configuration of the calibration module allows you to define a protocol for automating the calibration of the cameras.
Así, el sistema de la invención permite la generación de modelos 3D de campo completo de manera que pueden obtenerse geometrías completas de objetos y llevar a cabo un análisis de manera global. Thus, the system of the invention allows the generation of full-field 3D models so that complete geometries of objects can be obtained and an analysis carried out globally.
Además, el sistema permite generar modelos 3D densos del objeto que pueden ser empleados para llevar a cabo técnicas de ingeniería inversa y posteriormente ser integrados en sistemas de ingeniería asistida por ordenador (CAE). De esta manera, pueden abordarse procesos de simulación numérica en base a una representación fidedigna del objeto estudiado y posteriormente llevar a cabo la verificación experimental en prototipos reales. In addition, the system allows generating dense 3D models of the object that can be used to carry out reverse engineering techniques and later be integrated into computer-aided engineering (CAE) systems. In this way, numerical simulation processes can be approached based on a reliable representation of the studied object and subsequently carry out experimental verification on real prototypes.
El sistema generado permite llevar a cabo procedimientos de caracterización y verificación industrial de manera más rápida y económica que las soluciones actuales bajo las premisas de la flexibilidad y robustez. The generated system allows characterization and industrial verification procedures to be carried out more quickly and economically than current solutions under the premises of flexibility and robustness.
Esta tecnología podrá ser transferida a otros sectores como la construcción u obra civil, ya que el dispositivo puede emplearse en diferentes escenarios y sin necesidad de que sea manejado por personal experto. This technology can be transferred to other sectors such as construction or civil works, since the device can be used in different scenarios and without the need for it to be handled by expert personnel.
El prototipo no solo reduce los costes de ensayo de producto, dado que se trata de una técnica de no contacto donde no se destruyen los sensores, sino que además incorpora funciones de auto calibración que reducen los tiempos asociados a la preparación de ensayos. The prototype not only reduces product testing costs, given that it is a non-contact technique where the sensors are not destroyed, but also incorporates self-calibration functions that reduce the times associated with test preparation.
El sistema descrito permite su uso en cualquier proceso de caracterización de materiales y comportamiento mecánico de elementos sometidos a esfuerzo. The system described allows its use in any process of characterization of materials and mechanical behavior of elements subjected to stress.
Además, el sistema cuenta con una gran capacidad de adaptación a diferentes técnicas gracias a su diseño modular. Por ejemplo, en una realización alternativa, es posible aplicar con el mismo sistema otras técnicas de adquisición de imágenes con sensores fuera del espectro visible, como podría ser el uso de imágenes termográficas. In addition, the system has a great capacity to adapt to different techniques thanks to its modular design. For example, in an alternative embodiment, it is possible to apply other image acquisition techniques with sensors outside the visible spectrum with the same system, such as the use of thermographic images.
También es destacable que este tipo de sistema puede ser utilizado como un nuevo nodo en una red del Internet de las Cosas, IoT, gracias a la creación de una red propia que puede ser acoplada a otra red existente. It is also notable that this type of system can be used as a new node in an Internet of Things, IoT, network, thanks to the creation of its own network that can be coupled to another existing network.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, in accordance with a preferred example of its practical implementation, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
Figura 1.- muestra un ejemplo de realización del sistema de generación de imágenes de la invención con una plataforma modular compuesta por cuatro módulos conectables. Figure 1.- shows an example of carrying out the image generation system of the invention with a modular platform composed of four connectable modules.
Figura 2.- muestra un ejemplo de realización del sistema de generación de imágenes de la invención con una plataforma modular compuesta por cuatro módulos conectables, incluyendo un módulo de calibración. Figure 2.- shows an example of carrying out the image generation system of the invention with a modular platform composed of four connectable modules, including a calibration module.
Figura 3.- muestra un ejemplo de realización de un módulo conectable, de acuerdo con la invención, que comprende un trípode, una estructura de perfiles de aluminio, montada sobre el trípode, y un soporte conectado al trípode mediante los perfiles de aluminio; sobre el soporte se montan tres sensores fotogramétricos y un conjunto de módulos de iluminación LED. Figure 3.- shows an example of an embodiment of a connectable module, according to the invention, which comprises a tripod, a structure of aluminum profiles, mounted on the tripod, and a support connected to the tripod by means of the aluminum profiles; Three photogrammetric sensors and a set of LED lighting modules are mounted on the support.
Figura 4.- muestra un ejemplo de realización del módulo de calibración, de acuerdo con la invención, que comprende un brazo robótico con servomotores de 180° y 360°, un soporte y una diana de calibración montada sobre el soporte. Figure 4.- shows an example of the calibration module, according to the invention, which comprises a robotic arm with 180° and 360° servomotors, a support and a calibration target mounted on the support.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
La invención se refiere a un sistema de caracterización de objetos a partir de su reconstrucción en 360 grados mediante generación de imágenes que permiten hacer uso de una técnica de correlación digital de imágenes y que comprende: The invention refers to a system for characterizing objects based on their 360-degree reconstruction by generating images that allow the use of a digital image correlation technique and that comprises:
- una plataforma modular (1) que comprende un conjunto de módulos conectables (2) destinados a ser dispuestos en forma circular, los cuales a su vez comprenden cada uno: - a modular platform (1) comprising a set of connectable modules (2) intended to be arranged in a circular manner, which in turn each comprise:
oun trípode (3), or a tripod (3),
ouna estructura (4), montada sobre el trípode (3), y oa structure (4), mounted on the tripod (3), and
oun soporte (5) conectado al trípode (3) mediante la estructura (4); oa support (5) connected to the tripod (3) through the structure (4);
- un conjunto de sensores fotogramétricos (6), montados sobre cada soporte (5) de los módulos conectables (2); - a set of photogrammetric sensors (6), mounted on each support (5) of the connectable modules (2);
- un conjunto de módulos de iluminación (7) LED montados sobre cada una de las estructuras (4); y - a set of LED lighting modules (7) mounted on each of the structures (4); and
- un módulo de control (8) que comprende un conjunto de controladores asociados a los sensores fotogramétricos (6), conectados de forma inalámbrica o cableada en una red controlada de tipo Maestro-Esclavo que controla simultáneamente todos los sensores fotogramétricos (6) y los módulos de iluminación (7). - a control module (8) that comprises a set of controllers associated with the photogrammetric sensors (6), connected wirelessly or wired in a controlled Master-Slave type network that simultaneously controls all the photogrammetric sensors (6) and the lighting modules (7).
En una realización preferente de la invención, la plataforma modular (1) está compuesta de perfiles de aluminio, que combinan un fácil ensamblaje junto con ligereza y rigidez. In a preferred embodiment of the invention, the modular platform (1) is composed of aluminum profiles, which combine easy assembly with lightness and rigidity.
Los sensores fotogramétricos (6) son preferiblemente sensores de imagen de bajo coste y microcontroladores compatibles con los mismos. The photogrammetric sensors (6) are preferably low-cost image sensors and microcontrollers compatible with them.
En una realización preferente, los soportes (5), tanto de los sensores fotogramétricos (6) como de los controladores, son obtenidos mediante impresión aditiva en ácido poliláctico (PLA), por ser una forma económica y viable para adaptarse al diseño. In a preferred embodiment, the supports (5), both for the photogrammetric sensors (6) and the controllers, are obtained by additive printing in polylactic acid (PLA), as it is an economical and viable way to adapt to the design.
La figura 1 muestra una realización preferente del sistema de la invención que comprende la plataforma, cuya mecanización y ensamblaje se realiza de forma que la plataforma sea modular. Para ello, se disponen cuatro módulos conectables (2) que conforman la plataforma de forma circular. En cada uno de los módulos conectables (2) se disponen tres sensores de imagen y su correspondiente controlador. Figure 1 shows a preferred embodiment of the system of the invention that comprises the platform, the mechanization and assembly of which is carried out so that the platform is modular. To do this, four connectable modules (2) are arranged that make up the circular platform. Three image sensors and their corresponding controller are arranged in each of the connectable modules (2).
El uso de perfiles de aluminio facilita la labor de ensamblaje, permitiendo la adaptación a diferentes ángulos y la conexión entre los módulos conectables (2). The use of aluminum profiles facilitates the assembly work, allowing adaptation to different angles and the connection between the connectable modules (2).
En esta realización preferente, los soportes (5) y carcasas diseñadas para los controladores se unieron mediante tornillería estándar para facilitar el montaje y desmontaje de los mismos. In this preferred embodiment, the supports (5) and housings designed for the controllers were joined using standard screws to facilitate their assembly and disassembly.
Preferentemente, también se pueden incorporar trípodes (3), que permiten la nivelación de la plataforma a diferentes alturas e inclinaciones, permitiendo una mayor versatilidad a la hora de llevar a cabo ensayos en diferentes entornos y condiciones. Preferably, tripods (3) can also be incorporated, which allow the leveling of the platform at different heights and inclinations, allowing greater versatility when carrying out tests in different environments and conditions.
En este caso, se incorporó iluminación a cada uno de los módulos conectables (2), constituyendo un circuito en línea a lo largo de toda la estructura (4) de aluminio. De esta manera, se pueden conectar únicamente las unidades de iluminación (7) que se requieran en función de los módulos conectables (2) a utilizar. In this case, lighting was incorporated into each of the connectable modules (2), constituting an online circuit along the entire aluminum structure (4). In this way, only the lighting units (7) that are required can be connected depending on the connectable modules (2) to be used.
Además, los sensores fotogramétricos (6) y los módulos de iluminación (7) se conectan y sincronizan, de manera que pudiera trabajarse como si de un dispositivo único se tratara. In addition, the photogrammetric sensors (6) and the lighting modules (7) are connected and synchronized, so that it could be worked as if it were a single device.
En una realización preferente, los controladores estarán dentro de una red cableada por ser una forma simple y sencilla de sincronización. In a preferred embodiment, the controllers will be within a wired network as this is a simple and easy way to synchronize.
La tecnología usada permite un uso extenso de múltiples dispositivos creando una red controlada, teniendo información y monitorizando cualquier tipo de elemento de manera remota. The technology used allows extensive use of multiple devices creating a controlled network, having information and monitoring any type of element remotely.
La calibración del sistema comprende las etapas de seleccionar posiciones predeterminadas para un módulo de calibración (9), activar un brazo robótico (10) para situar una placa de calibración (13) en cada una de las posiciones predeterminadas, y estabilizar la placa de calibración (13) para tomar una imagen en cada una de las posiciones. Calibrating the system comprises the steps of selecting predetermined positions for a calibration module (9), activating a robotic arm (10) to place a calibration plate (13) in each of the predetermined positions, and stabilizing the calibration plate. (13) to take an image in each of the positions.
La figura 3 muestra un ejemplo de realización de la plataforma modular (1), en este caso, compuesta por perfiles de aluminio. La plataforma modular (1) permite albergar tanto los sensores fotogramétricos (6) como los módulos de iluminación (7). Figure 3 shows an example of the modular platform (1), in this case, composed of aluminum profiles. The modular platform (1) allows housing both the photogrammetric sensors (6) and the lighting modules (7).
La figura 1 muestra una plataforma con 4 módulos conectables (2) que permite su uso en diferentes escenarios en función de los objetos y el tipo de ensayo a realizar. Así, en los escenarios en los que por la propia geometría no sea posible llevar a cabo la reconstrucción de los 360°, podrán emplearse los módulos conectables (2) correspondientes para realizar la reconstrucción con un menor número de sensores fotogramétricos (6) y abarcando un menor ángulo de visión. Figure 1 shows a platform with 4 connectable modules (2) that allows its use in different scenarios depending on the objects and the type of test to be carried out. Thus, in scenarios in which due to the geometry itself it is not possible to carry out the 360° reconstruction, the corresponding connectable modules (2) can be used to carry out the reconstruction with a smaller number of photogrammetric sensors (6) and covering a smaller viewing angle.
El uso combinado de perfiles de aluminio junto con trípodes (3), también de aluminio, permite garantizar la estabilidad de los sensores fotogramétricos (6) durante los ensayos. The combined use of aluminum profiles together with tripods (3), also made of aluminum, ensures the stability of the photogrammetric sensors (6) during the tests.
Además, se han integrado los sensores fotogramétricos (6) y los controladores mediante soportes (5) diseñados ad-hoc y fabricados mediante impresión aditiva en ácido poliláctico (PLA). In addition, the photogrammetric sensors (6) and controllers have been integrated using supports (5) designed ad-hoc and manufactured by additive printing in polylactic acid (PLA).
Por su parte, los sensores fotogramétricos (6) seleccionados en este caso son sensores de imagen de la tipología Raspberry Pi HQ Camera y lentes de 16mm que permiten obtener la mayor calidad y precisión en los resultados tratando de garantizar el principio de low-cost. For their part, the photogrammetric sensors (6) selected in this case are image sensors of the Raspberry Pi HQ Camera typology and 16mm lenses that allow obtaining the highest quality and precision in the results, trying to guarantee the low-cost principle.
Como se muestra en la Figura 3, la plataforma está constituida por cuatro módulos conectables (2) que integran tres sensores fotogramétricos (6) cada uno de ellos, separados por un ángulo de 30°, de manera que sea posible reconstruir la escena en 360°. El uso de estos sensores fotogramétricos (6) permite la sincronización y automatización de todos los elementos del sistema. As shown in Figure 3, the platform is made up of four connectable modules (2) that integrate three photogrammetric sensors (6) each, separated by an angle of 30°, so that it is possible to reconstruct the scene in 360 °. The use of these photogrammetric sensors (6) allows the synchronization and automation of all elements of the system.
Los módulos de iluminación (7) permiten que el sistema pueda emplearse tanto en interiores como exteriores, pues garantizan las condiciones lumínicas requeridas para la aplicación de las técnicas fotogramétricas. The lighting modules (7) allow the system to be used both indoors and outdoors, as they guarantee the lighting conditions required for the application of photogrammetric techniques.
En este caso, se han incorporado unidades de iluminación (7) LED en toda la estructura (4) modular, de manera que se facilite su conexión para los diferentes módulos conectables (2) y que, a su vez, permita cubrir los 360° obteniendo una iluminación uniforme a fin de evitar brillos y reflejos en la superficie de los objetos a ensayar. In this case, LED lighting units (7) have been incorporated throughout the modular structure (4), so that its connection is facilitated for the different connectable modules (2) and that, in turn, allows 360° coverage. obtaining uniform lighting in order to avoid glare and reflections on the surface of the objects to be tested.
El control del sistema se lleva a cabo mediante un módulo de control (8) que incorpora una conexión entre sensores fotogramétricos (6) mediante una red propia de microcontroladores, del tipo Maestro-Esclavo en estrella, en este caso, usando dispositivos RaspBerry Pi. The control of the system is carried out by a control module (8) that incorporates a connection between photogrammetric sensors (6) through its own network of microcontrollers, of the Master-Slave star type, in this case, using RaspBerry Pi devices.
Cada uno de los sensores fotogramétricos (6) (Esclavo) incorpora un microcontrolador RaspBerry Pi 3B+ que permite la captura y almacenamiento de imágenes, mientras que un dispositivo más potente (Maestro), es empleado para controlar todas las cámaras de manera simultánea creando una red propietaria. Each of the photogrammetric sensors (6) (Slave) incorporates a RaspBerry Pi 3B+ microcontroller that allows the capture and storage of images, while a more powerful device (Master) is used to control all the cameras simultaneously, creating a network. owner.
La conexión inalámbrica permite evitar un mayor cableado, así como obtener una plataforma modular (1) al conectar únicamente aquellos dispositivos necesarios para cada ensayo. The wireless connection allows you to avoid more wiring, as well as obtain a modular platform (1) by connecting only those devices necessary for each test.
La conexión cableada permite mejorar la precisión temporal y poner a punto las cámaras de manera previa a la toma de datos. The wired connection allows improving temporal precision and setting up the cameras prior to data collection.
Con el fin de lograr una mayor automatización, se ha diseñado el módulo de calibración (9) automatizado que permite llevar a cabo la calibración de las cámaras sin necesidad de intervención de un operario. In order to achieve greater automation, the automated calibration module (9) has been designed that allows the calibration of the cameras to be carried out without the need for intervention by an operator.
Como se muestra en la figura 4, en este caso, se hace uso del brazo robótico (10) compuesto por servomotores (11) de 180° y 360° que permiten abarcar seis grados de libertad. Además, se ha diseñado y fabricado mediante impresión aditiva un soporte de brazo (12) específico para la introducción de la placa de calibración (13). As shown in Figure 4, in this case, use is made of the robotic arm (10) composed of 180° and 360° servomotors (11) that allow covering six degrees of freedom. In addition, a specific arm support (12) for the introduction of the calibration plate (13) has been designed and manufactured using additive printing.
El dispositivo incorporara también un controlador de calibración (14) que permite automatizar totalmente el proceso de calibración sin necesidad de intervención humana, reduciendo así los tiempos de preparación del equipo, lo cual redunda en el ahorro de costes. The device will also incorporate a calibration controller (14) that allows the calibration process to be fully automated without the need for human intervention, thus reducing equipment preparation times, which results in cost savings.
Para este proceso de calibración, se ha diseñado una rutina automatizada que traslada los movimientos asociados a la placa de calibración (13) mediante una plataforma Arduino. For this calibration process, an automated routine has been designed that transfers the associated movements to the calibration plate (13) using an Arduino platform.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202230901A ES2970071A1 (en) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | OBJECT CHARACTERIZATION SYSTEM FROM THEIR 360 DEGREE RECONSTRUCTION THROUGH IMAGE GENERATION (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202230901A ES2970071A1 (en) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | OBJECT CHARACTERIZATION SYSTEM FROM THEIR 360 DEGREE RECONSTRUCTION THROUGH IMAGE GENERATION (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2970071A1 true ES2970071A1 (en) | 2024-05-24 |
Family
ID=91128463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES202230901A Pending ES2970071A1 (en) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | OBJECT CHARACTERIZATION SYSTEM FROM THEIR 360 DEGREE RECONSTRUCTION THROUGH IMAGE GENERATION (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2970071A1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2535742A (en) * | 2015-02-25 | 2016-08-31 | Score Group Plc | A three dimensional scanning apparatus and method |
| US20200077080A1 (en) * | 2018-09-04 | 2020-03-05 | Johnathan R. Banta | Portable system for taking photogrammetry images and related method |
-
2022
- 2022-10-20 ES ES202230901A patent/ES2970071A1/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| YANG, YUSHENG ET AL. The development of a low-cost photogrammetry-based 3D hand Scanner . 30/10/2021, [en línea][recuperado el 03/04/2023]. Recuperado de Internet (URL:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468067221000419), (DOI: 10.1016/j.ohx.2021.e00212) Resumen; apartados 1,2; figuras 2,3,10 * |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2970071 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20240524 |