Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Cơ khí: Nghiên cứu hệ thống đo 3D chi tiết cơ khí bằng ánh sáng cấu trúc kết hợp mã gray và dịch đường

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:174

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Cơ khí: Nghiên cứu hệ thống đo 3D chi tiết cơ khí bằng ánh sáng cấu trúc kết hợp mã gray và dịch đường " trình bày các nội dung chính sau: Tổng quan các phương pháp thu nhận bề mặt 3D của vật thể bằng ánh sáng cấu trúc; Phương pháp đo 3D chi tiết cơ khí bằng ánh sáng cấu trúc kết hợp mã gray và dịch đường; Nâng cao độ chính xác đo 3D chi tiết cơ khí bằng ánh sáng cấu trúc kết hợp mã gray và dịch đường; Thực nghiệm trên thiết bị và phần mềm xây dựng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Cơ khí: Nghiên cứu hệ thống đo 3D chi tiết cơ khí bằng ánh sáng cấu trúc kết hợp mã gray và dịch đường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN NGỌC TÚ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐO 3D CHI TIẾT CƠ KHÍ BẰNG ÁNH SÁNG CẤU TRÚC KẾT HỢP MÃ GRAY VÀ DỊCH ĐƯỜNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ HÀ NỘI - 2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN NGỌC TÚ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐO 3D CHI TIẾT CƠ KHÍ BẰNG ÁNH SÁNG CẤU TRÚC KẾT HỢP MÃ GRAY VÀ DỊCH ĐƯỜNG Ngành: Kỹ thuật cơ khí Mã số: 9520103 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Mai 2. TS. Phạm Hồng Tuấn HÀ NỘI - 2022
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan những nội dung trong luận án “NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐO 3D CHI TIẾT CƠ KHÍ BẰNG ÁNH SÁNG CẤU TRÚC KẾT HỢP MÃ GRAY VÀ DỊCH ĐƯỜNG” là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi, thực hiện dưới sự hướng dẫn của tập thể cán bộ hướng dẫn. Những nội dung, các số liệu sử dụng phân tích trong luận án có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định. Các kết quả nghiên cứu trong luận án do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với điều kiện của Việt Nam. Các kết quả này chưa có tác giả nào công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác. Hà Nội, ngày 07 tháng 06 năm 2022 Tập thể hướng dẫn khoa học Tác giả luận án PGS. TS. Nguyễn Thị Phương Mai TS. Phạm Hồng Tuấn NCS Nguyễn Ngọc Tú i
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn tới Ban Giám hiệu, phòng Đào tạo -bộ phận sau Đại học, trường Cơ khí, nhóm chuyên môn Cơ khí Chính xác & Quang học – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Tôi xin được cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Mai, TS. Phạm Hồng Tuấn đã hướng dẫn, chỉ bảo cho tôi những ý kiến vô cùng quý báu và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi về mặt chuyên môn trong suốt quá trình học tập, thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Cơ khí chính xác & Quang học – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã đóng góp cho tôi những ý kiến bổ ích cũng như tạo điều kiện thuận lợi về thời gian cho tôi trong suốt quá trình làm luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Trung Tâm Quang Điện tử - Viện Ứng dụng Công nghệ đã tạo mọi điều kiện tốt nhất về cơ sở vật chất, trang thiết bị thí nghiệm, sắp xếp công việc trong quá trình nghiên cứu và công tác để tôi có điều kiện thực hiện nhiệm vụ. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến các gia đình, đồng nghiệp, bạn bè đã động viên, giúp đỡ, chia sẻ những khó khăn trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này. Tác giả luận án Nguyễn Ngọc Tú ii
MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT................................... vi DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................viii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ ................................................... ix MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1 Chương 1: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP THU NHẬN BỀ MẶT 3D CỦA VẬT THỂ BẰNG ÁNH SÁNG CẤU TRÚC................................................... 6 1.1 Các hệ thống đo quang học dựa trên phương pháp tam giác đạc ......... 6 1.2 Phương pháp thu nhận ảnh ba chiều dựa trên ánh sáng cấu trúc .......... 9 1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ......................................... 12 1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới ............................................. 12 1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước ............................................... 24 1.4 Mục tiêu, khó khăn và những nghiên cứu chính của luận án.............. 26 Chương 2: PHƯƠNG PHÁP ĐO 3D CHI TIẾT CƠ KHÍ BẰNG ÁNH SÁNG CẤU TRÚC KẾT HỢP MÃ GRAY VÀ DỊCH ĐƯỜNG ....................................... 28 2.1 Phương pháp mã hóa vân cho ánh sáng cấu trúc ................................ 28 2.1.1 Mã hóa vân Graycode ................................................................ 28 2.1.2 Mã Large-Gap Graycode ............................................................ 31 2.1.3 Vân dịch chuyển đường.............................................................. 34 2.2 Định nghĩa vùng chiếu vân ................................................................. 35 2.3 Giải mã vân Graycode và dịch đường ................................................ 36 2.3.1 Giải mã vân Gray ....................................................................... 36 2.3.2 Bộ dò đỉnh vạch chiếu ................................................................ 37 2.4 Cơ sở toán học và mô hình hệ thu ảnh của máy ảnh........................... 42 2.4.1 Cơ sở toán học tam giác đạc trong ánh sáng cấu trúc ................ 42 2.4.2 Mô hình lỗ nhỏ của máy ảnh ...................................................... 50 2.4.3 Mô hình khử méo ảnh cho hệ thu ảnh ........................................ 53 2.4.4 Hiệu chuẩn máy ảnh ................................................................... 54 2.5 Cơ sở toán học sử dụng trong mô hình hệ máy ảnh nổi ..................... 56 2.5.1 Tam giác đạc trong hệ máy ảnh nổi ........................................... 56 2.5.2 Hình học Epipolar ...................................................................... 58 iii
2.5.3 Hiệu chuẩn hệ máy ảnh nổi và căn ảnh ...................................... 60 2.6 Cơ sở tính toán các thông số của hệ thống.......................................... 62 2.6.1 Tính toán độ phân giải của máy chiếu, tiêu cự hệ quang của máy ảnh .................................................................................................... 62 2.6.2 Tính toán khoảng cách đường cơ sở giữa 2 máy ảnh ................. 64 2.7 Kết luận ............................................................................................... 66 Chương 3: NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC ĐO 3D CHI TIẾT CƠ KHÍ BẰNG ÁNH SÁNG CẤU TRÚC KẾT HỢP MÃ GRAY VÀ DỊCH ĐƯỜNG ..... 67 3.1 Nghiên cứu nâng cao độ chính xác khi đo 3D các chi tiết cơ khí ....... 67 3.1.1 Nghiên cứu kỹ thuật ảnh động dải rộng cho ánh sáng cấu trúc.. 67 3.1.2 Kỹ thuật HDR đối với mã Gray và dịch chuyển đường ............. 67 3.1.3 Phương pháp hiệu chuẩn cho hệ thống đo 3D ............................ 71 3.1.4 Xác định ma trận chuyển vị của bàn máy với đầu đo ................ 79 3.2 Tính toán lựa chọn cấu hình hệ thống thu nhận ảnh 3D bằng ánh sáng cấu trúc ............................................................................................................. 84 3.2.1 Lựa chọn thiết bị chiếu vân ........................................................ 84 3.2.2 Lựa chọn máy ảnh ...................................................................... 86 3.2.3 Tính toán lựa chọn thấu kính cho máy ảnh và đường cơ sở....... 86 3.3 Kết luận ............................................................................................... 90 Chương 4: THỰC NGHIỆM TRÊN THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM XÂY DỰNG ..................................................................................................................... 91 4.1 Xây dựng thiết bị quét 3D ................................................................... 91 4.1.1 Thông số và cấu tạo thiết bị quét................................................ 91 4.1.2 Đồng bộ tín hiệu giữa máy ảnh và máy chiếu ........................... 94 4.1.3 Xây dựng phần mềm xử lý thu nhận ảnh 3D của chi tiết cơ khí 96 4.2 Xác định thông số của hệ thống .......................................................... 98 4.3 Thực nghiệm xác định ma trận chuyển vị các vị trí của bàn máy .... 101 4.3.1 Bàn máy theo trục U................................................................. 104 4.3.2 Bàn máy theo trục W ................................................................ 104 4.3.3 Bàn máy theo trục Z ................................................................. 105 4.4 Thực nghiệm thu ảnh 3D của chi tiết cơ khí ..................................... 106 iv
4.4.1 Tạo ảnh chiếu mã Large-Gap Graycode và dịch đường........... 106 4.4.2 Thông số thiết lập cho hệ thống ............................................... 107 4.4.3 Chiếu và thu nhận ảnh vân ....................................................... 107 4.4.4 Tính toán ảnh 3D sử dụng ảnh độ sâu ...................................... 109 4.5 Thực nghiệm phương pháp ảnh động dải rộng đối với vân graycode và dịch đường.......................................................................................................... 113 4.5.1 Thí nghiệm 1: Thay đổi giá trị cường độ dòng điện LED của máy chiếu .................................................................................................. 114 4.5.2 Thí nghiệm 2: Thay đổi giá trị phơi sáng vân của máy chiếu .. 115 4.5.3 Thí nghiệm 3: Thay đổi giá trị khuếch đại số của máy ảnh ..... 116 4.5.4 Thí nghiệm 4: Thay đổi giá trị tốc độ cửa trập của máy ảnh ... 117 4.6 Hiệu chuẩn dữ liệu quét 3D của hệ thống ......................................... 120 4.6.1 Hiệu chuẩn với quả cầu chuẩn ................................................. 120 4.7 Đánh giá độ chính xác đo của hệ thống xây dựng được sử dụng căn mẫu chuẩn ........................................................................................................... 127 4.8 Thực nghiệm quét và đo với một số chi tiết cơ khí .......................... 129 4.8.1 Thực nghiệm đo kích thước với chi tiết puly ........................... 129 4.8.2 Thực nghiệm đo chi tiết piston ................................................. 131 4.8.3 Quét một số chi tiết khác .......................................................... 134 4.9 Kết luận ............................................................................................. 136 KẾT LUẬN CHUNG CỦA LUẬN ÁN .................................................... 137 HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ..................................................... 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................... 139 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ..... 148 PHỤ LỤC ...................................................................................................... 1 v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Thuật ngữ tiếng Anh Giải thích 1. SL Structured Light : Ánh sáng cấu trúc. 2. 3D Three-dimensional : Không gian ba chiều là một mô hình hình học có ba thông số là chiều dài, chiều rộng, chiều cao. 3. CMM Coordinates Measuring : Máy đo tọa độ. Machine 4. LCD Liquid Crystal Display : Màn hiển thị tinh thể lỏng. 5. DLP Digital Crystal Display : Công nghệ xử lý ánh sáng kỹ thuật số, dùng các gương rất nhỏ để phản chiếu ánh sáng. 6. BNF Bilateral Normal Filter : Bộ lọc dựa trên giá trị trung bình các chuẩn lân cận theo cách không đẳng hướng. 7. GMNF Guided Mesh Normal : Bộ lọc sử dụng chiến lược lọc Filtering lưới điểm theo pháp tuyến được hướng dẫn. 8. ICP Iteractive Closest Point : Thuật toán được sử dụng để giảm thiểu sự khác biệt giữa hai đám mây điểm trong không gian 3D. 9. CAD Computer-aided design : Thiết kế được sự hỗ trợ của máy tính 10. SICP Sparse Iteractive Closest Point : Thuật toán tối ưu hóa ICP sử dụng các chỉ tiêu gây ra sự phân tán. 11. PS-R Point-Set Registration : Đăng ký tập hợp điểm, còn được gọi là đăng ký đám mây điểm hoặc đối sánh quét, là quá trình tìm kiếm sự biến đổi không gian giúp căn chỉnh hai đám mây điểm. 12. RPMS Reference Point Markers : Các điểm đánh dấu tham chiếu được sử dụng cùng với tính năng quét 3D để đảm bảo độ chính xác cao trong phép đo. Các điểm đánh dấu được dán lên chi tiết trước khi quét. 13. HDR High Dynamic Range : Ảnh động dải động. 14. Unwrap Phase : Mở pha vi
15. Pin Hole : Lỗ nhỏ 16. Epipolar : Ảnh của tâm chiếu của máy ảnh 17. Scroll Shutter : Màn trập dạng cuộn 18. Global Shutter : Màn trập dạng toàn cục 19. CCD Charge Coupled Device : Cảm biến chuyển đổi hình ảnh quang học sang tín hiệu điện trong các máy thu nhận hình ảnh dưới dạng nhị phân. 20 CMOS Complementary Metal- : Cảm biến máy ảnh sử dụng bộ Oxide-Semiconductor lọc màu RGB sau đó chuyển sang dữ liệu dạng số. 21 Stereo Vision : “Tầm nhìn nổi”, Phương pháp sử dụng hai máy ảnh để tái cấu trúc vật thể dưới dạng 3D. 22. : Vấn đề xác định phần nào của Correspondence Problem một hình ảnh tương ứng với phần nào của hình ảnh khác. 23. Depth Map : Ảnh độ sâu. 24. SLS Structured-light Stereo : Kỹ thuật lai khi sử dụng hai máy ảnh và một máy chiếu vân ánh sáng cấu trúc. 25. PS Phase Shifting : Dịch pha 26. GC Graycode : Mã hóa mức xám 27. Structured Pattern : Mẫu vân được cấu trúc 28. Mask-Image : Ảnh mặt nạ, giá trị không xác định là giá trị bằng 0 và giá trị xác định có thể bằng 1 hoặc 255 vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1 Các phương pháp đo trong ánh sáng cấu trúc Slavi 2010 (nguồn: [19]) 12 Bảng 1-2 Ưu và nhược điểm của các loại kỹ thuật HDR (nguồn [53]) ................... 22 Bảng 2-1 Bảng mã Gray cho 16 bit .......................................................................... 29 Bảng 2-2 Bảng mã Graycode mã hóa cho vân chiếu ............................................... 29 Bảng 2-3 Độ phân giải của hệ thống với giá trị 2n .................................................. 31 Bảng 3-1 Thông số tính toán FOV và độ phân giải theo khoảng cách T ................. 86 Bảng 3-2 Bảng thông số FOV và độ phân giải của máy ảnh theo chiếu sâu Z ........ 89 Bảng 4-1 Thông số hiệu chuẩn máy ảnh và hệ máy ảnh nổi .................................. 101 Bảng 4-2 Bảng các thông số thiết lập PWM cho các LED .................................... 115 Bảng 4-3 Thông số thiết lập các giá trị phơi sáng của vân khác nhau .................. 116 Bảng 4-4 Thiết lập các giá trị khuếc đại số khác nhau cho máy ảnh..................... 116 Bảng 4-5 Thiết lập các giá trị Shutter speed khác nhau cho camera..................... 117 Bảng 4-6 Bảng so sánh số ảnh lấy mẫu và thời gian thực hiện giữa các phương pháp HDR ........................................................................................................................ 120 Bảng 4-7 Sai số phép đo cho dữ liệu hình cầu áp dụng phương pháp bình phương nhỏ nhất .................................................................................................................. 123 Bảng 4-8 Bảng giá trị phương trình hiệu chuẩn cho các trục tọa độ .................... 125 Bảng 4-9 Sai số phép đo cho dữ liệu hình cầu áp dụng phương trình hiệu chuẩn 126 Bảng 4-11 Bảng kết quả đo chi tiết Puly (các số liệu đo được thể hiện trong bảng 5 PHỤ LỤC 2) ........................................................................................................... 131 Bảng 4-12 Bảng kết quả đo đường kính piston ...................................................... 134 viii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ Hình 1-1 Phương pháp đo khoảng cách tam giác. ..................................................... 6 Hình 1-2 Hệ thống đo khoảng cách 3D thụ động ....................................................... 6 Hình 1-3 Hệ thống đo khoảng cách bằng phương pháp tam giác chủ động sử dụng máy ảnh CCD làm phần tử thu ................................................................................... 7 Hình 1-4 Hệ thống đo khoảng cách 3 chiều chủ động với một nguồn Laser ............. 8 Hình 1-5 Sơ đồ nguyên lý và cấu tạo của một hệ thống đo sử dụng phương pháp ánh sáng cấu trúc (nguồn: [17]) ..................................................................................... 10 Hình 1-6 Sơ đồ tổng quan các kỹ thuật sử dụng vân chiếu trong phương pháp ánh sáng cấu trúc (nguồn: [17]) ..................................................................................... 11 Hình 1-7 Mô hình hệ thống sử dụng ánh sáng cấu trúc a) sử dụng 1 máy ảnh + 1 máy chiếu, b) sử dụng 2 máy ảnh + 1 máy chiếu ............................................................. 15 Hình 1-8 Mô hình hệ thống thu nhận ảnh 3D Jens Gühring (nguồn: [33])............. 17 Hình 1-9 Chuỗi vân mã Gray 4bit (phía trên) và chuỗi vân dịch chuyển đường bước 6 (phía dưới) (nguồn: [33]) ...................................................................................... 18 Hình 1-10 Sơ đồ các bước thực hiện trong quá trình xử lý tạo ra đám mây điểm 3D sử dụng mã Gray và dịch đường Jens Gühring (nguồn: [33]) ................................ 19 Hình 1-11 Mô hình so sánh đám mây điểm quét sử dụng ICP ................................. 20 Hình 2-1 Minh họa mã hóa 3bit nhị phân và thứ tự thay đổi tối thiểu giữa 2 giá trị theo khoảng cách hamming (nguồn: [71]) ............................................................... 28 Hình 2-2 Mã hóa theo mã nhị phân (nguồn: [71]) .................................................. 28 Hình 2-3 Mã hóa theo dạng Mã Gray đối xứng (nguồn: [71]) ................................ 28 Hình 2-4 Chuỗi ảnh mã Gray ................................................................................... 29 Hình 2-5 Minh họa vân chiếu Graycode 10 bit ........................................................ 30 Hình 2-6 Các ảnh của vân chiếu của mã Graycode với 10 bit ................................ 30 Hình 2-7 Mã vân Graycode và Large-Gap Gray code 7 bit (nguồn: [74]) ............. 32 Hình 2-8 So sánh kích thước bước giữa các vân của mã Gray và mã Large-Gap Graycode tại các bit khác nhau (nguồn: [75]) ......................................................... 33 Hình 2-9 Vân chiếu mã Gray tại bit thứ 9 lên mặt phẳng nghiêng theo trục Z ....... 33 Hình 2-10 Vân chiếu mã Large-Gap Graycode tại bit thứ 10 lên mặt phẳng nghiêng theo trục Z ................................................................................................................ 34 Hình 2-11 Chuỗi vân mã Gray 4bit (phía trên) và chuỗi vân dịch chuyển đường bước 6 (phía dưới) (nguồn: [33]) ...................................................................................... 34 Hình 2-12 Ảnh chiếu a) ảnh là các bit BẬT và ảnh b) toàn bộ bit TẮT ................... 35 Hình 2-14 Biểu diễn một biểu đồ mức xám của một ảnh ......................................... 39 Hình 2-15 Đo khoảng cách bằng phương pháp tam giác đạc.................................. 42 Hình 2-16 Nguyên lý đo quang học sử dụng tam giác đạc ...................................... 43 Hình 2-17 Biểu diễn điểm dưới dạng điểm và véc tơ ............................................... 44 Hình 2-18 Biểu diễn chùm tia chiếu tới vật thể dưới dạng mặt phẳng .................... 45 ix
Hình 2-19 Tam giác đạc giao điểm giữa mặt phẳng và đường thẳng (nguồn: [79]) .................................................................................................................................. 46 Hình 2-20 Tam giác đạc bởi giao điểm giữa 2 đường thẳng (nguồn: [79]) ............ 47 Hình 2-21 Xác định giao điểm gần đúng của 2 đường thẳng (nguồn: [79]) ........... 48 Hình 2-22 Mô hình hệ thu ảnh lỗ nhỏ (nguồn: [79]) ............................................... 50 Hình 2-23 Mô hình hệ thu ảnh lỗ nhỏ chuyển đổi (nguồn: [79]) ............................. 50 Hình 2-24 Mặt phẳng ảnh được xác định bởi đường thẳng trên ảnh và tâm chiếu . 52 Hình 2-25 Méo xuyên tâm ........................................................................................ 54 Hình 2-26 Bàn cờ được sử dụng để hiệu chỉnh máy ảnh 9x12 ô đen trắng ............. 55 Hình 2-27 Mô hình 2 máy ảnh đã được khử méo, l r là tâm phép chiếu; P là điểm O ,O thực cần được đo khoảng cách Z (nguồn: [83]) ...................................................... 57 Hình 2-28 Hệ tọa độ của ảnh trong máy ảnh nổi (nguồn: [83])............................. 58 Hình 2-29 Mặt phẳng Epipolar tạo bởi điểm và hai tâm chiếu của hai máy ảnh; hai điểm epipole là các giao điểm của đường thẳng nối hai tâm chiếu 𝑂𝑙, 𝑂𝑟 với hai mặt phẳng ảnh ................................................................................................................. 59 Hình 2-30 Mối tương quan giữa hai máy ảnh được thể hiện trong ma trận chứa các thông tin về ma trận quay và chuyển vị .................................................................... 60 Hình 2-31 Sơ đồ hệ thống đo với thị giác nổi bằng ánh sáng cấu trúc .................... 62 Hình 2-32 Thông số cơ bản của ống kính máy ảnh .................................................. 64 Hình 2-33 Mô hình tính mặt phẳng chênh lệch trong hệ máy ảnh nổi..................... 65 Hình 3-1 Định nghĩa vùng của cảm biến a) Cảm biến dạng quét theo đường, điểm b) Cảm biến dạng quét hình ảnh chiếu vân ảnh 2 chiều [ISO 10360-8:2013] (nguồn [95]).......................................................................................................................... 71 Hình 3-2 Biểu diễn giá trị 𝑃𝐹𝑜𝑟𝑚. 𝑆ℎ. 1 × 25: 𝐽: 𝑂𝐷𝑆 và 𝑃𝑆𝑖𝑧𝑒. 𝑆ℎ. 1 × 25: 𝐽: 𝑂𝐷𝑆 [ISO 10360-8:2013] (nguồn [95]) ........................................................................... 72 Hình 3-3 Biểu diễn 3 kiểu đo khi thực hiện với quả cầu chuẩn a) Dịch chuyển, b) Dạng xoay, c) Dạng tĩnh [ISO 10360-8:2013] (nguồn [95]) ................................... 72 Hình 3-4 Hai kiểu hàm lỗi được sử dụng trong ước lượng phương trình mặt cầu (theo [107])........................................................................................................................ 74 Hình 3-5 xác định điểm nằm trên mặt cầu ............................................................... 77 Hình 3-6 Giao điểm của đoạn thẳng giữa tâm O của hình cầu với điểm điểm đo mp và điểm mS thuộc hình cầu ....................................................................................... 78 Hình 3-7 Mô hình lỗ nhỏ và chuyển vị tọa độ ảnh sang tọa độ thực (nguồn [108]) 80 Hình 3-8 Bộ kit máy chiếu DLP LightCrafter 4500 và cấu tạo hệ chiếu sáng......... 84 Hình 3-9 Sơ đồ bố trí hình học của gương DMD 0.45inch dạng kim cương ........... 85 Hình 3-10 Máy ảnh Grasshopper GS3-U3-32S4C-C do hãng FLIR sản xuất ......... 86 Hình 3-11 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ độ phân giải với T=80mm ....................... 87 Hình 3-12 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ độ phân giải với T=100mm ..................... 87 Hình 3-13 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ độ phân giải với T=120mm ..................... 87 Hình 3-14 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ độ chênh lệch với T=80mm ..................... 88 x
Hình 3-15 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ độ chênh lệch với T=100mm ................... 88 Hình 3-16 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ độ chênh lệch với T=120mm ................... 89 Hình 4-1 Sơ đồ thiết kế hệ thống đo 3D ................................................................... 91 Hình 4-2 Cấu tạo bên trong của thiết bị quét 3D ..................................................... 91 Hình 4-3 Thiết bị thực nghiệm thu nhận ảnh 3D chi tiết cơ khí ............................... 92 Hình 4-4 Thiết kế 3D và thiết bị sau khi chế tạo ...................................................... 92 Hình 4-5 Sơ đồ cấu tạo và điều khiển thiết bị quét 3D ............................................ 93 Hình 4-6 Thiết lập kích khởi của máy ảnh trong chế độ “Mode 0” do hãng pointgrey cung cấp.................................................................................................................... 94 Hình 4-7 Thiết lập kích khởi của máy ảnh trong chế độ Mode 14 chồng chập 2 lần phơi sáng .................................................................................................................. 94 Hình 4-8 Sử dụng kích khởi cho chiếu vân lightcrafter 4500 .................................. 95 Hình 4-9 Sơ đồ điều khiển và đồng bộ tín hiệu trong hệ thống................................ 95 Hình 4-10 Sơ đồ đồng bộ tín hiệu của 2 máy ảnh và máy chiếu theo thời gian....... 96 Hình 4-11 Giao diện của phần mềm......................................................................... 96 Hình 4-12 Phần mềm được xây dựng cho quá trình hiệu chuẩn .............................. 99 Hình 4-13 Hiệu chỉnh tiêu cự và khẩu độ trên ống kính máy ảnh............................ 99 Hình 4-14 Điều chỉnh độ sáng tối của máy ảnh ....................................................... 99 Hình 4-15 Sơ đồ thuật toán hiệu chuẩn và phần mềm ........................................... 100 Hình 4-16 Chụp ảnh và phát hiện các giao điểm ô bàn cờ trên phần mềm ........... 100 Hình 4-17 Sơ đồ các khâu khớp của hệ đồ gá tự động........................................... 101 Hình 4-18 Sơ đồ khối tiến trình chụp ảnh mẫu bàn cờ cho mỗi trục chuyển động 102 Hình 4-19 Sơ đồ khối tiến trình tìm ma trận quay R và T cho từng vị trí .............. 103 Hình 4-20 Phần mềm thực hiện tìm ma trận chuyển vị của trục quay ................... 103 Hình 4-21 Dữ liệu các vị trí 3D giao điểm ô bàn cờ khi quay trục U và dữ liệu sau khi thực hiện phép quay và tịnh tiến về điểm gốc tọa độ bàn máy ......................... 104 Hình 4-22 Biểu đồ sai lệch tổng của từng vị trí so với điểm gốc tọa độ trục U ..... 104 Hình 4-23 Dữ liệu các vị trí 3D giao điểm ô bàn cờ khi quay trục W và dữ liệu sau khi thực hiện phép quay và tịnh tiến về điểm gốc tọa độ bàn máy ......................... 105 Hình 4-24 Biểu đồ sai lệch tổng của từng vị trí so với điểm gốc tọa độ trục W .... 105 Hình 4-25 Dữ liệu các vị trí 3D giao điểm ô bàn cờ khi dịch chuyển tịnh tiến theo trục Z và dữ liệu sau khi thực hiện phép quay và tịnh tiến về gốc tọa độ bàn máy 105 Hình 4-26 Biểu đồ sai lệch tổng của từng vị trí so với điểm gốc tọa độ tịnh tiến Z ................................................................................................................................ 106 Hình 4-27 Nạp ảnh vân vào bộ nhớ của thiết bị chiếu Light craft 4500 ................ 107 Hình 4-28 Sơ đồ thuật toán và quá trình chụp ảnh vân chiếu lên chi tiết đo ......... 108 Hình 4-29 Sơ đồ xử lý tính toán ảnh 3D từ tập ảnh chụp từ máy ảnh ................... 109 Hình 4-30 a)Ảnh giải mã nhị phân máy ảnh bên Trái, b) Chuyển từ mã nhị phân theo tham chiếu giá trị cho mã Large-Gap Graycode ................................................... 110 xi
Hình 4-31 a) Ảnh giải mã nhị phân máy ảnh bên Phải, b) chuyển từ mã nhị phân theo tham chiếu giá trị cho mã Large-Gap Graycode ................................................... 110 Hình 4-32 Vùng xác định chiếu sáng và loại bỏ các vùng có độ chênh lệch thấp . 110 Hình 4-33 Biểu diễn các đỉnh vạch dịch đường của máy ảnh bên trái .................. 111 Hình 4-34 Ảnh độ sâu của chi tiết quét .................................................................. 111 Hình 4-35 Ảnh 3D thu được của chi tiết quét trên phần mềm thực nghiệm ........... 112 Hình 4-36 Ảnh dữ liệu 3D của chi tiết trục cam và chi tiết nhôm mặt máy ........... 113 Hình 4-37 a) Ảnh chụp chi tiết cơ khí, b) biểu đồ mức xám ................................... 114 Hình 4-38 Biểu đồ tỷ lệ giữa xung PWM và giá trị dòng điện thiết lập cho các LED RED, GREEN và BLUE (nguồn hãng TI) .............................................................. 114 Hình 4-39 Ảnh HDR sau khi tái tạo, ảnh 3D, hàm phản hồi của máy ảnh đối với các giá trị mức xám khác nhau khi thay đổi dòng điện LED ........................................ 115 Hình 4-40 Ảnh tái tạo HDR, ảnh 3D và hàm phản hồi của máy ảnh khi thay đổi giá trị phơi sáng vân chiếu ........................................................................................... 116 Hình 4-41 Ảnh tái tạo HDR, dữ liệu và hàm phản hồi của máy ảnh khi thay đổi khuếch đại số. ..................................................................................................................... 117 Hình 4-42 Ảnh tái tạo HDR và dữ liệu 3D và hàm phản hồi của máy ảnh khi thay đổi các giá trị tốc độ cửa trập của máy ảnh. ................................................................ 117 Hình 4-43 Sơ đồ xử lý tạo ảnh HDR cho quét 3D chi tiết ...................................... 118 Hình 4-44 a) Ảnh tổng hợp HDR theo phương pháp đề xuất, ................................ 119 Hình 4-45 Dữ liệu 3D thu được a) Với một giá trị phơi sáng b) phương pháp hợp nhất đa phơi sáng c) Phương pháp đề xuất ............................................................ 120 Hình 4-46 Phần mềm tính toán hiệu chuẩn dữ liệu quét 3D với quả cầu chuẩn ... 121 Hình 4-47 Dữ liệu quét sau khi thực hiện phương pháp bình phương nhỏ nhất cho biên dạng hình cầu ................................................................................................. 122 Hình 4-48 biểu đồ phân bố chuẩn Gaussian của 4 mẫu quét ................................ 124 Hình 4-49 Dữ liệu quét áp dụng phương trình hiệu chuẩn cho từng trục tọa độ .. 126 Hình 4-50 Bộ căn mẫu chuẩn cấp 0 của hãng Mitutoyo ........................................ 127 Hình 4-52 Tạo mặt phẳng trên bậc 1 bằng phần mềm Gom Inspect ..................... 128 Hình 4-53 Phép đo khoảng cách giữa 1 điểm thuộc mặt phẳng 1 so với mặt phẳng 2 ................................................................................................................................ 128 Hình 4-54 Dựng các mặt phẳng bậc và đo khoảng cách ....................................... 129 Hình 4-55 Chi tiết Puly trong động cơ ô tô THACO .............................................. 130 Hình 4-56 Dữ liệu quét 3D toàn bộ chi tiết puly trên phần mềm thực nghiệm ...... 130 Hình 4-57 Đo các kính thước trên phần mềm Gom Inspect ................................... 131 Hình 4-58 Sơ đồ tính toán đường kính lỗ nhỏ nhất có thể đo được tại vị trí góc nghiêng của chi 45o .............................................................................................................. 132 Hình 4-59 Chi tiết piston động cơ xe máy và dữ liệu quét 3D chi tiết piston trên phần mềm thực nghiệm .................................................................................................... 133 Hình 4-60 Đo đường kính ngoài chi tiết piston trên phần mềm Gom Inspect ....... 134 xii
Hình 4-61 Dữ liệu quét chi tiết bằng vật liệu đồng ................................................ 135 Hình 4-62 Dữ liệu quét vật thể hình con cá bằng nhựa được mạ bằng vàng 24K . 135 Hình 4-63 Dữ liệu quét khi đã ghép nối các góc quét của tượng hổ bằng vật liệu sáp ................................................................................................................................ 136 xiii
MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài Trong nền sản xuất công nghiệp hiện nay, các hệ thống tự động đo lường, kiểm tra có vai trò hết sức quan trọng cho mục đích quản lý chất lượng sản phẩm. Trong vài thập kỷ qua, nhiều nghiên cứu trên thế giới đã được tiến hành trong lĩnh vực đo lường dựa trên thông tin hình học 3D, do vậy độ chính xác của các chi tiết chế tạo đã được nâng cao đáng kể. Việc sử dụng các cảm biến Laser cho thu nhận thông tin 3D đã có những cải tiến trong quá trình thu thập dữ liệu cả về thời gian và hiệu năng tính toán. Tuy nhiên đối với quá trình kiểm soát chất lượng cho đến nay, vì thiếu các kỹ thuật thích hợp để xử lý và kiểm tra dữ liệu đám mây điểm quét 3D nên chưa đạt được độ chính xác cao. Do đó, việc quản lý chất lượng sản phẩm trong các ngành công nghiệp vẫn buộc phải sử dụng phương pháp truyền thống kết hợp với máy đo CMM mặc dù quá trình xử lý này mất rất nhiều thời gian. Cùng với sự phát triển lâu đời của phương pháp quét Laser, phương pháp thu nhận hình ảnh 3D của chi tiết sử dụng ánh sáng cấu trúc có những bước đột phá về nghiên cứu trong nhiều năm trở lại đây giúp cho việc nâng cao độ chính xác của dữ liệu 3D thu được. So với phương pháp sử dụng Laser, phương pháp sử dụng ánh sáng cấu trúc (là một trong những phương pháp sử dụng tam giác đạc) có những ưu điểm vượt trội về thời gian lấy mẫu, số lượng điểm ảnh, kết cấu nhỏ gọn, không tiếp xúc đến bề mặt vật thể đo. Các thiết bị quét và đo lường sử dụng ánh sáng cấu trúc trên thế giới hiện nay có thể kể đến các hãng như: Gom – CHLB Đức (hệ thống quét 3D và giải pháp đo lường tự động trong công nghiệp), Rescan của hãng Solutionix – Hàn Quốc (Thiết bị và giải pháp quét mẫu 3D), 3D Creaform – Canada nổi tiếng với sản phẩm Handyscan 3D (các thiết bị quét cầm tay tốc độ cao)… Độ chính xác đạt được của các thiết bị này tốt nhất là 0.01mm. Tuy nhiên, giá thành của các thiết bị quét 3D rất cao từ 50.000 USD cho thiết bị quét và 100.000 USD khi có thêm phần mềm đo, kiểm tra. Với sự phát triển của ngành chế tạo máy và phụ trợ công nghiệp đáp ứng các nhu cầu đặt hàng không chỉ trong nước và các doanh nghiệp FDI, kiểm soát chất lượng sản phẩm là một trong những thách thức hiện nay. Việc áp dụng các kỹ thuật đo nhanh, độ chính xác cao trở thành một trong những ưu tiên hàng đầu, nhất là với các chi tiết có hình dáng phức tạp (các chi tiết cơ khí trong ô tô, máy in, khuôn mẫu,…), nhiều kích thước cần đo với các chuẩn gốc kích thước ảo. Do vậy, việc nghiên cứu để nội địa hóa chế tạo và thương mại các thiết bị đo nhanh là một trong những mục tiêu mà nền khoa học của Việt Nam cần nghiên cứu để thực hiện. Luận án “NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐO 3D CHI TIẾT CƠ KHÍ BẰNG ÁNH SÁNG CẤU TRÚC KẾT HỢP MÃ GRAY VÀ DỊCH ĐƯỜNG” với mục tiêu nghiên 1
cứu có tính cấp thiết cả về khía cạnh khoa học – công nghệ ứng dụng, đáp ứng nhu cầu cấp thiết hiện nay cho quá trình kiểm soát – số hóa chất lượng sản phẩm trong sản xuất cơ khí và theo kịp xu hướng phát triển của các hệ thống đo lường quang học hiện đại. 1.2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của luận án Mục đích chính của luận án là nghiên cứu phương pháp đo hình học 3 chiều của các chi tiết cơ khí trên cơ sở bằng ánh sáng cấu trúc kết hợp giữa mã Gray và dịch đường. Cơ sở lý thuyết về phương pháp đo, các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác đo và đề xuất phương án nâng cao độ chính xác. Thiết kế, chế tạo thiết bị đo hình học 3 chiều của chi tiết cơ khí bằng ánh sáng cấu trúc kết hợp giữa mã Gray và dịch đường. Luận án cần thực hiện các nội dung nghiên cứu sau: - Nghiên cứu phương pháp ánh sáng cấu trúc khi sử dụng kết hợp giữa mã Gray và dịch đường. - Nghiên cứu xác định các thông số của các thành phần và của hệ thống đo. - Nghiên cứu lựa chọn, đánh giá mẫu vân Gray giảm nhiễu trong quá trình giải mã vân khi chiếu lên bề mặt vật. - Nghiên cứu tối ưu quá trình xác định các đỉnh vân chiếu dịch đường. - Nghiên cứu các phương pháp nâng cao chất lượng ảnh 3D của bề mặt vật khi đo các chi tiết cơ khí có độ sáng, bóng. - Phân tích lựa chọn sơ đồ nguyên lý và các thành phần khi xây dựng mô hình thiết bị đo; thiết kế chế tạo thiết bị thực nghiệm và phương pháp hiệu chuẩn. - Thực nghiệm đo đạc, xử lý kết quả, so sánh và rút ra các kết luận cơ sở cho các phương hướng nghiên cứu tiếp theo, đồng thời phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính và hoạt động của mô hình. 1.3 Đối tượng nghiên cứu của luận án Đối tượng nghiên cứu của luận án là phương pháp đo bề mặt 3D của chi tiết cơ khí sử dụng ánh sáng cấu trúc kết hợp giữa mã Gray và dịch đường. Trong đó luận án tập trung vào phương pháp kết hợp giữa mã Gray và dịch đường, các thành phần trong hệ thống, độ chính xác của thiết bị, các thuật toán tái tạo bề mặt 3D của chi tiết. Đối tượng đo mà luận án tập trung là bề mặt 3D của chi tiết sau khi gia công cơ khí. 1.4 Phương pháp nghiên cứu của luận án Luận án kết hợp phương pháp nghiên cứu tính toán lý thuyết và thực nghiệm Các nội dung nghiên cứu tập trung vào: Mô hình toán học của phương pháp dựng điểm 3D của nguyên lý tam giác đạc từ ảnh độ sâu, phương pháp mã hóa vân chiếu và xử lý tập dữ liệu sau khi thu nhận. Phương pháp thực nghiệm tập trung vào: Xây dựng, hiệu chỉnh và đánh giá thực nghiệm đặc tính kỹ thuật của thiết bị, đồng bộ tín hiệu giữa các linh kiện quang cơ điện tử; khảo sát đo đạc một số mẫu chi tiết cơ khí từ đó so sánh với kết quả mô hình biết 2
trước để xác định các thông số đặc tính của bề mặt vật liệu nhằm đưa ra các nghiên cứu nâng cao, cải tiến về mặt phương pháp và kỹ thuật. 1.5 Phạm vi nghiên cứu Xây dựng mô hình thiết bị đo cấu trúc hình học 3D của bề mặt chi tiết cơ khí sử dụng công nghệ ánh sáng cấu trúc. Thiết bị dùng để đo cấu trúc hình học 3D của bề mặt chi tiết cơ khí yêu cầu độ chính xác kích thước ± 20 µm; phạm vi đo tối đa: 200x200x200 mm (Dài´rộng´cao), độ phân giải nhỏ nhất 140 µm. 1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu a) Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu: - Nội dung nghiên cứu của luận án đã trình bày cơ sở phương pháp đo 3D chi tiết cơ khí sử dụng phương pháp mã Gray kết hợp dịch chuyển đường, giúp làm chủ lý thuyết và kỹ thuật đo của phương pháp này. - Nghiên cứu một số các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp đo đề xuất. - Đề xuất phương án sử dụng kỹ thuật ảnh động dải rộng để thu nhận bề mặt các chi tiết cơ khí có độ sáng bóng cao. - Xây dựng và hoàn thiện phần mềm đo quét 3D chi tiết cơ khí sử dụng mã Gray và dịch đường. b) Ý nghĩa thực tiễn của đề tài nghiên cứu: - Hiểu và làm chủ kỹ thuật đo, phương pháp đo 3D bằng phương pháp sử dụng mã Gray và dịch đường. 1.7 Những đóng góp mới Những điểm mới của luận án được đề cập dưới đây chưa được thể hiện trong bất kỳ công bố khoa học nào khác: - Nghiên cứu phương pháp mã hóa các điểm trên bề mặt vật sử dụng mã vân Gray bước lớn thay thế cho mã vân Gray đối xứng làm tăng độ phân giải hệ thống, tăng chiều sâu thu nhận và giảm lỗi trong quá trình giải mã. - Nghiên cứu và áp dụng thành công phương pháp xác định vùng chiếu vân nhằm giảm thời gian tính toán và đảm bảo độ chính xác, loại bỏ được các vùng không xác định tại biên của vùng chiếu vân. - Nghiên cứu và áp dụng thành công phương pháp xác định tâm của vạch sáng trên vân dịch chuyển đường khi xét đến độ mở của vạch và các điều kiện biên để tăng độ chính xác của đỉnh vạch sáng dưới đơn vị điểm ảnh. 3
- Nghiên cứu và áp dụng thành công phương pháp tạo ảnh động dải rộng mới khi chụp mẫu vân chiếu với các giá trị thiết lập thời gian cửa sổ trập khác nhau đối với máy ảnh nhằm tăng khả năng thu nhận ảnh bề mặt 3D đối với các chi tiết có độ sáng, bóng cao hoặc các chi tiết có màu tối với thời gian xử lý và khối lượng tính toán thấp. - Đánh giá được các tham số của máy ảnh và máy chiếu tác động đến quá trình đo chi tiết cơ khí có đặc tính độ bóng cao, bề mặt sáng, từ đó chọn lựa được bộ thông số thiết lập phù hợp cho quá trình thu nhận với các chi tiết khác có cùng tính chất bề mặt tương tự. - Nghiên cứu sử dụng phương trình hình cầu và quả cầu chuẩn để xác định phương trình hiệu chuẩn cho các trục OX, OY, OZ. - Xây dựng thành công mô hình thu nhận ảnh 3D của các chi tiết cơ khí đạt được kết quả: + Độ phân giải điểm ảnh 140 µm. + Thời gian quét ảnh 1,2 ms, thời gian tính toán tối đa: 30 µs. + Số điểm ảnh 3D tối đa thu được: 1.039.680 điểm ảnh có dạng: tọa độ 3D: X, Y, Z và giá trị màu tương ứng: Đỏ, xanh lá cây, xanh da trời. - Đã ứng dụng hệ thống này để tái tạo bề mặt 3D và đo kích thước của một số chi tiết cơ khí. 1.8 Cấu trúc của luận án Luận án bao gồm: Phần mở đầu, bốn chương, kết luận. Mở đầu: Trình bày tính cấp thiết của đề tài, mục đích nghiên cứu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu. Chương 1: Tổng quan các phương pháp thu nhận bề mặt 3D của vật thể bằng ánh sáng cấu trúc Chương này trình bày tổng quan về các phương pháp trong công nghệ ánh sáng cấu trúc bao gồm: Các phương pháp đo không tiếp xúc chủ động và bị động, phân nhóm các phương pháp trong ánh sáng cấu trúc, các phương pháp sử dụng kỹ thuật ảnh động dải rộng (HDR) để thu nhận bề mặt các chi tiết cơ khí có độ bóng cao, một số công trình nghiên cứu trong nước từ đó luận giải lý do chọn lựa phương pháp kết hợp mã Gray và dịch đường làm đối tượng nghiên cứu cho đo đạc bề mặt 3D của chi tiết cơ khí. Chương 2: Phương pháp đo 3D chi tiết cơ khí bằng ánh sáng cấu trúc kết hợp mã gray và dịch đường Trong phần chương 2: Trình bày phương pháp mã hóa vân sáng theo Gray và dịch đường, các phương pháp xử lý để xác định vùng chiếu vân và giải mã vân. Mô hình toán học và hiệu chuân của hệ máy ảnh nổi. Cơ sở tính toán, thiết kế cho hệ thống thu ảnh sử dụng ảnh độ sâu bằng ánh sáng cáu trúc mã Gray và dịch đường. 4
Chương 3: Nâng cao độ chính xác đo 3D chi tiết cơ khí bằng ánh sáng cấu trúc kết hợp mã gray và dịch đường Trong phần chương 3: Trình bày nâng cao độ chính xác của hệ thống đo bằng ánh sáng cấu trúc, trong đó bao gồm: Phương pháp tạo ảnh động dải rộng để giúp cho thu nhận các chi tiết cơ khí có độ bóng cao, phương pháp hiệu chuẩn bằng quả cần chuẩn, phương pháp xác định thông số dịch chuyển của bàn máy cho quá trình ghép nối dữ liệu quét 3D tự động và chính xác. Tính toán, lựa chọn thông số và linh kiện cho hệ thống quét 3D bằng ánh sáng cấu trúc sử dụng ảnh độ sâu trong hệ máy ảnh nổi. Chương 4: Thực nghiệm trên thiết bị và phần mềm xây dựng Trong phần chương 4: Trình bày hệ thiết bị thu ảnh 3D sử dụng 2 máy ảnh kết hợp với 1 máy chiếu xây dựng phần mềm xử lý ảnh, lưu đồ các bước thực hiện để quét 3D chi tiết cơ khí, cùng với đó là quá trình thực hiện dựa trên phần mềm do NCS tự xây dựng để quét một số chi tiết cơ khí và một số chi tiết khác. Thực nghiệm xác định các thông số của máy ảnh và máy chiếu đến khả năng thu nhận của các chi tiết có độ bóng, sáng qua đó xác định được thông số tối ưu và thực nghiệm sử dụng phương pháp HDR để quét chi tiết cơ khí. 5