專題實作|專題成果

109年

The Electrical Engineering department

The
Electrical
Engineering
department

3D掃描器

指導老師

廖裕評

組長

陳彥夫

組員

葉文祥、林豪澤

近年來智慧製造、工業4.0和互聯網等工業革命的崛起,模擬技術在工業生產製造產業中日趨重要。各式3D模擬軟體也快速的瓜分CAD(電腦輔助設計軟體)在工業軟體的市場。但是市面上的CAD建模軟體

大多都不具備將現實中已存在的物件以掃描的方式數位化為3D模型的功能。有鑑於此需要的產生,我們將研究目的訂為設計出一款能實現3D掃描物件的設備,並整合現有的3D模擬軟體。這款設備能夠以電腦的USB接口直接連結、傳輸資料。並使用3D列印機建模打印出旋轉平台做掃描背景,用以一體化的結構快速且穩定的掃描物件、輸出成3D圖檔。

有鑒於市售的掃描器價格不菲,於是我們興起是否能DIY做出一套也能夠掃描實體的掃描器。其中我們使用了Intel Realsense的F200深度攝像頭,其使用的光源為紅外線結構光。為了使物體能夠穩定被掃描我們做了一個可以放置物體的旋轉平台,以Arduino控制步進馬達旋轉作為動力。為了操作的方便性和整合性修改原本3D scanning(c#)開發專案中人機界面使得馬達控制和攝影機控制使用同一個操作介面。為了使每次的掃描需要校正的物件減少,例如每次都需要調整攝像機和物體與轉盤的距離於是我們也需要一個攝像機的支架和旋轉平台整合為一個物件。

在馬達控制的旋轉平台上放置要掃描的物件。調整好掃描的角度後,旋轉平台將以每秒10-30偵的速度旋轉,Intel F200則對我們的目標物取樣,使用自動且平穩的速度以達到最好的掃描效果。在平台啟動並掃描完一圈目標物時,計算器會在4-5秒內演算輸出一份3D模型。

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