Разрешение зависит от плотности пикселей и угла камера-лазерное пятно-лазер. Проблема в том, что при увеличении угла лазер может светить в щель, а камера лазерную точку не увидит.

evtomax 7 янв 2015 в 16:16

То, о чём я говорю, вроде как сделано в третьей версии, где камера расположена вертикально. Т.е. вместо 720 точек получается 1280. В четвёртой камера почему-то опять лежит горизонтально, как во второй версии.

Hellitron 7 янв 2015 в 16:22

Все, я понял. Извините. Это увеличит область сканирования по вертикали. Да, как-то не подумал

AkpoFlash 7 янв 2015 в 15:32

Впечатлило, продолжайте в том же духе!

KurilkaRymin 7 янв 2015 в 15:43

Че за «летняя школа», че за конкурс, где? В двух словах, просто интересно…

Hellitron 7 янв 2015 в 15:56

Надеюсь не скажут, что реклама.
Летняя школа «Ланат» lanat.ru в объединении с летней школой «Лифт в будущее» lifttothefuture.ru
Конкурс первый был на летней школе. Вторая версия сканера на конкурс «Ученые будущего» www.intel.festivalnauki.ru
Третья версия сканера «Балтийский научно-инженерный конкурс» baltkonkurs.ru
Четвертая Intel ISEF student.societyforscience.org/intel-isef

pelment 7 янв 2015 в 16:33

Класс, молодцы! Как вам летняя школа? Мне интересно, какой там уровень обучения электротехнике, робототехнике.

Hellitron 7 янв 2015 в 18:47

В прошлом году летняя школа была одна — «Лифт в будущее». А потом преподаватели из МГУ остались в Ланате, а «Лифт в будущее» организовал другую ЛШ. В «Ланате» уровень высокий. Обучают программированию AVR микроконтроллеров. Сначала две недели в симуляторе, потом неделю в железе делают проект. Учат паять, трассировку платы делать, травить. В общем полный комплекс входа. В «Лифте» больше учат рассказывать про проект. Сделать что-то в железе можно только на курсе «Робототехники Lego». Но преподаватели по Lego там очень хорошие.

mahowik 7 янв 2015 в 19:14

Очень круто! Вам правда 17 лет и вы все делали сами включая схемотехнику, программирование на java и микроконтроллеров?
Снимаю шляпу!

Hellitron 8 янв 2015 в 05:03

Тогда нам было 16. И да, мы все делали сами: и чертежи, и платы, и программы. На самом деле само устройство не очень сложно. Мы планируем показать его сборку в ближайшее время.

mahowik 8 янв 2015 в 16:17

Хотел предложить вам попробовать себя на kickstarter (или подобных платформах) + выложить под open source и open hardware, но уже похоже полно девайсов подобных.
например www.kickstarter.com/projects/1545315380/atlas-3d-the-3d-scanner-you-print-and-build-yourse?ref=discovery

Хотя в вашем есть явное приемущество: всего один лазер + нет необходимости докупать Raspberry Pi с камерой.

Hellitron 8 янв 2015 в 16:24

Ну мы подумываем. Было интересно: нужно ли это устройство кому-нибудь. Про open-source: выложим сюда статьи как собрать самому включая чертежи, исходники и прошивки. У нас еще есть преимущество в цене)

mahowik 8 янв 2015 в 16:31

У нас еще есть преимущество в цене)

я это и имел ввиду говоря про 1 лазер и т.д. ;)

kinguru 7 янв 2015 в 19:42

Выложите пожалуйста результаты сканирования разных объектов.

Hellitron 8 янв 2015 в 19:37

Прикрепил модели к концу статьи.

kinguru 8 янв 2015 в 21:14

Судя по результатам вам ещё есть куда работать.
Красиво конечно, но сыровато.

boblenin 7 янв 2015 в 20:29

Молодцы! Мало того, что сделали неплохой инженерный проект, так еще и описали все отлично. Спасибо!

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Hellitron 8 янв 2015 в 05:06

Мы с него линзу и взяли. Просто зеленый мощнее. Мы купили простейший уровень, сняли линзу и поставили на наш лазер. Это еще и места меньше заняло

tepexob 7 янв 2015 в 21:47

Молодцом!!!
И это напомнило мои студенческие годы

2002 год = 13 лет назад

Первый приличный результат

Первая деревянная версия девайса. Пожароопасная штука: несколько раз вспыхивал, т.к. внутри тесного корпуса из ДСП полыхала линейная галогенная лампа на 150Вт.

Все начиналось с идеи лазерного дальномера. Переходная версия от дальномера к сканеру выглядела так.

tepexob 7 янв 2015 в 22:06

Забыл оригинал показать

Вот такой резиновый котенок

На сканированной модели есть много дырок.
Отчасти, конечно, это несовершенство моего алгоритма построения сетки из облака точек. Но главное, что камера была только одна!
Позже была еще 1 камера. Камеры устанавливались по обе стороны от источника света под 45 градусов к нему. Дыр в модели становилось уже гораздо меньше, также была некоторая компенсация ошибок с каждой из камер.

jar_ohty 8 янв 2015 в 11:42

Скажу несколько слов, раз уж у вас пошло дело от действующего макета к законченному устройству.
Зеленые лазерные указки совершенно не рассчитаны на сколь-нибудь длительную работу. DPSS-лазер подразумевает работу при активном теплоотводе и термостатировании всего — и лазерного диода накачки, и кристалла активной среды, и кристалла-удвоителя. В указках места для этого нет и весь теплоотвод работает на тепловой инерции. Поэтому и нестабильная выходная мощность (то самое разгорание — это вам еще повезло, оптимальная рабочая точка оказалась при температуре выше комнатной, бывает такая свистопляска, что мама дорогая), и быстрый выход из строя и лазерного диода, и кристалла.
Выход — либо установка стабилизированного зеленого лазерного модуля, либо возврат к красному диодному лазеру, только с нормальным питанием. Хинт: закрыв красным светофильтром объектив, мы снизим помехи от внешнего освещения как минимум втрое. А закрыв установку кожухом — уберем их полностью (об этом дальше).
Еще надо сказать — лазер и живые организмы совместимы плохо. Особенно в данном случае, когда оператор неизбежно подвергается неконтролируемому облучению, причем не только рассеянным светом, но возможны и зеркальные отблески, крайне опасные для глаз. Поэтому совершенно необходим защитный кожух с дверцами. Заодно решаем и проблему с помехами от засветки.

Hellitron 8 янв 2015 в 12:13

Насчет кожуха уже думали. Хотим сделать кожух из оргстекла, на которое наклеен пленочный светофильтр. Цветное прозрачное оргстекло скорее всего будет слабо защищать от лазера, а видеть процесс все же хочется. Спасибо за объяснение про лазер. Скорее всего мы вернемся к лазерным указкам малой мощности. И тогда может и светофильтр не понадобится — они вроде как безопасны для человека.

jar_ohty 8 янв 2015 в 12:20

Безопасных лазеров не существует. Даже десятки микроватт могут повредить сетчатку глаза при длительном воздействии. Если есть хотя бы малейшее облучение оператора и окружающих лазерным излучением и его можно устранить, то это следует сделать.

jar_ohty 8 янв 2015 в 12:33

Цветное прозрачное стекло можно подобрать таким, чтобы оно практически полностью поглощало излучение лазера. Можно взять синий диодный лазер (они сейчас широко доступны) и желтое оргстекло. А на камеру поставить синий фильтр, так что от внешнего излучения для камеры закроемся почти полностью, и защитим окружающих от лазерного излучения, и получим возможность прекрасно видеть весь процесс съемки скана. Причем, за счет флюоресценции лазерная линия также будет видна.

dron_k 8 янв 2015 в 12:38

а видеть процесс все же хочется

А на компьютере во время сканирования не отображается отсканированные данные ни в каком виде?
Имхо лучший выход это смотреть на компьютере как процесс сканирования идёт,
а не просто как обьект освещается лазером (может в софте чтото сбойнуло давно а вы медитируете на подсвеченный обьект)…

Hellitron 8 янв 2015 в 12:52

На компьютере было отображение изображения с камеры и прогресс выполнения в процентах. Ну в принципе да. Тогда можно целиком закрыть непрозрачным оргстеклом и все. И лазер поставить от простой красной китайской указки.

jar_ohty 9 янв 2015 в 08:28

Лучше нормальный лазерный модуль взять с приличным драйвером и лазерным диодом в корпусе. Иначе указки будут расходным материалом — они работают до первой пылинки, севшей на открытый кристалл, а при каждом включении подгорают зеркала от переходных процессов.

Meklon 8 янв 2015 в 13:12

Добавьте вторую камеру, которая будет показывать просто процесс под дополнительным углом. Зачем глазами-то смотреть?

dron_k 8 янв 2015 в 12:29

На КДПВ результат вашей установки?
Хотелось бы попбольше разных моделей увидеть с вашего сканера,
ато написали «добро пожаловать под кат (много фотографий).»
а фотографий моделей всего полторы (

Hellitron 8 янв 2015 в 12:34

Сейчас коллега найдет таки свой внешний ЖД и обязательно скинем модели. Прошу прощения. Просто у меня полетела таблица разделов на харде, а модели в бэкап не входили. Вот и получилось, что все они остались только у него)

Hellitron 8 янв 2015 в 12:46

Сейчас у меня есть только три скрина моделек:

Скрины

причем последнее — это облако точек, которое получено на выходе со сканера (правда там ничего не видно)

И есть еще сама моделька в формате для печати:
Ссылка на dropbox

Hellitron 8 янв 2015 в 19:38

Прикрепил модели к концу статьи.

roller 8 янв 2015 в 15:20

Могли бы вы дать ссылку на софт, который использовали для построения облака точек по картинкам из камеры? Или выжодить на github.
Появилась идея напечатать ваше вращающуюся платформу в виде гигансткой шестеренки на принтере, да и вообще весь сканер можно напечатать. Детали вращения отлично будут опираться на подшибники.

Hellitron 8 янв 2015 в 16:05

Коллега пишет статью про софт. Мы все детали вырезали лазером. Пришли в контору по лазерной резке, дали чертежи. Они все вырезали, а мы собрали.

roller 27 янв 2015 в 09:41

А не подскажите ник коллеги на хабре, чтобы на него подписаться и не пропустить статью? А кстати, про статью не забыли то? Уж очень интересно на софт посмотреть…

Hellitron 27 янв 2015 в 10:10

Коллеги на Хабре пока нет. И статью он сейчас прекратил писать. У нас через 3 дня конкурс, и мы работаем над дугим проектом, поэтому этот пока-что стоит.

MAXH0 8 янв 2015 в 16:15

Бесспорно КРУТО.
Респект вам и вашему научному руководителю.
Мне как учителю, Хотелось бы подробностей про систему организации занятий, распределение ролей в процессе и вообще все что связано с практикой. В частности где ваши а где его идеи и все такое.
Еще раз респект. Сейчас довольно мало народу которые умеют делать руками. Особенно впечатлила синяя изолента

Hellitron 8 янв 2015 в 16:31

Научного руководителя мы видели только на летней школе. Он учится в МФТИ, а мы живем в Новосибирске. Он предложил собрать сканер. А я как раз перед ЛШ читал статьи (те, что в начале статьи указаны), но строить не собирался. Но мы взаимодействовали через социальные сети и он помогал советами, а так-же часть деталей вырезал он на станке лазерной резки в МФТИ… Распределение ролей такое: я собираю установку, паяю и программирую микроконтроллеры, а друг пишет софт на компьютер. Занятия никак не организовывались. Собирались либо у меня дома, либо в школе после уроков (мы одноклассники) и занимались проектом. Строили целиком на собственные средства, а потому установка крайне дешевая) Идеи сложно разделить. Мы часто и много общались, а идеи рождались в диалоге.

dron_k 8 янв 2015 в 17:14

Получили почти 2 миллиона точек. Ноутбук отказался рассчитывать модель из облака точек.

Скажите а на каком этапе возникает проблема? Есть мысли как обойти это ограничение?

Hellitron 8 янв 2015 в 17:41

Он вроде даже не открыл файл. Возможно это внутреннее ограничение. Если кто-то знает в чем проблема, я был бы очень благодарен ему за помощь.

vbs 8 янв 2015 в 18:33

Уважаемый автор.
Первая фотография выглядит хорошо. Будете доводить до ума?
Сколько это будет стоить в перспективе для массового использования, однокнопочная система? Название модели + кнопка «Сделать хорошо» = импорт в один из распространенных форматов: max/fbx/obj.
Обдумываете возможность заказать сырой вариант?

Hellitron 8 янв 2015 в 18:52

Сейчас мы собираем новый сканер с целью оценить во сколько обойдется сборка и сколько будут стоить материалы. Потом выложим здесь чертежи и программы, после чего пойдем на Бумстартер. Но это в лучшем случае. Непонятно: нужен ли этот сканер кому либо при таком обилии аналогов. Софт сейчас так и выглядит: выбор названия конечного файла, меню точности и большая кнопка «Сканировать». На выходе — облако точек в формате .obj

roller 8 янв 2015 в 22:33

Можно ли список «аналогов» в студию?

Hellitron 9 янв 2015 в 10:10

Например тот, что скидывали выше:
www.kickstarter.com/projects/1545315380/atlas-3d-the-3d-scanner-you-print-and-build-yourse?ref=discovery
У него так же идет сравнение еще с двумя аналогами.

nemilya 12 янв 2015 в 12:25

Вот ещё DIY проект сканера: hci.rwth-aachen.de/fabscan

И исходный код для корпуса, ПО и т.п.: github.com/francisengelmann/FabScan100

Dorrin 13 янв 2015 в 20:56

можно использовать просто камеру

Hellitron 14 янв 2015 в 07:14

Тогда точность будет меньше, но способ интересный

mbrdancer 14 янв 2015 в 07:10

Планируете выходить на KickStarter?

Hellitron 14 янв 2015 в 07:12

Выходить планируем, но на Бумстартер. Только для начала пересоберем установку заново, чтобы нормально выглядела.

mbrdancer 14 янв 2015 в 07:13

Держите в курсе, я бы поучаствовал.

arabesc 19 янв 2015 в 21:02

В статье хочется видеть небольшой ликбез об используемом принципе работы лазерного дальномера и сканера, для тех, кто не в теме, как я. Зачем было нужно делать два снимка в начале и принцип перехода к одному потом. Интересно видеть модели использовавшихся комплектующих, например, лазера, и каким образом осуществлялась регулировка его мощности, т.к., опять же, я не в теме, но интересно.

Hellitron 20 янв 2015 в 15:41

Про принцип работы: в начале статьи есть ссылка на радиолюбительский форум, где описан принцип работы. Два снимка делалось для того, чтобы лучше находить на снимке лазерную точку. Делая снимок с лазером и без лазера и сравнивая полученные картинки мы находили точки. Для регулировки мощности использовался банальный ШИМ на микроконтроллере. Только сигнал шел не напрямую к лазеру, а к базе полевого транзистора, к которому и был подключен лазер. Сам лазер — зеленая лазерная указка, коих много на ebay.com и подобных магазинах. Мощность 50 мВт.

arabesc 20 янв 2015 в 17:24

Про принцип работы: в начале статьи есть ссылка на радиолюбительский форум, где описан принцип работы.

Это понятно, погуглить я в состоянии. Но тут же хабр, хочется несколько большего погружения в детали.

Для регулировки мощности использовался банальный ШИМ на микроконтроллере.

Т.е., учитывая описываемую инерционность лазера, степень регулировки мощности была далеко не линейной от скважности? Хотя, это неважно для задачи, наверное.

p.s. не попал в ветку ответа, а удалить сообщение уже нельзя

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий