КРАТКОЕ РУКОВОДСТВО

2

Содержание

1. Введение1.1. Назначение1.2. Указания по безопасности1.3. Объем поставки1.4. Системные требования

2. Ввод в эксплуатацию2.1. Позиция камеры 2.2. Вращение камеры 2.3. Подключение 2.4. Установка драйверов камеры2.5. Настройка проектора 2.6. Настройка проектора в качестве дополнительного рабочего стола в Windows

3. Программное обеспечение для сканирования DAVID3.1. Обновление программного обеспечения

4. Начальная установка и калибровка сканера4.1. Меню «Установка оборудования» 4.2. Меню «Калибровка»

5. 3D Сканирование5.1. Меню «Структурированный подсвет»5.2. Меню «Текстурирование»

6. Объединение и слияние нескольких сканированных изображений6.1. Меню «Слияние» 6.2. Объединение сканированных изображений6.3. Слияние нескольких сканированных изображений

7. Утилизация/вторичная переработка

8. Неисправности/устранение ошибок 8.1. Проблемы с качеством сканирования 8.2. Проблемы при объединении/слиянии8.3. Другие проблемы и решения

9. Гарантийные условия10. Авторское право11. Заявление о соответствии СЕ

33344

5556677

88

99

11

131315

16161618

19

20202223

2424 25

3

1. Введение

Благодарим Вас за то, что Вы решили приобрести продукцию DAVID! Для быстрого ввода в эксплуатацию и надежного использования 3D-сканера настоятельно рекомендуем ознакомиться с изложенными ниже указаниями по технике безопасности. Данное руководство по эксплуатации является частью поставки изделия. Передавая устройство другому пользователю, не забудьте передать также и это руководство.

1.1. НазначениеПри помощи сканера DAVID SLS-2 Structured-Light можно очень точно и быстро сканировать поверхности объектов в трехмерном бесконтактном режиме.

1.2. Указания по технике безопасности Установите устройство на твердом и прочном основании. При падении устройство может получить серьезные повреждения, а стеклянные калибровочные поверхности могут разбиться. Внимание: Опасность повреждений в результате порезов!

Не устанавливайте устройство на вибрирующих поверхностях во избежание повреждений внутренних компонентов и протечки аккумуляторной батареи.

Не используйте устройство во взрывоопасных зонах.

Устройство можно использовать в условиях сухой окружающей среды.

Не смотрите прямо в линзу проектора, если лампа включена. Яркий свет может повредить органы зрения.

Не направляйте объектив проектора на солнце. Это может стать причиной возгорания.

Не пытайтесь разобрать проектор. Внутри прибора может быть опасное высокое напряжение.

Не следует продолжать эксплуатацию неисправного устройства или устройства после падения. В этом случае необходимо связаться с дистрибьютором для обследования устройства.

Не используйте устройство в случае возникновения задымления, необычных шумов или запахов. Подобные явления свидетельствуют о риске возгорания или поражения электрическим током. В этом случае необходимо немедленно вынуть штекер проектора из розетки и связаться с дистрибьютором.

Не следует просовывать посторонние предметы внутрь устройства через щели в корпусе проектора. В результате может возникнуть контакт с опасным высоким напряжением или короткое замыкание между отдельными деталями. Следствием таких действий также может быть пожар или электротравма.

Технические изменения – также без предварительного уведомления – возможны.

4

Не проливайте на устройство жидкость.

Блок питания проектора оборудован трехжильным заземленным штекером. Штекер работает в комбинации с заземленной розеткой. Перед подключением блока питания убедитесь в том, что розетка правильно заземлена. Не вставляйте штекер в незаземленную розетку. Для получения более подробной информации обратитесь к Вашему электрику. Предупреждение! Наличие заземления – это важная мера предосторожности. Использование неправильно заземленной розетки может привести к поражению электрическим током и/или травмированию.

Запрещается вносить изменения в отдельные компоненты.

Ремонт устройства необходимо проводить в авторизированной мастерской или при участии квалифицированного персонала службы обслуживания клиентов компании DAVID Vision Systems GmbH.

Неукоснительно соблюдайте указания по технике безопасности производителя проектора. Эти указания записаны на компакт-диск проектора ACER, который входит в объем поставки.

1.3. Объем поставки• Предварительно смонтированный сканер Structured Light, в комплект поставки входит: – светодиодный видеопроектор – камера с объективом – монтажная стойка со слайдером для конфигурирования камеры• штатив с футляром• стеклянные калибровочные панели + 2 угла фиксации 90°• USB-драйвер и программное обеспечение DAVID-Laserscanner Pro Edition, а также драйверы для камеры• комплектующие для проектора – внешний блок питания и силовой кабель – дистанционное управление – адаптер VGA для универсального ввода-вывода – кабель VGA, кабель HDMI, футляр – инструкция по эксплуатации • адаптер для розеток международной категории • кабель USB для камеры • крепитель для кабеля

1.4. Системные требования• Windows XP, Vista, 7 или 8 (32 бит или 64 бит)• Microsoft .NET Framework 4.0 (32 бит) или 4.5 (64 бит)• 3D-видеокарта• свободный порт VGA или HDMI• два свободных порта USB• рекомендации: двухъядерный процессор, 2 ГГц, Windows 7/8 64 бит, 8 GB RAM, видеокарта NVIDIA или AMD

Рис. 2.1: Слева: небольшой объект Zмалое расстояние; справа: крупный объект Z большое расстояние

Рис. 2.2: Установка угла камеры

5

2. Ввод в эксплуатацию

2.1. Позиция камерыКамеры устанавливают справа или слева от проектора:

При необходимости, переустановите слайдер камеры на другую сторону. Точную позицию слайдера (расстояние к проектору) можно отрегулировать в ходе эксплуатации. Расстояние между оптикой камеры и проектора должно приблизительно соответствовать размерам сканируемого объекта/фрагмента.

2.2. Вращение камеры Поверните камеру приблизительно на 22°, чтобы она была направлена в сторону проекции (Рис. 2.2). Для этого необходимо слегка открутить барашковый винт под камерой. При помощи градусной шкалы на слайдере камеры установите градус и снова закрутите винт до отказа.

Размер сканируемого объекта/фрагмента

до 110 мм

110 до 350 мм

от 350 мм

Позиция камеры

слева от проектора

любое, в оптимальном случае слева

справа от проектора

Рис. 2.3: Диаграмма подключения

6

Полезный совет:Для работы с очень крупными объектами или объектами со значительными углублениями может возникнуть необходимость в установлении меньшего угла камеры. Угол меньше 20° снижает качество сканирования (помехи, неточности). Очень большой угол камеры (>30°) позволяет улучшить качество сканирования, но подходит для работы с очень плоскими поверхностями. Как правило, большой угол камеры редко применяется на практике и сокращает глубину диапазона измерений.

2.3. ПодключениеПодключите камеру, проектор и USB-кабель DAVID к компьютеру согласно схеме подключений (Рис. 2.3). Для подключения проектора к компьютеру используют соединение VGA или HDMI (рекомендуется).

2.4. Установка драйверов камерыДаже в том случае, когда Windows устанавливает драйверы автоматически, мы все же рекомендуем установить прилагаемые драйверы:

1. Подключите USB-кабель к ПК, выберите «Поиск» в Проводнике/на Рабочем столе.2. Запустите Install_DAVID-CAM-3-M_Driver (условие: наличие прав администратора).3. Действуйте в соответствии с указаниями на экране.

Рис. 2.5: В этом окне можно отдельно настраивать две опции – монитор и проектор (Изображения могут отличаться)

Рис. 2.4: Настройки проектора

7

2.5. Настройка проектораПроектор поставляется уже с оптимальными настройками; мы не рекомендуем менять настройки в этом меню.

Указание: Вы имеете возможность в любое время восстановить рекомендуемые настройки в меню проектора; для этого необходимо выполнить следующие действия (см. Рис. 2.4.):

1. Выберите Reset («Сброс») 2. Обязательно отключите (off) функцию Auto Keystone («Автом. трапец. искаж.») и установите функцию Manual Keystone («Ручн. трапец. искаж.») на 0. 3. Для Projection Location («Место проекции») выберите символ для настольного режима работы, не AUTO («Автоматический режим»). Указание: в случае, если нет необходимости в максимальной световой мощности проектора, Вы можете активировать функцию Eco-Mode («Режим естественного освещения»).

Более подробную информацию Вы найдете в инструкции по эксплуатации проектора.

2.6. Настройка проектора в качестве дополнительного рабочего стола в WindowsПравой кнопкой мыши нажмите на свободное место на рабочем столе Windows вашего компьютера, выберите функцию «Разрешение экрана» или «Свойства» (в зависимости от версии Windows).

8

Установите Ваш экран как «первичный монитор». Проектор необходимо обязательно установить (как правило «Acer K132») как дополнительный рабочий стол («установить рабочий стол Windows на этот монитор»). Это необходимо для того, чтобы DAVID мог проецировать изображения сетки с одновременным отображением активной поверхности на Вашем экране.

Разрешение проектора необходимо установить на его обычное значение (как правило, 1280*800 пикселей). Также необходимо удостовериться в том, что проектор установлен на 60 Гц: для этого выберите проектор и нажмите на «Дополнительно», в этом окне в меню «Монитор» необходимо установить показатель частоты регенерации изображения на 60 Гц.

Подробное описание содержится в нашей онлайн-инструкции в главе «3D Structured Light Scanning» на

При правильных настройках на экране и на проекторе отображается одинаковая фоновая заливка рабочего стола, но в остальном содержание отличается. Курсор мыши можно перемещать с экрана на проекционную поверхность. Стартовая панель Windows и большинство пиктограмм рабочего стола отображаются только на экране. Можно перемещать окна из экрана на проектор и наоборот.

Если главное окно DAVID отображается на проекторе, то при помощи мыши можно захватить область заголовка и перетащить окно на экран.

3. Программное обеспечение для сканирования DAVID

Выполните запуск DAVID, для этого через USB-канал необходимо выполнить Start_DAVID3_x64. Если вы используете 32-битную систему (не рекомендуется), то необходимо выполнить пуск Start_DAVID3. С левой стороны экрана друг под другом размещены главные меню, которые открываются независимо друг от друга. Каждое меню отвечает за отдельную рабочую операцию; как правило, работа с программой выполняется сверху вниз. Данное печатное руководство составлено для версии программного обеспечения 3.10, и на момент ознакомления с ним оно может уже устареть. В связи с этим необходимо пользоваться более подробным обновленным онлайн-руководством на

3.1. Обновление программного обеспеченияНаше программное обеспечение постоянно обновляется и улучшается. Все обновления для версии 3.x бесплатны. Поэтому просим Вас использовать автоматическую функцию обновления или загружать обновления с нашей веб-страницы:

http://www.david-3d.com

http://www.david-3d.com

http://www.david-3d.com/manual

Рис. 4.1: Меню «Тип установки»

9

4. Начальная установка и калибровка сканера

Преимущество модульной конструкции SLS-2 заключается в том, что, даже несмотря на маленький размер сканера, его можно настроить на разные объекты. Для этого необходимо выполнить калибровку (измерение параметров аппаратного обеспечения сканера в программном обеспечении), на основе чего программное обеспечение сможет получать точные по масштабу и неискаженные трехмерные данные. С этой целью в качестве базового или контрольного объекта используют калибровочный угол 90°, размеры которого точно известны.

4.1. Меню «Установка оборудования»: настройка и установка проектора и камеры

1. Основная установка: В качестве «Типа установки» выберите «DAVID SLS-2».

2. ID экрана: В данном меню можно выбрать, на какоминдикаторном устройстве будет отображаться образец сетки. Установите «ID экрана» таким образом, чтобы изображение проецировалось с проектора.

3. Рабочее расстояние: Поставьте сканер перед объектом,который необходимо отсканировать, выровняйте проектортаким образом, чтобы его проекция освещала сканируемуюповерхность (точный захват зоны, не меньше и не больше)(см. Рис. 4.3).

4. Фокус проектора: Отрегулируйте резкость проектора при помощи рычага для фокусировки таким образом, чтобы сетка на поверхности объекта отображалась с максимальной резкостью и четкостью.

5. Выбор камеры: В меню «Камера» выберите к амеру (DAVID-CAM-3.1-M). При этом отобразится актуальная картинка камеры. При необходимости отрегулируйте автоматическую диафрагму и фокус таким образом, чтобы получить изображение.

6. Положение камеры: Открутите барашковый винт под камерой и отрегулируйте слайдер камеры таким образом, чтобы камера запечатлела проецируемую картинку на объекте. Зафиксируйте слайдер. Если диапазон обзора проектора и/или камеры охватывает зону значительно большую, чем сканируемая поверхность, то необходимо уменьшить рабочее расстояние сканера (шаг 3).

7. Время экспозиции: Показатель времени экспозиции/выдержки («Экспозиция») должен соответствовать частоте регенерации изображения проектора (как правило, 1/60 с), в противном случае изображение камеры будет мерцать/пульсировать при виде на проекцию. В случае мерцания изображения необходимо отрегулировать время экспозиции.

8. Фокус камеры (см. Рис. 4.2): Установите диафрагму камеры (установочное кольцо A) таким образом, чтобы в результате получилось светлое изображение. По изображению камеры проверьте резкость объекта и резкость спроецированных черно-белых полос (крест). Установите фокус камеры (установочное кольцо В) таким образом, чтобы получить максимальную резкость изображения объекта.

Рис. 4.3: Установка объекта и настройка проектора и камеры

Рис. 4.4: Типичная «живая» картинка при хорошем положении и настройках

Рис. 4.5: Слева: слишком темно Zбольше открыть диафрагму; в центре: смоделировано хорошо, синус почти достигает синей зоны ограничения; справа: слишком светло, синус обрезан (излишне повернут) Z прикрыть диафрагму

Рис. 4.2: Установочное кольцо (A) для диафрагмы и (B) фокуса, (C) фиксирующие винты

10

9. Яркость камеры/диафрагма: Регулятор «Яркость проектора» в настройках программного обеспечения необходимо установить на максимум. Яркость уменьшают только в том случае, если впоследствии невозможно обеспечить чистоту модуляции. Отрегулируйте механическую диафрагму (установочноекольцо A). При этом в изображении камеры учитывайте только те участки, на которых видны волны! Отображенные кривые интенсивности (красного цвета) должны иметь форму синусоиды; необходимо избегатьизлишнего или недостаточного изгиба кривой, то естькрасная кривая (ср. Рис. 4.4 и 4.5) на этих участках не должна сливаться с синими зонами ограничения.

Если в темной зоне (внизу или слева) кривые сильно размыты и не достигают синей линии, возможно, окружающий свет слишком ярок. В этом случае необходимо затемнить помещение.

Указание: Кольцо диафрагмы (A) на камере имеет шкалу (разметка диафрагмы от 16 до 1,4), см. Рис. 4.2. Установите значение показателя сами при условиях яркой освещенности (небольшие объекты), но на уровне не выше 16, в противном случае будет нарушена резкость. При необходимости, лучше уменьшить показатель «Яркость проектора» в программном обеспечении.

B

A

C

Рис. 4.8: Калибровочный шаблон слишком мал, Правильный калибровочный шаблон, Калибровочный шаблон слишком велик

Рис. 4.7: Меню «Калибровка»

Рис. 4.6: Установка стеклянных калибровочных панелей

11

10. Закрутите все болты (проектора, камеры, стойки), чтобы исключить возможность дальнейшего смещения. Установочные кольца на объективе камеры фиксируются при помощи фиксирующих винтов (C). Сканер оптимизирован только под Ваш объект (размер сканируемого фрагмента, рабочее расстояние, яркость объекта), поэтому его необходимо точно откалибровать.

4.2. Меню «Калибровка»: калибровка камеры и проектора

1. Теперь установите стеклянные калибровочные углы. Для этого необходимо выбрать два фиксирующих угла 90° и стеклянные калибровочные панели. Один фиксирующий угол положите горизонтально на используемое основание (например, на стол). Вставьте стеклянные калибровочные панели в фиксирующий угол. Затем установите второй фиксирующий угол на стеклянные калибровочные панели (Рис. 4.6). Внимание! Во время выполнения этих действий строго соблюдайте указания по технике безопасности в п. 1.2.

2. Выберите калибровочный шаблон, который по размерам соответствует объекту. Шаблон должен быть чуть больше, чем сканируемый объект/сканируемый фрагмент (Рис. 4.8). Для объектов размером более 200 мм используйте большой (240 мм) шаблон с обратной стороны.

Сначала выбранный шаблон необходимо сложить внутрь (Рис. 4.8). Более опытные пользователи могут предотвращать мешающие отражения при помощи развернутого шаблона. Зафиксируйте калибровочный угол при помощи фиксирующих углов точно на 90°.

3. Уберите объект в сторону и установите калибровочный угол и сканер друг перед другом, приблизительно на том же расстоянии, что и расположенный впереди объект, таким образом, чтобы четко было видно проекцию и изображение с камеры. Камера и проектор не должны выглядеть слишком плоско на калибровочных панелях. Изображение с камеры должно максимально полно отображать изображение с проектора. Кроме этого должны быть видны 6 колец и некоторые другие точки калибровочного шаблона. Всю картинку камеры необходимо заполнить калибровочными маркерами в количестве от 15 до 70. Камера не должна выпускать из

Рис. 4.10: Запись размеров калибровочного образца

Рис. 4.11: Идеальная «живая» картинка камеры для калибровки

Рис. 4.9: Типичный пример установки для калибровки

12

вида калибровочные панели. Для этого можно перемещать и переворачивать сканер, переставлять штатив, но при этом нельзя ничего менять на красной алюминиевой панели.

4. В меню «Масштаб [мм]» необходимо указать точную длину шкалы. Этот показатель указан на бортике выбранных калибровочных плоскостей (см. Рис. 4.10).

5. Проверьте изображение камеры: На участках, на которых видны волны, 11 красных кривых интенсивности не должны достигать синих границ. Если сканируемый объект значительно темнее, чем белые стеклянные калибровочные панели, то имеет место излишний изгиб синусоиды. Данную ситуацию можно исправить, уменьшив «Яркость проектора» при помощи соответствующего регулятора. В ходе калибровки картинка с камеры должны выглядеть приблизительно так, как показано на Рис. 4.11.

6. Нажмите на меню «Калибровка», чтобы откалибровать весь сканер. В ходе этого действия программное обеспечение проводит измерение позиции, направления, фокусного расстояния и характеристик искажения камеры. Затем проецируется последовательность шаблона для измерения тех же оптических характеристик проектора. Если функция текстурирования не отключена, то в конце производится балансировка белого цвета. После успешной калибровки с целью контроля проецируется шаблон в виде шахматной доски, углы которой должны точно совпадать с калибровочными маркерами.

Теперь сканер откалиброван. Калибровка включает взаимное положение камеры и проектора относительно друг друга, фокусирование и настройки яркости. Вы можете перемещать, переворачивать и поворачивать сканер, закрывать и вновь запускать программное обеспечение DAVID, при этом калибровка действует без изменений. Также можно менять значение яркости проектора для того, чтобы отрегулировать яркость (красная синусоида) согласно условиям сканируемого объекта. В случае если Вы меняете положение камеры и проектора относительно друг друга (поворачивая/перемещая) или регулируете фокусировку, например, для сканирования объектов значительно больших или меньших размеров, то необходимо повторить всю процедуру калибровки с начала и до конца.

13

5. 3D сканирование

5.1. Меню «Структурированный подсвет»:

Z В ходе каждого отдельного сканирования сканер и объект необходимо разместить так же, как и при калибровке. При выборе неправильного рабочего расстояния изображение с камеры и проецируемые полосы теряют резкость. При необходимости, откорректируйте расстояние между объектом и сканером, но при этом не меняйте фокусировку камеры или проектора.

Важно: В процессе каждого отдельного сканирования необходимо помнить о том, чтобы красные синусоиды не пересекались/не были отклонены по отношению к синим линиям (применяется только к участкам, в которых виден волнистый рисунок). Если необходимо выполнить корректировку, следует отрегулировать «Яркость проектора» в настройках программного обеспечения.

Z Выберите параметры изображения – «Качество», «Стандарт» (рекомендуется) или «Темп». Эти настройки влияют на качество и скорость сканирования.

Z При нажатии на «Старт» Вы каждый раз выполняете повторный запуск. Один за другим проецируются и записываются разные образцы. В зависимости от настроек, этот процесс длится от 2 до 4 секунд. Рис. 5.1: Меню «Структурированный подсвет»

Рис. 5.2: Типичная картинка камеры непосредственно перед сканированием

14

Z При выборе функции «Авт.текстурирование». (отметить галочкой) для каждого отсканированного изображения выполняется запись текстуры. Если текстура слишком светлая или слишком темная, то соответствующие настройки можно отрегулировать в меню «Текстурирование» (см. на следующей странице). Опцию отображения текстуры в трехмерном режиме можно выбрать при помощи соответствующей кнопки, расположенной сверху в меню «Видимость».

Z При помощи мыши трехмерный вид можно поворачивать (правая кнопка мыши), перемещать (левая кнопка мыши) и увеличивать/уменьшать (колесико мыши).

Z При помощи кнопки «Live» в меню «Обзор» можно перейти на «живую» картинку.

Z Для того чтобы впоследствии можно было успешно совмещать различные сканированные изображения одного и того же объекта, они должны быть достаточно наложены друг на друга. Как правило, необходимо сделать около 6-8 сканированных изображений в разных ракурсах и дополнительно несколько сканов с видом (по диагонали) сверху и снизу. Текстура может пригодиться впоследствии при выравнивании.

Z При помощи сглаживающих фильтров в меню «Результат фильтра» можно сгладить полученное трехмерное сканированное изображение. Однако мы не рекомендуем этого делать (установите фильтр на 0). Если Ваши изображения сканированы с помехами или имеют волнистую структуру, мы рекомендуем оптимизировать условия сканирования (настройки яркости, условия в помещении). Дополнительные возможности сглаживания изображения предусмотрены в меню «Слияние».

Z Фильтр «Проверка качества» удаляет данные сканирования, которые, предположительно, являются неточными. Такие данные возникают на границе сканированного изображения или на переходах между светлыми и темными участками поверхности. Можно изменить показатели фильтра и сразу же увидеть результат на сканированном изображении. Мы рекомендуем выбрать показатель 0,5.

Z Все удачно сканированные изображения необходимо сохранять в формате OBJ-файла «Сохр.как» и/или добавить их в список сканированных изображений (кнопка «В список»). После каждого нажатия на кнопку «В список» соответствующее сканированное изображение можно отформатировать согласно формату предыдущих

Рис. 5.3: Отображение результата сканирования в 3D

15

сканов (меню «Слияние», см. следующий пункт). Как вариант, можно сначала создать дополнительные сканы в меню «Структурированный подсвет», оформить список и только после этого отформатировать все сканированные изображения.

Z После оптимизации настроек, и если Вы впоследствии сделаете большое число сканированных изображений, то весь рабочий процесс можно ускорить при помощи функций «Авт. в список» и/или «объединить с предыдущим сканом». Эти функции мы рекомендуем использовать только опытным пользователям.

5.2. Меню «Текстурирование»:

Для каждого отсканированного изображения можно записать цветную текстуру. Поскольку в SLS-2 используется монохромная камера, то при помощи цветного проектора выполняется последовательное проецирование различных цветов и измерение свойств отражения объекта при помощи монохромной камеры. На основании полученных данных DAVID производит расчеты истинной цветной текстуры.

Для перенятия текстуры идеальными является иные условия освещения. Оптимизацию настроек можно выполнить, зайдя в меню «Текстурирование» (яркость проектора, экспозиция, параметры камеры), при этом настройки сканирования останутся без изменений. Хорошая текстура подобна четкой фотографии: она равномерно освещена, не слишком светлая и не слишком затемненная. Проецированные цветные полосы должны быть отображаться на изображении с камеры в виде светло-серых полос (не слишком темных, но и не белесых).

При определенных условиях не стоит использовать проектор как источник света (установить «Яркость проектора» на 0), а необходимо создать рассеянный окружающий свет в помещении. В этом случае монохромная камера запишет только текстуру серой шкалы.

Баланс белого цвета:

Каждый раз при изменении настроек одним нажатием кнопки необходимо выполнить баланс белого цвета. При этом DAVID выполняет калибровку свойств передачи цвета всей системы (проектор, камера) для того, чтобы впоследствии правильно измерить цвета объекта. Для этого на изображении камеры должен быть виден только один большой белый предмет (например, калибровочные углы или белая стена).

Z При помощи кнопки «Перенять текстуру» актуальное сканированное изображение наделяется новой структурой.

Z Данные настройки сохраняются отдельно. Для последующих сканированных изображений не нужно каждый раз заходить в меню «Текстурирование»; для этого в меню «Структурированный подсвет» можно выбрать опцию «Авт. текстурирование» (отметить галочкой).

Рис. 5.4: Меню «Текстурирование»

16

Рис. 6.1: Меню «Слияние»

Pис. 6.2: Отдельные сканированные изображения перед слиянием, произвольно упорядоченные

6. Объединение и слияние нескольких сканированных изображений

6.1. Меню «Слияние»

Это меню предлагает функции для объединения и слияния разных отсканированных изображений в единую 360°-ую модель. Объединенный объект можно экспортировать в разные форматы для того, чтобы впоследствии распечатать их в трехмерном режиме.

Ниже предлагаем более точное описание стандартной ситуации объединения по-разному позиционированных сканированных изображений. Информацию, относящуюся к специальным случаям, и более подробное описание см. на

http://www.david-3d.com/manual

6.2. Форматирование отсканированных изображений

Z Как правило, во время сканирования отдельные отсканированные изображения переносятся в одну папку при помощи кнопки «В список». В случае необходимости, другие отсканированные изображения (OBJ) можно загрузить в список сканированных изображений – перетянув из Проводника рабочего стола (функция «Drag and Drop» («Перетянуть и вставить») или при помощи символа «+» под списком сканированных изображений.

Z В списке отдельные отсканированные изображения можно «показать или скрыть» с помощью .

Z В случае необходимости, отсканированные изображения можно очистить от ненужных элементов при помощи функции «Удаление». На этом этапе можно удалять только поверхностные сегменты, которые непригодны для форматирования, то есть нельзя удалять поверхности, которые являются общими для нескольких сканированных изображений.

Рис. 6.4: Сканированные изображения после объединения Рис. 6.5: Результат слияния (при помощи функции «Закрыть пропуски».

17

ZПри помощи кнопок можно сгруппировать все сканированные изображения рядом для просмотра.

Z Для объединения предусмотрены различные режимы. Сначала начните с режима объединения «Свободное», при помощи которого можно попарно отформатировать по-разному позиционированные отсканированные изображения. Для того чтобы успешно объединить два отсканированных изображения в автоматическом режиме, оба отсканированных изображения должны иметь четкий перекрывающийся участок, причем достаточной величины.

Пуск объединения осуществляется при помощи . В трехмерном режиме сначала нажмите на объект  А, который должен быть объединен. Затем нажмите на объект В, с которым необходимо объединить объект А. На Рис. 6.3 показано объединение синего фрагмента на зеленый:

Другие отсканированные изображения необходимо объединить согласно уже объединенному изображению. При этом всегда выбирайте по два изображения, которые имеют максимальное количество перекрывающихся участков (совместных площадей). На приведенном примере дальнейшее действие было бы объединение желтого фрагмента на синий: Нажатие с помощью мыши на желтый, затем на синий и т. д.

Z После форматирования всех отсканированных изображений рекомендуется выбрать опцию «Глобальное точное совмещение». Вместо «Свободное» выберите соответствующий режим и нажмите на «Объединить 3D

изображения».

Z Все действия можно отменить при помощи «Отмена» .

Рис. 6.3: Автоматическое объединение при помощи двух щелчков мыши

18

Z Программой предусмотрена возможность сохранения отдельных сканированных изображений каждый раз после сканирования. Выделенные сканированные изображения сохраняются в текущей позиции и положении поворота в пространстве, благодаря чему их не нужно повторно объединять. Для этого используйте кнопку «Сохранить», расположенную под меню «Список 3D изображений».

Z Если функция автоматического объединения выдает неправильные решения, необходимо активировать функцию «Выбор парных элементов». Вы поможете программе DAVID с данной функцией объединить изображения. Выберите отдельные сканированные изображения, нажимайте кнопкой мыши на определенные заметные сегменты, которые необходимо объединить относительно друг друга (например, кончик носа). Важное значение имеет участок в пределах красного круга на курсоре мыши. Для очень точного нажатия и выделения совместимой пары можно воспользоваться функцией увеличения масштаба изображения при помощи мыши. Если Вы хотите выделить контактную зону в общих чертах, уменьшите изображение на экране при помощи функции увеличения.

Z После выполнения нескольких действий сканирования, необходимых для создания 3D модели, можно временно сгруппировать два и более объединенных сканированных изображения. Для этого в «Списке 3D изображений» необходимо выбрать два и более изображения (поставьте галочку у соответствующего изображения), щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать «Объединить 3D изображения». Это поможет (временно) сгруппировать и использовать отсканированные изображения как единое сканированное изображение. На приведенном примере (Бюст Бюссинга, Рис. 6.2) можно скомбинировать сканированные изображения 1 и 4 непосредственно перед объединением с 5-м изображением. Таким образом, пятое изображение одновременно объединяется в соответствии с первыми двумя, в результате чего мы получаем больше перекрывающихся участков и в целом лучший результат. Для отмены группирования правой кнопкой мыши необходимо нажать на запись в списке и выбрать «Разъединение 3D изображений».

6.3. Слияние нескольких отсканированных изображений

Z Сначала необходимо сделать все отсканированные изображения, которые Вы желаете объединить, видимыми . Объединены будут только выделенные изображения.

Z Сначала попробуйте работать с более низкими параметрами меню «Разрешение». Высокие значения обуславливают длительную продолжительность вычислений и требуют больших затрат памяти.

Z В некоторых случаях опция «Доп.обработка» помогает улучшить точность и резкость, но часто приводит к возникновению помех. Пробуйте применить данную функцию, в зависимости от объекта.

Z Нажмите на «Соединить» для того, чтобы начать слияние. Этот требует больших ресурсов ПК и занимает от нескольких секунд до нескольких минут. Выделенные сканы сливаются в закрытую треугольную сетку, ячейки закрываются (опционально), если сканы имеют текстуру, то артефакты меньших размеров удаляются, формируя общую текстуру (пример см. на Рис. 6.5).

Z В завершении объединенный трехмерный объект можно сохранить в формате OBJ, STL или PLY при помощи кнопки «Сохранить».

19

7. Утилизация/вторичная переработка

Электронные детали сканера DAVID 3D нельзя выбрасывать вместе с бытовым мусором. Согласно Директиве ЕС 2002/96/EC о старых электрических и электронных устройствах, такие компоненты подлежат соответствующей утилизации. Вы можете сдать прибор в государственный пункт утилизации в Вашем городе или по месту проживания.

Отслужившие свое аккумуляторные батареи и аккумуляторы также нельзя выбрасывать вместе с бытовым мусором. Согласно действующему законодательству, все потребители обязаны утилизировать такие устройства в специальных пунктах сбора. Вы также можете отправить нам отслужившие батареи и аккумуляторы. Отправляйте названные устройства на нижеуказанный адрес:

DAVID Vision Systems GmbH c/o RECYCLINGRudolf-Diesel-Str. 2a 56070 KoblenzGermany (Германия)

Аккумуляторные батареи, содержание вредные вещества, маркированы символов перечеркнутого мусорного бака. Под этим символом указано соответствующее химическое обозначение вредного вещества. Обозначения имеют следующее значение:

Cd = аккумуляторная батарея содержит кадмий Pb = аккумуляторная батарея содержит свинецHg = аккумуляторная батарея содержит ртуть

20

8. Неисправности/устранение ошибок

(*) требуется повторная калибровка

Описание других ошибок и возможностей их устранения Вы найдете на нашей веб-странице под рубрикой FAQ (часто задаваемые вопросы): http://www.david-3d.com

8.1. Проблемы с качеством сканирования

Причина/устранениеПроблема

Отрегулируйте диафрагму/увеличьте яркость, чтобы кривые интенсивности красного цвета хорошо модулировались. (*)

Убедитесь в том, что разрешение проектора настроена правильно. Необходимо установить начальное разрешение, как правило, 1280*800 пикселей. (*)

Убедитесь в том, что кривые интенсивности красного цвета имеют изгиб не выше и не ниже нормального. Размытые синусоидальные волны приводят к образованию волн на скане. (*)

Установите яркость проектора на максимум.

Убедитесь в том, что в меню проектора деактивирована функция коррекции трапецеидального искажения (Keystone («Трапецеидальное искажение»)): установите показатель ручного регулирования на ноль и выключите автоматический режим. (*)

Уменьшите яркость окружающего света. Избегайте использования люминесцентных ламп и всевозможных мерцающих источников света.

Во время сканирования не должно быть никаких движений (сканер, объект). При сканировании людей человек должен принять удобное положение, опереться и задержать дыхание.

Установите больший угол камеры (мин. 20°) и увеличьте расстояние между камерой и проектором. (*)

Убедитесь в том, что в меню проектора все фильтры установлены на нейтральные (стандартные) показатели, искусственное увеличение контраста не активировано. (*)

Установите показатель «Gain» («Коэффициент усиления») на минимум в настройках камеры. (*)

Необходимо избегать прямого отражения света проектора в камеру от блестящих поверхностей. При необходимости следует придать объекту матовость при помощи спрея. Для этого мы рекомендуем использовать наш матирующий спрей, артикул номер: COATING-SPRAY-500

Убедитесь в том, что картинка с камеры не мерцает, то есть что время экспозиции камеры соответствует кадровой частоте проектора (как правило, 60 Гц и 1/60 с).

Выберите параметры рисунка «Стандарт» или лучше «Качество».

Уменьшите яркость окружающего света.

Изображения отсканированы с помехами (неровная поверхность)

На сканах имеются линейчатые нарушения

На сканах виден равномерный волнообразный рисунок

21

8.1. Проблемы с качеством сканирования

Причина/устранениеПроблема

Чем меньше расстояние между проектором и объектом, тем детальнее будут отсканированные изображения. Установите сканер на минимальное рабочее расстояние таким образом, чтобы он охватывал размер сканируемого изображения.

Убедитесь в том, что окружающий свет постоянный.

Убедитесь в том, что объект и сканер не двигаются.

Убедитесь в том, что в поле обзора камеры нет движущихся предметов, но не далее, чем за объектом.

Откройте меню «Текстурирование» и заново выполните балансировку белого цвета.

Используйте темный фон/основание, которые не отражают свет (например, черную ткань).

Мелкие дефекты устраняются на последнем этапе обработки, в ходе объединения/слияния.

Убедитесь в том, что расстояние между сканером и объектом точно соответствует расстоянию калибровки.

В ходе калибровки убедитесь в том, что резкость фокуса камеры и проектора отрегулирована точно под объект.

Необходимо избегать отражения с блестящих поверхностей. При необходимости, придать объекту матовость можно при помощи спрея. Для этого мы рекомендуем использовать наш матирующий спрей, артикул номер: COATING-SPRAY-500

Если невозможно избежать дефектов изображения, то их можно удалить в меню «Слияние» при помощи мыши («Удаление»). Очень удобно очищать сразу все сканированные изображения перед их размещением/форматированием.

Сканер отображает детали не более 0,1% от отсканированной площади (не минимально 0,06 мм).

Сканированные изображения плоские/отсутствуют мелкие детали

Сканированное изображение содержит нерегулярные /выпадающие участки

Цветная текстура выглядит плохо

Описание других ошибок и возможностей их устранения Вы найдете на нашей веб-странице под рубрикой FAQ (часто задаваемые вопросы):

http://www.david-3d.com

22

8.2. Проблемы при объединении/слиянии

Причина/устранениеПроблема

DAVID объединяет сканированные изображения таким образом, чтобы обеспечить максимальное перекрывание участков. При наличии многочисленных участков, отсканированных внахлест, могут возникать ошибки.

Повторно выполните слияние. Алгоритм является частично произвольным, и поэтому каждый раз система находит новое решение.

Используйте опцию «Выбор парных элементов» для того, чтобы при помощи мыши выбрать участки, которые должны перекрываться.

3D изображения должны иметь около 30% одинаковых участков. Чем больше перекрывающихся участков, тем вероятнее возможность нахождения правильного объединения.

Если объект содержит цветные переходы и маркировки, то в ходе каждого отдельного сканирования необходимо осуществлять запись текстуры, а по ходу процесса слияния необходимо активировать опцию «Текстура».

Если объект поворачивался исключительно по вертикали (параллельно к оси калибровочного тела), а после калибровки сканер не переворачивался, можно выбрать режим «По оси Y».

Если при этом Вам известен приблизительный угол поворота между сканированными изображениями, то его необходимо указать в меню «Угол вращения». В зависимости от направления вращения, возможно, потребуется ввести отрицательное значение.

В сложных случаях можно соединять отсканированные изображения вручную: для этого щелкните по перемещаемому изображению, нажмите и не отпускайте кнопку «Ctrl», при помощи мыши перемещайте изображение (левая/правая кнопка мыши). Тем временем отпустите кнопку «Ctrl» для того, чтобы изменить направление визирной линии. Для того чтобы все получилось правильно, необходимо приобрести минимальный опыт работы. Если Вам удалось получить приблизительное форматирование с перекрывающимися участками, то для усовершенствования полученного результата выберите режим «Выбор парных элементов».

Слияние: Отсканированные изображения объединены абсолютно неправильно относительно друг друга.

Сделайте несколько отсканированных изображений таким образом, чтобы соседние изображения имели как можно больше перекрывающихся участков, что позволит выполнить объединение более тщательным образом.

Убедитесь в том, что отсканированные изображения не содержат искажений. Это заметно в том случае, если на сканере что-либо изменилось после калибровки. Если у Вас возникли сомнения, повторите калибровку.

Слияние: Неточное объединение/сканированные изображения не совпадают

23

8.3. Другие проблемы и решения

Причина/устранениеПроблема

Единица трехмерного файла соответствует единице параметра деления шкалы (как правило, мм).

В дополнительных настройках в меню «Дополнительные настройки» можно активировать «Debug Console» («Консоль отладки»). Здесь вы можете найти полезные советы по устранению ошибок.

Сообщите разработчикам о возникших проблемах, например, на веб-странице в форуме «Bug Report» («Отчет об ошибках»), если подобная проблема возникла впервые.

Во время калибровки убедитесь в том, что записан правильный параметр деления шкалы калибровочного шаблона. (*)

Объединяйте файлы с невысоким разрешение. По возможности, повторно объединяйте не результаты предыдущих слияний, а отформатированные сканированные изображения.

Импортируйте результат объединений в список сканированных изображений, щелкните правой кнопкой мыши по записи, выберите «Уменьшить плотность треугольной сетки». Сохраните данные при помощи кнопки «Сохранить», расположенной под списком. Не осуществляйте повторного объединения.

Наиболее частая проблема – это нехватка памяти. По возможности, пользуйтесь 64-битной системой и 64-битной версией DAVID_x64. При работе с 32-битной версией может помочь перезагрузка DAVID; также не рекомендуется одновременно обрабатывать много сканированных изображений.

Экспортированная трехмерная модель имеет неправильное масштабирование

Очень высокое разрешение/размер экспортированного файла

Сбой программного обеспечения/неожиданное поведение программы файла

Текстура способна помочь найти точное объединение, в особенности при сканировании одинаковых объектов.

Убедитесь в том, что все окружающие сканированных изображения точно соединены относительно соседних изображений, в противном случае возможны ошибки. Соединяйте новые сканированные изображения только после того, как все предыдущие изображения точно отформатированы друг относительно друга.

Слияние: Неточное объединение/сканированные изображения не совпадают

(*) требуется повторная калибровка

Описание других ошибок и возможностей их устранения Вы найдете на нашей веб-странице под рубрикой FAQ (часто задаваемые вопросы): http://www.david-3d.com

24

9. Гарантийные условия

Данное устройство изготовлено с использованием современных методов производства и прошло тщательные испытания. Вся продукция DAVID проходит строгий контроль качества. Если, несмотря на принятые меры, в работе устройства возникнут неисправности, мы приносим Вам свои извинения и просим обращаться к нашему дистрибьютору. Гарантийные требования принимаются при наличии следующих условий:

Гарантийный срок составляет 24 месяца с даты приобретения. Просьба сохранить чек в качестве подтверждающего документа при предъявлении гарантийных требований.

В течение гарантийного срока неисправное изделие можно вернуть дистрибьютору. Если Ваши гарантийные требования оправданы, Вы бесплатно получите новое или отремонтированное устройство. Дополнительно гарантия может быть предоставлена в виде возврата стоимости покупки. По окончании гарантийного срока у Вас также есть возможность направить неисправное устройство дистрибьютору или в сервисную службу DAVID для проведения ремонтных работ. По истечении гарантийного срока все ремонтные работы выполняются за плату. Эта гарантия не ограничивает Ваши законные права.

Повреждения, причиненные в результате ненадлежащего применения, управления, хранения, изменений электроники, оптики или корпуса, в результате форс-мажорных обстоятельств или других внешних воздействий, а также в результате эксплуатации с нарушением технических спецификаций, не покрываются предоставленной гарантией.

Для быстрого урегулирования гарантийных требований просим Вас связаться с нашим дистрибьютором перед отправкой товара. Если дистрибьютор не может удовлетворить гарантийные требования, то в порядке исключения Вы можете обратиться непосредственно в клиентскую службу DAVID.

10. Авторское право

Все упомянутые в данном документе названия изделий и торговые марки указаны с целью идентификации и являются собственностью владельца.

25

11. Заявление о соответствии СЕ

DAVID Vision Systems GmbHRudolf-Diesel-Str. 2a56070 KoblenzGermany (Германия)

под собственную ответственность заявляет, что изделие DAVID-SLS-2 соответствует нижеуказанным стандартам и стандартизованным документам:

USB-гарнитура:EN 55022:2010EN 55024:2010EN 61000-3-2:2006+A1:2009+A2:2009EN 61000-3-3:2008

Проектор с блоком питания и дистанционным управлениемEN 55022:2006/A1:2007 Class BEN 55024:2010EN 61000-3-2:2006+A1:2009+A2:2009 Class AEN 61000-3-3:2008

Камера: EN 61000-6-3 (06.2005), Class B EN 55022 (09.2003) / IEC CRISPR 22EN 61000-6-2 (08.2002), Class A EN 61000-4-2 (12.2001) EN 61000-4-3 (11.2003)EN 61000-4-4 (07.2005) EN 61000-4-6 (12.2001)

согласно положениям директив 2006/95/EC, 2011/65/EC, 2004/108/EC, 2009/125/EC

Давид Хекнер (David Heckner), директорКобленц, январь 2014 г.

Мы постоянно стремимся к совершенствованию и оптимизации нашей продукции и оставляем за собой право вносить изменения в спецификации изделий без предварительного уведомления.

EN 60950-1:2006+A11:2009+A1:2010+A12:2011EN 50581:2012EN 62301:2005Regulation (EC) No. 1275/2008