بهبود دقت اسکن سه بعدی

اسکنر لیزری مثلث بندی، مرسومترین فناوری جهت اندازه گیری ابعاد اجسام، برای استخراج مدل سه بعدی آن ها است. یکی از پارامترهای موثر بر دقت اسکنر، نوع دوربین (سنسور) بکار برده شده می باشد. خطای حاصل از کوانتیزه کردنِ (رقمی کردن) تصویرِ اجسام، در سنسور دوربین باعث ایجاد خطای بعدی در بازیابی عمق خواهد شد. بنابراین خطای اندازه گیری رابطه مستقیم با اندازه پیکسل دارد. با کاهش اندازه پیکسل دوربین، امکان کاهش خطای کوانتیزه کردن وجود دارد ولی به دلیل کاهش نسبت سیگنال به نویز، کیفیت تصویر تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. در این تحقیق، به منظور افزایش دقت استخراج ابعاد از روی تصویر، از روش ایجاد جابجایی نسبی بین سنسور و لنز دوربین در حین فرایند تصویربرداری استفاده شده است. اگر چه استفاده از روش فوق باعث افزایش دقت می شود ولی از طرف دیگر لزوم تغییر در تنظیمات سخت افزاری و تکرار عملیات اسکن، باعث افزایش زمان انداره گیری خواهد شد. لذا بعد از بررسی نتایج حاصل از جابجایی سخت افزاری، ایده بدیع شبیه سازی جابجایی سنسور (جابجایی نرم افزاری) نیز تحقیق و مطالعه شده است. از طرف دیگر، استفاده از ابزار مکانیکی برای اندازه گیری زاویه تابش لیزر جهت استفاده از روش مثلث بندی، از دیگر منابع مهم خطا می باشد. در این تحقیق، کالیبراسیون لیزر و دوربین بصورت همزمان و بدون نیاز به وسیله مکانیکی اضافی انجام گرفته است. در پروژه حاضر ضمن بیان اصول روش ارائه شده، اثر جابجایی سنسور شبیه سازی شده است. نتایج بدست آمده از محاسبات تئوری و شبیه سازی، بیانگر بهبود قابل توجه در دقت اندازه گیری می باشد. همچنین روش های ارائه شده بصورت تجربی پیاده سازی شده است. مطالعه تجربی، صحت روش و نتایج تئوری و شبیه سازی را تایید می نماید. با استفاده از رگرسیون خطی، جابجایی نرم افزاری مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است تا ضمن بهبود دقت، زمان اندازه گیری نیز کاهش یابد. نتایج شبیه سازی و تجربی گزارش شده اند.