Data Preparing for Reverse Engineering

Abstract

Reverse engineering, or the creation of models from physic al objects, is increasingly being used in many industries including manufacturing, automotive design, and computer animation. The presented work focuses on the issue of data preparation for reverse engineering. The aim of the thesis is to map the issues of working with the Zeiss LineScan optical sensor on a 3D coordinate measuring machine in the metrology laboratory of the Regional Institute of Technology at the University of West Bohemia. The aim of the work was to map the software setting options supplied by the sensor manufacturer. The sensor can obtain clouds of three types of points: RSL (Raw Scan Lines - measured points, directly recorded by the scanner, without further adjustments), GSL (Gridded Scan Lines - points reduced and grouped into a grid of a given step), and QSP (Qualified Surface points - compressed and grouped points into a given grid). The evaluation of the experiment revealed the ideal setting for the specified measurement conditions. Reference objects with nominal lengths of 100 mm and 500 mm were chosen. The data required for evaluating each sensor setting were obtained through a series of measurements of these objects. The output of the experiment is a comparison of each option for setting up the scanning method. GSL points with a step setting of 0.1 mm were evaluated as the most suitable setting for measuring objects with similar shapes. They showed stable deviations within the selected tolerance of ± 0.03 mm for all measurement variations. RSL and QSP points, on the other hand, showed less stability of deviations across the measurements.Reverzní inženýrství, neboli vytváření modelů z fyzických objektů, se stále častěji využívá v mnoha průmyslových odvětvích, včetně výroby, automobilového designu a počítačové animace. Předložená práce se zaměřuje na problém přípravy dat pro reverzní inženýrství. Cílem této práce je popsat problémy spojené s prací s optickým senzorem Zeiss LineScan na 3D na souřadnicovém měřicím stroji v metrologické laboratoři Regionálního technologického institutu na Západočeské univerzitě. Cílem práce bylo popsat možnosti nastavení softwaru poskytovaného výrobcem senzoru. Senzor může získat body ve třech typech: RSL (Raw Scan Lines - naměřené body přímo zaznamenané skenerem bez dalších úprav), GSL (Gridded Scan Lines - body redukované a seskupené do mřížky s daným krokem) a QSP (Qualified Surface points - body komprimované a seskupené do dané mřížky). Hodnocení experimentu odhalilo ideální nastavení pro dané měřicí podmínky. Byly zvoleny referenční objekty s nominálními délkami 100 mm a 500 mm. Data potřebná pro hodnocení každého nastavení senzoru byla získána prostřednictvím série měření těchto objektů. Výstupem experimentu je porovnání každé možnosti nastavení metody skenování. Body GSL s nastavením kroku 0,1 mm byly vyhodnoceny jako nejvhodnější pro měření objektů se podobnými tvary. Pro všechny varianty měření ukázaly stabilní odchylky v rámci vybrané tolerance ± 0,03 mm. Body RSL a QSP naopak prokázaly menší stabilitu odchylek mezi jednotlivými měřeními.