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 Jan 7 2015 at 19:16

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 Jan 7 2015 at 19:22

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

AkpoFlash Jan 7 2015 at 18:32

Впечатлило, продолжайте в том же духе!

KurilkaRymin Jan 7 2015 at 18:43

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

Hellitron Jan 7 2015 at 18:56

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 Jan 7 2015 at 19:33

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

Hellitron Jan 7 2015 at 21:47

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 Jan 7 2015 at 22:14

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

Hellitron Jan 8 2015 at 08:03

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 Jan 8 2015 at 19:17

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 Jan 8 2015 at 19:24

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 Jan 8 2015 at 19:31

У нас еще есть преимущество в цене)

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

kinguru Jan 7 2015 at 22:42

Выложите пожалуйста результаты сканирования разных объектов.

Hellitron Jan 8 2015 at 22:37

Прикрепил модели к концу статьи.

kinguru Jan 9 2015 at 00:14

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

boblenin Jan 7 2015 at 23:29

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

BalinTomsk Jan 7 2015 at 23:30

можно использовать строительный лазер — он сразу дает линию и не стоит тоже недорого

Hellitron Jan 8 2015 at 08:06

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 Jan 8 2015 at 00:47

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.

+18

tepexob Jan 8 2015 at 01:06

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 Jan 8 2015 at 14:42

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 Jan 8 2015 at 15:13

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 Jan 8 2015 at 15:20

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 Jan 8 2015 at 15:33

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 Jan 8 2015 at 15:38

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 Jan 8 2015 at 15:52

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 Jan 9 2015 at 11:28

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 Jan 8 2015 at 16:12

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

dron_k Jan 8 2015 at 15:29

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 Jan 8 2015 at 15:34

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 Jan 8 2015 at 15:46

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 Jan 8 2015 at 22:38

Прикрепил модели к концу статьи.

roller Jan 8 2015 at 18:20

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 Jan 8 2015 at 19:05

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 Jan 27 2015 at 12:41

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 Jan 27 2015 at 13:10

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 Jan 8 2015 at 19:15

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 Jan 8 2015 at 19:31

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 Jan 8 2015 at 20:14

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 Jan 8 2015 at 20:41

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 Jan 8 2015 at 21:33

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 Jan 8 2015 at 21:52

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 Jan 9 2015 at 01:33

Можно ли список «аналогов» в студию?

Hellitron Jan 9 2015 at 13:10

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 Jan 12 2015 at 15:25

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

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

Dorrin Jan 13 2015 at 23:56

можно использовать просто камеру

Hellitron Jan 14 2015 at 10:14

Тогда точность будет меньше, но способ интересный

mbrdancer Jan 14 2015 at 10:10

Планируете выходить на KickStarter?

Hellitron Jan 14 2015 at 10:12

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

mbrdancer Jan 14 2015 at 10:13

Держите в курсе, я бы поучаствовал.

arabesc Jan 20 2015 at 00:02

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 Jan 20 2015 at 18:41

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 Jan 20 2015 at 20:24

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

Show the best of all time