Stranice Korisničkih Uputa

Često postavljana pitanja

Česta pitanja o aplikaciji DAVID

Koje je značenje imena “DAVID”?
To je samo lijepo ime za malu ali vrlo moćnu aplikaciju među svim ovim Golijatima… ;-)

Na kojem principu DAVID radi?
Koncept je objavljen kao Paper at the German Association for Pattern Recognition (DAGM, Deutsche Arbeitsgemeinschaft für Mustererkennung) i može se skinuti ovdje: Low-Cost Laser Range Scanner and Fast Surface Registration Approach

Postoji li forum aplikacije DAVID?
Da! Molim Vas ne oklijevajte ako imate pitanje, odgovor na pitanje ili komentar: Forum

Performanse

Koliko su precizni rezultati skeniranja?
Oni su iznenađujuće dobri! Naravno, to sve zavisi o hardware-u i uštimavanju (udaljenost kamere, veličina objekta, svjetlosni uvjeti, trijangulacija kuta, kvaliteta kalibracije…). U našem testiranju sa skupom crno-bijelom kamerom, vrlo svijetlim 5 mW laserom, objektom veličine 50 mm, s udaljenosti kamere od 600 mm, i sa razumnim kutom trijangulacije od otprilike 30°, dobili smo odstupanja manja od 0.4 mm. Odstupanje je manje od 1% udaljenosti kamere.
Napomena:Ako kalibrirate kameru ispravno, 3D model ne samo de će biti jednak objektu, nego će imati i točnu skalu! Puno je stvari koji mogu utjecati na kvalitetu skeniranja.

U odnosu na kameru:
- što čišća slika
- visoka foto-osjetljivost
- crno-bijela kameru umjesto one u boji (pixeli u boji su interpulirani)
- rezolucija slike (utječe na rezoluciju ravnine)
- kvalitetu leća (staklo je bolje od plastike)
U odnosu na laser:
- tanka laserska linija –> laser koji može fokusirati
- vrlo svijetla linija
- savršeno ravna linija
- crveni ili zeleni laser ako koristite kameru u boji (zato sto aplikacija DAVID može koristiti crveni ili zeleni kanal)
U odnosu na kalibracijski kut:
- kut mora imati točno 90 stupnjeva
- papir s točkama nesmije biti valovit (najbolji način je da ga zalijepite na ploče)

Koja rezolucija ravnine (broj poligona) može biti postignuta sa web-kamerom?
Dobijete jedno hvatište mreže po ravnini/pixelu objekta. Ako koristite 1.3 megapixel-nu kameru i ako je dubina podataka vašeg objekta (koji skenirate) pokriva 1/3 slike, tada otprilike dobivate 450 000 točaka. Ali zapamtite: rezolucija ravnine i točnost ravnine su dvije različite stvari.

Hardware

Koju vrstu kamere/ lasera preporučate?
Prije nego što kupite skupu opremu, savjetujemo Vam da prvo eksperimentirate sa jeftinim hardware-om i i vidite dali je to dovoljno za Vas ili koje problema Vam stvara. Prvo probajte riješiti što više problema mijenjanjem Vaših uvjeta (postavkama kamere, svijetlinom sobe, pozadinskom bojom, bojom objekta, i preciznošću pozadinskog kuta.)

LASER: Skup laser (velike snage) trebate koristiti samo ako nemožete skenirati u tamnim prostorima, ili morate skenirati

vrlo tamne objekte. Ili nemože postići čistu sliku (e.g. Speckle effect) koju nemožete dobiti postavkama kamere (exposure time, aperture size…). Također bi trebali izbjegavati veliku razliku između svjetline objekta i pozadine; ako nemožete napraviti objekt svjetlijim, upotrijebite tamniju pozadinu. Mi koristimo 5 mW laser sa 30° ili 60° modulom linije. Mi također koristimo jeftini laser iz bilo koje trgovine kućanskom opremom. To je dovoljno u ne-pre-svijetlim sobama i ne-pre-tamnim objektima!

KAMERA: Visoka rezolucija nije najvažnija! (Velika oštrija je bitnija.) Neophodna rezolucija kamere zavisi o obliku objekta. Samo vrlo mali detalji na objektu zahtjevaju visoku rezoluciju. Zapamtite kako stvaramo 3D podatak: Za svaki pixel slike, mi stvaramo jednu 3D točku. Sa kamerom rezolucije 640*480, objekt namjestite tako da on pokriva otprilike 300*350 pixela, i dobivate otprilike 100,000 3d točaka samo za vidljivu stranu objekta! To je u većini slučajeva i više nego dovoljno, mogli bi ste i skalirati na faktor 4 ili 9 (i smanjenje šuma). Mi koristimo Firewire kamere. Za naše testne objekte, mi smo jako zadovoljni sa crno-bijelom kamerom rezolucije 640*480. Također smo probali web-kameru (640*480) za 20 Eura. Rezultati su bili lošiji, ali naravno, to zavisi od slučaja do slučaja.

LEĆE: ako naša kalibracija kamere kompenzira linearna i nelinearna izobličenja leća, dobre leće će povećati preciznost. Nismo još eksperimenitrali sa različitim vrstama leća.

U KONAČNICI: Nemojte zaboraviti da komponente zavise jedna o drugoj. Na primjer, kamera visoke rezolucije neće biti vrlo uspješna ako je laserska linija široka! I jako dobre leće neće pomoći ako kalibracijski kut nije sastavljen pravilno i precizno!

Riješavanje Problema

Kalibracija radi, ali ne dobivam 3D podatke kada skeniram. Umjesto toga, dobijem poruku greške “LASER LINE NOT DETECTED”(laserska linija nije nađena). U čemu je problem?
Aplikacija DAVID nemože prepoznati lasersku liniju na slici. Postoji više razloga zbog toga:

POSTAVKE SLIKE: Postavke svjetline tijekom skeniranja moraju biti dosta tamnije tijekom kalibracije. U dialogu skeniranja, možete označiti “Show camera image”(pokaži sliku kamere). To pokazuje sliku na kojoj aplikacija DAVID mora raditi. Usporedite sliku Vaše kamere s onom u našim korisničkim uputama. Možda budete morali smanjiti exposure time, ili aperture size, ili svijetlinu općenito u Vašoj sobi.
- Laserska linija se mora dobro vidjeti: na Kalibracijskom Kutu u lijevom i desnom dijelu slike, i na sredini objekta.
- Ostatak slike bi trebao biti taman ako ne i potpuno crn. Ako nije potpuno crno, mora biti bar konstantno (bez blinkanja od rasvjete).

GEOMETRIJA:
- Laserska linija mora dosegnuti i lijevu i desnu stranu slike.
- Pozadinske površine moraju imati kut od točno 90°.
- Otprinatana kalibracijska površina mora biti pričvršćena točno u kutu.

Tijekom skeniranja, dobivam poruku greške “INTERSECTION ANGLE TOO LOW!”! Što to znači?
Morat ćete držati laser u drukčijoj poziciji (u većini slučajeva:više). Aplikacija DAVID izračunava 3D kordinate gledajući lasersku zraku kroz kameru. Zato je laserska zraka nesmije biti preblizu kameri.

Moja površina je dosta izbočena. Kako da to smanjim? Izbočine su u većini slčajeva izazvane reflekcijom objekta na lasersku zraku. Probajte smanjiti smanjiti exposure time / shutter / svijetlinu… tako da je samo jedna laserska linija (bez laserske reflekcije) vidljiva. Možete nadalje reducirati šum tako da stisnete tipku za zaglađivanje površine više puta ili da prevlačite laser više puta po površini. Ako to ne pomogne, možete obojati objekta sa mat bojom ili puderom.

Kako mogu skenirati manje ili veće objekte?
Teoretski, možete skalirati sve postavke na veličinu koju želite. Za vrlo velike objekte, trebat će te veliki Kalibracijski Kut sa odgovarajuće velikom kalibracijskom površinom, i svijetli laser. Za male objekte, trebat će Vam laser sa vrlo tankom linijom.
Savjet: Umjesto korištenja dva zida za pozadinu, možete upotrijebiti jedan vertikalan zid sa podom. Pod i zid stvaraju savršen 'kalibracisjki kut'; ako zarotirate kameru (i laser) za oko 90 stupnjeva…

Napredno skeniranje

Kako mogu skenirati tamne objekte?
Skeniranje tamnih objekata je teško. Trebali bi ste obojiti objekt sa mat bojom ili puderom. Ako to nije moguće, možda ove ideje mogu pomoći (ne za savršeno tamne objekte, naravno): Problem je u tome što je samo mali dio laserske zrake reflektirano na objektu. Kada podignete postavke kamere (aperture size ili/i exposure time) → sada će objekt dovoljno reflektirati lasersku zraku ali pozadina će biti presvijetla! → kamera vidi previše svijetla, laserska linija postaje pre široka, nemože biti prepoznana itd. → skeniranje jednostavno ne radi. Zato je naše jednostavno riješenje da zamijenimo svijetlu pozadinu u onu tamnu (iste tamnoće kao i objekt). Također bi trebala biti ista struktura kao i u kalibraciji, Tako da bi ste trebali upotrijebiti svijetle papire tijekom kalibracije i tamne papire tijekom skeniranja. Ili možete upotrijebiti opciju “Invert” u Kalibracisjkom prozoru i koristiti bijele kalibracijske točne na crnoj pozadini.

Mogu li skenirati osobu koja ima otvorene oči?
Mi Vas upozoravamo da skeniranje osobe sa otvorenim očima nije dobro!! Trebali bi ste pročitati upozorenja na svakom komercijalnom laseru! Najbolji način je skenirati glavu sa zatvorenim očima i poslije modificirati model. Razlika modela zatvorenih i otvorenih očiju nije velika. Većina razlike bi mogla biti u teksturi, a za uzimanje teksture Vam ne treba laser.

Dali je moguće skenirati bez pozadinske površine?
Da, to je moguće od verzije 2.2 aplikacije DAVID. Međutim. nemožete micati laser ručno, ali će Vam trebati mehanički motor (t.j. step motor ili video projektor) s kojim je moguće ponavljati kretanje precizno.