Driedimensioneel optisch scannen van lichaamsoppervlakken: mogelijkheden en beperkingen



Vergelijkbare documenten
Data Vision. Your partner in Vision Solutions

overzicht Scanned meten versus tactiel meten? 1.Waarom scannend meten 2.Overzicht van scanmethodes 3.Toepassingsvoorbeelden

Scann3rD. Kayle Knops en Gijs Creugers


HP-L-8.9 LASERSCANNER

voor de realisatie van field proven, robuuste, precieze en economische 3D visie systemen voor robot picking en 3D vorm inspectie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

De TRUMPF 3D laser systemen. Van applicatie ontwikkeling tot en met productie

Wat gaan wij en U doen vandaag

HEXAGON METROLOGY WLS qflash

ZW3D CAD/CAM. Andere producten van 4C. (klik voor meer informatie)

Driedimensionale Lasserscanning

IDENTIFICATION SOLUTIONS

Welkom op onze Scan-workshop. Trimble Optical and Imaging

3D-scan verbetert gezichtsoperaties. Onze kracht is dat we alles geïntegreerd hebben.

1. Opdrachtomschrijving. 2. Probleemstelling / Doelstelling. 3. Uitwerkingen van de vragen: Bijlagen: Inhoudsopgave: 1.

SAMSUNG UHD UE65NU ,00. Kenmerken JIM-TV-STORE BVBA. Artikelcode : SGUE65NU8500

Opleiding totaalstation

I SEE. mijn zicht op maat

Op zoek naar ultrasnelle en nauwkeurige multiview-imagingtechnologie?

Photomodeler Scanner: Workflow

Digital human measurement technology

ACTIVITY SCANNER NIEUW ACTIVITY D Dental Scanner made in Germany

SERVICE ROTATING EQUIPMENT TOTAL CARE, TOTAL SERVICE, TOTAL COMMITMENT.

Digitaliseren van dia s en negatieven

Informatie over Lenzen

Uitgebreid eindwerkvoorstel Lokaliseren van personen en objecten met behulp van camera s

GEVORMD OP BASIS VAN UW IDEEËN.

PosCon HM. Clever height measurement with 3D light section sensors.

1. Belang van degelijke as-built / as-is geometrie 2. Soorten 3D opmetingstechnieken 3. Case studie en voorbeelden

Beyer 3D Scan- und Messtechnik GmbH

Ketentest en geometrische QA voor cervix brachytherapie. Kathrin Surmann Landelijke brachydag

Fotografie: van opname tot archivering deel 1. Bruno Vandermeulen

EERSTE RESULTATEN VAN DE OPPERVLAKTEMETINGEN IN HET GETIJDENGEBIED VAN RAVERSIJDE (JUNI-JULI 2013)

EDWIN RAPPARD. Wat kun je allemaal doen met 3D Scannen en hoe werkt het? Voorbeelden uit de praktijk

Leica ScanStation 2 Een Nieuw Niveau van Veelzijdigheid en Snelheid voor Laser Scanners

21 x 16 / 0,4 m 38 x 28 / 0,3 m (optioneel verkrijgbaar) 11 x 8,5 / 1,2 m (optioneel verkrijgbaar)

SAMSUNG QLED QE55Q8C CURVED 2 799,00. Kenmerken ELECTRO DAVID. Artikelcode : SQQE55Q8C

Overzicht. Van KADSCAN naar herinterpretatie in het Grootschalig Referentie Bestand (GRB) OC-activiteiten i.v.m. vastgoed (cel GRB) Strategie vastgoed

Building Information Modelling

Fujitsu ScanSnap ix500 (PA03656-B001) Key Selling Points. Product Features

+31 (0) E:

: Veiligheid in een verpakkingseenheid

SAMSUNG UHD UE49MU ,00. Kenmerken. Artikelcode : SGUE49MU7000

SAMSUNG UHD UE55NU ,00. Kenmerken. Artikelcode : SGUE55NU7100

SAMSUNG UHD UE55MU ,00. Kenmerken BART VOET BEELD & GELUID. Artikelcode : SGUE55MU7070

BARCODE SCANNERS EN CMOS/CCD-SCANNERS

SAMSUNG QLED QE65Q7F 3 299,00. Kenmerken DUBOIS MARC ELECTRO. Artikelcode : SQQE65Q7F

VASTLEGGEN VAN BESTAAND VASTGOED

Welkom! Workshop. 3D printen

SYNCHROMASTER HYDRAULISCHE AFKANTPERSEN

Drukveren. Deze tutorial is een vertaling van een Autodesk Inventor tutorial die met de software meegeleverd wordt.

SAMSUNG QLED QE65Q7C CURVED 2 799,00. Kenmerken. Artikelcode : SQQE65Q7C

TCL SMART HD DIRECT LED 32DS ,99. Kenmerken. Artikelcode : TC32DS520

Ocean Ergo ACCESSOIRES EN AANPASSINGEN

Safety as a service. Structural Health Monitoring & Asset Management. De sleutel tot uw veiligheid

De snelheid en kwaliteit die u nodig heeft voor hoog volume document scanning

Sensoren- en actorenoverzicht

SAMSUNG QLED QE55Q7C CURVED 1 799,00. Kenmerken. Artikelcode : SQQE55Q7C

P L A T O Project Laserscanning: Technologische kennisoverdracht

HERSTELLEN EN VERBETEREN VAN ONDERDELEN D.M.V. LASERCLADDEN.» J. Lambrecht» Laser Cladding Venture

+31 (0) E:

Voor afmetingen waarvoor geen bewerkingsprijs staat vermeld gelden de prijzen op aanvraag

De Trimble MX9 De nieuwste generatie mobile mapping systemen

GEOMAGIC THE MAGIC OF MAKING IT SIMPLE

PRODUCTBROCHURE PRECITEC LR. Optische sensor voor oppervlakken waarbij extreme nauwkeurigheid noodzakelijk is

maak het u gemakkelijk, met Ray Technologie voor Praktisch Comfort

Phased Array onderzoek

Cursusinhoud. De spinecho pulssequentie 90 puls 180 puls sliceselectie fasecodering frequentiecodering gradiënt k vlak echo repetitietijd echotijd

DR-5060F HYBRIDE DOCUMENT SCANNER

Slim kijken naar Dijken

Laser. afstandsmeters

Digitaliseren film video dia s, foto s, negatieven audio

Figuur 2: Principe van GPVS en ILIDS.

SAMSUNG UHD UE40MU ,00. Kenmerken TV SNELSERVICE BVBA. Artikelcode : SGUE40MU6470

INFORMATIE PRODUCT. CNC-gestuurde pons-nibbelmachine Model PAC HRT 300

a) Bepaal door middel van een constructie de plaats van het beeld van de scherf en bepaal daaruit hoe groot Arno de scherf door de loep ziet.

SNELLER. FLEXIBELER. FUNCTIONELER.

TT8665 INFRAROOD TEMPERATUURSCANNER MET GELUIDSINDICATIE

Q4X Serie. Veelzij dige, robuuste lasersensor Analoog Digitaal

Bruker. RAPIDplus. RAPIDplus. Infrarood detectie voor het waarnemen van toxische industriële gassen

Ergonomie zitten en liggen. Ergotherapeuten: Sara Bernaerts, Lore Jacobien, Mieke Konings en Leen Verelst

Paragraaf 7.1 : Lijnen en Hoeken

DR-6080 DR-9080C Hoge snelheid productiescanners. De snelheid en kwaliteit die u nodig heeft voor hoog volume document scanning

SAMSUNG UHD UE49MU6200 CURVED 849,00. Kenmerken. Artikelcode : SGUE49MU6200

TT820B MINI INFRAROOD THERMOMETER MET DUBBELE LASERWIJZER Handleiding

Tunnelmetingen De Laserscanning benadering

Gebruikershandleiding. Model Laserfoto-tachometer

Productontwikkeling op basis van nieuwe tools

NBN-EN : Werkplekverlichting binnen

De bepaling van de positie van een. onderwatervoertuig (inleiding)

Het gebruik van de QuickScan knop

Stappenplan CNC. Bram Bekkers. februari D CNC stappenplan. Handleiding CNC Van Ironcad naar Alphacam

TECHNIEKEN VOOR OPMETEN EN UITZETTEN

LearnOSM. Onderzoek met behulp van veldformulieren. Overzicht van veldformulieren

Analyse van fotomodellering en laserscanning voor de registratie van misdaadscènes. Frederick Rooms

GridPix: Development and Characterisation of a Gaseous Tracking Detector W.J.C. Koppert

SAMSUNG UHD UE65MU ,00. Kenmerken. Artikelcode : SGUE65MU6100

Licht meten en lichtmeters

DS-200 PRODUCTIVITEIT EN VEELZIJDIGHEID IN UW POSTKAMER

Transcriptie:

Driedimensioneel optisch scannen van lichaamsoppervlakken: mogelijkheden en beperkingen Vincent Verhaert Division of Biomechanics and Engineering Design

Overzicht Inleiding 3D scanners: verschillende werkingsprincipes 3D scanners: specificaties Dataverwerking Beperkingen 3D scanners en eventuele oplossingen Besluit

Inleiding: persoonlijke achtergrond Afdeling Biomechanica en Grafisch Ontwerpen Werktuigkunde Katholieke Universiteit Leuven Onderzoeksdomein: Preventiebiomechanica ergonomische aspecten van de slaap 3D scanning van rugoppervlakken Camera Projector

3D scanners: werkingsprincipes Contact scanners Coordinate Measuring Machine (CMM): + - aftasten van te meten voorwerp met een meetkop zeer nauwkeurig mogelijk om inwendige maten op te meten vereist contact (schade/vervorming) traag Non-contact scanners Actieve scanners: zenden zelf iets uit (licht, laser, ) Rasterstereografie Moiré topografie Time-of-Flight Triangulation gestructureerd licht Passieve scanners: detecteren gereflecteerd omgevingslicht stereoscopie silhouette

3D scanners: werkingsprincipes Actieve scanners: zenden zelf iets uit (licht, laser, ) 1. Rasterstereografie: projectie van lijnenraster (horizont./vertik.) op oppervlak reconstructie dmv triangulatie Belangrijkste voordeel snelheid! l= d + d d= l tanα tanβ tanα+ tanβ dynamisch meten wordt mogelijk

3D scanners: werkingsprincipes Actieve scanners: zenden zelf iets uit (licht, laser, ) 2. Moiré topografie: reconstructie hoogtecontouren interferentiepatroon van 2 lijnenroosters Moiré-banden d = f(α,λ) Bandprojectie Schaduw Moiré Projectie Moiré Phase Shift Moiré

3D scanners: werkingsprincipes Actieve scanners: zenden zelf iets uit (licht, laser, ) 3. Time-of-Flight: lichtsnelheid d = ct 2 nauwkeurigheid sterk afhankelijk van resolutie tijdsmeting (1 mm 3.3 psec (10-12 sec)) 4. Triangulation: cfr. rasterstereografie maar lijn per lijn

3D scanners: werkingsprincipes Passieve scanners: zenden zelf niets uit 1. Stereoscopie: cfr. dieptezicht ogen 2. Silhouette

3D scanners: specificaties Hoe keuze maken? koppeling vereisten specificaties aard te scannen oppervlak/object? vereiste nauwkeurigheid?!! totale meettijd? grootte, diepte, vervormbaarheid, functieoppervlak?, dynamisch meten?, bewegingsartefacten, comfort, Vb.: Field of view (FOV) Depth of view (DOV) Nauwkeurigheid (3 assen) Acquisitietijd Werkingsprincipe Calibratiemethode scan time: 0.25 s dynamic (40Hz) FOV: 320 x 240-1280 x 960 [mm²] DOV: 100 mm accuracy: 0.05 mm 360 measurements

Dataverwerking Resultaat 3D-scanner 3D-puntenwolk x y z x y z... xi yi zi... x y z 1 1 1 2 2 2 n n n

Dataverwerking Omzetten puntenwolk Functie-oppervlak: z = f(x,y) Functie-oppervlak STL (Δ) Geparametriseerd CAD-model eenvoudig bewerkbaar eenvoudig integreerbaar in productie-eenheid common language CAM

Dataverwerking Verdere mogelijkheden: 1. Berekening krommingen: 1D 1 κ = r κ κ 1 2 (max & min) 2D Mean curvature: 1 H = ( κ1+ κ2 ) 2 Gaussian curvature: K = κ1 κ2 Koenderink's Shape Index : 2 κ + κ s arctan 2 1 = π κ2 κ 1

Dataverwerking Verdere mogelijkheden: 2. Detectie van landmarks: onderliggende botstructuren

Dataverwerking Verdere mogelijkheden: 3. Kwantitatieve informatie: vormparameters ruggegraat: kyfosehoek lordosehoek hoek van Cob scoliose

Dataverwerking Verdere mogelijkheden: 4. Expertadvies: zoeken van beste fit met bestaand gamma: vergelijk gescande voet met bestaand gamma en zoek beste match

Beperkingen en oplossingen Ontbrekende informatie: Vb.: correct opmeten huidplooi onder borst kledingindustrie/plastische & reconstructieve chirurgie Probleemstelling: Oplossing: puntenwolk genereren mesh? biomechanisch FE-model met hyperelastische weefselmodellering!

Beperkingen en oplossingen Meetcondities condities bij gebruik Vb.: ontwerp van een koker voor een onderbeengeamputeerde 3D-scan onderbeen in onbelaste toestand optimalisatie comfort (drukgevoelige vs drukongevoelige zones) ondersteuning (stabiliteit) opbouw biomechanisch model onderbeen en prothese wijzigingen optimale koker tov 3D-scan + tibia fibula spierweefsel vetweefsel huid liner koker

Besluit Verscheidenheid aan kwalitatieve 3D scanners op de markt Verschillende werkingsprincipes specifieke voor- en nadelen Kritisch t.o.v. specificaties!! snelheid vaak ten koste van precisie Dataverwerking automatische landmarkdetectie op basis van krommingsanalyse kwantitatieve output (bv. lichaamsmaten) expertadvies (bestaand gamma) Biomechanische modellen kunnen extra kennis toevoegen aan 3Dmetingen van lichaamsoppervlakken