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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Laserabtastung einer Fläche


Autor: LL0rd (Gast)
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Hallo Leute,

für ein Projekt will ich bei einer Entfernung von ca. 2-3 Meter eine 
Fläche abtasten. Da ich bis heute nichts mit Lasern gemacht habe, habe 
ich leider auch keine Erfahrungen auf dem Gebiet. So rein nach dem 
Bauchgefühl würde ich sagen, ich brauche einen Laser mit einem 
rotierenden Spiegelrad, um gleichzeitig eine Fläche erfassen zu können.

Hat von euch jemand Tipps für mich?

Autor: sechsdreizwei (Gast)
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Ja, die rotierenden Speiegel hoeren sich gut an. Und dann ? Was soll's 
denn werden ? Die Unebenheiten messen ?

Autor: Benjamin Schrödl (Gast)
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Schau mal nach Interferenzmesstechnik, da gibt es sehr viel.

Autor: LL0rd (Gast)
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ja, genau, ich möchte die Struktur erkennen. Also ich habe mir folgendes 
vorgestellt:

Ich taste die Entfernung zu jedem Punkt ab und bekomme dann eine Matrix 
mit den Entfernungen. Aus der Matrix kann ich dann sagen, wie schräg der 
Abtaster zur Fläche steht und kann dann sagen, wo sich Objekte befinden, 
und wie sich die Position der Objekte geändert hat.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Das was du bisher geschrieben hast, ist alles Kindergarten im Vergleich 
zum eigentlich Messen. Darüber würde ich mir erst Gedanken machen, wenn 
das Messgerät funktioniert.
Entweder kaufst du dir ein fertiges Messgerät (recht teuer), oder es 
wird sehr aufwendig.

Autor: sechsdreizwei (Gast)
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Die Distanzen zu jedem Punkt... auf 1cm genau ? 1mm ? Wie schnell soll 
das jeweils gehen ? Mit welchem Messprinzip sollen die Distanzen 
gemessen werden ?

Autor: Benjamin Schrödl (Gast)
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Was du am einfachsten machen kannst, dass ist ein streifenmuster über 
die fläche zu legen und dann das bild aufnehmen. da die streifen ja 
gerade sind, aber auf der oberfläche verzogen werden, kannst du damit 
die relative höhe bestimmen.
sonst brauchst du ein interferometer.

Autor: LL0rd (Gast)
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Ich habe mir über die genauen Messmethoden noch keine gedanken gemacht, 
da ich die Messeinheit gerne als BlackBox nutzen möchte.

Aber die Genauigkeit sollte schon hoch sein. Schmerzgrenze wären so 
1,5mm Genauigkeit.

Das ganze müsste relativ zügig erfolgen. Also ich brauche dann schon 
etwa 2-5 Abtastungen pro Sekunde.

Als ich heute bei Karstatt war, habe ich deren Scanner an der Kasse 
gesehen. Dort drehte sich permanent ein elipsenförmiges Laser-Netz und 
zeichnete eine Blume auf den Tisch.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Deren Scanner muss aber nur 1D abtasten, also nur eine Linie. Und da 
muss er nur hell oder dunkel erkennen. Dein Scanner muss da sehr viel 
aufwendiger sein.

Autor: yalu (Gast)
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Der Kassenscanner misst keine Abstände. Der detektiert nur
hell/dunkel.

Wenn's genau und hochauflösend sein soll:

  http://www.faro.com/content.aspx?ct=ENG&content=pr...
  http://www.zf-laser.com/d_imager5006.html

Geld spielt ja sicher keine Rolle.

Die folgenden sind billiger, schnell und ohne machanisch bewegte
Teile:

  http://www.pmdtec.com/inhalt/produkte/kamera.htm
  http://www.mesa-imaging.ch/prodviews.php

Die Genauigkeit liegt allerdings im Zentimeterbereich.

Von der Hardware noch billiger sind die schon erwähnten Verfahren mit
Streifenprojektoren oder auch passive Stereobildverarbeitung mit zwei
Kameras. 1,5 mm Genauigkeit in 2 m Entfernung sind aber damit nicht
leicht zu realisieren. Da braucht's schon wieder gute Kameras, die es
nicht bei Aldi im Wühltisch gibt.

Autor: Henning (Gast)
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Soll das so ein 3D- Laserscanner werden??
Da hätte ich was für Dich. Im letzten Elektor Microcontroller Sonderheft 
ist da ein Artikel drüber, könnt ich Dir, wenn Du Interesse hast 
einscannen und rüberschicken, sourcecode etc. ist auch mit bei...

Grüße Henning

Autor: LL0rd (Gast)
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Ja, das ganze soll ein 3D Scanner werden, nur eben sehr schnell.

Ich bin gerade über folgenden Scanner gestolpert:

http://www.ibeo-as.com/deutsch/products.asp

44k€ sind schon recht viel Holz.

Autor: JojoS (Gast)
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Streifenprojektion und Messung der Phasenverschiebung ist da ein 
gängiges Verfahren, damit erzielt man 1/20.000stel der Diagonalen als 
Auflösung. www.gom.com sind z.B. Spezialisten dafür.

Autor: Stefan (Gast)
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Hallo LLOrd,
schau Dir doch mal die folgende Seite und auch das Forum dazu an,
der "DAVID.Laserscanner":

http://www.rob.cs.tu-bs.de/news/david
und
http://www.david-laserscanner.com

Darauf gestoßen bin ich glaub' ursprünglich von cncecke.de aus.

Es geht hier um einen 3D-Scanner, vielleicht kannst Du das Prinzip
auf Deine Bedürfnisse anpassen (und verfeinern).

Grüße
Stefan

Autor: gast (Gast)
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Hallo LLOrd,
hast du schon mal was von Mikroscannerspiegeln gehört?
Die gibt es auch in 2D für eine Fläche vielleicht hilft dir das weiter
guck mal hier:
http://www.hiperscan.com/resources/MD1datasheet.pdf
oder beim Fraunhofer
http://www.ipms.fraunhofer.de/de/products/MSD/msm-d.pdf
die wird es in naher Zukunft auch noch als 3D geben...

gruß

Autor: Christian Auerswald (Gast)
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Hallo

Ich verstehe leider im Moment nicht ganz den Sinn eines 
3D-Mikrospiegels. Der 3te Freiheitsgrad wäre doch wohl eine Rotation in 
der Spiegelebene, oder?

Autor: gast (Gast)
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das kann ich leider nicht genau sagen, aber ich habe davon gehört...
ja, theoretisch wäre das eine rotation...

Autor: LL0rd (Gast)
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Jetzt mal eine reine Verständnisfrage:

Wie bekommt denn eine optische / laser Maus mit, dass sie bewegt wurde? 
Doch auch nur durch eine rauche Oberfläche, oder? Wird da nicht auch die 
Entfernung bestimmt?

Autor: JojoS (Gast)
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einfach bei Wikipedia 'optische Maus' eingeben:
http://de.wikipedia.org/wiki/Optische_Maus

Autor: Kai G. (runtimeterror)
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>und kann dann sagen, wo sich Objekte befinden,
>und wie sich die Position der Objekte geändert hat.

Möchtest du nur die Bewegung/Ort der Objekte erkennen, oder brauchst du 
tatsächlich die Höhe?

Sonst würde ich einfach eine Kamera drauf richten und die Bildfolge nach 
Bewegungen auswerten.

Gruß

Kai

Autor: Roland Praml (pram)
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2-3 Meter ist schon viel.

Ich hätte hier was für 20 cm:
http://www.micro-epsilon.de/de-de/Messgeraete/Profil-sensor/
(dafür 10µm Auflösung)

Hatte in meiner Diplomarbeit mit diesen Scannern zu tun (zumindest mit 
Datensätzen davon, den Scanner selbst hab ich nie zu Gesicht bekommen)

Gruß
Roland

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