Integrando Visión por Computadora y CAD para la Extracción Precisa de Dimensiones y la Regeneración de Modelos Sólidos 3D para una Mejora en la Aseguramiento de Calidad
Autores: Bhandari, Binayak; Manandhar, Prakash
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Integrando Visión por Computadora y CAD para la Extracción Precisa de Dimensiones y la Regeneración de Modelos Sólidos 3D para una Mejora en la Aseguramiento de Calidad
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Desarrollo
Sistema integrado
Dimensiones geométricas
Mano robótica
Visión por computadora
Modelo 3D
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Este documento se centra en el desarrollo de un sistema integrado que puede extraer rápida y precisamente las dimensiones geométricas de un objeto físico asistido por una mano robótica y generar un modelo 3D de un objeto en un software de Diseño Asistido por Computadora (CAD) popular utilizando visión por computadora. Se realizaron dos conjuntos de experimentos: uno con un objeto cúbico simple y el otro con una geometría más compleja que necesitaba fotogrametría para redibujarlo en el sistema CAD. Para el posicionamiento preciso del objeto, se utilizó una mano robótica. Se utilizó una unidad de cámara basada en el Internet de las Cosas (IoT) para capturar la imagen y transmitirla de forma inalámbrica a través de la red. Se utilizaron algoritmos de visión por computadora como GrabCut, detector de bordes Canny y operaciones morfológicas para extraer los puntos de borde de la entrada. Las coordenadas de los vértices de los sólidos se transfirieron al software de Diseño Asistido por Computadora (CAD) a través de un macro para limpiar y generar la curva de borde. Finalmente, se genera un modelo sólido 3D mediante extrusión lineal basada en la curva generada en CATIA. Los resultados mostraron una excelente regeneración de un objeto. Esta investigación hace dos contribuciones significativas. En primer lugar, introduce un sistema integrado diseñado para lograr una extracción precisa de dimensiones de objetos sólidos. En segundo lugar, presenta un método para regenerar sólidos 3D intrincados con secciones transversales consistentes. El sistema propuesto tiene un gran potencial para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la reconstrucción automática de objetos 3D y la garantía de calidad de objetos impresos en 3D, abordando posibles defectos derivados de factores como la contracción y la calibración, todo con una intervención mínima del usuario.
Descripción
Este documento se centra en el desarrollo de un sistema integrado que puede extraer rápida y precisamente las dimensiones geométricas de un objeto físico asistido por una mano robótica y generar un modelo 3D de un objeto en un software de Diseño Asistido por Computadora (CAD) popular utilizando visión por computadora. Se realizaron dos conjuntos de experimentos: uno con un objeto cúbico simple y el otro con una geometría más compleja que necesitaba fotogrametría para redibujarlo en el sistema CAD. Para el posicionamiento preciso del objeto, se utilizó una mano robótica. Se utilizó una unidad de cámara basada en el Internet de las Cosas (IoT) para capturar la imagen y transmitirla de forma inalámbrica a través de la red. Se utilizaron algoritmos de visión por computadora como GrabCut, detector de bordes Canny y operaciones morfológicas para extraer los puntos de borde de la entrada. Las coordenadas de los vértices de los sólidos se transfirieron al software de Diseño Asistido por Computadora (CAD) a través de un macro para limpiar y generar la curva de borde. Finalmente, se genera un modelo sólido 3D mediante extrusión lineal basada en la curva generada en CATIA. Los resultados mostraron una excelente regeneración de un objeto. Esta investigación hace dos contribuciones significativas. En primer lugar, introduce un sistema integrado diseñado para lograr una extracción precisa de dimensiones de objetos sólidos. En segundo lugar, presenta un método para regenerar sólidos 3D intrincados con secciones transversales consistentes. El sistema propuesto tiene un gran potencial para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la reconstrucción automática de objetos 3D y la garantía de calidad de objetos impresos en 3D, abordando posibles defectos derivados de factores como la contracción y la calibración, todo con una intervención mínima del usuario.