Escaneado de luz blanca

SIDIO escaneando objetos en 3D

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Uno de los sistemas más útiles para Factum Arte es el sistema de escaneado de luz blanca. El escáner que se utiliza en Factum Arte ha sido fabricado por Nub3D, empresa ubicada en Barcelona con la que se ha desarrollado una estrecha relación. SIDIO es el sistema de escaneado con el que hemos estado trabajando, combinándolo con tecnología óptica, topometría 3D y procesador de imagen digital para extraer las coordenadas en 3D de la superficie de un objeto. Esta técnica se conoce con el término triangulación de luz blanca estructurada; la luz es el único elemento utilizado en todo el proceso de medición.

La información tridimensional se adquiere analizando la deformación causada cuando se proyectan líneas paralelas sobre la superficie de un objeto. Una cámara integrada en el cabezal medidor captura una serie de imágenes. Este proceso se realiza en segundos. Con estas imágenes, la tecnología integrada SIDIO calcula las coordenadas XYZ de un punto en relación a la superficie del objeto.

El sensor SIDIO permite capturar la geometría completa de partes y piezas. Las densas nubes de millones de puntos o mallas poligonales se generan describiendo la superficie del objeto escaneado con precisión.

Prototipo hecho en colaboración con Nub3D. Pruebas realizadas sobre una pintura anónima.

El funcionamiento de SIDIO es sencillo: se posiciona libremente el sensor delante de la pieza, y se mueve para registrar todas las zonas de la superficie que sean necesarias. Estas vistas referencian el mismo sistema de coordenadas utilizando cualquiera de los métodos de registro disponibles: best-fit- mejor ajuste- , targets –objetivos-, fotogrametría- o MML®.

La diferencia principal entre el escaneado por luz blanca y el escaneado láser es la velocidad de captura, mucho más lenta en el sistema de luz blanca, ya que cierto tiempo es necesario para alinear correctamente las diferentes vistas.

Factum Arte lleva trabajando con Nub3D desde 2006 y ha utilizado modelos previos de sus sistemas de escaneado. Durante el año 2010 Factum Arte desarrolló un prototipo fuera de serie, basado en la tecnología de Nub3D, que permitía escanear cuadros. Este prototipo reinventó la posibilidad de registrar superficie y color; finalmente, gracias a la herramienta que diseñamos podía exportar los datos 3D como una imagen de rango tonal. Este programa se dio en llamar DALI y fue muy útil a la hora de generar generar datos que no necesitaban procesado posterior para su output (salida). Estos datos pueden ser enviados directamente al programa de fresado, sin triangulación. Esto significa que se pueden enviar más datos superando las limitaciones del software de fresado.

Nuevo cabezal de SISIO montado sobre rieles y monitoreado por el módulo de software DALI
(especialmente diseñado por Factum Arte y Nub3D para escanear pinturas).

La modificación más importante de este prototipo fue la adición del último sensor de Nub3D a un marco de eje móvil XYZ. El marco consta de 3 guías lineales precisas controladas por una máquina CNC que envía las coordenadas en movimiento en la dirección de los ejes y registra así qué área va a ser escaneada. De esta manera, el post procesado ya no es necesario, ya que cada disparo se sitúa automáticamente en sus coordinadas exactas. El marco lo construyó IPREM, otra empresa española especializada en desarrollos de maquinaria.

Uno de sus puntos fuertes consistía en la gran profundidad de campo que este sistema permitía registrar, así como su velocidad y el proceso automático. El prototipo fue un éxito parcial. El sistema mismo es una herramienta de trabajo que permite escanear superficies semiplanas rápidamente y con precisión, pero debido a la limitación de una sola cámara y a otras cuestiones relativas a la luz blanca, el sistema no resulta el ideal para escanear superficies barnizadas o brillantes, ya que los reflejos son imposibles de corregir una vez sujetos al marco en movimiento. En una utilización normal del sistema estos reflejos pueden evitarse fácilmente modificando el ángulo de la cámara con el plano del objeto que se está registrando, pero no con el proceso automático descrito.

Probando SIDIO escáner sobre una pintura renacentista usando el módulo de software DALI. Se detectaron algunos inconvenientes debido al barniz de la pintura.

Algunas especificaciones técnicas

Tiempo de medición: 3 seg.
Número de volúmenes trabajando: 4
Potencia luz: 3.000 ANSI Lumen
Peso: 7,9 Kg.
Volumen de medición
120x80x60 mm
200x150x90 mm
340x260x200 mm
550x390x240 mm
Ópticas: 23 mm 12 mm 12 mm 12 mm
Distanciamiento de puntos: (x,y) 0,075 mm 0,15 mm 0,25 mm 0,375 mm
Distancia de trabajo: 330 mm 330 mm 700 mm 1200 mm

Go to The Church of San Petronio project

Detalles de la calidad alcanzada con el nuevo escáner SIDIO que comienza en 75 micras. Este escáner es ideal para objetos tridimensionales. Ver proyecto de escaneado en Iglesia de San Petronio.

Escaneando con SIDIO en una resolución de 700 micras (0,7 mm) en el Museo Británico.

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