الهندسة العكسيَّة - طرق مسح المشغولات (Digitizing) بدون ملامستها


(NewVHD) #1

[SIZE=“4”][COLOR=“DarkGreen”]

هذه المشاركة المتواضعه هي تتمة للمشاركة الموجودة في هذا الرابط.

طرق مسح المشغولات (Digitizing) بدون ملامستها هي ثلاثة طرق رئيسيَّة: الضوئيَّة, الصوتيَّة والمغناطيسيَّة.

الخاصة الرئيسيَّة لهذه الطرق هي أنها لا تؤدي إلى أي تشوه ميكانيكي في المشغولة, ذلك أنَّ طرق ملامسة المشغولة تقوم فعلاُ " بلمس" المشغولة مما قد يؤدي إلى تشوها.
وبالرغم من أنَّه يمكن استخدام هذه الطرق لمسح أي نوع من المشغولات إلا أنَّها الطرق الوحيدة التي يمكن استخدامها عندما نتعامل مع مشغولة سهلة التشوه.

الفكرة الرئيسيَّة في تحصيل البيانات الضوئي هي إضاءة المشغولة والتقاط صورة لها بواسطة حساس ضوء مناسب. تتم بعد ذلك معالجة الصورة المُلتَقَطَةِ لحساب أبعادها.

الفكرة الرئيسيَّة في التحصيل الصوتي للبيانات هي التقاط الموجات الصوتية المرتدَّة عن المشغولة. وهنا أيضاً, تتم معالجة الأمواج المُرتدَّة لمعرفة أبعاد المشغولة. يصدر الماسح صوتاً ويلتقطة بعد أن يرتد عن المشغولة و بحساب الزمن المطلوب لذلك ومعرفة سرعة الصوت يمكن تحديد المسافة بين مصدر الصوت والمشغولة.

أخيراً, ينطبق نفس المبدأ على تحصيل البيانات المغناطيسي.

الضوئيَّة.
إن الطرق الضوئيَّة في المسح هي, ربما, الطرق الأكثر انتشاراً مع سرعة تحصيل بيانات عالية نسبيا. هناك خمسة فئات من طرق التحصيل الضوئيَّ للبيانات:
المثلثيَّة (Triangulation), المراوحة (Ranging), قياس التداخل (Interferometry), الإضاءة المنظَّمة (Structured lightening) و معالجة الصورة (Image analysis).

المثلثيَّة TRIANGULATION.

يُظهِر الشكل نظام مثلثي نموذجي ثنائي البعد. تلتقط عدسة التصوير (Imaging lens) نبضة الضوء المنعكسة عن الجسم لترسلها إلى الحساس (Sensor) لتقع هذه النبضة الضوئيَّة على الحساس في نقطة, إن خط النظر المار من النقطة المذكورة يتقاطع مع خط الضوء المنبعث من مصدر الضوء في نقطة واحدة و محدَّدة مما يعطي إمكانية حساب بعد هذه النقطة عن مصدر الضوء. يتم تحديد شكل المشغولة كاملة بتحريك أو تدوير المشغولة عبر شعاع الضوء أو بتحريك شعاع الضوء على المشغولة.

المراوحة RANGING.



تستخدِم طريقةُ “زمن تحليق الضوء” نبضات من الضوء تنبعث من مصدر، عادة ليزري، نحو هدف ومنه ينعكس قسمٌ من هذه النبضة إلى الحساس، عادة على طول المسار الضوئي نفسه. قياس الفترة الزمنية بين الانبعاث وإلتقاط الضوء المنعكس يعطي قياسا مباشرا للمسافة ذهابا وإيابا إلى الهدف.

قياس التداخل INTERFEROMETER.
تقيس هذه الطريقةُ المسافات بأطوال الموجات باستخدام أنماط التدخل. وهذه الطريقة يمكن أن تكون وسيلة قياس دقيقة للغاية لأن للضوء المرئي طول موجي من مرتبة مئات النانومتر، بينما المسافات في معظم تطبيقات الهندسة العكسية هي بحدود السنتيمتر إلى المتر. من حيث المبدأ، يمكن أيضا استخدام أجزاء أخرى من الطيف الكهرومغناطيسي. عمليَّاً، يستخدم مصدر عالي الطاقة للضوء لتوفير شعاع ضوء أحادي اللون “لتحسس” المشغولة وشعاع إشارة مرجعي للمقارنة مع الضوء المنعكس.

الإضاءة المنظَّمة STRUCTURAL LIGHTENING.
الإضاءة المنظمة تقوم على إسقاط نماذج من الضوء على سطح المشغولة والتقاط صورة النمط المرتدة عن سطح المشغولة. يجب تحليل الصورة ليتم تحديد إحداثيات نقاط السطح. من الطرق المشهورة للإضاءة المنظمة طريقة ظل “موري”، حيث يتم إسقاط نمط ضوئي معين على السطح لإظهار خطوط هذا السطح. بعد ذلك يتم التقاط هذه الخطوط في صورة، ويتم تحليلها لتحديد المسافات بين الخطوط. هذه المسافة تتناسب مع ارتفاع السطح في النقطة المعنيَّة ويمكن بالتالي استنتاج إحداثيات نقاط السطح. تستطيع الإضاءة المنظمة تحصيل كميات كبيرة من البيانات بصورة واحدة، إلا أنَّ تحليل هذه البيانات لتحديد إحداثيات النقاط يمكن أن تكون عملية معقدة إلى حد كبير.

معالجة الصورةIMAGE ANALYSIS .
وهي شبيهة بالإضاءة المنظمة من حيث أنه يتم تحليل الصوره لتحديد الإحداثيات إلا أنَّ عملية التحليل هذه لا تعتمد على اسقاط نماذج ضوئيَّة. وبدلاً من ذلك تُستَخدَمُ, عادةً, ألات تصوير مزدوجة (أو آلتي تصوير معاً) لتوفير معلومات كافية لتحديد الارتفاع, والإحداثيات.
غالباً ما يشار إلى هذا الأسلوب بأنَّه “أسلوب غير فعَّال” أو “سلبي"لأنَّه يكتفي بالتقاط صور للمشغولة دون اسقاط نموذج ضوئي عليها. يتميز"الأسلوب الفعَّال” عن الأسلوب السلبي بأن الأول يستخدم ضوأً اصطناعيَّاً يٌسقَطٌ على المشغولة. من أكبر صعوبات هذه الطريقة ربط كل صورتين من آلتي التصوير ببعضهما بواسطة علامات مميزة في الصورة.

[CENTER]

وهذا فيديو لديجيتايزر ضوئي أثناء العمل.

//youtu.be/http://www.youtube.com/watch?v=5HHRoB8tcto

[/center]
أرجو أن تعمَّ الفائدة.

[/color][/size]