Application of data fusion in measurement of regular surfaces and freeform

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2012.A reconstrução tridimensional é uma tarefa que envolve diferentes etapas como definição da estratégia de medição, aquisição de dados, registro, implementação, modelagem Computer-Aided Design (CAD) e ajuste e determinação da incerteza de medição. Nesta tarefa, as relações de conexão entre os pontos (coordenadas x, y e z) que compõem a amostra não são conhecidas, principalmente quando a nuvem de pontos está contaminada com interferências desconhecidas, inerentes ao processo de medição. Um aspecto que influencia a qualidade dos dados é a calibração do instrumento de medição, sendo que a determinação da incerteza permite estabelecer a qualidade do modelo representativo do objeto. O emprego de mais de um instrumento para a coleta dos dados de coordenadas permite obter uma precisão maior do modelo através de medições localizadas com instrumento de maior resolução e menor incerteza. Porém, isto exige uma atenção especial ao procedimento de fusão dos dados, antes do ajuste do modelo CAD. Esta dissertação aborda a técnica para modelar superfícies de objetos tridimensionais e executar o procedimento de fusão dos dados obtidos com dois diferentes instrumentos de medição. A avaliação do modelo foi feito através da determinação da incerteza de medição, associada às diferentes fontes de erros neste processo. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACTThree-dimensional reconstruction is a task that involves different steps as the definition of measurement strategy, data acquisition, registration, implementation, modeling Computer-Aided Design (CAD), adjustment and determination of measurement uncertainty. In this task, the relations among data points (coordinates x, y,z) in the sample are not known, especially when the point cloud is contaminated with noise, inherent to the measurement process. One aspect that influences the quality of data is the calibration of the measuring instrument and the determination of the uncertainty allows the establishment of the quality of the model representing the object. The use of more than one instrument to coordinate data capture allows the increase of the model precision, as in the case of localized measurements with a higher resolution and reduced uncertainty instrument. However, this requires special attention to the data fusion procedure, before the adjustment of the CAD model. This work discusses the technique for three-dimensional modeling of object surfaces and the procedure for merging the data obtained with two different measuring instruments. The evaluation of the model was made by determining the uncertainty of the measurement, associated to the various sources of error in this process