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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
3D scanning is a task of great importance for our modern society and has brought great
advance when it comes to precision of inventory. These sensors measure and map the
material surface continuously, allowing real-time inventory monitoring.
This work presents the simulation of a low-cost 3D scanning system based on timeof-
flight, that after a voxelization process, performs the volume estimation of an object
filled indoor space.
The Evolid system consists of a 2D LiDAR scanner performing 180º variation. Through
coupling in a stepper motor, the sensor also moves on the tilt axis, allowing threedimensional mapping. The system and methodology developed were implemented and validated through SimTwo, a realistic simulator. Subsequently, the approach for data collection in the real environment was tested, demonstrating that a developed solution met the proposed objectives. Finally, possible works to be foreseen in future works are
highlighted.
A digitalização tridimensional é uma tarefa de grande importância para nossa sociedade moderna e trouxe grande avanço quando se trata de precisão de inventário. Esses sensores medem e mapeiam a superfície do material continuamente, permitindo o monitoramento do produto em tempo real. Este trabalho apresenta a simulação de um sistema de escaneamento 3D de baixo custo baseado em tempo de voo, que após um processo de voxelização, realiza a estimativa do volume de um espaço interno preenchido por um objeto. O sistema Evolid consiste num scanner 2D LiDAR que realiza um varrimento de 180º e através de um suporte acoplado num motor de passo, o sensor também se movimenta no eixo de inclinação, permitindo o mapeamento tridimensional. O sistema e a metodologia desenvolvidos foram implementados e validados através do SimTwo, um simulador realista. Posteriormente, foi testado a abordagem para aquisição de dados no ambiente real, demonstrando que a solução desenvolvida atende aos objetivos propostos. Por fim, são destacadas possíveis melhorias a serem implementadas em trabalhos futuros.
A digitalização tridimensional é uma tarefa de grande importância para nossa sociedade moderna e trouxe grande avanço quando se trata de precisão de inventário. Esses sensores medem e mapeiam a superfície do material continuamente, permitindo o monitoramento do produto em tempo real. Este trabalho apresenta a simulação de um sistema de escaneamento 3D de baixo custo baseado em tempo de voo, que após um processo de voxelização, realiza a estimativa do volume de um espaço interno preenchido por um objeto. O sistema Evolid consiste num scanner 2D LiDAR que realiza um varrimento de 180º e através de um suporte acoplado num motor de passo, o sensor também se movimenta no eixo de inclinação, permitindo o mapeamento tridimensional. O sistema e a metodologia desenvolvidos foram implementados e validados através do SimTwo, um simulador realista. Posteriormente, foi testado a abordagem para aquisição de dados no ambiente real, demonstrando que a solução desenvolvida atende aos objetivos propostos. Por fim, são destacadas possíveis melhorias a serem implementadas em trabalhos futuros.
Description
Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Keywords
LiDAR Scanner 2D Simulator Volume estimation Voxelization Point cloud