Reverse Engineering tools: development and experimentation of innovative methods for physical and geometrical data integration and post-processing

• Main Author: Lucchi, Francesca <1984>
• Other Authors: Seccia, Leonardo
• Format: Doctoral Thesis
• Language: en
• Published: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna 2013
• Subjects: ING-IND/15 Disegno e metodi dell'ingegneria industriale
• Online Access: http://amsdottorato.unibo.it/5837/

In recent years, the use of Reverse Engineering systems has got a considerable interest for a wide number of applications. Therefore, many research activities are focused on accuracy and precision of the acquired data and post processing phase improvements. In this context, this PhD Thesis deals with the definition of two novel methods for data post processing and data fusion between physical and geometrical information. In particular a technique has been defined for error definition in 3D points’ coordinates acquired by an optical triangulation laser scanner, with the aim to identify adequate correction arrays to apply under different acquisition parameters and operative conditions. Systematic error in data acquired is thus compensated, in order to increase accuracy value. Moreover, the definition of a 3D thermogram is examined. Object geometrical information and its thermal properties, coming from a thermographic inspection, are combined in order to have a temperature value for each recognizable point. Data acquired by an optical triangulation laser scanner are also used to normalize temperature values and make thermal data independent from thermal-camera point of view. === L’impiego di tecniche di Ingegneria Inversa si è ampiamente diffuso e consolidato negli ultimi anni, tanto che questi sistemi sono comunemente impiegati in numerose applicazioni. Pertanto, numerose attività di ricerca sono volte all’analisi del dato acquisito in termini di accuratezza e precisione ed alla definizione di tecniche innovative per il post processing. In questo panorama, l’attività di ricerca presentata in questa tesi di dottorato è rivolta alla definizione di due metodologie, l’una finalizzata a facilitare le operazioni di elaborazione del dato e l’altra a permettere un agevole data fusion tra informazioni fisiche e geometriche di uno stesso oggetto. In particolare, il primo approccio prevede l’individuazione della componente di errore nelle coordinate di punti acquisiti mediate un sistema di scansione a triangolazione ottica. Un’opportuna matrice di correzione della componente sistematica è stata individuata, a seconda delle condizioni operative e dei parametri di acquisizione del sistema. Pertanto, si è raggiunto un miglioramento delle performance del sistema in termini di incremento dell’accuratezza del dato acquisito. Il secondo tema di ricerca affrontato in questa tesi consiste nell’integrazione tra il dato geometrico proveniente da una scansione 3D e le informazioni sulla temperatura rilevata mediante un’indagine termografica. Si è così ottenuto un termogramma in 3D registrando opportunamente su ogni punto acquisito il relativo valore di temperatura. L’informazione geometrica, proveniente dalla scansione laser, è stata inoltre utilizzata per normalizzare il termogramma, rendendolo indipendente dal punto di vista della presa termografica.