Sensorifuusio 3-D mittauksessa:
MITTAUSMALLIIN JA SENSORIFUUSIOON PERUSTUVA AUTOMAATTINEN 3-D MITTAUS
AUTOMATIC 3D MEASUREMENT BASED ON MEASUREMENT MODEL AND SENSOR FUSION

Kolmiulotteista dimensioiden, muodon ja sijainnin mittausta hyödynnetään monissa teollisuuden ja rakentamisen prosesseissa. Esimerkiksi laivanrakennuksen lohkokokoonpanossa tarkastuksilla voidaan vähentää epätarkkojen osien aiheuttamia lisäkustannuksia, kuten turhaa sovitustyötä ja pidentyneitä läpimenoaikoja. Autoteollisuudessa robotin liikeohjelma korjataan vastaamaan käsiteltävän korin todellista sijaintia mittaamalla korin paikka tarkasti. Terästeollisuudessa saavutetaan merkittäviä säästöjä konverttereiden ja senkkojen tiilivuorauksen kulumisen seurannalla, joka perustuu niiden muodon kolmiulotteiseen mittaukseen. Nämä, jo käytössä olevat esimerkit edustavat vain osaa 3-D mittauksen potentiaalista.

Suomalaiset 3-D mittalaitteiden valmistajat ovat saavuttaneet muutamilla sovellusalueilla tuotteillaan vahvan jalansijan. Tämän hankkeen tarkoituksena on kehittää sellaisia teknologioita, jotka varmistavat kotimaisen yritystoiminnan kilpailukyvyn 90-luvun jälkipuoliskolla ja avaavat uusia markkinoita uusille tuotteille.

Hankkeessa viedään 3-D mittaustekniikkaa eteenpäin kahdella keskeisellä alueella. Ensiksi kehitetään mittauksen suunnittelua ja toteutusta sekä tulosten hyödyntämistä helpottava yhteys mittausjärjestelmän ja CAD-maailman välille. Tässä käytetään pohjana valmista CAD-ohjelmistoa. Seuraavaksi suunnitellaan ja rakennetaan uudentyyppinen 3-D mittalaite, joka lisää mittausten nopeutta, joustavuutta ja automaatioastetta.

Mittalaite perustuu ns. sensorifuusioajatukseen eli siinä yhdistetään laser-etäisyysmittaus, kulmanmittaus ja CCD-kuvailmaisintekniikka. Kehitettyjä teknologioita testataan käytännössä kahdessa teollisessa pilot-kohteessa ja samalla arvioidaan projektin onnistuminen.

Projektiin osallistuvat VTT Elektroniikka, Teknillinen korkeakoulu, Oulun yliopisto, Mapvision Oy, Acman Systems Oy ja Rautaruukki New Technology. Projekti käynnistyi 1.3.1993 ja se kestää kolme vuotta. Projektin suunniteltu budjetti on 4,6 milj. markkaa.

Yhteystiedot:
- Heikki Ailisto, puh. (981) 551 2111, VTT Elektroniikka, PL 1100, 90571 VTT, Internet: Heikki.Ailisto@vtt.fi

Publications:

• Robot Vision TEKES Machine Vision 1992-1996. Final Report of the National Research Programme.
• Oksanen, Katri The Design and Simulation of Video Digitizing by Using Three-Dimensional CAD-Models, International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing. Vol. XXXI, Part B5, Vienna, p.432-437.|Paper|
• Oksanen, Katri Mittausmallin suunnittelu kolmiulotteisesti; simulointi, tarkkuus ja luotettavuus, Julkaisussa: Parm, Teuvo (toim.) Geodesian jatko- ja täydennyskoulutusseminaari 14.-15.9.1995. Geodesian ja kartografian laboratorion julkaisut 29/1995. Otaniemi. s. 119-131.|Abstract|
• Optical three-dimensional coordinate meter with vision guidance for submillimeter pointing to tags, Optical Engineering, September 1995, Vol. 34(09), pp.2603-2610 Author(s): Heikki J. Ailisto, Technical Research Ctr. of Finland, Oulu, Finland; Risto Mitikka, Technical Research Ctr. of Finland, Oulu, Finland; Ilkka Moring, VTT Electronics, Oulu, Finland; Ilkka P. Kaisto, Prometrics Ltd., Oulu, Finland
  | Abstract |
  
• Jokinen, Hannu CAD-malliin perustuva muotomittaus ja sensorifuusio Konenäköohjelman vuosiseminaari, esitelmät, Koulutuskeskus Dipoli, Espoo, Otaniemi, 20.9.1995, TEKES Teknologian kehittämiskeskus, Antti Soini (toim.), 4 s.
• Jokinen Olli ja Haggrén Henrik CAD modelling from stereo videography International FIG Symposium: Deformation Analysis and Engineering Surveying, Proceedings, International Federation of Surveyors, Cape Town, 7-10 February 1995, H. Rüther / H. van Gysen (Eds), p. 133 - 137
• Ailisto Heikki, Mitikka Risto, Moring Ilkka, Kaisto Ilkka Guiding 3D coordinate measurement with integrated video camera Videometrics III. Boston, USA, 2 - 4 November 1994. Bellingham : SPIE, 1994. Pp. 100 - 107
  | Abstract |
  
• Ailisto Heikki, Mitikka Risto, Jokinen Hannu, Saaranen Mika, Jokinen Olli, Moring Ilkka, Kaisto Ilkka Automatic 3D measurement for shape inspection Machine Vision 1992 - 1996, Workshop on Machine Vision for Advanced Production, Oulu, Finland, 2 - 3 June 1994. Oulu : TEKES, 1994.