FPGA tabanlı 3D lazer tarayıcı tasarımı ve gerçekleştirimi
FPGA based 3D laser scanner design and implementation
- Tez No: 612185
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE ÜNSAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: 3D Lazer tarayıcı, Çizgi tarama sensörü, Görüntü işleme, 3D görüntüleme, FPGA, 3D Laser scanner, Line scan sensor, Image processing, 3D imaging, FPGA
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Optik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 55
Özet
ÖZET FPGA TABANLI 3D LAZER TARAYICI TASARIMI VE GERÇEKLEŞTİRİMİ Mehmet İrfan GEDİK Yüksek Lisans Tezi Optik Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Dr.Öğr. Üyesi Emre ÜNSAL 2020, 39+xvi sayfa Son yıllarda Üç Boyutlu (Three Dimension-3D) yazıcıların genel kullanımının artması benzer şekilde 3D tarayıcılarının gelişmesini de sağlamıştır. 3D Lazer Tarama temelde bir lazer ve bu lazer ışınını algılayan sensör teknolojisi aracılığıyla 3D nokta bulutu elde eden sistemlerdir. Lazer tarama sistemleri lazer ışınının parça üzerine yansıması ve bu ışının parçadan geri yansıması sonucu sensör üzerine düşürdüğü noktaların koordinatlarının belirlenmesi ile veriyi elde eder. Endüstri için geliştirilen temaslı ve temassız tarayıcılar uzun yıllardır kullanılmasına rağmen bu teknolojilerin üretim maliyetleri oldukça yüksektir. Bu sebeple, bu tez çalışmasında bir nesnenin daha az maliyetle ve hızlı prototiplemesini gerçekleştiren bir 3D tarayıcı sistemi geliştirilmesi amaçlanmıştır. Günümüz teknolojisinde lazer tarama, parlak ve koyu renkli yüzeylerde optik tarama teknolojilerine göre daha verimlidir. Buna karşın lazer tarama sistemlerinin çözünürlük değerleri henüz optik tarama sistemleri kadar verimli değildir. Bu tez çalışmasında, çizgi tarama sensörü yardımıyla tarama işlemi ile elde edilen veriler bilgisayar ortamında nesnenin modellenmesi aşamasında kullanılmıştır. Çizgi tarama sensörleri tek bir piksel sırası kullanarak sürekli görüntüler oluşturabilir ve böylece çok daha yüksek çözünürlükler elde edilebilir. Yapılan çalışmada, Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri (Field Programmable Gate Array: FPGA) elektronik komponentlerin kontrol edilmesinde kullanılmıştır. MATLAB (Matrix Laboratory) yazılım geliştirme platformu aracılığıyla da nesnenin 3D modeli elde edilmiştir. Önerilen 3D lazer tarayıcı sistemiyle, nesne modellemesinin daha hızlı ve daha düşük maliyetli gerçekleştirilmesi sağlanmıştır. Böylece, 3D sistemler hem endüstri hem de ev kullanıcıları tarafından kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT FPGA BASED 3D LASER SCANNER DESIGN AND IMPLEMENTATION Mehmet İrfan GEDİK Optical Engineering Department Supervisor: Asst. Prof. Emre ÜNSAL 2020, 39+xvi pages In recent years, the increasing general use of 3D (3 Dimension) printers has also led to the development of 3D scanners. 3D Laser Scanning is basically systems that obtain 3D point cloud through a laser and sensor technology that detects this laser beam. Laser scanning systems obtain the data by determining the coordinates of the points that the laser beam falls onto the sensor as a result of the reflection of the laser beam on the part and the reflection of this beam from the part. Although contact and non-contact scanners developed for industry have been used for many years, the production costs of these technologies are very high. Therefore, in this thesis, it is aimed to develop a 3D scanner system which performs rapid prototyping of an object with less cost. In today's technology, laser scanning is more efficient than optical scanning technologies on bright and dark colored surfaces. However, the resolution values of laser scanning systems are not yet as efficient as optical scanning systems. In this thesis, images obtained by scanning with the help of line scanning sensor are used in the modeling of the object in computer environment. Line scan sensors can produce continuous images using a single pixel sequence, resulting in much higher resolutions. In this study, Field Programmable Gate Array (FPGA) is used to control electronic components. MATLAB (Matrix Laboratory) software development platform through the 3D model of the object was obtained. With the proposed 3D laser scanner system, object modeling is made faster and more cost-effective. Thus, 3D systems can be used by both industry and home users.
Benzer Tezler
- Yüksek hızlı atomik kuvvet mikroskobu (YH-AKM) geliştirilmesi ve çeşitli uygulamaları
Development of high speed atomic force microscopy and its applications
ÜMİT ÇELİK
Doktora
Türkçe
2017
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ÖZGÜR ÖZER
- FPGA tabanlı 3D formatlayıcı ile FPR 3D TV anakart tasarımı
FPR 3DTV mainboard design with FPGA based 3D formatter
MUTLU AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RADOSVETA SOKULLU
- FPGA-tabanlı, steryo görmeye sahip bir robotta üç boyutta eş zamanlı konumlama ve haritalama
Simultaneous localization and mapping on an FPGA based robot with stereo vision
MUHAMMET FATİH AYDOĞDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
- Kaos tabanlı çift entropi çekirdekli gerçek rasgele sayı üreteci tasarımı ve FPGA üzerinde gerçekleştirilmesi
Chaos-based dual entropy core true random number generator design and its realization on FPGA
MURAT TUNA
Doktora
Türkçe
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKarabük ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CAN BÜLENT FİDAN
- İHA uygulamaları için gömülü nokta bulutu işleme
Embedded point cloud processing for UAV applications
ABDURRAHMAN BAYRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHacettepe ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖNDER EFE