Statisk deformationsmätning med fotobaserad skanning : Utförd med icke-professionella digitalkameror

Sammanfattning: Till följd av den utveckling som skett hos digitalkameror och programvaror för bildbehandling de senaste åren har intresset för fotobaserad skanning (FBS) vuxit. I denna studie utvärderades FBS som ett alternativ till terrester laserskanning (TLS) för statisk deformationsmätning och relaterade till kavitationsskador på vattenturbinkolvar där volym och maxdjup mäts. En stor del av syftet var att det skulle göras med simpla förutsättningar så att metoden blir enkel att utföra och tillämpbar framförallt i industrimiljöer. Simulerade deformationer skapades på en bräda i trä med en plan omgivande yta och på en boll i kork för att också undersöka en välvd yta. Fotograferingen utfördes med icke-professionella kameror, en digitalkamera och en smartphonekamera. Objekten som undersöktes hade en matt textur, bilderna togs med stor övertäckning (80–100%) och ljusförhållandena var goda för att undvika skuggning och blänk i bilderna. Det som utvärderades i studien var hur många kodade markörer som bör användas som konnektionspunkter för att förbättra bildmatchningen, optimalt antal skalstockar för skalsättning och vilken kameramodell och självkalibreringsmodell som gav den lägsta mätosäkerheten. Bildmatchningen och skapandet av 3D modellerna utfördes i programvaran Agisoft Photoscan. Analysen av modellerna utfördes i programvarorna 3DReshaper och CloudCompare. Resultaten utvärderades mot en skannad referensmodell framtagen med en ROMER Absolute Arm som har möjlighet att uppvisa mätosäkerheter på hundradels mm och kunde därmed anses som “sant” värde i denna studie. Resultatet visade att de kodade markörerna inte var nödvändiga som konnektionspunkter för bildmatchningen. Det visade även att oavsett kamera, självkalibreringsmodell och antal skalstockar (4, 3 & 2) låg alla modeller under den tillåtna avvikelsen i volym och maxdjup som normen för kavitationsskador på vattenturbinkolvar föreskriver (IEC 60609-1, från Swedish Standards Institute). Normen anger att mätosäkerheten på metoden som används inte får överskrida ±15% från det sanna värdet. Den här metoden har här visat sig vara tillämpbar och kan ersätta TLS för dokumentation och avgjutning för uppmätning av statiska deformationer när kraven på en relativ mätosäkerhet är ±5% av det sanna värdet.