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Horus Documentation Publicación 0.2rc1 Jesús Arroyo Torrens 10 de June de 2016

Horus Documentation

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  • Horus DocumentationPublicacin 0.2rc1

    Jess Arroyo Torrens

    10 de June de 2016

  • ndice general

    1. Contenidos 31.1. Instalacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2. Primeros pasos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.3. Bancos de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211.4. Componentes del escner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

    I

  • II

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    ndice general 1

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    2 ndice general

  • CAPTULO 1

    Contenidos

    1.1 Instalacin

    1.1.1 Instalar en Ubuntu

    Versiones soportadas: 14.04, 15.04, 15.10, 16.04

    Configuracin del sistema

    sudo add-apt-repository ppa:bqlabs/horus-devsudo apt-get update

    Las versiones oficiales estn alojadas en ppa:bqlabs/horus: PPA Horus. Las versiones alpha, beta y rc enppa:bqlabs/horus-dev: PPA Horus dev.

    Nota: Se utiliza una versin personalizada de OpenCV, por las siguientes razones.

    Instalar Horus

    Este comando instala todas las dependencias, incluyendo las bibliotecas de la versin customizada de OpenCV.

    sudo apt-get install horus

    Nota: Si el usuario no tiene acceso al puerto serie, ejecuta sudo usermod -a -G dialout $USER y reinicia.

    Actualizar Horus

    Si hay una nueva versin, ejecuta

    sudo apt-get updatesudo apt-get install horus

    3

    https://launchpad.net/~bqlabs/+archive/ubuntu/horus/https://launchpad.net/~bqlabs/+archive/ubuntu/horus-dev/https://github.com/bqlabs/opencv/wikihttps://github.com/bqlabs/opencv

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    1.1.2 Instalar en Windows

    Versiones soportadas: 7, 10

    Configuracin del sistema

    Instala los drivers de la cmara USB

    Drivers de la cmara Logitech C270

    Instalar Horus

    Instalador de Horus

    Ejecuta el instalador y sigue los pasos del wizard. Este paquete contiene todas las dependencias y tambin los driversde FTDI y de Arduino.

    Reinicia el ordenador para aplicar los cambios.

    Nota: En Windows 10, si la aplicacin aparece borrosa, sigue los siguentes pasos:

    1. Haz click con el botn derecho en la aplicacin y selecciona Propiedades

    2. Ve a la tab de Compatibilidad

    3. En la seccin de Ajustes, selecciona Desactivar la escala de visualizacin en entornos de alta DPI

    4. Aplica los cambios y cierra la ventana.

    1.1.3 Instalar en Mac OS X

    Versiones soportadas: 10.9, 10.10, 10.11

    Configuracin del sistema

    Instalar los drivers FTDI

    Drivers FTDI USB

    Instalar Horus

    Instalador de Horus

    Ejecuta el instalador y arrastra el icono de Horus hacia Aplicaciones.

    Reinicia el ordenador para aplicar los cambios.

    4 Captulo 1. Contenidos

    http://support.logitech.com/en_us/product/hd-webcam-c270https://github.com/bqlabs/horus/releases/download/0.2rc1/Horus_0.2rc1.exehttp://www.ftdichip.com/Drivers/VCP/MacOSX/FTDIUSBSerialDriver_v2_3.dmghttps://github.com/bqlabs/horus/releases/download/0.2rc1/Horus_0.2rc1.dmg

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    1.2 Primeros pasos

    Horus es una aplicacin multiplataforma para experimentar con el escner 3D libre Ciclop.

    Proporciona una interfaz grfica que permite conectarse al escner, controlar sus dispositivos, ajustar los parmetrosde escaneado, autocalibrar el escner y escanear objetos en 3D con Ciclop. Incluye adems un visualizador de la nubede puntos obtenida en tiempo real.

    Ha sido creado por bqlabs, el Departamento de Innovacin y Robtica de BQ, desarrollado en Python y liberado bajola licencia GPLv2.

    1.2.1 Wizard

    Al abrir por primera vez Horus, aparece una ventana de Bienvenida. Esta ventana tiene dos partes:

    Crear nuevo: permite lanzar el Wizard o cada uno de los bancos de trabajo.

    Abrir fichero reciente: proporciona un acceso directo a los modelos (ply o stl) abiertos o creados anteriormente.

    1.2. Primeros pasos 5

    https://github.com/bqlabs/ciclophttps://github.com/bqlabshttp://www.bq.comhttps://www.python.org/https://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html

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    Pulsando sobre Wizard mode se abre el men interactivo en el que se configura el escner paso a paso.

    Ventana de conexin

    Esta ventana contiene la conexin del escner, las preferencias y el proceso de autocomprobacin.

    6 Captulo 1. Contenidos

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    Conectar/Desconectar: contecta la cmara y la electrnica de Ciclop. Si no encuentra alguno de los dispositivosse genera una mensaje de notificacin.

    Preferencias: permite modificar el Id de la cmara y el Nombre del puerto serie del escner. Tambin la Lu-minosidad. Este parmetro puede tomar los valores Alto, Medio o Bajo para luz ambiente alta, media o baja,respectivamente. El parmetro Invertir la direccin del motor invierte el ngulo en todos los comandos delmotor.I

    1.2. Primeros pasos 7

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    Auto-comprobacin: para realizar este proceso es necesario colocar el patrn correctamente sobre la platafor-ma, como indica la figura. Este proceso realiza una vuelta completa de la plataforma determinando:

    Deteccin del patrn: indica si el patrn no se ha detectado correctamente por problemas de luminosidado brillo.

    Direccin del motor: detecta si el motor ha sido conectado al revs e indica cmo corregirlo.

    Deteccin de los lseres: detecta si los lserses han sido conectados correctamente y estn operativos.

    8 Captulo 1. Contenidos

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    Nota: La primera vez que se pulsa Auto comprobacin, aparece un men indicando si se desean alinear los lse-res. Esto es para modificar manualmente la orientacin de los lseres hasta que emitan una lnea perpendicular a laplataforma. Requiere el uso de una llave Allen.

    Ventana de calibracin

    En esta ventana se realiza de forma conjunta la calibracin de los lseres y la plataforma giratoria.

    Esta calibracin determina automticamente los planos en el espacio de cada uno de los lseres con respecto a lacmara, as como la relacin espacial entre la plataforma giratoria y el centro ptico de la cmara.

    Nota: La primera vez se ejecuta el proceso de calibracin, hay que introducir la Distancia al origen del patrn. Estadistancia es fundamental para la calibracin de la plataforma, ya que indica la relacin entre la posicin de la pegatinadel patrn y la base.

    1.2. Primeros pasos 9

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    10 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Ventana de escaneo

    En esta ventana se ajustan los parmetros de escaneo:

    Resolucin: est relacionada con el nmero de pasos por vuelta del motor.

    Alta: 800 pasos (0.45)

    Media: 400 pasos (0.9)

    Baja: 200 pasos (1.8)

    Laser*: se selecciona el lser izquierdo, derecho o ambos.

    Capturar textura: al habilitar esta opcin, se captura el color real del objeto. De lo contrario la nube de puntostiene un color uniforme ficticio.

    1.2. Primeros pasos 11

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Al completar el Wizard se accede a la ventana principal.

    1.2.2 Menu

    Fichero

    Lanzar wizard: abre la ventana de Wizard.

    Cargar modelo: abre el modelo 3D (nube de puntos en ply o malla en stl).

    Guardar modelo: guarda la nube de puntos de la escena 3D en formato ply.

    Borrar modelo: elimina el modelo actual de la escena 3D.

    Abrir perfil: carga todos los parmetros de control, ajuste y escaneo.

    Guardar perfil: guarda en formato JSON todos los parmetros de control, ajuste y escaneo.

    Resetear perfil: resetea al valor por defecto todos los parmetros de control, ajuste y escaneo.

    Abrir calibracin: carga todos los parmetros de calibracin.

    Guardar calibracin: guarda en formato JSON todos los parmetros de calibracin.

    Resetear calibracin: resetea al valor por defecto todos los parmetros de calibracin.

    Exportar log: guarda un fichero .log con el registro de las ejecuciones previas.

    Eliminar log: borra el fichero de registro. Se borra automticamente cada 7 das.

    12 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Salir: cierra la aplicacin.

    Editar

    Preferencias: abre la ventana de preferencias completa:

    Seccin de conexin: ID de la cmara, Nombre del puerto serie y Velocidad de transmisin.

    Seccin de ajuste: Luminosidad e Invertir sentido del motor.

    Seccin de firmware: permite cargar el firmware por defecto o uno seleccionado a las placas BT ATme-ga328 y Arduino UNO. Adems se puede limpiar la EEPROM antes de cargar el firmware.

    Seccin de idioma: permite seleccionar el idioma actual de la aplicacin.

    1.2. Primeros pasos 13

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    14 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Nota: La Seccin de firmware slo est habilitada si el escner est desconectado.

    Vista

    Este men permite mostrar y ocultar las ventanas visibles en el Banco de trabajo de escaneado: el panel de configura-cin, el video y la escena 3D.

    Tambin contiene el Modo Avanzado, que habilita las optiones avanzas en el Banco de trabajo de calibracin.

    1.2. Primeros pasos 15

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Ayuda

    En este menu se puede abrir la ventana de Bienvenida, comprobar si hay actualizaciones y acceder a los recursos webdel proyecto.

    16 Captulo 1. Contenidos

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    Combo box de bancos de trabajo

    Con este como box, se selecciona el actual banco de trabajo.

    1.2. Primeros pasos 17

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    18 Captulo 1. Contenidos

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    1.2.3 Escaneo

    Para escanear pulsa el botn de Play. Tambin se puede detener, pausar y reanudar el escaneo.

    Durante el escaneo se muestra el progreso en la parte inferior de la escena.

    1.2. Primeros pasos 19

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Se puede navegar en el visualizador 3D mediante los siguientes accesos rpidos:

    Accin Acceso rpido 1 Acceso rpido 2Vistas predeterminadas Inicio / AvPag / RePag / FinRotacin Clic izquierdo Shift + Arriba/AbajoRotacin horizontal Arriba / AbajoRotacin vertical Izquierda / DerechaDesplazamiento vertical Ctrl + Rueda ratn Ctrl + Arriba / AbajoResetear desplazamiento vertical Doble clic izquierdoTraslacin Shift + Clic izquierdoZoom Rueda ratn Ctrl + Arriba / AbajoEliminar objeto Clic derecho + Eliminar objeto SuprCerrar el programa Ctrl + Q

    Una vez finalizado el proceso de escaneo, el objeto se puede guardar en Fichero > Guardar modelo. La nube de puntosse guarda en formato ply.

    20 Captulo 1. Contenidos

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    1.3 Bancos de trabajo

    1.3.1 Control

    Este banco de trabajo sirve para probar los componentes del escner: cmara, lseres y motor.

    1.3. Bancos de trabajo 21

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    Cmara

    En esta seccin se puede ajustar el brillo, contraste, saturacin y exposicin de la cmara.

    22 Captulo 1. Contenidos

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    Adems permite capturar y guardar imgenes de la cmara en formato png.

    Lser

    En esta seccin se pueden encender y apagar los dos lseres. Al salir del banco de trabajo los lseres se apaganautomticamente.

    1.3. Bancos de trabajo 23

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    Motor

    En esta seccin se puede mover el motor a un ngulo absoluto, con una velocidad y aceleracin especficas. stosvalores slo afectan a este banco de trabajo.

    24 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Tambin se puede habilitar o deshabilitar el motor, as como reiniciar la posicin del motor almacenada en el firmware.

    Gcode

    Esta seccin presenta una terminal que permite comunicarse con el firmware por medio de comandos Gcode.

    1.3. Bancos de trabajo 25

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    1.3.2 Ajuste

    En este banco de trabajo se ajustan los parmetros de captura de la cmara y procesamiento de imagen para los distintosestados del sistema. En todo momento se pueden observar los cambios de los ajustes en el video.

    Ajustes de escaneo

    Estos ajustes se aplican durante el proceso de escaneado.

    Captura

    En esta seccin se ajustan los parmetros correspondientes a la captura durante el proceso de escaneado. Estos par-metros de deben ajustar con el objeto a escanear.

    El Modo textura contiene los parmetros que utilizar el escner para capturar la textura/color del objeto. stos son:brillo, contraste, saturacin y exposicin.

    26 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    El Modo lser contiene los parmetros que utilizar el escner para capturar y detectar el lser sobre el objeto esca-neado. stos son: brillo, contraste, saturacin, exposicin y eliminacin del fondo. La opcin Eliminar fondo mejorala deteccin de los lseres a costa de consumir el doble de tiempo.

    1.3. Bancos de trabajo 27

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    Segmentacin

    En esta seccin se ajustan los parmetros para la segmentacin de la curva del lser durante el proceso de escaneo.

    Mostrar lnea: muestra las lneas en rojo obtenidas a partir de la imagen del lser segmentada.

    Umbral: elimina todos los pxeles cuya intensidad sea inferior al valor lmite.

    Desenfoque: desenfoque con el filtro Normalized box. Tamao del kernel: 2 * valor + 1.

    Ventana: filtra pxeles fuera del valor * 2 alrededor de la intensidad mxima.

    Refinamiento: aplica el algoritmo SGF para suavizar la lnea. SGF produce superficies continuas.

    28 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    1.3. Bancos de trabajo 29

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Ajustes de la calibracin

    Estos ajustes se aplican durante el proceso de calibracin.

    Captura

    En esta seccin se ajustan los parmetros correspondientes a la captura durante el proceso de calibracin. Estos par-metros de deben ajustar con el patrn de calibracin.

    El Modo patrn contiene los parmetros que utilizar el escner para detectar el patrn. stos son: brillo, contraste,saturacin y exposicin.

    El Modo lser contiene los parmetros que utilizar el escner para capturar y detectar el lser sobre el patrn. stosson: brillo, contraste, saturacin, exposicin y eliminacin del fondo. La opcin Eliminar fondo facilita la deteccinde los lseres a costa de consumir el doble de tiempo.

    30 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Segmentacin

    En esta seccin se ajustan los parmetros para la segmentacin de la curva del lser durante el proceso de calibracin.

    Umbral: elimina todos los pxeles cuya intensidad sea inferior al valor lmite.

    Desenfoque: desenfoque con el filtro Normalized box. Tamao del kernel: 2 * valor + 1.

    Ventana: filtra pxeles fuera del valor * 2 alrededor de la intensidad mxima.

    Refinamiento: aplica los algoritmos SGF y RANSAC para suavizar la lnea. SGF produce superficies continuas.RANSAC produce superficies planas.

    1.3. Bancos de trabajo 31

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    1.3.3 Calibracin

    Este banco de trabajo contiene todos los procesos de calibracin del escner.

    Ajustes del patrn

    Esta seccin contiene las caractersticas del patrn de calibracin.

    Filas del patrn: nmero de filas esquina del patrn. Valor por defecto 6.

    Columnas del patrn: nmero de columnas esquina del patrn. Valor por defecto 11.

    Ancho del cuadrado: valor por defecto 13 mm.

    Distancia al origen el patrn: es la mnima distancia entre el origen del patrn (esquina inferior izquierda) y labase del patrn en mm. No hay un valor por defecto porque depende del patrn fsico.

    32 Captulo 1. Contenidos

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    Auto comprobacin

    Esta seccin contiene el proceso de auto comprobacin en el que se detecta si el patrn, el motor y los lseres estnconfigurados correctamente.

    El patrn se debe colocar como se indica en la figura. Si la auto comprobacin finaliza con xito, el patrn se colocarperpendicular a la cmara. De lo contrario, se mostrar una notificacin.

    1.3. Bancos de trabajo 33

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Calibracin de los lseres

    En esta seccin se determinan los planos de los lseres. Cada plano se define mediante un vector normal y la distanciamnima del plano al centro ptico del a cmara.

    Para comenzar la calibracin, hay que colocar el patrn perpendicular a la cmara, tal y como se muestra en la figura.En cualquier momento se puede cancelar la calibracin y el patrn se colocar en su posicin inicial.

    34 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Finalmente se muestra el resultado de forma numrica y representado en 3D. Tambin, aparece la dispersin de lospuntos capturados durante la calibracin. ste valor debe ser menor que 0.1 mm. Se puede aceptar o rechazar elresultado de la calibracin.

    1.3. Bancos de trabajo 35

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Calibracin de la plataforma

    En esta seccin, se determina la matriz de transformacin homognea del centro de rotacin de la plataforma giratoriacon respecto al sistema de la cmara. Esto consiste en una matriz compuesta por una matriz de rotacin y un vector detraslacin en unidades de milmetros.

    Para comenzar la calibracin, hay que colocar el patrn perpendicular a la cmara, tal y como se muestra en la figura.En cualquier momento se puede cancelar la calibracin y el patrn se colocar en su posicin inicial.

    36 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Finalmente se muestra el resultado de forma numrica y representado en 3D. Se puede aceptar o rechazar el resultadode la calibracin.

    1.3. Bancos de trabajo 37

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Una vez completado este proceso, el escner ya est calibrado.

    Ajustes del vdeo (avanzado)

    Esta es una seccin avanzada. Contiene los flags de rotacin para el vdeo. Tambin se puede ajustar la resolucin dela cmara en px.

    38 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Consejo: Si se configura una resolucin incorrecta, se recomienda la resolucin vlida ms cercana. Tambin, sepuede volver a la anterior resolucin.

    Nota: En Mac OS la resolucin no se puede modificar en tiempo de ejecucin por la versin de OpenCV.

    Calibracin de la cmara (avanzado)

    Esta es una seccin avanzada. Se recomienda utilizar los valores por defecto.

    Para comenzar esta calibracin, pulsa la tecla espacio para capturar el patrn en distintas posiciones. Una veztomadas todas las capturas la calibracin se inicia de forma automtica. En cualquier momento se pueden resetearlas capturas tomadas anteriormente.

    1.3. Bancos de trabajo 39

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Advertencia: Si se modifican los valores intrnsecos de la cmara, se deben realizar las calibraciones de los lseresy la plataforma de nuevo.

    Nota: Para habilitar el modo avanzado ve al menu Vista > Modo avanzado.

    40 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    1.3.4 Escaneo

    Este banco de trabajo es donde se realiza el proceso de escaneado 3D. Este proceso genera una nube de puntostridimensional a partir de un objeto fsico. Tiene tres componentes:

    Panel de ajustes

    Panel de video

    Escena 3D

    Mediante el menu Vista se pueden mostrar y ocultar estos paneles.

    Panel de ajustes

    Parmetros del escaneo

    Capturar textura: al habilitar esta opcin se captura el color real del objeto. De lo contrario la nube de puntostiene un color uniforme ficticio. Si esta opcin est deshabilitada, el proceso es ms rpido y el color utilizadoes el definido en la seccin Color de la nube de puntos.

    Laser: selecciona el lser izquierdo, derecho o ambos.

    1.3. Bancos de trabajo 41

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Plataforma giratoria

    Mostrar centro: muestra el centro de la plataforma utilizando los valores actuales de la calibracin.

    Paso: es el ngulo que avanza el motor en cada iteracin de escaneado. Cuanto menor sea el paso, mayor serla resolucin radial, as como el tiempo de escaneao. El valor por defecto es 0.45, que se corresponde con 800pasos por vuelta.

    Velocidad: es la velocidad con la que avanza el motor en grados por segunto. El valor por defecto es 200/s.

    Aceleracin: es la aceleracin del motor en grados por segundo al cuadrado. El valor por defecto es 200 /s.

    42 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    ROI de la nube de puntos

    En esta seccin se define la ROI (regin de inters). Es un volumen cilndrico en la nube de puntos y un rectngulo enel vdeo.

    Usar ROI: al habilitar esta opcin se aplica la Regin de Inters (ROI, por sus siglas en ingls). Esta es la regincilndrica que se va a escanear. La informacin que est situada fuera de ella no se tendr en cuenta durante elescaneo.

    Dimetro: dimetro de la ROI en mm. El valor por defecto es 200 mm.

    Altura: altura de la ROI en mm. El valor por defecto es 200 mm.

    1.3. Bancos de trabajo 43

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Color de la nube de puntos

    En esta seccin se selecciona el color de la nube de puntos cuando no se captura la textura del objeto.

    44 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Nota: El Panel de parmetros se oculta durante el proceso de escaneado.

    Panel de video

    En esta ventana se distingen dos estados. Mientras no se est escaneando se muestra el video de la cmara en el modotextura. Cuando comienza el escaneo, se pueden seleccionar varias vistas que corresponden con las distintas fases delprocesamiento de imagen.

    Textura

    1.3. Bancos de trabajo 45

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Laser

    Gris

    46 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Escena 3D

    Esta seccin es una escene tridimensional donde se muestra la nube de puntos escaneada. Tambin permite visualizarmallas en formato stl.

    Para escanear pulsa el botn de Play. Tambin se puede detener, pausar y reanudar el escaneo. Durante el escaneo semuestra el progreso en la parte inferior de la escena.

    Se puede navegar en el visualizador 3D mediante los siguientes accesos rpidos:

    Accin Acceso rpido 1 Acceso rpido 2Vistas predeterminadas Inicio / AvPag / RePag / FinRotacin Clic izquierdo Shift + Arriba/AbajoRotacin horizontal Arriba / AbajoRotacin vertical Izquierda / DerechaDesplazamiento vertical Ctrl + Rueda ratn Ctrl + Arriba / AbajoResetear desplazamiento vertical Doble clic izquierdoTraslacin Shift + Clic izquierdoZoom Rueda ratn Ctrl + Arriba / AbajoEliminar objeto Clic derecho + Eliminar objeto SuprCerrar el programa Ctrl + Q

    1.3. Bancos de trabajo 47

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Para cargar, guardar o resetear el modelo, se accede desde el men Fichero.

    48 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    1.4 Componentes del escner

    1.4.1 Cmara

    Cmaras soportadas

    Logitech C270

    Cmara HD USB con foco fijo.

    1.4. Componentes del escner 49

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Nombre Valor ParmetroAncho 1280 px camera_widthAlto 960 px camera_heightTasa de refresco 30 fps frame_rateRotacin S camera_rotateInversin horizontal S camera_hflipInversin vertical No camera_vflipDistancia focal en x 1430 px camera_matrixDistancia focal en y 1430 px camera_matrixCentro ptico en x 480 px camera_matrixCentro ptico en y 620 px camera_matrixDistorsin No use_distortion

    Controles de imagen

    Nombre Rango ParmetroBrillo 0-255 brightness_Contraste 0-255 brightness_Saturacin 0-255 brightness_Exposicin 1-64 brightness_

    Estos parmetros tienes diferentes values para cada situacin:

    Captura de la textura

    Deteccin del patrn

    Deteccin del lser sobre el objeto

    Deteccin del lser sobre el patrn

    Por lo tanto, para cada caso se pueden establecer los valores ptimos.

    Vaciar el buffer

    OpenCV se utiliza para controlar la cmara. Contiene toda la funcionalidad necesaria para permitir un acceso sencillo.

    En el bajo nivel del driver, cada sistema operativo tiene un comportamiento diferente en relacin al buffer de imgenesalmacenadas. Ms an, si el tiempo de exposicin se sita sobre la tasa de refresco (33 ms), el llenado del buffer puedevariar si se actualizan los controles de la imagen. Esto puede causar problemas de sincronizacin entre el lser y lacmara. En vez de utilizar un largo delay para alcanzar la sincronizacin, se aplica un mtodo mejor utilizando valorespersonalizados para vaciar el buffer.

    Nombre SO Valor ParmetroFlush de textura Linux 3 flush_linux_textureFlush de lser Linux 2 flush_linux_laserFlush de patrn Linux 3 flush_linux_patternFlush de textura Windows 4 flush_windows_textureFlush de lser Windows 3 flush_windows_laserFlush de patrn Windows 4 flush_windows_patternFlush de textura MacOSX 4 flush_darwin_textureFlush de lser MacOSX 3 flush_darwin_laserFlush de patrn MacOSX 4 flush_darwin_pattern

    50 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Nota: En Linux, se utiliza una versin personalidada de OpenCV por las siguientes razones. En Windows y Mac, seutiliza la versin estndar 2.4.9.

    Resolucin de problemas

    Enfocar imagen

    La cmara Logitech C270 no est enfocada en la distancia de trabajo del escaner (sobre 300 mm), sinoque est enfocada a una distancia superior. Esto puede causar una deteccin del patrn menos precisa ypeores valores de calibracin.

    Para mejorar esto, la cmara puede ser re-enfocada manualmente:

    1. Eliminar la electrnica: la cmara no puede ser extraida si la placa est fija.

    2. Desmontar la cmara: extraer los 3 tornillos y la tapa delantera.

    3. Mover la lente para romper el pegamento.

    4. Monta la cmara en el escner.

    5. Poner el patrn en la mitad de la plataforma.

    6. Abrir el vdeo y mover el foco hasta que el patrn est enfocado.

    7. Montar de nuevo la cmara y el resto del escner.

    En este vdeo se explica cmo ajustar manualmente el foco de la cmara.

    1.4. Componentes del escner 51

    https://github.com/bqlabs/opencv/wikihttps://github.com/bqlabs/opencvhttps://www.youtube.com/watch?v=v-gYgBeiOVI

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    52 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    1.4.2 Placa

    Placas soportadas

    ZUM BT-328

    Arduino UNO

    Shields soportadas

    ZUM SCAN

    Horus Firmware

    El firmware es una adaptacin de Grbl. Las versiones liberadas estn alojadas aqu: https://github.com/bqlabs/horus-fw.

    1.4. Componentes del escner 53

    https://github.com/bqlabs/horus-fwhttps://github.com/bqlabs/horus-fw

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Puede ser cargado en Preferencias > Cargar firmware.

    Resolucin de problemas

    Placa no detectada

    En ocasiones no se detecta correctamente la placa Arduino UNO, especialmente si se est utilizandoWindows 10 o clones extraos. Para empezar, sigue los siguientes pasos para asegurar que tu placa y tusistema operativo se comportan bien juntos.

    1. Sigue esta gua para instalar los drivers y el IDE de Arduino:https://www.arduino.cc/en/Guide/Windows.

    2. Carga el ejemplo blink. Si no funciona ve a: https://forum.arduino.cc/ para buscar una solucin.

    Entonces, si el led est parpadeande es el momento de cargar el firmware de Horus. Tienes dos opciones:

    En Horus GUI, ve a Preferencias. Selecciona tu placa y pulsa Cargar firmware.

    En el IDE de Arduino, descarga el cdigo fuente (https://github.com/bqlabs/horus-fw) y carga elfichero horus-fw.ino.

    Consejo: Si tienes cualquier problema relacionado con la placa o la shield, por favor ponlo aqu:https://github.com/bqlabs/horus/issues para actualizar este manual.

    54 Captulo 1. Contenidos

    https://www.arduino.cc/en/Guide/Windowshttps://forum.arduino.cc/https://github.com/bqlabs/horus-fwhttps://github.com/bqlabs/horus/issues

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    1.4.3 Lseres

    Lseres soportados

    Lser de lnea

    Lser de lnea rojo Clase 1.

    Nombre ValorLongitud de onda 650 nmVoltaje 5 VDistancia de trabajo 300 mmApertura de salida 3 mmPotencia de salida 2.5 mWngulo > 60 Dimetro de la carcasa 8 mmLongitud de la carcasa 26 mmLongitud del cable 250 mmClase de seguridad 1Certificado TV S

    Advertencia: Solo se recomienda utilizad lseres Clase 1 de acuerdo a IEC 60825-1:2014 para asegurar la segu-ridad del ojo. El lmite de emisin para esta longitud de onda debe ser inferior a 390 uW.

    1.4. Componentes del escner 55

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Gcodes

    M70

    Apaga el lser especificado en el comando T.

    Example M70 T1

    M71

    Enciende el lser especificado en el comando T.

    Example M71 T2

    Nota: Los lseres se apagan automticamente despus de 255 segundos como medida de seguridad.

    Resolucin de problemas

    Laser no detectado correctamente

    Si el lser no se detecta correctamente:

    1. Mejora las condiciones de luz ambiente.

    2. Ajusta los parmetros de la cmara en el Banco de trabajo de ajuste:

    Captura del escner > Laser para el laser sobre el objeto escaneado.

    Captura de la calibracin > Laser para el laser sobre el patrn.

    56 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    1.4.4 Motor

    Motores soportados

    Nema 17

    Motor paso a paso bipolar.

    1.4. Componentes del escner 57

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Nombre ValorFase 2Voltaje 2.55 Vngulo del paso 1.8ngulo > 60 Altura del eje 22 mmAltura del motor 40 mmLongitud del cable 600 mmChafln S

    Gcodes

    G1

    Realiza un movimiento angular. Utilizando el comando F, se ajusta la velocidad angular en grados por segundo.Tambin, con el comando X, el motor se mueve al ngulo absoluto especificado en grados.

    Examples G1 F200, G1 X-90

    G50

    Resetea todas las posiciones a cero. Se recomienda utilizar despus del comando M18 para evitar la oscilacin deanclaje.

    M17

    Habilita el motor. Permanece habilitado incluso despus de enviar comandos G1.

    Advertencia: Si el motor est habilitado durante mucho tiempo, el driver y el motor se pueden sobrecalentar eincluso estropear.

    M18

    Deshabilitar el motor. Permanece deshabilitado incluso despus de enviar comandos G1.

    Resolucin de problemas

    Sentido de rotacin invertido

    La rotacin del motor debe ser en el sentido contrario a las agujas del reloj para ngulos positivos. Si giraen sentido contrario, probablemente el conector est conectado al revs. Esto se puede resolver editandoel parmetro invert_motor en Preferencias > Invertir la direccin del motor.

    Movimientos extraos

    Para evitar posibles movimientos extraos en el motor:

    1. Asegurate que el paso del motor es 1.8.

    58 Captulo 1. Contenidos

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    2. Pon todos los jumpers en la placa Zum Scan para habilitar los micro-pasos.

    3. Ajusta la corriente elctrica con el potencimetro en el driver de pololu. Se recomiendan valoressobre 200 mA.

    1.4.5 Patrn

    Patrnes soportados

    Patrones de tablero de ajedrez

    Nombre Valor ParmetroFilas 6 pattern_rowsColumnas 11 pattern_columnsAncho del cuadrado 13 mm pattern_square_widthDistancia al origen > 0.0 mm pattern_origin_distance

    Nota: Estos valores se puedes ajustar en el Banco de trabajo de calibracin > Ajustes del patrn.

    Advertencia: Debe haber un nmero impar de columnas para definir un nico origen en el patrn.

    Distancia al origen

    La distancia al origen es la mnima distancia entre el origen del patrn (esquina inferior izquierda) y la base del patrn.Este valor se utiliza para definir dnde est el patrn con respecto a la plataforma giratoria.

    Deteccin del patrn

    Cuando el patrn se detecta correctamente, aparecen los siguientes puntos y lneas coloreadas.

    1.4. Componentes del escner 59

  • Horus Documentation, Publicacin 0.2rc1

    Resolucin de problemas

    Patrn no detectado

    Si el patrn no se detecta:

    1. Comprueba los parmetros en el Banco de trabajo de calibracin > Ajustes del patrn.

    2. Mejora las condiciones de luz ambiente.

    3. Ajusta los parmetros de la cmara en el Banco de trabajo de ajuste > Captura de la calibracin >Patrn.

    60 Captulo 1. Contenidos

    ContenidosInstalacinPrimeros pasosBancos de trabajoComponentes del escner