Системы оптические координатно-измерительные топометрические ATOS выпускаются следующих модификаций: ATOS I rev.01; ATOS II rev.01; ATOS II XL rev.01;ATOS IIe rev.01, ATOS IIe XL rev.01, ATOS III rev.01, ATOS III XL rev.01, ATOS Compact Scan 2M, ATOS Compact Scan XL 2M, ATOS Compact Scan 5M, ATOS Compact Scan XL 5M, ATOS II Triple Scan, ATOS II Triple Scan XL, ATOS III Triple Scan, ATOS III Triple Scan XL, ATOS Triple Scan 12М, ATOS Triple Scan XL 12М, ATOS II Triple Scan with ATOS Plus, ATOS III Triple Scan with ATOS Plus, ATOS Triple Scan 12M with ATOS Plus, ATOS Core отличающиеся друг от друга измерительными объемами, шагом дискретности между измеряемыми точками и разрешением матриц цифровых камер (Рисунок 1).

Рисунок 1 - Общий вид системы оптической координатно-измерительной топометрической ATOS Triple Scan

Лист № 2

Всего листов 14

Системы оптические координатно-измерительные топометрические ATOS состоят из ATOS сенсора с двумя камерами, модулем проектора, контроллером, блоком питания, компьютера и стойки для крепежа ATOS сенсора.

Принцип действия системы заключается в следующем: встроенный в сенсор ATOS проектор со светодиодным источником света, проецирует последовательные          интерференционные

изображения на объект измерения, которые фиксируется    двумя    камерами.    Камеры

осуществляют синхронную съемку объекта вместе со спроецированными  интерференционными

изображениями на нем. В результате чего получаются цифровые изображения (фотографии) одного вида (области) объекта, в пределах выбранного измерительного объема под двумя разными углами, состоящие от 2 до 12 миллионов точек каждая (в зависимости от разрешения матриц камер). Угол альфа - это угол между камерами, который известен системе. Он зависит от выбранного измерительного объема и устанавливается во время калибровки системы. Вычисление трехмерных координат каждой точки отдельного сканирования осуществляется по принципу триангулирования. Система определяет координаты точки путем вычисления длины одной из сторон треугольника, образованных проектором и камерами по углу и стороне треугольника, образованного этой точкой и двумя другими известными точками (центры камер).

L - расстояние между камерами, которое известно системе автоматически после установки камер (для каждого измерительного объема оно свое и устанавливается при калибровке системы), углы b и g вычисляются по формулам тригонометрии зная L и угол a.

При объединении данных в единый массив, для каждой точки формируются трехмерные координаты точек поверхности сканируемого объекта в единой системе координат, которые вычисляются на основании кривых линий интерференционных изображений, полученных с камер.

После сканирования и обработки цифровых изображений, система получает данные с части поверхности объекта в виде массива («облака») точек. Для каждой точки известны ее трехмерные координаты.

На выполнение одного сканирования и обработку данных системе необходимо 2-3 секунды.

Затем выбирается следующая область на объекте, которую необходимо сканировать. Оптический сенсор, содержащий цифровые камеры, свободно перемещается вокруг объекта с помощью подвижной стойки крепления, при этом не требуется применение какого - либо дополнительного оборудования для точного перемещения и жесткого базирования сенсора в процессе сканирования объекта. Процесс сканирования повторяется до тех пор, пока с поверхности объекта не будут получен весь объем данных, достаточный для выполнения измерений в соответствии с заявленными требованиями.

Лист № 3

Всего листов 14

Для сканирования крупногабаритных объектов (превышающих измерительный объем в три раза ) система ATOS поставляется в конфигурациях XL или Plus, в комплекте с фотограмметрической системой TRITOP.

Для автоматического объединения данных, полученных в результате каждого отдельного сканирования в единый массив, применяется система маркеров, которые наклеиваются на поверхность объекта или рядом с ним. В процессе сканирования координаты центра маркеров вычисляются автоматически.

После завершения сканирования всего объекта система выполняет обработку полученного массива точек (полигонизацию ), после чего можно приступать к выполнению измерений.

Для определения точности соответствия линейных и угловых величин, измеряемых системой, выполняется калибровка. Во время выполнения процедуры калибровки ПО определяет геометрические параметры , такие как положение и ориентацию каждой камеры, на основании записанных изображений с камеры, в дополнение определяется нелинейность оптики и параметры чипа матрицы камеры.

Калибровка системы выполняется с помощью специальных калибровочных объектов, несущих базовые маркеры: калибровочной панели (Рисунок 3 а) или калибровочного креста (Рисунок 3 б).

а)                           б)

Рисунок 3 - Калибровочные объекты -а) калибровочная панель; б) калибровочный крест

Крест используется для больших измерительных объемов , панели для средних и малых измерительных объемов. Калибровка системы при помощи калибровочной панели обеспечивает определение положений расположенных на ней базовых маркеров и отклонение от плоскостности поверхности (отклонение формы) панели.

При калибровке с применением калибровочного перекрестия определяется только положение расположенных на нем базовых маркеров.

Калибровка системы выполняется в следующих случаях:

• •  Перед выполнением первого измерения соответствующий измерительный объем должен быть откалиброван;

• •  Если были изменены настройки объективов камер или положения камер относительно друг друга;

• •  Если ПО выдает сообщение о раскалибровке системы.

Лист № 4 Всего листов 14 Измерительные системы ATOS позволяют :

• 1. Проведение и планирование измерений (Импорт планов измерений,создание примитивов на CAD данных и полигональной сетки, создание эквидистантных облаков точек по выделенным областям или вдоль кромок, создание элементов максимально вписанных и максимально описанных элементов по методу Гаусса и Чебышева и т.д.)

• 2. Осуществлять импорт CAD данных в стандартных форматах: IGES, VDA, STEP, JTOpen, STL и в специальных форматах: CATIAv4/v5, UG, Pro/E, Parasolid, автоматическое предварительное выравнивание относительно CAD,определение допусков на CAD модели, сравнение актуальных данных с номинальными CAD данными, определение системы координат: 3-2-1, наилучшего совпадения, RPS, плоскость-линия-точка, и др.

• 3. Создавать отчеты в виде интерактивных таблиц, настраиваемых шаблонов с логотипами и текстовыми выносками, мастер страницами для равномерного формирования стиля отчетов и т.д.

Особенностью системы является отслеживание внешних воздействий: интерактивный контроль калибровки сенсора, вибраций объекта, изменения освещенности и пр. Это позволяет, при необходимости, повторить сканирование и получить корректные данные.

В комплект поставки систем оптических координатно - измерительных топометрических ATOS входят:

• 1. комплект системы ATOS:

• •  измерительная головка ATOS, проектор со светодиодным источником света, корпус с двумя лазерными указками, две цифровые камеры;

• •  комплект оптики на один измерительный объём;

• •  встроенный блок управления с 10м кабелями для управления измерительной головкой;

• •  вспомогательные принадлежности: комплект инструмента для настройки объективов и камер.

• 2. цифровая фотокамера (для конфигурации XL или Plus);

• 3. системный контроллер на базе персонального компьютера или ноутбука (в зависимости от конфигурации);

• 4. пакет специального программного обеспечения ATOS;

• 5. пакет специального программного обеспечения TRITOP (для конфигурации XL или Plus);

• 6. штатив;

• 7. комплект специальных приспособлений (адаптеров)  (в зависимости от

конфигурации);

• 8. комплект самоклеящихся точечных маркеров;

• 9. руководство по эксплуатации;

• 10. протоколы испытаний системы ATOS на заводе изготовителе GOM.

Таблица 1

Объемы измерений, предел допускаемых абсолютных погрешностей при измерении расстояний и отклонений формы, калибровочные средства конкретных модификаций системы приведены в таблице 2

Таблица 2

Лист № 13

Всего листов 14