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UNIVERSIDADE METODISTA DE SO PAULO

ANTONIO JOSE DE OLIVEIRA

SISTEMA DE LASER SCANNER

SO BERNARDO DO CAMPO2014ANTONIO JOSE DE OLIVEIRA

SISTEMA DE LASER SCANNERTrabalho apresentado no Curso Superior de Tecnologia em Anlise e Desenvolvimento de Sistemas da Universidade Metodista de So Paulo, atravs do Projeto de Ao Profissional PAP.

Orientador: Professor Rafael Guimares Sakurai

SO BERNARDO DO CAMPO 2014FICHA CATALOGRFICA

ANTONIO JOSE DE OLIVEIRA

SISTEMA DE LASER SCANNERTrabalho apresentado no Curso Superior de Tecnologia em Anlise e Desenvolvimento de Sistemas da Universidade Metodista de So Paulo, atravs do Projeto de Ao Profissional PAP.

Data de Defesa: __ de junho de 2014Resultado: ____________________

Prof(a) Dr(a) ___________________________________ ___________________Universidade Metodista de So Paulo

Prof(a) Dr(a) ___________________________________ ___________________Universidade Metodista de So Paulo

Prof(a) Dr(a) ___________________________________ ___________________Universidade Metodista de So PauloRESUMO

O Sistema de Saneamento Faro um equipamento desenvolvido com alta qualidade de tecnologia, pois vrias industrias esto utilizando e aumentando o seu consumo, devia as atividades por ele executadas. O laser Scanner utilizada um feixe de laser para atingir os objetos e todas as aplicaes de Scanner de imagem.

ABSTRACT

The Sanitation System Faro is a device designed with high quality technology because many industries are using and increasing your consumption, should the activities it undertakes. The Laser Scanner used a laser beam to achieve the objects and all applications Image scanner.

SUMRIO

FICHA CATALOGRFICA3RESUMO5ABSTRACT6INTRODUO7RESULTADOS8CONCLUSO9REFRENCIAS10

INTRODUO

O equipamento de Sistema de Laser Scanner Faro foi desenvolvido para a resoluo de imagem e medio. Este equipamento tem como soluo uma documentao em 3D. Instrumento de contexto, Scanner de Imagem sem contato e com isso na facilidade dos processos de inspeo, alinhamento, modelamento de superfcie, gerenciamento de patrimnio e documentao.Time: Of Flight Scanener, resumida e simplificadamente podem ser traduzido como o trajeto e os ngulos horizontais e verticais para feixes de laser, assim atingir um objeto atravs do fleixo. E mapear as informaes dos feitos, buscar mais informaes.Simplificar o trabalho de campo, com alta confiabilidade instrumentada perfeita para documentao perfeita para documentao em 3D e alto levantamento to progerf.Lider de documentao em 3D: segue as necessidades e expectativas do cliente atingir de forma satisfatria.

SISTEMA DE LASER SCANNER

O Laser scanner um sistema de sensoriamento remoto ativo utilizado para medir a distncia entre o sensor e a superfcie dos objetos. Seu funcionamento baseado na utilizao de um feixe de laser que emitido em direo aos objetos. composto por trs componentes bsicos: uma unidade de medio laser, encarregada de emitir e receber o sinal laser, um sistema de varredura optomecnico e uma unidade de registro de medies de apoio (WEHR e LOHR, 1999). Existem dois tipos principais de laser scanners: baseados no principio da triangulao, que possuem uma fonte laser e um sensor CCD, que captura a luz laser refletida pelo objeto. Utiliza-se o mesmo princpio da interseco fotogramtrica e a preciso da reconstruo do modelo do objeto depende de elementos geomtricos semelhantes, como a relao base/distncia. adequado para a reconstruo de objetos pequenos e a distncia mxima de operao depender da base empregada pelo scanner, como no mtodo fotogramtrico. H uma distncia mxima de operao para a qual a preciso satisfatria. Com a exatido das coordenadas 3D no nvel submilimtrico.

Figura 01: Scanner baseado no princpio da triangulao (TOMMASELLI, 2003).

O problema no mtodo de triangulao a identificao do ponto laser refletido pelo objeto e registrado pelo CCD, que pode ser limitada pela iluminao do ambiente e pela distncia ao objeto. Exemplos de scanners deste tipo so os modelos: Vivid 910, da Minolta, o S25 da Mensi, que pode medir objetos no intervalo de 2m a 25m, com um desvio padro de 0,6mm a 5 metros. E os lasers scanners baseado no tempo de retorno do sinal, utilizado para distncias maiores, medindo a distncia atravs do tempo de retorno do pulso laser (Time of Flight), esse sistema conhecido como LIDAR (Light Detection And Ranging). Neste sistema, o instrumento emite milhares de pulsos laser por segundo, normalmente de luz infravermelha, permitindo o instrumento a medir as distncias, a intensidade da energia refletida pelo objeto e os parmetros de atitude do feixe, que so coordenadas polares do ponto, em relao ao referencial do laser. A partir destes dados possvel calcular as coordenadas cartesianas 3D dos pontos medidos e sua resposta espectral. O resultado final do processo de medio e processamento uma nuvem de pontos, chamado genericamente, de Modelo Numrico de Superfcie, ao qual o valor de reflectncia tambm pode ser associado. Este sistema possvel trabalhar durante a noite, j que no requer luz visvel. As nuvens de pontos com coordenadas dos pontos no espao objeto e seus valores de reflectncia so coletados de vrios pontos de vista para eliminar as ocluses devido perspectiva central. Para referenciar estes pontos a um sistema do espao objeto, so necessrios alguns pontos bem definidos, normalmente proporcionados por alvos especiais (pelo menos quatro pontos). A varredura laser s necessita de uma estao para coletar as coordenadas dos objetos verdadeira grandeza. Um problema comum aos scanners, tanto por triangulao quanto o LIDAR a refletncia dos materiais presentes na cena. Se o sinal laser no for refletido adequadamente por um determinado material, no haver como calcular as coordenadas daquele ponto (TOMMASELLI, 2003).

Figura 02: Scanner baseado no tempo de retorno do sinal (TOMMASELLI, 2003).

A REVOLUO DO LASER NA MEDICINA E NA COSMTICA

O mundo, do jeito como o conhecemos hoje, seria impossvel sem o uso do laser. Esse feixe de luz concentrada imprescindvel na transmisso de dados pela internet e no sistema de telefonia. Quando ouvimos um CD ou assistimos a um DVD, l est ele, transformando ondas eletromagnticas em sons e imagens. Graas ao laser, as filas nos supermercados e bancos andam mais rapidamente - os cdigos de barras so interpretados por ele. essa luz, ainda, que d exatido milimtrica mira dos msseis lanados pelos navios, avies e tanques de guerra; mantm os trens alinhados sobre os trilhos; permite a medio dos poluentes atmosfricos... "Com suas mltiplas funes, o laser , sem dvida, a inveno mais impactante do mundo moderno", diz o fsico Nilson Dias Vieira Junior, superintendente do Instituto de Pesquisas Energticas e Nucleares (Ipen). H uma rea do conhecimento humano, no entanto, em que a revoluo provocada pelo laser, ainda que grandiosa, ocorre de maneira silenciosa, quase imperceptvel para a maioria das pessoas. Na medicina, ele corta (com muita preciso e pouco sangue) msculos, pele e ossos. Monitora o crescimento de tumores e os faz evaporar. Substitui medicamentos no tratamento de doenas crnicas, como artrite reumatoide e asma. Estimula a renovao celular e pode ser capaz at de diagnosticar leses na retina. Dentro da medicina, ainda, h outra rea em que o laser um blsamo, sobretudo agora, no vero. Na dermatologia, alm de remover as manchas de pele e as linhas de expresso, a luz corta literalmente o mal pela raiz, ao danificar os bulbos capilares e impedir o nascimento e o crescimento de pelos indesejveis. Na temporada de corpos mostra, no ter de se preocupar com a depilao e exibir as pernas lisinhas o tempo todo (quase) um milagre.

Figura 03: Laser para mltiplas funes (veja.abril.com.br) Conforme sua matria-prima, potncia e forma de emisso, o laser pode ser usado em muito procedimentos mdicos - da remoo de manchas na pele destruio de alguns tumores

O primeiro aparelho de laser foi criado em 1960 pelo fsico americano Theodore Maiman (1927-2007). Seu objetivo era desenvolver uma fonte de energia para ser usada em experincias de laboratrio. O laser a nica fonte de luz que se propaga de forma organizada, em uma mesma direo, por meio de ondas de comprimento idntico. Tais caractersticas o tornam um emissor de grandes quantidades de energia e de fcil manipulao. Em 1961, por obra da curiosidade de um oftalmologista pelas novas tecnologias, o laser foi usado fora de um laboratrio de pesquisa. Charles Campbell (1926-2007), do Instituto de Oftalmologia do Centro Mdico Presbiteriano da Columbia, nos Estados Unidos, utilizou-o para eliminar um tumor maligno da retina de um paciente. Desde os anos 50, os mdicos empregavam a luz solar para queimar leses na retina. Com uma lente, eles convergiam os raios de sol diretamente para o olho do doente. Ainda que o laser seja 1 septilho de vezes mais forte, ele provocava menos efeitos colaterais, como queimaduras. Isso porque, ao contrrio da energia solar, mais controlvel e direcionvel. As operaes de Campbell foram consideradas revolucionrias e, assim, a nova tcnica comeou a ser testada nos diversos campos mdicos. Mas o grande impacto do laser na medicina s viria na dcada de 90, com a difuso dos aparelhos por pulsos. A emisso passou a ser feita, por exemplo, por meio de microtiros, o que permitiu o uso de potncias elevadas em procedimentos delicados ou superficiais. De l para c, o laser tornou-se a primeira opo para nada menos do que 50% de todos os procedimentos mdicos - o dobro em relao h vinte anos.

Figura 04: O engenheiroMarcelo Pachalian (veja.abril.com.br)

Dor nunca mais: Antes de ser submetido ao tratamento a laser para se livrar de um clculo renal, o engenheiroMarcelo Pachalian,de 39 anos, recorreu ao mtodo convencional, o ultrassom. As ondas de som, porm, no conseguiram destruir inteiramente a pedra de 0,9 centmetro de dimetro. No processo natural de expulso do clculo, pela uretra, o engenheiro teve de ser levado s pressas para o hospital por causa de dores terrveis. A pedra, ento, foi pulverizada pelo laser e expelida sem sofrimento.

FARO LASER SCANNER

O Laser ScanArm da FARO o primeiro de todos os aparelhos de medio com/sem contato de sete eixos com Laser Line Probe da FARO completamente integrado. Ao contrrio dos outros sistemas de escaneamento, o scanner do ScanArm e o Laser Line Probe podem digitalizar alternativamente, sem a necessidade de remoo de nenhum dos dois componentes.Os usurios podem medir com preciso elementos prismticos com o scanner do Brao, depois escanear com o laser as sees que requeiram maiores volumes de dados (mais de 19.000 pontos por segundo) sem adicionar ou remover qualquer componente, desligar cabos, ou precisar usar uma Mquina de Medio Coordenada (CMM - coordinate measurement machine, em ingls) em separado.

APLICAES MAIS COMUNS Aeroespacial: engenharia reversa, certificao, inspeo de peas. Automobilstica: construo & certificao de ferramentas, alinhamento, inspeo de peas Metalurgia: OMI, inspeo do primeiro artigo, inspeo peridica de peas. Moldagem/Ferramentas & Estampas: Inspeo de Moldes e Estampas, Escaneamento de peas de prottipos.

Figura 05: Faro Laser scanner (www.faro.com)

RESULTADOS

Os resultados Obtidos foram satisfatrios e o sistema esta sendo desenvolvimento de maneira coerente com as necessidades do cliente alm de atender as datas especificadas no cronograma.Os padres das telas j foram definidos alm dos requisitos que devem ser atendidos de modo a atingir um sistema com qualidade.

CONCLUSO

REFRENCIAS

http://veja.abril.com.br/060110/laser-medicina-luz-p-068.shtml

http://www.ced.ufsc.br/men5185/trabalhos/A2005_outros/39_laserm/apli.htm

http://www.faro.com/pt-br/produtos/metrologia/faro-laser-tracker/visao-geral

http://www.trid.com.br/medicao.asp