Công Trình Nghiên Cứu Ban Đầu Về Đặc Trưng Của Sản Xuất Bổ Sung (In 3D) Sử Dụng Phân Tích Hình Ảnh Bằng Phần Mềm

Machines - Tập 3 Số 2 - Trang 55-71
Jeremy Straub1
1University of North Dakota

Tóm tắt

Một thách thức hiện tại trong sản xuất bổ sung (thường được gọi là in 3D) là phát hiện các khuyết tật. Việc phát hiện khuyết tật (hoặc không có khuyết tật) trong sản xuất công nghiệp tùy chỉnh có thể là yếu tố quan trọng về an toàn và giảm hoặc loại bỏ nhu cầu kiểm tra các vật thể đã in. Trong in ấn tiêu dùng và nguyên mẫu, việc phát hiện khuyết tật sớm có thể giúp máy in thực hiện các biện pháp khắc phục (hoặc tạm dừng in và cảnh báo người dùng), ngăn chặn nhu cầu in lại các vật thể sau khi một lỗi nhỏ xảy ra. Bài báo này xem xét một phương pháp để phát hiện khuyết tật. Nó đặc trưng cho hiệu quả của việc sử dụng một hệ thống đa camera và phần mềm xử lý hình ảnh để đánh giá tiến độ in (do đó phát hiện các khuyết tật trong việc hoàn thành) và chất lượng. Các ứng dụng và suy diễn tiềm năng của loại hệ thống này cũng được thảo luận.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Berman, 2012, 3-D printing: The new industrial revolution, Bus. Horiz., 55, 155, 10.1016/j.bushor.2011.11.003

Bowyer, 2014, 3D Printing and Humanity’s First Imperfect Replicator, 3D Print. Addit. Manuf., 1, 4, 10.1089/3dp.2013.0003

Goldin, M. Chinese Company Builds Houses Quickly with 3D Printing. Available online:http://mashable.com/2014/04/28/3d-printing-houses-china/.

Serra, 2013, High-resolution PLA-based composite scaffolds via 3-D printing technology, Acta Biomater., 9, 5521, 10.1016/j.actbio.2012.10.041

Miller, 2011, 3D printing in X-ray and Gamma-Ray Imaging: A novel method for fabricating high-density imaging apertures, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A, 659, 262, 10.1016/j.nima.2011.08.051

Khaled, 2014, Desktop 3D printing of controlled release pharmaceutical bilayer tablets, Int. J. Pharm., 461, 105, 10.1016/j.ijpharm.2013.11.021

Sanderson, 2012, Download a drug, then press print, New Sci., 214, 8, 10.1016/S0262-4079(12)60989-0

Campbell, 2013, 3D printing of multifunctional nanocomposites, Nano Today, 8, 119, 10.1016/j.nantod.2012.12.002

Ring, 2010, 3D Rapid Prototyping Technology (RPT) as a powerful tool in microfluidic development, Proc. Eng., 5, 291, 10.1016/j.proeng.2010.09.105

Abate, 2011, 3D modeling and remote rendering technique of a high definition cultural heritage artefact, Proc. Comput. Sci., 3, 848, 10.1016/j.procs.2010.12.139

Eisenberg, 2013, 3D printing for children: What to build next?, Int. J. Child-Comput. Interact., 1, 7, 10.1016/j.ijcci.2012.08.004

Stephens, 2013, Ultrafine particle emissions from desktop 3D printers, Atmos. Environ., 79, 334, 10.1016/j.atmosenv.2013.06.050

Birtchnell, 2013, 3D, SF and the future, Futures, 50, 25, 10.1016/j.futures.2013.03.005

Aron, 2012, Oops, it crumbled—Reality check for 3D printed models, NewScientist, 215, 22

DeMatto, A. Ways Body Scanners Could Make Fitting Rooms Obsolete. Available online:http://www.popularmechanics.com/technology/gadgets/a5909/3d-body-scanning-technology-applications/.

Ares, M., Royo, S., Vidal, J., Campderrós, L., Panyella, D., Pérez, F., Vera, S., and Ballester, M.A.G. (2014). 3D Scanning System for In-Vivo Imaging of Human Body, Springer. Fringe 2013.

TC2. Available online:http://www.fibre2fashion.com/news/world-textiles-research-news/newsdetails.aspx?news_id=57925.

King, R. 3D Imaging Spreads to Fashion and Beyond. Available online:http://www.hpcwire.com/2008/10/06/3d_imaging_spreads_to_fashion_and_beyond/.

Stephan, 2014, Quantification of Perspective-Induced Shape Change of Clavicles at Radiography and 3D Scanning to Assist Human Identification, J. Forensic Sci., 59, 447, 10.1111/1556-4029.12325

Voicu, A., Gheorghe, G.I., and Badita, L. 3D Measuring of Complex Automotive Parts Using Video-Laser Scanning. Available online:http://fsim.valahia.ro/sbmm.html/docs/2013/mechanics/18_Voicu_2013.pdf.

Bindean, I., and Stoian, V. (2013). Recent Advances in Civil and Mining Engineering, WSEAS Press.

Brozović, M., Avsec, A., and Tevčić, M. (2013, January 19–22). Dimensional Control of Complex Geometry Objects Using 3D Scanning Technology. Proceedings of the 14th International Scientific Conference on Production Engineering, Biograd, Croatia.

Hitomi, 2013, 3D scanning using RGBD imaging devices: A survey, Comput. Vis. Med. Image Process. IV, 2013, 197

Straub, 2014, Development of a Large, Low-Cost, Instant 3D Scanner, Technologies, 2, 76, 10.3390/technologies2020076

Munkelt, C., Kleiner, B., Torhallsson, T., Kühmstedt, P., and Notni, G. (2014). Handheld 3D Scanning with Automatic Multi-View Registration Based on Optical and Inertial Pose Estimation, Springer. Fringe 2013.

Cappelletto, E., Zanuttigh, P., and Cortelazzo, G.M. (October, January 30). Handheld Scanning with 3D Cameras. Proceedings of the 2013 IEEE 15th International Workshop on Multimedia Signal Processing (MMSP), Sardinia, Italy.

Wijenayake, U., Baek, S., and Park, S. A Fast and Dense 3D Scanning Technique Using Dual Pseudorandom Arrays and A Hole-filling Method. Available online:http://www.researchgate.net/publication/235943932_A_Fast_and_Dense_3D_Scanning_Technique_Using_Dual_Pseudorandom_Arrays_and_A_Hole-filling_Method/file/50463514977598fe12.pdf.

Kaynak, 2003, The relationship between total quality management practices and their effects on firm performance, J. Oper. Manag., 21, 405, 10.1016/S0272-6963(03)00004-4

Fang, 1998, Online Defect Detection in Layered Manufacturing Using Process Signature, Proceedings of the 1998 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, Volume 5, 4373, 10.1109/ICSMC.1998.727536

Cheng, 2008, Vision-based online process control in manufacturing applications, IEEE Trans. Autom. Sci. Eng., 5, 140, 10.1109/TASE.2007.912058

Szkilnyk, G., Hughes, K., and Surgenor, B. (2011, January 28–31). Vision Based Fault Detection of Automated Assembly Equipment. Proceedings of the ASME 2011 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, Washington, DC, USA.

Nandi, C.S., Tudu, B., and Koley, C. (2012, January 18–21). Automated Machine Vision Based System for Fruit Sorting and Grading. Proceedings of the IEEE 2012 Sixth International Conference on Sensing Technology (ICST), Kolkata, India.

Lee, 2011, Rapid color grading for fruit quality evaluation using direct color mapping, IEEE Trans. Autom. Sci. Eng., 8, 292, 10.1109/TASE.2010.2087325

Valkenburg, 1998, Accurate 3D measurement using a structured light system, Image Vis. Comput., 16, 99, 10.1016/S0262-8856(97)00053-X

Rocchini, C., Cignoni, P., Montani, C., Pingi, P., and Scopigno, R. A Low Cost 3D Scanner Based on Structured Light. Available online:http://vcg.isti.cnr.it/publications/papers/vcgscanner.pdf.

Caspi, 1998, Range imaging with adaptive color structured light, IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell., 20, 470, 10.1109/34.682177

Salvi, 2010, A state of the art in structured light patterns for surface profilometry, Pattern Recognit., 43, 2666, 10.1016/j.patcog.2010.03.004

Salvi, 2004, Pattern codification strategies in structured light systems, Pattern Recognit., 37, 827, 10.1016/j.patcog.2003.10.002

Ivorra, 2014, Continuous monitoring of bread dough fermentation using a 3D vision Structured Light technique, J. Food Eng., 130, 8, 10.1016/j.jfoodeng.2013.12.031

Ivorra, 2015, Relationship between fermentation behavior, measured with a 3D vision Structured Light technique, and the internal structure of bread, J. Food Eng., 146, 227, 10.1016/j.jfoodeng.2014.08.014