Luận án Nghiên cứu sử dụng phương pháp ánh sáng cấu trúc để nâng cao chất lượng đo chi tiết cơ khí

bảng hiệu chuẩn được dựng với các góc khác nhau. Các điểm này sẽ được tính khoảng 
cách đến mặt phẳng phù hợp như công thức (2.5). 
 Mặt phẳng phù hợp 
 Hình 2.8 Khoảng cách từ các điểm đo 3D đến mặt phẳng phù hợp. 
 Phương pháp phù hợp mặt phẳng này khá đơn giản và có thể sử dụng thư viện 
sẵn có của Matlab để xây dựng chương trình. Do đám mây điểm 3D được dựng lên là 
các mặt phẳng bảng hiệu chuẩn ở các góc khác nhau. Thông qua việc so sánh các sai 
số phù hợp của các mặt phẳng và kết quả hiệu chuẩn sẽ tìm được góc giới hạn của 
bảng hiệu chuẩn để thu được kết quả hiệu chuẩn chính xác cao. 
2.2.3 Chuyển đổi từ pha sang tọa độ thực 
 Tọa độ 2D của vật đo sẽ được xác định thông qua tọa độ điểm ảnh với hiệu số 
pha bằng 0 theo công thức (1.15). Việc xác định tọa độ z sẽ được thực hiện thông qua 
nguyên tắc tam giác lượng và sau khi đã hiệu chuẩn hệ số h0 theo công thức (1.16). 
 Để xây dựng lại biên dạng 3D bề mặt chi tiết đo, cần phải thu được pha tuyệt đối 
t (x, y) . Pha tuyệt đối của chi tiết đo có thể xác định tại mỗi điểm ảnh trên máy ảnh 
tương ứng với một điểm ảnh có cùng giá trị pha tuyệt đối trên ảnh vân chiếu của máy 
 60 
chiếu. Vì vậy, có thể thiết lập một quan hệ giữa ảnh thu được và ảnh vân chiếu thông 
qua pha tuyệt đối, là ma trận với mỗi giá trị pha gồm hai thông số pha là pha ngang 
 c c
t (u) và pha dọc t (v) : 
 c r p c r p
 tu(u)= (u ); tv(v)= (v ) (2.7) 
 Ma trận nội thông số máy ảnh và máy chiếu tương ứng là Ac và Ap. Ma trận ngoại 
thông số cho một hệ tọa độ hệ thống là giữa máy ảnh và hệ tọa độ thực [푅 , 푡 ] và 
giữa máy chiếu và hệ tọa độ thực [푅 , 푡 ] . Khi hệ thống được hiệu chuẩn, mối quan 
hệ giữa hệ tọa độ hệ thống và hệ tọa độ máy ảnh và máy chiếu có thể thiết lập như 
công thức sau [98]: 
 c c cTTT c c cww w
 s u, v ,1 = A R , t x , y , z ,1 (2.8) 
 p p pTTT p p pww w
 s u, v ,1 = A R , t x , y , z ,1 (2.9) 
 Trong hai phương trình (2.8) và (2.9) xw, yw, zw, sc, sp, up và vp là các giá trị chưa 
biết, do vậy phải có bảy phương trình để xác định 7 ẩn, qua đó có thể xác định được 
tọa độ hệ thống (xw, yw, zw). 
 Giả sử ma trận thông số của máy ảnh Hc và ma trận thông số máy chiếu Hp bao 
gồm cả các nội thông số và ngoại thông số. 
 c c c c
 h11 h 12 h 13 h 14
 T
 c c c c c c c c
 H== A R, t h21 h 22 h 23 h 24 (2.10) 
 c c c c
 h31 h 32 h 33 h 34
 p p p p
 h11 h 12 h 13 h 14
 T
 p p p p p p p p
 H== A R, t h21 h 22 h 23 h 24 (2.11) 
 p p p p
 h31 h 32 h 33 h 34
 c
 Khi pha tuyệt đối của máy ảnh t (uv , ) được xác định thì mối quan hệ giữa tọa 
độ máy ảnh và tọa độ máy chiếu được thiết lập như trong phương trình (2.8) và (2.9). 
Do ảnh chiếu của máy chiếu bao gồm các vân được chiếu theo phương ngang và 
phương dọc. Bước vân trên mỗi chu kỳ của vân chiếu theo phương ngang và phương 
dọc tương ứng là Tu và Tv như vậy số điểm ảnh trên mỗi chu kỳ vân của máy chiếu 
tương ứng là: 
 TT
 np=  c( u )uv ; n p =  c ( v) (2.12) 
 u t22 v t
 Giả sử pha tuyệt đối bắt đầu từ biên vân và tăng dần theo mặt cắt ngang của ảnh. 
Từ hai công thức (2.10) và (2.11) thu được tọa độ 3D của điểm đo: 
 61 
 ccc ccc ccc c−1 cc c
 x huh11− 31 huh 12 − 32 huh 13 − 33 h 14 uhh 34 − 14 
 y= huhhuhhuhhccc − c − cc c − cc c uhh cc − c (2.13) 
 21 31 22 32 23 33 24 34 24 
 ccc c cc ccc c cc c 
 z huhhuh31− 31 32 − 32 huhh 33 − 33 34 uhh 34 − 34 
 2.2.4 Xác định giới hạn vùng đo (w h d) 
 Hệ thống đo được xây dựng với một số thông số ban đầu được đề xuất như vùng 
đo (w h) tại mặt phẳng tham chiếu của thiết bị là vùng không gian có thể nhìn thấy 
cả từ máy chiếu và máy ảnh như hình 2.9. Thông thường thì vùng chiếu của máy chiếu 
nhỏ hơn vùng thu của máy ảnh. Do vậy, khi xác định vùng đo có thể dựa vào vùng 
chiếu của máy chiếu. Vùng này phụ thuộc chủ yếu vào các thông số của hệ thống như: 
khoảng cách giữa máy ảnh và máy chiếu là b, góc giữa trục quang máy ảnh và trục 
quang máy chiếu là , khoảng cách L để đạt kích thước vùng đo theo phương ngang 
và phương dọc w và h. Thông thường thì kích thước vùng chiếu của máy chiếu theo 
phương dọc nhỏ hơn kích thước theo phương ngang do vậy trong quá trình thực 
nghiệm tính toán tối ưu sẽ lấy theo kích thước vùng chiếu nhỏ hơn h. 
 Hình 2.9 Sơ đồ xác định giới hạn vùng đo của hệ thống. 
 Xác định vùng không gian chiếu của máy chiếu: Sử dụng chiếu ngoài trục và 
chiếu theo phương ngang và phương dọc là đối xứng. Góc  và  là góc chiếu theo 
phương ngang và phương dọc như hình 2.9. Do máy chiếu có ống kính có thể zoom 
nên sẽ có một loạt các tỉ lệ phóng hình. Để chiếu ảnh chiếu nét nhất trên mặt phẳng 
tham chiếu cần thay đổi tiêu cự máy chiếu trong một khoảng nhất định. Nên việc chọn 
lựa tỉ lệ phóng hình phù hợp để thực nghiệm mối quan hệ giữa khoảng cách chiếu và 
độ rộng vùng chiếu là cần thiết. Giả sử mối quan hệ giữa L và w, h là tuyến tính có thể 
xác định được vùng không gian chiếu h và w như sau: 
  
 h= 2 Ltg , w2= Ltg (2.14) 
 2 2
 62 
 Độ sâu giới hạn vùng đo của một hệ thống đo ánh sáng cấu trúc là một thông số 
quan trọng để đánh giá chất lượng hình ảnh mong muốn, nếu đối tượng được đặt trong 
vùng đo mà duy trì được chất lượng ảnh của điểm gần hơn và xa hơn so với khoảng 
lấy nét được đặt của ống kính. Nếu chi tiết đo được đặt ngoài phạm vi này thì ảnh chụp 
chi tiết đo sẽ không còn sắc nét, cả độ phân giải và độ tương phản đều bị ảnh hưởng. 
Như vậy thông tin ảnh thu được sẽ kém chính xác dẫn đến kết quả đo không chính xác. 
 Độ sâu trường là khoảng cách dọc theo quang trục của thấu kính máy ảnh giữa 
điểm đo gần nhất và xa nhất trong vùng đo qua thấu kính máy ảnh mà chi tiết đo được 
tạo ảnh trên cảm biến ảnh. Như vậy độ sâu trường cũng chính là độ sâu giới hạn vùng 
đo của hệ thống để đo chính xác được chi tiết đo. Do ống kính chỉ có thể tập trung sắc 
nét ở một khoảng cách vật duy nhất, nên độ sắc nét sẽ giảm dần dần ở mỗi bên của tiêu 
cự thấu kính ảnh. Chi tiết đo được thu ảnh bởi cảm biến quang trên máy ảnh, nếu lấy 
nét vào một vùng chi tiết đo ở vùng gần thì vùng xa vật ảnh sẽ bị mờ. Như vậy, việc 
xác định vùng sâu của chi tiết đo để đạt được ảnh sắc nét ảnh hưởng đến độ chính xác 
của hệ thống đo. 
 Hình 2.10 Sơ đồ tạo ảnh qua thấu kính máy ảnh 
 Trên sơ đồ hình 2.10, chi tiết đo ở khoảng cách vật L, được hội tụ ở khoảng 
cách hình ảnh L’. Độ sâu trường phụ thuộc vào đường kính khẩu độ D. Mỗi ống kính 
chỉ có tiêu cự ở một khoảng cách duy nhất, ở khoảng cách đó một điểm trên chi tiết đo 
sẽ tạo ra một điểm ảnh, độ rõ nét sẽ giảm dần ở mỗi bên của khoảng cách hội tụ. Để 
xác định độ sâu này, trước tiên chúng ta phải xác định vòng tán xạ c (là một vùng mờ 
nhỏ có thể thu được bởi cảm biến ảnh CCD). Khi các điểm trên chi tiết đo ở các khoảng 
cách Lmax và Lmim sẽ tạo ảnh rõ nét ở các khoảng cách hình ảnh tương ứng là L’max và 
L’mim. Ở khoảng cách vật L, các điểm này sẽ tạo ảnh như các điểm mờ. Khi lấy đường 
kính điểm mờ tạo ảnh bằng với kích thước vòng tán xạ c thì xác định được độ sâu giới 
hạn vùng đo d = Lmax - Lmim. Nhìn vào hình 2.10 rõ ràng chiều rộng của vùng d sẽ phụ 
thuộc vào kích thước của vòng tán xạ c, khoảng cách vùng này đến thấu kính L, đường 
kính khẩu độ D. 
 Theo hình 2.10, từ các tam giác đồng dạng ta có [82]: 
 63 
 c LLmax −
 (2.15) 
 DLmax 
 Với mô hình máy ảnh lỗ nhỏ khoảng các vật và khoảng cách ảnh có mối quan 
hệ [82]: 
 1 1 1
 += (2.16) 
 L L f
 1 1 1
 += (2.17) 
 Lmin L max f
 1 1 1
 += (2.18) 
 Lmin L max f
 Các ống kính máy ảnh đều có khẩu độ cực đại và cực tiểu, được thể hiện qua 
thông số f tuy nhiên chỉ số khẩu độ cực đại thường được thể hiện trong thông số kỹ 
thuật của ống kính. Đối với một độ dài tiêu cự f cố định đường kính khẩu độ D có mối 
quan hệ nghịch đảo với N thông qua công thức: 
 f
 N = (2.19) 
 D
 Trong đó: f là chiều dài tiêu cự và D là đường kính pupin vào hay khẩu độ hiệu 
dụng. Chỉ số khẩu độ trong hầu hết các ống kính hiện đại đều sử dụng thang đo là số f 
chuẩn, là một chuỗi các số được xác định trong một khoảng nhất định và có giá trị 
được chuẩn hóa và được cung cấp bởi nhà sản xuất. Trong hầu hết các ống kính số N 
được thiết lập bằng cách quay vòng điều chỉnh khẩu độ ống kính. Các số N này biểu 
thị lượng ánh sáng đi vào so với đường kính khẩu độ tương ứng. Các số N thường tăng 
lên lũy thừa của 2 . Khi tăng N với hệ số 2 thì khẩu độ sẽ giảm diện tích một nửa 
và giảm lượng ánh sáng đi qua thấu kính theo hệ số 2. Ống kính có N nhỏ cho phép 
nhiều ánh sáng truyển qua hệ thống. Còn ống kính có N lớn có đặc tính giảm ánh sáng 
truyền qua hệ thống. Chỉ số N chuẩn sử dụng với ống kính máy ảnh là từ khẩu độ lớn 
hơn đến khẩu độ nhỏ hơn và thường có dạng f/N: 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22 
Ngoài ra thông số N còn liên quan đến độ phân giải và độ tương phản lý thuyết. 
 Giới hạn độ sâu trường thu được thông qua biến đổi các công thức từ (2.15) đến 
(2.19) 
 Lf. 2
 L = (2.20) 
 min f2 +− N. c .( L f )
 Lf. 2
 L = (2.21) 
 max f2 +− N. c .( f L )
 Theo công thức (2.20) và (2.21), giới hạn độ sâu trường đo được xác định [25] 
 64 
 2.N . c . L2
 d= L = L − L = (2.22) 
 max min f 2
 Theo công thức (2.22), đối với một kích thước vùng đo (w h) xác định thì độ 
sâu vùng đo được xác định bởi 3 yếu tố: Tiêu cự của ống kính máy ảnh f, khẩu độ của 
ống kính D và khoảng cách từ máy ảnh đến chi tiết đo L. Trong hệ thống quang học 
kích thước vòng tán xạ c là tùy ý. Khi đường kính vòng tán xạ tăng lên thì kích thước 
mờ cho phép sẽ tăng lên dẫn đến phạm vi độ sâu d sẽ tăng lên. Khi c có giá trị nhỏ vừa 
đủ thì mối quan hệ giữa d và c là tuyến tính. Khi c lớn quá thì mối quan hệ này trở nên 
phi tuyến và công thức (2.22) sẽ không còn chính xác nữa. Để lựa chọn hợp lý thì cho 
kích thước đường kính của vòng tán xạ bằng kích thước một điểm ảnh Pc. 
 Trong một hệ thống đo, độ sâu vùng đo lớn thì có khả năng đo được chính xác các 
biên dạng bề mặt có độ sâu lớn. Kiểm soát được độ sâu vùng đo có thể thu được ảnh 
có độ nét cao, tăng độ chính xác dựng ảnh pha dẫn đến tăng độ chính xác của hệ thống. 
 Trong công thức (2.22) có thể thấy độ sâu vùng đo tỉ lệ thuận với chỉ số N. Tức 
là khi khẩu độ D giảm thì số N tăng lên độ sâu vùng đo cũng tăng lên. Nếu tăng kích 
thước của khẩu độ ống kính sẽ làm tăng lượng ánh sáng đi vào cảm biến ảnh và các tia 
sáng ở xa trục quang cũng được thu trên cảm biến ảnh làm tăng quang sai méo ảnh của 
hệ thống. Tuy nhiên, nếu khẩu độ quá nhỏ sẽ xuất hiện hiện tượng nhiễu xạ và tốc độ 
màm chập sẽ chậm lại hay thời gian phơi sáng sẽ tăng. Nếu thời gian phơi sáng quá 
lớn sẽ làm cho ảnh bị mờ, nhòe do máy ảnh rung lắc. 
 Trong công thức (2.22) khi chiều dài tiêu cự giảm, tương ứng với ống kính góc 
rộng thì độ sâu trường tăng đáng kể do f xuất hiện ở mẫu số với giá trị bình phương. 
Có thể thấy độ sâu vùng đo tỉ lệ nghịch với tiêu cự f của thấu kính. Đối với giá trị 
khoảng cách vật L, khi L tăng tức là vật ở xa so với hệ thấu kính thì d cũng tăng lên. 
Do L xuất hiện ở tử số và có giá trị bình phương. Như vậy, độ sâu vùng đo thay đổi 
theo bậc hai của khoảng cách vật. Nhưng nếu L lớn độ phân giải của điểm ảnh vật sẽ 
giảm vì vậy cần phải lựa chọn khoảng cách L phù hợp với yêu cầu về độ sâu vùng đo 
cũng như độ phân giải đối với một hệ thống đo cụ thể. 
 Độ phân giải của hệ thống đo là khả năng xây dựng lại được bề mặt đối tượng 
thông qua khoảng cách nhỏ nhất của vật và khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm ảnh 
liền kề nhau. Độ phân giải phụ thuộc vào kích thước điểm ảnh của máy ảnh và máy 
chiếu của hệ thống đo, loại ánh sáng được sử dụng hay bước sóng ánh sáng. Trong đề 
tài nghiên cứu này sử dụng ánh sáng trắng do vậy độ phân giải sẽ không phụ thuộc vào 
bước sóng ánh sáng. Chi tiết càng nhỏ yêu cầu độ phân giải càng cao vùng đo sẽ thu 
hẹp lại. 
 Trong hệ quang lý tưởng không có nhiễu xạ và quang sai độ phân giải sẽ phụ 
thuộc vào kích thước điểm ảnh và kích thước chi tiết đo. Khi kích thước điểm ảnh 
giảm thì độ phân giải tăng lên. Độ phân giải không gian ảnh chính là độ phân giải của 
máy ảnh và độ phân giải không gian chi tiết đo có liên quan đến độ phóng đại chính 
 65 
của thấu kính sc (hay độ phóng đại chính của hệ thống) trên chi tiết đo. Cần tính toán 
tỉ lệ của trường nhìn với kích thước cảm biến ảnh. 
 CC
 sscc==uv, (2.23) 
 uvwh
 Độ phân giải không gian chi tiết đo được xác định theo hai phương [24]: 
 PPcc
 xymin =cc, min = (2.24) 
 ssuv
 Theo công thức (2.23), (2.24) thì độ phân giải của hệ thống còn phụ thuộc vào 
kích thước vùng chiếu theo hai phương. Như vậy khoảng cách vật càng gần đầu đo 
thì độ phân giải tăng lên, vật càng xa thì độ phân giải càng giảm. 
2.3 Xây dựng hệ thống thiết bị thực nghiệm 
 Thiết bị thực nghiệm máy đo 3D sử dụng phương pháp PSGC gồm một máy 
chiếu InFocus N104 công nghệ DLP với độ phân giải cơ bản (1024× 768) và một máy 
ảnh lỗ nhỏ DFK 41BU02 có độ phân giải (1280×960). Các thiết bị này được bố trí 
thành cụm đầu đo được kết nối với một máy tính. Máy tính yêu cầu cấu hình cao để 
có thể xử lý dữ liệu đám mây điểm một cách nhanh chóng. Thực nghiệm với máy tính: 
Ram 8G, Core i5-4460, tốc độ 3.20 GH, card rời VGA, như hình 2.11. Bàn quay được 
thiết kế có thể quay theo hai phương x và y với các góc nghiêng và  được xác định 
bằng encoder đo góc. Cụm đầu đo được gá lên một đế gá có thể thay đổi góc nghiêng 
và khoảng cách tới mặt phẳng chuẩn. Bàn gá chi tiết đo được thiết kế có thể quay tròn 
đảm bảo diện tích quét trên vật đo được tối đa với chuyển động chính là quay tròn trên 
mặt phẳng chứa vật. 
 Hình 2.11 Mô hình thiết bị thực nghiệm 
 Nguyên lý làm việc của thiết bị thực nghiệm như sau: Hệ thống thiết bị thực 
nghiệm được hiệu chuẩn trước khi thực hiện đo với bảng hiệu chuẩn ô vuông bàn cờ. 
Kết quả hiệu chuẩn với các sai số nằm trong khoảng cho phép thì hệ thống có thể hoạt 
động tốt. Máy tính tạo vân chiếu Gray và dịch pha. Sau đó máy chiếu chiếu tuần tự 
các vân mẫu ánh sáng này lên vùng đo. Máy ảnh thu lại ảnh vân mẫu chiếu. Bàn quay 
gá chi tiết đo có thể quay các góc khác nhau được điều khiển bằng máy tính và xác 
 66 
định góc chính xác thông qua encoder góc. Dữ liệu đo được sử lý bằng máy tính và 
xây dựng lại biên dạng bề mặt thành đám mây điểm đo. 
 Xác định các chu kỳ vân dịch pha và Gray. 
 Với hệ thống sử dụng máy chiếu có độ phân giải theo phương ngang và phương 
dọc là (1024× 768) sẽ cần số mẫu chiếu Gray theo công thức (2.2). Lựa chọn số mẫu 
chiếu Gray theo phương ngang và phương dọc thỏa mãn điều kiện theo công thức này 
 1024 ij 768 
để i và j là số nguyên là nnuv=log2 = log 2 2 , = log 2 = log 2 2 , như vậy 
 TTuv 
chọn chu kỳ sin theo phương ngang và phương dọc được tính theo công thức (2.1) là 
Tu = 32 (điểm ảnh) và Tv = 24(điểm ảnh) và sử dụng mã hóa Gray 5bit theo phương 
ngang và phương dọc. 
 Để mã hóa toàn bộ vùng đo theo phương ngang dùng 4 ảnh mẫu ánh sáng mã 
hóa hàm sin dịch pha 4 bước theo công thức (2.3) với chu kỳ 32 (điểm ảnh). Để mã 
hóa toàn bộ vùng đo theo phương dọc dùng 4 ảnh mẫu ánh sáng dịch pha 4 bước với 
chu kỳ 24 (điểm ảnh). Mã hóa toàn bộ vùng đo cần tổng cộng cần 8 ảnh sin dịch pha 
chiếu theo 2 phương. Mã Gray 5bit cần chiếu theo phương ngang là 5 ảnh mẫu mã 
Gray thuận và 5 ảnh mẫu nghịch. Tương tự như vậy phương dọc cũng cần 10 ảnh mẫu. 
Ngoài ra cần 2 ảnh đen và trắng hoàn toàn để xác định ngưỡng cường độ. Tổng cộng 
là 22 ảnh mẫu mã Gray để gỡ pha tuyệt đối. Kết hợp cả ảnh mẫu Gray và dịch pha là 
30 ảnh mẫu mã hóa cho toàn bộ vùng đo được xác định. 
 Phần mềm đo 3D sử dụng PSGC và modul hiệu chuẩn được viết trên Visual 
basic 2015 bằng ngôn ngữ C++ và thư viện OpenCV 3.2 để trích xuất các điểm đặc 
trưng. Từ đó có thể ước lượng được các nội thông số và ngoại thông số của hệ thống. 
 Phần mềm đo sử dụng phương pháp PSGC được xây dựng theo thuật toán trình 
bày trong mục 2.1 được thể hiện như hình 2.1. 
 67 
 Hình 2.12 Giao diện chương trình phần mềm đo 
 Hình 2.12 là giao diện phần mềm chương trình đo 3D bằng PSGC được xây dựng 
trong luận văn này với các tính năng sử dụng: 
 - Capture: là giao diện chiếu ảnh và thu ảnh với các tính năng hiển thị độ phân 
giải của máy ảnh và máy chiếu, hiển thị ảnh chiếu vân mẫu của máy chiếu và ảnh thu 
của máy ảnh, xem trước Preview, chọn thời gian trễ của máy chiếu Wait time (ms), 
chọn đường dẫn để lưu các file ảnh chụp được và nút Capture để thực hiện công việc. 
Ô tính năng Checkerboard trong giao diện chính được dùng để nhập thông số số góc 
ô vuông corners theo hàng và cột, thông số kích thước ô vuông Size theo đơn vị (mm). 
 - Extract corners: tính năng tìm các điểm đặc trưng của bảng hiệu chuẩn cũng 
chính là góc các ô vuông bàn cờ. Từ tính năng này có thể xác định được ảnh chụp ô 
vuông bàn cờ nào có thể tìm được đầy đủ các góc ô vuông đã được khai báo trong mục 
Checkerboard/corners. 
 - Calibrate: là nút chứng năng thực hiện hiệu chuẩn hệ thống sau khi đã chọn 
được các bảng hiệu chuẩn có số góc ô vuông được tìm đầy đủ. Sau khi thực hiện sẽ 
thu được thông số hiệu chuẩn của máy ảnh, máy chiếu và hệ thống. Nếu các thông số 
này nhỏ hơn thông số hiệu chuẩn cho phép thì kết quả hiệu chuẩn được chấp nhận và 
chi tiết đo được đặt vào trong vùng đo để thực hiện thao tác đo Capture. Nếu không 
phải thực hiện hiệu chuẩn lại. Ô tính năng Calibration được dùng để nhập giá trị 
ngưỡng để xác định mức lương tử hóa trong phần hiệu chỉnh ô vuông với mức cường 
độ Threshold tương ứng với 
mức 1. Giá trị Max size tương ứng với kích thước các vùng nhỏ trên cảm biến máy ảnh 
có từ mã được xác định tương ứng với từ mã trên cảm biến máy chiếu. Đơn vị của 
Max size là (điểm ảnh) 
 - Reconstruct: là nút chức năng thực hiện dựng hình đám mây điểm sử dụng 
kết quả hiệu chuẩn và ảnh chụp chi tiết đo dựa vào phương pháp tam giác lượng quang 
học. Với mỗi vị trí và góc nhìn của hệ thống đo với chi tiết đo thu được một đám mây 
 68 
điểm đo. Ô tính năng Reconstruction trong giao diện chính được dùng để nhập thông 
số khoảng cách của đường vuông góc chung khi hai đường thẳng tương ứng với tia 
chiếu từ máy chiếu đến chi tiết đo và tia phản xạ từ chi tiết đến máy ảnh. Nếu hai 
đường này trong không gian không cắt nhau sẽ tìm được đường vuông góc chung. 
 Xác định độ sâu giới hạn vùng đo (w h d) 
 Thực nghiệm thay đổi khoảng cách từ máy chiếu tới mặt phẳng chuẩn L và điều 
chỉnh tiêu cự máy chiếu sao cho ảnh rõ nét trên mặt phẳng (R) để xác định vùng chiếu 
giới hạn theo phương ngang và phương dọc w×h tại mặt phẳng tham chiếu. Qua đó 
xác định mối hệ giữa khoảng cách từ máy ảnh đến màn L và kích thước vùng chiếu h. 
 Đồ thị quan hệ giữa khoảng cách chiếu L và vùng nhìn w ×h khi hệ số tỉ lệ là 
100%. 
 Theo đồ thị mối quan hệ giữa L và w, h như hình 2.13, có hệ số tương quan 푅2 =
0,9986 푣à 푅2 = 0,9979 tương ứng, mối quan hệ này khá tuyến tính. Do vậy có thể 
xác định nửa góc chiếu theo hai phương. Bảng số liệu đo được trình bày trong phụ lục 
1. 
 Hình 2.7: Đồ thị mối quan hHìnhệ giữa 2.1L và3 w,Đ ồh thị mối quan hệ giữa L và w, h. 
 Như trên đồ thị cho thấy khoảng cách L càng lớn thì chiều rộng và chiều cao 
vùng chiếu w, h càng lớn, L càng nhỏ thì vùng chiếu w, h càng nhỏ. Từ đồ thị có thể 
thấy rằng khoảng cách L càng tăng thì độ phân giải của hệ thống càng giảm, L càng 
giảm thì độ phân giải càng tăng. Nửa góc chiếu theo phương ngang và nửa góc chiếu 
theo phương dọc đươc xác định theo thực nghiệm như đồ thị hình 2.13 có thể được 
tính theo công thức (2.14): 
  w 0
 =arctg 13,8 (2.25) 
 2 2L 2
  h 0
 =arctg 10,3 (2.26) 
 2 2L 2
 69 
 Dựa trên việc xác định góc  có thể xác định kích thước vùng chiếu theo 
phương dọc là h theo khoảng cách L. chọn L = 500 mm 
 
 h==2 Ltg 181 (2.27) 
 2
 Chọn h 180 mm 
 Với L = 500 (mm) thì kích thước vùng chiếu theo phương ngang là: 
 
 wL==2 tan 245 mm (2.28) 
 2
 Đối với hệ thống thực nghiệm sử dụng máy ảnh có độ phân giải máy ảnh (Nc × 
 c
Mc = 1280 × 960) và kích thước thực của điểm ảnh