tritop

tritop，是光學坐標測系統。

TRITOP 光學坐標測系統

1、原廠簡介TRITOP非接觸式光學量測系統是由德國的Gom ( Gesellschaft für Optische Messtechnik mbH )所設計及生產。Gom在1990成立，迄今已有17年的時間，在歐洲地區已有6個分公司，全球超過30個經銷據點。 2、系統簡介TRITOP是一套工業用，非接觸式光學量測系統，其最主要目的是擷取標籤點的3D坐標，快速且精確的把標籤點的3D坐標計算出來，現在的套用有變型分析(Deformation Analysis)、線上品質控制(On-site Quality Control)…等等。
3、TRITOP原理TRITOP是以一手持式的高階數位相機，對被測物拍攝數位相片，藉由2D數位相片影像的疊合，來擷取被測物的3D坐標，而這項移動式的技術在對於擷取被測物的3D坐標、品質控制(Inspection)及變型分析(Deformation)上都能夠有效的節省量測時間。 在一開始進行量測之前，先會在物體貼上標籤點，再用高階數位相機進行拍攝，在拍攝過程中，會拍攝許多不同的角度的影像，將這些影像讀入至TRITOP軟體，因為每一張影像的拍攝角度不同，藉由每一張影像不同的角度，透過三角測距的方式，TRITOP軟體自動的將這些影像結合起來經過運算之後，就可得到每一個標籤點圓心的3D坐標(如右圖)。 而TRITOP對於被測物的大小是沒有限制，甚至是20M大的物件，都可以量測，所以量測的範圍也是沒有限制的，而同步處理標籤點的數量，可以一次處理數千個標籤點的資料。

　4、TRITOP的特性
採用專業的數位相機，可以手持拍照：採用單眼高階的數位相機來拍攝，以手持的方式拍攝，而在拍攝時無環境限制。 容易且快速的擷取數位影像：拍攝過程非常簡易，而且拍攝速度很快，就像平常在拍照一樣，使用者非常容易上手。 具親和力的操作介面簡單：簡易的操作介面讓使用者無須花很多時間才能學習，而簡易的介面更便於使用人員建立及培養 自動計算影像，無人為因素的考量：拍攝完成後影像的疊合都是交由電腦自動去運算，使用者無需透過手動的方式來完成影像的疊合。 可量測彈性體：因為非接觸式的量測，所以不會受限於彈性或軟性的被測物。 具備高移動性：整套TRITOP系統的組件很少，所有的組件只需收納至兩個保護箱且搭配筆計型電腦，更具備了高移動性，便於攜帶至所需要去拍攝的地點。 影像無線傳輸：透過影像無線傳輸的功能，拍攝過程可以更有效，不會浪費時間影像傳記憶卡輸入至電腦的時間，影像容量也不會有受限記憶卡容量的問題 量測範圍大，從0.1M~20M大小的物體：透過調整數位相機鏡頭的焦距，小到0.1M大到20M的東西都可拍攝。 所量測後的資料可與CAD做比對：TRITOP也可將CAD輸入，透過RPS(Reference Points system)的定位，可以快速的進行檢測(On-site Quality Control)。 可搭配Tritop-adapter使用：搭配Tritop-adapter能夠量測被測物的孔位中心、邊緣、圓柱與平面交點、內螺紋中心、圓球中心…等等。

5、TRITOP工作流程

A、貼標籤點 將標籤點貼於物件表面。而標籤點後面有背膠，方便黏貼於物件表面。	B、拍攝數位影像 使用高階單眼數位相機拍攝，無環境因素的限制。
C、自動運算結果 將所拍攝的數位影像輸入至TRITOP，TRITOP會自動將影像結合及運算，毋需以手動的方式結合影像。	D、拍攝結果 綠色點為標籤點的中心位置，黃色的小相機為數位相機所拍攝影像時的角度。此外將CAD輸入至TRITOP可以與標籤點比對。

　6、TRITOP套用領域TRITOP與ATOS整合套用：TRITOP可與ATOS整合於大型被測物點群資料量測。 鈑金及白車身的檢測：TRITOP搭配TRITOP-Adapter，可量測圓孔中心、內螺紋孔中心、鈑金件邊緣、圓柱及圓柱底面的交點…等等。 大型物件的檢測：因TRITOP不會受限於被測物的大小，故可套用於大型物件的檢測。 檢治具的確認 管線類物件的尺寸確認：TRITOP可以在物體表面上描繪出3D的線段，可以很快的將管線類的外型擷取出來。 變形分析(Deformation Analysis)：變形分析最主要是要測量不同環境或是不同條件的情況下，把被測物的變形程度做一個量化，最終能夠有效的掌握所生產物件的品質。 7、套用實例介紹
7-1、套用實例之車門變形分析(Deformation Analysis)　在還未有溫度的增加時，先把標籤點的圓心的3D坐標擷取出來，接著把在每一階段溫度變化之後的點的3D坐標擷取出來，將這幾個不同階段的標籤點以相同的基準來定位，在相同的基準之下，標籤點圓心距離的差異就是，車門在不同氣候條件下的改變數。
下圖是將車門放至氣候模擬室，設定不同條件的氣候因素，看車門的變形量
下圖紅圈為沒有變形的區域，故為在不同氣候條件下所要定位的基準。
下圖為不同條件下所呈現出來的誤差(擷取自其中某一階段的誤差分布)
7-2、套用實例之衛星天線重力變形測試(Load Tests)　此套用實例是測試衛星天線在水平及垂直狀態的變形量，以便能夠更清楚知道衛星天線實際變形量為多少。
下圖左是以衛星天線為垂直狀況進行拍攝，圖右是以衛星天線為水平狀況進行拍攝。

　下圖是兩階段在X方向的變化量
7-3、套用實例之車體鈑金焊接治具的檢測(TRITOP-Adapter)　車體鈑金焊接治具的檢測本身就存在著一定的困難度，較小型的還能夠運至三次原量測室去做檢測，較大型的治具本身就無法移動，所以在檢測的困擾度就相對的提高許多。透過TRITOP手持拍攝的特性加上搭配TRITOP-Adapter，對於整個車體鈑金焊接治具的檢測就不再是問題了，因為TRITOP能夠將標籤點的圓心擷取出來，所以只需在所以知道的區域貼上標籤點，像是：定位用的平面、夾持區域…等等，藉由TRITOP-Adapter可以量測螺紋孔的中心點位置、圓柱及平面的交點…等等，所以在所有治具要檢測的項目，都可以透過TRITOP搭配TRITOP-Adapter來檢測。
以下圖片是TRITOP-Adapter的檢測項目及拍攝過程

8、結論

TRITOP是一套穩定且又方便的量測系統，無論是在軟體或是硬體的研發以達到一個成熟的階段，當中好學易懂的使用者介面、高穩定度及高精度，在兩岸三地獲了廣泛的好評。