Kasvin 3D-skannaus ja tilavuuden mittaaminen

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoitus oli selvittää, onko Helsingin Yliopiston kasvitieteelliselle osastolle mahdollista suunnitella ja rakentaa kasvien tilavuuden seurantaan soveltuva 3D-skannauslaite, joka toimisi pätevänä vaihtoehtona jo olemassa oleville, mutta hintaville skannauslaiteratkaisuille. Samalla oli myös tarkoitus tutustua olemassa oleviin 3D-skannausmenetelmiin, sekä jatkokehittää Haaga-Helian aiempien oppiprojektien aikana kehitettyjä 3D-skannausratkaisuja.

Opinnäytetyön teoriaosuudessa käsitellään 3D-skannausta yleisesti, sekä tutustutaan erilaisiin 3D-skannausmenetelmiin. Teoriaosuudessa esitellään myös suunnitellun skannerilaitteen kannalta oleelliset ohjelmistot ja laitteen komponenttien hallinnasta vastaava Arduino elektroniikka-alusta.

Laserskannerin suunnitteluosiossa käydään läpi skannerin rakentamista edeltävät suunnitteluvaiheet, sekä laitteen osien 3D-tulostaminen. Suunnitteluosiossa selostetaan myös skannerissa käytetty osumien laskentaperiaate, sekä kohteesta, mittauksen aikana aikaansaadun pistepilven luominen.

Opinnäytetyön käytännön osuudessa selostetaan projektin aikana tehdyt toimenpiteet. Osio sisältää kuvauksen jokaisesta vierailusta Helsingin Yliopistolla, sekä kohteesta saatujen mittaustulosten raportoinnin. Osiossa esitellään myös laitteen ensimmäinen toimiva versio ja kaikki laitteen toiminnan parantamiseen tarkoitetut muutostoimenpiteet.

Opinnäytetyön liitteet sisältävät laitteen ohjelmistokoodit. Ensimmäinen liite sisältää Arduinon ohjelmakoodin, mikä vastaa laitteen komponenttien toiminnasta. Toinen liite sisältää Processing-ohjelmiston koodin, minkä avulla skannerilaitetta hallitaan ja joka vastaa kaikista mittauskohteen laskentaan ja mittaamiseen liittyvistä toiminnoista.