Esta dissertação descreve a implementação de um sistema rainbow range finder capaz de medir a forma de objetos tridimensionais. A medição é baseada em triangulação ativa, onde uma luz estruturada em forma de pseudo-arco-íris é usada para codificar o espaço de interesse. Equipamentos de baixo custo, disponíveis comercialmente, são usados para mostrar a flexibilidade do sistema. São propostas novas técnicas na modelagem da geometria de triangulação, onde um plano é posicionado por de trás do objeto de forma a servir de referência para a medição. Uma transformação bidimensional sobre a imagem obtida é apresentada como forma de simplificar as equações envolvidas, além de adaptar a imagem de forma conveniente para o processamento digital. Um sistema de calibração responsável pela determinação dos parâmetros que caracterizam a configuração do sistema range finder é desenvolvido com o uso de algoritmo genético iterativo. A calibração é feita com base apenas em imagens de objetos de dimensões conhecidas. Ao final, são mostrados resultados de análises feitas sobre imagens artificiais e reais, incluindo comparações entre os dois casos. Os erros médios obtidos são de 1,5mm com desvio padrão de 0,6mm em objetos de dimensões 300x200x60mm.

This work describes an implementation of a rainbow range finder capable of measuring the three-dimensional shape of objects. The measurement is based on active triangulation, where a structured light in the shape of a pseudo rainbow is used to encode the space. Commercially available, low cost equipments are used to show the flexibility of the system. New techniques on the modeling of the triangulation geometry are proposed, with the use of a reference plane for the measurement, positioned behind the object. A two-dimensional image transform is presented as a method to simplify equations and to conveniently reshape the captured images for digital processing. A calibration system responsible for determining the variables that uniquely identify each configuration of the range finder system is developed with the use of a genetic iterative algorithm. The calibration is carried based only on images of objects with known dimensions. At the end, results of the analysis made based on artificial and real images are shown, including comparisons between the two cases. Average errors of 1.5mm with standard deviation of 0.6mm were attained measuring objects of dimensions 300x200x60mm.