เปลี่ยนรูปภาพให้เป็นรูปปั้นเดือยเดือย: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

ในโครงการนี้ ฉันได้แปลงรูปภาพของบอลลูนอากาศร้อนเป็นรูปปั้นแกนเดือย โครงสร้างสุดท้ายคือการแปลงข้อมูลดิจิทัลที่เก็บไว้ในภาพถ่ายให้เป็นวัตถุ 3 มิติจริง ฉันสร้างรูปปั้นเพื่อช่วยให้เห็นภาพว่ารูปภาพถูกจัดเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์อย่างไร รวมทั้งแสดงข้อมูลขนาดมหึมาในภาพเดียวที่คุณเห็นบนคอมพิวเตอร์ มันดูเท่ด้วย! คำแนะนำนี้จะอธิบายวิธีสร้างรูปปั้นแกนเดือยรูปภาพของคุณเอง

นี่คือแนวคิดพื้นฐาน ภาพดิจิทัลทุกภาพประกอบด้วยสี่เหลี่ยมเล็กๆ (พิกเซล) จำนวนมาก โดยแต่ละช่องสี่เหลี่ยมจะกำหนดค่าความเข้มไว้ บริเวณที่มืดมากในภาพถ่ายจะมีพิกเซลที่มีค่าความเข้มต่ำ ในขณะที่บริเวณที่สว่าง (เช่น บอลลูน) จะมีค่าความเข้มสูง ในงานประติมากรรม ค่าความเข้มที่แต่ละพิกเซลในภาพจะถูกแปลงเป็นความสูงของแกนเดือย บริเวณสว่างมีความสูงและบริเวณที่มืดมีความสูงต่ำ

ประติมากรรมที่ฉันสร้างมีขนาด 82.5 x 123 x 60 ซม. และตัดเดือยเดือย 4230 อัน (53 แถว 80 คอลัมน์) ในท้ายที่สุด ฉันใช้เดือยแท่งยาวเกือบ 1/2 ไมล์ แต่คุณสามารถปรับขนาดประติมากรรมของคุณเป็นขนาดใดก็ได้ตามต้องการ โครงการนี้จะต้องใช้ทักษะการประมวลผลภาพและช่างไม้ คำอธิบายของมันแสดงอยู่ในเว็บไซต์ของฉันด้วย: jrbums.com ขอบคุณสำหรับการตรวจสอบ!

ขั้นตอนที่ 1: รายการวัสดุสิ้นเปลือง

วัสดุ:

1. 5/16" x 48" Birch Dowels – การกำหนดจำนวนที่คุณต้องการได้อธิบายไว้ในขั้นตอนที่ 3 ซึ่งอาจจะเป็นเดือยแท่งมากกว่าที่คุณสั่งมาตลอดชีวิต (ฉันสั่งที่นี่: https://www. cincinnatidowel.com/)

2. ไม้อัดหนา ¾” (ฉันคิดว่าฉันใช้ไม้เรียว: https://www.homedepot.com/p/Columbia-Forest-Products-3-4-in-x-4-ft-x-8-ft-PureBond -เบิร์ช-ไม้อัด-165921/100077837)

3. เทปจิตรกร

4. กาวไม้เอลเมอร์

5. ไม้โป๊ว

6. ท่อโลหะขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5/16” (สำหรับสว่านไกด์ 90 องศา)

7. ซิปรูด (สำหรับสว่านเจาะ 90 องศา)

8. ไม้อัดราคาถูก (สำหรับเลื่อยวงเดือน)

9. 2 นิ้ว x 4 นิ้ว x 96 in. Prime Kiln-Dried Whitewood Stud (สำหรับเลื่อยวงเดือน)

10. กระดาษทรายละเอียด (ประมาณ 200 - 300 เม็ด)

11. สี (ไม่จำเป็น)

เครื่องมือ:

1. สว่านไฟฟ้าและดอกสว่าน 5/16” สำหรับไม้

2. เลื่อยวงเดือน

3. เครื่องขัดไฟฟ้า

4. T-Square ปรับได้ (https://www.homedepot.com/p/Empire-48-in-Adjustable-T-Square-419-48/100653520)

5. MATLAB หรือซอฟต์แวร์ประมวลผลภาพอื่น

โปรดใช้แนวทางปฏิบัติเกี่ยวกับงานไม้ที่ปลอดภัยในระหว่างโครงการนี้! มีเดือยเดือยจำนวนมากที่ต้องตัด ดังนั้นคุณต้องมีสมาธิมากและพักให้มาก

ขั้นตอนที่ 2: การแปลงภาพ 2 มิติเป็นโมเดล 3 มิติ

ในการกำหนดความยาวของเดือยแท่งในงานประติมากรรม คุณจะต้องดำเนินการประมวลผลภาพ ฉันใช้ Matlab และโพสต์รหัสในขั้นตอนที่ 3 ของคำแนะนำนี้ คุณสามารถใช้โปรแกรมซอฟต์แวร์ประมวลผลภาพอื่นได้เช่นกัน

เพื่อให้เห็นภาพการเปลี่ยนแปลงจาก RGB เป็นความเข้ม ฉันมีวิดีโอที่แสดงด้านบน ใช้ colormap เท็จเพื่อแสดงความเข้มของภาพ (สีแดงคือความเข้มสูงและสีน้ำเงินคือความเข้มต่ำ) วิดีโออื่นๆ ที่โพสต์ด้านบนแสดงการแปลงจากรูปภาพที่มีความเข้ม 2 มิติเป็นวัตถุ 3 มิติ

กำลังโหลดภาพ

รูปภาพของบอลลูนอากาศร้อนถูกโหลดลงใน Matlab และแปลงเป็นภาพระดับสีเทา นี่คือรหัสที่จะทำสิ่งนี้ใน Matlab:

A = imread('ball.jpg'); % โหลดรูปภาพลงใน matlab

A = rgb2gray(A); % แปลง RGB เป็นระดับสีเทา

A = สองเท่า (A) / สูงสุด (สองเท่า (A(:))); % ทำให้ภาพระดับสีเทาเป็นปกติและแปลงเป็นสองเท่า

ลดขนาดภาพ

ขนาดดั้งเดิมของภาพคือ 2572 x 3873 วิธีที่จะตัดเดือยหลายอันด้วยมือ (เว้นแต่คุณต้องการจะบ้า!) ดังนั้น รูปภาพจึงถูกลดขนาดลง จึงมีพิกเซลน้อยกว่ามาก ดังนั้นจึงมีเดือยเดือยให้ตัดน้อยลงมาก ฉันยังใช้ฟิลเตอร์เชิงพื้นที่เพื่อทำให้รูปภาพเรียบขึ้นเพื่อให้โครงสร้างปรากฏต่อเนื่องมากขึ้น ในที่สุด ภาพจะถูกทำให้เป็นมาตรฐานเพื่อให้ความเข้มสูงสุดคือ 1

A = imresize (A, 0.0205); % เปลี่ยนภาพเป็น 2.05% ของขนาดภาพต้นฉบับ

A = medfilt2(A); % ภาพที่ราบรื่น

A = สองเท่า (A) / สูงสุด (สองเท่า (A(:))); % ทำให้ภาพระดับสีเทาเป็นปกติและแปลงเป็นสองเท่า

แปลงเป็นเดือยก้านยาว

ณ จุดนี้ รูปภาพจะถูกจัดเก็บเป็นเมทริกซ์ขนาด 53 x 80 โดยมีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 1 ในการแปลงเมทริกซ์นี้เป็นหนึ่งซึ่งประกอบด้วยความยาวของเดือยแกน คุณจะต้องคูณมันด้วยความสูงสูงสุดที่คุณต้องการให้ประติมากรรมเดือยของคุณเป็น ฉันเลือก 60 ซม. สำหรับฉัน จากนั้นคุณต้องเพิ่มความยาวพิเศษให้กับเดือยเพื่อดันเดือยเดือยเข้าไปในบอร์ด นอกจากนี้ยังช่วยให้แน่ใจว่าการตัดก้านเดือยไม่เล็กเกินไป ฉันตั้งค่านี้เป็น 2.5 ซม. (1 นิ้ว)

AmaxH=60; % ความสูงสูงสุดของประติมากรรม (ซม.)

เจาะลึก=2.54; % ความยาวเพิ่มเติมที่เพิ่มเข้ากับเดือยเดือยเพื่อให้สามารถดันเข้าไปในบอร์ดได้ (1 นิ้ว)

ความยาว=A.*AmaxH; % เมทริกซ์ภาพหลายภาพโดยความสูงสูงสุดเพื่อแปลงเมทริกซ์ภาพเป็นความยาวแกนเดือย

ความยาว=ความยาว+เจาะDepth; % เพิ่มความลึกของดอกสว่าน

ในส่วนนี้ของโปรเจ็กต์ คุณจะตัดสินใจว่าคุณต้องการให้ประติมากรรมใหญ่แค่ไหน คุณสามารถปรับขนาดของตัวอย่างด้านล่าง (ปรับมาตราส่วนใน imresize) และความสูงของเดือยสูงสุด ควรพิจารณาต้นทุนและระยะเวลาที่คุณต้องการใช้ในโครงการเมื่อเลือกการปรับขนาด แม้แต่รูปปั้นขนาด 53 x 80 พิกเซลที่ฉันสร้างขึ้นยังต้องตัดแกนเดือย 4240 อัน! โปรเจ็กต์นี้ใช้เวลานานกว่าที่ฉันคิดไว้ และฉันหวังว่าฉันจะใช้เวลามากกว่านี้ในการพิจารณาว่าจะลดขนาดภาพลงมากเพียงใด

ขั้นตอนที่ 3: กำหนดจำนวนเดือยเดือยที่จำเป็น

ในโครงการนี้มีการตัดเดือยเดือยหลายอันที่มีความยาวผันแปรได้ ดังนั้นฉันจึงคิดอัลกอริทึมที่ลดจำนวนเดือยแท่งที่คุณต้องสั่งซื้อให้เหลือน้อยที่สุด หลังจากประมวลผลภาพแล้ว คุณจะทราบความยาวของการตัดที่ต้องทำ คุณยังทราบความยาวของเดือยเดือยที่สามารถสั่งได้ (ในกรณีของฉันคือเดือยเดือย 4 ฟุต) ฉันใช้วิธีตัวเลขในการแก้ปัญหานี้

อัลกอริทึมของฉันจะหมุนเวียนไปตามคอลัมน์ต่างๆ ในภาพและเพิ่มความสูง หากความสูงถัดไปในภาพเกินความยาวของเดือยที่สามารถสั่งซื้อได้ (น้อยกว่า 4 ฟุตเล็กน้อยสำหรับการตัด) จะถูกข้ามไป กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าจะถึง 4 ฟุตหรือเมื่อคุณวนดูทั้งภาพ โครงสร้างข้อมูลจะถูกสร้างขึ้นซึ่งระบุความยาวของการตัดที่ทำขึ้นสำหรับเดือยเดือยแต่ละอันที่คุณสั่ง เช่นเดียวกับตำแหน่งของชิ้นส่วนนั้นในภาพ วิธีนี้ช่วยให้การตัดเดือยเดือยหนึ่งอันใกล้กันเพื่อไม่ให้ปะปนกัน ไม่ใช่วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดและไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่แน่นอน แต่ใช้งานได้

วิดีโอที่แสดงด้านบนจะอธิบายวิธีการทำงานของอัลกอริธึมการย่อขนาดและวิธีการจัดเก็บและแสดงข้อมูล มีการแนบรหัสสำหรับการประมวลผลภาพ ลดขนาดแกนเดือยตัด และแสดงเอาต์พุต

นี่คือบทสรุปสำหรับรูปปั้นแกนเดือยของฉัน:

ขนาดภาพ: 53 x 80

จำนวนการตัด: 4240

ความยาวรวมของแกนเดือยที่ใช้: 76847 cm

ต้องซื้อแท่งเดือย 646 อัน ยาวหน่วย 119.92 ซม.

ขั้นตอนที่ 4: การสร้าง Pegboard สำหรับประติมากรรม

ตัดไม้อัดด้วยเลื่อยวงเดือนหรือเลื่อยโต๊ะ ขนาดต้องตรงกับจำนวนพิกเซลที่คุณมีและระยะห่างที่คุณต้องการ ตัวอย่างเช่น ฉันมี 53 x 80 พิกเซล และต้องการระยะห่างประมาณ 1.5 ซม. ดังนั้นไม้อัดจึงถูกตัดเหลือ 82.5 x 123 ซม.

53*1.5 + 1.5*2 = 82.5 ซม. (ขอบ 1.5*2 สำหรับเส้นขอบ)

80*1.5 + 1.5*2 = 123 ซม.

ด้วยการใช้ T-square ที่ปรับได้ ฉันวาดเส้นสำหรับแถวและคอลัมน์ทั้งหมดที่จะอยู่ในประติมากรรม จากนั้นฉันก็สร้างอุปกรณ์ที่ออกแบบโดย Izzy Swan เพื่อเจาะรู 90 องศาในไม้อัด นี่คือลิงค์ไปยังวิดีโอที่เขาโพสต์ อุปกรณ์นี้ทำงานได้ดีมากสำหรับการเจาะรูตรงที่มีความลึกเท่ากันทั่วทั้งกระดาน รอยตำหนิใดๆ ที่เหลืออยู่บนกระดานจะถูกทำความสะอาดโดยใช้สีโป๊วไม้

ขั้นตอนเพิ่มเติมคือการทาสีกระดาน ฉันทำสิ่งนี้เพื่อปกปิดสีโป๊วและจุดที่ไม่ดี ภาพวาดเป็นเส้นขอบของภาพนี้ ในงานประติมากรรมชิ้นสุดท้าย เป็นการยากที่จะเห็นภาพนี้เนื่องจากความหนาแน่นของเดือยแท่ง

ขั้นตอนที่ 5: ตัดเดือยหลายแท่ง

ในส่วนถัดไปของโครงการ คุณจะต้องตัดเดือยแท่งจำนวนมากและติดตามตำแหน่งของมัน ฉันตัดสินใจตัดเดือยห้าแท่งในแต่ละครั้ง (ฉันจะเรียกสิ่งนี้ว่าเดือยแท่งหนึ่งมัด) อัลกอริธึมการตัดที่ฉันสร้างขึ้นแสดงความยาวที่เดือยแต่ละอันในกลุ่มต้องถูกตัด (ดูรูป) ฉันวัดระยะนี้ด้วยไม้บรรทัดและทำเครื่องหมายด้วยเทปของจิตรกรที่พันรอบเดือยจนหมด นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะจะป้องกันไม่ให้แกนเดือยแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยเมื่อถูกตัดด้วยเลื่อยวงเดือน จากนั้นมัดของเดือยเดือยจะถูกจัดแนวเพื่อตัดด้วยเลื่อย

ฉันออกแบบที่ยึดไม้จากไม้อัดราคาถูกและ 2x4 ที่ทำให้มัดของเดือยเดือยเป็นร่อง ตั้งฉากกับร่องนี้เป็นแนวทางสำหรับเลื่อยวงเดือน ด้วยเดือยยึดด้วยเทป เลื่อยวงเดือนจะหล่นลงมาตามไกด์เพื่อตัดเดือยทั้งหมดในมัดพร้อมกัน จากนั้นเดือยจะติดฉลากเพื่อให้คุณรู้ว่าจะวางเดือยแท่งไว้ที่ใดในเพ็กบอร์ด จำนวนการตัดเป็นสิ่งที่จำเป็นเนื่องจากตำแหน่งจริงถูกเก็บไว้ในโปรแกรมที่ฉันสร้างขึ้น ขั้นตอนนี้ทำซ้ำจนกว่าการตัดทั้งหมดจะเสร็จสิ้นในชุดมัด จากนั้นจึงตัดเดือยเดือยใหม่ห้าอัน เนื่องจากมีบาดแผลมากมาย จึงเป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องจดจ่อและหยุดพักมาก วิดีโอด้านบนอธิบายกระบวนการทั้งหมดเช่นกัน

ในท้ายที่สุด มีเดือยแท่งจำนวนมากสำหรับวางบนบอร์ด ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องใช้ระบบการติดฉลากที่จำง่าย ภาพด้านบนแสดงเดือยเพียงครึ่งเดียวที่ถูกตัดในโครงการนี้!

ขั้นตอนที่ 6: วางเดือยแท่งลงในกระดาน

คุณมีแท่งเดือยตัด TON อย่างเป็นทางการ เพื่อให้วางลงในกระดานได้อย่างมีประสิทธิภาพ อาจเป็นประโยชน์ในการสร้างแผงยึดชั่วคราวสองสามแผ่นจากไม้อัดราคาถูก ในภาพหนึ่ง คุณจะเห็นกระดานยึดชั่วคราวซึ่งสอดคล้องกับคอลัมน์ประมาณห้าคอลัมน์ในกระดานหมุด

แกะแท่งเดือยที่ตัดแล้วและปลายถูกขัดด้วยกระดาษทรายละเอียด งานนี้เป็นการดีที่จะแบ่งปันกับเพื่อนที่เต็มใจ เป็นบททดสอบมิตรภาพที่แท้จริง หลังจากที่เพื่อนของคุณช่วย คุณต้องทำอาหารเย็นให้พวกเขาหรือช่วยพวกเขาทำโครงการ DIY อื่น

หลังจากขัดแล้ว แท่งเดือยจะถูกย้ายไปที่กระดานยึดชั่วคราว แบบแผนการติดฉลากและผลลัพธ์ของโปรแกรม Matlab ใช้เพื่อวางเดือยแต่ละอันในตำแหน่งที่ถูกต้อง ติดกาวไม้เล็กน้อยตามขอบประมาณห้ารูตามแนวเสาในกระดานหมุด จากนั้นวางเดือยห้าอันที่สอดคล้องกันในกระดาน คุณสามารถใช้ค้อนตอกเดือยแท่งเข้าไปในบอร์ดได้อย่างสมบูรณ์

เหตุผลในการจัดแนวเดือยเดือยหลายอันในแต่ละครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าเดือย "เข้าท่า" ในตำแหน่งที่วาง หากเดือยมีขนาดเล็กหรือสั้นเกินไป คุณสามารถตรวจสอบโปรแกรมอีกครั้งสำหรับความยาวที่ควรจะอยู่ที่ตำแหน่งนั้น คุณอาจต้องตัดเดือยใหม่หรือปรับระยะที่คุณขับเดือยเดือยเข้าไปในบอร์ดได้

ฉันทำซ้ำการจัดวางและการจัดตำแหน่งของแท่งเดือยประมาณสามคอลัมน์ในแต่ละครั้ง ฉันยังออกแบบและพิมพ์เครื่องมือจัดตำแหน่งแบบ 3 มิติซึ่งอยู่ที่ส่วนท้ายของเดือยเดือย ดังนั้นจึงง่ายกว่าที่จะตรวจสอบให้แน่ใจว่าแท่งเดือยตั้งตรงเมื่อกาวไม้แห้ง คุณสามารถเห็นอะแดปเตอร์นี้ถูกใช้ในรูปภาพใดรูปหนึ่ง มีการแนบไฟล์ STL สำหรับอะแดปเตอร์นี้ คุณอาจต้องออกแบบใหม่โดยขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของเดือยเดือยและระยะห่าง

ขั้นตอนที่ 7: โครงสร้างสำเร็จรูปและคำแนะนำบางอย่าง

เมื่อคุณวางและจัดแนวแท่งเดือยทั้งหมดลงใน pegboard แล้ว ประติมากรรมของคุณก็เสร็จสมบูรณ์! ด้านบนนี้เป็นเพียงภาพถ่ายอื่นๆ ของรูปปั้นเดือยร็อดที่ฉันสร้างขึ้น ส่วนใหญ่ฉันมีความสุขกับผลลัพธ์ที่ได้ อย่างไรก็ตาม มีคำแนะนำสองสามข้อที่ฉันมีสำหรับทุกคนที่คิดจะทำโครงการที่คล้ายกัน:

1. พิจารณาทำขนาดที่เล็กกว่าโครงสร้างนี้ (53 x 80) โปรเจ็กต์นี้ยอดเยี่ยมมากในขั้นตอนการวางแผน และค่อนข้างมีสมาธิหลังจากแก้ไขข้อบกพร่องทั้งหมดแล้ว อย่างไรก็ตามการใช้แรงงานบางครั้งกลายเป็นเรื่องน่าเบื่อหน่าย ฉันยังต้องใช้เวลาอีกนานกว่าจะเสร็จสมบูรณ์ ราวๆ สองปีหลังจากวันที่ฉันคิดไอเดียนี้สำเร็จ!

2. ใช้เดือยเดือยที่หนาขึ้นและ/หรือทำให้ความสูงสูงสุดของประติมากรรมก้านเดือยสั้นลง แม้จะใช้เครื่องมือจัดตำแหน่ง ฉันก็มีปัญหาในการรักษาเดือยเดือยให้อยู่ในแนวเดียวกัน แท่งเดือยเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าหรือความสูงที่สั้นกว่าจะช่วยได้

3. ใช้แผ่นไม้คุณภาพสูงกว่าไม้อัดสำหรับฐาน pegboard ของประติมากรรม ใต้รูปสลักมีรอยแตกจากการตอกเดือยแท่งเข้าไปในกระดานมากเกินไป

4. อย่าใช้เวลามากในการวาดภาพ pegboard; ก้านเดือยครอบคลุมส่วนใหญ่อยู่แล้ว

5. ขอความช่วยเหลือจากเพื่อน! การขัดแกนเดือย 4000 อันเป็นงานที่ค่อนข้างแปลกที่ต้องทำ ทำไมไม่ลองแบ่งปันกับเพื่อนดีๆ สักสองสามคนดูบ้าง

ขอให้โชคดี!