Investigation of the Use of Close-range Photogrammetry Method in Reverse Engineering Applications

Öz

Reverse engineering technology enables the creation of CAD models of new or existing products by capturing surface data. In reverse engineering, rapid three-dimensional (3D) manufacturing of physical parts, assemblies or models supported by the use of CAD is required, and this manufacturing is called prototyping. Although the use of 3D models in reverse engineering is an important step, various methods are applied in producing 3D models. Photogrammetry, one of these methods, is used as a good method in traditional reverse engineering processes. Terrestrial photogrammetry method has been successfully applied in three-dimensional modeling studies in recent years. It has had a wide usage area especially in industry and engineering applications. The fact that terrestrial photogrammetry provides three-dimensional modeling using digital photographs and the resulting digital products have increased its use in reverse engineering applications. The reason for choosing the photogrammetry method in this study is that it provides fast data instantly, low cost and easy access.

Anahtar Kelimeler

• Computer aided design (CAD)
• photogrammetry
• reverse engineering

Yakın Resim Fotogrametri Yönteminin Tersine Mühendislik Uygulamalarında Kullanımın Araştırılması

Öz

Tersine mühendislik teknolojisi, yüzey verilerini yakalayarak yeni veya mevcut ürünlerin CAD modellerinin oluşturulmasını sağlar. Tersine mühendislikte CAD kullanımıyla desteklenen fiziksel parçaların, montajın veya modellerin hızlı üç boyutlu (3B) imalatı gerekli olmaktadır ve bu imalata ise prototipleme denilmektedir. Tersine mühendislikte 3B modellerin kullanımı önemli bir aşama olmakla beraber 3B model üretmede çeşitli yöntemler uygulanmaktadır. Bu yöntemlerden biri olan Fotogrametri geleneksel tersine mühendislik süreçlerinde iyi bir yöntem olarak kullanılır. Yersel fotogrametri yöntemi, üç boyutlu modelleme çalışmalarında son yıllarda başarıyla uygulanmaktadır. Özellikle endüstride ve mühendislik uygulamalarında geniş bir kullanım alanına sahip olmuştur. Yersel fotogrametrinin, sayısal fotoğraflar kullanılarak üç boyutlu modelleme imkânı sağlaması ve elde edilen sonuç ürünlerin sayısal olması tersine mühendislik uygulamalarındaki kullanımını arttırmıştır. Bu çalışmada fotogrametri yönteminin seçilmesinin sebebi anında hızlı veri elde edip maliyetinin düşük olup kolay erişime imkânı sağlamasıdır.

Anahtar Kelimeler

• Bilgisayar destekli tasarım
• fotogrametri
• tersine mühendislik

Kaynakça

1. Alptekin, A., & Yakar, M. (2020). Heyelan bölgesinin İHA kullanarak modellenmesi. Türkiye İnsansız Hava Araçları Dergisi, 2(1), 17-21.
2. Alptekin, A., & Yakar, M. (2020). Kaya bloklarının 3B nokta bulutunun yersel lazer tarayıcı kullanarak elde edilmesi. Türkiye LİDAR Dergisi, 2(1), 1-4.
3. Bıyık, M. E., & Yakar, M. (2023). Use of photogrammetry in criminology. Intercontinental Geoinformation Days, 7, 201-204.
4. Çelik, D. (2015). Üç Boyutlu Yazıcı Tasarımı, Prototipi ve Tersine Mühendislik Uygulamaları (Yüksek Lisans Tezi) Endüstriyel Tasarım Mühendisliği, Karabük.
5. Çelik, İ., Işık, E., (2021). Tersine Mühendislik Çalışmalarında Solidworks Scan to 3D Modülü Kullanarak Tarama Datasından Katı Model Oluşturulması. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 9(2), 606-615.
6. Çelik, M. Ö., Yakar, İ., Hamal, S., Oğuz, G. M., & Kanun, E. (2020). Sfm tekniği ile oluşturulan 3B modellerin kültürel mirasın belgelenmesi çalışmalarında kullanılması: Gözne Kalesi örneği. Türkiye İnsansız Hava Araçları Dergisi, 2(1), 22-27.
7. Chan VH, Bradley C, & Vickers GW. (2001). A multi-sensor approach to automating coordinate measuring machine-based reverse engineering. Computers in Industry. 44,105-115.
8. Döş, M. E., Yiğit, A. Y., & Uysal, M. (2021). Documenting historical monuments using smartphones: a case study of Fakih Dede Tomb, Konya. Mersin Photogrammetry Journal, 3(2), 53-60.

9. Durgun, H., Çoban, H. O., & Eker, M. (2023). İnsansız Hava Aracıyla elde edilen hava fotoğraflarından kızılçam ağaçlarının çap ve boylarının ölçülmesi. Journal of Forestry, 23(4), 255-267.
10. Fidan, D., Oruç, M. E., Hamal, S. N. G., & Fidan, Ş. (2022). Tersine Mühendislik Uygulamalarında Yersel Lazer Tarayıcıların Kullanım Olanaklarının Araştırılması; Klasik Otomobiller Örneği. Türkiye Lidar Dergisi, 4(1), 1-10.
11. Hamal S N G, Ulvi A, Yiğit A Y, Yakar M, 2022. Su Altı Yapılarının 3B Modellemesi ve Dokümantasyonundaı Kullanılan Video ve Fotoğraf Çekimi Yöntemlerinin Karşılaştırmalı Analizi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 12(4): 2262 - 2275.
12. Hamal, S. N. G., & Ulvi, A. (2020). Su Altı Fotogrametri Yöntemi ve Kullanım Alanı Üzerine Bir Literatür Araştırması. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 2(2), 60-71.
13. Işik, E. (2020). 3D CAD yazılımları kullanarak üç boyutlu tarama verisi ile tersine mühendislik uygulaması. Yüksek Lisans Tezi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü.
14. Işık, E., & Çelik, İ. (2021). Tersine Mühendislik Çalışmalarında Solıdworks Scan To 3D Modülü Kullanarak Tarama Datasından Katı Model Oluşturulması. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 9(2), 606-615.
15. Kaya, Y., & Temel, D. (2022). Cep Telefonu Kameralarından Elde Edilen Görüntüler ile Kültürel Miras Eserlerinin Modellenmesi. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 4(1), 17-22.
16. Liu, Z., Wang, L., & Lu, B. (2006). Integrating cross-sectional imaging based reverse engineering with rapid prototyping. Computers in Industry, 57(2), 131-140.
17. Şahin, İ., Şahin, T., Gökçe, H. ve Eren, O. (2017). Hasarlı Dişlilerin Tersine Mühendislik Yaklaşımıyla Yeniden Oluşturulması, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 5(2017), 485-495.
18. Şenol, H. İ., & Orman, E. (2022). Diyarbakır Mardin Kapı’nın yersel fotogrametri yöntemiyle 3B belgelenmesi. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 4(1), 1-6.
19. Şenol, H. İ., Polat, N., Kaya, Y., Memduhoğlu, A., & Ulukavak, M. (2021). Digital documentation of ancient stone carving in Şuayip City. Mersin Photogrammetry Journal, 3(1), 10-14.
20. Şenol, H. İ., Yiğit, A. Y., Kaya, Y., & Ulvi, A. (2021). İHA ve yersel fotogrametrik veri füzyonu ile kültürel mirasın 3 boyutlu (3B) modelleme uygulaması: Kanlıdivane Örneği. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 3(1), 29-36.
21. Seyrek, E. C., Narin, Ö. G., & Eroğlu, M. M. (2022). Nokta Bulutu Üretiminde Cep Telefonu ve DSLR Fotoğraf Makinesi Kullanımının Araştırılması. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 4(1), 23-29.
22. Ulvi, A., Yakar, M., Yiğit, A. Y., & Kaya, Y. (2020). İHA ve yersel fotogrametrik teknikler kullanarak Aksaray Kızıl Kilise’nin 3 Boyutlu nokta bulutu ve modelinin üretilmesi. Geomatik Dergisi, 5(1), 22-30.
23. Villi, O., Villi, Ö., & Yakar, M. (2023). 3 Boyutlu Yazıcıların İnsansız Hava Aracı Uygulamalarında Kullanımı. Türkiye İnsansız Hava Araçları Dergisi, 5(2), 72-88.
24. Wang G, Zheng B, Li X, Houkes Z. (2002). Modeling and calibration of the laser beam scanning triangulation measurement system. Robot Auton Syst. 40, 267–277.
25. Yakar, M., Kabadayı, A., Yiğit, A. Y., Çıkıkcı, K., Kaya, Y., & Catin, S. S. (2016). Emir Saltuk Kümbeti fotogrametrik rölöve çalişmasi ve 3boyutlu modellenmesi. Geomatik, 1(1), 14-18.
26. Yenigun, I., Bilgili, A. V., Senol, H. I., & Yenigun, A. (2023). Investigation of the relationship of groundwater quality and irrigation: the case of Mardin Kiziltepe Plain (Mesopotamia) in Turkey. Environmental Monitoring and Assessment, 195(4), 490.
27. Yiğit, A. Y., & Ulvi, A. (2020). İHA fotogrametrisi tekniği kullanarak 3B model oluşturma: Yakutiye Medresesi Örneği. Türkiye Fotogrametri Dergisi, 2(2), 46-54.
28. Yiğit, A. Y., & Uysal, M. (2021). Tarihi eserlerin 3B modellenmesi ve artırılmış gerçeklik ile görselleştirilmesi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(2), 1032-1043.
29. Yiğit, A. Y., & Uysal, M. (2023). Dijital İkiz Oluşturmada Nokta Bulutlarına Dayalı Analiz. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 10 (2), 318-329.
30. Yiğit, A. Y., & Uysal, M. (2023). Dijital ikizlerin geliştirilmesinde fotogrametrinin kullanımı ve artırılmış gerçeklik ile görselleştirilmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12(4), 1372-1384.
31. Yiğit, A. Y., Kaya, Y., & Şenol, H. İ. (2023). Açık Maden Ocaklarında İnsansız Hava Aracı (İHA) Kullanımı. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi, 11(1), 225-235.
32. Zexiao, X., Jianguo, W., & Qiumei, Z. (2005). Complete 3D measurement in reverse engineering using a multi-probe system. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 45(12-13), 1474-1486.
33. Zhongwei, Y. (2004). Direct integration of reverse engineering and rapid prototyping based on the properties of NURBS or B-spline. Precision Engineering, 28(3), 293-301.