Es existiert keine Deadline, und das Budget wird bei so einem Projekt wohl auch nicht das Problem sein.
Jedoch ist es extrem schwierig, Informationen über ein solches Projekt zu sammeln, da es nicht so wie bei den LED-Cubes, 1000 Tutorials gibt
Das stimmt, aber es gibt viele wissenschaftliche Arbeiten zu dem Thema die man sich ggf. mal anschauen kann.

Schwierige Projekte sollte man zuerst mal in kleine Häppchen aufteilen, die man alleine und in relativ kurzer Zeit umsetzen kann. Tut man das nicht, besteht die Gefahr daß man recht schnell frustriert aufgibt.


Mal eine kleine Anregung:

Das Projekt besteht aus 3 Teilen

1. Hardware
2. Firmware
2. Software


Die Hardware teilt sich auf in

1a. Drehteller
1b. Laser
1c. Kamera
1d. Ansteuerung für Teller und Laser (siehe Firmware)


Die Firmware hat folgende Aufgaben

2a. Winkel des Drehtellers messen
2b. Drehteller auf den vorgegebenen Sollwinkel fahren
2c. Laser ein/ausschalten
2d. Kommunikation mit der Software


Bei der Software schaut es in etwa so aus

3a. Auslesen der Kamera
3b. Kommunikation mit der Firmware
3c. Für jede Bildzeile die exakte Position der Laserlinie bestimmen
3d. Kalibrierung
3e. Umrechnung der Pixelpositionen in 3D Weltkoordinaten, anhand der Kalibrierdaten und der aktuellen Istposition des Tellers



Ich persönlich würde mit der Hardware anfangen, aber da die einzelnen Punkte mehr oder weniger unabhängig voneinander sind, ist das nicht zwingend notwendig.

Der Drehteller sollte möglichst genau gefertigt sein und darf natürlich nicht wackeln. Er sollte mindestens so groß sein wie das größte zu messende Objekt (lieber ein bischen zu groß als zu klein). Antreiben würde ich ihn von außen über ein Reibrad, denn dann hat man schon automatisch eine Untersetzung mit drin, was die Präzision erhöht. Außerdem würde ich ihn mit einem Encoder versehen um den aktuellen Winkel auch messen zu können (gern auch selbst gebaut, z.B. ein auf der Stirnseite aufgeklebter Streifen mit einem Gray-Code den man über Reflexlichtschranken auswerten kann).

Der Laser wird mit etwas Abstand so montiert, daß er eine senkrechte Linie genau durch die Rotationsachse des Tellers projiziert. Seitlich rechts oder links daneben kommt eine Kamera, welche so montiert wird daß sie den kompletten Messbereich erfasst.

Ist die Kamera z.B. links neben dem Laser montiert, sollte die Rotationsachse am linken Bildrand liegen (natürlich mit einem kleinen Abstand, allein schon wegen der Verzerrungen des Objektivs), und der äußere Rand des Tellers am rechten. Würde man jetzt z.B. einen sehr sehr dünnen Zylinder mittig auf den Drehteller stellen, dann würde man auf dem Kamerabild eine senkrechte Linie am linken Bildrand sehen. Ein sehr dicker Zylinder (gleicher Durchmesser wie der Teller selbst) hingegen erzeugt eine Linie am rechten Bildrand. Das heisst im Klartext: die X-Koordinate auf dem Kamerabild ist (abgesehen von den vielen Fehlern die noch wegkalibriert werden müssen) proportional zum Abstand zwischen Objekt und Laser.


Mein Vorschlag: mach dir mal eine Skizze, dann wird schnell klar wie(so) das funktioniert.