10.14489/td.2014.04.pp.012-019

2014, 04 апрель (April)

DOI: 10.14489/td.2014.04.pp.012-019

Махов В. Е., Репин О. С., Потапов А. И.
ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ СИСТЕМАМИ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ В КОГЕРЕНТНОМ СВЕТЕ
(с. 12-19)

Аннотация. Проведено исследование оптической измерительной системы технического зрения в условиях спекл-шума. Разработаны алгоритмы предварительной оценки параметров оптического когерентного шума, регистрируемого сенсором цифровой камеры. Представлены алгоритмы вейвлет-реконструкции и измерения параметров контролируемого объекта методом непрерывного вейвлет-преобразования. Показана возможность проведения измерения линейных размеров теневого изображения в отдельно выделенной реконструированной строке изображения с точностью 1,5 пикселя.

Ключевые слова: спекл-шум, вейвлет-реконструкция, непрерывное вейвлет-преобразование, виртуальный прибор.

Makhov V. E., Repin O. S., Potapov A. I.
MEASUREMENT OF LINEAR DIMENSIONS OF MACHINE VISION SYSTEMS IN COHERENT LIGHT
(pp. 12-19)

Abstract. Background. Vision systems are widely used in industry, allow for automated monitoring of geometric parameters of products in real time. Coherent light sources extend the capabilities of vision systems; however, do not apply because of the distinct phenomena of interference and diffraction, and the presence of coherent optical noise (speckle noise) in the image. Therefore, allocation of dominant informational component in the optical image in the presence of speckle noise is a very urgent task. Materials and/or methods. To isolate the dominant information component in the optical image obtained under the lighting coherent source of light is used algorithm wavelet reconstruction signals. To measure the distance between the boundaries of the shadow images used method of finding the coordinates of the maxima of the coefficients of continuous wavelet transform of the reconstructed signal. Results. Studies have shown the possibility to measure the linear dimensions in its reconstruction following the method of continuous wavelet transform into a selected line measuring accuracy of 1.5 pixels, when averaged across multiple lines images is achieved by measuring accuracy of 1 pixel, which corresponds to the accuracy of the standard measurement algorithms used technical systems of view. Conclusion. Use as lighting devices of coherent light sources enhances possibility vision systems, allows for lensless measuring circuits.

Keywords: speckle noise, the wavelet reconstruction, the continuous wavelet the transformation (CWT), a virtual instrument (VI).

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. Е. Махов (СПбГПУ, Санкт-Петербург) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
О. С. Репин, А. И. Потапов (Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург)

Eng

V. E. Makhov (National Research University “St. Petersburg State Polytechnic University”, St. Petersburg) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
O. S. Repin, A. I. Potapov (National Mineral Resources University, St. Petersburg)

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Махов В. Е., Репин О. С. Исследование воз-можностей систем видеоконтроля на базе решений фир-мы National Instruments на станках рулонной печати // Современное машиностроение. Наука и образование: материалы 2-й Междунар. научн.-практ. конф. / под ред. М. М. Радкевича и А. Н. Евграфова. СПб.: Изд-во Поли-техн. ун-та, 2012. С. 500 – 510.
2. Махов В. Е., Потапов А. И. Использование ал-горитма непрерывного вейвлет-преобразования в систе-мах технического зрения // Изв. вузов. Приборостроение. 2011. Т. 54. № 9. С. 10 – 15.
3. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. 464 с.
4. Махов В. Е., Потапов А. И. Использование ал-горитмов вейвлет-анализа для построения оптических измерительных систем // Контроль. Диагностика. 2013. № 1. С. 12 – 21.
5. Махов В. Е., Потапов А. И. Использование вейвлет-анализа для диагностики системы технического зрения // Контроль. Диагностика. 2011. № 9. С. 11 – 18.
6. Махов В. Е., Потапов А. И. Исследование из-мерительной оптической системы в условиях механиче-ской нестабильности объекта контроля // Контроль. Ди-агностика. 2013. № 2. С. 12 – 23.
7. Махов Е. М., Потапов А. И., Махов В. Е. При-кладная оптика: учеб. пособие. СПб.: СЗТУ, 2004. 348 с.
8. Вест Ч. Голографическая интерферометрия: пер. с англ. М.: Мир, 1982. 504 с.
9. Франсон М. Оптика спеклов. М.: Мир, 1980. 171 с.
10. Dandliker R. Heterodyne holographic interferome-try // Progress in Optics / еd. E. Wolf. 1980. V.17. Р. 3 – 84.
11. Махов В. Е., Потапов А. И. Гетеродинно-растровый метод контроля качества изделий // Дефекто-скопия. 1989. № 10. С. 68 – 84.
12. Шапиро Л., Стокман Дж. Компьютерное зре-ние. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2006. 752 с.
13. Визильтер Ю. В., Желтов С. Ю., Князь В. А. и др. Обработка и анализ цифровых изображений с приме-рами на LabVIEW IMAQ Vision. М.: ДМК Пресс, 2007. 464 с.
14. Тревис Дж, Кринг Дж. LabVIEW для всех. 4-е изд., перераб. и доп. М.: ДМК Пресс, 2011. 904 с.

Eng

1. Makhov V. E., Repin O. S. (2012). Issledovanie vozmozhnostei sistem videokontrolia na baze reshenii firmy National Instruments na stankakh rulonnoi pechati. (Study of opportunities of video control systems on the basis of decisions of National Instruments company on the web offset printing machines). Sovremennoe mashinostroenie. Nauka i obrazovanie: materialy 2-i Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. (Modern engineering: science and education: Proceedings of the 2nd International scientific and practical conference). St. Petersburg: Izdatel'stvo Politekhnicheskogo universiteta, pp. 500 – 510.
2. Makhov V. E., Potapov A. I. (2011). Application of the algorithm of the continuous wavelet transform in systems of technical vision. Izvestiia vuzov. Priborostroenie, 54(9), pp. 10-15.
3. Dobeshi I. (2001). Ten lectures on wavelets. Izhevsk: NITs «Reguliarnaia i khaoticheskaia dinamika».
4. Makhov V. E., Potapov A. I. (2013). The measuring optical system in a mechanical instability of the control ob-ject. Kontrol'. Diagnostika, (1), pp. 12-21.
5. Makhov V. E., Potapov A. I. (2011). Use the wave-let analysis for diagnostics of technical sight sys-tem. Kontrol'. Diagnostika, (9), pp. 11-18.
6. Makhov V. E., Potapov A. I. (2013). Research measuring the optical system in a non-mechanical stability of the control object. Kontrol'. Diagnostika, (2), pp. 12-23.
7. Makhov E. M., Potapov A. I., Makhov V. E. (2004). Applied optics: the textbook. St. Petersburg: SZTU.
8. Vest Ch. (1982). Holographic interferometry. Mos-cow: Mir.
9. Franson M. (1980). Optics of speckles. Moscow: Mir.
10. Dandliker R., Wolf E. (Ed.). (1980). Heterodyne holographic interferometry. Progress in Optics, 17, pp. 3-84.
11. Makhov V. E., Potapov A. I. (1989). Heterodyne-raster method of quality control of products. Defektoskopiia, (10), pp. 68-84.
12. Shapiro L., Stokman Dzh. (2006). Computer vision. Moscow: Binom. Laboratoriia znanii.
13. Vizil'ter Iu. V., Zheltov S. Iu., Kniaz' V. A. et al. (2007). Processing and analysis of digital images with ex-amples in labview imaq vision. Moscow: DMK Press.
14. Trevis Dzh, Kring Dzh. (2011). Labview for everyone. (4th (Revised and Supplemented) ed.). Moscow: DMK Press.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 250 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 250 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below: