КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Метод подсветкиДанный метод состоит в проецировании светового потока на группу объектов и использовании изменения формы потока для вычисления расстояния (рис. 20.2). Рисунок 20.2. Измерение расстояний методом подсветки Световая полоса, пересекающая группу предметов, формируется в виде плоского пучка света с помощью цилиндрических линз. Пересечение светового потока с объектами в рабочем пространстве фиксируется телевизионной камерой, помещенной на расстоянии В от источника света. Такая ситуация легко анализируется компьютером при определении расстояния. Например, отклонение пучков света указывает на изменение поверхности, а разрыв соответствует промежутку между поверхностями. Для получения базовых значений расстояний вначале проводят калибровку (рис. 20.3).
Рисунок 20.3. Калибровка системы измерения методом подсветки В большинстве систем, основанных на методе подсветки, используют цифровые изображения, полученные телекамерой и преобразованных в цифровой массив размерностью N×M. Пусть является номером столбца этого массива. Калибровка состоит в измерении расстояния В между источником света и центром линз и последующим измерением углов и . Тогда расстояние d вычисляется по формуле: , (20-1) где - фокальная длина линз, а . (20-2)
Для цифрового изображения, содержащего М столбцов, приращение растояния между столбцами определяется по формуле:
(20-3) для . В изображении на мониторе соответствовало бы крайнему слева столбцу, а - центральному столбцу.
Угол , образованный проекцией произвольной полосы, легко получить, отметив, что: , (20-4) где , (20-5)
или, используя равенство (20-3), , (20-6) где .
Для оставшихся значений k (т.е. по другую сторону оптической оси) имеем: , (20-7) где (20-8) для .
Сравнивая уравнения (20-6) и (20-8), отметим, что . Таким образом, равенства (20-4) и (20-7) идентичны для всего диапазона . Тогда из рис. 20.3 следует, что расстояние по нормали между произвольной полосой света и плоскостью отсчета будет равно:
(20-9) для , где вычисляется либо из уравнения (20-4), либо из уравнения (20-7). Важно отметить, что если величины известны, номер столбца в цифровом изображении полностью определяет расстояние между плоскостью отсчета и всеми точками на полосе, отображенной на этом столбце. Для определения плоскую вертикальную поверхность размещают так, чтобы ее пересечение со световой полосой находилось в центре плоскости изображения (т.е. у=М/2). Затем измеряют величину перпендикуляра между поверхностью и плоскостью отсчета. Из рис. 20.3 следует, что: . (20-10)
Чтобы определить , перемещают поверхность ближе к плоскости отсчета, пока ее световая полоса не совместится с у=0 на плоскости изображения. Затем измеряют и из рис. 20.3 находят:
. (20-11)
Это завершает процесс калибровки. Основное преимущество такой системы состоит в относительной простоте измерения расстояний. После завершения калибровки расстояние, соответствующее каждому столбцу в изображении, вычисляется с помощью уравнения (20-9), где , а результаты хранятся в памяти. Затем в процессе измерений расстояние до любой точки изображения получают путем простого определения номера ее столбца в изображении и обращения к соответствующей области памяти.
Дата добавления: 2014-12-17; Просмотров: 479; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |