Способ определения координат поверхности объекта и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) 1 И) 9055 А 1 В 21/00 1 РУ с31 тЩ Т. , .1;.,; ( БРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ,. СССР ОПИСАНИЕ И Д ВТОРСНОМУ СВИ(21) 4454088/24-28 (22) 14.04.88 (46) 30.08.90. Бюл. Р 32 (71) Институт проблем сверхпластичнос.ти металлов АН СССР (72) Р.М. Ахметдинов и Р.М. Галиулин (53) 531. 7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР )1 979854, кл, С 01 С 11/26, 1981, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ПОВЕРХНОСТИ ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ 11 ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет устранения погрешностей, связанных с искажением размеров и формы изображений, и погрсшпостей, возникающих при относительном движении объекта измерения и обзорно- информационной системы. Устройствс,реализующее способ определения координат поверхности объекта, содержит матричный источник 5 света, очередная элементарная ячейка которого включается под управлением блока 4 управления и освещает, точку поверхности объекта. 7. При этом отраженный пучок попадает на фотоприемную матрицу 1, блох 2 измерения определяет координату изображения светового пятна на матрице 1, . а микропроцессорный блок 3 - координату точки поверхности объекта 7. При движении объекта блок 6 измерения пространственного вектора ускорения выра" батывает сигналы, пропорциональные составляющим ускорения по трем координатам движения, по которым микро- Е процессорный блок 3 вычисляет вектор перемещения, а блок 4 управления вырабатывает сигнал включения элемен- (, тарной ячейки источника 5 света, 1 ил.1589055, Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано для измерения координатповерхности движущегося объекта.1 елью изобретения является повы 5шение точности измерений за счет устранения погрешностей, связанных с искажением размеров и формы изображений, и погрешностей, возникающих приотносительном движении объекта измерения и обзорно-информационной системы,На чертеже представлена схема устройства дпя измерения координат поверхности.Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит. канал искусственного видения, выполненный в нидепоследовательно соединенных фотопри Оемной матрицы 1 и измеретельного блока 2, вычислительный блок 3, первыйвход которого соединен с выходом измерительного блока 2, каналы подсветки, выполненный в виде последовательно соединенных блока 4 управления,вход которого соединен с первым выходом блока 3, и матричного источника5 света, оптически связанного с фотоприемной матрицей 1, блок 6 измерения 30пространственного вектора ускорения,выполненный в виде акселерометров,. расположенных по трем ортогональнымосям и предназначенных дпя установкина объекте 7, выход которого соединено вторым входом блока 3, второй выходкоторого является выходом устройства.Устройство работает следующим образом.40При подаче с блока 4 управления сигнала включается элементарная ячейка матричного источника 5 света, пучок света освещает т. А поверхности объекта 7 при этОм Отраженный пучок попа 45 дает на фотоприемную матрицу 1, блок 2 определяет координату изображения светового пятна на фотоприемной матрице 1,а блок 3 вычисляет координа" ту А (Хо, У Е ) точки поверхности объекта 7,При движении обзорно-информационной системы относительно объекта 7 блок 6 вырабатывает сигналы, пропорциональные составляющим ускорения по55 трем координатам движения, по которым блок 3 вычисляет вектор перемещения (модуль, аргумент), а блок 4 управления вырабатывает сигнал включения элементарной ячейки источника 5, пропорциональный вектору перемещения.Способ измерения реализуется следующим образом.Координатам каждой элементарной ячейки матричного источника 5 света П;(ХУ 1,) соответствует координата О, (Х ., У .) точки базовой плоскос 01Оти прямоугольной координатной системы объекта 7 (базовой плоскостью может быть, например, плоскость, перпендикулярная направлению силы тяжести). Третья координата тА поверхности 2определяется по положению изображения светового пятна на фотоприемной матрице 1 Е -( Х, 1) . В блоке 3 по известным формулам и известным координатам Х 1, У 1, Х , У вычисляются координаты Хо, Уо, 7. т. А поверхности объекта 7, а по т, А восстанавливается рельеф поверхности. При относительном движении обзорно-информационной системы и объекта 7 для исключения динамической погрешности координаты Хи, 11 очередного включаемого элемента ячейки П; источника 5 определяются по мгновенному значению вектора перемещения с блока 6 измерения, преобразованному блоком 3 и блоком 4 управления в управляющий сигнал матричного источника 5 света так, чтобы сохранялось соответствие точек Б. источника) 5 и О, базовой плоскости объекта 7, имевшее место в начале кадра (ячейка0,) в пределах всего кадра Формула иэ обретения1. Способ определения координат поверхности объекта, заключающийся втом, что осуществляют импульсное высвечивание точек. поверхности объектаузконаправленными световыми пучками,измеряют положение высвеченных точеки вычисляют координаты точек поверхности, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерения, последовательно высвечивают поодной точке поверхности, измеряютмгновенные значения вектора относительно перемещения объекта, по которому определяют очередность высвечивания точек соответствующим световымпучком,2. Устройство дпя определения координат поверхности объекта, содержащее канал искусственного видения, выполненный в виде последовательно соединенных фотоприемной матрицы и изме1589055 Составитель С. Конюхов Редактор Т, Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор М. Пожо чюн Заказ 2531 Тираж 484 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Произвоцственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 рительного блока, канал подсветки, выполненный в вице последовательно соединенных блока управления и матричногоо источника света, оптически связанного с Аотоприемнои матрицей, и вын ч5 числительный блок, первый вход которого соединен с выходом измерительного блока, первый выход соединен с входом блока управления, второй выход является выходом устройства, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, оно сснабжено блоком измерения пространственного вектора ускорения выполненным в виде акселерометров, расположенных относительно. друг друга потрем ортогональным осям и првдназначенных для установки на объекте, выход которого соединен с вторым входомвычислительного блока.