Телевизионный способ измерения геометрических размеров объектов кольцевой формы

(д 1)5 С )1 В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ЖНТ СССР Ь 11 Е:РИЗНИЦЬ 1". Г 1; 1(ййй(54) ТЕЛГВИЗИОНН 1 П 1 СПОСОБ ИЗГ 1 ЕРБНИЯГГО 11 РТРИцБСКИХ РАЗ 11 БРОВ ОБЪБКТОВ КОЛБ 1 ЕВОЙ ФОРГ 111Г 57) Изобретение относится к измг рг -тельной техцике и может быть исполь -зовацо в системах технического зрения. 1 елью изобретения является повышение точности измерений за счет предельного увеличения изображения по ширине измеряемого кольца и вьггисления координат суммированием постояцноци переменной составляющих радиусавектора. Предельно увеличенные изображения сегмецтов объекта кольцевойФормы, размещенного ца прозрачной врщающейся платформе, поступают в плоскость анализа телевизионной камеры.Размеры плоскости анализа определяютвеличину переменной составляющей, постоянная составляющая определяетсякак расстоягп 1 я от геометрического ецгра объ елевизион ой камеры. ется по од ка ни оъекта гзиоцц и ке тел и камеры при в е с прозрачной ой, Количество ется величиной контура объек тной ошибкой ии объекительной рований ащени гг амер а вмесплатйор предел гешнег абс оп перим а изм мерен) етраерений й. 2 ил. ю координат, в которой определяются координаты измерительных точек, относящихся к объекту измерения; на иг. ". - структурная схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ.,1 ля осуществления предлагаемого способа телеьизиоццую камеру размеща - ют над сегментом внешнего и внутреннего контура объекта, а объектив фокусируют так, чтобы увеличенный по ширине сегмент кольца своим внутренним контуром сблизился с начальной границей поля зрения, который является окружность радиуса г (постоянная составляющая), а внешний контур сегмента Изобретение относится к измери тельной технике и может быть испо зовано в системах технического зре ия,в ча ности в ппарату азмеров е контр объекто ля геомет кольцевой ических Ьорю . зобрете ости извеличенеряемог елью я являе рений з изображ ся повы шение точи дельного у счет прения по ширине изм ольца ычисл ния коорди ной и пере стоян- радиусуммированиемной составляющи са-вект- измерительнаяекция изображения На фиг.ость, проольцевой плосбъектастема рмы и полярная с А ВТОРСНОМУ СВИ та до плоскости ацалгде 1) - периметр внешнего контура изображения объекта измерений; Д - заданная абсс 1 лютная ошибка измерений. 1,аг сканирования равен 361)Ь) = 0) И Циклическая частота вращения объ 15 екта измсрени;" определяется из соот -ношения(3) где Т - период сканирования .Величина с 1 ширины плоскости анализа телевизиоццой камеры может быть получена экспериментально или теоретически по соотношениюс 1=1 с 1., (4) где )с - коэРкЬ:ци днт тропорциоцапьцости между 1, длиной линии строки те.- - 3 С визионного растра и с 1 шириной плоскости анализа тепевизионной камеры.11 еобходцмле количество измери гельных точек по линии сканирования поверхности объекта для обеспечения за данной точност измерения получают иэ соотношенияп=с 1 Ю 1, (5)где 2 - абсолюгная опибка измерениягеометрически размеров объ екта.Активная длигельность 0 телевизионного сигнала строки, по которой осуществляется сканирование иэобра - жения объекта, определяют из соотно- шения ь =ас п, (6) где и - количество точек по линиисканирования изображения объекта; полученное по Аормуле (5);в ь - длительность, которой соответствует одна измерительнаяточка строки. При шаге развертки телевизионного55сигнала изображения ч) в течениецикла измерений радиус-вектор гполярной системы координат описывает кольца должен приблизиться к оконеч - ной границе поля зрения, которой является окружность радиуса К=г +Й (Лиг. 1).Сканирование изображения объекта производят только по одностроке. Количество 11 сканирований в одном цикле измерений определяется из соотношенияО(1) на измерительной плоскости полныйрастр, Аормируемый при круговом обзоре изображения объекта измерения.Величина полярного радиуса и угла,соответствующего измерительной точкеА(1,3), равнаг ) - -го+ог (/)), =Ф (3)где то - величина постоянной составляющей, а г - величина переменнойсоставляющей полярного радиуса-вектора.Устройство, осуществляющее данныиспособ (Аиг, 2), содержит блок 1,включаюЧий прозрачную иэ 1 ерительнуюплатформу с источником подсвета иэлек гропринод со схемой управления,блок / - датчик телевизионных сигналов представляющий с 1 бой линейныйп) еобразователь, впэлченцый ца приборезарядовой связью, и схему развертки сигнала изображения по сороке,блок 3 обработки телевизионных сигналов, блок 4 - буферное запоминающееустройство, блок 5 - электронно-вычислительную машину, блок 6 - дешифратор.Устройство работает следующим образом,При подаче питающих напряжений стаймера блока 5 в схему разверткистроки блока . в блок 3 и в блок 4поступают тактовые импульсы, по которым осуществляется синхронизация раб ты этих блоков. Управление процессом измерения идет от блока 5, работающего по заданной программе. По команде программы "Пуск" от блока 5 ца дспиЛратор 6 поступает код, преобразуемый депдИратором 6 в импульс, по которому запускается электродвигатель, и измерительная платформа с размещенным на ней объектом измеренияприводится во вращательное движение. По команде "Измерение" ат блока 5 в блок 2 датчика телевизионных сигналов и в блок 4 буферного запоминающего устройства поступает с дедшиАратора 6 импульс, сформированный по коду, поступающему на вход дешиЬратора 6 с устройства вывода блока 5 и соответствующему команде "Измерение". По поступившему импульсу все счетные элементы указанных блоков переводятся н исходное нулевое состояние ипосле этого начинается автоматическое измерение изображения объекта.В блоке ,. телевизионного датчика формируется видеосигцдл строки и видеосигнал, соответствующий изобряже - ццю объекта измереьв 1. Этц сцгцаль 1 поступают н блок 3 обработки телевцзц 5 оцнь 1 х сигналов, где огц 1 вреобрдзуютс:. в стробцрующий импульс сигналов прав мого ходя строки, ицтернал - импульс, соответствующий изображению объекта 0измерения, и 11 змеритель 11 е импульсы,которые вьздяются схемой совпаденияпрц подаче цд цее стробцрующего иь 1 -пульса сигналов прямого хода строкии тактовых импульсов с таймера блока 5. Иэмерцтель 1 ц 1 е импульсы просчц -тываютя в устроистве кодирова 1 пзя,размещенном в блоке 3, и по передц 1 усзроцту интервал-им 11 ульгд устройствокодировяцз 1 я выдает код координаты перзмецной составляющей полярного радиуса, соответствующий, например, то 1 -к 1. Л (Ацг. 1), а по заднему Аро 11 тукод координаты, соответствующий перемеццо 11 состявляю 1 ей полярцого рддцу - .25са в точке В, С выходя блока 3 обрд -боткц телевизиоццых сиг 1 ьялов коды координатт переменноц составляющей поляр -ного радиуса данного сканированияпоступают в бу 11 зерцое запоминающее 30устройство блока 4,По последнему измерительному им -пульсу сигналя строки в блоке 3 обработки телевизионных сцгцалоц Аорм 11 руется код, который поступает в блок 535и приводит к считынанц 1 о содержимогоблока ч буферного запоминающего уст -ройствд в оперативную память б.1 окдВременной интервал , в течециекоторого происходит запись колов перемецной составляющей полярного радиусав оперативную память бло 1 д 5, выбирается постоянной и одинаковой величиныдля каждого сканиронация в цикле измерений, а 1 зместе с длительностью 1 ь вы 1 45 полнения команд 11 записи единицы этот временной интервал Г соответст 1 зует длительности обратного хода сигнача развертки строки.После выполнения команды записи йацных в блок 5 из блока 4 выполняется команда записи единицы в ячейку памяти блока 5, предназначенную для Аормировдния кода числя сканиронаний, Единица, соответствующая каждому те 55 кущему сканированию, складываетСя с содержимым ячейки памяти для кодов числа сканировании, в результате чего формируется код, соответствующий сумме всех предыдущех сканиронаний изобрджецз 1 я объекта, включая ц теку - 11 ее скяцировянз 1 е. 1 лцтельностьл выпол 11 цця команды здпцсц единицы вместе с временным интерваломзаписи кодов, соотззетствующцх переменной СОСтявдя 1 зщЕй 1 ПОЛярц,ГО раднуСа, Иактивоц длительностью строЛкисостдлзззяет период Т сканирования изображения объекта+ +л (9)Па этом заканчивается сбор данных по одной строке сканирования иэображения объекта измерений, и тут же снова следует команда Измерение , по котороц работа измерительной системы понторяется с той разницей, что также выполняется программа по расчету полярцого радиуса по формуле (7) и полярного угла по формуле (8) для радиуса вектора, цзмерец 11 ого при предыдущем сканировании.Определецце геометрических размеров кольца так же, кяк ц расчет поляр:зых координат, осуществляется программным способом, при котором шири - нд кольца определяется в результатевы 1 итянця координат вцутреннего контура цз соответству 1 вщих координат внешнего контура.Общее количество сканиронаний иэображе 1 пя об ьекта ц змере ццй задается по зормуле (1) и заносится в память блока 5. Тогда, когда в процессе выпо;1 нения прогряммь 1 текущее число скд:1 ироваций становится равным заданному общему числу сканиронаний блок 5выдает комацдуСтоп , в результате которой импульсом с де 11 п 11 Ьратора 6 в блоке 3 обработки видеосигналов прекращается обработка сигналов иэображения, я в б;1 оке 1 срабатывает схема управления элетропрцвода ц останавливается электродвигатель с измерительной плят 11 ормой ц размещенным ца ней объектом измерений,Формула изобретенияТелевизиоцныц способ измерениягеометрических размеров объектовкольцевой Лормы, заключающийся в том,что формируют изображение объектаизмерения в плоскости анализа телевизионной камеры, совмещают полюс полярной системы координат с геометрическим центром изображения объекта, поочередно однострочно сканируют7165796) Я Составитель В.ШабановаТехред А.Кравчук Корректор А.Обручар Редактор Е,Полионова Заказ 4,9 Тираж 383 ПодписноеВНИИПИ Государстве нного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород ул. Гагарина, 10 и поворачивают иэображение объектавокруг геометрического центра, вычисляют полярные координаты по величинерадиуса-вектора и угла поворотаиэображения объектао т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повы-шения точности измерений, предельноувеличенное иэображение объекта формируют иэ сегментов, постоянная сос тавляюцая радиуса-вектора определяется до начала измерений как расстояние от геометрического центра до плоскости анализа телевизионной камеры, переменцая составляющая радиуса-вектора определяется шириной плоскости анализа тепевизионцой камеры, а радиус-вектор ранец сумме постоянной и переменной составляющих.