Особенности обработки измерительной информации в распределённой оптико-электронной системе с двумя управляемыми источниками

Измерительные телевизионные системы

Дата публикации : 14.04.2008 | Просмотров : 1406 | Для печати
Автор(ы) : Ярышев С.Н., Горбачев А.А., Краснящих А.В., Тимофеев А.Н.

Страницы : 1 2

При проведении измерений в оптико-электронной системе достаточно важен процесс восстановления координат изображения, сформированного приемником оптического излучения, поэтому в качестве приемника используется матричный фотоприемник на основе ПЗС.

После процедуры оцифровки видеосигнал, снимаемый с матричного ПЗС, записывается в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) блока, выполняющего обработку оцифрованного изображения с целью получения координат центров изображений ПИД. На рис. 4 изображен вид условной системы координат, связанной с изображением излучающих диодов 1 (рис. 2), находящейся в ОЗУ.

Координаты (x_{1 ПЗС}, y_{1 ПЗС}) и (x_{2 ПЗС}, y_{2 ПЗС}) на рис. 4 вычислены по некоторому алгоритму, например, методом определения энергетического центра тяжести, первого и второго ПИД. B_ПЗС- сформированная измерительная база, B_х ПЗС и B_у ПЗС - проекции измерительной базы на координатные оси X_ПЗС и Y_ПЗС соответственно, a _ПЗС - угол между измерительной базой и координатной осью Х_ПЗС.

Рис. 4. Условная система координат, связанная с изображениями ПИД, которые находятся в ОЗУ

После выполнения оцифровки видеокадра, сформированного фотоприемником на ПЗС, и записи его в ОЗУ, теряется информация о величине шага элементов ПЗС р_х и р_у, что приводит к линейным искажениям, поэтому необходимо проводить процедуру восстановления координат. Координаты в плоскости анализа связаны с условными координатами (координатами, находящимися в ОЗУ) соотношениями [1]:

и , (6)

и . (7)

В результате, из сказанного выше соотношение (5) принимает вид:

, (8)

при этом стоит отметить, что B - известный параметр, значения x_1 ПЗС, y_1 ПЗС, x_2 ПЗС, y_2 ПЗС определяются в результате измерения, а коэффициенты р_х и р_у определяются из параметров фотоприемника на ПЗС или уточняются в процессе юстировки системы. Таким образом, осуществляется автокалибровка измерительной системы.

Подставляя значение для (L/f ’ -1) из (8) в соотношения (2) и учитывая (6) и (7), получаем зависимости, связывающие координаты КЭ в пространстве изображений, с координатами изображений, сформированными матричным приемником:

, (9)

. (10)

где M_yx= p_y /p_x - коэффициент линейного искажения.

Таким образом, если при измерениях не будет происходить скручивания, при которых изображения ПИД будут находиться на одной вертикальной или горизонтальной прямых, то в расчетах удобнее использовать вариант с параметром M_yx. Этот параметр определяется из характеристик матрицы и может уточняться в процессе калибровки системы.

Приведенная методика определения соответствия между линейными смещениями КЭ, а, следовательно, и самого объекта (КЭ жестко закреплен на контролируемом объекте), и регистрируемыми информативными величинами, позволяет отказаться от измерения дистанции при регистрации смещений КЭ, что позволит уменьшить погрешность и автоматизировать процесс измерений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Коротаев В.В, Краснящих А.В. Исследование макета оптико-электронной системы контроля деформации крупногабаритных инженерных сооружений // V Международная конференция Прикладная оптика 15-17 октября 2002 г. Санкт-Петербург. Россия. Сборник трудов. Т.1. Оптическое приборостроение. СПб: Труды оптического общества им. Д.С. Рождественского, 2002. - c.70-74.
Иванов А.Г., Коротаев В.В., Краснящих А.В. О построении оптико-электронных систем контроля прогиба. // Научно-технический вестник СПб ГИТМО (ТУ). Выпуск 5. Оптические приборы, системы и технологии / Главный редактор В. Н. Васильев. СПб: СПб ГИТМО (ТУ), 2002. с. 100-104.
Андреев А.Л., Ярышев С.Н., Стрелков А.Р. Аппаратные и программные средства оптико-электронных приборов с телевизионными датчиками на ФПЗС: Методическое указание. - СПб: ИТМО, 1995, с. 49.
Твердотельное телевидение: Телевизионные системы с переменными параметрами на ПЗС и микропроцессорах /Хромов Л.И., Лебедев Н.В., Цыцулин А.К., Куликов А.Н. /Под ред. И.А. Росселевича. - М.: Радио и связь, 1986, c.184.
Дегтярев С.В., Садыков С.С., Тевс С.С., Ширабакина Т.А. Методы цифровой обработки изображения: Учебное пособие. Ч.1 /Курск, Гос. техн. ун-т. Курск, 2001, c.167.
Горбачев А.А., Коняхин И.А., Тимофеев А.Н. Исследование погрешности измерения поперечных смещений распределенной автоколлимационной системой контроля деформаций при изменениях яркости источников. //Научно-технический вестник СПб ГИТМО (ТУ), Вып. 9. /Под ред. Ю.А. Гатчина, СПб: СПб ГИТМО (ТУ), 2003, с. 73-78.
Горбачев А.А., Прокофьев А.В., Тимофеев А.Н. Особенности выбора параметров оптической схемы распределенной оптико-электронной системы контроля смещений //Сборник трудов пятой международной конференции Прикладная оптика 15-17 октября 2002 г. СПб. ГОИ Т.1, c. 84-87.

Скачать статью (RAR -архив, 77 Kb)

Страницы : 1 2

Автор(ы) : Ярышев С.Н., Горбачев А.А., Краснящих А.В., Тимофеев А.Н.

Добавить комментарий / На главную / Новости / Все статьи раздела

Внимание ! Использование любых текстовых или графических материалов(а так-же их фрагментов) с сайта http://www.telephototech.ru возможно с разрешения администрации сайта с обязательным указанием ссылок на первоисточник и авторов статей и публикаций !

		Главная \| E-mail \| 16.04.2024

	Главная страница \| О журнале \| Авторам \| Редколлегия \| Контакты

	Научно-технический интернет-журнал Свидетельство о регистрации Эл № ФС 77-31314