Transparent layer compensation system for active triangulation system

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26220%2F19%3APR32152" target="_blank" >RIV/00216305:26220/19:PR32152 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Systém pro kompenzaci transparentní vrstvy u systému aktivní triangulace

Original language description

Navržený systém řeší kompenzaci zkreslení hodnot měření vzdáleností, je-li na povrchu měřeného objektu nějaká transparentní vrstva (nejčastěji konzervační olej, mazivo, voda atd.) při použití aktivní triangulační měřicí techniky. Jelikož se světlo na rozhraní dvou prostředí láme, způsobí existence transparentní vrstvy na objektu, při použití klasického uspořádání triangulační techniky, zkreslení naměřených hodnot. Velikost zkreslení je závislá na tloušťce a indexu lomu vrstvy a na vzájemné orientaci jednotlivých prvků systému. Pokud nejsou oba parametry vrstvy známé, není při použití základního uspořádání triangulační techniky možné velikost zkreslení určit a kompenzovat ji. Proto je princip navrženého systému založen na využití dvou snímacích jednotek. Při použití dvou kamer, kdy každá sleduje laserovou stopu pod různým úhlem a tloušťku vrstvy i její index lomu lze považovat pro obě kamery v místě měření za stejné, je pak možné na základě dvou zkreslených změřených hodnot dopočítat skutečnou vzdálenost (souřadnici Z) měřeného objektu nezávisle na tloušťce vrstvy. Oba jednotlivé měřicí systémy jsou nejdříve samostatně zkalibrovány bez vrstvy. Zároveň byl navržen postup kalibrace vzájemného poměru velikosti zkreslení pro první a druhou kameru bez nutnosti znalosti parametrů vrstvy. Tato konstanta je pak použita pro výpočet skutečné vzdálenosti měřeného objektu a je tak možné vliv vrstvy kompenzovat. Výhodou je, že stejný systém lze použít i pro jiný typ úloh se dvěma neznámými, např. může být stanoven index lomu vrstvy neznámé tloušťky nebo naopak. Systém byl otestován na úloze měření výškových profilů axiálních ložisek, která jsou při měření nakonzervována vrstvou oleje.

Czech name

Systém pro kompenzaci transparentní vrstvy u systému aktivní triangulace

Czech description

Navržený systém řeší kompenzaci zkreslení hodnot měření vzdáleností, je-li na povrchu měřeného objektu nějaká transparentní vrstva (nejčastěji konzervační olej, mazivo, voda atd.) při použití aktivní triangulační měřicí techniky. Jelikož se světlo na rozhraní dvou prostředí láme, způsobí existence transparentní vrstvy na objektu, při použití klasického uspořádání triangulační techniky, zkreslení naměřených hodnot. Velikost zkreslení je závislá na tloušťce a indexu lomu vrstvy a na vzájemné orientaci jednotlivých prvků systému. Pokud nejsou oba parametry vrstvy známé, není při použití základního uspořádání triangulační techniky možné velikost zkreslení určit a kompenzovat ji. Proto je princip navrženého systému založen na využití dvou snímacích jednotek. Při použití dvou kamer, kdy každá sleduje laserovou stopu pod různým úhlem a tloušťku vrstvy i její index lomu lze považovat pro obě kamery v místě měření za stejné, je pak možné na základě dvou zkreslených změřených hodnot dopočítat skutečnou vzdálenost (souřadnici Z) měřeného objektu nezávisle na tloušťce vrstvy. Oba jednotlivé měřicí systémy jsou nejdříve samostatně zkalibrovány bez vrstvy. Zároveň byl navržen postup kalibrace vzájemného poměru velikosti zkreslení pro první a druhou kameru bez nutnosti znalosti parametrů vrstvy. Tato konstanta je pak použita pro výpočet skutečné vzdálenosti měřeného objektu a je tak možné vliv vrstvy kompenzovat. Výhodou je, že stejný systém lze použít i pro jiný typ úloh se dvěma neznámými, např. může být stanoven index lomu vrstvy neznámé tloušťky nebo naopak. Systém byl otestován na úloze měření výškových profilů axiálních ložisek, která jsou při měření nakonzervována vrstvou oleje.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20201 - Electrical and electronic engineering

Project

<a href="/en/project/TH02010830" target="_blank" >TH02010830: Automation, measurement and monitoring of assembly processes</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2019

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

2x2DAcTri

Numerical identification

158039

Technical parameters

Konkrétní parametry HW a poloha a orientace jednotlivých prvků lze volit podle dané úlohy, především podle parametrů měřeného předmětu a transparentní vrstvy a požadované přesnosti. Sestavený funkční vzorek byl konkrétně složen z: - 2x snímací jednotka: kamera Imaging Source DFK 41BU02 + filtr (650 nm) + objektiv VICO imaging MFA1-230-5M35 + distanční kroužek, - liniový laser, - PC se speciálně vyvinutým SW, - magnetická podložka, stavitelné fixační prvky, kabeláž. Při této konfiguraci je možné měřit výškový profil v šířce cca 25 mm v ose X a kompenzovat vrstvy oleje v tloušťkách cca od 20 µm do 500 µm. Smlouva o účasti na řešení projektu a o využití výsledků (evidenční číslo smlouvy dalšího účastníka: 1/2017/18370) - projekt z oblasti výzkumu a vývoje předkládaného v Programu na podporu aplikovaného výzkumu a experimentálního vývoje EPSILON, realizovaného Technologickou agenturou ČR Příjemce: ZKL Klášterec nad Ohří, a. s., IČ: 00152552, Adresa: Nádražní 214, 431 51 Klášterec nad Ohří

Economical parameters

Ekonomické parametry nebyly v době vykázání výsledku stanoveny. Navržený systém umožňuje přesně měřit výškový profil (či vzdálenost) i objektů, které jsou pokryty transparentní vrstvou (např. olejem). Zároveň lze systém použít i pro jiný typ úloh se dvěma neznámými, např. může být stanoven index lomu vrstvy neznámé tloušťky nebo naopak.

Application category by cost

—

Owner IČO

—

Owner name

Ústav automatizace a měřicí techniky

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Licence fee requirement

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Web page

—