Геометрические вопросы адаптивной технологии изготовления конструкций намоткой из волокнистых композиционных материалов. Аюшеев Т.В. - 84 стр.

UptoLike

Составители: 

167
цифровую камеру для решения фотограмметрических задач не
налагает столь строгих требований к параметрам камеры как
съемка на пленку, поскольку цифровое изображение более
пластично и хорошо поддается исправлению программными
средствами без существенной потери качества. И, в-третьих,
массовость производства данной аппаратуры и конкуренция
среди производителей приводит к тому, что соотношение цена
качество неуклонно смещается в пользу потребителя. Уже
сейчас промышленностью выпускаются полупрофессиональные
цифровые камеры, которые по качеству оптики и разрешению
изображения мало, в чем уступают фототеодолиту. Большое
количество научных статей, связанных с калибровкой данной
аппаратуры и попытками ее использования в фотограмметрии и
системах технического зрения, подтверждает это наше мнение.
В 2001-2002 годах в рамках НИР НТППроизводственные
технологии на кафедре инженерной и компьютерной графики
ВСГТУ был проведен комплекс исследований по данному
вопросу и разработана методика калибровки цифровой
неметрической видеокамеры, применительно к задаче намотки.
В основу предлагаемой методики калибровки положен принцип
определения соответствия между калибровочным объектом,
расположенным в одной из плоскостей объектной системы
координат, с проекцией изображения, полученного
видеокамерой. Калибровка выполняется по снимкам,
получаемым при движении калибровочного объекта с
определенным шагом. Такой путь решения задачи является
классическим и, по нашему мнению, наиболее строгим.
Основное отличие предлагаемой методики от существующих
методик калибровки заключается в том, что в ней не требуется
определения элементов внутреннего и внешнего ориентирования
видеокамеры и поправок за несовпадения проекции
изображения, полученной видеокамерой, и центральной
проекции.
Рассмотрим предлагаемую методику более подробно. В
программно-технический комплекс (рис. 4.4), реализующий
данную методику, входят следующие устройства:
калибровочный объект, видеокамера, осветительные приборы,
компьютер, электронная плата видеозахвата. Важной частью
168
является программный комплекс, который был специально
разработан для решения данной задачи.
Калибровочный объект расположен в плоскости OYZ
объектной системы координат, причем ось OX направлена в
сторону снимающей видеокамеры. Калибровочный объект
состоит из
12N
черных прямоугольников (рис. 4.5). С
помощью этих прямоугольников определяются узловые
(угловые) точки криволинейной сетки отображения
калибровочного объекта на поверхности изображения
видеокамеры. В зависимости от сложности геометрической
формы отображения калибровочного объекта на поверхности
изображения камеры количество черных прямоугольников
можно увеличивать. Для решения нашей задачи оказалось
достаточным 12 черных прямоугольников, покрывающих все
поле поверхности изображения видеокамеры. Стороны черного
прямоугольника калибровочного объекта и расстояние между
этими прямоугольниками в нашем случае составляет 33.28 мм.
Рис. 4.4. Основные устройства для калибровки
видеокамеры: 1 – калибровочный объект; 2 – видеокамера;
3 – компьютер; 4 – осветительные приборы
цифровую камеру для решения фотограмметрических задач не         является программный комплекс, который был специально
налагает столь строгих требований к параметрам камеры как        разработан для решения данной задачи.
съемка на пленку, поскольку цифровое изображение более                 Калибровочный объект расположен в плоскости OYZ
пластично и хорошо поддается исправлению программными            объектной системы координат, причем ось OX направлена в
средствами без существенной потери качества. И, в-третьих,       сторону снимающей видеокамеры. Калибровочный объект
массовость производства данной аппаратуры и конкуренция          состоит из N ≥ 12 черных прямоугольников (рис. 4.5). С
среди производителей приводит к тому, что соотношение цена −     помощью этих прямоугольников определяются узловые
качество неуклонно смещается в пользу потребителя. Уже           (угловые)    точки   криволинейной    сетки    отображения
сейчас промышленностью выпускаются полупрофессиональные          калибровочного объекта на поверхности изображения
цифровые камеры, которые по качеству оптики и разрешению         видеокамеры. В зависимости от сложности геометрической
изображения мало, в чем уступают фототеодолиту. Большое          формы отображения калибровочного объекта на поверхности
количество научных статей, связанных с калибровкой данной        изображения камеры количество черных прямоугольников
аппаратуры и попытками ее использования в фотограмметрии и       можно увеличивать. Для решения нашей задачи оказалось
системах технического зрения, подтверждает это наше мнение.      достаточным 12 черных прямоугольников, покрывающих все
      В 2001-2002 годах в рамках НИР НТП “Производственные       поле поверхности изображения видеокамеры. Стороны черного
технологии” на кафедре инженерной и компьютерной графики         прямоугольника калибровочного объекта и расстояние между
ВСГТУ был проведен комплекс исследований по данному              этими прямоугольниками в нашем случае составляет 33.28 мм.
вопросу и разработана методика калибровки цифровой
неметрической видеокамеры, применительно к задаче намотки.
В основу предлагаемой методики калибровки положен принцип
определения соответствия между калибровочным объектом,
расположенным в одной из плоскостей объектной системы
координат,    с    проекцией      изображения,    полученного
видеокамерой.    Калибровка      выполняется   по    снимкам,
получаемым при движении калибровочного объекта с
определенным шагом. Такой путь решения задачи является
классическим и, по нашему мнению, наиболее строгим.
Основное отличие предлагаемой методики от существующих
методик калибровки заключается в том, что в ней не требуется
определения элементов внутреннего и внешнего ориентирования
видеокамеры и поправок за несовпадения проекции
изображения, полученной видеокамерой, и центральной
проекции.
      Рассмотрим предлагаемую методику более подробно. В
программно-технический комплекс (рис. 4.4), реализующий
                                                                      Рис. 4.4. Основные устройства для калибровки
данную     методику,      входят     следующие     устройства:
                                                                      видеокамеры: 1 – калибровочный объект; 2 – видеокамера;
калибровочный объект, видеокамера, осветительные приборы,
                                                                      3 – компьютер; 4 – осветительные приборы
компьютер, электронная плата видеозахвата. Важной частью
                             167                                                             168