Analiza niepewności pomiarów w stereowizyjnym układzie obserwacji

• Autorzy: Garbacz P.

Warianty tytułu

EN

Measurement uncertainty analysis in stereo vision system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiona została analiza niepewności pomiarowej dla stereowizyjnego układu obserwacji. Przeprowadzono przegląd stosowanych technik ilościowej oceny niepewności tej metody. Przeprowadzono analizę czynników wpływających na wielkość błędów, wynikających zarówno z cyfrowej korelacji obrazów, jak również procesu rekonstrukcji 3D, z uwzględnieniem procesu kalibracji kamery. Oszacowano niepewność pomiarową dla przykładowej konfiguracji systemu.

EN

This paper presents measurement uncertainty analysis in stereo vision system. Error sources are divided into two categories: correlation errors and 3D reconstruction errors, including camera calibration influence. Errors related to the measurement devices, working environment and the digital image correlation principle itself are listed. The effect of various parameters of the stereo vision system on 3D measurement accuracy has been presented. Quantitative error analysis has been described and the uncertainty of locating the 3-D space points was estimated for an experimental setup of the stereovision system.

Słowa kluczowe

PL

inspekcja optyczna; układ stereowizyjny; cyfrowa korelacja obrazów

EN

optical inspection; stereovision; digital image correlation

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 4
• Strony: 79--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Garbacz P.

• Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy, Radom,

Bibliografia

• 1. Bornert M., Brémand F., Doumalin P., Dupré J.-C., Fazzini M., Grédiac M., Hild F., Mistou S.,Molimard J., Orteu J.-J., Robert L, Surrel Y, Vacher P, Wattrisse B.: Assessment of Digital Image Correlation Measurement Errors: Methodology and Results, Experimental Mechanics, 2009 Vol. 49, p. 353-370.
• 2. Chojnacki W., Brooks M.J., Van Den Hengel A., Gawley D.: A new constrained parameter estimator for computer vision applications. Image and Vision Computing, Image and Vision Computing 22, 2004, p. 85-91.
• 3. Dupré J.C., Bornert M., Robert L., Wattrisse B.: Digital image correlation: displacement accuracy estimation, EPJ Web of Conferences, 2010 Vol. 6.
• 4. Garbacz P., Giesko T.: Concept Of Binocular Stereo Vision System For Inspection Of Surfaces, Problemy Eksploatacji, Radom, 2010, 4, s. 193-205.
• 5. Gi Jeung U., Hyoung-Jin K.: Experimental Error Assessment for Image Correlation Analysis on a Paper Tensile Specimen, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2007, Vol. 13, No. 2, p. 214-218.
• 6. Kamgar-Parsi B.: Quantization Error in Computer Vision, Lecture Notes in Computer Science, 1997, Vol. 1351, p. 296-304.
• 7. Kanatani K.: Unbiased Statistical Unbiased Estimation and Statistical Analysis of 3-D Rigid Motion from Two Views, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1993, Vol. 15, No. 2.
• 8. Marciniak T., Bujnowski S., Lutowski Z., Boroński D., Giesko T.: Digital Image Correlation - Universal Tools Versus Custom Solutions, Problemy Eksploatacji, Radom, 2010, 4, p. 19-28.
• 9. Matthies L., Shaffer S.A.: Error Modeling in Stereo Navigation, IEEE Journal of Robotics and Automation, Vol. RA-3, No. 3, p. 241 1987.
• 10. Mühlich M., Mester R.: Unbiased errors-in-variables estimation using generalized eigensystem analysis. ECCV Work-shop SMVP, 2004.
• 11. Roger Y. Tsai: A Versatile Camera Calibration Technique for. High-Accuracy 3D Machine Vision Metrology. Using Off-the-Shelf TV Cameras and Lenses, IEEE Journal of Robotics And Automation, Vol. RA-3, No. 4, 1987.
• 12. Siebert T., Becker T., Spiltthof K., Neumann I., Krupka R.: Error Estimations in Digital Image Correlation Technique, Applied Mechanics and Materials , 2007, Vols. 7-8, p. 265-270.
• 13. Sun Min, He Rixin, Wang Daojun: Precision Analysis To 3d Reconstruction From Image Sequences, The 5th ISPRS Workshop on DMGISs, 2007.
• 14. Sutton M.A, Orteu J.J., Schreier H.W.: Image Correlation For Shape, Motion and Deformation Measurements, Springer, 2009.
• 15. Szeliski R.: Bayesian Modeling of Uncertainty in Low-Level Vision, International Journal of Computer Vision,1990, Vols. 5:3, p. 271-01.
• 16. Vassoler J. M., Fancello E.A.: Error Analysis Of The Digital Image Correlation Method, Argentina de Mecanica Computacional, Vol. XXIX p. 6149-161.
• 17. Wang Y.Q., Sutton M.A., Reu P.L., Miller T.J.: Image Matching Error Assessment in Digital Image Correlation, Proceedings of the SEM Annual Conference, 2009.
• 18. Wang Y.-Q., Sutton M.A., Ke X.-D., Schreier H.W., Reu P.L., Miller T.J.: On Error Assessment in Stereo-based Deformation Measurements. Part I: Theoretical Developments for Quantitative Estimates, Strain, 2009, Vol. 45, p. 160-178.
• 19. Wang Y.-Q., Sutton M.A., Bruck H.A., Schreier H.W.: Quantitative Error Assessment in Pattern Matching: Effects of Intensity Pattern Noise, Interpolation, Strain and Image Contrast on Motion Measurements, Experimental Mechanics, 2011, Vol. 51, p. 405-422.
• 20. Weng J., Cohen P, Herniou M.: Camera Calibration with Distortion Models and Accuracy Evaluation, IEEE Transactions of Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1992, Vol. 14, p. 965-980.
• 21. Wong P.W.: On Quantization Error in Computer Vision, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1991, Vol. 13, No. 9.