Analiza zakresu dynamicznego sygnału zawartego w obrazach skaterometrycznych przetworzonych metodą nakładania obrazów

• Autorzy: Kapłonek W. , Łukianowicz C.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the dynamic range of the signal content in images of scattered light processed by image stacking

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przeanalizowano jedną z cech obrazów wynikowych uzyskanych metodą nakładania obrazów. Wykorzystano obrazy skaterometryczne rejestrowane w postaci sekwencji video podczas ruchu badanych powierzchni, oświetlanych światłem laserowym o długości fali λ = 635 nm skierowanym pod kątem padania równym 50°. Sekwencje przetwarzano za pomocą specjalistycznego oprogramowania o nazwie RegiStax 4.0, w celu uzyskania pojedynczych obrazów wynikowych o uśrednionej wartości luminacji. Dla różnej liczby nakładanych klatek obserwowano wzrost zakresu dynamicznego sygnału zawartego w obrazie. Cechę tę analizowano na podstawie wyznaczanych histogramów luminacji dla każdego z ocenianych obrazów.

EN

In the paper the theoretical bases of image stacking and the analysis of one of the features of output images obtained by this technique are presented. The authors used the images of scattered light in the form of video sequences acquired during the movement of the tested surfaces which were illuminated by a laser light beam (wavelength λ = 635 nm, incidence angle: 50 degree). The video sequences were processed by RegiStax 4.0 software. The software extracted automatically single frames from a sequence, aligned them and, then, stacked the images to produce an average value of the luminance. In the result of all these operations a single output image was created. For different numbers of the stacking frames there was observed the increase in the dynamic range of the signal content in output images. This feature was analysed on the basis of assessment of the luminance histograms by ImageJ 1.41 software. The increase in the dynamic range of the signal content in images of the scattered light can make it possible to obtain better information on the surface condition and, the same, correct metrological assessment of this surface. The presented method can be applied to in-process inspection of surface parameters and detection of surface defects of machine parts.

Słowa kluczowe

PL

przetwarzanie i analiza obrazu; metoda nakładania obrazów; obraz skaterometryczny; zakres dynamiczny sygnału; chropowatość powierzchni

EN

image processing and analysis; image stacking; image of scattered light; dynamic range of signal; surface roughness

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 55, nr 4
• Strony: 232--235
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kapłonek W.

autor

Łukianowicz C.

• Zakład Metrologii i Jakości, Katedra Inżynierii Produkcji, Politechnika Koszalińska,

Bibliografia

• [1] K. E. Oczoś, V. Lubimov: Struktura geometryczna powierzchni – podstawy klasyfikacji z atlasem charakterystycznych powierzchni kształtowanych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 2003.
• [2] K. Vacharanukul, S. Mekid: In-Process Dimensional Inspection Sensors. Measurement, Vol. 38, 2005, 204–218.
• [3] W. Wang, P. L. Wong, J. B. Luo, Z. A. Zhang: New Optical Technique for Roughness Measurement on Moving Surface. Tribology International, Vol. 31, No. 5, 1998, 281.
• [4] P. L. Wong, K. Y. Lee: In-Process Roughness Measurement on Moving Surfaces. Optics & Laser Technology, Vol. 31, 1999, 543–548.
• [5] M. Wieczorowski, A. Cellary, J. Chajda: Przewodnik po pomiarach nierówności powierzchni, czyli o chropowatości i nie tylko. Oficyna Wydawnicza Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2003.
• [6] P. Pawlus: Topografia powierzchni – pomiar, analiza, oddziaływanie. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 2005.
• [7] S. E. Umbaugh: Computer Imaging: Digital Image Analysis and Processing. CRC Press, London, 2005.
• [8] Cz. Łukianowicz: Podstawy pomiarów nierówności powierzchni metodami rozpraszania światła. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin, 2001.
• [9] B. C. Rao, B. Raj: Study of Engineering Surfaces Using Laser-Scattering Techniques. Sādhanā, Vol. 28, Parts 3 & 4, June/August 2003, 739–761.
• [10] T. R. Reed (ed.): Digital Image Sequence Processing, Compression, and Analysis, CRC Press, New York, 2005.
• [11] W. Kapłonek, Cz. Łukianowicz: Zastosowanie skaterometrii laserowej i komputerowej analizy obrazu do oceny mikronierówności powierzchni będących w ruchu. Przegląd Mechaniczny Nr. 9S, 2007, 119–124.
• [12] W. Kapłonek: Zastosowanie metody nakładania obrazów do oceny mikronierówności powierzchni w ruchu. Advances in Materials Science, Vol. 8, No 2(16), 2008, 20–27.
• [13] W. Kapłonek, Cz. Łukianowicz: Ocena mikronierówności powierzchni w ruchu z zastosowaniem skaterometrii laserowej i metody nakładania obrazów. Przegląd Elektrotechniczny, R. 84, Nr 5, 2008, 155–160.
• [14] G. Privett: Creating and Enhancing Digital Astro Images (Patrick Moore's Practical Astronomy Series), Springer, 2007.
• [15] S. Zibetti, B. Ménard, D. B. Nestor, A. M. Quider, S. M. Rao, D. A. Turnshek: Optical Properties and Spatial Distribution of MGII Absorbers from SDSS Image Stacking. The Astrophysical Journal, Vol. 658, 2007, 161–184.
• [16] P. Gut, L. Chmielewski, P. F. Kukołowicz, A. Dąbrowski: Nakładanie obrazów – precyzyjna ocena jakości radioterapii bez określania odpowiedniości punktów na obrazie symulacyjnym i portalowym. Materiały IV Sympozjum Naukowego Techniki Przetwarzania Obrazu (TPO 2003) – Referaty i komunikaty. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2003, 154–161.
• [17] K. L. Chinh: Least Squares Multi-Point Matching for DEM with Consideration of Correlated Neighbouring Pixels and Terrain Height Differences. Geodezja i Kartografia, Nr. 50, Z. 1, 2001, 45–56.
• [18] P. Rabinowitz, C. Sun: High Resolution Image Stacking in Geophysical Seismic Data Processing. Geophysical Research Abstracts, Vol. 9, 2007.
• [19] D. Ozisk: Post-earthquake Damage Assessment Using Satellite and Aerial Video Imagery. MSc Thesis, International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation, Enschede, Netherland, 2004.
• [20] P. Shikvakumara, K. G. Hemantha, D. S. Guru, P. Nagabhushan: Sliding Window Based Approach for Document Image Mosaicing. Image and Vision Computing, Vol. 24, 2006, 94–100.
• [21] G. Lehmann: Kappa Sigma Clipping. The Insight Journal, July-December, 2006. [online] http://insight-journal.org.
• [22] P. B. Stetson: The Techniques of Least Squares and Stellar Photometry with CCDs. Proceeding of the V Advanced School of Astrophysics, University of São Paulo, 1989.
• [23] A. German, M. R. Jenkin, Y. Lesperance: Entropy-based Image Merging. Proceedings of the 2nd Canadian Conference on Computer and Robot Vision (CRV'05), 2005, 81–86. [online] http://doi.ieeecomputersociety.org/10.1109/CRV.2005.38.
• [24] S. W. Smith: The Scientist and Engineer’s Guide to Digital Signal Processing. California Technical Publishing, 2003.