Precision of sub-pixel image displacement measurements

• Autorzy: Lutowski Z. , Marciniak B. , Marciniak T. , Bujnowski S.

Warianty tytułu

PL

Precyzja pomiaru subpikselowych przesunięć obrazu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Digital image correlation (DIC) and Optical flow method (Flow) are among the widely used methods in displacement detection applications. Both methods allow the use of sub-pixel information, leading to increase accuracy. The authors decided to verify the accuracy of the displacement detection of these methods by comparing the results with real displacement. The tests were performed on a special system for fatigue properties testing of microobjects (MFS). It allows setting very small movement, smaller than the value corresponding to the pixel size in the image. This allowed estimating measuring errors for both methods.

PL

Cyfrowa korelacja obrazów (DIC) i metoda przepływów (Optical flow) należą do szeroko wykorzystywanych metod w aplikacjach pozwalających na wykrywanie przemieszczeń. Obie metody pozwalają na wykorzystanie informacji subpikselowych, co prowadzi do zwiększenia dokładności. Autorzy artykułu postanowili sprawdzić i zweryfikować dokładności wykrywania przesunięcia przez te metody poprzez porównanie wyników z rzeczywistymi przesunięciami. Badania wykonano na specjalnym stanowisku badawczym MFS. Pozwala ono na zadawanie przesunięć w bardzo małym zakresie, tzn. o rząd mniejszych niż wartości odpowiadające rozmiarowi piksela w obrazie. Przeprowadzone badania pozwoliły na wyznaczenie błędu pomiaru obu metod.

Słowa kluczowe

EN

digital image correlation; optical flow; displacement detection; sub-pixel

PL

cyfrowa korelacja obrazu; przesunięcie obrazu; wykrywanie; subpiksel; przepływ optyczny

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 4
• Strony: 21--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Lutowski Z.

• UTP University of Science and Technology, Faculty of Telecommunication, Information Technology and Electrical Engineering, Bydgoszcz, Poland

autor

Marciniak B.

• UTP University of Science and Technology, Faculty of Telecommunication, Information Technology and Electrical Engineering, Bydgoszcz, Poland

autor

Marciniak T.

• UTP University of Science and Technology, Faculty of Telecommunication, Information Technology and Electrical Engineering, Bydgoszcz, Poland

autor

Bujnowski S.

• UTP University of Science and Technology, Faculty of Telecommunication, Information Technology and Electrical Engineering, Bydgoszcz, Poland

Bibliografia

• 1. Dudderar T. D., Gorman, H. J.: The determination of mode I stress-intensity factors by holographic interferometry. Experimental Mechanics 13.4, 1973, 145-149.
• 2. Fottenburg W. G.: Some Applications of Holographic Interferometry. Experimental Mechanics, 1969, 8, 281-285.
• 3. Lu H.: Applications of digital speckle correlation to microscopic strain measurement and materials’ property characterization. Journal of Electronic Packaging, 1998, 120 (3), 275-279.
• 4. Rastogi P. K.: Digital speckle pattern interferometry and related techniques. Digital Speckle Pattern Interferometry and Related Techniques, 384, WileyVCH, 2000. 1.
• 5. Post D.: Moiré interferometry at VPI & SU. Experimental Mechanics 23.2, 1983, 203-210.
• 6. Po-Chih H., Voloshin A. S.: In-plane Strain Measurement by Digital Image Correlation. J. of the Braz. Soc. of Mech. Sci. & Eng. , 2003, XXV, 3, 215-221.
• 7. Jiang Z., Kemao Q., Hong M., Yang J., Tang L.: Path-independent digital image correlation with high accuracy, speed and robustness. Optics and Lasers in Engineering, 2015, 6, 93-102.
• 8. Zhang L., Wang T., Jiang Z., Kemao Q., Liu Y., Liu Z., Tang L., Dong S.: High accuracy digital image correlation powered by GPU-based parallel computing, Optics and Lasers in Engineering, Vol. 69, 2015, 7-12.
• 9. Blaber J., Adair B., Antoniou A.: Ncorr: OpenSource 2D Digital Image Correlation Matlab Software. Experimental Mechanics, 2015.
• 10. Boroński D., Material Properties Investigations With the Use of Microspecimen, Materials Science Forum Vol. 726, 2012, 51-54.
• 11. Boroński D., Testing low-cycle material properties with micro-specimens, Materials Testing, 2015, Vol. 57, No. 2, 165-170.
• 12. Giesko T., Boroński D., Zbrowski A., Czajka P.: Detection and measurement of fatigue cracks in solid rocket propellants, Problemy Eksploatacji, 2003, 3, 75-84.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).