Kalibracja wizyjnego systemu pozycjonowania przedmiotu obrabianego na obrabiarce CNC

• Autorzy: Domek S. , Pajor M. , Grudziński M. , Okarma K. , Dworak P.

Warianty tytułu

EN

Calibration of the vision based system for positioning the workpieces on the CNC machine tools

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono dedykowany układ pomiarowy do skanowania geometrii przedmiotu obrabianego na obrabiarce CNC, wymagający jednak precyzyjnego zorientowania skanera 3D względem maszynowego układu odniesienia obrabiarki CNC. Przedstawiono techniki kalibracji z użyciem wielobarwnych tablic kalibracyjnych i świateł strukturalnych, jak też stosowane w kalibracji i skanowaniu metody geometryczne oraz techniki tworzenia obrazów do kalibracji z tzw. kamery wirtualnej. Ponadto przedstawiono wpływ nieliniowej charakterystyki wyświetlania projektora i sposoby jej kompensacji.

EN

In the paper a dedicated measurement system for the 3D geometry scanning of the workpieces on the CNC machine tools is presented, which requires a precise knowledge about its relative position and orientation according to the reference coordinate system of the CNC machine tool. We present the calibration methods based on the colour calibration patterns and structural light as well as some geometrical methods usedfor the calibration and scanning. Moreover, some methods applied for the synthesis of images from virtual cameras are discussed as well as the influence of the nonlinear characteristics of the light projectors and methods of its compensation.

Słowa kluczowe

PL

obrabiarka CNC; układ wizyjny; układ pomiarowy; kalibracja kamer

EN

CNC machine tool; video system; measurement system; camera calibration

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 15, nr 46
• Strony: 21--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Domek S.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki

autor

Pajor M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. Instytut Technologii Mechanicznej

autor

Grudziński M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. Instytut Technologii Mechanicznej

autor

Okarma K.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. Katedra Przetwarzania Sygnałów i Inżynierii Multimedialnej

autor

Dworak P.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki

Bibliografia

• 1. Bouguet J.: Camera calibration toolbox. www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc, 2005.
• 2. Domek S., Grudziński M., Okarma K., Pajor M: Korekcja nieliniowości charakterystyki projekcji światła strukturalnego w wizyjnym systemie pozycjonowania przedmiotu obrabianego. “Przegląd Elektrotechniczny” 2012, 88, 10a, s. 143-146.
• 3. Fechteler P., Eisert P., Rurainsky J.: Fast and high resolution 3d face scanning. In: Proceedings of the International Conference on Image Processing ICIP 2007, Vol. III, p. 81-84.
• 4. Luhmann T., Robson S., Kyle S., Harley I.: Close range photogrammetry: principles, techniques and applications. New York: John Wiley & Sons, 2008.
• 5. Notni G.H., Notni G.: Digital fringe projection in 3D shape measurement – an error analysis. “Proceedings of SPIE” 5144, 2003, p. 372-380.
• 6. Peng T., Gupta S.K.: Model and algorithms for point cloud construction using digital projection patterns. “Journal of Computing and Information Science in Engineering” 2007, 7, 4, p. 372-381.
• 7. Rahman T., Krouglicof N.: An efficient camera clibration technique ofering robustness and accuracy over a wide range of lens distortion. “IEEE Transactions on Image Processing” 2012, 21, 2, p. 626-637.
• 8. Zhang S.: High-resolution, real-time 3-D shape measurement. PhD thesis, Stony Brook University, 2005.
• 9. Zhu F., Shi H., Bai P., He X.: Three-dimensional shape measurement and calibration for fringe projection by considering unequal height of the projector and the camera. “Applied Optics” 2011, 50, 11, p. 1575-1583.