Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie sygnału z kamery termowizyjnej na potrzeby badania algorytmów optical-flow

Bieszczad Grzegorz, Sawicki Krzysztof, Ligienza Andrzej, Mścichowski Mariusz, Gogler Sławomir

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2024

|

R. 28, nr 1

71--80

PL

W artykule przedstawiono sposób modelowania sygnału pochodzącego od kamery termowizyjnej, pozwalający na wykonanie analizy porównawczej algorytmów wyznaczania tak zwanego przepływu optycznego. Sposób modelowania powstał na potrzeby rozwoju czujnika inercyjnego, wyznaczającego przesunięcie pojazdu na podstawie analizy obrazu z kamery termowizyjnej. W ramach prac rozwojowych niezbędne okazało się dokonanie wyboru rodzaju algorytmu wyznaczania przepływu optycznego oraz optymalizację parametrów algorytmu. Syntetyczny model sygnału pozwolił na szybkie prototypownie algorytmów i automatyczną optymalizację jego parametrów. W artykule przedstawiono przykładowe wyniki porównania efektywności algorytmów SAD oraz Farnebäcka w kontekście zastosowania dla obrazów termowizyjnych.

EN

The article presents a method of modeling the signal coming from a thermal imaging camera that allows to perform a comparative analysis of algorithms for determining the so-called optical-flow. The modeling method was created for the development of an inertial sensor determining the displacement of the vehicle based on the analysis of the image from a thermal imaging camera. As part of the development work, it was necessary to select the type of optical flow algorithm and optimize its parameters. The synthetic signal model allowed for quick prototyping and automatic optimization of its parameters. The article presents exemplary results of comparing the efficiency of SAD and Farnebäck algorithms in the context of application for thermal imaging.

2

Charakteryzacja termograficznego kanału skrytej komunikacji

Sawicki Krzysztof, Bieszczad Grzegorz, Sosnowski Tomasz, Mścichowski Mariusz

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2023

|

R. 27, nr 4

27--32

PL

W artykule przedstawiono metodę wyznaczania charakterystyki pojemności informacyjnej termograficznego kanału komunikacji skrytej zbudowanego z promiennika ciepła (technicznego ciała czarnego) oraz kamery termowizyjnej. Wyznaczone charakterystyki stanowią dodatkowy parametr opisujący te urządzenia w kontekście ich nieoczywistego zastosowania do transmisji danych.

EN

The paper presents a method for determining the characteristics of the information capacity of a thermographic covert communication channel made of a heat radiator (technical black body) and a thermal camera. The determined characteristics are an additional parameter describing these devices in the context of their non-obvious use for data transmission.

3

Analiza porównawcza wybranych parametrów użytkowych pojemnościowych przycisków dotykowych

Mścichowski Mariusz, Bieszczad Grzegorz, Horbaczewski Paweł

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2022

|

Vol. 71, nr 2

109--125

PL

W artykule przedstawiono przegląd różnych rodzajów przycisków dotykowych, a następnie porównano standardowe przyciski pojemnościowe typu self-capacitance z przyciskami Metal Over Cap Technology (MoCT), czyli działającymi przez ugięcie warstwy przewodzącej. Przeprowadzono symulację dwóch typów przycisków dotykowych. Przycisk typu self-capacitance został zasymulowany za pomocą modelu wbudowanego w oprogramowaniu CapExt, natomiast przycisk typu MoCT wymagał wykonania specjalnego modelu w celu uwzględnienia zjawisk zachodzących w tej technologii. zaprojektowano i wykonano dwa modele fizyczne przycisków pojemnościowych. zbadano ich parametry i porównano z wynikami symulacji. zaprojektowano i zbudowano przyrząd pozwalający z dużą dokładnością i powtarzalnością symulować dotyk. Przedstawiono wyniki badań siły nacisku wymaganej do aktywacji czujnika wykonanego w technologii MoCT oraz porównywano je z parametrami przycisków mechanicznych. z badań wynika, że detektory dotykowe w technologii MocT charakteryzują się dużą odpornością na fałszywą detekcję. opisane w artykule badania pozwalają na dobór skutecznie działających materiałów konstrukcyjnych dla przycisków MoCT w zależności od wymaganych parametrów użytkowych (jak siła nacisku) i konstrukcyjnych - wymagana grubość (wytrzymałość) materiału panelu dotykowego. analiza porównawcza danych empirycznych i wyników symulacji przeprowadzonych w dostępnym komercyjnie oprogramowaniu pozwala na przyspieszenie procesu projektowania tego typu przycisków i wprowadzenie odpowiednich poprawek do wyników symulacji w procesie projektowania docelowego urządzenia.

EN

In the article, various types of touch buttons are presented and compared, including standard self-capacitance buttons and Metal over cap Technology (MoCT) buttons which work through the deflection of the additional covering conductive layer. Two types of touch buttons have been simulated. standard self-capacitance buttons have been simulated using built-in CapExt software standard capacitive sensors models while for MoCT buttons, a specially designed simulation model has been developed, which has made a simulation of phenomena occurring in the sensors manufactured in this technology possible. Furthermore, two physical models of capacitive buttons have been designed and constructed. The parameters of both buttons have been tested and compared with the simulated results. There is a presentation of a specifically designed and constructed tool which allows simulating a touch event with high accuracy and repeatability. Test results of the touch force required to activate the sensor, created in the MoCT technology, are presented and the results are compared against the parameters of classic mechanical buttons. The research has shown that MoCT touch sensors have a high resistance to false detection. The research described in the article allows selecting the effective construction materials for MoCT buttons, depending on the required user parameters such as pressing force and construction parameters such as required panel thickness (strength). a comparative analysis of the empirical data and the results of simulations, conducted with commercially available software, allows accelerating the design process of such buttons and introducing appropriate corrections to the simulation results in the process of designing the final device.

4

Sieć miniaturowych czujników termowizyjnych do wykrywania i śledzenia obiektów

Bieszczad Grzegorz, Sosnowski Tomasz, Sawicki Krzysztof, Gogler Sławomir, Ligienza Andrzej, Mścichowski Mariusz

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2021

|

R. 25, nr 4

57--66

PL

W artykule przedstawiono koncepcję i realizację sieci czujników zobrazowania w podczerwieni służącą do lokalizacji i śledzenia obiektów. Sieć czujników używa zespołu wielu miniaturowych mikrobolometrycznych kamer termowizyjnych o niskiej rozdzielczości (80 × 80 pikseli) do wykrywania, śledzenia i lokalizacji obiektów w obszarze obserwacji. Zastosowanie systemów termowizyjnych reagujących na promieniowanie podczerwone pochodzące z obiektów sprawia, że system jest odporny na warunki oświetlenia zewnętrznego i warunki środowiskowe. Jednocześnie zastosowanie czujnika podczerwieni wymaga zastosowania specjalnie zaprojektowanych, dedykowanych technik przetwarzania obrazu. W artykule opisano techniki przetwarzania obrazu, sposoby lokalizacji obiektów, pomiary dokładności, porównanie z innymi znanymi rozwiązaniami oraz wnioski końcowe.

EN

This paper presents a concept and implementation of an infrared imaging sensor network for object localization and tracking. The sensor network uses multiple low-resolution (80× 80 pixels) microbolometric thermal cameras to detect, track and locate an object within the area of observation. The network uses information simultaneously acquired from multiple sensors to detect and extract additional information about object’s location. The use of thermal-imaging systems responsive to objects’ natural infrared radiation, makes the system resistant to external illumination and environmental conditions. At the same time, the use of infrared sensor requires application of specially designed, dedicated image processing techniques appropriate for this kind of sensor. The paper describes: image processing techniques, means of object localization, accuracy measurements, comparison to other known solutions and final conclusions.

5

Komunikacja skryta w termowizji - analiza możliwości i przykłady

Sawicki Krzysztof, Bieszczad Grzegorz, Sosnowski Tomasz, Mścichowski Mariusz

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2021

|

R. 25, nr 3

65--72

PL

W artykule przedstawiono nową koncepcję zastosowania techniki termowizji - steganografię w termowizji. Steganografia jest techniką ukrywania informacji w sposób nieoczywisty i należy do dziedziny nauk związanych z bezpieczeństwem informacyjnym. W artykule przeanalizowano trzy przykłady steganograficznych kanałów - kanałów komunikacji skrytej wykorzystujące urządzenia termowizyjne na trzy różne sposoby. Pierwsza proponowana metoda korzysta z możliwości kształtowania sceny obserwowanej przez kamerę termowizyjną w taki sposób, żeby w termogramie zawarta była dodatkowa informacja. Druga metoda, nazwana ThermoSteg, korzysta z modyfikacji jednego z parametrów kamery termowizyjnej (czasu integracji) jako sposobu kształtowania sygnału zawierającego informację skrytą. Trzecia metoda bazuje na cyfrowych termogramach i sposobach zastępowania w nich martwych pikseli tworząc tzw. zombie piksele przenoszące informacje skryte. Trzy metody zostały zaimplementowane w rzeczywistych warunkach i potwierdzono ich działanie w praktyce.

EN

The article presents a new concept of using thermography - steganography in thermography. Steganography is a technique of hiding information in a non-obvious way and belongs to the field of science related to information security. This article examines three examples of steganographic channels - covert communication channels that use thermal imaging devices in three different ways. The first proposed method uses the possibility of alternating the scene observed by the infrared camera in a way that additional information is included in the thermogram. The second method, called ThermoSteg, uses modification of one of the parameters of the thermal imaging camera (integration time) to embed the signal containing hidden information. The third method is based on digital thermograms and the methods of replacing dead pixels in them by creating the so-called zombie pixels carrying secretive information. Three methods have been implemented under real conditions and proven to work in practice.

6

Kamera termowizyjna wspomagająca nawigację pojazdów UAV

Bieszczad Grzegorz, Sawicki Krzysztof, Gogler Sławomir, Ligienza Andrzej, Mścichowski Mariusz

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2021

|

R. 25, nr 3

43--50

PL

Tematem artykułu jest ocena skuteczności opracowanego czujnika przeznaczonego do wspomagania nawigacji bezzałogowych statków powietrznych (BSP). Jego działanie opiera się na przetwarzaniu obrazów pozyskiwanych z kamery termowizyjnej pracującej w paśmie długofalowej podczerwieni (LWIR) umieszczonej pod podwoziem pojazdu. Przemieszczenie przestrzenne pojazdu określane jest poprzez analizę ruchu charakterystycznych punktów promieniowania cieplnego (grunt, las, budynki itp.) na zdjęciach uzyskanych za pomocą kamery termowizyjnej. Zakres i kierunek przemieszczenia uzyskuje się poprzez przetwarzanie strumienia kolejnych obrazów za pomocą algorytmu opartego na przepływie optycznym wyznaczanym w czasie rzeczywistym. Analiza rozkładu promieniowania pozwala na obliczenie wektora translacji kamery w przestrzeni. Zaletami systemów pomiarowych opartych na analizie obrazu termicznego, w porównaniu z tradycyjnymi inercyjnymi czujnikami nawigacyjnymi, jest brak efektu dryftu, odporność na zmiany pola magnetycznego, mała podatność na zakłócenia elektromagnetyczne oraz na zmiany warunków atmosferycznych. W przeciwieństwie do czujników czułych na światło widzialne, czujnik termowizyjny oferuje pracę w całkowitej ciemności (noce o złej pogodzie i w pomieszczeniach).

EN

The topic of this paper is an evaluation of developed sensor intended for navigation aid of unmanned aerial vehicles (UAVs). Its operation is based on processing images acquired with a thermal camera operating in the long-wave infrared band (LWIR) placed underneath a vehicle’s chassis. The vehicle’s spatial displacement is determined by analyzing movement of characteristic thermal radiation points (ground, forest, buildings, etc.) in pictures acquired by the thermal camera. Magnitude and direction of displacement is obtained by processing the stream of consecutive pictures with optical-flow based algorithm in real time. Radiation distribution analysis allows to calculate camera’s self-translation vector. Advantages of measuring translation based on thermal image analysis is lack of drift effect, resistance to magnetic field variations, low susceptibility to electromagnetic interference and change in weather conditions as compared to traditional inertial navigation sensors. As opposed to visible light situational awareness sensors, it offers operation in complete darkness (harsh weather, nights and indoors). The topic of this paper is an evaluation of developed sensor intended for navigation aid of unmanned aerial vehicles (UAVs). Its operation is based on processing images acquired from a thermal camera operating in the long-wave infrared band (LWIR) placed underneath a vehicle’s chassis. The vehicle’s spatial displacement is determined by analyzing movement of characteristic thermal radiation points (ground, forest, buildings, etc.) in pictures acquired by the thermal camera. Magnitude and direction of displacement is obtained by processing the stream of consecutive pictures with optical-flow based algorithm in real time. Radiation distribution analysis allows to calculate camera’s self-translation vector. Advantages of measuring translation based on thermal image analysis is lack of drift effect, resistance to magnetic field variations, low susceptibility to electromagnetic interference and change in weather conditions as compared to traditional inertial navigation sensors. As opposed to visible light situational awareness sensors, it offers operation in complete darkness (harsh weather, nights and indoors).