Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Grain size determination and classification using adaptive image segmentation with grain shape information for milling quality evaluation

Budzan S., Pawełczyk M.

Diagnostyka

|

2018

|

Vol. 19, No. 1

41--48

EN

In this paper, authors described methods of material granularity evaluation and a novel method for grain size determination with inline electromagnetic mill device diagnostics. The milling process quality evaluation can be carried out with vibration measurements, analysis of the milling material images or well-known screening machines. The method proposed in this paper is developed to the online examination of the milled product during the milling process using real-time digital images. In this paper, authors concentrated their work on copper ore milling process. Determination of the total number of the grain, the size of each grain, also the classification of the grains are the main goal of the developed method. In the proposed method the vision camera with lightning mounted at two assumed angles has been used. The detection of the grains has been based on an adaptive segmentation algorithm, improved with distance transform to enhance grains detection. The information about particles shape and context is used to optimize the grain classification process in the next step. The final classification is based on the rule-based method with defined particle shape and size parameters.

PL

W pracy autorzy opisali metody oceny uziarnienia materiału i nową metodę określania wielkości ziaren z jednoczesną diagnostyką pracy młyna elektromagnetycznego. Ocena jakości mielenia może być realizowana na kilka sposobów, tj. poprzez pomiar drgań, analizę obrazów materiału zmielonego, lub wykorzystanie matryc przesiewowych. Proces mielenia jest procesem obciążonym znacznym zużyciem energii, dlatego proces diagnostyki powinien być wykonywany z dużą efektywnością. Metoda zaproponowana w niniejszym artykule opiera się na badaniu mielonego produktu podczas procesu mielenia przy użyciu analizy obrazów cyfrowych w czasie rzeczywistym. Głównym celem opracowanej metody jest określenie całkowitej liczby ziaren, wielkości ziaren, jak i klasyfikacja ziaren. W zaproponowanej metodzie wykorzystano akwizycję obrazów z kamery przy oświetlaniu badanych próbek pod kątem, co pozwala zwiększyć liczbę wykrywanych ziaren. Detekcja ziaren bazuje na metodzie segmentacji adaptacyjnej rozszerzonej o analizę map odległościowych w celu poprawienia jakości i liczby wykrytych ziaren. Informacje na temat kształtu ziaren są wykorzystywane w celu optymalizacji procesu klasyfikacji ziaren. Ostateczna klasyfikacja opiera się na metodzie bazującej na regułach, w których określono zależności dla różnych parametrów kształtu i rozmiaru ziaren.

2

Vibration control in semi-active suspension of the experimental off-road vehicle using information about suspension deflection

Kasprzyk J., Krauze P., Budzan S., Rzepecki J.

Archives of Control Sciences

|

2017

|

Vol. 27, no. 2

251--261

EN

The efficiency of vibration control in an automotive semi-active suspension system depends on the quality of information from sensors installed in the vehicle, including information about deflection of the suspension system. The control algorithm for vibration attenuation of the body takes into account its velocity as well as the relative velocity of the suspension. In this paper it is proposed to use the Linear Variable Differential Transformer (LVDT) unit to measure the suspension deflection and then to estimate its relative velocity. This approach is compared with a typical solution implemented in such applications, where the relative velocity is calculated by processing signals acquired from accelerometers placed on the body and on the chassis. The experiments performed for an experimental All-Terrain Vehicle (ATV) confirm that using LVDT units allows for improving ride comfort by better vibration attenuation of the body.

3

Power management and sensors handling on the autonomous mobile

Rybka P., Wosik K., Szczepański Ł., Ziębiński A., Cupek R., Wyżgolik R., Budzan S.

Studia Informatica

|

2016

|

Vol. 37, nr 4A

69--87

EN

Day-to-day everywhere in the world grows a tendency automate various areas of our everyday life. For many recent years worldwide companies compete with each other in developing a conception of fully automated, autonomous car. Such idea is now being analyzed and investigated by scientists at universities and engineers from automotive companies. This article describes a part of AutoUniMo project concerning importance and usage of different sensor modules in design and construction of autonomous mobile platform based on the Raspberry Pi with Linux operating system. The project consists of following modules – accelerometer, gyroscope, magnetometer, wheel encoder and dedicated Raspberry Pi HAT (Hardware Attached on Top) for power management.

PL

Każdego dnia zwiększa się w świecie tendencja do automatyzowania zagadnień dotyczących zajęć życia codziennego. W ostatnich latach światowe koncerny rywalizują na polu rozwiania koncepcji w pełni zautomatyzowanego samochodu. Idea ta jest ciągle rozwijania i analizowana przez naukowców każdego liczącego się uniwersytetu oraz inżynierów firm motoryzacyjnych. W artykule opisano część projektu AutoUniMo traktującą o znaczeniu i wykorzystaniu modułów sensorycznych w mobilnej platformie autonomicznej osadzonej na komputerze Raspberry Pi (Raspbian Linux). W skład projektu wchodzą - akcelerometr, żyroskop, magnetometr, enkoder dla kół oraz Raspberry Pi HAT zaprojektowany m.in. do zarządzania poborem energii.

4

GPS and ultrasonic distance sensors for autonomous mobile platform

Czernek W., Margas W., Wyżgolik R., Budzan S., Ziębiński A., Cupek R.

Studia Informatica

|

2016

|

Vol. 37, nr 4A

51--67

EN

The real time processing of sensors signal and real time response of control system is crucial for autonomous mobile platforms. One of the assumption in the project, which part is presented in this article, was the cost of the sensor and control system. That’s the reason, that Raspberry Pi platform has been chosen for this purpose. The article describes connection and performance testing performed on two different GPS and ultrasonic distance sensors, which are the part of Autonomous Mobile Platform in the AutoUniMo project. The results shows, that the URM37 V3.2 ultrasonic distance sensor is very reliable device with almost non-existent error in whole measuring range. While the much cheaper HC-SR04 is very easy to implement, thanks to its simple mode of operation but offers less accurate measurements. In case of GPS sensors, the GY-GPS6MV2 has proven to be more accurate than Digilent PmodGPS, so it will be chosen as main GPS sensor for the mobile platform.

PL

Niezbędnymi elementami autonomicznej platformy mobilnej są działające w czasie rzeczywistym system przetwarzania danych z czujników pomiarowych i system sterowania. Jednym z założeń w projekcie, którego część jest przedstawiona w niniejszym artykule, była minimalizacja kosztów elementów wspomnianych systemów. Był to główny powód, dla którego jako platformę pomiarowo-sterującą wybrano popularny układ Raspberry Pi. W artykule opisano badania dwóch różnych modułów GPS i dwóch ultradźwiękowych czujników odległości, które są częścią systemu sensorycznego autonomicznej platformy mobilnej w projekcie AutoUniMo. Otrzymane wyniki wskazują, że czujnik ultradźwiękowy URM37 V3.2 ma pomijalny błąd pomiaru odległości w całym zakresie pomiarowym, podczas gdy tańszy czujnik HC-SR04 mimo bardzo prostej jego aplikacji w systemie sensorycznym platformy autonomicznej oferuje znacznie mniejszą dokładność pomiaru odległości. W przypadku modułów GPS, GY-GPS6MV2 okazał się być bardziej dokładny niż Digilent PmodGPS, został więc wybrany jako główny czujnik GPS autonomicznej platformy mobilnej.

5

Remarks on noise removal in infrared images

Budzan S., Wyżgolik R.

Measurement Automation Monitoring

|

2015

|

Vol. 61, No. 6

187--190

EN

Noise removal in IR (Infra Red) images is very popular in recent years, however the same approach is utilized as for vision images, with no or minor changes. In this work we wanted to show the results of noise removal for selected filters. We focused on investigation of some filters normally used for image processing and their influence to IR image quality. In IR imaging the choice of filter depends mainly on the purpose of the processing, e.g. detection of small objects in complex images, edge and contour detection or removal of non-uniformity of the detector array. The performance of the selected noise reduction filters was evaluated using PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) and MAE (Mean Absolute Error) quality measure, greater value of the PSNR and lower value of the MAE indicate better noise reduction. The results are shown only for few images from our database which contain over 2000 of IR images.

6

Human Detection in Thermal Images Using Low-level Features

Budzan S.

Measurement Automation Monitoring

|

2015

|

Vol. 61, No. 6

191--194

EN

In this work the human detection method in infrared has been presented. The proposed solution focuses on the use low-level features and detecting parts of the human body. Low–level processing is based on modified HOG (Histogram of Oriented Gradients) algorithm. First, the only squared cells have been used, also calculation of the gradient has been improved. Next, the model of the head from the dataset IR (Infra Red) images has been created, also the model of the human body. Finally, the probability matrix has been examined using minimal distance classifier. The novelty of the proposed solution focuses on the combination of the pixel-gradient and body parts processing, also three stage classification process (head modelling, human modelling and classifier), which has been proposed to reduce the false detection. The experiments were performed on self-created IR images database, which contains images with most of the possible difficult situations such as overlapped people, different pose, small and high resolution of the people. The performance of the proposed algorithm was evaluated using Precision and Recall quality measure.

7

Wykorzystanie map gradientów w fuzji termogramów i obrazów wizyjnych

Budzan S.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 9

981--984

PL

W artykule omówiono metody fuzji termogramów i obrazów wizyjnych oraz przedstawiono algorytm fuzji bazujący na wykorzystaniu map gradientów temperatury w termogramie. Zaproponowany algorytm fuzji pozwala uwzględnić lokalne, dynamiczne zmiany temperatury. Algorytm map gradientowych dostosowano do termogramów poprzez wprowadzenie modyfikacji polegających na wprowadzeniu informacji obszarowej do algorytmu (rozszerzona maska, dylatacja). Proponowane rozwiązanie porównano z wybranymi istniejącymi metodami. Przeprowadzone eksperymenty zarówno wizualnie, jak i numerycznie wykazują efektywność proponowanego rozwiązania.

EN

The fusion of measurement data includes a description of all the phenomena occurring in the real world by the simultaneous use of sensors of different physical quantities. The fusion of thermal images and visual images based on the use of maps of temperature gradients in the thermal images is presented in the paper. The methods of image fusion can be generally divided into two categories: pixel-based and region-based methods. Algorithms that use simple information about the intensity of pixels or temperature are characterized by the time effectiveness, but as shown in Fig. 2 do not give satisfactory results. A gradient map of temperatures in the thermal images allows for assessment of local, very dynamical changes of temperature, also determines the velocity and direction of changes in the thermal image temperature. A disadvantage of using a gradient map image is its sensitivity to any, even the smallest changes in the temperature. The gradient map algorithm was adapted to the thermal images by the proposed modifications based on the region-based information: gradient map automatic thresholding, expanding of the pixel-region, also morphological operation. The proposed solution was compared with selected methods. The paper also discusses the experimental studies and the results, which allowed evaluating the effectiveness of the developed algorithm.

8

Wybrane zagadnienia pomiarów termowizyjnych

Wyżgolik R., Budzan S.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 10

1256-1259

PL

W artykule przedstawiono wybrane parametry metrologiczne kamery termowizyjnej ThermoPro TP8, wykorzystywanej w badaniach własnych w Instytucie Automatyki Politechniki Śląskiej. Parametry te wyznaczone zostały z wykorzystaniem technicznych ciał czarnych oraz wzorcowego termometru rezystancyjnego. Ograniczono się do wąskiego zakresu temperatur, w granicach temperatury otoczenia i temperatury ludzkiego ciała. Omówiono system pomiarowy pozwalający na przeprowadzenie badań uszkodzeń podpowierzchniowych metodą aktywnej termografii impulsowej. Badania przeprowadzono w zakresie wyboru optymalnego źródła fali cieplnej, czasu nagrzewania płyt testowych, jak również opracowania algorytmu, który pozwolił przeprowadzić eksperyment oraz dokonać detekcji. Ponadto omówiono algorytm do detekcji twarzy oraz oczu. Badanie przeprowadza się w celu dokładnego określenia położenia oraz rozmiarów twarzy oraz oczu, w których następnie ustala się statystykę temperatury (temp. minimalna, maksymalna, średnia).

EN

In the paper selected metrological parameters of a ThermoPro TP8 infrared camera are presented. The camera is used in research in the Institute of Automatic Control of the Silesian University of Technology. The metrological parameters were investigated based on the reference black bodies and a reference platinum resistance thermometer for precise temperature measurements of the black bodies. The temperature range was limited to the ambient and human body temperature. The ThermoPro TP8 infrared camera is a typical industrial - inspection camera, and requires the validation for biomedical applications. The stability, temperature error and "object in scene" tests were performed. The results show that the stability after 75 minutes was within ±0,1°C (a very good result), but the temperature error in the temperature range of interest was significant. In addition, two applications of infrared cameras are presented. The first is the active thermography for non destructive testing, mainly the pulsed ther-mography. A simple measuring stand for investigations of the defects in plexi (PMMA) tiles with the reference holes (±0,05 mm accuracy in diameter and depth) was constructed. The research conducted was aimed at selection of the optimal source of heat waves, the warm-up time for test plates, as well as developing the algorithm for detection of defects in the plexi test plates, with simultaneous determination of the defect position and diameter. The third application of infrared cameras for which the research was carried out is the human face detection system. A number of algorithms was tested. One of them is presented - the algorithm which uses patterns to detect the face and eyes. The experiment was performed to determine the precise location and size of the face and eyes, and then the determined temperature statistics (the minimum, maximum and average temperature).

9

Automatyczna lokalizacja twarzy oraz oczu w termogramach dla potrzeb pomiaru temperatury

Budzan S.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 10

1161-1164

PL

W artykule omówiono opracowany w Instytucie Automatyki algorytm, który umożliwia automatyczny pomiar temperatury w kącikach ludzkich oczu. Pomiar termowizyjny temperatury wewnętrznej ludzkiego ciała stanowi alternatywę dla tradycyjnych-stykowych metod pomiaru temperatury na czole, czy też pod pachą. Zaprezentowany w pracy algorytm pozwala na dokładną lokalizację twarzy oraz oczu, a następnie wykorzystując metodę segmentacji i morfologii na określenie obszarów kącików oczu i pomiar temperatury.

EN

The algorithm for detection of face and eyes in thermal images developed in the Automatic Control Institute is presented in this paper. There are also presented some major problems connected with face detection in thermal images. Face detection and recognition have been the active research area for more than thirty years. Many studies have proved that face recognition in the thermal spectrum offers a few distinct advantages over the visible spectrum. Thermal imagery is independent of ambient lightning, because IR sensors only measure the heat emitted by the object - human body. Thermovision measurement of the human body's internal temperature is an alternative to traditional methods of the temperature measurement on the forehead or underarm. The algorithm presented in the paper allows the exact localization of the face and eyes, and then using the segmentation method determination of the corners of the eye area and measurement of the temperature in their area. The face detection and recognition algorithms are based on a local feature representation. The proposed algorithm is based on the modified Randomized Hough Transform of the face and eyes verification procedure and, finally, on the seg-mentation growing with morphological operations for localization of the eyes corner area. Then in these two localized areas the temperature is measured. The paper also discusses experimental studies and the results which allowed evaluating the effectiveness of the developed algorithm.

10

System detekcji twarzy i oczu w obrazach 2D z wykorzystaniem transformaty Hougha

Budzan S.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 2

29-32

PL

W artykule prezentuje się nowy algorytm detekcji twarzy oraz oczu w obrazach 2D. Detekcję twarzy można sprowadzić do problemu detekcji elipsy w obrazie 2D, aczkolwiek należy uwzględnić wiele czynników zewnętrznych, mających wpływ na rezultat detekcji. Proponowane rozwiązanie bazuje na powiązaniu ze sobą transformaty Hougha oraz segmentacji metodą rozrostu. Zastosowanie hybrydowego połączenia obydwu metod pozwala na efektywną detekcję zarówno twarzy, jak i oczu.

EN

The new algorithm for detection of faces and eyes in 2D images is presented in this paper, as well as some major problems connected with faces detection. The algorithm is based on Hough transform for ellipses detection and segmentation with region growing which increase the efficiency of the algorithm.

11

Algorytm hybrydowy detekcji obiektów w przestrzeni 3D

Budzan S.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2008

|

R. 54, nr 5

298-301

PL

Artykul stanowi podsumowanie badań autora w zakresie algorytmów przetwarzania danych pozyskanych ze skanera 3D, zamieszczonych w rozprawie doktorskiej. Zaprezentowano algorytm filtracji nieregularnych danych pomiarowych 3D, zwanych obrazem 3D. Następnie omówiono algorytm decymacji, w którym wprowadzono modyfikację, która skupia się na wprowadzeniu a priori wartości stopnia decymacji okreslającego liczbę usuniętych punktów ze zbioru. Najistotniejszym elementem badań był algorytm hybrydowy detekcji obiektów w przestrzeni 3D, który bazuje na wykorzystaniu transformaty Hough'a 3D w powiązaniu z segmentacją metodą rozrostu, która powoduje wzrost efektywności algorytmu.

EN

In the paper some authors experiments summary has been presented. First the robust noise reduction in 3D measurement data algorithm has been presented. Often the noise source are optical elements from the 3D scanner. This noise commonly is the separate groups of points with high amplitude or single points with low amplitude. Main idea of applied algorithm depends on maximize distance - distance between points in three dimensional space - nearest neighbors in sliding 3D sphere. Next the modification of decimation algorithm has been presented. Main idea of proposed algorithm depends on adding a priori decimation level - number of the data points, which must be deleted from the dataset. Also the new hybrid algorithm for detection of parametric surfaces in 3D measurement data is presented in this paper, as well as some major problems connected with 3D data acquisition and processing. The algorithm is based on 3D Hough transform and segmentation with region growing which increase the efficiency of the algorithm. The application of Hough transform for parametric surfaces in 3D is the natural extension of the Hough transform for 2D digital images, where it is used for detection of e.g. lines and ellipses.

12

Algorytmy przetwarzania nieregularnych obrazów 3D

Budzan S.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2007

|

R. 53, nr 9 bis

157--160

PL

W artykule prezentuje się modyfikacje algorytmów stosowanych w przetwarzaniu danych 3D. W pierwszej kolejności omówiono algorytm filtracji nieregularnych danych pomiarowych 3D, zwanych obrazem 3D. źródłem szumu pomiarowego w skanerach 3D są najczęściej elementy optyczne skanera. Szum ten ma najczęściej charakter odrębnych grup punktów o wysokiej amplitudzie, jak również pojedynczych punktów o niskiej amplitudzie. Główna idea stosowanego algorytmu polega na maksymalizacji dystansu - odległości w przestrzeni x, y, z pomiędzy danymi pomiarowymi - najbliższymi sąsiadami znajdującymi się w bieżącym oknie pomiarowym. Do tego celu wykorzystuje się estymację funkcji gęstości, która wyliczana jest dla każdego punktu pomiarowego z bieżącego okna w przestrzeni 3D. Kolejną zaprezentowaną modyfikacją jest poprawa algorytmu decymacji zbioru punktów. Modyfikacja skupia się na wprowadzeniu a priori wartości stopnia decymacji określającego liczbę usuniętych punktów ze zbioru.

EN

In the paper some modification of 3D processing algorithms has been presented. At first effective and robust noise reduction in three dimensional measurement data algorithm has been presented. Often the noise source are optical elements from the 3D scanner. This noise commonly is the separate groups of points with high amplitude or single points with low amplitude. Main idea of applied algorithm depends on maximize distance distance beetwen points in three dimensional space - nearest neighbours in sliding 3D window. The proposed filter class is based on the nonparametric estimation of the density probability function in a sliding filter window. Next the modification of decimation algorithm has been presented. Main idea of proposed algorithm depends on adding a priori decimation level - number of the data points, which must be deleted from the dataset.

13

Detekcja powierzchni parametrycznych z wykorzystaniem transformaty Hough'a 3D

Budzan S.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2006

|

R. 52, nr 9 bis

97--100

PL

W artykule prezentuje się nowy algorytm detekcji powierzchni parametrycznych ze zbioru danych pomiarowych 3D, jak również ważniejsze problemy związane z akwizycją danych pomiarowych oraz z metodami przetwarzania wspomnianych danych. Algorytm bazuje na wykorzystaniu transformaty Hough'a 3D (zwanej również w skrócie 3DHT) w powiązaniu z segmentacją metodą rozrostu, która powoduje poprawę efektywności algorytmu. Transformata Hough'a umożliwia detekcję powierzchni parametrycznych w przestrzeni 3D i jest naturalnym rozszerzeniem transformaty Hough'a dla obrazów cyfrowych 2D, w których jest wykorzystywana do detekcji linii, okręgów oraz elips.

EN

The new algorithm for detection of parametric surfaces in 3D measurement data is presented in this paper, as well as some major problems connected with 3D data acquisition and processing. The algorithm is based on 3D Hough transform (3DHT) and segmentation with region growing which increase the efficiency of the algorithm. The application of Hough transform for parametric surfaces in 3D is the natural extension of the Hough transform for 2D digital images, where it is used for detection of e.g. lines and ellipses.

14

Robust filtering in a laser scanner point cloud

Budzan S.

Machine Graphics and Vision

|

2006

|

Vol. 15, No. 3/4

305-310

EN

This paper presents a new effective and robust approach to noise reduction in a three-dimensional data measurement algorithm. In the literature, there are numerous algorithms for noise reduction. The proposed filter class is based on the nonparametric estimation of the density probability function in a sliding filter sphere. The main idea of the applied algorithm depends is to maximize the distance between points in the three-dimensional space the nearest neighbors in sliding 3D sphere.

15

Nonparametric design of impulsive noise removal in colour images

Smolka B., Budzan S., Lukač R.

Journal of Medical Informatics & Technologies

|

2004

|

Vol. 7

MIP3--12

EN

In this paper the problem of nonparametric impulsive noise removal in multichannel images is addressed. The proposed filter class is based on the nonparametric estimation of the density probability function in a sliding filter window. The obtained results show good noise removal capabilities and excellent structure preserving properties of the new impulsive noise removal technique.

16

On the nonparametric noise reduction in color images

Budzan S.

Zeszyty Naukowe. Automatyka / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 138

57-74

EN

In work question of efficiency of filtration the noise was talked over in color images at utilization of vectorial median. In this paper it was concetrated itself on utilization in filtration proces of Parzen estimator. In first part of this paper general questions were talked over - distance functions, ordering schemes. In second part Parzen estimator was talked over as well as leaning on him filtration algorithm. In last part, the experiments have been presented.

PL

W pracy omówiono zagadnienie efektywności filtracji szumów w obrazach barwnych przy wykorzystaniu mediany wektorowej. Skupiono się na omówieniu wykorzystania w procesie filtracji estymatora Parzena. W pierwszej części pracy omówiono ogólne zagadnienia dotyczące filtracji medianowej - schematy szeregowania, funkcje dystansu. W drugiej części omówiono estymator Parzena oraz oparty na nim algorytm filtracji. W ostatnim fragmencie zaprezentowano część badań przeprowadzonych z wykorzystaniem powstałego algorytmu.

17

Switching median filter with a local entropy control

Lukac R., Smolka B., Bieda R., Budzan S.

Journal of Medical Informatics & Technologies

|

2003

|

Vol. 5

MI39--46

EN

This paper presents a new switching median filter utilising local contrast entropy of the samples inside the filtering window. The proposed method is fully adaptive, it requires no optimisation and eliminates the main disadvantages of the local contrast probability based switching median. Excellent performance of the proposed method is a result of the successful analysis of input samples, as the local contrast entropy concept is able to efficiently differentiate between outliers and desired edge samples.

18

Colour video filtering based on vector order-statistics

Lukac R., Smolka B., Bieda R., Budzan S.

Journal of Medical Informatics & Technologies

|

2003

|

Vol. 5

MI31--38

EN

The paper introduces a multichannel filtering approach for colour video denoising taking advantage of an order-statistic theory for vector-valued image signals. The proposed adaptive vector filter utilizes switching between an identity operation and a directional distance smoothing function based on the trimmed set of lowest ranked multichannel samples. Because the proposed method uses the same ordering scheme as the standard vector filters, the computational complexity of the new method is computationally attractive. Moreover, the method outperforms the standard vector filters especially in terms of signal-detail preservation. In this paper, we analyse a three-dimensional filter structure based on a cube filter window spawning 27 samples of three following frames. Thus, the proposed algorithm can be applied for the filtering of spatio-temporal or time-varying vector-valued image signals such as colour image sequences or colour video.