Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stanowisko do automatycznego badania parametrów aparatów cyfrowych

Konieczka Adam, Balawajder Szymon

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 9

209--212

PL

W artykule przedstawiono skonstruowane stanowisko laboratoryjne do automatycznego badania wybranych parametrów jakościowych urządzeń rejestrujących obrazy cyfrowe. Na stanowisku można przebadać zarówno aparaty cyfrowe (lustrzanki oraz tzw. bezlusterkowce) jak i smartfony, kamery internetowe, kamery monitoringu czy kamerki samochodowe. Uzyskane na stanowisku obrazy testowe są analizowane przez opracowane oprogramowanie, które generuje raport w postaci tabeli z wynikami analizy.

EN

The article presents a constructed laboratory stand for automatic testing of selected quality parameters of devices recording digital images. At the stand, it is possible to test both digital cameras (SLRs and so-called mirrorless cameras) as well as smartphones, webcams, monitoring cameras and car cameras. The test images obtained on the stand are analyzed by the prepared software, which generates a report in the form of a table with the results of the analysis

2

Skaner vs kamera

Królikowski Jerzy

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2020

|

nr 2

36--40

3

Constructing the 3D-model of a glacier part on the Galindez Island

Hlotov Volodymyr, Biala Myroslava

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2019

|

no. 2

55--62

EN

The publication is based on the research carried out at the Ukrainian Polar Station “Academic Vernadsky”, located in the Antarctic region at the Galindez Island. The article establishes relationships between global climate change and changes occurring in the area of Galindez Island based on 3D models of the glacier surface. The article has two parts. The first one reviews software products (AutoCAD, ArcGIS, SketchUp, Digitals) used for three-dimensional surface modeling. We analyze their characteristics, and emphasize the advantages and disadvantages of each program for the purpose of terrestrial 3D modeling. In the second, experimental part of the research, we present 3D models of the glacier surface constructed using various software products. The result of the research presents the obtained model of Galindez Island including all relevant textures and buildings.

4

Accuracy investigation of creating orthophotomaps based on images obtained by applying Trimble-UX5 UAV

Hlotov V., Hunina A., Siejka Z.

Reports on Geodesy and Geoinformatics

|

2017

|

Vol. 103

106--118

EN

The main purpose of this work is to confirm the possibility of making large-scale orthophotomaps applying unmanned aerial vehicle (UAV) Trimble-UX5. A planned altitude reference of the studying territory was carried out before to the aerial surveying. The studying territory has been marked with distinctive checkpoints in the form of triangles (0.5 × 0.5 × 0.2 m). The checkpoints used to precise the accuracy of orthophotomap have been marked with similar triangles. To determine marked reference point coordinates and check-points method of GNSS in real-time kinematics (RTK) measuring has been applied. Projecting of aerial surveying has been done with the help of installed Trimble Access Aerial Imaging, having been used to run out the UX5. Aerial survey out of the Trimble UX5 UAV has been done with the help of the digital camera SONY NEX-5R from 200m and 300 m altitude. These aerial surveying data have been calculated applying special photogrammetric software Pix 4D. The orthophotomap of the surveying objects has been made with its help. To determine the precise accuracy of the got results of aerial surveying the checkpoint coordinates according to the orthophotomap have been set. The average square error has been calculated according to the set coordinates applying GNSS measurements. A-priori accuracy estimation of spatial coordinates of the studying territory using the aerial surveying data have been calculated: mx=0.11 m, my=0.15 m, mz=0.23 m in the village of Remeniv and mx=0.26 m, my=0.38 m, mz=0.43 m in the town of Vynnyky. The accuracy of determining checkpoint coordinates has been investigated using images obtained out of UAV and the average square error of the reference points. Based on comparative analysis of the got results of the accuracy estimation of the made orthophotomap it can be concluded that the value the average square error does not exceed a-priori accuracy estimation. The possibility of applying Trimble UX5 UAV for making large-scale orthophotomaps has been investigated. The aerial surveying output data using UAV can be applied for monitoring potentially dangerous for people objects, the state border controlling, checking out the plots of settlements. Thus, it is important to control the accuracy the got results. Having based on the done analysis and experimental researches it can be concluded that applying UAV gives the possibility to find data more efficiently in comparison with the land surveying methods. As the result, the Trimble UX5 UAV gives the possibility to survey built-up territories with the required accuracy for making orthophotomaps with the following scales 1: 2000, 1: 1000, 1: 500.

5

Badania opływu wybranych profili sond dla potrzeb w metrologii strumieni

Zgolak P.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2017

|

T. 7, nr 4

57--61

PL

W pracy przedstawiono wyniki wizualizacji opływów wybranych profili sond spiętrzających przepływ. Określono częstotliwość odrywania się wirów za sondą. Przeprowadzono szereg badań eksperymentalnych mających na celu określenie oraz analizę zjawisk zachodzących w rozpatrywanym obszarze badawczym. Dzięki wykorzystaniu metody anemometrii obrazowej uzyskano rozkłady prędkości w otoczeniu badanych profili. Sformułowano wnioski natury metrologicznej.

EN

The paper presents results of flow around visualization in selected sensors profiles of the pitot probe. Vortices detachment frequency from the probe was defined. A series of experimental research to identifying and determining analysis the phenomena occurring in the area of research were done. By using Practicle Image Velocimetry methods (PIV) velocity distribution around the analyzed profiles were obtained. Metrological type conclusions were formulated.

6

Method for determining the focal length in a digital non-metric camera

Hlotov V., Hunina A., Yurkiv M.

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2017

|

no. 3

71--81

EN

The authors analysed the methods for determining the focal length in digital cameras (DC) and proposed a method, according to which the control-measuring grid (CMG) is located vertically at a distance from the DC and a photograph of the CMG is made, then the latter (the CMG) is moved along the optical axis of the digital camera to the distance, which is fixed with a micrometre screw and, repeatedly, a series of photographs of the CMG is taken. After that, on the received digital images, the coordinates are measured on the corresponding intersections of the CMG, and subsequently, the focal length for the DC is determined. The a priori estimation of accuracy of determining the focal length for the DC by the proposed method is calculated. For approbation of the method, the focal length in the following cameras was determined: Canon EOS 350D, Canon EOS 450D, Canon EOS 5D.

7

Wykorzystanie konstrukcji urządzenia kontrolującego ruch kamery do opracowania wizualizacji zagrożeń mechanicznych techniką green screen

Terczyński J., Welenc H.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 7

848--849

PL

Artykuł przedstawia proces wykorzystania opracowanej konstrukcji urządzenia prowadzącego kamerę cyfrową przeznaczonego do wykonywania ujęć efektowych do przygotowania wizualizacji zagrożeń mechanicznych w szkołach podstawowych i gimnazjach. W pierwszej kolejności omówiono narzędzia i techniki, z których korzysta się przy wykonywaniu projektu wizualizacji. W dalszej części artykułu opisano realizację procesu powstawania wizualizacji.

EN

This article presents the use of a device for digital camera control in realization of effects shots in multimedia visualizations of hazards in primary and secondary schools. In the first place was made a general overview of tools and techniques used in projects of visualizations. The rest of this article describes the implementation of the process of creating visualizations.

8

Kościół w trzech wymiarach

Łuczak J., Mania M.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2016

|

nr 11

50--52

9

The still picture camera as a tool for angular measurements of surface objects in an off-shore area

Naus K., Turek P.

Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej

|

2015

|

R. 56 nr 1 (200)

29--36

EN

This article presents investigations conducted for the purpose of assessing the possibility of using still picture cameras to fix the positions of surface objects in an off-shore area. The first part describes the research methodology relating to the accurate assessment of angular measurements made with a still picture camera. The second part includes the method used to calculate horizontal angles using photos, and the method of calculating horizontal angles, based on three points whose geographical coordinates are known. The final part contains the results of the investigations, which justify using a still picture camera as a tool for angular measurements.

PL

W artykule przedstawiono badania mające na celu ocenę możliwości zastosowania aparatów fotograficznych do określania pozycji obiektów nawodnych w strefie przybrzeżnej. W pierwszej części opisano metodę badań związaną z oceną dokładnościową pomiarów kątowych wykonanych aparatem fotograficznym. W drugiej części przedstawiono sposób obliczania kątów poziomych na podstawie zdjęć fotograficznych oraz sposób obliczania kątów poziomych na podstawie trzech punktów o znanych współrzędnych geograficznych. Część końcowa zawiera wyniki z przeprowadzonych badań, które potwierdziły zasadność stosowania aparatu fotograficznego jako narzędzia do pomiarów kątowych.

10

Wyznaczanie poślizgów w próbkach typu push-out techniką wizyjną

Czabak M.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 104

31-34

EN

The article presents a technique for determining slips in push-out composite wood and concrete samples by means of a digital camera. The presented analysis uses also the Matlab environment for processing the recorded images of tested samples.

11

Kalibracja kolorymetryczna w procesie pozyskiwania obrazów

Kordecki A., Palus H., Bal A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 4

80-83

PL

Pozyskiwanie obrazów barwnych ma istotne znaczenie w wielu dziedzinach ludzkiej działalności np. w przemyśle, rolnictwie oraz medycynie. Obrazy barwne są rejestrowane za pomocą różnych urządzeń, takich jak aparaty fotograficzne, kamery i skanery. Często przyjmuje się, że pozyskane barwy są zgodne z barwami obserwowanymi w rzeczywistej scenie w trakcie pozyskiwania obrazów. W przypadku większości urządzeń rejestrujących takie założenie jest jednak niezgodne ze stanem faktycznym. Problem ten można w znacznym stopniu rozwiązać stosując kalibrację kolorymetryczną. Artykuł uzasadnia potrzebę stosowania kalibracji kolorymetrycznej w celu uzyskania wiernej informacji o barwie w obrazach i następującej po niej reprodukcji z wykorzystaniem skalibrowanego monitora.

EN

Colour image acquisition is an important stage in many areas of human activity, for example in industry, agriculture and medicine. Colour image acquisition is done with use of various devices such as cameras, camcorders and scanners. We often assume that acquired colours are consistent with the colours observed in the actual scene during image acquisition process. Unfortunately, such assumption about colours is not true. This problem we can solve by using colorimetric calibration. Article justifies a need for colorimetric calibration in order to obtain a faithful colour information and image reproduction with the use of calibrated monitor.

12

Parametric logarithmic type image processing for contrast based auto-focus in extreme lighting conditions

Florea C., Florea L.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2013

|

Vol. 23, no. 3

637--648

EN

While most of state-of-the-art image processing techniques were built under the so-called classical linear image processing, an alternative that presents superior behavior for specific applications comes in the form of Logarithmic Type Image Processing (LTIP). This refers to mathematical models constructed for the representation and processing of gray tones images. In this paper we describe a general mathematical framework that allows extensions of these models by various means while preserving their mathematical properties. We propose a parametric extension of LTIP models and discuss its similarities with the human visual system. The usability of the proposed extension model is verified for an application of contrast based auto-focus in extreme lighting conditions. The closing property of the named models facilitates superior behavior when compared with state-of-the-art methods.

13

Wykorzystanie pakietu Photomodeler oraz środowiska Matlab, do badania parametrów ruchu obiektów na podstawie obrazów sekwencyjnych

Markowski T.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. Spec.

85--96

PL

Tematem artykułu jest badanie parametrów ruchu obiektów na podstawie monokularnych zobrazowań sekwencyjnych. Zaproponowany algorytm został oparty na wykorzystaniu do pomiarów fotogrametrycznych oraz ich wyrównania standardowego oprogramowania fotogrametrycznego - pakietu PhotoModeler Scanner oraz do późniejszych obliczeń - używanego powszechnie środowiska obliczeniowego - pakietu Matlab. W opisywanych eksperymentach rejestracje ruchu, w postaci filmów i sekwencji zdjęć wykonano przy użyciu kamer JVC GZ-HD5 oraz Nikon D5000. W przypadku filmów, poszczególne klatki wyodrębniono w postaci osobnych plików graficznych z zastosowaniem czterech różnych programów. Następnie, używając pakietu PhotoModeler, wykonano pomiary automatyczne na (naniesionych przed rejestracją na obiekty i otoczenie) znakach kodowanych oraz wyrównanie metodą niezależnych wiązek. Kolejnym etapem były obliczenia realizowane przy użyciu pakietu Matlab. Algorytm przewidywał trzy typy wyznaczeń - ruch kamery względem otoczenia, obiektu względem kamery i obiektu względem otoczenia. W przypadku dwóch z nich konieczna była zmiana układu odniesienia, którą zrealizowano poprzez odpowiednie transformacje współrzędnych. Ostatnim etapem było wyznaczenie parametrów ruchu z użyciem uśrednionej częstotliwości obrazowania. Algorytm przetestowano, wykonując szereg wyznaczeń parametrów ruchu dla różnych obiektów. Badania wykazały bardzo duże zróżnicowanie dokładności, spowodowane szeregiem różnych czynników, jak również umożliwiły ocenę możliwości i ograniczeń opracowanej metody wyznaczeń.

EN

Analysis of objects movement parameters is the area of interest of scientists representing many disciplines. Technological progress provides improvement of research methods. One of them is photogrammetry, and more specifically, close-range image sequences processing. Much research on different approaches to this issue are conducted all over the world. Proposed solution is to carry out photogrammetric measurements using one of the standard programs for close-range objects 3D modeling – PhotoModeler software and their mathematical processing using popular computing environment – Matlab software. Application of existing software's functionality, in many cases seems to be less costly than development and then implementation of specialized measuring and computing applications, dedicated to analysis of movement parameters. Considered solution is based primarily on the appropriate transformations of the frame of reference with respect to which the movement takes place. Automatic coded targets measurements and bundle adjustment, carried out using PhotoModeler software, were used in the research. In order to calculate objects movements parameters, there were further repeated isometric coordinates transformations, numerical differentiation in method of difference quotient and orientation by iterative tabulation with intervals narrowing additionally applied by building own Matlab environment functions. A number of experiments were performed using registration in the form of films from JVC GZ-HD5 digital video camera and films and series of photographs from Nikon D5000 digital photographic camera. Accomplished experiments covered different objects of movement parameters analysis and also distinct movement types. There were also three different versions of established frame of reference - movement of the camera in relation to surroundings, movement of the object in relation to the camera and movement of the object in relation to surrounding. Carried out research revealed that there is a very large variation of the computed objects movement parameters accuracies. As the main sources of errors there can be distinguished some problems with identification and measurements of targets, errors in interior and exterior orientations and also the lowering of speed and acceleration accuracies by low time data accuracies. Therefore, positive and negative aspects of applying the discussed method, as well as its limitations and suggestions for possible ways of implementation have been noticed.

14

Jak wybrać RTG stacjonarne i jak dokonać wyboru pomiędzy aparatami a systemami cyfrowymi matrycowymi DR?

Surman M.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2012

|

Vol. 1, nr 3

113--116

PL

Modernizacja Zakładów Diagnostyki Obrazowej wymaga kompleksowych działań mających na celu: – dostosowanie pomieszczeń do obowiązujących przepisów sanitarnych i pod kątem przepisów radiologicznych, – dokonanie analizy istniejących osłon radiologicznych i wykonanie nowego projektu osłon radiologicznych pod kątem nowych urządzeń RTG, – rozważenie konfiguracji aparatury RTG pod kątem potrzeb placówki i klasyfikacji NFZ-etu, – rozważenie wyboru pomiędzy analogowymi aparatami RTG z cyfrową radiografią pośrednią ( CR ) a systemami w pełni cyfrowymi opartymi na detektorach cyfrowych (DR-y).

15

Systemy do pomiaru skrajni kolejowej - przegląd i tendencje rozwojowe

Mikrut S., Pyka K., Tokarczyk R.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 23

291--300

PL

Pomiar skrajni budowli linii kolejowej jest zagadnieniem bardzo praktycznym, realizowanym na całym świecie przy pomocy różnych systemów pomiarowych. Pomiar ten ma na celu głównie określenie granic przestrzeni, jakich nie może przekroczyć żaden obiekt (np. budynek), znajdujący się przy torze. W niniejszym artykule dokonano przeglądu wybranych, istniejących systemów pomiarowych służących do określenia skrajni budowli. Aktualnie pracujące systemy oparte są głównie na trzech grupach metod: fotogrametrycznej – wykorzystującej parę zdjęć, metodzie profili świetlnych zadawanych światłem lasera i rejestrowanych przez szybką kamerę cyfrową oraz metodzie bazującej na pomiarze dalmierzem laserowym lub skanerem laserowym. W systemach najbardziej zaawansowanych łączy się powyższe metody pomiarowe. W opracowaniu wykazano wady i zalety poszczególnych systemów oraz dokonano podsumowania technologicznego wykorzystanych urządzeń pomiarowych. Jak wynika z przeprowadzonych badań literaturowych, aktualnie w przypadku systemów dedykowanych diagnostyce skrajni dominują najczęściej rozwiązania oparte na skanerach laserowych, pozyskujących dane w postaci profili rejestrowanych prostopadle do kierunku jazdy, wsparte ewentualnie systemami wizyjnymi. Natomiast w przypadku uniwersalnych mobilnych systemów widać wyraźną dominację wspólnych konfiguracji skanerów laserowych I kamer cyfrowych wspartych rejestracją INS/GNNS. W tych systemach pomiar obiektów jest odniesiony do globalnego układu współrzędnych, a następnie, po detekcji główek szyn, odbywa się transformacja do układu osi toru. Wstępna analiza prowadzi do wniosku, że dokładność pomiaru skrajni jest wyższa dla systemów specjalistycznych niż dla uniwersalnych.

EN

Measuring of railway structure clearances is a very practical issue, and the operation itself is performed all over the world using various measuring systems. The measurement is aimed chiefly at determining the limits of space that no structure (e.g. a building) located close to the railway track may cross. This paper provides a review of measurement systems used to determine clearance limits of railway buildings. Systems currently in use are based mainly on three groups of measuring methods: the photogrammetric method, which employs a pair of images, the method of light profiles, which are applied by the laser light and recorded by means of a high-speed digital camera, and the method based on laser radar or laser scanner (lidar) measurements. Those most advanced systems combine the above-referenced measurement methods. The paper demonstrates flaws and advantages of particular systems and provides a technological summary of measuring equipment utilized in them. It results from literature queries performed that presently, in the case of systems dedicated to railway clearance diagnostics, these are solutions based on laser scanners, which dominate most often, and which acquire data in the form of crosswise profiles that are recorded perpendicularly to the direction of travel, supported possibly by vision systems. On the other hand, in the case of universal mobile systems, one can notice a distinct domination of joint configurations of laser scanners and digital cameras, supported by INS/GNNS recording. In those systems the measurement of structures is referred to the global system of co-ordinates, and later, upon the detection of rail heads, a transformation to the rail axis arrangement takes place. The preliminary analysis leads to a conclusion that the accuracy of rail clearance measurement is higher in the case of specialised systems as compared to universal ones.

16

Sensory wizyjne stosowane w systemach do pomiaru skrajni kolejowej i analiza metod ich doboru

Tokarczyk R., Kohut P., Kolecki J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 23

429--440

PL

Cechy charakterystyczne systemów wizyjnych stosowanych dla potrzeb pomiaru skrajni można podzielić na trzy grupy: opisujące geometrię odwzorowania, radiometrię i specyfikację techniczną kamery. Geometrię odwzorowania wyznacza się w procesie kalibracji kamery, która dostarcza takich parametrów jak położenie środka rzutów w stosunku do układu obrazu oraz współczynniki funkcji aproksymującej błędy obiektywu i nośnika obrazu. Badanie radiometrii zwykle obejmuje wyznaczenie rozdzielczości układu obiektyw-nośnik obrazu, ostrości i kontrastu (funkcja MTF lub SFR, gamma), zakresu tonalnego, szumu, odwzorowania kolorów. Pozyskiwanie obrazów charakteryzują takie czynniki jak częstotliwość akwizycji oraz przepustowość. Porównane zostaną różne przewodowe i bezprzewodowe technologie interfejsów współczesnych kamer, m.in.: GiGE, CameraLink, USB, FireWire, (decydujące o przepustowości, topologii, wymaganiach co do długości kabli, obciążeniu procesora, czy dopuszczalnej ilość urządzeń akwizycji, itp.). W ramach prowadzonych badań przetestowano kilka reprezentatywnych dla zagadnienia pomiarowego kamer cyfrowych o różnych technologiach interfejsów i wyposażonych w różne obiektywy. W artykule zaprezentowano wyniki kalibracji i testów radiometrycznych wybranych modeli kamer. Wielowariantowa kalibracja geometryczna pozwoliła na zbadanie postawionych problemów: − jaki jest poziom błędów obrazowania przy zastosowaniu różnych obiektywów, − czy można w procesie redukcji błędów obiektywu uwzględniać tylko dystorsję radialną i do ilu czynników wielomianu tej dystorsji wystarczy się ograniczyć, − jakie są błędy szczątkowe obrazu po usunięciu ich optymalnym wielomianem aproksymującym. Badanie radiometrii zdjęć przeprowadzono z użyciem testu IT8, SFR Plus i oprogramowania firmy Imatest. Skupiono się przede wszystkim na najistotniejszych dla obrazowania na potrzeby pomiaru skrajni cechach: ostrości i kontraście, zakresie tonalnym i odwzorowaniu barw. W wyniku badań określono zestaw cech istotnych dla optymalnego wyboru systemu wizyjnego.

EN

The characteristics of imagine systems used in railway clearance measurements can be divided into three groups: geometry of projection, radiometric quality and technical specifications. The geometry of image acquisition is determined in the camera calibration procedure. The interior orientation parameters of camera and distortion model parameters of a lens as well as an imaging sensor are estimated using special test-fields. The radiometric calibration and testing often involves the determination of the imaging system resolution, sharpness and contrast characteristics (MTF or SFR functions and gamma), dynamic range, noise and color projection accuracy. The process of image acquisition can be characterized by frequency and baud rate. The subsequent, widely used wire and wireless communication interfaces of currently used cameras are going to be compared: GiGE, CameraLink, USB, FireWire. The short deprecation of influence of applied interface on the baud rate, systems topology, wire lengths, processor load and the maximum number of connected imagine devices will be given. Within the conducted researches the few appropriate for the railway measurements cameras were tested. The examined cameras have various communication interfaces and were used with various lenses. The results of geometric calibration and radiometric testing will be given. The multi-variant camera calibration allowed to address the following problems: − what we can say about the quantitative characteristics of imagine errors depending on the lens used, − is the modeling of the radial distortion only sufficient and how many coefficients should be applied, − how big are the remaining residuals after applying the systematic image error corrections. The radiometric investigations was conducted using the IT8 and SFR Plus tests. The Imatest software was used. The most important features for the railway clearance measurements were examined, i.e. sharpness, contrast, dynamic range and color projection quality. As a result of conducted researches the set of important for the choice of imaging system features was determined.

17

Kamera cyfrowa zintegrowana z reprogramowalnym systemem przetwarzania obrazów

Mik Ł., Gorgoń M.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2009

|

T. 13, z. 3/1

921-929

PL

W artykule przedstawiono konstrukcję kamery cyfrowej zbudowanej z wykorzystaniem układu FPGA serii Spartan-3. W kompaktowej obudowie został zintegrowany system akwizycji i przetwarzania obrazów pracujący z szybkością 5 ramek na sekundę. Kamera umożliwia efektywne wykorzystanie zasobów układu FPGA do implementacji algorytmów przetwarzania obrazów.

EN

In the paper an architecture of digital camera based on Spartan-3 FPGA device is presented. Acquisition and image processing systems have been integrated in a compact case. The camera is able to process 5 frames per second. Image processing algorithms are effectively executed in FPGA resources.

18

Fotogrametryczny pomiar elementów walcowanych

Tokarczyk R., Skoczek K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18b

589--600

PL

Opracowanie fotogrametrycznej metody pomiaru służącego wyznaczeniu przemieszczeń i odkształceń elementów walcowanych przeprowadzono w ramach międzynarodowego projektu prowadzonego przez Katedrę Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych AGH pt.: ,,Badanie płynięcia materiału w procesie walcowania pielgrzymowego na zimno”. Badania nowego procesu walcowania pielgrzymowego prowadzone są na modelu fizycznym walcarki pielgrzymowej. Doświadczenia wykonywane są na materiałach niemetalicznych (plastelina, woski), i metalicznych (ołów, aluminium). Celem pracy jest opracowanie metody pomiaru służącego wyznaczeniu odkształcenia materiału walcowanego z plasteliny, mającego przed walcowaniem kształt wydrążonego walca, a w trakcie walcowania - stożka ściętego. Jako metodę pomiaru zaproponowano wcięcie w przód z dwu zdjęć zbieżnych o znanej orientacji wewnętrznej i zewnętrznej, po procesie orientacji wzajemnej i bezwzględnej. Do rejestracji obrazów wykorzystano skalibrowaną cyfrową lustrzankę Nikon D80, z matrycą 10 megapikseli oraz stałoogniskowym obiektywem Sigma EX DG 20/1,8. Wykonano próbę automatyzacji pomiaru sygnałów na elemencie walcowanym z użyciem narzędzi programu Matlab. Przetestowano dwie metody pomiaru: filtracji regionów do detekcji markerów i wagowanego środka ciężkości do pomiaru ich centrów oraz alternatywnie metodę wieloetapowego ścieniania na zbinaryzowanym obrazie.

EN

Developing a photogrammetrical method of measuring displacements and deformations of rolled objects was supported by the international project “Investigations of displacements and deformation during cold rolling of tubes in pilgering process” led by the Department of Metal Forming, Cracow University of Technology. Cold rolling of tubes in the pilgering process is one of the most advanced technologies of manufacturing copper pipes used in of water supply systems, heating systems, medical systems, etc. The method makes it is possible to increase the overall deformation by up to 95%. Research on effects of the new process on the size of deformation and behaviour of the rolled material is thus required. The study on the new pilgering process were carried out on a physical model of a pilger mill. The first tests were conducted on non-metallic materials (plasticine, wax), the metallic materials (lead, aluminum) being tested at the last stage of trials. The aim of the proposed measurement method was to determine the deformation of a rolled wax material. Before it was rolled, the object was shaped like a hollow cylinder, a bevelled cone being produced after rolling. Direct intersection of two convergent images, with known interior and exterior orientation, was proposed as the measurement method. For image acquisition, we used 10 Mpx. Nikon D80 digital SLR camera with Sigma EX DG 20/1.8 fixed focus lens. The photogrammetric model is based on the relative orientation of the two images. It is then transformed to the reference system defined by the ground control points using an absolute orientation. After such procedures, image orientation elements are determined. Thus, we are able to calculate 3D coordinates of arbitrary point visible on the two images. The images were acquired from a tripod constructed especially for the needs of the project. The tripod allows moving the camera along the mill. Because the object being deformed is photographed only from the top, to assess deformations on its entire surface the object has to be rotated around its main axis. The photogrammetrical models that are thus created have to be connected into a special reference system. The first results of photogrammetric measurements were obtained by using the VSD AGH digital stereo plotter. It allowed us to check the correctness of the method and to create the first deformation plots. Subsequently, the image measurements and the calculation of 3D coordinates were carried out by using the software developed by the authors. It allows loading image data in an arbitrary format, zooming, point measuring, taking lens distortion into consideration, carrying out the relative and absolute orientation, and computing coordinates of an arbitrary point with the control of the transverse parallax. The results, i.e., 3D coordinates of the points, are written to a text file. To find out what processes occur during rolling, it is necessary to acquire a large number of images and, consequently, to take numerous measurements on digital images. Thus, there is a need to automate the process of measuring the markers on the rolled object. Numerous tests were carried out using the Matlab programming environment. Two methods of measurement were tested: 1) to detect markers (region filtering) and to measure the center of markers (weighted center of mass); 2) multi-staged thinning on a binarized (using the otsu method) image. The first method, which gave better results, forms the basis of the Test Field Measurement Field Box software intended as providing automatic measurement of calibration images in a test field. However, further work on automation of strongly deformed model in which the markers lose their circular shape, is recommended.

19

Techniczne, organizacyjne i ekonomiczne uwarunkowania wprowadzenia lotniczej kamery cyfrowej do produkcji

Kurczyński Z.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2007

|

Vol. 17b

437--450

PL

Wejście kamer cyfrowych do produkcji stało sie faktem. Nadal jednak to przejście jest dla firm wyzwaniem nie tylko finansowym, ale równie_ technicznym i organizacyjnym. Referat jest przeglądem ostatnich doniesień na ten temat. W przypadku kamer kadrowych, dla zwiększenia ich rozdzielczości, zdjęcia w zakresie panchromatycznym wykonuje sie 4 głowicami optycznymi (czterema sprzężonymi kamerami). Oceniając właściwości pomiarowe kadrowej kamery cyfrowej należy zwrócić uwagę na prostokątny kształt kadru, krótsza jego strona jest zwrócona w kierunku lotu. Oznacza to zwiększony zasięg poprzeczny zdjęć ale i mniejszy stosunek bazowy w porównaniu z kamerami tradycyjnymi, skutkujący gorsza wyznaczalnością wysokości. Dość bogate już doświadczenie opracowania bloków aerotriangulacji pokazuje, że osiągniecie dokładności na poziomie wyższym niż 2÷3 μm napotyka na trudności. Analiza szczątkowych błędów w obrębie pojedynczego zdjęcia wykazuje pozostałość systematycznych deformacji spowodowanych błędami dopasowania poszczególnych składowych zdjęcia (4 dla kamery DMC i 9 dla kamery UltraCAM-D). Szczątkowe błędy zdjęć można wyeliminować poprzez włączenie do procesu aerotriangulacji parametrów dodatkowych (tzw. samokalibracja), różnych dla kamer DMC i UltraCAM-D. Badania jednoznacznie dowodzą, że przestrzenna zdolność rozdzielcza zdjęć wykonanych kamerami cyfrowymi jest około 1,5-2 razy wyższa od zdjęć analogowych skanowanych z pikselem 15 μm.

EN

The introduction of digital cameras into production environment become a fact, but for companies, to switch over to digital camera is still not only the financial but also technical and organisational challenge. In case of frame cameras, for the resolution improvement, photos in panchromatic range are taken by 4 optical heads (4 coupled cameras). While assessing the measurement capabilities of digital frame cameras, attention should be drawn to the rectangular shape of a virtual image, with shorter side oriented in flight direction. That means greater coverage, but smaller base to high ratio in comparison to analog cameras, leading to worse high measurement capabilities. Broad experiences in aerotriangulation show that it is difficult to achieve accuracy above 2÷3 μm. An analysis of residuals within a single photo proves indicates systematic deformations caused by the disagreement between the components of a virtual image (4 for DMC camera and 9 for UltraCAM-D camera). This residuals can be removed by introducing in the aerotriangulation adjustment so called “additional parameters”, individual for DMC and UltraCAM-D. Investigation of spatial resolution clearly shows that the resolution of digital pictures is 1.5-2 times higher than that of the analog ones scanned with 15 μm pixel.

20

Prototypowy system stereowizyjny typu Machine Vision –działanie i dokładność

Rzeszotarski D., Sawicki P., Ostrowski B.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2007

|

Vol. 17b

717--727

PL

W pracy przedstawiono istotę działania i wstępna ocenę dokładności prototypowego cyfrowego systemu stereowizyjnego, który stanowi podstawę konstrukcji urządzenia wspomagającego osobę niewidoma w percepcji otoczenia (projekt badawczy realizowany w Instytucie Elektroniki Politechniki Łódzkiej). W prototypowej wersji systemu zastosowano 2 kolorowe kamery cyfrowe Flea® firmy Point Grey (rozdzielczość 1024×768, interfejs IEEE 1394), wyposażone w obiektywy Ernitec f = 3.5 mm. Kalibracja kamer została przeprowadzona za pomocą programu wspomaganego biblioteką OpenCV (Intel® Open Source Computer Vision Library). Proces automatycznego wyznaczenia gęstej mapy dysparycji (mapy paralaks podłu_nych) został wsparty algorytmem dopasowującym obszary (winx×winy - okno korelacji). Zastosowana miara podobieństwa jest suma wartości bezwzględnych różnic SAD (Sum of Absolute Differences), obliczana technika „przesuwanych okien” (sliding window). Poszukiwanie wiarygodnych minimów miary SAD jest wykonywane w czterech krokach przez znalezienie minimum globalnego SADmin oraz trzech najmniejszych wartości SAD1 < SAD2 < SAD3. Za pomocą mapy dysparycji i parametrów orientacji zewnętrznej modelu (macierze przekształcenia MR , ML) wyznaczane są współrzędne 3D sceny. Algorytm segmentacji sceny 3D realizuje w trybie iteracyjnym detekcje płaszczyzn oraz obiektów „przeszkód”. Procedura akwizycji obrazów cyfrowych, generowanie mapy dysparycji i segmentacji zostały zaimplementowane na platformie procesora sygnałowego DSP (Digital Signal Processor). Ocenę dokładności systemu wykonano na podstawie stereopar zdjęć cyfrowych (baza zdjęć B = 80.75 mm) dwóch przestrzennych pól testowych. Współrzędne 3D punktów zostały wyznaczone na podstawie wygenerowanej gęstej mapy dysparycji (okno korelacji wyniosło 25×25pikseli). Algorytm dysparycji wykrył średnio ca 72 % sygnalizowanych punktów kontrolnych. Średnia odchyłka kwadratowa dla współrzędnych 3D w układzie współrzędnych systemu stereowizyjnego wyniosła _XYZ = ±39.6 mm (test 1) oraz _XYZ = ±124.1 mm (test 2). Średnia odchyłka kwadratowa dla współrzędnych X, Y, Z po transformacji 3D do układu obiektu wyniosła _XYZ = ±72 mm (test 1) oraz _XYZ = ±74 mm (test 2).

EN

The prototype of digital stereovision system is presented along with its procedures, main parts and its accuracy evaluation. The presented system is a prototype for vision module in electronic travel aid device for the blind, being designed and developed in Institute of Electronics in Technical University of Lodz. The system consists of two Flea type Point Grey digital cameras (resolution of 1024×768, IEEE 1394 interface) and Ernitec f = 3.5 mm objective). The cameras calibration was performed by means of the software using OpenCV library (Intel® Open Source Computer Vision Library). The process of automatic computation of dense disparity maps was performed by the stereo matching local algorithm (with correlation window of a given size). The measure of similarity is defined as a sum of absolute differences (SAD) between pixels form windows surrounding the compared pixels. The SAD values are calculated with the use of sliding window method in order to obtain real time speed of dense disparity maps computation. The procedure of finding rob ust minimum SAD values consists of four steps: searching for global minimum value SADmin and three other smallest values SAD1 < SAD2 < SAD3. The 3D scene coordinates are calculated by means of disparity map values and model exterior orientation parameters (transformation matrices MR , ML). 3D scene segmentation algorithm detects planes and surrounding objects, obstacles. The digital images acquisition, disparity and segmentation map generation are implemented on the DSP (Digital Signal Processor) platform. The accuracy of the system is evaluated by analysing stereo pairs of digital pictures of two different 3D test fields. The base line of stereoscopic set of cameras used in the system was B = 80.75 mm. 3D coordinates were computed by means of dense disparity map values (search window of the matching algorithm was of the size 25×25 pixels) The average effectiveness of signalised check points detection by disparity algorithm was 72 %. RMSE for 3D object coordinates in the stereovision system was _XYZ = ±39.6 mm (test 1) and _ XYZ = ±124.1 mm (test 2). RMSE for X,Y,Z coordinates after 3D transformation into the object coordinates system was _XYZ = ±72 mm (test 1) and _XYZ = ±74 mm (test 2).