Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metoda komputerowej analizy obrazu dla pieców szklarskich

Rotter P., Skowiniak A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 7

684--687

PL

Sterowanie płomieniem w piecach szklarskich odbywa się przede wszystkim na podstawie obrazu lustra szkła dostarczonego przez kamerę zamontowaną w górnej części komory pieca. W zaproponowanej metodzie dokonuje się pomiaru zdefiniowanych parametrów procesu topienia szkła na podstawie automatycznej analizy obrazu. Algorytm uwzględnia ewentualną asymetrię ustawienia kamery, a także wykrywa osad, który zwykle gromadzi się na obiektywie kamery. Eksperymenty przeprowadzone na obrazach z kilku hut szkła wskazują jednoznacznie, że proponowana metoda może być z powodzeniem stosowana do automatyzacji procesu wytopu szkła.

EN

Control of glass furnaces is performed mainly based on image of the glass surface which is captured by a camera mounted in the upper part of the furnace. The operator controls the process based on amount and displacement of batch on the surface. The main drawback of manual control is lack of opportunity for effective optimization of the process. Manual control, even by an experienced operator, is rather far from optimal, especially as it takes several hours before the results can be observed and assessed. Setting too low temperature results in decreasing the quality of the production, while too high temperature increases energy consumption and pollution, especially emission of NOx. Automatic calculation of the process variables may be used in a long-term learning for finding the optimal control as a function of the process state. The proposed method consists in a measurement of the process variables based on the analysis of the image captured by the camera in the glass furnace. The method includes automatic detection of batch borders, calculation of batch coverage in several zones defined by the user and calculation of indicators of batch asymmetry (considering asymmetry of the camera location, if exists). In addition, the algorithm allows for detection of sediment which usually settles at the camera lens.

2

From cochlear implants to Brain-Computer Interfaces

Tadeusiewicz R., Rotter P.

Bio-Algorithms and Med-Systems

|

2012

|

Vol. 8, no. 3

267--286

EN

In this article two groups of technologies based on connecting a medical device to the human brain are presented. The first group exploits the existing nerves, like the cochlear implant where ear prosthesis is connected to the auditory nerve. Another group is based on a direct connection between an electronic device and the human brain and it is called Brain-Computer Interfaces. The article contains the description of these technologies, points out their current capabilities and limitations and the main barriers to further development. The authors indicate possible directions of future expansion of the discussed technologies.

3

Kalibracja systemów stereowizyjnych przy użyciu odpornej metody podwójnej płaszczyzny

Rotter P., Byrski W., Dajda M.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2011

|

R. 15, nr 12

121-126

PL

W metodzie podwójnej płaszczyzny (ang. double plane) zależność między współrzędnymi obrazowymi a współrzędnymi w przestrzeni trójwymiarowej jest obliczana na podstawie czterech przekształceń płaszczyzny na płaszczyznę (dwie kamery i dwie płaszczyzny kalibracyjne). Metoda jest intuicyjna i łatwa w implementacji, lecz ma poważną wadę w postaci złego uwarunkowania zadania dla pewnych obszarów przestrzeni. W artykule proponujemy odporną metodę kalibracji, która wykorzystuje dodatkowo trzecią płaszczyznę kalibracyjną. Jest to płaszczyzna wirtualna, która nie jest fizycznie elementem wzorca, ale jest zdefiniowana przez odpowiednio rozmieszczone punkty kalibracyjne na dwóch płaszczyznach podstawowych. Proponowany algorytm wykorzystuje liniową kombinację trzech par płaszczyzn: dla par płaszczyzn, które mogą generować błędy numeryczne przypisywana jest niska waga, minimalizująca ich wpływ na wynik końcowy. Eksperymenty wykazały dużą dokładność i wiarygodność proponowanej metody w stosunku do podstawowej wersji algorytmu: błąd średniokwadratowy i błąd maksymalny zostały zredukowane odpowiednio 4- i 20-krotnie.

EN

In double-plane method for stereovision system calibration the correspondence between screen coordinates and location in 3D space is calculated based on four plane-to-plane transformations: there are two planes of the calibration pattern and two cameras. The method is intuitive and easy to implement but the main disadvantage is ill-conditioning for some spatial locations. In this paper we proposed a robust method which exploits the third plane which physically does not belong to the calibration pattern but can be calculated from the set of reference points. Our algorithm uses combination of three calibration planes with weights which depend on screen coordinates of the point of interest: a pair of planes which could cause numerical errors receives small weight and has practically no inl uence on the i nal results. We analysed errors and their distribution in 3D space for basic and improved algorithm. Experiments demonstrate high accuracy and reliability of our method comparing to the basic version: mean square error and maximum error are reduced 4 times and 20 times respectively.

4

Regulacja adaptacyjna dla rozproszonego układu sterowania

Grega W., Rotter P.

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

|

2002

|

T. 6, z. 2

219-235

PL

W systemach sterowania rozproszonego, coraz powszechniej stosowanych we współczesnych układach automatyki przemysłowej, regulator jest połączony z procesem za pośrednictwem linii transmisyjnej. Opóźnienia transmisji, w zależności od użytej sieci, mogą mieć charakter losowy bądź deterministyczny. W publikacji przeprowadzono analizę wpływu opóźnień na stabilność układu i na jakość regulacji. Na przykładowym modelu dokonano optymalizacji parametrów regulatora, przyjmując jako funkcję celu zapas stabilności układu. Przez wielokrotne powtórzenie procedury optymalizacyjnej uzyskano zależność optymalnych parametrów od opóźnienia, wykorzystaną następnie do skonstruowania regulatora adaptacyjnego o parametrach strojonych w zależności od aktualnego rozkładu opóźnień sieci transmisyjnej. Zaprezentowane wyniki eksperymentów symulacyjnych wskazują, że metoda pozwala na zastosowanie nawet tak prostych regulatorów jak PID przy średnim opóźnieniu transmisyjnym przewyższającym stałe czasowe obiektu o dwa rzędy wielkości.

EN

In distributed control systems a controller is connected with a process by a transmission line. Transmission delays caused by the network can be stochastic or deterministic. An analysis of the influence of delays on system stability and the quality of control is presented in this paper. For an assumed model we have optimised the parameters of a controller choosing a stability margin as a goal function. By repeating the optimisation procedure we acquired optimal parameters of the controller as a function of the transmission delay. This relationship is then used to build the adaptive controller with parameters dependent on the distribution of temporary transmission delays. Experiments have shown that according to the proposed method even as simple controllers as PID could be applied even if the average transmission delay is 102 times greater than the process time constant.

5

Optymalizacja systemów kolejkowych z użyciem metod gradientowych

Filipowicz B., Rotter P.

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

|

2001

|

T. 5, z. 1/2

203-211

PL

Optymalizacja systemu kolejkowego polega na znalezieniu maksimum funkcji zysku lub minimum funkcji kosztów w zależności od podstawowych parametrów opisujących system. Parametry te - a przynajmniej ich część - przyjmują wartości dyskretne. Przykładowo liczba kanałów obsługi m może przyjmować wartości ze zbioru liczb naturalnych, natomiast dla pozostałych m funkcja zysku (strat) systemu nie jest określona. W niniejszej pracy zaproponowano podejście alternatywne w stosunku do użycia procedur optymalizacji dyskretnej, polegające na uogólnieniu funkcji zysku bądź strat na dowolne rzeczywiste wartości parametrów. Pozwala to na użycie efektywnych algorytmów poszukiwania ekstremów funkcji ciągłych, dostępnych w postaci gotowych pakietów (np. Optimization Toolbox w języku Matlab). W pracy zaproponowano uogólnienie spełniające warunek różniczkowalności, dzięki czemu możliwe jest zastosowanie metod gradientowych.

EN

Optimization of queueing systems consists in finding maximum of gain function or minimum of cost function in dependence of system parameters, which are integers. Exemplary, m - number of service channels can take values from set of natural numbers, but for other m gain or loss function is not defined. Alternative approach to the usage of discrete optimization procedures based on generalization of gain or loss function onto the real parameter values is suggested. It allows for a usage of effective algorithms of searching extremum of continuous functions available as ready files (e.g. Optimization Toolbox in Matlab). Generalization of gain function fulfilling differentiability condition is introduced, so the application of gradient method is possible.

6

Rozpoznawanie obiektów złożonych z wykorzystaniem wielopoziomowych grafów rozmytych

Rotter P.

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

|

2000

|

T. 4, z. 2

151-167

PL

W niniejszej pracy przedstawiono koncepcję rozpoznawania złożonych obiektów unikalnych z użyciem modeli opartych na wielopoziomowych grafach rozmytych. Wierzchołki analizowanych grafów są grafami modelującymi obiekty niższego rzędu, a w przypadku gdy reprezentują obiekty elementarne (zerowego rzędu) - plikami graficznymi; atrybuty krawędzi opisują relacje między obiektami. Rozpoznanie obiektu polega na wygenerowaniu grafu będącego jego opisem, a następnie znalezieniu wśród zbioru grafów modelujących obiekty wzorcowe takiego, który jest - w określonym sensie - najbardziej podobny do grafu rozpoznawanego obiektu. Porównywanie grafów jest dokonywane metodą grafu dopasowań (match graph). Algorytmy przedstawione w rozdziałach 2 i 3 zostały zaimplementowane w języku MATLAB 5.2. Wyniki eksperymentów zamieszczone w rozdziale 3 potwierdziły ich praktyczną przydatność.

EN

In this paper a concept of the complex unique object recognition system is presented. A complex object is modelled by a multilevel fuzzy graph, where each vertex of the n-th level graph is a n - 1-st level graph while each edge describes relationship between two n - 1-st level objects. The recognition process is as follows: first we build a graph G describing given object, second we find among all the model graphs the graph H which is closest to G. Graphs are compared according to the match graph method. Algorithms described in Chapters 2 and 3 have been implemented in MATLAB 5.2 environment. Results presented in Chapter 3 prove a large potential of real-life applications.

7

Projekt i testy wizyjnego czujnika poziomu cieczy

Byrski W., Rotter P.

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

|

1998

|

T. 2, z. 1

65--77

PL

W artykule przedstawiono algorytmy i oprogramowanie wykorzystane w wizyjnym zestawie pomiarowym, identyfikującym poziom cieczy wyczerpanej w laboratoryjnej wyparce wchodzącej w skład instalacji destylacji. Stosowane dotychczas czujniki ciśnieniowe ulegały częstym awariom ze względu na trudne warunki pracy. Rozwiązanie konstrukcji czujnika poziomu przy pomocy kamery ma wiele zalet, m.in.: łatwość instalacji (kamerajest instalowana na zewnątrz naczynia), niewrażliwość na temperaturę, gęstość cieczy i środowisko pracy (np. żrące opary) oraz możliwość zastosowania do naczynia o dowolnej wielkości i kształcie. Zaproponowano kilka alternatywnych metod, różniących się zarówno wymaganiami sprzętowymi jak i niezawodnością. Przeprowadzono testy odporności metod na szumy pomiarowe wynikające z jakości obrazu na zakłócenia w postaci refleksów światła.

EN

In the paper the algorithms and software for vision measurement system used for identification of bottom product level in laboratory evaporator were presented. Pressure sensors which have been used before failed very often because of hard working environment. By using a camera many advantages were found: easiness of installation (camera is set outside the vessel), insensitivity to temperature, pressure, liquid density and the environment (for example caustic vapors). The system can be applied to vessel of any size and shape. The camera tracks the level of liquid in a glass pipe connected to the vessel. We proposed several alternative methods which differ both hardware requirements and reliability, such as numerical taxonomy (eluster analysis) and frequency analysis. Some quality tests of the four measurement methods with respect to measurement noises coming from vision processing and light reflections were performed.