The article presents the model of the vision head that enables the hybrid quality inspection in the vision and infrared band. The presented solution assures raised efficiency of the inspection process by joint analysis of images in the two spectral ranges. The construction of the vision head has the modular structure, which enables the high flexibility and the easy reconfiguration of particular elements. Cameras and lenses from both channel vision can be selected individually in the dependence of the target application requirements. It is possible, with the use of LED light panels !!!! clamped on the external casing to obtain the correct illumination of the inspection area in the vision band. The developed model of the vision head assures the execution of the quality inspection with the use of passive thermography without any additional thermal stimulation, and the active thermography with the stimulation impulse on the researched materials with infrared lamps. IR lamps holders are clamped to the casing of the vision head. In order to protect the camera module against the adverse impact of external factors like high temperature of the inspection process or pollution, the vision head casing has two frames. Between the external and the internal jacket there is a space, which isolates and is located inside the cameras. The vision head has three independent modules, which enable cooling of the external jacket, the internal area, and vision windows. Compressed air is a cooling medium. This article also presents sample applications of a hybrid method of the quality inspection that uses the passive and the active thermography.
The problem of stereo camera calibration has been studied for over many years by numerous researchers. A crucial task in this process is to discover the transformation between 3D world coordinates and 2D pixel image coordinates of image. The growth of the number of diaerent applications of stereovision systems has led to specialization of developed calibrations algorithms. Nowadays, various calibration objects and self-calibration techniques are used. This paper presents a unique automatic calibration system for a stereovision system for inspection of specimen surface under fatigue tests. In order to allow analysis of surface in both a micro and macro scale, the system has been equipped with cameras with motorized focus and zoom lenses. The proposed calibration system is based on mechatronic framework which allows the use of a set of 2D plane calibration targets with varying size of region of interest. Such a solution allows automation of calibration process and guarantees repeatability of results with an assumed error.
PL
Zagadnienie kalibracji kamer w systemach stereowizyjnych było w ostatnich latach podejmowane przez wielu badaczy. Głównym celem tego procesu jest wyznaczenie transformacji pomiędzy współrzędnymi 3D punktów w układzie globalnym i odpowiadającymi im współrzędnymi pikselowymi 2D na płaszczyźnie obrazowania kamer. Coraz większa liczba obszarów, w których zastosowanie znajdują systemy stereowizyjne, doprowadziła do specjalizacji wykorzystywanych w nich metod kalibracji kamer. Aktualnie stosowane są różnorodne wzorce kalibracyjne, a także metody samokalibracji kamer. W artykule przedstawiony został autorski zautomatyzowany system kalibracji kamer dedykowany dla systemu stereowizyjnego, umożliwiającego monitorowanie procesów destrukcji materiałów na maszynie wytrzymałościowej. Dla zapewnienia możliwości przeprowadzenia badań zarówno w skali mikro jak i makro, system ten wyposażony jest w zmotoryzowane obiektywy, umożliwiające regulację zbliżenia i ostrości. Prezentowany system kalibracji poprzez zastosowanie mechatronicznego układu pozycjonowania oraz odpowiedniego typoszeregu wzorców płaskich, zapewnia kalibrację kamer w pełnym zakresie obserwacji. Rozwiązanie to umożliwia automatyzację oraz gwarantuje powtarzalność procesu kalibracji.
In the Department of Mechatronics at the Institute for Sustainable Technologies - NRI in Radom a laser profilometer with a 2D triangulation head was developed. The contactless method for distance measurement applied in the apparatus allows the scanning of a surface simultaneously in two directions and adds to the increase in the speed of the measurement process as compared to the alternative point-by-point methods. The characteristic feature of the profilometer is the proposed original measurement method that reduces the number of non-measurable points that occur during the measurement process. The general concept of the method consists in the multiple scanning of the surface of the tested object in selected directions. The obtained results of the partial measurements are analysed and combined to reconstruct the continuous surface of the tested products. The correctness of the method was verified based on experimental tests conducted for selected products of variable geometry.
PL
W Zakładzie Mechatroniki Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB w Radomiu został opracowany profilometr laserowy z głowicą triangulacyjną typu 2D. Zastosowana w urządzeniu bezstykowa metoda pomiaru odległości, z wykorzystaniem głowicy umożliwiającej skanowanie powierzchni jednocześnie w dwóch wymiarach, przyczynia się do zwiększenia szybkości procesu pomiarowego w porównaniu z alternatywnymi metodami punktowymi. Cechą charakterystyczną profilometru jest zaproponowana przez wykonawców oryginalna metoda pomiarowa, która ma na celu znaczącą redukcję ilości niemierzalnych punktów pojawiających się podczas pomiaru. Ogólna idea metody polega na wielokrotnym skanowaniu powierzchni badanego obiektu w wybranych kierunkach. Uzyskane wyniki pomiarów cząstkowych są następnie poddawane analizie i łączeniu w celu odtworzenia ciągłej powierzchni badanych wyrobów. Poprawność metody została zweryfikowana na podstawie badań eksperymentalnych dla wytypowanych wyrobów o zróżnicowanych kształtach.
Three-dimensional models can be used in object recognition as references for the identification systems. The RoboEarth cloud-robotics platform contains additional algorithms both for object recognition and model creation. The article describes an automated system developed in order to improve the process of creating point cloud object models based on software provided with the RoboEarth platform. The process is performed using a special template with markers providing information about the localisation and orientation and recording the object from different angles. This can be done either by rotating the sensor or the template with the object. By incorporating a measuring table rotated by a stepper motor as well as rails for precise sensor mounting this process can be automated. All models were based on typical household items. In order to determine the necessary parameters for generating models, the distance between the sensor and the template, the number of steps of the motor, and the number of measurements per step was checked. The quality of the models was verified by measuring correspondences using object recognition software from both different angles and distances. The research performed showed that an automatic approach wields better results than manual registration and can be used to increase the quality of the 3D models.
PL
Trójwymiarowe modele znajdują zastosowanie w procesie detekcji jako obiekty referencyjne dla systemów identyfikacji. Platforma RoboEarth, której zadaniem jest obsługa chmur obliczeniowych dla zastosowań w robotyce, zawiera algorytmy umożliwiające zarówno rozpoznawanie obiektów, jak i generowanie ich modeli. W artykule przedstawiono zautomatyzowany system opracowany w celu poprawy procesu generowania modeli 3D obiektów, z wykorzystaniem oprogramowania platformy RoboEarth. Proces generowania modeli jest wykonywany z zastosowaniem specjalnych znaczników określających orientację i położenie obiektu oraz rejestrowaniu chmur punktów z różnych punktów odniesienia. Zmiana punktu odniesienia może być dokonana poprzez przemieszczenie sensora lub obrót obiektu. Opracowany system umożliwia automatyzację tego procesu poprzez zastosowanie obrotowego stolika pomiarowego napędzanego silnikiem krokowym. Ze względu na występowanie czynników, które mają wpływ na jakość generowanego modelu oraz w konsekwencji późniejszy proces detekcji obiektów, wykonano badania mające na celu określenie właściwych parametrów opracowanego systemu. Rezultaty przeprowadzonych badań zostały przedstawione w artykule wraz z przykładowymi wynikami detekcji obiektów.
The article characterises problems occurring during erosion tests conducted in a laboratory environment. The authors consider the issues connected with the precise dosage of the abrasive in a system for the simulation of an erosive wear process. Additionally, the authors present an original system for the dosage of the erodent, and show the results of verification tests aimed at the determination of the precision of the dosage of the abrasive depending on the parameters of the control system.
PL
Artykuł prezentuje charakterystykę problemów występujących podczas badań erozji w warunkach laboratoryjnych. Rozpatrzono zagadnienia związane z precyzyjnym dawkowaniem materiału ściernego w systemie badawczym do symulacji procesu zużycia erozyjnego. Przedstawiono autorskie rozwiązanie układu dozowania erodenta. Zaprezentowano wyniki badań weryfikacyjnych wykonanych w celu określenia dokładności dozowania w zależności od stosowanych parametrów systemu sterowania.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.