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.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
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.
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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.