Obvyklým řešením úloh tohoto typu je použití optických
profilometrů, ve kterých se lineární CCD senzor pohybuje podél osy
měřené součástky. Ta bývá zezadu osvětlena barevným, obvykle zeleným,
kolimovaným světlem, které pomáhá jak snížit intenzitu odlesků
v blízkosti obrysu, tak omezením šířky detekovaného spektra kolem
vlastní barvy světla potlačuje vliv okolního osvětlení.
První zkušební prototyp měřicího stroje postavený za účelem
ověřování principů a testování
Takové profilometry mají ale několik nevýhod. Nejen že jsou velmi
drahé, ale skutečnost, že v každém místě podél osy mechanického posuvu
snímače lze získat jen jeden vždy stejný řádek obrazu, omezuje
dosažitelnou přesnost měření a klade vysoké nároky na
reprodukovatelnost každé pozice posuvu i na absolutní přesnost pozic
kroků posuvu optické hlavice.
Naše řešení problémů s přesností, a nakonec i s cenou
zařízení, je postaveno na intenzivním využití metod matematické
statistiky. Pro každou pozici mechanického posuvu snímací hlavice
nečteme pouhý řez o šířce jednoho nebo několika obrazových bodů, ale
snímáme obraz relativně rozsáhlého okolí na obě strany od aktuální
pozice. Získáváme velké množství dat, které lze analyzovat a
statisticky zpracovat. Takto dosahujeme vysoce subpixelové přesnosti
měření profilů.
Kromě unikátní přesnosti, která dosahuje dvou až tří mikrometrů, má
tato metoda měření i další výhody. Díky vysoce nadbytečnému množství
dat dokážeme korigovat i některé nepřesnosti posuvu měřicí hlavice.
Tak lze použít i vodorovný posun namísto svislého, kdy je prostorová
přesnost pozice více ovlivňována průhyby základny stroje vlastní
hmotností. To dále zjednodušuje nároky na konstrukci stroje.
Pro dlouhodobé udržení vysoké absolutní přesnosti měření je
vestavěn proces autokalibrace, který lze spouštět podle potřeby.
Měřicí stroj současně snímá obrazy ze dvou protilehlých kamer
vybavených telecentrickými objektivy. U zadního osvětlení je dosaženo
výborných výsledků i bez použití drahých osvětlovacích telecentrických
projektorů. Jak zadní osvětlovače, tak i optika kamer je vybavena
polarizačními filtry, pomocí kterých jsou účinně eliminovány odlesky v
blízkosti obrysů. Díky polarizačním filtrům je systém také překvapivě
odolný vůči okolnímu osvětlení. V případ silného okolního
rušivého světla je ale vhodné přístroj zastínit.
Řešitel systému strojového vidění:
Moravské přístroje a.s.
Masarykova 1148
763 02 Zlín - Malenovice
www.mii.cz www.moravinst.com
Tel: +420 577 107 171, +420 603 498 498
Uživatel stroje a řešitel jeho mechanické
části:
GERGEL, s.r.o.
Nábřeží 599
760 01 Zlín - Prštné
http://www.gergel.cz
tel./fax: +420 577 434 574
|