Способ определения координат поверхности объекта и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет устранения погрешностей, связанных с искажением размеров и формы изображений, и погрешностей, возникающих при относительном движении объекта измерения и обзорно-информационной системы. Устройство, реализующее способ определения координат поверхности объекта, содержит матричный источник 5 света, очередная элементарная ячейка которого включается под управлением блока 4 управления и освещает точку поверхности объекта 7. При этом отраженный пучок попадает на фотоприемную матрицу 1, блок 2 измерения определяет координату изображения светового пятна на матрице, а микропроцессорный блок 3 - координату точки поверхности объекта 7. При движении объекта блок 6 измерения пространственного вектора ускорения вырабатывает сигналы, пропорциональные составляющим ускорения по трем координатам движения, по которым микропроцессорный блок 3 вычисляет вектор перемещения, а блок 4 управления вырабатывает сигнал включения элементарной ячейки источника 5 света. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК,(у) G Î1 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I1

j ! (1 тЩ Т;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ,. СССР (21) 4454088/24-28

I (22) 14.04.88 (46) 30. 08.90. Бюл. У 32 (71) Институт проблем сверхпластичнос.ти металл ов АН СССР (72) P.M. Ахметдинов и P.M. Галиулин (53) 531.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р" 979854, кл. G 01 С 11/26, 198 1. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ

ПОВЕРХНОСТИ ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУ1 (ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет устранения погрешностей, связанных с искажением размеров и формы изображений, и погрсшпостей, возникающих при относительном движении объекта измерения и обзорноинформационной системы. Устройствс, „„SU„„ l 589055 А 1

2 реализующее способ определения координат поверхности объекта, содержит матричный источник 5 света, очередная элементарная ячейка которого включается под управлением блока 4 управления и освещает, точку поверхности объекта.

7. При этом отраженный пучок попадает на фотоприемную матрицу 1, блох 2 измерения определяет координату изображения светового пятна на матрице 1, . а микропроцессорный блок 3 — координату точки поверхности объекта 7. При движении объекта блок 6 измерения пространственного вектора ускорения выра". батывает сигналы, пропорциональные составляющим ускорения по трем координатам движения, по которым микропроцессорньп блок 3 вычисляет вектор перемещения, а блок 4 управления вырабатывает сигнал включения элементарной ячейки источника 5 света. I ил.

1589055, Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения координат поверхности движущегося объекта.

Целью изобретения является повы5 шение точности измерений за счет уст.ранения погрешностей, связанных с искажением размеров и формы изображений, и погрешностей, возникающих при относительном движении объекта измерения и обзорно-информационной системы.

На чертеже представлена схема устройства а измерения Koopsq

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит. канал искусственного видения, выполненный в ниде последовательно соединенных фотопри- 2О емной матрицы t и измеретельного блока 2, вычислительный блок 3, первый вход которого соединен с выходом измерительного блока 2, каналы подсветки, выполненный в виде последователь- 25 но соединенных блока 4 управления, вход которого соединен с первым выходом блока 3, и матричного источника

5 света, оптически связанного с фотоприемной матрицей 1, блок 6 измерения 3О пространственного вектора ускорения, выполненный в виде акселерометров, . расположенных по трем ортогональным осям и предназначенных для установки на объекте 7, выход которого соединен с вторым входом блока 3, второй выход которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

При подаче с блока 4 управления сигнала включается элементарная ячейка матричного источника 5 света, пучок света освещает т. А поверхности объекта 7, при этом отраженный пучок попа- 45 дает на фотоприемную матрицу 1, блок

2 определяет координату изображения светового пятна на фотоприемной матрице 1,а блок 3 вычисляет координату A (Х, Y» Е ).точки поверхности объекта 7.

При движении обзорно-информационной системы относительно объекта 7 блок 6 вырабатывает сигналы, пропорциональные составляющим ускорения по

55 трем координатам движения, по которым блок 3 вычисляет вектор перемещения (модуль, аргумент), а блок 4 управления вырабатывает сигнал включения элементарной ячейки источника 5, пропорциональный вектору перемещения.

Способ измерения реализуется следующим образом.

Координатам каждой элементарной ячейки матричного источника 5 света

U (Х „,, Y,) соответствует координата

О. (Х ., Y .) точки базовой плоскосР1 0 ти прямоугольной координатной системы объекта 7 (базовой плоскостью может быть, например, плоскость, перпендикулярная направлению силы тяжести).

Третья координата т. А поверхности Z ц определяется по положению изображения светового пятна на фотоприемной матрице 1 Z -(Хд, У„). В блоке 3 по изВс .còHbì формулам и известным координатам Хд, У 1, Х „, Y исчисляются координаты Хо, Yо, 7. т. А поверхности объекта 7, а по т. А восстанавливается рельеф поверхности. При относительном движении обзорно-информационной системы и объекта 7 для исключения динамической погрешности координаты

Хи, Y очередного включаемого элемен«е ки Б; источника 5 определяются по мгновенному значению вектора перемещения с блока 6 измерения, преобразованному блоком 3 и блоком 4 управления в управляющий сигнал матричного источника 5 света так, чтобы сохранялось соответствие точек U. источника

5 и О, базовой плоскости объекта 7, имевшее место в начале кадра (ячейка 0,) в пределах всего кадра., Фор мул а из обретения

1. Способ определения координат поверхнос ти объекта, заключающийся в том, что осуществляют импульсное высвечивание точек. поверхности объекта узконаправленными световыми пучками, измеряют положение высвеченных точек и вычисляют .координаты точек поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, последовательно высвечивают по одной точке поверхности, измеряют мгновенные значения вектора относительно перемещения объекта, по которому определяют очередность высвечивания точек соответствующим световым пучком.

2. Устройство дпя определения координат поверхности объекта, содержащее канал искусственного видения, выполненный в виде последовательно соединенных фотоприемной матрицы и изме1589055

Составитель С. Конюхов

Редактор Т. Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор М. Пожо

Заказ 2531 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 рительного блока., канал подсветки, выполненный в виде последовательно соединенных блока управления и матричного источника света, оптически связанного с фотоприемнои матрицей, и вы5 числительный блок, первый вход которого соединен с выходом измерительного блока, первый выход соединен с входом блока управления, второй выход яв-tð ляется выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно с .. снабжено блоком измерения пространственного вектора ускорения выполненным в виде акселерометров, расположенных относительно друг друга по трем ортогональным осям и првдназначенных для установки на объекте, выход которого соединен с вторым входом вычислительного блока.