Defektoskopie a defektometrie

Podobné dokumenty
Defektoskopie a klasifikace

Optika pro mikroskopii materiálů I

SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí 4.ročník MĚŘICKÝ SNÍMEK PRVKY VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ ORIENTACE CHYBY SNÍMKU

ANALÝZA MĚŘENÍ TVARU VLNOPLOCHY V OPTICE POMOCÍ MATLABU

M I K R O S K O P I E

Frekvenční analýza optických zobrazovacích systémů

Vliv komy na přesnost měření optických přístrojů. Antonín Mikš Katedra fyziky, FSv ČVUT, Praha

Kalibrační proces ve 3D

Centrovaná optická soustava

Viková, M. : MIKROSKOPIE I Mikroskopie I M. Viková

VY_32_INOVACE_FY.12 OPTIKA II

Geometrická optika. předmětu. Obrazový prostor prostor za optickou soustavou (většinou vpravo), v němž může ležet obraz

Digitální fotogrammetrie

Rozdělení přístroje zobrazovací

Hodnocení kvality optických přístrojů III

Maticová optika. Lenka Přibylová. 24. října 2010

Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje

9. Geometrická optika

MULTIMEDIÁLNÍ A HYPERMEDIÁLNÍ SYSTÉMY

Vady optických zobrazovacích prvků

Fokální korektory. Okuláry. Miroslav Palatka

Návrh optické soustavy - Obecný postup

Moderní metody rozpoznávání a zpracování obrazových informací 15

- Ideálně koherentním světelným svazkem se rozumí elektromagnetické vlnění o stejné frekvenci, stejném směru kmitání a stejné fázi.

MULTIMEDIÁLNÍ A HYPERMEDIÁLNÍ SYSTÉMY

Přednáška 2_1. Konstrukce obrazu v mikroskopu Vady čoček Rozlišovací schopnost mikroskopu

Historické brýle. 1690: brýle Norimberského stylu se zelenými čočkami. 1780: stříbrné brýle. konec 18. století: mosazné obruby, kruhové čočky

Meo S-H: software pro kompletní diagnostiku intenzity a vlnoplochy

VÝUKOVÝ SOFTWARE PRO ANALÝZU A VIZUALIZACI INTERFERENČNÍCH JEVŮ

Pozorování Slunce s vysokým rozlišením. Michal Sobotka Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov

Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát

Defektoskopie. 1 Teoretický úvod. Cíl cvičení: Detekce měřicího stavu a lokalizace objektu

Měření rozlišovací schopnosti optických soustav

Spektrální charakteristiky

Jasové transformace. Karel Horák. Rozvrh přednášky:

POČÍTAČOVÁ SIMULACE VLIVU CHYB PENTAGONÁLNÍHO HRANOLU NA PŘESNOST MĚŘENÍ V GEODÉZII. A.Mikš 1, V.Obr 2

A HYPERMEDIÁLNÍ MULTIMEDIÁLNÍ SYSTÉMY OBRAZOVÁ DATA SVĚTLO ZPRACOVÁNÍ OBRAZU OBRAZ. Jak pořídit statický obraz

MULTIMEDIÁLNÍ A HYPERMEDIÁLNÍ SYSTÉMY. 6) Snímání obrazu

Měření a analýza parametrů rohovky

ZOBRAZOVÁNÍ ČOČKAMI. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Septima - Optika

1 VZNIK, VÝVOJ A DEFINICE MECHATRONIKY

Novinky ve vývoji individuálních progresivních čoček. Petr Ondřík Rodenstock ČR, s.r.o.

Osvětlení StRojoVého Vidění

Korekce souřadnic. 2s [ rad] R. malé změny souřadnic, které je nutno uvažovat při stanovení polohy astronomických objektů. výška pozorovatele

Paprsková optika. Zobrazení zrcadly a čočkami. Rovinné zrcadlo. periskop zobrazování optickými soustavami.

Bodový zdroj světla A vytvoří svazek rozbíhajících se paprsků, které necháme projít optickou soustavou.

Témata semestrálních prací:

Geometrická optika. Optické přístroje a soustavy. převážně jsou založeny na vzájemné interakci světelného pole s látkou nebo s jiným fyzikálním polem

Historie světelné mikroskopie. Světelná mikroskopie. Robert Hook (1670) a Antonie van Leeuwenhoek (1670) zakladatelé světelné mikroskopie

Brýlové čočky II. LF MU Brno Brýlová technika

Využití letecké fotogrammetrie pro sledování historického vývoje krajiny

Technická diagnostika, chyby měření

DUM č. 5 v sadě. 12. Fy-3 Průvodce učitele fyziky pro 4. ročník

Otázky z optiky. Fyzika 4. ročník. Základní vlastnosti, lom, odraz, index lomu

Mikroskopické metody Přednáška č. 3. Základy mikroskopie. Kontrast ve světelném mikroskopu

Čočky Čočky jsou skleněná (resp. plastová) tělesa ohraničená rovinnými nebo kulovými plochami. Pracují na principu lomu. 2 typy: spojky rozptylky

Světlo 1) Světlo patří mezi elektromagnetické vlnění (jako rádiový signál, Tv signál) elmg. vlnění = elmg. záření

OPTIKA - NAUKA O SVĚTLE

MĚŘENÍ ABSOLUTNÍ VLHKOSTI VZDUCHU NA ZÁKLADĚ SPEKTRÁLNÍ ANALÝZY Measurement of Absolute Humidity on the Basis of Spectral Analysis

Světlo x elmag. záření. základní principy

Analýza pohybu. Karel Horák. Rozvrh přednášky: 1. Úvod. 2. Úlohy analýzy pohybu. 3. Rozdílové metody. 4. Estimace modelu prostředí. 5. Optický tok.

Konstrukce teleskopů. Miroslav Palatka

Úloha č. 8 Vlastnosti optických vláken a optické senzory

ZPRACOVÁNÍ OBRAZU přednáška 3

SIMULACE OBRAZOVÝCH VAD POMOCÍ MATLABU

Pokročilé robotické technologie pro průmyslové aplikace

Otázky k bakalářské zkoušce z techniky prof. J.Pecák, CSc.

Přednáška Omezení rozlišení objektivu difrakcí

C Mapy Kikuchiho linií 263. D Bodové difraktogramy 271. E Počítačové simulace pomocí programu JEMS 281. F Literatura pro další studium 289

GEOMETRICKÁ OPTIKA. Znáš pojmy A. 1. Znázorni chod význačných paprsků pro spojku. Čočku popiš a uveď pro ni znaménkovou konvenci.

PROJEKT 3 2D TRAJEKTORIE KAMERY SEMESTRÁLNÍ PRÁCE DO PŘEDMĚTU MAPV

NOVÉ METODY HODNOCENÍ OBRAZOVÉ KVALITY

Fyzikální sekce přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM. Fyzikální praktikum 2

Krafková, Kotlán, Hiessová, Nováková, Nevímová

Ing. Jakub Ulmann. Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

Návrh rozsahu přejímacích zkoušek a zkoušek dlouhodobé stability. skiagrafických radiodiagnostických rtg zařízení s digitalizací obrazu.

Základní pojmy. Je násobkem zvětšení objektivu a okuláru

EXPERIMENTÁLNÍ METODA URČENÍ ZÁKLADNÍCH PARAMETRŮ OBJEKTIVU ANALAKTICKÉHO DALEKOHLEDU. A.Mikš 1, V.Obr 2

Dalekohledy. y τ τ F 1 F 2. f 2. f 1. Předpoklady: 5211

Zahrádka,Obrdlík,Klouda

Úvod do mobilní robotiky AIL028

Rozsah průmyslového výzkumu a vývoje Etapa 9 Systém kontroly povrchových vad

HCP 20 - specifikace

Lom vlny na rozhraní prostředí. lom podle Snellova zákona tlení optických

SEBELOKALIZACE MOBILNÍCH ROBOTŮ. Tomáš Jílek

NULUX EP. Ideální korekce se stává skutečností

Meniskové dalekohledy. Daniel Jareš,Vít Lédl,Zdeněk Rail Ústav fyziky plazmatu AV ČR,v.v.i.- OD Skálova 89,51101 Turnov vod@ipp.cas.

Typy světelných mikroskopů

Nová koncepční a konstrukční řešení pro zobrazení s PMS

Někdy je výhodné nerozlišovat mezi odrazem a lomem tím způsobem, že budeme pokládat odraz za lom s relativním indexem lomu n = 1.

REALIZACE BAREVNÉHO KONTRASTU DEFEKTŮ V OPTICKÉ PROSTOVĚ-FREKVENČNÍ OBLASTI SPEKTRA

Měření ohniskových vzdáleností čoček, optické soustavy

Objektiv Merz 160/1790 refraktoru Hvězdárny v Úpici

Úvod, optické záření. Podkladový materiál k přednáškám A0M38OSE Obrazové senzory ČVUT- FEL, katedra měření, Jan Fischer, 2014

Optika. Zápisy do sešitu

Fyzika II. Marek Procházka Vlnová optika II

Distribuované sledování paprsku

Soupravy pro měření útlumu optického vlákna přímou metodou

ČOČKY JAKO ZOBRAZOVACÍ SOUSTAVY aneb O spojkách a rozptylkách. PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk

h n i s k o v v z d á l e n o s t s p o j n ý c h č o č e k

Transkript:

Defektoskopie a defektometrie Aplikace počítačového vidění Karel Horák Skupina počítačového ového vidění Ústav automatizace a měřicí techniky Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně

Defektoskopie a defektometrie přednáška Tematické rozdělení přednášky: 1. Sektory počítačového vidění v průmyslu. 2. Defektoskopie a defektometrie. 3. Zařízení v defektoskopii.

Rozpoznávání 2D a 3D identifikace objektů Tematické rozdělení přednášky: 1. Sektory počítačového vidění v průmyslu. 2. Defektoskopie a defektometrie. 3. Zařízení v defektoskopii. I. Rozpoznávání 2D a 3D identifikace objektů. II. Řízení navádění robotů na trajektorii. III. Inspekce kontrola kvality (defektoskopie a defektometrie).

Rozpoznávání 2D a 3D identifikace objektů Rozpoznávání 2D a 3D objektů na základě apriorní znalosti modelu nebo vyhledávání modelu v databázi pomocí obsahu (image retrieval, image content). Cambridge Neurodynamics Ltd. ANPR = Automatic number plate recognition. CAMEA Ltd. Unicam Velocity, Unicam Red-light.

Řízení navádění robotů na trajektorii Tematické rozdělení přednášky: 1. Sektory počítačového vidění v průmyslu. 2. Defektoskopie a defektometrie. 3. Zařízení v defektoskopii. I. Rozpoznávání 2D a 3D identifikace objektů. II. Řízení navádění robotů na trajektorii. III. Inspekce kontrola kvality (defektoskopie a defektometrie).

Řízení navádění robotů na trajektorii Rozpoznávání 2D a 3D objektů model prostředí + řídicí strategie. Robotický systém pro broušení a leštění vík tlakových hrnců řízení pohybu robota je založeno na vizuální detekci vzájemné polohy ramene a víka. Orpheus

Inspekce kontrola kvality (defektoskopie a defektometrie) Tematické rozdělení přednášky: 1. Sektory počítačového vidění v průmyslu. 2. Defektoskopie a defektometrie. 3. Zařízení v defektoskopii. I. Rozpoznávání 2D a 3D identifikace objektů. II. Řízení navádění robotů na trajektorii. III. Inspekce kontrola kvality (defektoskopie a defektometrie).

Inspekce kontrola kvality (defektoskopie a defektometrie) Měření parametrů výrobků (1D,2D,3D), tvarová shoda s modelem, povrchová kontrola Planar Position Recognition And Identification. detekce kontur objektu nezávislost na otočení sub-pixelová přesnost

Defektoskopie a defektometrie Tematické rozdělení přednášky: 1. Sektory počítačového vidění v průmyslu. 2. Defektoskopie a defektometrie. 3. Zařízení v defektoskopii.

Defektoskopie a defektometrie definice Definice pojmů: 1. Defektoskopie nedestruktivní metoda analýzy defektů v makrostruktuře materiálu. 2. Defektometrie oblast metrologie zabývající se kvantitativním měřením vad materiálů.

Defektoskopie a defektometrie senzory Optické senzory - povrchové a tvarové defekty (speciální osvětlení pro praskliny, hrubost povrchu materiálu apod.). Elektromagnetické senzory - podpovrchové defekty (vyhodnocení 2D nebo 3D obrazu). Axiální osvětlení Tangenciální osvětlení

Defektoskopie a defektometrie schéma Defektoskopické vyhodnocení výrobku v průmyslu: akceptace nebo zamítnutí. Technické prostředky kromě hlavního účelu kontroly umožňují servisní služby: - Statistika provozu - Monitorování stavu - Archivace měřených dat Služby Proces Pořízení obrazu Kontrola tvaru vyhovuje Měření rozměrů vyhovuje Proces - linka nevyhovuje nevyhovuje Proces - odpad

Defektoskopie a defektometrie podmínky Exaktní specifikace: - rozměry výrobku (absolutní [m], relativní [%]) - výrobní tolerance ( ) - zajištění stabilní deklarované polohy objektu při snímání - viditelnost částí objektu bez společné hranice s okrajem snímku Pozice a orientace objektu na snímku: - přesně vymezená polohovací mechanikou - často předem známa pouze oblast výskytu (smyčka) lokalizace objektu Obrazová reprezentace feritového E-jádra na ortogonálních snímcích

Zařízení v defektoskopii Tematické rozdělení přednášky: 1. Sektory počítačového vidění v průmyslu. 2. Defektoskopie a defektometrie. 3. Zařízení v defektoskopii.

Zařízení v defektoskopii optická soustava I. Projekce předmětu na senzor představuje vždy ztrátovou transformaci způsobenou vlivem: Atmosféry (vnější ztráty) Optické soustavy (vnitřní ztráty) = zejména při astronomickém pozorování (tele-objektiv). = zejména při přesné defektoskopii (makro-objektiv). Aberace optické soustavy: 1. Sférická (kulová) chyba = rovnoběžné paprsky v předmětové rovině neprochází jedním bodem (ohniskem) v obrazové rovině obraz bodu = neostrá ploška. 2. Asymetrická chyba (koma) = mimo-osý bod v předmětové rovině zobrazený širokým paprskovým svazkem není v obrazové rovině zobrazen jako bod obraz bodu = čárový vzor.

Zařízení v defektoskopii optická soustava II. 3. Astigmatismus = mimo-osý bod v předmětové rovině zobrazený úzkým paprskovým svazkem je v obrazové rovině zobrazen jako elipsa (popř. čára nebo kruh). 4. Zklenutí obrazového pole = body z předmětové roviny se v obrazovém prostoru zobrazují ostře v různých vzdálenostech (za sebou ležících obrazových rovinách).

Zařízení v defektoskopii optická soustava III. 5. Zkreslení (distorze) = zvětšení optické soustavy je v různých místech předmětové roviny různé (zpravidla symetrické kolem optické osy soustavy) čtverec = strany prohnuté dovnitř (poduška zvětšení směrem od středu roste) nebo strany prohnuté ven (soudek zvětšení směrem od středu klesá). 6. Chromatická chyba = vada zobrazení způsobená disperzí materiálu optické soustavy (tj. závislost indexu lomu čočky na vlnové délce různé vlnové délky mají různá ohniska) bod zobrazen ostře vždy jen pro jednu vlnovou délku.

Zařízení v defektoskopii optická soustava IV. Ukazatele fyzické kvality = PV (peak-valley) pomocné kritérium, udává minimální a maximální diferenci mezi skutečnou a ideální optickou plochou. = RMS (root-mean-square)... směrodatná odchylka skutečné od ideální optické plochy (měřeno v mnoha bodech povrchu). Ukazatele optické kvality Difrakční kroužky (prostřední je Airyho disk) Modulace M: M = SR (Strehl Ratio) poměr energie Airyho disku skutečné optické soustavy vzhledem k její teoretické maximální hodnotě (energie Airyho disku ideální optické soustavy). = MTF (Module Transfer Function) poměr modulace optického signálu na vstupu a výstupu soustavy (představuje přesný ukazatel kvality optické soustavy). A A + max min = A max, A min Amax Amin = maximální a minimální intenzita Pro výpočet M se používají testovací obrazce (např. Koren2003, Siemensova hvězda):

Zařízení v defektoskopii optická soustava V. MTF = poměr modulace M in na vstupu optické soustavy k modulaci M out na jejím výstupu. Přenos optické soustavy OTF: OTF( u, v) = H ( u, v) e jφ ( u, v) = MTF( u, v) e jptf ( u, v) H ( u, v) { h( x, y) } h( x, y = impulsní odezva soustavy jφ ( u, v) e = F ) Průběh MTF = závislost přenosu modulace na: 1. Koren - počtu period (dvojic čar) na mm [period/mm] 2. Siemens - vzdálenosti od středu soustavy [mm]

Zařízení v defektoskopii priority Primární parametr Sekundární parametr Moderní parametr = spolehlivost-rychlost-přesnost = cena = spolehlivost-rychlost-přesnost-cena Zařízení Uživatelské Průmyslové Hi-end Osvětlení 7.000,- 15.000,- 50.000.- Objektivy 6.000,- 40.000,- 160.000.- Kamery 10.000,- 60.000,- 200.000.-