NL2016286B1

NL2016286B1 - Displacement sensor.

Info

Publication number: NL2016286B1
Application number: NL2016286A
Authority: NL
Inventors: Theodorus Bouwens Bram
Original assignee: Fom-Nikhef
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2017-09-20
Also published as: NL2016286A; WO2017142408A1

Claims

1. Werkwijze voor het bepalen van een positie van een referentiepunt op basis van een gecodeerd masker, omvattende : het verschaffen van een afbeelding van een deel van het gecodeerde masker, waarbij de afbeelding een periodiek schaakbordpatroon omvat van donkere en lichte gebieden; coördinaatinformatie omvattende lineaire sequenties van donkere en lichte gebieden ingebed in de rij- en kolom-richting van het schaakbordpatroon; en, spilpunten die kruispunten definiëren van de lineaire sequenties in de rijen kolomrichting; het bepalen van een rij- en kolomcoördinaat van een referentiepunt in de afbeelding onder gebruikmaking van de coördinaatinformatie, omvattende: het vormen van een binaire matrix omvattende elementen die donkere en lichte gebieden identificeren die zijn geassocieerd aan de coördinaatinformatie, een donker gebied dat wordt gerepresenteerd door een eerste binaire waarde en een licht gebied dat wordt gerepresenteerd door een tweede binaire waarde; het bepalen van de rij- en kolomcoördina-ten van een spilpunt dicht bij het referentiepunt, omvattende: het selecteren van elementen in de matrix als kandidaat spilpunten, het voor elk geselecteerd kandidaatspilpunt berekenen van een strafscore op basis van een vooraf bepaalde verzameling binaire waardes in de matrix en het identificeren van de kandidaatspilpunten met de laagste strafscore als de beste kandidaatspilpunten.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het vormen van de binaire matrix het transformeren omvat van donkere en lichte gebieden in de afbeelding naar eerste respectievelijk tweeede binaire waarden en het verwijderen van binaire waarden in de binaire matrix geassocieerd aan het schaakbordpatroon onder gebruikmaking van een XOR bewerking; en/of, waarbij het bepalen van de rij- en kolomcoördinaat omvat: het gebruiken van het kandidaatspilpunt als een merkteken voor het identificeren van een opeenvolging van binaire waarden in de rij- en kolomrichting en het transformeren van de opeenvolging van binaire waarden naar de rij- en kolomcoördinaat, het tellen van afwijkingen/tegen-stellingen in de gevonden binaire waarden, het optellen van de afwijkingen bij de straf voor een totale afwijktelling, en het selecteren van het kandidaatspilpunt met de laagste totale discrepantretelling.

3. Werkwijze volgens conclusies 1 of 2, bovendien omvattend: het bepalen van een rij- en kolomverspringing geassocieerd aan het referentiepunt onder gebruikmaking van een Fourieranalyse van het regelmatige schaakbordpatroon in de afbeelding, waarbij de positie van de referentiepositie wordt gedefinieerd door de rij- en kolomcoördinaten en de rij- en kolomverspringing.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij het bepalen van een rij- en kolomverspringing bovendien omvat: het bepalen van een complexe matrix door de afbeelding te onderwerpen aan een tweedimensionale (2D) Fast Fourier Transform (FFT; snelle Fouriertransformatie); het bepalen van een veelheid lokale maxima in de absolute waarden van de complexe matrix, waarbij de lokale maxima de eerste en verdere harmonischen van het schaakbordpatroon omvatten; het berekenen van de rij- en kolomverspringing op basis van de positie van ten minste een deel van de veelheid van lokale maxima en op basis van de complexe argumenten die zijn geassocieerd met ten minste een deel van de veelheid van lokale maxima.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de positie van de lokale maxima een maat verschaft voor de grootte van lichte en donkere gebieden in de afbeelding en de complexe argumenten een verschuiving verschaffen in de rij- en kolomrichting, waarbij de verschuiving een fractie is van de grootte van de lichte en donkere gebieden.

6. Werkwijze volgens conclusies 3 tot en met 5, waarbij voorafgaand aan het uitvoeren van de Fourier-analyse de afbeelding wordt vermenigvuldigd met een vensterfunctie, bij voorkeur een Hann vensterfunctie.

7. Werkwijze volgens conclusies 3 tot en met 6, waarbij voorafgaand aan het uitvoeren van de Fourier-analyse de pixelwaarden van de afbeelding met nullen opgevuld worden, bij voorkeur omvat het met nullen opvullen het toevoegen van rijen en kolommen met nulwaarden rondom de afbeelding.

8. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot en met 7, waarbij het gecodeerde masker optisch afgebeeld wordt op een beeldsensor onder gebruikmaking van een optisch masker en een optisch lensstelsel.

9. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot en met 7, waarbij het gecodeerde masker capacitatief afgebeeld wordt op een capacitatieve pixelsensor onder gebruikmaking van een metalen masker.

10. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot en met 9, waarbij het gecodeerde maskerpatroon coördinaatge-bieden omvat die zijn gerangschikt in de rij- en kolomrichting, waarbij elk coördinaatgebied een m x n matrix van blokken vormt, waarbij een eerste rij vierkanten langs een eerste zijde van de coördinatengebied een eerste codepatroon omvat dat indicatief is voor een eerste coördinaat; een tweede rij vierkanten langs de tweede zijde van de coördinatengebied een tweede codepatroon omvat dat indicatief is voor een tweede coördinaat; en, een spilvierkant is gelegen in de hoek gedefinieerd door de eerste en tweede zijde van de coördinatengebied.

11. Sensorsysteem voor het bepalen van een positie van een referentiepunt op basis van een gecodeerd masker omvattende : een gecodeerd masker omvattende een regelmatig schaakbordpatroon van donkere en lichte gebieden; coördinaat-informatie omvattende lineaire sequenties van donkere en lichte gebieden ingebed in de rij- en kolomrichting van het schaakbordpatroon; en, spilpunten die kruispunten definiëren van de lineaire sequenties in de rij- en kolomrichting; een sensor voor het vastleggen van een afbeelding van ten minste een gedeelte van het gecodeerde masker; een door een computer leesbaar opslagmedium met door een computer leesbare programmacode daarin belichaamd, en een verwerkingseenheid, bij voorkeur een microprocessor, gekoppeld met het door een computer leesbare opslagmedium en de sensor, waarbij in reactie op het uitvoeren van de door een computer leesbare programmacode, de verwerkingseenheid is ingericht voor het uitvoeren van bewerkingen omvattende: het vastleggen van een afbeelding van een deel van het gecodeerde masker, waarbij de afbeelding een regelmatig schaakbordpatroon omvat van donkere en lichte gebieden; coördinaat informatie omvattende lineaire sequenties van donkere en lichte gebieden ingebed in de rij- en kolomrichting van het schaakbordpatroon; en, spilpunten die kruispunten definiëren van de lineaire sequenties in de rij- en kolomrichting; het bepalen van een rij- en kolomcoördinaat van een referentiepunt in de afbeelding met behulp van de coördinaat-informatie, omvattende: het vormen van een binaire matrix die elementen omvat die donkere en lichte gebieden identificeren die zijn geassocieerd aan de coördinaatinformatie, waarbij een donker gebied wordt vertegenwoordigd door een eerste binaire waarde en een licht gebied wordt vertegenwoordigd; het bepalen van de rij- en kolomcoördinaten van een spilpunt nabij het referentiepunt, omvattende: het selecteren van elementen in de matrix als kandidaat spilpunten, het berekenen voor elk geselecteerd kandidaat spilpunt van een strafscore op basis van een vooraf bepaalde verzameling binaire waarden in de matrix en het identificeren van de kandidaat spilpunten met de laagste strafscores als de beste kandidaat spilpunten.

12. Sensorsysteem voor het bepalen van een positie van een referentiepunt op basis van een gecodeerd masker omvattende : een gecodeerde masker omvattende een regelmatig schaakbordpatroon van donkere en lichte gebieden; coördinaat-informatie, waaronder lineaire sequenties van donkere en lichte gebieden ingebed in de rij- en kolomrichting van het schaakbordpatroon; en, spilpunten die kruispunten definiëren van de lineaire sequenties in de rij- en kolomrichting; een sensor voor het vastleggen van een afbeelding van ten minste een gedeelte van het gecodeerde masker; een door een computer leesbaar opslagmedium met door een computer leesbare programmacode daarmee belichaamd, en een verwerkingseenheid, bij voorkeur een microprocessor, gekoppeld met het door een computer leesbare opslagmedium en de sensor, waarbij in reactie op het uitvoeren van de computer leesbare programmacode, de verwerkingseenheid is ingericht om uitvoerbare bewerkingen uit te voeren omvattende : het bepalen van een rij- en kolomcoördinaat van een referentiepunt in de afbeelding onder gebruikmaking van de coördinaten en het bepalen van een rij- en kolomverspringing geassocieerd met het referentiepunt onder gebruikmaking van een Fourier-analyse van het regelmatige schaakbordpatroon in de afbeelding, waarbij de positie van de referentiepositie wordt bepaald door de rij- en kolomcoördinaten en de rij- en kolomverspringing; waarbij voorafgaand aan de Fourieranalyse de afbeelding wordt vermenigvuldigd met een vensterfunctie, bij voorkeur een Hann vensterfunctie en waarbij de pixelwaarden van de afbeelding met nullen worden aangevuld, bij voorkeur de nul opvulling omvattende het toevoegen van rijen en kolommen van nulwaarden rondom het beeld.

13. Systeem volgens conclusies 11 of 12, waarbij het gecodeerde masker optisch wordt afgebeeld op een beeld-sensor onder gebruikmaking van een optisch masker en een optisch lensstelsel.

14. Systeem volgens conclusies 11 of 12, waarbij het gecodeerde masker capacitatief wordt afgebeeld op een ca-pacitatieve pixelsensor onder gebruikmaking van een metalen masker.

15. Computerprogrammaproduct omvattende programma-codegedeelten ingericht voor het, wanneer deze worden gedraaid in het geheugen van een computer, uitvoeren van de werkwijzestappen volgens een van de conclusies 1 tot en met 10 .