RU2431804C2 - Шаблон позиционирования - Google Patents

Шаблон позиционирования Download PDF

Info

Publication number
RU2431804C2
RU2431804C2 RU2008130404/28A RU2008130404A RU2431804C2 RU 2431804 C2 RU2431804 C2 RU 2431804C2 RU 2008130404/28 A RU2008130404/28 A RU 2008130404/28A RU 2008130404 A RU2008130404 A RU 2008130404A RU 2431804 C2 RU2431804 C2 RU 2431804C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nodal
detection system
information
position detection
parts
Prior art date
Application number
RU2008130404/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008130404A (ru
Inventor
Йонас НИЛЬСАГОРД (SE)
Йонас НИЛЬСАГОРД
Олле ТАКМАН (SE)
Олле ТАКМАН
Манне СТЕНБЕРГ (SE)
Манне СТЕНБЕРГ
Original Assignee
ДжиКоудер Системз АБ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ДжиКоудер Системз АБ filed Critical ДжиКоудер Системз АБ
Publication of RU2008130404A publication Critical patent/RU2008130404A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2431804C2 publication Critical patent/RU2431804C2/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/12Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving photoelectric means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304Detection arrangements using opto-electronic means
    • G06F3/0317Detection arrangements using opto-electronic means in co-operation with a patterned surface, e.g. absolute position or relative movement detection for an optical mouse or pen positioned with respect to a coded surface
    • G06F3/0321Detection arrangements using opto-electronic means in co-operation with a patterned surface, e.g. absolute position or relative movement detection for an optical mouse or pen positioned with respect to a coded surface by optically sensing the absolute position with respect to a regularly patterned surface forming a passive digitiser, e.g. pen optically detecting position indicative tags printed on a paper sheet
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2205/00Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
    • G01D2205/90Two-dimensional encoders, i.e. having one or two codes extending in two directions

Abstract

Изобретение относится к устройству, системе и способу выявления абсолютного положения объекта с использованием шаблона, содержащего два типа данных положения: положение шаблона относительно объекта и положение шаблона относительно воспринимающего устройства, например, камеры. Устройство содержит воспринимающее устройство, захватывающее изображения шаблона, находящегося на объекте, и вычислительное устройство, анализирующее изображения для определения абсолютного положения объекта относительно воспринимающего устройства. В изобретении раскрыты также система и способ выявления абсолютного положения объекта, а также датчик крутящего момента, использующие упомянутое устройство. Изобретение позволяет значительно повысить точность определения положения объекта при одновременном упрощении и удешевлении реализации во многих практических приложениях. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству, способу и системе для определения положения объекта и, в частности, к решению на основе видения, использующему шаблон, содержащий данные абсолютного положения.
Уровень техники
Много разных типов устройств управления было сконструировано для разных целей. Наиболее широко распространенным устройством управления является так называемая мышь, выдающая переменные позиционирования в двух измерениях для использования при управлении работой приложений на компьютере. Другие интерфейсные устройства управления включают в себя так называемый джойстик, который выдает переменные позиционирования также в двух измерениях от рукоятки; однако благодаря использованию дополнительных кнопок совместно с рукояткой можно увеличить количество "переменных позиционирования", но следует понимать, что это устройство, с физической точки зрения, измеряет только переменные позиционирования в двух измерениях. Шаровой манипулятор также выдает данные в двух измерениях; в игровой панели часто используется маленький джойстик наподобие ручки для измерения переменных позиционирования, что позволяет расширять диапазон функциональных возможностей пульта управления на большее количество данных управления благодаря использованию дополнительных кнопок; рулевое колесо (для компьютерных игр) выдает данные в одном измерении.
Во многих найденных решениях устройство управления выдает лишь относительные измерения, но не абсолютные измерения, поскольку для того чтобы приложение, опирающееся на абсолютные координаты устройства управления, работало правильно, необходимы сложные вычисления для непрерывного отслеживания положения устройства управления. Кроме того, такие устройства необходимо регулярно калибровать, иначе они будут создавать погрешность, которая может быстро стать критической в зависимости от приложения.
В других технических областях, помимо вышеупомянутых устройств управления, данные позиционирования используются для определения положения объекта, и во многих случаях используются решения абсолютного измерения, однако они часто слишком сложны и малоэкономичны для использования в недорогих приложениях. Системы на основе видения использовались ранее и часто используются совместно с опорными точками, например, в системах позиционирования на основе видения для определения положения автомобилей или движущихся объектов. Эти системы можно устанавливать на автомобиле или объекте, определяя положение с использованием опорных точек в окружающей области, или во внешнем положении, определяя положение с использованием опорных точек на автомобиле или объекте. Эти системы обычно довольно сложны и требуют системы высококачественного видения и высокие вычислительные мощности. Такая система представлена в патенте США 5965879, где показан оптический кодер одномерного абсолютного линейного или углового положения. Это решение использует идентичные опорные маркеры для нахождения положения объекта. Положение относительно опорного маркера вычисляется в одном направлении, а именно в направлении движения. Другая подобная система представлена в патенте США 6765195, где показан оптический кодер двухмерного абсолютного положения. Это решение использует два разных опорных маркера для определения положения объекта. Маркеры идентичны по всем кодированным положениям и располагаются строго периодически в каждом направлении движения. Обе эти системы иллюстрируют системы, которые нуждаются в сложных оптических решениях, и где размер шаблонов составляет порядка нескольких микрон. Они не обеспечивают информацию изгиба или кручения.
Сущность изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение точного и недорогого устройства, которое обеспечивает данные абсолютного положения посредством относительно экономичной и несложной технологии и которое также может обеспечивать даже трех- или четырехмерную информацию положения (x, y, z и поворот). Это достигается в ряде аспектов настоящего изобретения.
Согласно первому аспекту предусмотрена система выявления положения, содержащая:
группу шаблонов, содержащую, по меньшей мере, одну узловую часть и, по меньшей мере, одну информационную часть, причем совокупность групп шаблонов размещена на объекте, положение которого подлежит определению;
по меньшей мере, одно устройство захвата изображения для выявления шаблона; и
вычислительное устройство, анализирующее сигналы от устройства захвата изображения, причем анализы содержат определение геометрических центров в, по меньшей мере, двух направлениях узловых частей шаблона и определение типа части для каждой выявленной части шаблона; причем узловые части обеспечивают положение относительно воспринимающего устройства, и информационные части обеспечивают определение местоположения узловых частей относительно объекта.
Объектом может быть трехмерный объект, причем группа шаблонов обеспечена на искривленной поверхности объекта.
Две линии групп шаблонов могут располагаться, по существу, параллельно друг другу на расстоянии (d) друг от друга в продольном направлении вала. Можно обеспечить две камеры, каждая из которых считывает одну из двух линий групп шаблонов.
Система определения положения может дополнительно содержать, по меньшей мере, одно осветительное устройство. Выходной интенсивностью освещения из осветительного устройства может управлять вычислительное устройство.
Узловые части и информационные части могут содержать, по меньшей мере, одно из следующего: заполненный круг, кольцо и кольцо с центральной меткой; и/или части могут быть закодированы цветом.
Группа шаблонов и камера могут располагаться в кожухе, обеспечивающем защиту от параметров окружающей среды.
Вычислительное устройство может дополнительно быть выполнено с возможностью определения положения центров симметрии узловых точек с использованием алгоритма на основе видения, использующего градиентный анализ. Центр симметрии определяется как для узловых, так и для информационных частей шаблона.
Узловые части могут содержать совокупность разных типов, например заполненную точку, незаполненную точку или незаполненную точку с центральным пятном. Точка может иметь форму, выбранную из следующих форм: круг, прямоугольник, квадрат или треугольник.
Информационные части могут содержать совокупность разных типов, например заполненную точку, незаполненную точку или незаполненную точку с центральным пятном.
Вычислительное устройство может быть выполнено с возможностью определения расстояния между объектом и устройством захвата изображения путем измерения, по меньшей мере, одного из размеров узловой части, размера информационной части, расстояния между двумя узловыми частями, расстояния между двумя информационными частями и расстояния между узловой и информационной частями.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предусмотрен датчик крутящего момента для измерения крутящего момента в объекте, причем датчик содержит:
систему выявления положения, содержащую:
- группу шаблонов, содержащую, по меньшей мере, одну узловую часть и, по меньшей мере, одну информационную часть, причем совокупность групп шаблонов размещена прямо или косвенно на объекте;
- по меньшей мере, одно устройство захвата изображения для выявления шаблона; и вычислительное устройство для анализа сигналов от устройства захвата изображения, причем устройство дополнительно содержит средство для определения геометрических центров в, по меньшей мере, двух направлениях узловых частей шаблона и определения типа части для каждой выявленной части шаблона; причем узловые части выполнены с возможностью обеспечения положения относительно устройства захвата изображения, и информационные части обеспечивают определение местоположения узловых частей относительно объекта;
- по меньшей мере, два рукава, каждый из которых имеет совокупность групп шаблонов, причем рукава смонтированы на объекте; и
в которой система определения положения получает данные положения от каждого рукава, и вычислительное устройство дополнительно содержит средство для выявления углового сдвига между положением рукавов и для определения крутящего момента из углового сдвига.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ определения положения объекта, содержащий этапы, на которых:
выявляют, с помощью воспринимающего устройства, группу шаблонов, находящуюся на объекте;
определяют, с использованием анализа симметрии, в, по меньшей мере, двух направлениях центральные положения узловых точек, образующих часть группы шаблонов;
определяют тип узловой точки;
определяют тип и положение информационных точек, находящихся на объекте; и
определяют абсолютное положение объекта относительно воспринимающего устройства с использованием объединенной информации положения и типа точек для узловых и информационных точек.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусмотрена компьютерная программа, хранящаяся на компьютерно-считываемом носителе, для определения положения объекта путем анализа данных, указывающих группу шаблонов, находящихся на объекте, причем данные поступают от камеры, отличающаяся тем, что компьютерная программа предназначена для определения положения геометрических центров узловых точек в, по меньшей мере, двух направлениях в группе шаблонов для определения положения объекта относительно камеры и дополнительно предназначена для определения типа и относительного положения информационных точек в группе шаблонов для определения местоположения узловых точек относительно объекта.
Положения центров симметрии узловых точек можно определить с использованием алгоритма на основе видения, использующего градиентный анализ.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусмотрен угловой детектор для определения углового положения объекта, содержащий:
систему определения положения, содержащую:
группу шаблонов, содержащую, по меньшей мере, одну узловую часть и, по меньшей мере, одну информационную часть, причем совокупность групп шаблонов размещена на объекте, положение которого подлежит определению; по меньшей мере, одно устройство захвата изображения для определения шаблона; и вычислительное устройство, анализирующее сигналы от устройства захвата изображения;
причем анализы содержат определение геометрических центров в, по меньшей мере, двух направлениях узловых частей шаблона и определение типа части для каждой выявленной части шаблона; причем узловые части обеспечивают определение местоположения относительно устройства захвата изображения, и информационные части обеспечивают положение узловых частей относительно объекта;
причем вычислительное устройство дополнительно содержит средство для определения углового положения объекта из анализа сигнала.
Краткое описание чертежей
Изобретение будет более подробно описано ниже неограничительным образом со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, представленные на прилагаемых чертежах, на которых:
фиг.1a - вид в разрезе устройства позиционирования, применяемого согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.1b - вид сбоку варианта осуществления, показанного на фиг.1a;
фиг.2 - схема устройства обработки согласно настоящему изобретению;
фиг.3 - подробный вид шаблона позиционирования согласно настоящему изобретению;
фиг.4 - применение настоящего изобретения;
фиг.5 - другое применение настоящего изобретения;
фиг.6 - блок-схема способа, отвечающего настоящему изобретению; и
фиг.7 - другой вариант осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
На фиг.1 позиция 1 обозначает измерительное устройство 1 в целом, изображенное в разрезе, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 1 содержит устройство 3 захвата изображения, расположенное на расстоянии от объекта 2, представляющего интерес. Устройство 1 окружено корпусом 8, электрическими разъемами 9 и, в необязательном порядке, интерфейсом 10 управления. Согласно фиг.1 объектом, представляющим интерес, является вал 2, и устройство 1, смонтированое на валу 2, поддерживаемое двумя подшипниками 5 и 6. Устройство 3 захвата изображения установлено вблизи поверхности объекта 2, и устройство 1 может иметь такую конфигурацию, чтобы образовывать полость 7, которая может быть, по существу, загерметизирована для снижения риска проникновения в полость 7 грязи или других мешающих факторов. На фиг.1a показан вид в разрезе варианта осуществления, взятый в плоскости Ia, показанной на фиг.1b, на которой показан вид сбоку варианта осуществления.
Сигналы от устройства 3 захвата изображения поступают на устройство 200 обработки, показанное на фиг.2, через разъем 207 для обработки изображения и преобразования сигнала с целью обеспечения сигнала или сигналов, указывающих положение объекта 2 некоторому внешнему устройству, подключенному к устройству обработки с использованием разъема 203. Устройство обработки может включать в себя процессор 201, запоминающее устройство (или устройства) 202, устройство 204 обработки изображения и другие устройства 205 и 206 в зависимости от сферы применения измерительного устройства 1. Устройство обработки может иметь связной интерфейс для осуществления связи с внешними устройствами или дополнительными устройствами, подключенными к устройству управления 1. Такие дополнительные устройства могут включать в себя, но без ограничения, обратную связь, устройства ограничения или аналогичные устройства взаимодействия для взаимодействия с пользователем устройства управления. Интерфейсы для связи с внешними устройствами или внутренними датчиками можно обеспечить посредством любого подходящего разъема или разъемов, известных в технике, в том числе, но без ограничения, USB (универсальной последовательной шины), Firewire, RS232, RS485, Ethernet, параллельного порта Centronics, GPIB (интерфейсной шины общего назначения), различных беспроводных интерфейсов (например, Bluetooth и WLAN) и т.д. Перечисленные интерфейсы соответствуют существующим стандартам для интерфейсов, но следует понимать, что они могут предусматривать будущие стандартные решения или даже специализированные интерфейсы.
Удобно, чтобы устройство 200 обработки само располагалось в измерительном устройстве или было обеспечено как внешнее автономное устройство в зависимости от применения.
Согласно варианту осуществления, показанному на фиг.1, устройство захвата изображения 3 используется для получения положения объекта 2, однако можно использовать другие типы датчиков, которые выполнены с возможностью получения данных позиционирования, например магнитный датчик, воспринимающий положения магнитных "точек" на объекте 2.
Выгодно использовать бесконтактный датчик, поскольку часть объекта 2 заключена в корпус 8 измерительного устройства 1; однако эти типы датчиков можно использовать даже без заключения в корпус. Поэтому имеется малое количество возмущений, которые могут влиять на результаты измерений, например грязь, свет или рассеянные магнитные поля. В одном варианте осуществления корпус 8 выполнен из электропроводящего материала, имеющего магнитно-изолирующие свойства для снижения риска влияния на магнитный датчик, измеряющий положение объекта 2. Шаблон 4 и камера 3 могут быть обеспечены в кожухе для снижения риска помех из окружающей среды, например грязи или света.
Однако изобретение не ограничивается бесконтактными измерениями положения объекта 2, также можно использовать контактные датчики, включающие в себя, но без ограничения, скользящие кольца, измерения импеданса, делители напряжения, цифровые кодеры и измерения емкости.
Перейдем к фиг.3, показан функциональный шаблон, содержащий узловые точки 301-304 и информационные точки 305-311. Точки могут иметь разные размеры и разные коэффициенты заполнения, и эти конфигурации будут иметь функциональный эффект при считывании их с помощью считывающего устройства, например, камеры. На фиг.3 также указаны виртуальные точки 312-315, они не являются маркерами, которые присутствуют в фактическом решении, но их можно, в необязательном порядке, использовать в целях анализа как опорные точки в алгоритме анализа. Для считывания точек с использованием камеры может потребоваться освещение 320, 330, 340, 350, в зависимости от применения и окружения. В данном случае четыре светоизлучающих устройства (например, светодиоды (СИД), электрическая лампа (накаливания), лазерные диоды, инфракрасные излучатели (инфракрасные излучатели могут пригодиться, например, при наличии какого-либо слоя загрязнения, который не поглощает и не отражает инфракрасный свет) или люминесцентная трубка) используются для обеспечения равномерного освещения шаблона в области считывания камеры. Шаблон повторяется с вариациями по всему объекту, который проходит перед камерой, для обеспечения возможности получения абсолютного положения объекта. Однако изобретение не ограничивается четырьмя осветительными устройствами, но можно использовать любое подходящее количество, и, в ряде случаев, когда внешнего света из окружающей среды достаточно, дополнительное освещение не требуется. Освещение может относиться к любому пригодному частотному диапазону, например, но без ограничения: видимому свету, инфракрасному свету, ультрафиолетовому свету, рентгеновскому излучению или микроволновому излучению.
Узловые точки 301-304 могут выглядеть как кольцо 301, 302 или кольцо с точкой 303, 304 внутри (они также могут представлять собой заполненный круг). Узловые точки 301-304 используются для определения положения в поле зрения камеры и типа точек для определенного применения, и определение производится в два этапа: на первом этапе выявляют узловые точки, а на втором этапе определяют положение узловых точек с более высокой точностью. Анализ производят в два этапа для снижения необходимой вычислительной мощности в каждую единицу времени. Для более точного определения можно использовать анализ симметрии, анализ центра тяжести или аналогичный способ определения центра точки, так называемый расчет центра масс. Этот расчет центра масс, с использованием, например, градиентного анализа, производится в, по меньшей мере, двух направлениях для получения информации о положении в, по меньшей мере, двух направлениях (и, возможно, также во вращательном измерении объекта). Узловые точки должны быть достаточно велики для обеспечения подходящего количества пикселей для производства анализа. Для повышения точности определения предпочтительно, чтобы узловые точки не были заполнены, но представляли собой кольца с точкой в центре или без нее. Это обеспечивает способ анализа, выбранный с градиентной особенностью как вне, так и внутри узловой точки, который повышает точность центра при анализе узлов. Точку в центре кольца можно использовать для обеспечения направленной особенности шаблона, т.е. система анализа упрощается, поскольку она будет получать опорные точки (или линии) на регулярной основе. Эти типы колец с точками можно использовать через каждые пять градусов вокруг объекта или около того. Например, на "экваториальной" линии групп шаблонов можно использовать кольца без точки и в 5 градусах "к югу" и "к северу" от "экваториальной" линии групп шаблонов можно использовать узловые точки в виде колец с точкой. Можно использовать и другие формы точек, например точки прямоугольной или эллиптической формы (их можно использовать для обеспечения другого способа получения информации о направлении или вращении; т.е. эллипс имеет собственные направленные свойства вследствие своей формы). Другие формы могут включать в себя квадратную, треугольную или неправильную формы.
Группы информационных точек 305-311 сконцентрированы вокруг одной узловой точки, между двумя узловыми точками или между четырьмя узловыми точками. Информационные точки используются для определения абсолютного положения группы шаблонов. Информационные точки, предпочтительно, имеют иной размер, чем узловые точки, чтобы отличать их от узловых точек. Они часто бывают меньшего размера, поскольку они не используются для определения положения шаблона относительно поля зрения камеры, но используются для определения абсолютной координаты идентифицированной группы относительно объекта, содержащего шаблон. Кроме того, эти информационные точки меньшего размера могут иметь разные формы: заполненные круги, кольца и несуществующие (несуществование точки также обеспечивает информацию, если система знает, определенная геометрическая область может содержать точки). Система анализа определяет группу шаблонов информационных точек и определяет их относительное положение и тип формы точки. Поскольку системе известно количество информационных точек, используемых в группе информационных шаблонов, система может определить, какой тип точек присутствует в каждом положении, и из этого анализа определить абсолютное положение этой группы информационных шаблонов. С использованием семи информационных точек, как на фиг.3, указанных трех типов можно получить очень большое количество уникальных комбинаций, которого достаточно для объектов разумных размеров и выбранной точности; однако следует понимать, что можно использовать другое количество информационных точек, в зависимости от применения. Можно использовать другие формы информационных точек и/или узловых точек, изобретение не ограничивается круглыми формами, можно использовать квадраты, треугольники или любые другие геометрические формы (даже неправильные формы). Размер узловых и/или информационных точек можно использовать для обеспечения точек с другим типом информации, и в этом случае размер можно определить из площади каждой точки. Затем размер можно использовать даже для неправильных форм, поскольку каждую точку можно определить по количеству пикселей, составляющих изображение точки. Узловые и информационные точки могут быть одними и теми же точками, т.е. они не обязаны иметь разные размер, тип или положение, пока система может использовать шаблон для определения положения точки на объекте и положения относительно воспринимающего устройства. В приложении с искривленными поверхностями шаблон наносится в угловой, а не в декартовой системе координат; т.е., например, через каждые 5 градусов по периметру объекта для сферического объекта, а не через каждые 5 мм по периметру. Таким образом, можно скомпенсировать неправильности объекта. Однако специалисту в данной области техники следует понимать, что шаблон можно наносить в декартовой системе координат с надлежащими поправками в калибровке и/или анализе полученного шаблона даже для неплоской поверхности, т.е. искривленной поверхности.
Шаблон можно наносить любым подходящим способом в зависимости от типа поверхности и объекта, например, путем лазерной маркировки, гравировки, травления, штамповки, насечки, скрайбирования, окраски, струйной печати, непосредственно на объект или на пленку или любой другой подходящий материал, который, в свою очередь, прикрепляется к объекту, и т.д., что очевидно специалисту в данной области техники. Например, рукав, полученный литьем под давлением, может быть заранее снабжен группами шаблонов при изготовлении рукава, и рукав может быть, в свою очередь, нанесен на объект, представляющий интерес.
Точки в группе шаблонов могут иметь разные глубины и профили глубины в материале, на который нанесены точки. Это может быть удобно для обеспечения разных контрастных конфигураций. Например, точку с коническим сужением по глубине камера будет видеть более темной, чем точку с плоской поверхностью дна. Кроме того, шаблон может выступать из объекта, например, в виде конусов, выступающих из материала; это может быть полезно, например, для определения расстояния между воспринимающим устройством и объектом.
Предпочтительно, чтобы шаблон имел конфигурацию, зависящую от типа поверхности, например, по существу, плоских поверхностей или искривленных поверхностей. Настоящее изобретение особенно пригодно для использования на искривленных поверхностях.
Шаблон может обеспечивать информацию о положении объекта относительно осей x и y, а также повороте или изгибании объекта относительно воспринимающего устройства. Путем измерения расстояния между двумя информационными или узловыми точками (или даже между узловой и информационной частями) или размера кодовой или узловой точки также можно определить расстояние между объектом и воспринимающим устройством, т.е. положение по оси z.
В случае когда воспринимающим устройством является устройство захвата изображения, используется алгоритм для определения типа шаблона и относительных положений и степени заполнения каждой точки. Поскольку каждая группа шаблонов уникальна, можно определить абсолютное положение шаблона (и, таким образом, объекта, на котором зафиксирован шаблон). Преимущество анализа на основе симметрии в его быстроте и не слишком большой вычислительной интенсивности, что позволяет использовать его в недорогих решениях. Значения пикселей, полученные от камеры, содержат, например, данные шкалы серого (или они могут быть закодированы цветом, если фактические узловые и/или информационные точки содержат данные цвета), например, значения в пределах от 0 до 255. Анализ содержит задание порогового значения для случая, когда система определяет, содержит ли пиксель маркер. Этот порог можно задавать (программно или аппаратно) и регулировать согласно внешнему свету или грязи на объекте, на который нанесены маркеры. Если пиксель полностью заполнен маркировочной точкой, его можно считывать, например, как 40, пиксель, не имеющий никакой маркировки, можно считывать, например, как 180, и пиксель, лишь частично заполненный маркировкой, можно считывать, например, как 90, что будет ниже порога 100 и, таким образом, определяться как содержание маркера. Эти частично заполненные пиксели можно использовать при анализе для повышения точности определения положения. Анализ предусматривает сканирование всех пикселей, полученных в кадре, и определение любых узловых и информационных точек в кадре. Он может быть выполнен с возможностью отфильтровывания точек, имеющих меньше или больше определенного количества пикселей, поскольку узловые и информационные точки имеют известный размер в пикселях; например, точки, имеющие менее 5 или больше 15 пикселей, можно отфильтровывать для применения, когда узловые точки имеют размер в кадре камеры около 10 пикселей и информационные точки имеют размер около 6 пикселей. Настоящее изобретение не ограничивается вышеописанными иллюстративными значениями шкалы серого и размерами считываний камеры. Это сильно зависит от приложения и необходимой точности системы и может варьироваться в широком диапазоне. Например, в решениях, связанных со шкалой серого, полностью черный цвет можно представить значением 0 или 255, и полностью белый цвет - значением 255 или 0, соответственно. Пиксельные размеры узловых и информационных точек можно выбрать равными любому другому подходящему значению, что понятно специалистам в данной области, в зависимости, например, от настройки камеры, применения и расстояния между камерой и шаблоном.
На фиг.4 показана схема устройства 400 измерения крутящего момента с использованием настоящего изобретения. Используя шаблоны для получения положения объекта, можно измерить деформации объекта 402. Для этого можно сравнить два разных положения объекта 402 и измерить относительное положение между ними. Расхождение между ними будет свидетельствовать о деформации; это справедливо, например, для крутящего момента, присутствующего в вале 402, где крутящий момент порождает угловой сдвиг в вале 402 между двумя разными точками в продольном направлении вала 402. Однако точность измерительного устройства зависит от расстояния между двумя измерительными точками; чем больше расстояние между двумя точками, тем больше угловое отклонение и, таким образом, выше точность. Согласно фиг. 4, используется одно воспринимающее устройство (например, устройство захвата изображения), измеряющее одновременно два отдельных шаблона, и для увеличения углового отклонения два рукава 403 и 404 используются таким образом, чтобы усиливать угловое отклонение. Для этого одна сторона 406 и 405 соответствующего рукава 403 и 404 прикрепляется к валу 402. Любое угловое отклонение в каждой из точек фиксации будет переноситься в каждый рукав 403, 404 и поэтому каждый свободный конец 408, 409 каждого рукава 403, 404 будет отклоняться с тем же угловым сдвигом, что и каждый фиксированный конец 405, 406. Шаблоны 4 и 4' на рукавах 403, 404 на каждом свободном конце 408, 409 можно измерять одним и тем же воспринимающим устройством 401. Преимущество этого типа решения в отсутствии необходимости в калибровке между совокупностью воспринимающих устройств, например, характеристик хронирования, которая может представлять затруднение, если вал 402 вращается со скоростями, близкими к скорости восприятия или превышающими ее. Например, в случае устройств захвата изображения, частота кадров устройства захвата изображения по сравнению с оборотами вала 402 будет задавать верхний предел точности. Однако для приложений с использованием воспринимающих устройств с высокими скоростями восприятия или в приложениях, где объект 402 движется со скоростью ниже скорости восприятия, можно использовать совокупность воспринимающих устройств, и в таких случаях рукава 403, 404 не нужны, но вместо них шаблон может располагаться непосредственно на вале 402. Система также может обеспечивать информацию о поступательном положении вала 402 и/или изгибе вала 402. При обеспечении камеры (не показана) в другом угловом положении (например, в 90 градусах от первой камеры 401), но в том же продольном положении на вале, система может действовать как устройство позиционирования в координатах X, Y и Z, а также обеспечения информации о кручении и изгибе. Система также может обеспечивать информацию о скорости вращения вала.
На фиг.5 показан вариант осуществления настоящего изобретения, используемый на шаре или части шарообразной структуры для использования, например, в устройстве компьютерного интерфейса, например шаровом манипуляторе, или интерфейсе роботизированной руки для отслеживания положения роботизированной руки, в 3D цифровом преобразователе для измерения и оцифровки формы трехмерного объекта. Система позиционирования, согласно этому варианту осуществления, содержит шар 501 с шаблоном 504, согласно настоящему изобретению, размещенным на шаре 501. Система 503 выявления шаблона, содержащая вычислительное устройство (не показано) и, например, камеру 502, выявляющую положение шаблона относительно системы выявления и способную выводить через интерфейс (не показан) изображения или абсолютные координаты шара 501, в зависимости от того, имеет ли система вычислительное устройство. Поскольку шар и шаблон могут быть выполнены из упругого материала, их можно использовать как нагружаемый элемент. Это будет более подробно рассмотрено ниже в этом документе.
На фиг.6 показана блок-схема способа (этапов 601-605) для калибровки измерительного устройства согласно настоящему изобретению. При нанесении шаблона на объект, положение которого нужно знать, шаблон можно калибровать; это можно делать на обрабатывающем механизме, где шаблон наносится на объект путем вращения (если объект, по меньшей мере, частично имеет сферическую или цилиндрическую геометрию). Обрабатывающий механизм можно снабдить устройством определения исходного положения, например угловым кодером, для определения углового положения объекта при вращении станка. Объект может вращаться при нанесении шаблона, тем самым гарантируя, что шаблон наносится в угловом режиме (т.е. не в декартовой системе координат, что объяснено выше). На том же механизме или, по меньшей мере, совместно с механизмом система калибровки может располагаться, считывая значения точек при вращении объекта и получении данных углового измерения от устройства определения исходного положения. Затем можно получить опорные значения положений узловых точек и, соответственно, можно создать калибровочную базу данных, которую можно использовать в устройствах с использованием настоящего изобретения для дополнительного повышения точности измерения абсолютного положения объекта в приложении. Аналогичный метод калибровки можно применять к системе на месте для перекалибровки или когда система применяется к существующему приложению, например рукав или пленка с группой шаблонов, присоединенная к валу, уже установленному в его правильном применении, такого рода обстоятельства могут представлять интерес для калибровки системы на месте.
Способ калибровки может содержать следующие этапы:
- монтаж объекта на калибровочном механизме (601);
- получение шаблона изображения шаблона на объекте (602);
- получение данных абсолютного положения от отдельного детектора положения (603);
- связывание полученных изображений шаблонов с абсолютным положением объекта (604); и
- обеспечение калибровочной базы данных для калиброванного объекта (605). Калибровочная база данных может содержать простой список данных из калибровочных данных, т.е. пар опорных положений и точек калибровки в полученных изображениях шаблонов, или алгоритм, связывающий точки шаблона с абсолютными положениями.
Регулировку порогов и условий освещения можно использовать путем считывания фоновых областей (т.е. областей без каких-либо пикселей) для получения текущего состояния освещения. Затем можно установить новое пороговое значение между маркированными и немаркированными пикселями, а также можно отрегулировать интенсивность, создаваемую осветительными устройствами 320, 330, 340, 350, управляя выходом света из этих осветительных устройств. Один способ определения условий фонового освещения состоит в следующем. Окно кадра камеры можно разделить на 16 секторов, и с помощью вышеописанного шаблона можно найти четыре сектора, где точки отсутствуют (или, по меньшей мере, присутствуют лишь частично), эти четыре сектора можно найти, отыскав четыре виртуальные точки 312-315, расположенные между каждой узловой точкой на линии между узловыми точками (линии, не содержащей информационные точки). Секторы, где находятся эти четыре виртуальные точки, можно использовать в качестве фоновых секторов для определения условий фонового освещения. Ряд таких измерений можно использовать в алгоритме накопления и усреднения для повышения точности определения этого фонового освещения. Количество секторов и фоновых секторов не ограничивается вышеупомянутым, и можно использовать другое количество таких секторов.
На фиг.7 показан вариант осуществления настоящего изобретения, относящийся к устройству 710 измерения крутящего момента, где две линии 4, 4' групп шаблонов расположены на вале 702. Две камеры 703, 705, каждая из которых считывает одну такую линию 4, 4', передают информацию изображения или данные положения на центральное устройство обработки 730 через кабели 701, 702 и интерфейсные устройства 704, 706. Поскольку две линии групп шаблонов разделены в продольном направлении вала, когда крутящий момент прилагается к валу, они слегка смещаются относительно друг друга вследствие угла закручивания вала, который возникает под действием крутящего момента. Это смещение пропорционально приложенному крутящему моменту, что позволяет измерять крутящий момент путем измерения угла закручивания вала. Две линии групп шаблонов должны отстоять друг от друга на достаточное расстояние d, для обеспечения измеримого угла закручивания. Разделение, необходимое для получения достаточного измеримого угла закручивания, зависит от разрешения камер, диапазона прилагаемого крутящего момента и желаемой точности измерения, внешнего диаметра вала и внутреннего диаметра, если вал является трубой.
В другом варианте вышеописанного устройства измерения крутящего момента 710 две камеры заменены одной камерой, измеряющей одновременно оба шаблона за счет передачи изображений на камеру из двух мест. Это можно делать, передавая изображения с использованием оптических волокон, с использованием зеркал или призмы.
Камера может представлять собой инфракрасную камеру, выявляющую разные температуры на объекте, и шаблон на объекте может быть обеспечен с разными температурными характеристиками. В этом типе решения можно обеспечить освещение в инфракрасном диапазоне для обеспечения надлежащей контрастности и других параметров освещения.
Настоящее изобретение, предусматривающее определение абсолютных положений на объектах, можно использовать в ряде вариантов применения, поскольку камера и вычислительные системы могут содержать недорогие устройства. Областями применения могут служить, например, измеритель крутящего момента, измеряющий крутящий момент бесконтактным способом, для использования в автомобилях, измеряющий крутящий момент на карданном вале (для оптимизации процессов сгорания или мощности, подаваемой на каждое колесо) или на вале рулевого колеса (для использования в усилителе руля), в велосипеде (например, велосипедном тренажере, используемом для упражнений), для любого типа вала, где нужно измерять крутящий момент. Изобретение также можно использовать для измерения другого параметра, связанного с положением объекта, представляющего интерес, такие параметры включают в себя, но без ограничения: силу, скорость вращения, положение и изгиб. Настоящее изобретение также можно использовать, например, применительно к датчику для ABS (системы автоматического торможения), для датчиков пробуксовки или в станках с ЧПУ (числовым программным управлением), применяемых в производстве для позиционирования инструментов, используемых в станке с ЧПУ.
Решение измерения групп шаблонов на объекте с помощью одной камеры с только вращательным перемещением обеспечивает точное и недорогое решение для определения углового положения объекта, например, в качестве углового кодера, но с большим увеличением разрешения. Например, когда объект является колесообразным объектом, например диском, достаточно толстым для обеспечения места для шаблона, шаблон можно обеспечить на внешней кромке колеса или на боковой поверхности колеса.
Настоящее изобретение можно использовать в шарнирно-сочлененной руке (для определения и оцифровки геометрических пропорций объекта) путем объединения нескольких разных вариантов осуществления настоящего изобретения. Шарнирно-сочлененная рука часто содержит несколько соединений, каждое из которых снабжено датчиком положения для определения положения каждой составной части руки. Благодаря ряду таких угловых соединений, шарнирно-сочлененную руку можно использовать для определения геометрических размеров объекта и для подачи их на систему автоматизированного проектирования (CAD) для передачи геометрических размеров в вычислительную систему. Шарнирно-сочлененная рука, согласно настоящему изобретению, может содержать соединения с комбинацией 3D (трехмерных) и 1D (одномерных) воспринимающих устройств, например, первым 1D датчиком, расположенным в основании руки, вторым 1D датчиком в каждом 1D соединении между секциями руки, и 3D воспринимающим устройством, удерживающим зонд, используемый для определения положения испытательного объекта при внимательном обследовании шарнирно-сочлененной руки. Количество и тип воспринимающих устройств, входящих в состав шарнирно-сочлененной руки, могут варьироваться в наших конфигурациях, выполняя одни и те же функции. Первое 1D воспринимающее устройство отслеживает общее вращательное положение руки относительно поверхности, на которой установлена шарнирно-сочлененная рука, второе и последующие 1D воспринимающие устройства в каждом соединении между секциями руки отслеживают вращательное положение, и 3D воспринимающее устройство отслеживает положение зонда относительно руки. На основании измерений ото всех воспринимающих устройств можно определить положение зонда относительно испытательного объекта и геометрическую конфигурацию цифруемого испытательного объекта.
Настоящее изобретение также можно использовать в теодолите, который представляет собой прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов, например, для использования в триангуляции. Теодолит содержит телескоп, установленный таким образом, что он может поворачиваться относительно двух перпендикулярных осей: горизонтальной оси и вертикальной оси. Теодолит часто устанавливается на треноге, которая располагается точно по вертикали над измеряемой точкой, и его вертикальная ось выравнивается с направлением локального гравитационного поля. Настоящее изобретение можно использовать для получения данных абсолютного положения для теодолита относительно окружения, например, поверхности земли, над которой сцентрирован теодолит. Воспринимающая система может быть обеспечена как промежуточное соединение между опорной плитой треноги и телескопом. Однако специалисту в данной области техники следует понимать, что можно предусмотреть другие части и кожухи для построения такого устройства, например ручки механической регулировки для механической калибровки устройства в надлежащее положение относительно направления гравитационного поля и/или параллельно поверхности земли, дисплеи считывания, позволяющие пользователю считывать данные положения, связной интерфейс для передачи таких данных на внешнее устройство (например, портативный компьютер), источник питания (например, внешнее питание или внутренняя батарея). Общий состав и принцип работы теодолитов, в целом, известны специалистам в данной области техники и не будут описаны в этом документе.
Одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что шаблон можно обеспечить на нагружаемых элементах в конструкциях различного назначения, где применимо изобретение. Например, в случае датчика крутящего момента, шаблон обеспечивают на вале, который, в свою очередь, является частью общей конструкции, в которой находится вал, в шарнирно-сочлененной руке шаблон обеспечивают на элементах, принимающих нагрузку, образующих соединения, в подшипниках шаблон можно обеспечить на нагружаемых элементах подшипника, например шариках или роликах, входящих в состав шариковых или роликовых подшипников. Это преимущество обусловлено тем, что шаблон можно обеспечить либо как часть самого материала объекта (например, в виде ямок или выемок) или на материале, устойчивом к механическому износу, присоединенном к объекту.
В целом это изобретение также имеет преимущество, состоящее в возможности обеспечения быстрых и точных измерений данных абсолютного положения, однако верхний предел скорости ограничен скоростью считывания шаблона, например, в случае системы захвата изображения, обеспечивающей изображения шаблона, частота кадров этого захвата изображения задает верхний предел скорости. Настоящее изобретение обеспечивает точность, в 10 раз превышающую обычную точность аналогичных приложений с более дорогостоящими и сложными решениями во многих приложениях.
Следует понимать, что слово "содержащий" не исключает наличия других элементов или этапов помимо перечисленных, и что упоминание элемента в единственном числе не исключает наличия совокупности таких элементов. Также следует понимать, что никакие условные обозначения не ограничивают объем формулы изобретения, что изобретение можно реализовать, по меньшей мере, частично аппаратными и программными средствами, и что несколько "средств", "блоков" или "устройств" может быть представлено одним и тем же элементом оборудования.
Вышеупомянутые и описанные варианты осуществления носят иллюстративный характер и не призваны ограничивать настоящее изобретение. Специалисты в данной области техники могут предложить другие решения, варианты использования, задачи и функции, отвечающие заявленному объему изобретения.

Claims (19)

1. Система (1) выявления положения для выявления положения объекта, содержащая:
группу (4) шаблонов, содержащую, по меньшей мере, одну узловую часть (301-304) и, по меньшей мере, одну информационную часть (305-311) и совокупность групп шаблонов, размещенных прямо или косвенно на объекте (2);
по меньшей мере, одно устройство (3) захвата изображения для выявления шаблона (4); и
вычислительное устройство (200), содержащее средство анализа сигналов для выявления геометрических центров в, по меньшей мере, двух направлениях всех узловых частей (301-304) шаблона и определения типа части для каждой выявленной части (301-311) шаблона; причем узловые части (301-304) выполнены с возможностью обеспечения положения относительно устройства (3) захвата изображения, и информационные части (305-311) обеспечивают определение местоположения узловых частей относительно объекта.
2. Система выявления положения по п.1, в которой объект (2) является трехмерным объектом (2).
3. Система выявления положения по п.1, в которой группа (4) шаблонов обеспечена на искривленной поверхности объекта (2).
4. Система выявления положения по п.1, в которой две линии групп (4, 4') шаблонов расположены, по существу, параллельно друг другу на расстоянии (d) друг от друга в продольном направлении вала (2).
5. Система выявления положения по п.4, в которой обеспечено два устройства (3) захвата изображения, каждое из которых считывает одну из двух линий групп (4, 4') шаблонов.
6. Система выявления положения по п.1, дополнительно содержащая, по меньшей мере, одно осветительное устройство (320, 330, 340, 350), и причем освещение является одним из видимого света, инфракрасного света, рентгеновского света и ультрафиолетового света.
7. Система выявления положения по п.6, в которой интенсивностью освещения от осветительного устройства управляет вычислительное устройство.
8. Система выявления положения по п.1, в которой узловые части и информационные части содержат, по меньшей мере, одно из следующего: заполненный круг, кольцо или кольца с центральной меткой.
9. Система выявления положения по п.1, в которой, по меньшей мере, одна из узловых частей и информационных частей закодированы цветом.
10. Система выявления положения по п.1, в которой группа (4) шаблонов и устройство (3) захвата изображения расположены в кожухе, обеспечивающем защиту от параметров окружающей среды.
11. Система выявления положения по п.1, в которой вычислительное устройство дополнительно выполнено с возможностью определения положения центров симметрии узловых точек с использованием алгоритма на основе видения, использующего градиентный анализ.
12. Система выявления положения по п.1, в которой центр симметрии определяется как для узловых, так и для информационных частей шаблона.
13. Система выявления положения по п.1, в которой узловые части содержат совокупность разных типов, например заполненную точку, незаполненную точку или незаполненную точку с центральным пятном.
14. Система выявления положения по п.13, в которой точка имеет форму, выбранную из следующих форм: круг, прямоугольник, квадрат или треугольник.
15. Система выявления положения по п.1, в которой информационные части содержат совокупность разных типов, например заполненную точку, незаполненную точку или незаполненную точку с центральным пятном.
16. Система выявления положения по п.1, в которой вычислительное устройство выполнено с возможностью определения расстояния между объектом и устройством захвата изображения путем измерения, по меньшей мере, одного из: размера узловой части, размера информационной части, расстояния между двумя узловыми частями, расстояния между двумя информационными частями и расстояния между узловой и информационной частями.
17. Датчик крутящего момента для измерения крутящего момента в объекте (2), содержащий:
систему (1) выявления положения, содержащую:
группу (4, 4') шаблонов, содержащую, по меньшей мере, одну узловую часть (301-304) и, по меньшей мере, одну информационную часть (305-311), причем совокупность групп шаблонов размещена прямо или косвенно на объекте (2),
по меньшей мере, одно устройство (3) захвата изображения для выявления шаблона (4), и
вычислительное устройство (200), содержащее средство анализа сигналов от устройства (3) захвата изображения для выявления геометрических центров в, по меньшей мере, двух направлениях узловых частей (301-304) шаблона и выявления типа части для каждой выявленной части (301-311) шаблона; причем узловые части (301-304) выполнены с возможностью обеспечения положения относительно устройства (3) захвата изображения, и информационные части (305-311) обеспечивают определение местоположения узловых частей относительно объекта,
по меньшей мере, два рукава (403, 404), каждый из которых имеет совокупность групп (4, 4') шаблонов, причем рукава смонтированы на объекте (2), и
в котором система выявления положения получает данные положения от каждого рукава (403, 404), и вычислительное устройство дополнительно содержит средство для выявления углового сдвига между положением рукавов и для определения крутящего момента из углового сдвига.
18. Способ определения положения объекта, содержащий этапы, на которых:
выявляют, с помощью воспринимающего устройства, группу шаблонов, находящуюся на упомянутом объекте,
определяют, с использованием анализа симметрии, в, по меньшей мере, двух направлениях центральные положения узловых точек, образующих часть группы шаблонов,
определяют тип узловой точки,
определяют тип и положение информационных точек, находящихся на объекте, и
определяют абсолютное положение объекта относительно воспринимающего устройства с использованием объединенной информации положения и типа точек как и для узловых, так и для информационных точек.
19. Угловой детектор для выявления углового положения объекта (2), содержащий:
систему (1) выявления положения, содержащую:
группу (4) шаблонов, содержащую, по меньшей мере, одну узловую часть (301-304) и, по меньшей мере, одну информационную часть (305-311), и совокупность групп шаблонов, размещенных прямо или косвенно на объекте (2),
по меньшей мере, одно устройство (3) захвата изображения для определения шаблона (4), и
вычислительное устройство (200), содержащее средство анализа сигналов от устройства (3) захвата изображения для определения геометрических центров в, по меньшей мере, двух направлениях узловых частей (301-304) шаблона и определения типа части для каждой выявленной части (301-311) шаблона, причем узловые части (301-304) выполнены с возможностью обеспечения положения относительно воспринимающего устройства, и информационные части (305-311) обеспечивают определение местоположения узловых частей относительно объекта,
причем вычислительное устройство дополнительно содержит средство для определения углового положения объекта из анализа сигнала.
RU2008130404/28A 2005-12-23 2006-10-06 Шаблон позиционирования RU2431804C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0502884 2005-12-23
SE0502884-0 2005-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008130404A RU2008130404A (ru) 2010-01-27
RU2431804C2 true RU2431804C2 (ru) 2011-10-20

Family

ID=38188907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008130404/28A RU2431804C2 (ru) 2005-12-23 2006-10-06 Шаблон позиционирования

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7957931B2 (ru)
EP (1) EP1963786B1 (ru)
JP (1) JP5314428B2 (ru)
CN (1) CN101331384B (ru)
AU (1) AU2006327353B2 (ru)
BR (1) BRPI0620380B1 (ru)
CA (1) CA2634908C (ru)
ES (1) ES2431632T3 (ru)
HK (1) HK1122095A1 (ru)
RU (1) RU2431804C2 (ru)
WO (1) WO2007073272A1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA020939B1 (ru) * 2012-05-31 2015-02-27 Закрытое акционерное общество научно-исследовательская производственная компания "Электрон" (ЗАО НИПК "Электрон") Способ определения геометрических смещений сенсоров в плоскопанельном детекторе рентгеновского изображения
RU2545503C1 (ru) * 2013-11-13 2015-04-10 Закрытое акционерное общество научно-исследовательская производственная компания "Электрон" (ЗАО НИПК "Электрон") Способ определения геометрических смещений сенсоров в плоскопанельном детекторе рентгеновского изображения
WO2016167691A3 (ru) * 2015-04-16 2017-02-02 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория 24" Способ обучения и средство для его осуществления
RU2628420C1 (ru) * 2014-02-24 2017-08-16 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство вычисления собственного местоположения и способ вычисления собственного местоположения
RU2685808C1 (ru) * 2018-07-31 2019-04-23 Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом "Технолайн" (ООО"Торговый дом"Технолайн") Способ и средство обучения таблице умножения и самостоятельной проверке знаний таблицы умножения с использованием элементов дополненной реальности и графического носителя для ее формирования
RU2731254C2 (ru) * 2015-10-21 2020-08-31 Интердиджитал Се Пэйтент Холдингз Способы обнаружения и управления опорным маркером, отображаемым на устройстве отображения

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006004197A1 (de) * 2006-01-26 2007-08-09 Klett, Rolf, Dr.Dr. Verfahren und Vorrichtung zur Aufzeichnung von Körperbewegungen
JP4969279B2 (ja) * 2007-03-22 2012-07-04 本田技研工業株式会社 位置検出方法および位置検出装置
CN101688769B (zh) * 2007-07-03 2012-08-29 G科德系统有限公司 预拉伸监测方法
TWI349884B (en) * 2007-11-14 2011-10-01 Pixart Imaging Inc Data encryption method implemented on a pattern displaying medium with at least two types of ink
US8736751B2 (en) * 2008-08-26 2014-05-27 Empire Technology Development Llc Digital presenter for displaying image captured by camera with illumination system
CH702990A1 (de) * 2010-04-23 2011-10-31 Bmc Trading Ag Vorrichtung und verfahren zur messung einer krafteinwirkung auf eine fahrradpedalachse.
TWI468655B (zh) * 2010-10-07 2015-01-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 溫度監測系統及方法
JP5832088B2 (ja) 2010-12-15 2015-12-16 キヤノン株式会社 ロータリーエンコーダ
US20130054836A1 (en) 2011-08-24 2013-02-28 Raphael Linus Levien System and Method for Improved Compression with Arithmetic Encoding by Shared Initial
KR101398068B1 (ko) 2012-09-17 2014-05-27 주식회사 이미지넥스트 차량 설치 카메라 외부 파라미터 추정 방법 및 장치
CN103644860B (zh) * 2013-12-09 2016-06-22 二重集团(德阳)重型装备股份有限公司 大型空间自由曲面测量方法
RU2628553C1 (ru) * 2014-02-24 2017-08-18 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство вычисления собственной позиции и способ вычисления собственной позиции
US10190891B1 (en) * 2014-07-16 2019-01-29 Apple Inc. Optical encoder for detecting rotational and axial movement
DE102015103941A1 (de) * 2015-03-17 2016-09-22 Nexustec Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Verschrauben von Gegenständen
CN105866149B (zh) * 2016-04-08 2018-04-10 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种类椭球形构件的定位方法
US10190947B2 (en) * 2016-12-01 2019-01-29 General Electric Company Visual creep inspection of rotating components
EP3642798A4 (en) * 2017-06-20 2020-12-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. DETERMINATIONS OF SENSOR POSITIONS
US11105613B2 (en) * 2017-08-07 2021-08-31 DePuy Synthes Products, Inc. Universal direct measurement depth gauge
US10247542B2 (en) 2017-08-09 2019-04-02 Leica Geosystems Ag Handheld measuring aid with a 3-axis joint connection and a spherical encoder
CN109297409B (zh) * 2018-10-23 2020-07-21 深圳市万福达精密设备股份有限公司 电池位移的识别定位装置及方法
CN110031014B (zh) * 2019-03-27 2024-01-26 浙江亚特电器股份有限公司 基于图案识别的视觉定位方法
EP3719696A1 (en) 2019-04-04 2020-10-07 Aptiv Technologies Limited Method and device for localizing a sensor in a vehicle
CN117940882A (zh) * 2021-09-17 2024-04-26 谷歌有限责任公司 对显示器的位置进行编码和识别

Family Cites Families (82)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US568570A (en) * 1896-09-29 Brake mechanism for electric elevators
US4867973A (en) * 1984-08-31 1989-09-19 Cytogen Corporation Antibody-therapeutic agent conjugates
JPS6361903A (ja) * 1986-09-03 1988-03-18 Nissan Motor Co Ltd 三次元座標変換装置
US6018026A (en) * 1988-01-22 2000-01-25 Zymogenetics, Inc. Biologically active dimerized and multimerized polypeptide fusions
US5567584A (en) * 1988-01-22 1996-10-22 Zymogenetics, Inc. Methods of using biologically active dimerized polypeptide fusions to detect PDGF
KR900702328A (ko) * 1988-07-12 1990-12-06 후루노 기요까따 로타리 엔코더
SE9201073D0 (sv) * 1992-04-03 1992-04-03 Kabi Pharmacia Ab Protein formulation
US5319577A (en) * 1992-12-18 1994-06-07 Georgia Tech Research Corporation Orientation sensing system and method for a spherical body
JP3262297B2 (ja) * 1993-04-27 2002-03-04 株式会社ワコム 光学式座標入力装置
JP3277052B2 (ja) * 1993-11-19 2002-04-22 シャープ株式会社 座標入力装置、および座標入力方法
US6172665B1 (en) * 1994-11-14 2001-01-09 Edward T. Bullister Mouse and trackball with optimal measurement optics
DK0808163T3 (da) * 1995-01-18 2003-11-10 Alteon Inc Anvendelse af thiazoliumforbindelser til at forhindre og ændre dannelse af fremskredne glycosyleringsslutprodukter
US5656261A (en) * 1995-01-18 1997-08-12 The Picower Institute For Medical Research Preventing and reversing advanced glycosylation endproducts
FI119756B (fi) * 1995-01-18 2009-03-13 Alteon Inc Tiatsoliumyhdisteiden käyttö pitkälle edenneen glykosylaation lopputuotteiden muodostumisen estossa ja suunnan muutoksessa
US5920307A (en) * 1995-02-21 1999-07-06 Lucent Technologies, Inc. System for directly sensing the orientation of a track ball
CA2217572A1 (en) * 1995-04-05 1996-10-10 The Picower Institute For Medical Research Agents for binding to advanced glycosylation endproducts, and methods of their use
US5747035A (en) * 1995-04-14 1998-05-05 Genentech, Inc. Polypeptides with increased half-life for use in treating disorders involving the LFA-1 receptor
US5864018A (en) * 1996-04-16 1999-01-26 Schering Aktiengesellschaft Antibodies to advanced glycosylation end-product receptor polypeptides and uses therefor
US7258857B2 (en) * 1996-11-22 2007-08-21 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Rage-related methods for treating inflammation
US6790443B2 (en) * 1996-11-22 2004-09-14 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method for treating symptoms of diabetes
US7081241B1 (en) * 1998-10-06 2006-07-25 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Extracellular rage binding protein (EN-RAGE) and uses thereof
US6555651B2 (en) * 1997-10-09 2003-04-29 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Ligand binding site of rage and uses thereof
JPH10232242A (ja) * 1997-02-19 1998-09-02 Mitsubishi Electric Corp 検出装置
US5965879A (en) * 1997-05-07 1999-10-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method and apparatus for ultra-high-sensitivity, incremental and absolute optical encoding
US7101838B2 (en) * 1997-08-05 2006-09-05 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method to prevent accelerated atherosclerosis using (sRAGE) soluble receptor for advanced glycation endproducts
ZA988461B (en) * 1997-09-18 1999-03-30 Idec Pharma Corp Synergistic composition and methods for treating neoplastic or cancerous growths and for restoring or boosting hematopoiesis
US6380165B1 (en) * 1997-09-19 2002-04-30 The Picower Institute For Medical Research Immunological advanced glycation endproduct crosslink
US6761888B1 (en) * 2000-05-26 2004-07-13 Neuralab Limited Passive immunization treatment of Alzheimer's disease
US6167958B1 (en) * 1998-01-29 2001-01-02 Baker Hughes Incorporated Cutting matrix and method of applying the same
US6323218B1 (en) * 1998-03-11 2001-11-27 The General Hospital Corporation Agents for use in the treatment of Alzheimer's disease
US6465422B1 (en) * 1998-04-17 2002-10-15 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method for inhibiting tumor invasion or spreading in a subject
US6753150B2 (en) * 1998-10-05 2004-06-22 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method for determining whether a compound is capable of inhibiting the interaction of a peptide with rage
JP2002526117A (ja) * 1998-10-06 2002-08-20 ザ・トラスティーズ・オブ・コランビア・ユニバーシティー・イン・ザ・シティー・オブ・ニューヨーク 細胞外新規rage結合タンパク質(en−rage)及びその使用
US6197294B1 (en) * 1998-10-26 2001-03-06 Neurotech S.A. Cell surface molecule-induced macrophage activation
JP3458737B2 (ja) * 1998-11-27 2003-10-20 株式会社デンソー 2次元コードの読取方法及び記録媒体
US6605642B2 (en) * 1999-04-05 2003-08-12 City Of Hope Inhibitors of formation of advanced glycation endproducts (AGES)
US6787566B2 (en) * 1999-04-05 2004-09-07 City Of Hope Breakers of advanced glycation endproducts
US6939545B2 (en) * 1999-04-28 2005-09-06 Genetics Institute, Llc Composition and method for treating inflammatory disorders
AU6766800A (en) * 1999-08-13 2001-03-13 Trustees Of Columbia University In The City Of New York, The Methods of inhibiting binding of beta-sheet fibril to rage and consequences thereof
US20050170382A1 (en) * 1999-10-06 2005-08-04 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York. RAGE-related compositions
JP2003516150A (ja) * 1999-12-08 2003-05-13 ジェンセット 潜在性分泌タンパク質をコードする全長ヒトcDNA
WO2001065225A2 (en) * 2000-03-02 2001-09-07 Siemens Automotive Corporation Engine torque sensor
MXPA02010194A (es) * 2000-04-14 2004-08-19 Niadyne Corp Metodo para identificar reguladores de formacion de proteina-producto final de glicacion avanzada (proteina-age).
JP4187901B2 (ja) * 2000-04-19 2008-11-26 Sriスポーツ株式会社 球体の回転運動計測方法及び計測装置
US6563015B1 (en) * 2000-08-14 2003-05-13 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Transgenic mice over-expressing receptor for advanced glycation endproduct (RAGE) and mutant APP in brain and uses thereof
US6825164B1 (en) * 2000-08-14 2004-11-30 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method to increase cerebral blood flow in amyloid angiopathy
JP2002081925A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Seiko Epson Corp 球体の位相の駆動装置、位相の検出方法、ならびに、情報記録媒体
JP4282216B2 (ja) * 2000-09-19 2009-06-17 オリンパス株式会社 3次元位置姿勢センシング装置
EA200300442A1 (ru) * 2000-10-02 2003-10-30 Редди Ю Эс Терапьютикс, Инк. Способы и композиции для лечения воспалительных заболеваний
AU2002213192A1 (en) * 2000-10-13 2002-04-22 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York A method for inhibiting new tissue growth in blood vessels in a patient subjected to blood vessel injury
JP4776832B2 (ja) * 2000-10-19 2011-09-21 キヤノン株式会社 座標入力装置、および、画像入力装置の座標板
US20050244849A1 (en) * 2000-12-15 2005-11-03 Genetics Institute, Llc Screening assays for rheumatoid arthritis
IL156651A0 (en) * 2000-12-29 2004-01-04 Reddy Us Therapeutics Inc Detection of compounds that modulate inflammatory responses
HUP0303171A2 (hu) * 2001-02-19 2003-12-29 Merck Patent Gmbh Csökkentett immunogenitású mesterséges fehérjék
JP3837494B2 (ja) * 2001-03-19 2006-10-25 国立大学法人金沢大学 可溶型rageタンパク質
JP4778156B2 (ja) * 2001-03-23 2011-09-21 オリンパス株式会社 距離情報取得装置又はシステム、パターン投影装置、及び、距離情報取得方法
US6765195B1 (en) * 2001-05-22 2004-07-20 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method and apparatus for two-dimensional absolute optical encoding
JP2003014459A (ja) * 2001-07-03 2003-01-15 Sony Corp 方位検出装置、方位検出方法、歩行検出装置
US6605628B1 (en) * 2001-08-24 2003-08-12 Wyeth Holdings Corporation Method of using 5-(arysulfonyl)-, 5-(arylsulfanyl)-and 5-(arylsulfanyl)thiazolidine-2,4-diones for inhibition of farnesyl-protein transferase
JP4056891B2 (ja) * 2002-01-18 2008-03-05 日本電信電話株式会社 3次元位置・姿勢検出装置、方法、プログラムおよび記録媒体
KR20040097992A (ko) * 2002-02-08 2004-11-18 로베르트 보쉬 게엠베하 광학 각도 및 토크 센서
JP2004015965A (ja) * 2002-06-10 2004-01-15 Ricoh Co Ltd 球面モータ
BR0313491A (pt) * 2002-08-16 2007-08-14 Wyeth Corp composições e métodos para tratar distúrbios associados ao rage
JP4109094B2 (ja) * 2002-12-03 2008-06-25 Sriスポーツ株式会社 球体の回転特性と飛行特性の測定方法
WO2004100890A2 (en) * 2003-05-09 2004-11-25 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Rage g82s-related methods and compositions for treating inflammatory disorders
WO2005021710A2 (en) * 2003-06-02 2005-03-10 University Of Miami Chimeric molecules and methods of use
WO2005023191A2 (en) * 2003-09-05 2005-03-17 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Rage-related methods and compositions for treating glomerular injury
JP4502361B2 (ja) * 2003-09-30 2010-07-14 キヤノン株式会社 指標姿勢検出方法および装置
US20070167360A1 (en) * 2003-10-31 2007-07-19 Yan Shi D Methods for treating multiple sclerosis
JP2005181155A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Sony Corp 検査測定装置及び検査測定対象物の検査測定方法
JP2005257463A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Sony Corp 位置検出システム
JP4322837B2 (ja) * 2004-03-31 2009-09-02 富士フイルム株式会社 露光装置の校正方法及び露光方法並びに露光装置
JP4533090B2 (ja) * 2004-05-14 2010-08-25 キヤノン株式会社 指標較正装置および情報処理方法
US20060012414A1 (en) * 2004-07-15 2006-01-19 Texas Instruments Incorporated Circuit and method for generating a polyphase clock signal and system incorporating the same
WO2006012415A2 (en) * 2004-07-20 2006-02-02 Critical Therapeutics, Inc. Rage protein derivatives
JP5188804B2 (ja) * 2004-08-03 2013-04-24 トランステック ファーマ,インコーポレイティド Rage融合タンパク質及びその使用方法
CA2575830A1 (en) * 2004-08-03 2006-02-16 Transtech Pharma, Inc. Rage fusion proteins and methods of use
EP1799700A4 (en) * 2004-09-27 2009-02-11 Centocor Inc SRAGE MIMETIC BODIES, COMPOSITIONS, PROCESSES AND USES
US20080207499A1 (en) * 2005-06-29 2008-08-28 Gaetano Barile Rage-related methods for treating and preventing diabetic retinopathy
CA2638907A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-23 Transtech Pharma, Inc. Rage fusion proteins and methods of use
CA2651348A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-15 Transtech Pharma, Inc. Rage fusion proteins, formulations, and methods of use thereof
WO2008100470A2 (en) * 2007-02-15 2008-08-21 Transtech Pharma, Inc. Rage - immunoglobulin fusion proteins

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA020939B1 (ru) * 2012-05-31 2015-02-27 Закрытое акционерное общество научно-исследовательская производственная компания "Электрон" (ЗАО НИПК "Электрон") Способ определения геометрических смещений сенсоров в плоскопанельном детекторе рентгеновского изображения
RU2545503C1 (ru) * 2013-11-13 2015-04-10 Закрытое акционерное общество научно-исследовательская производственная компания "Электрон" (ЗАО НИПК "Электрон") Способ определения геометрических смещений сенсоров в плоскопанельном детекторе рентгеновского изображения
RU2628420C1 (ru) * 2014-02-24 2017-08-16 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство вычисления собственного местоположения и способ вычисления собственного местоположения
WO2016167691A3 (ru) * 2015-04-16 2017-02-02 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория 24" Способ обучения и средство для его осуществления
RU2731254C2 (ru) * 2015-10-21 2020-08-31 Интердиджитал Се Пэйтент Холдингз Способы обнаружения и управления опорным маркером, отображаемым на устройстве отображения
RU2685808C1 (ru) * 2018-07-31 2019-04-23 Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом "Технолайн" (ООО"Торговый дом"Технолайн") Способ и средство обучения таблице умножения и самостоятельной проверке знаний таблицы умножения с использованием элементов дополненной реальности и графического носителя для ее формирования

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0620380B1 (pt) 2018-04-24
JP5314428B2 (ja) 2013-10-16
WO2007073272A1 (en) 2007-06-28
BRPI0620380A2 (pt) 2011-11-08
AU2006327353B2 (en) 2011-11-24
CN101331384B (zh) 2011-11-09
CN101331384A (zh) 2008-12-24
AU2006327353A1 (en) 2007-06-28
CA2634908A1 (en) 2007-06-28
HK1122095A1 (en) 2009-05-08
CA2634908C (en) 2015-05-19
US7957931B2 (en) 2011-06-07
EP1963786A1 (en) 2008-09-03
RU2008130404A (ru) 2010-01-27
JP2009521671A (ja) 2009-06-04
ES2431632T3 (es) 2013-11-27
EP1963786B1 (en) 2013-07-24
US20090177416A1 (en) 2009-07-09
EP1963786A4 (en) 2012-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2431804C2 (ru) Шаблон позиционирования
KR101108602B1 (ko) 차량 휠 얼라인먼트 시스템 및 방법
CN103344182B (zh) 一种基于双目视觉的糖果几何尺寸测量系统和方法
CN107229043B (zh) 一种距离传感器外参数标定方法和系统
CN103759669A (zh) 一种大型零件的单目视觉测量方法
CN104897142A (zh) 一种适用于双目或多目视觉尺寸测量的立体靶标
CN111256592B (zh) 结构光传感器的外参标定装置及方法
US20220180541A1 (en) Three-dimensional coordinate scanner
CN208012553U (zh) 一种圆筒内壁检测系统
Zexiao et al. A novel approach for the field calibration of line structured-light sensors
JP2001012911A (ja) 物体の三次元位置形状速度の計測方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191007