RU2522809C1 - Способ фотограмметрического измерения размеров и контроля формы тела, ограниченного набором связанных между собой поверхностей - Google Patents
Способ фотограмметрического измерения размеров и контроля формы тела, ограниченного набором связанных между собой поверхностей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2522809C1 RU2522809C1 RU2013107592/28A RU2013107592A RU2522809C1 RU 2522809 C1 RU2522809 C1 RU 2522809C1 RU 2013107592/28 A RU2013107592/28 A RU 2013107592/28A RU 2013107592 A RU2013107592 A RU 2013107592A RU 2522809 C1 RU2522809 C1 RU 2522809C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shape
- visible
- cameras
- measured
- measuring
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к бесконтактным методам получения больших объемов информации для создания детальных трехмерных цифровых и графических моделей, как сложно профильных изделий, так и объемных конструкций. Способ заключается в следующем: на каждую измеряемую поверхность измеряемого объекта (тела) наносят маркерные точки соответственно. На периферии измеряемого объекта (тела) закрепляют выступающие за пределы его контура точечные маркеры, видимые одновременно с тех же ракурсов, что и поверхности, форму и взаимное положение которых требуется определить. Затем с помощью двух измерительных видеокамер, установленных в положение, из которого видна поверхность, определяют координаты маркерных точек поверхности и точечных маркеров в системе координат, связанной с положением измерительных камер для первой поверхности. Видеокамеры устанавливают в положение, из которого видна другая поверхность, и при их помощи снова определяют координаты маркерных точек поверхности и точечных маркеров уже в системе координат второй поверхности, связанной с новым положением измерительных камер. Технический результат - снижение трудоемкости измерения и контроля размеров и формы размеров, формы объекта (тела). 2 ил.
Description
Изобретение относится к бесконтактным методам получения больших объемов информации для создания детальных трехмерных цифровых и графических моделей как отдельных сложнопрофильных изделий, так и трехмерных моделей объемных конструкций на разных этапах их изготовления.
Известны способы видеограмметрического контроля размеров и форм поверхностей, заключающиеся в измерении положения облака точек с помощью двух видеокамер [1]. Недостатками такого метода являются низкая производительность и необходимость получения довольно большого количества снимков.
Известен способ измерения геометрических параметров поверхностей сложнопрофилированных объектов и устройства для его осуществления [2]. Способ включает направление на контролируемую поверхность узкого лазерного луча, прием с другого углового направления отраженного лазерного луча на интегральную многоэлементную фотолинейку, обработку видеосигнала, по которому определяют дальность до каждой точки контролируемой поверхности по оси Z, перемещение контролируемого объекта по оси X и/или Y, одновременную автоматическую фиксацию координат каждой точки контролируемой поверхности в памяти ПЭВМ для определения фактического профиля контролируемой поверхности. Кроме того, дополнительно осуществляют прием луча, прошедшего через контролируемую поверхность, фиксируют координаты точек начала и конца сквозного прохода луча, соответствующие кромке контролируемой поверхности или кромке отверстия на ней в памяти компьютера для определения координат точек на контролируемой поверхности.
Недостатком такого способа является невозможность измерять форму поверхности больших объектов, а также то, что средство для закрепления измеряемого изделия выполнено в виде поворотного стола, снабжено электроприводом и датчиком угла поворота.
Известен способ оптического измерения формы поверхности [3]. Способ включает проецирование на измеряемую поверхность набора изображений с заданной структурой светового потока, регистрацию набора, соответствующих изображений поверхности при ее наблюдении под углом, отличным от угла проецирования набора изображений и определение формы измеряемой поверхности по зарегистрированным изображениям. Предварительно определяют переотражающие участки измеряемой поверхности, при освещении которых под углом проецирования набора изображений возникает паразитная засветка других участков измеряемой поверхности. Переотражающие участки при проецировании набора изображений затеняют и определяют форму освещенных участков. Затем, проецируя набор изображений с заданной структурой светового потока на ранее затененные переотражающие участки, определяют форму поверхности на переотражающих участках. Данным способом невозможно контролировать размеры поверхностей, кроме того, для реализации данного метода в производственных условиях требуются определенные условия по освещенности, что не всегда возможно.
Наиболее близким является способ автоматизированного измерения с использованием модели внешней среды в стереотелевизионной системе технического зрения [4].
Способ автоматизированного измерения объектов внешней среды с использованием ее геометрической трехмерной модели в стереотелевизионной системе технического зрения, заключающийся в получении стереопары в виде левого и правого оцифрованных изображений с помощью двух телекамер, образующих стереосистему, сопряженную с ПЭВМ, фрагментации левого изображения, выделении на фрагменте одной из интересующих точек поверхности объекта, выделении фрагмента правого изображения в соответствии с расчетным диапазоном параллаксов, выделении на фрагменте правого изображения группы отождествляемых элементов, поиске корреспондирующей пары упомянутой точки на множестве элементов группы, вычислении параллакса корреспондирующей пары, вычислении пространственных координат этой точки и построении модели объекта по вычисленным координатам точек его поверхности, после построения модели объекта выбирают требуемый ракурс осмотра модели объекта, подводят курсор к модели объекта, вычисляют по уравнению поверхности и двумерным координатам курсора трехмерные координаты точки поверхности, вычисляют двумерные координаты этой точки на плоскости визуализируемого изображения, одного из указанной стереопары, и отображают точку с двумерными координатами на выведенном на экран монитора изображении, при этом отображение точки устанавливается на интересующее оператора место на изображении объекта, считывают трехмерные координаты точки поверхности наблюдаемого объекта. Данный способ не дает возможности измерять и контролировать форму измеряемого объекта без участия оператора.
Устройство, реализующее способ, представлено на фиг.1, фиг.2 и состоит из двух измерительных видеокамер 1 и 2, собственно измеряемого объекта (тела) 3 с измеряемыми поверхностями 4 и 5, с нанесенными на них маркерными точками 6 и 7, и закрепленных на периферии измеряемого объекта 3 и выступающих за пределы его контура точечных маркеров 8, одновременно видимых с тех же ракурсов (точек, мест установки измерительных видеокамер), что и поверхности, форму и взаимное положение которых требуется определить. Количество маркерных точек 6 и 7 может быть любым, причем чем их больше, тем точнее определяется форма поверхности.
Суть предлагаемого способа заключается в следующем. На каждую измеряемую поверхность 4 и 5 измеряемого объекта (тела) 3 наносят маркерные точки соответственно 6 и 7. На периферии измеряемого объекта (тела) 3 закрепляют выступающие за пределы его контура точечные маркеры 8, видимые одновременно с тех же ракурсов, что и поверхности 4 и 5, форму и взаимное положение которых требуется определить. Затем с помощью двух измерительных видеокамер 1 и 2, установленных в положении, из которого видна поверхность 4, определяют координаты маркерных точек 6 поверхности 4 и точечных маркеров 8 в системе координат А, связанной с положением измерительных видеокамер. Затем видеокамеры 1 и 2 устанавливают в положение, из которого видна поверхность 5, и при их помощи снова определяют координаты маркерных точек 7 поверхности 5 и точечных маркеров 8 в системе координат Б, связанной с новым положением измерительных видеокамер.
Координаты точечных маркеров 8 в системах координат А и Б позволяют связать между собой эти координатные системы и рассчитать положение всех маркерных точек 6 и 7 в любой удобной системе координат, что позволяет определить геометрию поверхностей 4 и 5 и их взаимное положение.
Источники информации
1. Сердюков В.М. Фотограмметрия в промышленности и в гражданском строительстве. М.: Недра, 1977.
2. Патент RU 2243503 С2, 19.06.2001.
3. Патент RU 2448323 С1, 29.12.2010.
4. Патент RU 2148794 С1, 08.12.1997.
Claims (1)
- Способ фотограмметрического измерения и контроля размеров и формы тела, ограниченного набором связанных между собой поверхностей, включающий в себя определение координат точек поверхностей с помощью двух видеокамер, отличающийся тем, что взаимное расположение поверхностей, невидимых одновременно с одного ракурса установки видеокамер, определяют с помощью нескольких точечных маркеров (не менее 3-4 штук), закрепленных на периферии и выступающих за пределы контура измеряемого тела, видимых одновременно с тех же ракурсов, что и поверхности тела, форму и взаимное положение которых требуется определить.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013107592/28A RU2522809C1 (ru) | 2013-02-21 | 2013-02-21 | Способ фотограмметрического измерения размеров и контроля формы тела, ограниченного набором связанных между собой поверхностей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013107592/28A RU2522809C1 (ru) | 2013-02-21 | 2013-02-21 | Способ фотограмметрического измерения размеров и контроля формы тела, ограниченного набором связанных между собой поверхностей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2522809C1 true RU2522809C1 (ru) | 2014-07-20 |
Family
ID=51217492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013107592/28A RU2522809C1 (ru) | 2013-02-21 | 2013-02-21 | Способ фотограмметрического измерения размеров и контроля формы тела, ограниченного набором связанных между собой поверхностей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2522809C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674912C1 (ru) * | 2017-12-11 | 2018-12-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Способ оценки формы измеренной поверхности |
RU2708940C1 (ru) * | 2019-01-15 | 2019-12-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Способ измерения трехмерной геометрии выпуклых и протяженных объектов |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU983454A1 (ru) * | 1981-04-01 | 1982-12-23 | Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева | Способ контрол размеров и формы объектов |
RU2268183C1 (ru) * | 2004-06-07 | 2006-01-20 | Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) | Способ бесконтактного динамического контроля параметров колес подвижного состава |
RU2419069C2 (ru) * | 2009-07-06 | 2011-05-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Способ бесконтактного измерения формы объекта |
-
2013
- 2013-02-21 RU RU2013107592/28A patent/RU2522809C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU983454A1 (ru) * | 1981-04-01 | 1982-12-23 | Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева | Способ контрол размеров и формы объектов |
RU2268183C1 (ru) * | 2004-06-07 | 2006-01-20 | Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) | Способ бесконтактного динамического контроля параметров колес подвижного состава |
RU2419069C2 (ru) * | 2009-07-06 | 2011-05-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Способ бесконтактного измерения формы объекта |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674912C1 (ru) * | 2017-12-11 | 2018-12-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Способ оценки формы измеренной поверхности |
RU2708940C1 (ru) * | 2019-01-15 | 2019-12-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Способ измерения трехмерной геометрии выпуклых и протяженных объектов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Murphy et al. | Historic building information modelling (HBIM) | |
CN108802043B (zh) | 隧道检测装置、检测系统及隧道病害信息提取方法 | |
US9279662B2 (en) | Laser scanner | |
Moazzam et al. | Metrology and visualization of potholes using the microsoft kinect sensor | |
CN102927908B (zh) | 机器人手眼系统结构光平面参数标定装置及方法 | |
KR101973917B1 (ko) | 3차원 계측 장치 및 그 계측 지원 처리 방법 | |
CN101901501B (zh) | 一种生成激光彩色云图的方法 | |
US20150116481A1 (en) | Mapping damaged regions on objects | |
JP2014515107A5 (ru) | ||
JP7300948B2 (ja) | 測量データ処理装置、測量データ処理方法、測量データ処理用プログラム | |
JP2004163292A (ja) | 測量装置と電子的記憶媒体 | |
JP2012058076A (ja) | 3次元計測装置及び3次元計測方法 | |
CN103759669A (zh) | 一种大型零件的单目视觉测量方法 | |
Guidi et al. | 3D Modelling from real data | |
JP4743771B2 (ja) | 断面データ取得方法、システム、及び断面検査方法 | |
CN105115560A (zh) | 一种船舱舱容的非接触测量方法 | |
CN112254670B (zh) | 一种基于光扫描和智能视觉融合的3d信息采集设备 | |
JP2007147522A (ja) | 写真計測方法及び写真計測プログラム | |
CN101271590A (zh) | 一种获取凸轮廓物体形状的方法 | |
WO2018169467A1 (en) | A vehicle with a crane with object detecting device | |
CN107504917B (zh) | 一种三维尺寸测量方法及装置 | |
WO2016040271A1 (en) | Method for optically measuring three-dimensional coordinates and controlling a three-dimensional measuring device | |
Mahmoudzadeh et al. | Kinect, a novel cutting edge tool in pavement data collection | |
RU2522809C1 (ru) | Способ фотограмметрического измерения размеров и контроля формы тела, ограниченного набором связанных между собой поверхностей | |
RU2540939C2 (ru) | Способ определения координат контрольной точки объекта с применением наземного лазерного сканера |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150222 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160910 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180222 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190305 |