SE505671C2 - Method and apparatus for measuring diameters of elongated objects - Google Patents
Method and apparatus for measuring diameters of elongated objectsInfo
- Publication number
- SE505671C2 SE505671C2 SE9504357A SE9504357A SE505671C2 SE 505671 C2 SE505671 C2 SE 505671C2 SE 9504357 A SE9504357 A SE 9504357A SE 9504357 A SE9504357 A SE 9504357A SE 505671 C2 SE505671 C2 SE 505671C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- diameter
- image
- value
- determined
- light
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
- G01B11/10—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving
- G01B11/105—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving using photoelectric detection means
Abstract
Description
15 20 25 30 505 671 2 ning av potentiometrar upprepade kalibreringar av poten- tiometrarna, vilket medför ökade drift- och underhåll- skostnader och risk för lägre mätnoggrannhet. 15 20 25 30 505 671 2 potentiometers repeated calibrations of the potentiometers, which entails increased operating and maintenance costs and the risk of lower measurement accuracy.
Det har föreslagits beröringsfria diametermätare.Non-contact diameter gauges have been proposed.
Dessa har byggt på bakgrundsbelysning i form av en ljus- ramp riktad mot linjescankameror. Storleken av den av ka- merorna registrerade mörka konturen av stocken registre- ras och utgör underlag för beräkning av stockens diame- ter. Bakgrundsbelysningen bedömdes nödvändig, eftersom olika typer av ljusstörningar i annat fall skulle påverka diameterbestämningen alltför mycket. För användning i skogsmiljö och i samverkan med konventionella skogsmaski- ner är dock mätutrustning som bygger pà bakgrundsbelys- ning en mycket svårframkomlig väg. Det skulle bland annat krävas avsevärd eller fullständig omkonstruktion av av- verkningsmaskinerna för att sådan mätutrustning skulle kunna monteras på funktionellt sätt. Därtill skulle ljus- rampen vara mycket utsatt för kringflygande kvistar och liknande samt riskera att slå i hinder i avverkningsområ- t ex stenar och stubbar. det, Uppfinningen i sammanfattning Ett syfte med uppfinningen är att undanröja ovan an- givna problem som föreligger med konventionella berörande givare och åstadkomma en säker möjlighet att berörings- fritt mäta diametern hos làngsträckta föremål i mycket krävande miljö med olika typer av ljusstörningar, tempe- raturskillnader och kringflygande föremål, t ex kvistar, spån och snö. Dessutom är föremålet i både axiell och ra- diell rörelse under mätningen och kan ha oregelbunden form. ÄN ÉDIÃIPSDOC lï-il-OQVI. 10 10 15 20 25 30 505 671 3 Enligt uppfinningen är det också möjligt att erhålla säkra mätvärden under varierande belysningsförhållanden.These have been based on backlighting in the form of a light ramp aimed at line scan cameras. The size of the dark contour of the log registered by the cameras is registered and forms the basis for calculating the log's diameters. The backlight was deemed necessary, as different types of light disturbances would otherwise affect the diameter determination too much. For use in a forest environment and in collaboration with conventional forest machines, however, measuring equipment based on backlighting is a very difficult road to access. Among other things, considerable or complete redesign of the felling machines would be required for such measuring equipment to be able to be installed in a functional manner. In addition, the light ramp would be very exposed to flying twigs and the like and risk hitting obstacles in felling areas, such as rocks and stumps. The invention in summary An object of the invention is to eliminate the above-mentioned problems which exist with conventional touch sensors and to provide a safe possibility to freely measure the diameter of elongated objects in very demanding environments with different types of light disturbances, temperature differences and flying objects, such as twigs, shavings and snow. In addition, the object is in both axial and radial motion during the measurement and may have an irregular shape. ÄN ÉDIÃIPSDOC lï-il-OQVI. 10 10 15 20 25 30 505 671 3 According to the invention, it is also possible to obtain reliable measured values under varying lighting conditions.
Genom olika typer av filtrering kan särskilt avvikande mätvärden och sådana mätvärden som erhållits vid mätning av ojämna partier av det làngsträckta föremålet undantas.By means of different types of filtration, deviating measured values and such measured values obtained when measuring uneven portions of the elongate object can be excluded.
Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med hjälp av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritning- ar, på vilka FIG 1 visar en principiell mätuppställning för mätning enligt uppfinningen, FIG 2 är en perspektivvy av ett vid mätningen lämpligt belysningsorgan, FIG 3 är ett diagram som visar intensiteten hos reflek- terat ljus från ett mätföremál vid alltför kort exponeringstid, FIG 4 är ett diagram som visar intensiteten hos reflek- terat ljus från ett mätföremål vid acceptabelt lång exponeringstid,.Brief description of the drawings The invention will now be described in more detail with the aid of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a principal measuring arrangement for measurement according to the invention, Fig. 2 is a perspective view of a lighting means suitable for measurement, Fig. 3 is a diagram 4 shows the intensity of reflected light from a measuring object at too short an exposure time, FIG. 4 is a diagram showing the intensity of reflected light from a measuring object at an acceptably long exposure time ,.
FIG 5 är ett diagram som anvisar hur ett mått på före- målets bredd kan bestämmas och FIG 6 är ett diagram enligt FIG 5, varvid en störning indikerar ett andra föremål.Fig. 5 is a diagram showing how a measure of the width of the object can be determined and Fig. 6 is a diagram according to Fig. 5, a disturbance indicating a second object.
Beskrivning I den i FIG 1 visade mätuppställningen är ett lång- sträckt föremål 10, t ex en stock, anordnat rörligt i ax- iell riktning i ett U-format stativ 18. Två bildupptag- ningsanordningar 11 i form av digitala kameror är monte- rade i stativet 18 i rät vinkel mot varandra. I det visa- ANÉISIPSDOC 11-1204 nr. O 10 15 20 25 30 505 671 4 de utförandet är kamerorna 11 anordnade i ett plan, men i andra tillämpningar är kamerorna 11 förskjutna i föremå- lets längdriktning.Description In the measuring arrangement shown in FIG. 1, an elongate object 10, for example a log, is arranged movably in the axial direction in a U-shaped frame 18. Two image pickup devices 11 in the form of digital cameras are mounted in the stand 18 at right angles to each other. In the visa- ANÉISIPSDOC 11-1204 no. In this embodiment, the cameras 11 are arranged in one plane, but in other applications the cameras 11 are displaced in the longitudinal direction of the object.
För att möjliggöra diametermätning även under mycket varierande ljusförhållanden och vid olika typer av infal- lande störljus är belysningsorgan 12,13,l4 monterade på lämpligt sätt i stativet 18. Vid diametermätningen re- gistrerar kamerorna föremålets synliga begränsningslin- jer, dvs föremålets kontur. FIG 1 visar med första streckade linjer det av kamerorna uppfattade bildfältet, som sträcker sig något utanför föremålets konturer. Som framgår av FIG 1 är belysningsorganen 12,13,l4 anordnade i samma plan som kamerorna, så att just de för kamerorna synliga delarna av föremålets konturpartier belyses. Be- lysningsorganen 12,13,14 belyser i princip ett parti av en periferiell linje på föremålet. Reflekterat ljus från denna linje och från resterande periferiella, från kame- ran synliga, delen av föremålet registreras i kameran. Se från belysningsorganen utgående andra streckade linjer.In order to enable diameter measurement even under very varying lighting conditions and in the event of different types of incident disturbance light, lighting means 12, 13, 14 are suitably mounted in the frame 18. In the diameter measurement, the cameras record the object's visible boundary lines, ie the object's contour. Fig. 1 shows with first dashed lines the field of view perceived by the cameras, which extends slightly outside the contours of the object. As can be seen from FIG. 1, the illumination means 12, 13, 14 are arranged in the same plane as the cameras, so that the parts of the object's contour portions visible to the cameras are illuminated. The illuminating means 12,13,14 illuminate in principle a portion of a peripheral line on the object. Reflected light from this line and from the remaining peripheral, visible from the camera, part of the object is registered in the camera. See other dashed lines emanating from the lighting fixtures.
För att önskad belysningsintensitet ska kunna uppnås är belysningsorganen 12,13,14 utförda på det i FIG 2 visade sättet.In order to be able to achieve the desired lighting intensity, the lighting means 12, 13, 14 are designed in the manner shown in FIG.
Kamerorna 11 och belysningsorganen 12,13,14 är ope- rativt förbundna med en styrenhet 15. Första minnesorgan 16 är anordnade för registrering och lagring av bilddata från kamerorna 11. För vissa av de erforderliga beräk- ningarna är beräkningsorgan 17 anordnade. I det i FIG 1 visade utförandet är det första minnesorganet 16 och be- räkningsorganet 17 anordnade i styrenheten 15, men i praktiken kan kamerorna vanligtvis vara försedda med er- forderliga minnesorgan 16 och beräkningsorgan 17. I såda- APIÉMHPSDDC 111144111 ß 10 15 20 25 30 505 671 5 na fall utförs vissa lagrings- och beräkningsàtgärder i kamerorna, medan andra utförs i styrenheten 15.The cameras 11 and the lighting means 12,13,14 are operatively connected to a control unit 15. First memory means 16 are arranged for recording and storing image data from the cameras 11. For some of the required calculations, calculation means 17 are provided. In the embodiment shown in FIG. 1, the first memory means 16 and the calculation means 17 are arranged in the control unit 15, but in practice the cameras can usually be provided with the required memory means 16 and calculation means 17. In such a manner APIÉMHPSDDC 111144111 ß 10 15 20 25 In some cases, certain storage and calculation operations are performed in the cameras, while others are performed in the control unit 15.
I FIG 2 visas ett exempel på hur ett belysningsorgan 12 kan vara utfört. Som framgår av beskrivningen nedan är det önskvärt att belysningen ska kunna moduleras på olika sätt. Ett enkelt utförande av modulerad belysning är upp- repad tändning och släckning av belysningsorganet. Belys- ningen ska också ge erforderlig intensitet. Lämpligtvis innefattar därför varje belysningsorgan 12,13,l4 ett flertal lysdioder 19. Lysdioder är driftsäkra och har lång livslängd. Pà senare tid har lysdioder med till- fredsställande belysningsintensitet blivit kommersiellt tillgängliga. En förutsättning är dock att belysningsef- fekten koncentreras till lämpligt parti av stocken. Som nämnts ovan, är kamerorna ll anordnade för att registrera stockens kontur för att därigenom möjliggöra mätning av stockens diameter. Belysningsintensiteten från lysdioder- na 19 koncentreras därför till en linje, som när ljuset träffar föremålet belyser en del av en periferilinje.Fig. 2 shows an example of how a lighting means 12 can be designed. As can be seen from the description below, it is desirable that the lighting can be modulated in different ways. A simple design of modulated lighting is repeated switching on and off of the lighting device. The lighting must also provide the required intensity. Suitably, therefore, each lighting means 12, 13, 14 comprises a plurality of LEDs 19. LEDs are reliable and have a long service life. Recently, LEDs with satisfactory lighting intensity have become commercially available. A prerequisite, however, is that the lighting effect is concentrated on a suitable portion of the log. As mentioned above, the cameras 11 are arranged to record the contour of the log to thereby enable measurement of the log diameter. The illumination intensity from the LEDs 19 is therefore concentrated to a line which, when the light hits the object, illuminates a part of a peripheral line.
Denna del innefattar det fràn kamerorna synliga kantpar- tiet av föremålet.This part comprises the edge portion of the object visible from the cameras.
En stor fördel med att använda lysdioder är att de snabbt kan ställas om mellan släckt och tänt tillstànd.A major advantage of using LEDs is that they can be quickly switched between off and on.
Härigenom bortfaller helt behovet av olika typer av slu- tare, t ex spaltslutare. Lysdioderna avger också monokro- matiskt ljus, vilket är en stor fördel vid filtrering av infallande ljus.This completely eliminates the need for different types of shutters, such as gap shutters. The LEDs also emit monochromatic light, which is a great advantage when filtering incident light.
Vid mätningen registrerar varje kamera en linje vin- kelrätt mot föremàlets längdriktning. Den registrerade ljusintensiteten längs linjen ser principiellt ut som vi- sas i FIG 3. Den svagare ljusintensiteten i centrum är en AM IOISIFSDOC IÉWOIVUI. Ö 10 15 20 25 30 505 671 6 följd av att belysningsorganen l2,13,14 belyser i första hand föremålets kantpartier.During the measurement, each camera registers a line perpendicular to the longitudinal direction of the object. The registered light intensity along the line looks in principle as shown in FIG. 3. The weaker light intensity in the center is an AM IOISIFSDOC IÉWOIVUI. Ö 10 15 20 25 30 505 671 6 as a result of the lighting means l2,13,14 illuminating primarily the edge portions of the object.
För att minska påverkan från omgivningsljus och stö- rande yttre ljusvariationer belyses föremålet med module- rat ljus. Vid kamerornas registrering tas hänsyn till det modulerade ljuset, så att bidrag från annan ljuskälla än belysningsorganen l2,l3,14 väsentligen utesluts. I ett enkelt utförande tänds och släcks belysningsorganen l2,13,l4 upprepat. Från den bild som registreras med be- lysningen tänd subtraheras den bild som registreras med belysningen släckt. Därvid kvarstår endast det bidrag som kommer från belysningsorganen l2,l3,l4. I mer utvecklade system följer intensiteten mer komplicerade förlopp, lik- som efterföljande kompensation eller beräkning på motsva- rande sätt.To reduce the impact of ambient light and disturbing external light variations, the object is illuminated with modulated light. When registering the cameras, the modulated light is taken into account, so that contributions from a light source other than the lighting means l2, l3, 14 are substantially excluded. In a simple embodiment, the lighting means l2,13, l4 are repeatedly switched on and off. From the image registered with the lighting on, the image registered with the lighting off is subtracted. Only the contribution that comes from the lighting means l2, l3, l4 remains. In more developed systems, the intensity follows more complicated processes, as well as subsequent compensation or calculation in a corresponding manner.
De föremål, företrädesvis stockar, vars diameter ska bestämmas varierar vad avser reflektionsgrad. Detta inne- bär att den uppmätta ljusintensiteten kan variera inom vida gränser. Den i en kamera uppmätta ljussignalen kan se ut som i FIG 3. I FIG 3 anger x-axeln en sträcka och y-axeln uppmätt belysningsintensitet. Från området utan- för föremålet sker ingen reflektion, varför ljussignalen blir noll. In över föremålet ökar reflektionen, och ljus- signalen ökar längs en stigande flank. Ett parti av före- målet kring en från en kamera radiellt mot föremålet in- fallande linje erhåller en mindre andel ljus, varför ljussignalen minskar. Därefter stiger åter ljussignalen, när föremålets från kameran synliga kant belyses av ett annat belysningsorgan. Slutligen faller åter ljussignalen längs en fallande flank, när kameran registrerar infal- lande ljus från området utanför föremålet. Föremålets di- ameter kan härledas ur avståndet mellan den stigande ÅNSOISTFSDOC 111201 III Ü 10 15 20 25 30 505 671 7 flanken och den fallande flanken. Flankernas branthet på- verkar mätningens noggrannhet. Ju brantare flanker, desto högre noggrannhet.The objects, preferably logs, whose diameter is to be determined vary in terms of degree of reflection. This means that the measured light intensity can vary within wide limits. The light signal measured in a camera can look like in Fig. 3. In Fig. 3, the x-axis indicates a distance and the y-axis measured illumination intensity. From the area outside the object, no reflection takes place, so the light signal becomes zero. In over the object, the reflection increases, and the light signal increases along a rising flank. A portion of the object around a line incident from a camera radially towards the object receives a smaller proportion of light, so that the light signal decreases. Then the light signal rises again, when the edge of the object visible from the camera is illuminated by another illuminating means. Finally, the light signal again falls along a falling edge, when the camera detects incident light from the area outside the object. The diameter of the object can be deduced from the distance between the rising ÅNSOISTFSDOC 111201 III Ü 10 15 20 25 30 505 671 7 the flank and the falling flank. The steepness of the flanks affects the accuracy of the measurement. The steeper the flanks, the higher the accuracy.
Om kamerans exponeringstid är kort i förhållande till reflektionsgraden, som exemplet i FIG 3 visar, är ljusintensiteten låg och flankerna mindre branta. Därvid blir osäkerheten om föremålets diameter större. För att minska osäkerheten ökas därför exponeringstiden på föl- jande sätt. Föremålets bredd mäts vid en hög nivå hl och en låg nivå hz. Om bredden vid den höga nivån hl är mind- re än 90% av bredden vid den låga nivån enligt FIG 3, ökas exponeringstiden. Andra procentsatser kan användas, när förutsättningarna ändras, t ex om andra nivåer väljs, eller om föremålets reflektion är särskilt hög eller låg. Ökningen sker i steg, tills dess att tillräcklig branthet föreligger. Ett exempel på tillräckligt lång exponerings- tid framgår av FIG 4. Därefter sker fortlöpande inställ- ning mot kortare exponeringstid, så att exponeringstiden inte blir onödigt lång.If the camera's exposure time is short in relation to the degree of reflection, as the example in FIG. 3 shows, the light intensity is low and the edges are less steep. This increases the uncertainty about the diameter of the object. To reduce uncertainty, the exposure time is therefore increased in the following way. The width of the object is measured at a high level hl and a low level hz. If the width at the high level h1 is less than 90% of the width at the low level according to FIG. 3, the exposure time is increased. Other percentages can be used when the conditions change, eg if other levels are chosen, or if the object's reflection is particularly high or low. The increase takes place in steps, until there is sufficient steepness. An example of a sufficiently long exposure time is shown in FIG. 4. Thereafter, a continuous adjustment is made to a shorter exposure time, so that the exposure time does not become unnecessarily long.
Den fortlöpande inställningen av exponeringstiden medför också möjlighet att detektera om stocken är för- sedd med bark eller inte under mätningen. Om det noteras en markerad förändring av exponeringstiden i kombination med en registrerad diameterändring kan detta tolkas som en övergång från bark till icke bark, eller tvärtom. Om veden är ljusare, varvid exponeringstiden blir kortare, samtidigt som diametern minskar, är det mycket troligt att mätning skett på ett parti av stocken som saknar bark. Motsvarande gäller vid längre exponeringstid och ökande diameter, varvid stocken troligtvis har bark. Upp- gift om stockens beskaffenhet beträffande bark kan re- AM ÉISIPSDOC YÉVZGOVI Ü 10 15 20 25 30 505 671 gistreras tillsammans med övriga uppgifter och senare an- vändas vid den fortsatta bearbetningen av stocken.The continuous setting of the exposure time also means the ability to detect whether the log is provided with bark or not during the measurement. If a marked change in the exposure time is noted in combination with a registered diameter change, this can be interpreted as a transition from bark to non-bark, or vice versa. If the wood is lighter, whereby the exposure time becomes shorter, at the same time as the diameter decreases, it is very likely that measurement has taken place on a part of the log that lacks bark. The same applies to longer exposure times and increasing diameters, whereby the log probably has bark. Information on the nature of the log regarding bark can be re-AM together with other information and later used in the further processing of the log.
Den linje som utgör indata för bestämning av föremå- lets bredd behandlas i ett störningsfilter på följande sätt enligt FIG 5 och FIG 6. För beskrivningen nedan vad avser filtrering används uttrycket grundvärde, med vilket avses ett beräknat diametervärde efter filtreringsàtgär- der. Alla mätvärden över ett tröskelvärde indikerar själ- va föremålet. I FIG 5 har två sådana partier över trös- kelvärdet registrerats, och dessa är indikerade med svar- ta rektanglar nedtill i figuren. Om indata varit stabilt som visas i FIG 5 under viss tid, bestäms grundvärdet som avståndet L1 mellan rektanglarnas ytterkanter.The line which constitutes the input data for determining the width of the object is processed in a disturbance filter in the following manner according to Fig. 5 and Fig. 6. For the description below with regard to filtration, the term basic value is used, by which is meant a calculated diameter value after filtration measures. All measured values above a threshold value indicate the object itself. In FIG. 5, two such portions above the threshold value have been registered, and these are indicated by black rectangles at the bottom of the figure. If the input data has been stable as shown in Fig. 5 for a certain time, the basic value is determined as the distance L1 between the outer edges of the rectangles.
I FIG 6 har en störning förorsakat ett extra objekt.In FIG. 6, a disturbance has caused an additional object.
Avståndet L2 mellan de yttre rektanglarnas ytterkanter avviker mer från tidigare värden än avståndet L1 mellan den vänstra yttre rektangeln och högra kanten hos rektan- geln i mitten. I sådant fall bortses från det tillkomman- de objektet. Det nya värde som avviker minst från det ti- digare bestämda värdet används som nytt grundvärde. Nya värden från mätningen jämförs dels med ett kort medelvär- de, vilket bygger på ett fåtal tidigare grundvärden, t ex de åtta senaste, och dels med ett långt rullande medel- värde. Normalt jämförs aktuellt värde med det korta me- delvärdet, men om detta avviker mycket från det långa an- vänds det långa i stället. Härigenom undviks att t ex en gren i flack vinkel mot stocken passerar störningsfilt- ret.The distance L2 between the outer edges of the outer rectangles deviates more from previous values than the distance L1 between the left outer rectangle and the right edge of the rectangle in the middle. In such a case, the additional object is ignored. The new value that deviates at least from the previously determined value is used as the new basic value. New values from the measurement are compared partly with a short average value, which is based on a few previous basic values, such as the last eight, and partly with a long rolling average value. Normally, the current value is compared with the short average value, but if this deviates a lot from the long one, the long one is used instead. This avoids, for example, a branch at a flat angle to the log passing the disturbance filter.
För att ytterligare öka mätnoggrannheten sker be- handling av mätvärdena även i ett så kallat medianfilter.To further increase the measurement accuracy, the measurement values are also processed in a so-called median filter.
Ett flertal mätningar görs i följd, varefter mätvärdena avseende grundvärdena sorteras i storleksordning. Utdata Ål Ã1BIPSG IÉIZ-Ol VII. Q 10 15 20 25 30 505 671 9 från medianfiltret är ett mätvärde tagit någonstans i mitten av de sorterade mätvärdena. I ett föredraget utfö- rande registreras och sorteras de nio senaste mätningar- na, varefter det femte (i mitten) utgör utdata från medi- anfiltret. Det är också möjligt att använda ett större eller mindre antal mätningar.A number of measurements are made in succession, after which the measured values regarding the basic values are sorted in order of magnitude. Output Ål Ã1BIPSG IÉIZ-Ol VII. Q 10 15 20 25 30 505 671 9 from the median filter is a measured value taken somewhere in the middle of the sorted measured values. In a preferred embodiment, the last nine measurements are registered and sorted, after which the fifth (in the middle) constitutes output from the median filter. It is also possible to use a larger or smaller number of measurements.
Det grundvärde på föremålets diameter som bestämts med hjälp av kameran och de ovan beskrivna filtren utgör en i kameran avbildad diameter, som egentligen utgör en korda hos föremålet. I FIG 7 visas principiellt ett före- mål IO och en mot detta riktad kamera ll. Föremålets verkliga diameter är D, med den korda som avbildas i ka- meran är 2y. Kameran är anordnad på avståndet d från fö- remålets centrum. Avståndet d varierar, när föremålet rör sig i radiell riktning under den axiella förflyttningen genom mätuppställningen. I ett använt utförande används en av kamerorna ll för att fastställa avståndet d. I mer utvecklade utföranden används båda kamerorna för diame- termätningen, varvid respektive kamera omväxlande förser styrenheten med data beträffande avståndet d. Genom att aktivt använda två kameror är det möjligt att erhålla da- ta beträffande föremålets ovalitet. Normalavståndet mel- lan kameran och föremålets centrum är n (ej markerat på figurerna). För att kompensera y för ändrat betraktelse- avstånd används först följande formel.The basic value of the object's diameter determined by means of the camera and the filters described above constitutes a diameter imaged in the camera, which actually constitutes a chord of the object. Fig. 7 shows in principle an object 10 and a camera II directed towards it. The actual diameter of the object is D, with the chord depicted in the camera being 2y. The camera is arranged at a distance d from the center of the object. The distance d varies when the object moves in the radial direction during the axial movement through the measuring arrangement. In a used embodiment, one of the cameras 11 is used to determine the distance d. In more developed embodiments, both cameras are used for the diameter measurement, each camera alternately providing the control unit with data regarding the distance d. By actively using two cameras, it is possible to obtain data regarding the object's ovality. The normal distance between the camera and the center of the subject is n (not marked in the figures). To compensate for y for changed viewing distance, first use the following formula.
Y(n/d) (1) % II Av FIG 7 framgår följande. dsin(d) (2) H Il AN ÉßIPSJOC íßfiâlvw. 0 lO 15 20 25 30 505 671 10 r = y/cos(d) (3) (2) och (3) ger i sin tur att y/d = cos(d)sin(d) och y/d = sin(2d)/2 (4) d = arcsin(2y/d)/2 (5) r = y/cos(d) (6) x = rsin(d) (7) Av (7) framgår det att skalningen av y inte var kor- rekt, eftersom den förutsatte att kameran verkligen be- fann sig på avståndet d. Det ursprungligen valda y skalas därför om till y = y(n/(d-x)) (8) Beräkningarna enligt formel (2) till (8) upprepas cirka tio gånger, tills de beräknade värdena på r konver- gerar. Ekvationssystemet ovan kan också lösas pà annat sätt.Y (n / d) (1)% II Figure 7 shows the following. dsin (d) (2) H Il AN ÉßIPSJOC íß fi âlvw. 0 10 15 20 25 30 505 671 10 r = y / cos (d) (3) (2) and (3) in turn give that y / d = cos (d) sin (d) and y / d = sin (2d) / 2 (4) d = arcsin (2y / d) / 2 (5) r = y / cos (d) (6) x = rsin (d) (7) From (7) it appears that the scaling of y was not correct, as it assumed that the camera was actually at the distance d. The originally selected y is therefore scaled back to y = y (n / (dx)) (8) The calculations according to formula (2) to ( 8) is repeated about ten times, until the calculated values of r converge. The above equation system can also be solved in another way.
Den ovan beskrivna metoden att subtrahera bilder vid olika belysningsförhållanden förutsätter att intensiteten hos infallande störljus summerad med den av belysningsor- ganen l2,l3,14 alstrade intensiteten inte leder till ni- våer i kamerorna som ligger utanför arbetsområdet, dvs att bilden uppfattas som maximalt vit.The method described above for subtracting images at different lighting conditions presupposes that the intensity of incident headlights summed up with the intensity generated by the illuminating means l2, l3,14 does not lead to levels in the cameras outside the working area, ie that the image is perceived as maximum white .
För att förbättra mätuppställningens störmarginal kan kamerorna utrustas med optiska filter 20, som släpper igenom ljus med den våglängd som lysdioderna utsänder, men dämpar övriga våglängder. Ytterligare förbättring kan uppnås genom att använda ett smalt bandpassfilter av in- terferenstyp. Ett sådant har ett passband på 6-10 nm och AHÉOISIPS DOG IÉ1I-OÅVI. Ü 10 505 671 ll mycket hög dämpning utanför detta, vilket skulle ge kraf- tig förbättring av störmarginalen. En nackdel med optiska filter är att de även dämpar ljuset från belysningsorga- nen. Ett interferensfilter dämpar med cirka 40%, vilket medför att exponeringstiden måste förlängas i motsvarande grad.To improve the interference margin of the measuring array, the cameras can be equipped with optical filters 20, which transmit light with the wavelength emitted by the LEDs, but attenuate other wavelengths. Further improvement can be achieved by using a narrow interference type bandpass filter. One has a passband of 6-10 nm and AHÉOISIPS DOG IÉ1I-OÅVI. Ü 10 505 671 ll very high attenuation outside this, which would give a significant improvement of the interference margin. A disadvantage of optical filters is that they also dim the light from the lighting fixtures. An interference filter attenuates by about 40%, which means that the exposure time must be extended accordingly.
De kameror som kan användas är så kallade linjekame- ror, men även areakameror. I det senare fallet utnyttjas bilddata från väsentligen endast en linje för själva dia- metermätningen. Övriga bilddata kan i sådana fall använ- das för att ge ytterligare uppgifter om föremàlets utse- ende eller dimensioner.The cameras that can be used are so-called line cameras, but also area cameras. In the latter case, image data from essentially only one line is used for the diameter measurement itself. Other image data can in such cases be used to provide additional information about the object's appearance or dimensions.
AH QWNISDOC IÉIIOIVIV ÜAH QWNISDOC IÉIIOIVIV Ü
Claims (19)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9504357A SE505671C2 (en) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | Method and apparatus for measuring diameters of elongated objects |
| AU10484/97A AU1048497A (en) | 1995-12-06 | 1996-12-05 | Method and device for measuring a diameter |
| PCT/SE1996/001601 WO1997021073A1 (en) | 1995-12-06 | 1996-12-05 | Method and device for measuring a diameter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9504357A SE505671C2 (en) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | Method and apparatus for measuring diameters of elongated objects |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9504357D0 SE9504357D0 (en) | 1995-12-06 |
| SE9504357L SE9504357L (en) | 1997-06-07 |
| SE505671C2 true SE505671C2 (en) | 1997-09-29 |
Family
ID=20400485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9504357A SE505671C2 (en) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | Method and apparatus for measuring diameters of elongated objects |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU1048497A (en) |
| SE (1) | SE505671C2 (en) |
| WO (1) | WO1997021073A1 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4697088A (en) * | 1985-06-24 | 1987-09-29 | Beltronics, Inc. | Method of and apparatus for discriminating sharp edge transitions produced during optical scanning of differently reflective regions |
| AT396181B (en) * | 1990-12-10 | 1993-06-25 | Sprecher Energie Oesterreich | DEVICE FOR DETECTING THE DIMENSIONS OF AN OBJECT MOVING OBJECT |
| AT403738B (en) * | 1991-06-24 | 1998-05-25 | Keba Gmbh & Co | MEASURING DEVICE FOR LONG STRETCHED ITEMS, IN PARTICULAR WOOD TRUNKS |
| IT1270522B (en) * | 1993-05-26 | 1997-05-06 | Microtec Srl | DEVICE FOR THE MEASUREMENT OF THE CROSS SECTION OF A LONGITUDINALLY EXTENDED OBJECT AND EQUIPPED WITH LONGITUDINAL MOVEMENT OF TRANSLATION |
-
1995
- 1995-12-06 SE SE9504357A patent/SE505671C2/en not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-12-05 AU AU10484/97A patent/AU1048497A/en not_active Abandoned
- 1996-12-05 WO PCT/SE1996/001601 patent/WO1997021073A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9504357D0 (en) | 1995-12-06 |
| SE9504357L (en) | 1997-06-07 |
| WO1997021073A1 (en) | 1997-06-12 |
| AU1048497A (en) | 1997-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0159925B1 (en) | Process for determining the optical quality of flat glasss or flat glass products | |
| JP4210431B2 (en) | Method and apparatus for detecting an object on a window glass through which light passes | |
| US5452079A (en) | Method of and apparatus for detecting defect of transparent sheet as sheet glass | |
| KR0166593B1 (en) | Method and apparatus for inspecting transparent object for defect | |
| US7995192B2 (en) | Safety system for contactless measurement of paths and/or speeds | |
| DE102006007764A1 (en) | Optoelectronic device and method for its operation | |
| CA2090358A1 (en) | Apparatus for Examining Gaze Shift in Depth Direction | |
| JP2001523832A (en) | Method and apparatus for detecting objects present on a windshield | |
| GB2109923A (en) | Optical scanner | |
| GB2257280A (en) | Non-scanning bar code reading apparatus | |
| US4943734A (en) | Inspection apparatus and method for detecting flaws on a diffractive surface | |
| GB2095828A (en) | Detection of defects in fibrous arrays | |
| CA2451782A1 (en) | Method and device for suppressing electromagnetic background radiation in an image | |
| CN111670358A (en) | Device and method for monitoring yarn quality | |
| DK1432961T4 (en) | Method and arrangement of a measuring system | |
| JPS56156136A (en) | Apparatus for detecting eye blink during detection | |
| SE505671C2 (en) | Method and apparatus for measuring diameters of elongated objects | |
| CN1108517A (en) | Roentgenoscope with adjustable primary ray blocking plate | |
| DE19907548C2 (en) | Optoelectronic device | |
| JPH09113245A (en) | Device for detecting abnormality of belt-shaped surface on web material | |
| EP4094180A1 (en) | Determination of illumination sections | |
| JP3886006B2 (en) | Gloss inspection equipment for fruits and vegetables | |
| DE102005005608A1 (en) | Distance detector for vehicle, has light guide unit which directs laser beam on polygon mirror side while angle adjustment of reflective mirror is performed at the time of monitoring preceding vehicle | |
| GB2198007A (en) | Radiation detector | |
| CN115604561A (en) | Tunnel detection light source self-adaptive adjusting device and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 9504357-6 Format of ref document f/p: F |