|
Videometrie v praxi
Videometrie, měření vzdálenosti z parametrů obrazu snímaných kamerou, se neuplatňuje pouze při leteckém snímkování. Často se využívá i v průmyslu. Kontrola správných rozměrů, kontrola správné velikosti a umístění povrchově upravené plochy – to vše je videometrie. Každý si v současnosti již umí představit klasické řešení videometrické aparatury sestávající z kamery, počítače a vyhodnocovacího softwaru.
Méně časté je videometrické zařízení ve funkci čidla odchylky v lokální regulační smyčce řídicího systému. A přece v některých případech není jiné řešení možné. Ke stroji v prašné výrobní hale, obsluhovanému zaškoleným pracovníkem a provozním seřizovačem, však není možné instalovat složitou a citlivou techniku. Průmysl vyžaduje videometrické zařízení přizpůsobené podmínkám výrobního procesu – tj. jednoduché, kompaktní, snadno nastavitelné, spolehlivé a odolné proti rušivým vlivům. Výzkumem v této oblasti se zabývá např. laboratoř videometrie na katedře měření FEL ČVUT, se kterou společnost
FCC Průmyslové systémy spolupracuje na různých projektech.
Jedním z realizovaných projektů je použití videometrického zařízení na textilním stroji. Projekt společnosti Veba Broumov a firmy FCC Průmyslové systémy, na kterém se zúčastnili i pracovníci laboratoře videometrie FEL ČVUT, spočíval v inovaci stroje na dělení nekonečného pásu froté tkaniny. Ten je třeba dělit tak, aby řez procházel středem pruhu plátna bez froté smyček. Původní řešení využívalo dvou optických paprsků. Vyžadovalo přesné nastavení, zvláště pro nízkou tkaninu s výškou smyček kolem 3 mm. Pro každý druh froté bylo nutné zařízení znovu pracně seřizovat.
Odstranění uvedených nedostatků a celkového zvýšení spolehlivosti řezačky se dosáhlo nahrazením optických závor videometrickým systémem schematicky znázorněným na obr.1. Kamera systému je spojená s řezacím kotoučem a sleduje příčný profil tkaniny proti osvětlovacímu tělesu tvořenému řadou LED. Hledání středu pruhu se zde redukuje na klasickou videometrickou úlohu nalezení hran a určení středu (těžiště) světelné stopy. Zařízení je schopné samo průběžně nastavovat optimální obrazový řádek, ve kterém se bude hledat (obr. 2) a eliminovat tak změny polohy ve svislém směru i měnící se tloušťku materiálu. Veškeré vyhodnocovací operace provádí měřicí digitalizátor MDTR vyvinutý ve spolupráci s pracovníky laboratoře videometrie. Výstupem MDTR jsou dva kontakty relé. Celé zařízení se tedy chová jako obvyklé dvoustavové čidlo a lze je připojit k běžnému programovatelnému automatu stejným způsobem jako původní světelné závory.
Základní nastavení zařízení se provádí s připojeným monitorem zobrazujícím pohled kamery podobně jako na obr. 2. Kamera se mechanicky nastaví tak, aby obraz profilu tkaniny byl v patřičné poloze vůči zobrazení pevných kurzorů vymezujících skutečné pásmo měření a jeho střed a zvýrazněného aktuálního měřicího obrazového řádku. Běžné provozní seřízení, prováděné např. při výměně nože nebo přechodu na jiný materiál, lze provést již bez jakéhokoliv přídavného zařízení, pouze pomocí indikačních prvků MDTR. Tato skutečnost je pro provozní použití podobných zařízení velmi důležitá, neboť nelze předpokládat neustálou přítomnost kvalifikované obsluhy.
Vlastní jádro zařízení, měřicí digitalizátor, lze využít i v mnoha jiných aplikacích. Může jít o kontrolu rozměru pásu materiálu, kontrolu tolerancí po opracování, třídění předmětů na dopravníku aj. Společným rysem těchto aplikací je průběžné vyhodnocování kamerou snímané situace, zpracování obrazu podle stanoveného algoritmu, který může zahrnovat i vyhodnocení rozměrů a tolerancí, a konečný převod na logický řídicí signál vhodný ke zpracování v programovatelném automatu. To vše v kompaktním zařízení o rozměrech 100 × 200 mm s napájením 24 V DC, které lze namontovat do rozváděče řídicího systému.
Ve vývoji jsou další zajímavá zařízení. Pro speciální aplikace je někdy požadováno extrémně rychlé vyhodnocení ve spojení s komplikovanými algoritmy. Pak je nutné v systému použít signálový procesor anebo dokonce implantovat požadovaný algoritmus do hradlového pole.
Případné podrobnosti o videometrických aplikacích poskytne na požádání libovolná kancelář společnosti FCC Průmyslové systémy.
FCC Průmyslové systémy s. r. o.
info@fccps.cz
www.fccps.cz
400 11 Ústí nad Labem, SNP 8, tel.: (047) 277 41 73, fax: (047) 277 21 15
603 00 Brno, Vinařská 1a, tel.: (05) 43 21 56 54, fax: (05) 43 21 56 55
182 00 Praha 8, U Slovanky 3, tel.: (02) 66 05 20 98, fax: (02) 86 89 02 52
|