Промышленный видеорегистратор-детектор для контроля ширины зазора
Видеорегистратор
РЕФЕРАТ
Раскрыт видеорегистратор, устанавливаемый в транспортном средстве для наблюдения за обстановкой вокруг него. Видеорегистратор содержит формироваиель видеоданных, определитель положения, запоминающее устройство, отображающее устройство, соединенное с формирователем видеоданных, определителем положения и запоминающим устройством для получения от них данных. Отображающее устройство отображает положение видеорегистратора на географической карте в режиме реального времени. Видеорегистратор содержит блок обработки данных, соединенный с запоминающим устройством для получения видеоданных, данных о положении видеорегистратора и данных о географических объектах, привязывающий видеоданные к соответствующему положению видеорегистратора на географической карте с формированием совмещенных видеоданных и записывающий совмещенные видеоданные в запоминающее устройство. Достигается технический результат в виде увеличения информативности данных, регистрируемых видеорегистратором.
Полезная модель относится к области неразрушающего бесконтактного контроля на основе машинного зрения и может быть применена в машиностроительном производстве для автоматического контроля ширины зазора между витками при изготовлении витых изделий.
Известно устройство для измерения малых зазоров (патент Российской Федерации 
2310161, кл. G01В 21/16, 2006 г., дата публикации - 10.11.2007), содержит оптически связанные двухчастотный источник света, первый и второй светоделители, первый и второй светофильтры, первый и второй фотодетекторы, оптически связанные со светофильтрами, первую и вторую группы компараторов, дешифратор, логическую схему, первый и второй аналоговые ключи, цифроаналоговый преобразователь, инвертирующий усилитель, аналоговый сумматор, индикатор, блок обработки информации и световой сигнализатор заданных значений зазоров соответствующим образом соединенные между собой.
Недостатками данного устройства применительно к измерению зазоров между витками при изготовлении витых изделий, являются: сложная структура, необходимость использования двухчастотного источника света, сложность включения в технологический процесс изготовления витых изделий, недостоверность измерения в случае обнаружения в освещенной области нескольких объектов измерения (зазоров), отсутствие возможности управления исполнительными устройствами, влияющими на изменение ширины зазора в рамках технологического процесса, отсутствие возможности настройки процесса измерения, записи результатов измерения в персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ).
Известно устройство для измерения малых зазоров (заявка на изобретение Российской Федерации 96121848, кл. G01В 21/16, дата публикации - 20.01.1999). Работа данного устройства основана на излучении и приеме отраженного от зазора, образованного поверхностями объекта, луча света оптической системой устройства, разделение светового потока на опорный и рабочий, выделение составляющих различных длин волн, определение момента появления интерференционной картины, измерение величины зазора по соотношениям составляющих различных длин волн и полупериодам интерференционной картины, отличающийся тем, что излучение и прием отраженного луча света производят путем сканирования луча в заданном секторе, фиксируют моменты времени между первым и вторым появлением интерференционной картины, измеряют по времени между моментами появления интерференционной картины геометрический размер зазора.
Недостатками данного устройства применительно к измерению зазоров между витками при изготовлении витых изделий, являются: сложная структура, сложность включения в технологический процесс изготовления витых изделий, сложность синхронизации измерения с движением навиваемого изделия, отсутствие возможности управления исполнительными устройствами, влияющими на изменение ширины зазора в рамках технологического процесса, отсутствие возможности настройки процесса измерения, записи результатов измерения в ПЭВМ.
Наиболее близким является устройство определения длины и ширины объекта (заявка на изобретение Российской Федерации 65268 U1, кл. G06К 9/46, дата публикации - 27.07.2007). Устройство содержит видеодатчик, получающий изображение рабочего поля и передающий его на вход блока предварительной обработки; блок предварительной обработки изображения, реализующий операции фильтрации, контрастирования, бинаризации изображения, маркировки объектов и выделения координат их точек; буфер типа LIFO, хранящий координаты точек объекта, полученные из блока предварительной обработки, и передающий их на вход блока поворота точек, осуществляющего поворот точек на заданный угол; блок вычисления длин проекций повернутых точек на оси Х и Y как разностей максимальных и минимальных координат по соответствующим осям; буфер типа FIFO, получающий длины проекций на оси Х и Y из выхода блока вычисления длин проекций и передающий их на вход блока определения минимальной проекции, который находит минимальную проекцию повернутых точек на ось Х (ширина объекта), соответствующую ей проекцию на ось Y (длина объекта).
Недостатки данного устройства применительно к измерению зазоров между витками при изготовлении витых изделий: невозможность измерения в случае обнаружения в рабочем поле нескольких объектов измерения (зазоров) - данное устройство не способно определить какой участок полученного изображения объекта в рабочем поле подлежит измерению, отсутствие возможности перевода полученных значений измерения (количество точек) в величины, требуемые для контроля технологического процесса (миллиметры, микрометры и т.п.), отсутствие возможности сравнения измеренной величины с заданным значением, отсутствие возможности управления исполнительными устройствами, влияющими на изменение ширины зазора в рамках технологического процесса, отсутствие возможности настройки процесса измерения, записи результатов измерения в ПЭВМ.
Технической задачей заявляемой полезной модели является вычисление и контроль ширины межвиткового зазора между витками при изготовлении витых изделий.
Решение технической задачи и технический результат заявляемой полезной модели достигается в программно-аппаратном комплексе машинного зрения для определения и контроля ширины межвиткового зазора.
Программно-аппаратный комплекс машинного зрения для определения и контроля ширины межвиткового зазора, содержащий приемник отраженного оптического излучения, отличается тем, что он снабжен источником оптического излучения, устанавливаемым на приемнике отраженного оптического излучения; устройством ввода и оцифровки изображения рабочего поля, связанным с приемником отраженного оптического излучения и связанным с ПЭВМ; датчиком контроля ширины навивочного материала с аналоговым выходом, связанным с контроллером, взаимодействующим с ПЭВМ; светозвуковым сигнальным устройством, связанным с контроллером.
Программно-аппаратный комплекс машинного зрения для определения и контроля ширины межвиткового зазора функционирует следующим образом: источник (1) оптического излучения освещает рабочее поле, в котором находятся витки изделия (2). Приемник (3) отраженного оптического излучения фиксирует изображение рабочего поля. Устройство (4) ввода и оцифровки изображения рабочего поля преобразует изображение рабочего поля и передает преобразованное изображения в ПЭВМ (5). ПЭВМ (5) обрабатывает изображение согласно программе и взаимодействует с контроллером (7). Контроллер (7) связан с датчиком (6) контроля ширины навивочного материала и транслирует в ПЭВМ (5) измеренную текущую величину ширины навивочного материала. Далее ПЭВМ (5), на основе измеренной текущей величины ширины навивочного материала и данных, полученных при обработке изображения, определяет ширину межвиткового зазора. Если ширина межвиткового зазора выходит из диапазона допустимой погрешности, задаваемой в ПЭВМ (5), то контроллер (7) включает светозвуковое сигнальное устройство (8).
1. Видеорегистратор для транспортного средства, содержащий:
формирователь видеоданных, выполненный с возможностью формирования видеоданных на основании входного оптического сигнала,
определитель положения, выполненный с возможностью определения положения видеорегистратора на основании спутниковых сигналов с обеспечением формирования данных о положении видеорегистратора в режиме реального времени,
запоминающее устройство, выполненное с возможностью хранения сформированных видеоданных и данных о географических объектах,
отображающее устройство, соединенное с формирователем видеоданных и выполненное с возможностью получения от него сформированных видеоданных, соединенное с определителем положения и выполненное с возможностью получения от него данных о положении видеорегистратора, соединенное с запоминающим устройством и выполненное с возможностью получения от него данных о географических объектах и дополнительно выполненное с возможностью отображения изображения и отображения положения видеорегистратора на географической карте на основании видеоданных, данных о положении и данных о географических объектах соответственно в режиме реального времени, отличающийся тем, что
запоминающее устройство дополнительно выполнено с возможностью хранения данных о положении видеорегистратора,
видеорегистратор дополнительно содержит блок обработки данных, соединенный с запоминающим устройством для получения видеоданных, данных о положении видеорегистратора и данных о географических объектах, выполненный с возможностью привязки видеоданных к соответствующему положению видеорегистратора на географической карте с формированием совмещенных видеоданных и с возможностью записи совмещенных видеоданных в запоминающее устройство.
2. Видеорегистратор по п.1, в котором отображающее устройство дополнительно выполнено с возможностью получения совмещенных видеоданных от запоминающего устройства и с возможностью отображения совмещенного изображения на основании совмещенных видеоданных.
3. Видеорегистратор по п.1 или 2, дополнительно содержащий передающее устройство, соединенное с запоминающим устройством для получения от него совмещенных видеоданных и выполненное с возможностью приведения в действие вручную и/или автоматически и с возможностью взаимодействия с внешним устройством с обеспечением передачи на него совмещенных видеоданных при приведении передающего устройства в действие.
4. Видеорегистратор по п.3, дополнительно содержащий формирователь аудиоданных, выполненный с возможностью формирования аудиоданных на основании входного звукового сигнала, причем запоминающее устройство дополнительно выполнено с возможностью хранения сформированных аудиоданных, отображающее устройство дополнительно соединено с формирователем аудиоданных и выполнено с возможностью получения от него аудиоданных и с возможностью выдачи выходного звукового сигнала на основании аудиоданных, а блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью получения аудиоданных от запоминающего устройства и с возможностью привязки аудиоданных к совмещенным видеоданным с формированием совмещенных аудиовидеоданных и с возможностью записи совмещенных аудиовидеоданных в запоминающее устройство.
5. Видеорегистратор по п.3, в котором отображающее устройство дополнительно выполнено с возможностью получения совмещенных аудиовидеоданных от запоминающего устройства и с возможностью выдачи совмещенного сигнала на основании совмещенных аудиовидеоданных.
6. Видеорегистратор по п.4 или 5, в котором передающее устройство дополнительно выполнено с возможностью получения совмещенных аудиовидеоданных от запоминающего устройства и с возможностью передачи совмещенных аудиовидеоданных на внешнее устройство при приведении передающего устройства в действие.
