автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Разработка методов и средств технического зрения для высокоточной дилатометрии

Ленинградский Государственный технический Университет

На правах рукописи РОДИОНОВ Дмитрий Дмитриевич ¿^Рс—ч^-З^ УДК 621.311-52:681.3

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ ДЛЯ ВЫСОКОТОЧНОЙ ДИЛАТОМЕТРИИ

Специальность 05.13.01 - управление в технических

системах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ленинград, 1991

Работа выполнена в Ленинградском Государственном техническом университете.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Тарасов B.C.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, Лауреат ГЪсударственной премии СССР, профессор Ленинградского Механического института им. Д.Ф.Устинова Вальков В.М., канди дат технических наук, доцент Курочкин м.А.

Ведуи^ая организация: Всесоюзный научно-исследовательски институт метрологии им. Д.И.Менделеева.

Защита состоится "13"ишя 1991 г. в KZ,часов на заседании специализированного совета К.063.38.07 в Ленинградском ХЪсударственном техническом университете по адресу: I9525I, Ленинград, Политехническая ул., 29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЛГ1У.

Баи отзыв на реферат в одном экземпляре, заверенный в

печатью, просим направлять по указанному адресу.

Автореферат разослан "'<§" мая 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета,

кандвдат технических наук, ст. научный сотрудник Попов 0.0.

ОБШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Точность измерения теплофизических сзойств материален зависит от уровня развития метрологических средств а оказывает значительное ачияние на прогресс промышленной технологии. Учет термических деформаций при проектировании деталей ¡1 узлов систем, работающих при изменении температурных условий в процессе эксплуатации, одна из вантах задач современного приборостроения, точного машиностроения, электронной и оптической промышленности. Термические деформации, возникающие из-за неравенства 'температурных коэффициентов линейного расширения (ТКЛР), приводят к расфокусировке оптических систем, снижению надежности механических узлов, качества и долговечности полупроводниковых изделий, возникновению погрешностей в измерительных системах.

Требования к точности определения ТКЛР в промышленности непрерывно возрастает и уже приближается к погрешности эталонных приборов. Наиболее совершенные метода измерения температурного удлинения основаны на применения лазерных интерферометров, где исходной мерой является длина волны стабилизированного лазера. Б оптическом полб наблюдается интерференционные полосы равной толщины к изображение испытуемого образна. Удлинение определяют по смещению интерференционных полос.

В разработанном при участии автора высокоточном автоматизированном дилатометре, вошедшем в состав Государственного эталона СССР, применена система технического зрения с линейными опто-электронаыми преобразователями (0ЭИ), достигнуты высокие эксплуатационные характеристики, В то же время при измерении ТКЛР образцов ряда современных (в частности, композитных) материалов из-за сильной неравномерности расширения наблюдается разворот и изменение периода интерференционных полос, смещение образца. Правильный учет этих факторов возможен лишь па основе анализа всего оптического поля.

Этик и определяется актуальность разработки методов и средств технического зрения с ОЭИ матричного типа для высокоточной дилатометрии.

Целью настоящей 'работы является разработка методов к средств технического зрения для автоматизация высокоточных дилатометров, обес-' начинающих заданную точность определения удлинения, калов время реализации отсчета и слегзние за полокением образца.

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы были использованы математические методы обработки изображений, аппарат теории вероятности и математической статистики, методы имитационного моделирования с экспериментальной проверкой получении;: результатов. При изготовлении действующего программно-аппаратного комплекса использовались методы современной системотехники. Эксплуатационные характеристики определялись в натурном эксперименте.

На;у^ная новизна, работы состоит в применении послойного пред- / ставления интерференционной картины. Идентификации параметров интерференционных полос осуществляется по предложенным эффективным а/1гсрпт мам обработки бинарных изображена, предложен и реализован метод определения положения характерных точек исследуемого ооразш. Разработана структура и программные компоненты автоматизированной системы дилатометрических измерений, представленная совокупностью иерархических уровней.

На защиту выносится:

- эффективный метод вычисления характеристик положения интерференционных полос по бинарным изображениям, сбладаэд;й высокой точ-

- носты?, нечувствительностью к разворотам полос и изменению их периода;

- метод определения положения характерных точек образца; совокупность программно-аппаратных средств для эффективной об

работки изображений, представленных их бинарными срезами, включающая

- систему вЕода со средствами коррекции неравномерности сигнала изображения телевизионной камеры,

- специализированный процессор для дгумерной скользящей обработки бинарных изображений,

- меауровнввый интерфейс связи.

- структура автоматизированной системы дилатометрических измер< • ний (АСДИ), представленная совокупностью иерархических уровней;

- программное обеспечение автоматизированной системы, выполненное в рамках объектно-прикладного подхода, вшгочащез макросредства интерпретатор команд.

Практическая пенносгь работы заключается в создании и испытали автоматизированной системы измерения температурного удлинения образ

2

поз при дилатометрических измерениях., нечувствительной к разворотам интерференционных полос к изменению их периода, смещзшш образпа, с временем реализации одного отсчета менее 5 оекувд, позволяющей испытывать новые технологические материалы.

Диссертационная работы выполнена з соответствии с комплексной программой научно-технического прогресса СССР на I986-2C05 гг. проблемный раздел "Развитие стандартизации и метрологии". Комплексная Мбнотраслэвал программа метрологического обеспечения дилатометрических измерений. Разработанные методы и средства технического зрения для высокоточной дилатометрии используются в проведении исследований TKJIP материалов на эталонных дилатометрических установках ВЕИШ им.Д,И.Менделеева, что подтверждаете.? соответствующими документами.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Ш Всесоюзной научно-технической конференции "Метрологическое обеспечение температурных я теплофизпчески измерений в области высоких температур" (Харьков, 1986 г.), Ш Всесоюзном совещании "Методы и приборы для точных дилатометрических исследований материалов в широком диапазоне температур" (Ленинград, 1937 г.) г Четвертом Всесоюзном совещании "Методы и приборы .для точных дилатометрических исследований материалов в широком диапазоне температур" (Кириши. 1989 г.), а также на семинарах и конференциях. ЛГТУ. .

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем работа. Работа состоит из введения, пяти глан заключения, приложения, изложенных на I5C страницах основного текста. Содержит 3£ рисунков, 9 таблиц, список литературы 65 наименований.

СОДЕРКАШЕ РАБОТЫ

Бо введении сформулированы пель и задачи' разработка методов и средстЕ технического зрения для высокоточной дилатометрии, определены пути их решения, приведены основные положения, вкяосшьв еа защиту а требования, которым должна удовлетворять система. Для система технического зрения применительно к высокоточной дилатометрии это:

- время реализации одного отсчета положения интерференционных полос (Ш) не более 5 секувд,

- нечувствительность к развороту Ш и изменению к/, периода,

- слежение за положением образца,

- точность отсчета положения Ш не иеное 0,02 шрикы Ш.

В первой глазе рассматривается поставленная практикой проблема разработки методов и средств технического зрения для измерения температурного удлинения образцов г ходе дилатометрического эксперимента. Даются основный определения, используемое в дилатометрм. Количеств венной характеристикой теплового расширения слукит температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР). Обычно измеряемый коэффициент (ТКЛР) является изобарическим. Реально измерение ТКЛР материалов сводится к измерению длины исследуемого образца при разных температурах. Для изотропных материалов он определяется как:

Р - давление, I, - длина тела (геометрический размер в данном направлении) при температуре Т.

Приведена классификация методов определения ТКЛР. Все существующие дилатометры можно разделить на две группы, в которых при определении ТКЛР реализуются абсолютные измерения температурных удлинении и те, в которых реализуются относительные измерения удлинений. В высокоточной дилатометрии используются исключительно абсолютные измерения В обзоре существующих методов и средств измерения удлинений описаны компараторные и интерференционные дилатометры, рассмотрены их устройство к характеристики, проведен сравнительный анализ достигнутых точностей измерения ТКЛР и средств автоматизации канала удлинений. 3 настоящее время широко используются лазерные интерферометры, где исходной мерой Является длина волны стабилизированного лазера. Большинство существующих высокоточных дилатометров построено на основе интерферометра, выполненного по схеме Физо. Широкое- применение оптической схема Физс определяется тем, что рабочий и спорный пучки интерферометра проходят одинаковый путь, что уменьшает возмокныо дополнител! ные погрешности измерений при механических и тепловых деформациях установки. Например, по схеме Физо построены дилатометры в Националы«» бюро еталоков США, & такке все дилатометры из состава Государственного эталона СССР и многие другие.

Процесс автоматизации измерения удлинений а интерференционных дилатометрах развивался следующим образом:

свет-сигнальных характеристик приборов возрастание среднего по строке сигнала от качала я концу кздра составляет 7-:-14л динамического диапазона при средней освещенности. Наличие такой неравномерности значительно затрудняет выделение объектов и их границ на изображении с большой точностью, особенно при бинарном квантовании. Предложен алгоритм коррекции неравномерности поля изображения, снимаемого с телевизионной камеры КТ2 и разработаны аппаратные средства его реализации. Коррекция происходит с помощью перерасчета порогов квантователя отдельно для каждой из вводимых строк изображения. Алгоритм вычисления поправочных коэффициентов заключается в нахождении медианы эмпирического распределения суммарного количества элементов изображения для каждой строки по всем порогам кг:Г->тователл а расчето коррекцион-ной кривой.

При имехмцихся в системе шумах, более высокая точность определения порогов достигается применением интегрального критерия Оо . м I .

что дает 1 ^

Ио-^'ммЛ" й )

1.

где ГЦ- число единичных элементов в I -ой строке. А/- число всех элементов в строке, Зо - искомое значение порога, М - число уровней квантования.

Значительный класс алгоритмов обработки изображений основан на опенке элемента изображения по ее локальной окрестности. 3 частности, алгоритмы предварительной фильтрации, необходимые для подавления импульсных шумов, небольших неоднородности, сглаживания сильно изрезанных краев, особенно характерных для бинарных изображений. Для аппаратной реализации фильтров подобного типа необходимо сформировать из последовательности значений бинарного изображения, йолучаемого в процессе квантования видеосигнала, соответствующую окрестность и енполяпть операции по ее обработке и анализу.

5-у.д ~ ^-^Рг'^р!* члЧ > 0-оец

где матрица весовых коэффициентов, ^«ч- окрестность,

- результат нелинейного преобразования над •

В специализированном процессор, используются окрестности размерностью 3x3 элемента изображения. Решающее устройство табличного типа

7

выполнено на ПЗУ, при этом элементы окрестности рассматриваются как адрес, по которому из ПЗУ выбирается результат одного из восьми возможных преобразований. Обработка ведется в темпе поступления информации с квантователя и на превышает 120 Неей ка точку.

Обработанное изображение через устройство ввода-вывода записывается в память микро-ЗВМ и может быть повторно обработано в специализированном процессоре.

Концепция построения иерархической.многоуровневой системы привела к необходимости создания надежной и унифицированной связи между процессорами. Основные требования, которые'рассматривались при разработке мекуровневого интерфейса - это высокая помехоустойчивость, компактность программных средств при выполнении практически всех стандартных функций обмена, включая адресацию устройств, коррекцию информации, повторные запросы, таймирование и другие. Аппаратно интерфейс представляет из себя функционально законченный блок, включаемый в магистраль 0- и по структуре повторяет стандартный последовательный интерфейс ИРИС.

Выбранный протокол является подмнокестзом протоколов, рекомендованных международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии (МККТ) Х.25.

Тоетья глава посвящена программному обеспечению автоматизированной системы дилатометрических измерений (АСДИ).

Построение программного обеспечения автоматизированной системы основывалось на объектно-прикладном подходе с созданием ряда унифицированных компонентов, которые в совокупности образуют как бы обрамление для специальных функциональных подсистем.

Основные универсальные компоненты такой системы:

1. Унифицированный интерфейс с пользователем, включающий систему управления дисплейными окнами, библиотеку программ управления меню и интерпретатор схем диалога;

2. Система управления объектной базой, основанная ка работе со специально организованной виртуальной памятью на основе файловой системы.

3. Унифицированные функциональные процессоры, обеспечивающие работу со стандартизированными типами объектов.

Предлагаемый метод, в отличив от традиционного, предполагает работу с формальным описанием диалогового сценария, отделенного от

8

содержательной части'прикладной системы, что дает удобную возможность его модернизации. Тем самим обеспечивается адаптивность системы, т.е. ее способность к динамической подстройке а соответствия с > конкретными потребностями пользователя. Автоматизированная система обработки изображений (АСОИ) является универсальной диалоговой системой. Ока предназначена для разработки алгоритмического и программного обеспечения прикладной системы технического зрения, в данном случае для дилатометрических исследований..

АСОИ позволяет обрабатывать бинарные изображения размером 256x256 элементов. В базовом варианте система реализована на микроэвм ДВК-5М и функционирует над управлением операционной системы

Система'АСОИ представляет пользователю следукдае возможности:

Сервисные процедуры: ввод и визуализация изображен на терминале, получение "твердых"коппй, архивация изображений.

Операции над изображениями:

Унарные операции - сдвиги, эрозии сжатия и расширения, транспонирование, инверсия, удаление краев, выделение контуров, фильтрация.

Бинарные операции: объединение, пересечение, симметрическая разность, сравнение.

Вычисление проекций объектов на оси, центров тяжести объектов, величины периметров, площадей, ориентации, макси- и мини-дистант.

Создание и редактирование тестовых и реальных изображений, обмены и пересылки между областями изображений, расстаноЕку маркеров с отображением координат, передачу изображения на следующий уровень иерархической системы.

Жесткие требования к времени работы прикладных программ привели к необходимости разработки эффективных алгоритмов маркировки объектов на бинарном изображении, нумерации интерференционных полос и определения их положения. Маркировкой бинарного изображения будем называть процедуру выделения из двоичного массива отдельных связанных объектов и составление их описания. Было рассмотрено несколько алгоритмов маркировки и проведена оценка их быстродействия. Первый реализованный алгоритм заключался з прослеживании граничных точек связанных объектов на изображении. Последующие алгоритмы маркировки двухпрохед-:шэ, на первом проходе составляется покоординатное описание отрезков >бъектой по каждой из строк и на втором проходе сортировка записей ¡огласно логическому правилу склейки отрезков, пересекающихся е со-

седних строках. Время работы алгоритма, реализованного в системе, зависит от-сложности исходного изображения и на ЗШ Д5К-3 не превышает 1,2 секунд, тогда как реализация первого алгоритма занимала около 5 секудд машинного времени.

Разработанный алгоритм ориентирован на аппаратную реализацию в существующем специализированном процессоре для обработки бинарных изображений. Выходными данными алгоритма маркировки является список, в котором содержится паспорта объектов.

Количество дешифруемых на изображении объектов не превышает 256.

Четвертая глава работы посвящена вопросам идентификации параметров объектов на интерференционной картине по их бинарным изображениям применительно для дилатометрии.

Интерференционная картина в поле зрения высокоточных дилатометров представляет собой совокупность двух областей - интерференционной и образца. Образец, как правило, имеет простую геометрическую форму. Бинарное изображение интерференционной картины представляет собой чередующиеся белые полосы, на фске которых имеется теневое изображение образца.

Замкнутую светлую область на бинарном изображении назовем объектом. Объекты определяются как целые интерференционные полосы (ЯП), отрезки ИП, части ИП и помехи. Объект идентифицируется как помеха, если его площадь не превышает £ - заранее заданное значение порога. Основой идентификации объектов по типам служит паспорт объекта. Паспорт объекта содержит следующие параметры: $ - площадь объекта,

- признак расположения объекта на изображении, МХ - максидистанта по X, МУ - максидистанта по У, РП - значение периметра,

СХ.СУ - координаты центра тяжести объекта.

Под признаком положения объекта понимается его расположение относительно границ изображения. Границам присвоены номера 1,2,4,8. Пр: пересечении любой из границ признаку Р присваивается соответствующий номер, при пересечении дзух и более - как сумгле их номеров. При отсу ствии пересечения в заносится число 128. Сформированный паспорт объекта является вектором признаков, согласно значения которого происходит отслеживание перемещений объектов от кадра к кадру, нумераци • 10

и восстановление интерференционных полос, а также вычисление-полоке-пия образна.

Как известно, изофазовыми линиями на КК являются восстановленные максимумы 1-1П. Положение ХП полностью определяется положением их максимумов на изображении.

Максимумом ¡£1 на бинарном изображении будем считать среднее от координат границ Ш, взятых в выбранном направлении.

Специфической особенностью бинарных изображений является то, что шум особенно сильно проявляется на границах Ш. Таким образом, точность определения положения ИП связана с точностью восстановления линии максимума ИП при наличии шума. Подробно рассматривается метод оценки положения интерференционной полосы с помощью линейкой регрессионной модели.

Теоретические оценки и результата, полученные методом имитационного моделирования, практически совпадают. Точность опенки положения ИП существенно снижается при соотношении сигнал/шум, меньшем '4. 2с-лк нет возможности применить временное накопление для повышения'соотношения сигнал/шум до квантования, то одним из путей, позволяющих увеличить в некоторых пределах точность оценки, является применение пространственной логической фильтрации, что и используется в системе. Фильтрация бинарного изображения осуществляется в специализированном процессора.

Вычисления коэффициентов регрессионной модели являются достаточно громоздкими и требуют значительных затрат процессорного времени. Для их сокращения в работе предложен метод вычисления коэффициентов регрессии по сгруппированным данным.

Пусть имеется множество из о, пар . Разобьем весь

диапазон изменения аргумента X на 1 последовательных интервалов и усредним X и У внутри этих интервалов. Построим линейную регрессию для множества > содержащую & пар. В работе показано, что

если переменная X принимает дискретные последовательные значения с постоянным шагом и разбиение выполняется на интервалы одинаковой длины по К значений X в интервале (п= &-К. ), то СКО значений коэффициентов регрессии Ъ = будет равно

'А

где ёа и - СКО коэффициентов, вычисленных по исходному множеству. При п.» 1 <Z?/5i*i\Гt*/(l^-^)^ и при I =2 указанное отношение равно 1.16, при { =3 учв 1.06. ^

Сказывается, что, взяв в качестве исходных данных для построения опенки положения прямолинейной Гранины на бинарном изображении всего лишь два интервала, посчитав по ним среднее и восстановив по эти; сгруппированным данным прямую, мы ошибемся незначительно, при существенном выигрыше в вычислениях.

Рассмотрен также метод определения положения прямолинейной границы по минимуму величины абсолютных уклонений. Пусть: F(x ,у) - диск-ретизированный массив изображения. Будем апроксимирсвать границу идеальной задаваемой функцией

fl, если точка (х,у,) находится справа от

Ч,(жиао\ = ^граяииы'

'> 11 0, если течка (х,у) находится слеш от (_граниаы

'бинарная функция на поле изображения, принимающая значения JS или I, в зависимости от координат Х,У, параметры сц,аг - задают уравнение идеальной границы, в данном случае прямой.

Построил .функционал:

Я^сч (Хг<) = "2. ) © ЧЧ<и,аг)

Здесь © - есть операция сложения по модула 2.

Этот функционал имеет смысл суммы модулей отклонений реальной границы от идеальной. Поиском в пространстве параметров нужно найти минимум этого функционала пгип.Ф(.0--(Дг.} . Найденные параметры ¿^ч.О-г") дадут уравнение аппроксимирующей границы (прямой).

Поиск минимума можно вести в некоторой ограниченной области, содержащей границу. Если в этой области имеется только одна граница, то минимум будет глобальный, а если не едка граница, то задав соответствующее начальное приближение, можно найти локальный минимум функционала при аппроксимации одной из границ. Другие объекты области дадут постоянную составляющую к функционалу.

Оба метода рассчитаны на возмокностп аппаратной реализации.

Для определения характерных координатных точек исследуемого образца восстанавливаются его границы.

S процессе дилатометрического эксперимента при нагревании образца интерференционные полосы смещаются. Накапливая значения координат конпов отрезков интерференционных полос, пересекающих образец, мы получаем совокупность данных, описывающих части границ образца. Поскольку формы образца априори известна - это равнобедренный треугольник, границы восстанавливаются с помощью лилейной регрессии.

12

В пятой главе приведены результаты экспериментальных последовала система автоматического определения температурного удлинения оо-зазпов. Исследования характеристик системы проводились ео ВНШ/1 лм.Д.И.Менделеева на интерференционном дилатометре ДИС-7. Целью экспериментов было выяснение работоспособности системы в составе действующей дилатометрической установки, зходящей а состав Государственного эталона СССР. Телевизионная камера устанавливалась в месте отведения оптического сигнала интерферометра на окуляр оператора-наблюдателя. Масштаб изображения определялся оптической системой дилатометра, .телевизионная качзра своего объс-ктива не имела. В качества испытуемых материалов использовались образин из кварца и корунда, ТКЛР ксторчх хорошо известен. Были проведены две серии экспериментов для кварца и коруцца, заключающиеся а нагревании образцов от комнатной температуры до I2üüC с двумя статическими точками и повторными циклами. Измерения проводились в вакууме.

При измерении положения интерференционных полос в каждой из статистических точек производилось по 120 измерений. Затем каждое четвертое измерение заносилось в таблицу и обрабатывалось. Так, для кварца было обработано 120 отсчетов, по 30 для каждой из 4-х полос и для корунда - по 30 отсчетов для каждой из двух полос, в двух статических точках. Положение интерференционных полос определялось двумя методами - методом наименьших квадратов по сгруппированным данным (г.'НК) и Методом минимизации абсолютных уклонений (МАУ). Как показывают результаты исследования, ШК позволяет определить иорядок интерференции с относительной погрешностью ~ 5.10"^ для полос, расположенных в зоне видимости образца, точность ухудшается до ~ 2.10"^. Однако, точность определения положения интерференционных полос системой с двумя линейками не превышает что ниже получаемой в настоящей системе. Методом МАУ положение полос определялось с погрешностью в 1,5-2 раза большей, чем МНК. Кроме этого, следует отметить, что время работы алгоритма, реализующего МАУ, зависит от изображения конкретно обрабатываемого кадра и з среднем составляет около 5 секуад. Зто заставляет сделать вывод о нецелесообразности применения этого алгоритма в настоящей системе.

Пря обработке полученных экспериментальных данных не применялись методы их фильтрации, хотя анализ показал наличие нескольких случайных выбросов, при общей хорошей группировке рассчитанных данных около среднего. Использование медианной фильтрации могло бы существенно

13

улучшить результаты расчетов.

В работе пригодится расчет координаты спорной точки образца. Ее значение для кварцевого образца а относительной системе координат

матрицы 0 _ (Х43.57+3; 106,58+2) для 955$

доверительной области. При существующей в системе точности определения положения интерференционной полосы корректгровать порядок интерференции по полученным данным- не представляется возмскным, однако вычисленная характеристика может использоваться для повышения надежности проводимых измерений. В случае возникновения ситуации сущестзег кого сдвига образца, выхода его опорной координаты из доверительной области, накопленные и вновь получаемые данные не будут потеряны.

Для проверки точности измерения температурного удлинения испытуемых образцов были рассчитаны значения их ТКЛР в диапазоне температур Т=(20°+125°) для кварцевой мерии и Т=(50°+1С0°) для корундовой. Поскольку основную погрешность в измерении дробного порядка интерференции вносит изменение периода интерференционных полос, были проведены дополнительные исследования.. Рассчитывачаоь величина периода как функция (¿Л+ ¿2)/2, где ¿1 и ¿,2 координаты соответствующих интерференционных полос, ыевду которыми находится период. Оказалось, что наибольшее значение отклонений функции Р=( ¿1 + ¿2)/2 находится правой части кадра изображения, что соответствует представлениям о характере искажений в многоэлементном твердотельном фотопреобразователе 1200ЦМ2, данные об исследовании которых приведены в работе. В среднем разброс значений периода по телевизионному кадру изображения составляет 2%, в системе с двумя линейными ОЭП - Ь%.

Рассчитанное относительное удлинение для кварцевой меры ( Т=20°+125°) Д.1 =(57,37+0,12) ыкм, эталонные данные - 57,4 ыкм. Рассчитанное относительной удлинение для корувдовой меры ( Т=(50°-Ю0°) дР, =(281+0,4) мкм, эталонные данные - 231 мкм.

рассчитанные (Для 95/? вероятности) значения ТКЛР испытуемых мер

Кварц (К-1) Корунд (К-1)

Рассчитанные (0,546+0,005) ЛО"6 (5,62+0,10).Ю"6

Точность m Rri.fiN тп-8 эталонов (U.bd-rbMO (0,04+0,3) ЛО"6

Определенные с помощью разработанной системы технического зрения для высокоточной дилатометрии ТЮ1Р мер из кварца и корунда соответствуют паспортным значениям этих мер и имеют точность определения, укладывающуюся в доверительные интервалы для этих мер.

В_заключении указывается, что в результате проделанной работы решена задача автоматического определения температурного удлинения образцов при дилатометрических исследованиях по интерференционной картине, представленной совокупностью бинарных изображений.

Полученные при испытаниях системы характеристики превосходят аналогичные у уже существующих и. удовлетворяют поставленным во введении требованиям.

Достигнутая точность определения положения интерференционной полосы до 5 ЛСГ4.

Время получения одного измерительного отсчета не презосходит 5 секунд.

К качественно новым свойствам следует отнести нечувствительность системы к развороту полос, изменению их периода и возможность слежения за положением испытуемого образпа. Это позволит проводить дилатометрические исследования новых технологических материалов, которые ранее не измерялись высокоточными интерференционными методами.

Публикации по теме диссертации

I., Родионов. Д. Д.', Веренинов И.А., Попов С.С., Тарасов B.C. Автоматизация баллистических исследований. В сб.: Автоматизация научных исследований, АН СССР, ИПФ, Горький 1982 г,, с.91-94.

■2. Родионов Д.Д., Попов С.С., Послойный ввод интерференционной картины в микро-ЭШ. В кн,: Методы и приборы для точных дилатометрических исследований материалов в широком диапазоне температур. 3-е Всесоюзное совещание. Тез.докл., Ленинград, 1984, с.104-110.

3. Родионов Д.Д., Попов С.С., Послойный ввод изображений с телевизионной камеры в мякро-ЗВМ с каналом . в кн.: Обработка, изображений и дистАМпиояные исследования. 3-е Всесоюзное совещание. Тез.докл., часть I, Новосибирск, IS84, с.53-56.

4. Родионоэ Д,Д. и др. Автоматизация обработки оптической информации при измерениях з области высоких температур. В кн.: Метрологи-

ческое обеспечение температурных и теплофизических измерений в облас та зысских температур. Б1ЛТК. Тер докл., Харьков, 1986, с. 153-158.

5. Родионов Д.Д., Попов С.С. Система поразрядно-послойной обработки изображений. В сб. Методы и макрсэдоктрошше средства цифрового преобразования и обработки сигналов. Рига, 1935, с.43-48.-

6. Родионов Д.Д. и др. Автоматизация интерференционных измерителей удлинений. В кн.: Методы и приборы для точных дилатометрических исследований в широком диапазоне температур. Ш Всесоизн. созеш. Тез.докл., Ленинград, 1987, с.34-41.

7. Родионов Д.Д., Попов С.С. Методы и средства автоматизации интерференционных измерителей удлинений. Измерительная техника. В 4 1389, с.34-35.

Л

Подписано к печати . - Тираж 100 экз.

Заказ 2¡i Бесплатно

i Отпечатано на ротапринте ЛГТУ TS525I, Ленинград, Политехническая ул.29