In the agricultural field, a machine vision system has been widely used to automate most inspection processes especially in quality grading. Though machine vision system was very effective in quantifying geometrical quality factors, it had a deficiency in quantifying color information. This study was conducted to evaluate color of beef using machine vision system. Though measuring color of a beef using machine vision system had an advantage of covering whole lean tissue area at a time compared to a colorimeter, it revealed the problem of sensitivity depending on the system components such as types of camera, lighting conditions, and so on. The effect of color balancing control of a camera was investigated and multi-layer BP neural network based color calibration process was developed. Color calibration network model was trained using reference color patches and showed the high correlation with L*a*b* coordinates of a colorimeter. The proposed calibration process showed the successful adaptability to various measurement environments such as different types of cameras and light sources. Compared results with the proposed calibration process and MLR based calibration were also presented. Color calibration network was also successfully applied to measure the color of the beef. However, it was suggested that reflectance properties of reference materials for calibration and test materials should be considered to achieve more accurate color measurement.
본 논문에서는 2단 가변 밸브 리프트 모듈의 조립불량 검사를 수행하기 위하여, 레이저 비전 기반의 높이 측정 시스템을 개발하였다. 측정방식은 레이저 비전 센서 모듈을 이용하여 삼각 측량법의 원리에 기초하여 3차원 점군집(point cloud) 데이터를 수집하고, 이를 바탕으로 밸브 위치의 높이 차이를 계산하였다. 본 논문에서는 먼저, 측정 시스템의 구성과 제안된 높이 측정 알고리즘을 설명하였다. 그리고, 레이저 비전 기반의 3차원 측정을 위한 실험장치를 구성하였다. 마지막으로, 실험장치의 정확성과 반복성을 검증하기 위해서, 2단 가변 밸브 리프트 모듈에서의 래쉬조정기 및 밸브간의 고저 차이를 측정하는 실험들을 여러 번 수행하였다. 실험 수행결과, 제안된 레이저 비전 기반의 높이 측정 시스템은 2단 가변밸브 리프트 모듈 조립 검사에 대한 높은 정확성, 반복성 및 안정성을 확보하고 있음을 확인할 수 있었다.
In this paper, a cost-effective integrated 3D system for measuring and sizing foot is proposed. The proposed system employs two CCDs and a laser line projector which are capable of accurately measuring foot. The measurement is based upon the biologically motivated stereo vision principle providing ruggedness against minor system distortions. According to the tolerance, calibration between two different views are implicitly applied. Furthermore, the measurement system employs a measurement base, a frame grabber, a CCD moving cart, a stepping motor and computer. Analysis and design procedure is presented for the calculation of the 3D foot data and the proposed system. Experimental results on the proposed system would verify the concept and system operation.
Geometric effect of landmarks to the navigation error is investigated in the two-dimensional line-of-sight measurement based vision navigation system. DOP is derived between line-of-sight measurement error and navigation solution error. For cases of three landmarks in an area, variations of the DOP were observed through computer simulations. Vision navigation system experiments were performed for the cases. Simulation and experimental results show that navigation solution errors have similar trend to DOP values of the simulation.
Laser vision inspection systems are becoming popular for automated inspection of manufactured components. The performance of such systems can be enhanced by improving accuracy of the hardware and robustness of the software used in the system. This paper presents a new approach for enhancing the capability of a laser vision system by applying hardware compensation and using efficient analysis software. A 3D geometrical model is developed to study and compensate for possible distortions in installation of gantry robot on which the vision system is mounted. Appropriate compensation is applied to the inspection data obtained from the laser vision system based on the parameters in 3D model. The present laser vision system is used for dimensional inspection of car chassis sub frame and lower arm assembly module. An algorithm based on simplex search techniques is used for analyzing the compensated inspection data. The details of 3D model, parameters used for compensation and the measurement data obtained from the system are presented in this paper. The details of search algorithm used for analyzing the measurement data and the results obtained are also presented in the paper. It is observed from the results that, by applying compensation and using appropriate algorithms for analyzing, the error in evaluation of the inspection data can be significantly minimized, thus reducing the risk of rejecting good parts.
This paper introduces a vision-based automatic system (VAMS) for non-contact measurement of morphometric characteristics of flatfish, such as total length (TL), body width (BW), height (H), and weight (W). The H and W are simply measured by a laser displacement and a load cell, respectively. The TL and BW are measured by a proposed morphological image processing algorithm. The proposed algorithm cans measurement, when the tail of flatfish is deformed, and when it is randomly oriented. In the experiment, the average and maximum measurement errors were recorded, and standard deviations and coefficients of variation (CVs) for the measurements were calculated. From those results, when flatfish the TL measurements had an average of 266.844 mm, a standard deviation of 0.351 mm, a CV of 0.131%, and a maximum error of 0.87 mm with straightened flatfish ($TL_A$ : 267 mm, $BW_A$ : 141 mm), and when flatfish of different sizes were measured, the errors in the TL and BW measurements were both about 0.2 %. Using a single conveyor, the VAMS can process up to 900 fishes per hour. Moreover, it can measure morphometric characteristics of flatfish with a TL of up to 500 mm.
In this paper, the measurement of the inner diameter dimension of the circular hole by using a machine vision system was studied. This paper was focused on the theory and key technologies of machine vision inspection technology for the improvement of measurement accuracy and speed of the micro circular holes. A new method was proposed and was verified through the experiments on Gray conversion, binarization, edge extraction and Hough transform in machine vision system processes. Firstly, the Hough transform was proposed in order to improve the speed increase and implementation ease, it demonstrated the superiority of Hough transform and improvement through a comparative experiment. Secondly, we propose a calibration method of the system in order to obtain exactly the inner diameter of the circular hole. Finally, we demonstrate the reliability of the entire system as a MATLAB-based implementation of the GUI program, measuring the inner diameter of the circular hole through the circular holes of different dimensions measuring experiment.
Automatic measurement system is required since cycle time and cost of production are increased by various factors in manual systems. This paper presents a machine vision based prototype measurement system for the automotive axisymmetric shape parts which are generally measured by a manual system that is required the tolerance of the part is very small on each machined surface. This measurement system adopts a method in which optical lens is transferred along the profile of the part to minimize measurement cycle time. The main interest of this paper is a development of an optimum measurement algorithm to the outside diameter of the parts that can be applied to various combinations of hardware. The operating system used to implement the whole system is Window XP and corresponding environment.
In this paper, six-degree-of-freedom (DoF). Displacement measurement technique using a compact stereo-vision system is proposed. The measuring system consists of a camera, an optical prism, two plane mirrors, and a planar marker on a target. The target was attached on an object so that its six-DoF displacement can be calculated using a proposed coordinates estimating algorithm and stereo images of the marker. A prototype was designed and fabricated for performance test. From the test results, it can be confirmed that the proposed measuring technique can be applied to monitoring and control of various manipulators.
The measurement of contact wire uplift in electric railway is one of the most test method to accept the maximum permitted speed of new vehicles or pantographs. The contact wire uplift can be measured for shot periods when pantograph is running in monitoring station. This paper describes the development of two different methods for contact uplift measurement using vision-based system and wireless online monitoring system. Our vision-based system employs a high-speed CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) camera with gigabit ethernet LAN. The development of a real-time remote monitoring system that acquires data from any kind of sensor to be transmitted by wireless communication from overhead line and structure at 25 kV to a computer in catenary system. The proposed two kind of different measurement systems to evaluation for dynamic uplift of overhead contact wire shows promising on-field applications for high speed train such as Korea Tilting Train (TTX) and Korea Train eXpress (KTX).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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