Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

HoloVID - это инструмент, первоначально разработанный Марком Слейтером для измерения голографических размеров внутренней изосеточной структурной перемычки ракет-носителей семейства Delta в 1981 году.

История [ править ]

Ракеты-носители Delta производились McDonnell Douglas Astronautics, пока линия не была куплена Boeing . Фрезерованные из алюминия Т6 на горизонтальных станах размером 40 на 20 футов (12 на 6 м), проверка огромных листов заняла больше времени, чем при первоначальном производстве. Было подсчитано, что устройство для инспекции на месте в реальном времени может сократить расходы, поэтому для решения проблемы был сгенерирован бюджет независимых исследований и разработок (IRAD). Марк Слейтер одновременно разработал два решения: фотооптический метод с использованием голографической линзы и ультразвуковой метод с использованием конфигурируемых мультиплексированных массивов микропреобразователей.

Пара HoloVIDs для одновременного фронтсайда и тыльной обратной сварки была позже использована в Martin Marietta , чтобы осмотреть длинные сварные швы , которые удерживают внешние Танки на Space Shuttle вместе. Путем управления профилем сварного шва в режиме реального времени по мере его создания TIG можно было получить оптимальное соотношение веса и производительности, что избавило ракетные двигатели от необходимости тратить энергию тяги и гарантировало максимально возможную прочность стенки.

Использование [ править ]

Многие корпорации ( Kodak , Immunex , Boeing , Johnson & Johnson , Aerospace Corporation , Silverline Helicopters и другие) используют индивидуализированные версии шестимерного бесконтактного считывателя с интегрированной голографической оптической обработкой для приложений, от оценки площадок для поверхностного монтажа суперкомпьютеров до генетических данных. биохимический пробный анализ.

Технические характеристики [ править ]

HoloVID относится к классу датчиков, известных как устройства 3D-сканера структурированного света . Использование структурированного света для извлечения информации о трехмерной форме - хорошо известная технология. [1] [2] Об использовании отдельных световых плоскостей для измерения расстояния и ориентации объектов сообщалось несколько раз. [3] [4] [5]

Также широко сообщалось об использовании нескольких плоскостей [6] [7] [8] и нескольких точек [9] [10] света для измерения форм и построения объемных оценок объектов. [11]

Использование сегментированных фазовых голограмм для избирательного отклонения частей волнового фронта изображения является необычным. Голографические оптические компоненты, используемые в этом устройстве, разделяют мозаичные сегменты фронта возвращающейся волны на программируемые объемные области и фигурные участки для достижения уникальных возможностей, увеличивая как размер объекта, который может быть прочитан, так и глубину оси z на точку, которая измеримы, а также увеличивает количество возможных одновременных операций, что является значительным прогрессом по сравнению с предыдущим уровнем техники.

Рабочие режимы [ править ]

Лазерный луч сделан для соударения на поверхности мишени. Угол изначально нелинейного оптического поля может быть неортогональным к поверхности. Этот световой луч затем отражается от поверхности с широким коническим распределением, которое геометрически зависит от угла падения , частоты света, длины волны и относительной шероховатости поверхности . Часть этого отраженного света попадает в оптическую систему коаксиально, где «стоп» затеняет края. В одноточечном считывающем устройстве этот край просматривается по радиусу с помощью матрицы фотодиодов .

Выход этого устройства представляет собой коробчатый выход, в котором фотодиоды последовательно загораются диод за диодом по мере изменения расстояния до объекта по отношению к датчику, пока не загорятся никакие диоды или не загорятся все диоды. Динамическое значение остаточного заряда продукта в каждой ячейке светодиода является функцией тока смещения , темнового тока и падающего ионизирующего излучения (в данном случае возвращающегося лазерного света).

В многоточечной системе HoloVID точка курсора акустооптически сканируется по оси x через одноосный трансформатор. Монаксиальная голографическая линза собирает волновой фронт и воссоздает рисунок на одномерной матрице фотодиодов и двухмерном матричном датчике. Обработка изображений данных датчика устанавливает корреляцию между сжатым волновым фронтом и реальным физическим объектом.

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Агин, Джеральд Дж. (Февраль 1979 г.). «Управление роботом с помощью мобильной камеры в реальном времени». SRI International , Центр искусственного интеллекта . Техническое примечание 179. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  2. ^ Боллес, Роберт С .; Фишлер, Мартин А. (24 августа 1981 г.). «Основанный на RANSAC подход к подгонке модели и его применение для поиска цилиндров в данных диапазона». Материалы 7-й Международной совместной конференции по искусственному интеллекту . 2 . С. 637–643.
  3. ^ Posdamer, JL; Альтшулер, доктор медицины (январь 1982 г.). «Измерение поверхности с помощью пространственно-кодированных проекционных лучевых систем». Компьютерная графика и обработка изображений . 18 (1): 1–17. DOI : 10.1016 / 0146-664X (82) 90096-X .
  4. ^ Popplestone, RJ; Коричневый, см; Эмблер, AP; Кроуфорд, Г. Ф. (3 сентября 1975 г.). «Формирование моделей плоско-цилиндрических граненых тел из светлых полос» (PDF) . Материалы 4-й Международной совместной конференции по искусственному интеллекту . 1 . С. 664–668.
  5. ^ Осима, Масаки; Шираи, Ёсиаки (апрель 1983 г.). «Распознавание объектов с использованием трехмерной информации» (PDF) . IEEE Transactions по анализу шаблонов и машинному анализу . 5 (4): 353–361. DOI : 10.1109 / TPAMI.1983.4767405 . Архивировано из оригинального (PDF) 19 октября 2016 года.
  6. ^ Альбус, Дж .; Kent, E .; Нашман, М .; Mansbach, P .; Palombo, L .; Шнайер, М. (22 ноября 1982 г.). «Шестимерная система зрения». Труды SPIE: Robot Vision . 0336 . С. 142–153. Bibcode : 1982SPIE..336..142A . DOI : 10.1117 / 12.933622 .
  7. ^ Окада, С. (1973). «Сварочный аппарат с детектором формы». Mitsubishi-Denki-Giho (на японском языке). 47 (2): 157.
  8. ^ Taenzer, Дэйв (1975). «Отчет о ходе визуального осмотра паяных соединений». Массачусетский технологический институт, лаборатория искусственного интеллекта. Рабочий документ 96. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  9. ↑ Накагава, Ясуо (22 ноября 1982 г.). «Автоматический визуальный контроль паяных соединений на печатных платах». Труды SPIE: Robot Vision . 0336 . С. 121–127. Bibcode : 1982SPIE..336..121N . DOI : 10.1117 / 12.933619 .
  10. ^ Дуда, РО; Ницан, Д. (март 1976 г.). «Низкоуровневая обработка зарегистрированных данных о дальности и интенсивности». SRI International , Центр искусственного интеллекта . Техническое примечание 129. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  11. ^ Ницан, Дэвид; Brain, Alfred E .; Дуда, Ричард О. (февраль 1977 г.). «Измерение и использование зарегистрированных данных отражения и дальности в анализе сцены». Труды IEEE . 65 . С. 206–220. DOI : 10,1109 / PROC.1977.10458 .