Automatikus irányzás digitális képek. feldolgozásával TURÁK BENCE DR. ÉGETŐ CSABA

Hasonló dokumentumok
Piri Dávid. Mérőállomás célkövető üzemmódjának pontossági vizsgálata

Kamerakalibráció és pozícióbecslés érzékenységi analízissel, sík mintázatokból. Dabóczi Tamás (BME MIT), Fazekas Zoltán (MTA SZTAKI)

Dinamikus terhelés hatására létrejövő deformáció mérése. Dr. Siki Zoltán Moka Dániel BME Általános- és Felsőgeodézia tanszék

2. Omnidirekcionális kamera

Alagútmérés, automatikus mérésfeldolgozás Robot mérőállomás programozás RTS (Robotic Total Station)

UAS rendszerekkel végzett légi felmérés kiértékelési és pontossági kérdései

Alagútmérés, automatikus mérésfeldolgozás Robot mérőállomások és egyéb geodéziai szenzorok programozása

Paksi Atomerőmű II. blokk lokalizációs torony deformáció mérése

Leica ScanStation C10 A Minden az egyben lézerszkenner bármilyen feladatra

Az ATR visszaverőfóliára történő alkalmazhatóságának vizsgálata

Grafikonok automatikus elemzése

UAS rendszerekkel végzett légi felmérés kiértékelési és pontossági kérdései

Kis magasságban végzett légi térképészeti munkák tapasztalatai. LÉGIFOTÓ NAP Székesfehérvár GeoSite Kft Horváth Zsolt

Spektrográf elvi felépítése. B: maszk. A: távcső. Ø maszk. Rés Itt lencse, de általában komplex tükörrendszer

Mikroszkóp vizsgálata Folyadék törésmutatójának mérése

Digitális képek feldolgozása Előfeldolgozás Radiometriai korrekció Geometriai korrekció Képjavítás Szűrők Sávok közötti műveletek Képosztályozás Utófe

Fotogrammetriai munkaállomások szoftvermoduljainak tervezése. Dr. habil. Jancsó Tamás Óbudai Egyetem, Alba Regia Műszaki Kar

Projektor árlista november 13-tól Javasolt

Túl szűk vagy éppen túl tágas terek 3D-szkennelése a Geodézia Zrt.-nél Stenzel Sándor - Geodézia Zrt. MFTTT 31. Vándorgyűlés, Szekszárd

DENZITOMÉTER ÁTALAKÍTÁSA HOSSZÚSÁGMÉRŐVÉ

VIK A1 Matematika BOSCH, Hatvan, 5. Gyakorlati anyag

Modern fizika laboratórium

8. előadás. Kúpszeletek

Abszorpciós spektroszkópia

Mozgásvizsgálati mérések internetes megjelenítése. Zemkó Szonja - Dr. Siki Zoltán

Bátaapáti Nemzeti Radioaktívhulladék-tároló Mott MacDonald Magyarország Kft.

GIS Open D GEOSOLUTIONS HUNGARY KFT Váradi Attila: Trimble SX10 Minden az EGYben PREMIER

Matematikai geodéziai számítások 6.

VÁNDORGYŰLÉS július 6-8.

A kivitelezés geodéziai munkái II. Magasépítés

Földméréstan és vízgazdálkodás

Matematikai geodéziai számítások 6.

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban A fény; Abszorpciós spektroszkópia

OP-300 MŰSZAKI ADATOK

Statisztika I. 12. előadás. Előadó: Dr. Ertsey Imre

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Méréselmélet és mérőrendszerek 2. ELŐADÁS (1. RÉSZ)

A diplomaterv keretében megvalósítandó feladatok összefoglalása

GeoMax újratöltve. GIS Open Székesfehérvár 2014 GeoSite Kft Horváth Zsolt

Optikai szintezők NX32/NA24/NA32 Cikkszám: N102/N106/N108. Használati útmutató

Mély és magasépítési feladatok geodéziai munkái

Méréselmélet és mérőrendszerek

Digitális tananyag a fizika tanításához

Matematikai geodéziai számítások 5.

Energia- & teljesítmény mérők

Feladatok: pontdiagram és dobozdiagram. Hogyan csináltuk?

Matematikai geodéziai számítások 9.

Matematikai geodéziai számítások 9.

1. Gauss-eloszlás, természetes szórás

Adatelemzési eljárások az idegrendszer kutatásban Somogyvári Zoltán

Fényerő Fókuszálás Fénymező mérete. Videó kamerával (opció)

Digitális elmozdulásmérœ rendszer

Ipari mérőrendszerek. Mérnökgeodézia II. Ágfalvi Mihály Tóth Zoltán

9. Fényhullámhossz és diszperzió mérése jegyzőkönyv

International GTE Conference MANUFACTURING November, 2012 Budapest, Hungary. Ákos György*, Bogár István**, Bánki Zsolt*, Báthor Miklós*,

3D-technológiák alkalmazása az UVATERV Zrt. geodéziai munkáiban. MFTTT Vándorgyűlés Békéscsaba

Teodolit és a mérőállomás bemutatása

Geofizikai kutatómódszerek I.

ÉRZÉKELŐK ÉS BEAVATKOZÓK I. 3. MÉRÉSFELDOLGOZÁS

új utak a minıségben!

CLOSER TO YOU. FONA ART Plus Új érzékelős technológia, rendkívüli képminőség!

Anyagvizsgálati módszerek Mérési adatok feldolgozása. Anyagvizsgálati módszerek

AN900 D választható frekvenciájú négysugaras infrasorompó Telepítési útmutató 1. A készülék főbb részei

Matematikai geodéziai számítások 10.

Matematika (mesterképzés)

x = cos αx sin αy y = sin αx + cos αy 2. Mi a X/Y/Z tengely körüli forgatás transzformációs mátrixa 3D-ben?

Statisztikai módszerek a skálafüggetlen hálózatok

A mikroszkóp vizsgálata Lencse görbületi sugarának mérése Newton-gyűrűkkel Folyadék törésmutatójának mérése Abbe-féle refraktométerrel

Abszolút és relatív aktivitás mérése

Bevezetés. Kató Zoltán. Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika tanszék SZTE (

Mikroszkóp vizsgálata Lencse görbületi sugarának mérése Folyadék törésmutatójának mérése

Sokkia 2007 CSRA JÁRATVA

A fotogrammetria ismeretek és a szakmai tudás fontossága

Működési útmutató a H.264 HD 1082 P Távirányítóhoz

Geodézia terepgyakorlat számítási feladatok ismertetése 1.

Automatizált mozgásvizsgálati mérőrendszer. Dr. Siki Zoltán BME Általános- és Felsőgeodézia tanszék

OPTIKAI KÖVETK VETÉS. Steiner Henriette április 29.

7. Koordináta méréstechnika

Diszkréten mintavételezett függvények

17. Diffúzió vizsgálata

Polinomok maradékos osztása

A fókusz beállítása a Schmidt távcsőnél

Röntgen-gamma spektrometria

AN900 C négysugaras infrasorompó Telepítési útmutató 1. A készülék főbb részei

Mérnökgeodéziai hálózatok feldolgozása

AN900 B háromsugaras infrasorompó Telepítési útmutató 1. A készülék főbb részei

Szárazföldi autonóm mobil robotok vezérlőrendszerének kialakítási lehetőségei. Kucsera Péter ZMNE Doktorandusz

2. gyakorlat: Z épület ferdeségmérésének mérése

A mágneses szuszceptibilitás vizsgálata

Lin.Alg.Zh.1 feladatok

Mérés és adatgyűjtés

GIS Open 2011 Székesfehérvár Leica Viva Integrált felmérés eszközei Leica Viva Képalkotási Technológiák Horváth Zsolt Leica Geosystems Hungary Kft

Full HD Hobby Napszemüveg Kamera Felhasználói kézikönyv. Modell: Sárga-Fekete Fekete. Termék Szerkezete

Bevezetés. 1. előadás

MECHANIKA I. rész: Szilárd testek mechanikája

Transzformáció a főtengelyekre és a nem főtengelyekre vonatkoztatott. Az ellipszis a sík azon pontjainak mértani helye, amelyeknek két adott pontól

Képfeldolgozás szeptember 25.

MAL és VM javítási útmutató

Tárgy. Forgóasztal. Lézer. Kamera 3D REKONSTRUKCIÓ LÉZERES LETAPOGATÁSSAL

20. tétel A kör és a parabola a koordinátasíkon, egyenessel való kölcsönös helyzetük. Másodfokú egyenlőtlenségek.

Átírás:

Automatikus irányzás digitális képek feldolgozásával TURÁK BENCE DR. ÉGETŐ CSABA

Koncepció Robotmérőállomásra távcsővére rögzített kamera Képek alapján a cél automatikus detektálása És az irányzás elvégzése Olcsó kiegészítőeszközök használata Nyíltforráskód

Tartalom A rendszer kivitelezése A képek fotogrammetriai feldolgozásával szögmérések végzése (automatikus irányzás) Az alkalmazhatóságnak megfelelően egy (keret)-rendszer létrehozása Pontossági vizsgálatok Alkalmazás projektkörnyezeteben

A rendszer (kamerával szerelt mérőállomás) Kamera PiCamera Felbontás: 8MP CSI port Mérőállomás Leica TCRP1201+ Leica TCRA1103 RS-232 (USB) port Középhiba: ±1, ± 3 Léptetőmotor (parallaxis állítás) GPIO port Vezérlés

A rendszer (komponensek) Kliens Szerver Kamerával szerelt mérőállomás Kamera Mérőállomás Léptetőmotor

A rendszer (szerver és kliens) KLIENS Bármilyen számítógép amely alkalmas Python kódok futtatására Képfeldolgozásra Hálózati kommunikációra, és a kapcsolódó beállítások kezelésére SZERVER Raspberry Pi (3) PiCamera csatlakoztathatóság GPIO port

Célpont detektálás Lehetőségek: Éldetektálás (Pl. Canny) Alakzat detektálás (egyenes, kör, ellipszis, stb.) (Hough-transzformáció) Minta illesztés (Template matching) (normalizált keresztkorreláció) R x, y = σ x,y T x, y I x + x, y + y σ x,y T x, y 2 σ x,y I x + x, y + y 2

Kamerakalibráció RADIÁLIS TORZÍTÁS Oka: Parabolikus lencsék helyett, gömbszerű lencsék x d = x 1 + k 1 r 2 + k 2 r 4 + k 3 r 6 y d = y 1 + k 1 r 2 + k 2 r 4 + k 3 r 6 TANGENCIÁLIS TORZÍTÁS Oka: A leképezés síkja nem párhuzamos a lencse(ék) síkjával x d = x + 2p 1 xy + p 2 r 2 + 2x 2 y d = y + p 1 r 2 + 2y 2 + 2p 2 xy

Kamerakalibráció Kameramátrix (belső tájékozási paraméterek) p = MP p = x y w M = f x 0 c x 0 f y c y 0 0 1 P = X Y Z Perspektív leképezés (lyukkamera) A lencse (rendszer) torzít A fény útja bonyolult A hibahatásokat modellezzük Nem modellezzük Hibás modell!

Kalibráció a mérőállomásra szerelt kamera esetén A kép torzulás lineáris függvénnyel közelíthető az optikai középpont kis környezetében A = a 11 a 12 a 21 a 22 = µ x 0 0 µ y 1 λ 0 1 cos κ sin κ sin κ cos κ Transzformációs egyenletek: l ij = l arctan 1 tan(a sin z 11 x ij x ҧ + a 12 y ij തy ) ij z ij = z a 21 x ij xҧ a 22 y ij തy Gyakorlatban: A távcsövet kis mértékben elforgatva n darab mérés 2 távcsőállásban

Autofókusz (parallaxis) Léptetőmotor GPIO porton keresztül Képkontraszt alapján (pixelértékek kovarianciája) Nem a teljes képre (az optikai tengely környezetére) σ 2 k = 1 R 1 n 1 x=0 C 1 y=0 g x, y m g 2 Vagy aktív autofókusz előzetes távmérés alapján Probléma: a kalibrációs paraméterek a fókusztávolság függvényében változ(hat)nak

Szögfelbontás["/px] Szögfelbontás (logaritmikus skála) ["/px] Kalibrációs paraméterek változása (felbontás függvényében) A kalibrációs paraméterek a felbontás (pixelméret) függvényében változnak Szögfelbontás-képfelbontás függvény: 16 14 Szögfelbontás a képfelbontás függvényében 13.6 Res Ang Res Pic 6800" Res Pic px Következtethetünk a többi felbontásra (interpolálás, esetleg extrapolálás?) 2500*2500 képfelbontás 2,7 szögfelbontás Horizontális és vertikális megegyezik (négyzetes pixelek) 12 10 8 6 4 2 0 13.4 6.8 6.8 3.4 3.4 500*500 1000*1000 2000*2000 Képfelbontás[px] hz v hz v 10 1

Pontossági vizsgálatok SOROZATMÉRÉSEKBŐL Vizsgált műszerek: Leica TCRP1201+ Leica TCRA1103 20-as sorozatok (minta) a 5 távolságon (6, 12, 17, 22, 31m) RELATÍV ELMOZDULÁSOKBÓL Vizsgált műszer: Leica TCRA1103 Referencia mérések: Leica TCRP1201+ 2cm tartományon 3 körben oda-vissza (18 mérés) 5 távolságon (6, 12, 17, 22, 31m) µ = σ = 1 k 1 i=1 k L i തa 2 ɛ = L Λ µ = 1 k i=1 k ɛ i 2

Középhiba["] Középhiba["] Pontossági vizsgálatok (sorozatmérésekből) LEICA TCRP1201+ LEICA TCRA1103 Iránymérések szórása (Leica TCRP1201+)(középhiba) 5 4 3 2 1 0 6m 12m 17m 22m 31m Távolság Iránymérések szórása (Leica TCRA1103)(középhiba) 5 4 3 2 1 0 6m 12m 17m 22m 31m Távolság 500*500px 1000*1000px 500*500px 1000*1000px 2000*2000px Mini prizma (ATR) 2000*2000px Mini prizma (ATR) Mérőállomás a priori középhibája Mérőállomás a priori középhibája

Középhiba[mm] Fajlagosított középhiba[mm/m] Pontossági vizsgálatok (relatív elmozdulásokból) Referencia mérések Leica TCRP1201+ mérőállomással (nem pontosabbak egy nagyságrenddel) 0.30 0.25 Relatív elmozdulásokból számított középhiba 0.02 Célpont mozgatása: finommenetes emelővel 0.20 0.15 0.01 0.10 0.05 0.00 6m 12m 17m 22m 31m Távolság 0.00 Középhiba Fajlagosított középhiba

Elmozdulás[mm] Tesztmérés (próbaterhelés) Modellhíd terhelése 1kg-os súlyokkal, összesen 8kg-ig Vizsgálat 3 pontban Műszer: Leica TCRP1201+ Mérés nyomtatott célpontra és prizmára (referencia) Alkalmazott felbontás: 2000*2000px 0.00-1.00-2.00-3.00-4.00-5.00-6.00-7.00-8.00-9.00-10.00 A híd függőleges alakváktozásai a terhelés függvényében 0 1 2 3 4 5 6 7 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1-es pont (prizma) 2-es pont (prizma) 3-as pont (prizma) Terhelés[kg] 1-es pont (nyomtatott célpont) 2-es pont (nyomtatott célpont) 3-as pont (nyomtatott célpont)

Gerenda próbaterhelés 8m hosszú acélgerenda két szélén lefelé hajlítva A tartó közepén vertikális elmozdulás Műszer: Leica TCRP1201+ (±1 ) nagy frekvenciájú mérés szükséges: 2-3Hz nincs távmérés + PiCamera Alkalmazott felbontás: 500*500px (±4 ) Ellenőrzés: Leica TS15i (±1 ) mérésfrekvncia: 1-2Hz Mindkét adatsorra spline görbe illesztés

Szórás: ±0,2mm

Összegzés Elkészült: Kalibráció Célpont detektálás Pontossági vizsgálat Még hátra van: Autofókusz Kalibráció a fókusz függvényében A rendszer alkalmazásának lehetőségei

Köszönöm a figyelmet!