Главная | Обратная связь

Типовые элементы систем технического зрения.

По функциональному назначению различают три типа элементов СТЗ: источники, приемники и процессоры.

В качестве источников излучения в активных СТЗ используются в зависимости от требуемой дальности лампы накаливания, газоразрядные лампы, светодиоды, прожекторы и лазеры. В пассивных СТЗ используется естественное излучение объектов и преобразованное солнечное излучение.

В качестве приемников излучения используются телевизионные передающие камеры. В СТЗ применяются черно-белые, цветные, стереоскопические и панорамные телекамеры. В качестве передающих трубок используются диссекторы, супероптиконы и видиконы.

Для обработки изображений в СТЗ применяются специализированные видеопроцессоры. Видеопроцессоры с мульти микропроцессорной структурой позволяют реализовать необходимое быстродействие путем объединения ряда универсальных микропроцессоров.

СТЗ, измеряющие две координаты, строятся на основе моносистемы с использованием панорамной (широкоугольной) телекамеры.

Моносистема позволяет получать информацию от одного изображения в широком диапазоне изменения дальности. На больших дальностях эта информация позволяет получить семантическое описание сцены с ограничением относительного расположения объектов внешней среды. На близком расстоянии возможно получение качественной информации об объектах. При анализе информации проводится сегментация цифровых изображений – выделение множества фрагментов изображения. В результате определяются границы объектов и их геометрические характеристики.

СТЗ, измеряющие три координаты измеряемой точки используют данные от моносистемы, дополняемые информацией от СТЗ, использующих принципы дальнометрии: локационный, базисный и стереотелевизионный. Локационные основаны на измерении временной задержки отраженного сигнала. Базисный способ дальнометрии основан на триангуляционном методе вычисления координат по базисному расстоянию и двум углам визирования. Стереотелевизионные (стереопарные) системы с вертикальным базисом позволяют получить полную информацию о геометрических характеристиках объекта и информировать МВС в процессе движения МР. Это достигается в результате обработки двух телевизионных изображений с помощью двух телекамер, образующих стереопару. Установка стереопары на МР ограничена по высоте, что обуславливает косоугольность съемки и наличие непросматриваемых (экранированных или загораживаемых) участков. Для исключения этого недостатка СТЗ МР оснащают несколькими стереопарами (многостереопарная съемка). Это обеспечивает несколько центров проекций стереоизображений, и как следствие возможность построения трехмерной модели внешней среды.

Чтобы минимизировать вероятность экранирования областей обзора, выбирают соответствующую границу дальности S_y ближней зоны обзора (БЗО) и достаточную плотность наблюдений (съемок).

Если η – предельно - преодолеваемая МР высота рельефа на пути следования; l_x и l_y – длина и ширина движителей МР; α1 и β1 – максимально допустимые углы крена; ψ1 – максимально допустимый угол уклона – то точка наблюдений (съемок) должна быть настолько высокой, чтобы обеспечить следующие неравенства для предстоящего участка на пути следования МР:

(3.1)

где S_у– дальность обзора,

– ограничения ближней границы обзора.

α, β, ψ и S – характеристики участка съемки.

При этом время t_ко обработки результатов каждого кадра съемки не должно превышать:

(3.2)

где V – скорость движения МР.

Для обеспечения отсутствия экранирования при съемках не преодолеваемых участков на пути следования необходимо обеспечить превышение угла съемки γ критического значения γ_кр:

где (3.3)