Аннотация. Представлен метод цифровой обработки изображения контура визирной цели в частотной области, позволяющий значительно повысить точность оптоэлектронного устройства при измерении угловых координат объектов. Контур визирной цели на изображении представляется в комплексной плоскости посредством построения ее профилограммы относительно базовой окружности. Для анализа и расчета погрешностей определения контура получен фурье-образ развернутой профилограммы контура визирной цели путем применения дискретного фурье-преобразования, что позволило определить характеристики рассеяния случайной составляющей погрешности измерения координат центра контура визирной цели и оценить погрешности измерения ее параметров на изображении. Параметры контура визирной цели определены по формулам Спрэгга путем решения оптимизационной задачи по вычислению минимума гладкой целевой функции. По результатам фильтрации изображения визирной цели с помощью идеального фильтра высоких частот достигнуто уменьшение абсолютной погрешности измерения угловых координат визирной цели более чем в два раза относительно результатов, полученных с помощью метода наименьших квадратов. Применение методов цифровой обработки изображения визирной цели в частотной области позволило привести погрешность измерения угловых координат оптоэлектронного устройства в пределы допускаемой среднеквадратической погрешности измерения угла для тахеометра технического класса точности.

Ключевые слова: визирная цель, оптоэлектронное устройство, цифровая обработка изображений, частотная область, фурье-преобразование, аддитивный шум, фильтр высоких частот, профилограмма

Список литературы:

1. Власов С. М., Бойков В. И., Быстров С. В., Григорьев В. В. Бесконтактные средства локальной ориентации роботов. СПб: Ун-т ИТМО, 2017. 169 с.
2. Рощин Д. А. Погрузка гусеничной техники своим ходом на автоприцеп: управление с помощью системы технического зрения // Измерительная техника. 2022. № 1. С. 23—29. DOI 10.32446/0368-1025it.2022-1-23-29.
3. Jinwoo K., Seokho Ch., Jongwon S. Interaction analysis for vision-based activity identification of earthmoving excavators and dump trucks // Automation in Construction. 2018. Vol. 87. P. 297—308. DOI: 10.1016/j.autcon.2017.12.016.
4. Рощин Д. А. Применение системы машинного зрения для контроля пространственного положения строительной техники // Измерительная техника. 2022. № 3. С. 29—35. DOI: 10.32446/0368-1025it.2022-3-29-35.
5. Виноградов А. В., Войтенко А. В. Современные технологии геодезических изысканий: Учеб. пособие. Омск: СибАДИ, 2012. 111 с.
6. Song Y., Fan R., Huang S. et al. A three-stage real-time detector for traffic signs in large panoramas // Computational Visual Media. 2019. N 5. P. 403—416. DOI:10.1007/s41095-019-0152-1.
7. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: Техносфера, 2005. 1072 с.
8. Di Zenzo S. A note on the gradient of a multi-image // Computer vision, Graphics, and Image Processing. 1986. Vol. 33, N 1. P. 116—125
9. Гебель И. Д. Инвариантные свойства отклонения профиля от круглой формы // Измерительная техника. 1978. № 11. С. 16—19.
10. Гебель И. Д. Выбор базовой окружности при измерении формы профиля тел вращения // Измерительная техника. 1971. № 10. С. 20—24.
11. Шилин А. Н. Анализ методов и схем измерения геометрических параметров обечаек в процессе их формообразования // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2002. № 9. С. 44—52.
12. Авдулов А. Н. Контроль и оценка круглости деталей машин. М.: Изд-во стандартов, 1974. 175 с.
13. Spragg R. C. Accurat calibration of Surface Texture and roundness Measuring Instruments // Proc. Institution of Mech. Engineers. 1967—1968. Vol. 182. Part 3k. P. 497.
14. Spragg R. C., Whitehouse D. J. New Unified Approach to Surface Metrology // Proc. Institution of Mech. Engineers. 1970—1971. Vol. 185. P. 47—71.
15. Гаврилова А. Н. Точность производства в машиностроении и приборостроении. М.: Машиностроение, 1973. 567 с.
16. Сизенов Л. К. Суммирование погрешностей размеров и формы в поперечном сечении цилиндрических деталей // Изв. вузов СССР. Приборостроение. 1969. № 11. С. 134—138.
17. Gander W., Golub G. H., Strebel R. Least-squares fitting of circles and ellipses // BIT. 1994. Vol. 34, N 4. P. 558—578. DOI:10.1007/BF01934268.