Ovality measurement of extruded fiber using three cameras

Abstract

Důležitým parametrem sledovaným při výrobě extrudovaného vlákna je jeho průměr. Měření této veličiny lze provést za předpokladu kruhovitosti jeho průřezu pomocí jedné snímací kamery. V praxi se ukázalo, že dalším důležitým parametrem je také ovalita, tedy jak moc je vlákno zploštělé. V tomto textu se tak bude předpokládat obecnější tvar průřezu vlákna, a to ve tvaru elipsy. K určení ovality je potom zapotřebí již alespoň tří různých pohledů na zkoumané vlákno. Matematická část práce se zabývá především analytickým popisem měření ovality vlákna, konkrétně pomocí dvou rozdílných přístupů založených na poznatcích lineární algebry, projektivní geometrie a teorie kuželoseček. Hlavním cílem práce je pak tuto teorii společně s metodami obrazové analýzy využít k určení ovality a průměru vlákna z jejich snímků. Přesný výpočet těchto veličin je ale podmíněný přesnou kalibrací kamerového systému, kterému práce také věnuje pozornost. Kromě toho obsahuje i krátkou zmínku o technickém provedení měření ovality a jeho možných úskalích.One of the important parameters observed during extruded fibre fabrication is its diameter. The diameter can be measured with a single scanning camera assuming that the fibre section has a circular shape. As proved in practice, another important parameter is ovality, that is the rate of fibre flattening. This paper assumes that the fibre section shape is elliptical. In such a case, at least three different views on examined fibre are needed. Mathematical part of this paper is concerned with analytical description of fibre ovality measurement using two different approaches based on the knowledge of linear algebra, projective geometry and conic sections theory. Main goal of this paper is thus to use both mathematical theory and image analysis methods for ovality and diameter determination. Precise calcluation of such quantities is, however, conditioned on precise camera system calibration, which is described in the paper as well. Additionally, the work contains a brief mention of technical realization of ovality measurement and its possible difficulties.

    Similar works