Бушуев Дмитрий Александрович - кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой технической кибернетики.
Ул. Костюкова, д. 46, Белгород 308012
Dmitry A. Bushuev - Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor, Head of the Technical Cybernetics Department.
46, Kostyukova str., Belgorod 308012
Огурцов Сергей Николаевич - аспирант кафедры технической кибернетики.
Ул. Костюкова, д. 46, Белгород 308012
Sergey N. Ogurtsov - Post-Graduate Student of the Technical Cybernetics Department.
46, Kostyukova str., Belgorod 308012
Цель исследования. В статье исследуется предлагаемый авторами метод уменьшения размытия снимков объектов, движущихся с высокой скоростью на конвейерной ленте, с использованием подвижной камеры, скорость которой синхронизируется с движением конвейерной ленты. Применение этого метода повышает качество получаемых изображений и, как следствие, эффективность автоматизированных систем контроля качества и идентификации объектов на конвейере. Для оценки величины размытости изображений использована метрика на основе анализа частотного спектра получаемого изображения.
Методы. Разработан метод для уменьшения эффекта размытия снимков объектов, основанный на использовании автоматической синхронизирующей системы, уравнивающей скорости движения камеры и объекта на конвейере в момент получения снимка. Для обеспечения возвратно-поступательного движения камеры закреплены на ползунах самоуравновешенного двойного кривошипно-ползунного механизма (КПМ). В статье представлена структура автоматической синхронизирующей системы и приведено описание алгоритма ее работы. Получено условие синхронизации движения камеры и конвейера. Для тестирования системы технического зрения с подвижной камерой, установленной на ползуне КПМ, построен тестовый образец механизма, обеспечивающий возвратно-поступательное движение камеры.
Результаты. Используя тестовый образец механизма, выполнено сравнение между системой технического зрения со статической камерой и системой с подвижной камерой при различных скоростях конвейерной ленты. Полученные результаты показывают, что подвижная камера обеспечивает существенное снижение эффекта размытия, особенно при высоких скоростях.
Заключение. Предложенный метод позволяет значительно уменьшить или полностью устранить эффект размытия, что приводит к существенному улучшению качества получаемых изображений и повышению эффективности работы системы технического зрения в целом. Отмечено, что система требует обеспечения точности синхронизации движения камеры и конвейера, а также ее реализация может быть сопряжена с определенными техническими сложностями. Тем не менее, полученные результаты открывают широкие перспективы для дальнейшего развития и применения метода в различных областях, требующих высокоточной и надёжной визуальной информации о движущихся объектах.
Purpose of research. The article investigates a method proposed by the authors for reducing motion blur in images of objects moving at high speed on a conveyor belt, using a moving camera whose speed is synchronized with the movement of the conveyor belt. Application of this method improves the quality of the obtained images and, consequently, the efficiency of automated quality control and object identification systems on the conveyor. To assess the degree of image blurring, a metric based on the analysis of the frequency spectrum of the obtained image was used.
Methods. A method for reducing motion blur in object images has been developed, based on the use of an automatic synchronization system that equalizes the speeds of the camera and the object on the conveyor at the moment the image is captured. To ensure reciprocating motion of the camera, it is mounted on sliders of a self-balancing double crank-slider mechanism (CSM). The article presents the structure of the automatic synchronization system and provides a description of its operating algorithm. A condition for synchronizing the movement of the camera and the conveyor was derived. To test the machine vision system with a moving camera mounted on the CSM slider, a test prototype of the mechanism providing reciprocating motion of the camera was constructed.
Results. Using the test prototype of the mechanism, a comparison between a machine vision system with a static camera and one with a moving camera at various conveyor belt speeds was made. The obtained results show that the moving camera significantly reduces the effect of blurring, especially at high speeds.
Conclusion. The proposed method allows for a significant reduction or complete elimination of motion blur, leading to a substantial improvement in the quality of the obtained images and enhancing the overall efficiency of the machine vision system. It is noted that the system requires precise synchronization accuracy between the camera and the conveyor, and its implementation may involve certain technical challenges. Nevertheless, the obtained results open up broad prospects for further development and application of the method in various fields requiring high-precision and reliable visual information about moving objects.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.