APLICACIONES DEL DSPI DESARROLLADAS EN EL CIOp

Medición de focales de lentes o sistemas Medida de espaciados

Algoritmo usado para medir el espaciado 1 Se filtra el speckle por transformada de Fourier 2 Se obtiene el perfil de las franjas filtradas promediando alrededor de 100 puntos en dirección paralela a las franjas 3 El espaciado se obtiene en unidades de pixel/ciclo No se necesita calibración

Medición de desplazamientos angulares Medida de visibilidades

Simple alineación Intensidad en el plano del sensor no representa un problema Rango de décimas a centésimas de grado

Microtopografía por moire digital Generación de franjas de moire por DSPI DSPI Imagen de referenciaImagen actual Sustracción Superposición con una red virtual

Representación matemática similar al DSPI Se puede introducir corrimiento de fase  Si una red de espaciado p se traslada en su plano una distancia p/k, k=1,2,3.., la fase de la red sombra se mueve 2  /k

BS=Divisor de haz, RG=Red de Ronchi Método por sombra de la red

Se emplea luz blanca Distintas imágenes de Lau Ajuste de la sensibilidad cambiando la autoimagen Principales fuentes de error: †Baja visibilidad de las franjas †Errores en el traslado de la red Errores en base a esto son menores que 2  /50 (40  m para intervalo de contorno de 2 mm.) Incrementar la frecuencia de la red o aumentar los pasos del corrimiento de fase decrece los errores

Técnicas digitales de Moire Recientes avances y aplicaciones del moire digital – Medición de pequeños ángulos de rotación basado en moire digital por proyección – Método de posicionado de objetos usando un modelo de pérdida de visibilidad en franjas de moire debido a desenfoque

Descripción Diferentes alternativas de automatización, incluyendo FFT, opciones de filtrado, histogramas, etc. Diferentes configuraciones, adaptadas a las circunstancias de las mediciones. Procedimientos experimentales, aplicaciones prácticas y explicaciones teóricas serán ofrecidas en las próximas secciones.

1. Medición de pequeños ángulos Curva de transferencia. Tipo de proyección. En vez de un sistema de formación de imágenes, usamos el efecto Talbot (autoimágenes). Estimación de errores del sistema y resultados experimentales.

No se necesita proyectar imágenes M: espejo, L: lente, R: Red de Ronchi,  : angulo de incidencia

Se adquiere una primera imagen y se graba. Luego de la rotación, la imagen guardadas se resta de la mostrada, y se exhibe la diferencia de intensidades

El objeto se posiciona sobre una mesa rotatoria, obteniendo una curva que muestra el espaciado de las franjas de moire versus el ángulo de rotación

Usando la curva de transferencia, sólo necesitamos conocer el ángulo (  ). Midiendo el espaciado de las franjas, y multiplicando este valor por cos  obtenemos de la curva el ángulo de rotación. El espaciado de las franjas se puede medir por métodos de FFT de gran precisión. El requerimiento de al menos 3 conjuntos de franjas impone un límite inferior al mínimo ángulo a ser detectado.

No se introduce error apreciable en la medición del ángulo. El procedimiento puede ser aplicado en ambientes de planta

El registro se puede hacer con una camcorder y procesar los datos en el laboratorio. Esta orientado al control de grandes objetos mecánicos cuyo relive preferiblemente no muestre grandes variaciones. Seguimiento de franjas permite localizar el eje de rotación porque, si cae en el campo de la cámara se lo visualiza por una franja inmóvil, y si cae fuera, las franjas se desplazan hacia el lado donde se encuentre

Franjas con visibilidades de 0.1 se pueden detectar con métodos de Transformadas de Fourier. La fracción de franja  N m introducida por la variación del ángulo  is  N m /  =  N t (sin  /cos 2  ) cos  N t el número total de franjas Podemos detectar un cambio of 2 pixels, esto significa  Nm  0.04 resolviendo  = 0.1  (  rad).

2. Posicionado por técnica de Moiré Digital. Machine vision. Se basa en el contraste de las franjas de Moire. El principio descansa en que sólo hay visibilidad máxima en el lugar que se predetermina como la posición elegida.

Montaje experimental empleado en la técnica

El Moiré se produce mediante una operación de restado entre una imagen de la red de referencia y la misma rotada un pequeño ángulo predeterminado. A su vez se toman diferentes imágenes para distintas distancias z respecto a un plano de referencia. El perfil de las franjas se toma a lo largo de una línea arbitraria centrada en una ventana de MxN pixels.

Este procedimiento es robusto: reduce el efecto de ruido, no requiere filtrados, o FFT se usa la imagen directa sin pre-procesados efectivo aún en presencia de muy bajas visibilidades

Casos con las redes desenfocadas

La misma red desenfocada y en foco

Una cámara resuelve 27 l/mm, lo que no impone restricciones a las redes comerciales. La precisión depende del período de la red, que se extiende de 1 a 12 l/mm. Así, el objeto se puede posicionar con una presición menor que 0.5 mm. Mas aún, se puede llegar en pocos pasos. La técnica también se usa con luz blanca, con la ventaja adicional de tener mas luz y ser mas apto para adaptarse a ambientes hostiles. VENTAJAS