Image Transition Edge Physical Modeling Method for Exact Object Shape Position Determination

摘要

Disertační práce se zabývá návrhem nové originální metody fyzikálního modelování přechodových hran v obraze pro určení skutečné subpixelové pozice obrysu předmětu. Aplikační oblastí vyvinuté metody je oblast vysoce přesných měření geometrických rozměrů předmětů v průmyslových inspekčních systémech. Návrh metody vychází z detailní fyzikální analýzy definovaného zobrazovacího systému, jehož stěžejními částmi jsou telecentrická optická soustava, zdroj vysoce telecentrického osvětlení a CCD kamera. Výsledkem provedené fyzikální analýzy z pohledu geometrické a Fourierovské optiky je komplexní fyzikální model zobrazení hrany předmětu zájmu, spolu s definicí způsobu určení skutečné pozice obrysu předmětu v rámci modelu. Model je podrobně prozkoumán a diskutován z hlediska vlivu jednotlivých parametrů na přesnost určení pozice obrysu předmětu. Následně je z něj odvozena modelující funkce přechodové hrany v podobě vhodné pro definici metody optimalizované aproximace reálných přechodových hran. Navržená metoda fyzikálního modelování přechodové hrany a určení subpixelové pozice obrysu předmětu je nejprve ověřena se syntetickými daty a implementována do měřicího systému Tester2D. Metodou dosahovaná přesnost měření geometrických rozměrů z reálně snímaných obrazů je ověřena formou měření etalonů délky. Měřicí systém Tester2D byl úspěšně akreditován pro měření rozměrů v rozsahu s přesností až , což je doloženo protokolem o akreditaci v příloze disertační práce, spolu s dokladem o dosažených výsledcích měřicího systému v rámci uskutečněného mezilaboratorního srovnávání.