Математическое и алгоритмическое обеспечение автоматизации процесса формования кондитерских масс с использованием цифровой видеосъемки

• Автор: Иванов, Яков Викторович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 179 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР НАУЧНОТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Автоматизация процесса формования жгутов из вязкопластичных масс

1.2 Основы цифровой видеосъемки

1.3 Использование цифровых видеокамер в системах управления

1.3.1 Использование цифровой видеокамеры в качестве интеллектуального датчика

1.3.2 Использование цифровой видеокамеры в пищевой промышленности

1.4 Математические основы обработки видеокадров

1.5 Краткие выводы

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ, ПОСТУПАЮЩЕЙ ОТ ВИДЕОКАМЕРЫ В САР.

2.1 Определение последовательности векторных функционалов

2.2 Краткие выводы.
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
3.1 Методика проведения эксперимента.
3.1.1 Методика проведения цифровой видеосъмки.
3.2 Оценка стабильности скорости записи цифровой видеокамеры
3.3 Методика обработки экспериментальных данных
3.3.1 Построение алгоритмов обработки видеокадра.
3.4 Краткие выводы.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМОВАНИЯ КОНФЕТНОГО ЖГУТА КАК ОБЪЕКТА РЕГУЛИРОВАНИЯ.
4.1 Параметрическая модель процесса формования конфетных жгутов . .
4.2 Оценка влияния скорости транспортерной ленты.
4.3 Рабочий режим формования конфетных жгутов
4.4 Переход к ускоренному нагнетанию конфетной массы.
4.5 Переход к замедленному нагнетанию конфетной массы.
4.6 Сравнение разных выходных параметров процесса формования конфетных жгутов.
4.7 Динамические характеристики процесса формования конфетных Ж1у
тов как объекта управления .
4.8 Краткие выводы
ГЛАВА 5. ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМОВАНИЯ КОНФЕТНЫХ ЖГУТОВ .
5.1 Структурная схема системы регулирования процесса формования конфетных жгутов с использованием цифровой видеокамеры .
5.2 Обобщенная функциональная схема АСР с использованием цифровой видеокамеры
5.3 Анализ динамических свойств САР с использованием видеокамеры . .
5.3.1 Анализ динамических свойств объекта регулирования
5.3.2 Анализ устойчивости САР с использованием видеокамеры.
5.4 Блоксхема алгоритма принятия решения интеллектуальной системой
об изменении рейдирующих воздействий.
5.5 Краткие выводы.
ГЛАВА 6. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМОВАНИЯ КОНФЕТНЫХ ЖГУТОВ
6.1 Математическая модель движения конфетного жгута после выхода из матричного отверстия.
6.2 Модель системы автоматического регулирования процесса формования конфетного жгута в программной среде МАТЬАВ
6.3 Краткие выводы.
ГЛАВА 7. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ШИРОКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИФРОВОЙ ВИДЕОКАМЕРЫ В КАЧЕСТВЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ДАТЧИКА ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ.
7.1 Краткие выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Непрерывный просмотр изображения, локальное и удаленное управлением видеоархивом, работой видеокамер и детектором движения задействованы в информационных системах как элемент наращивания и увеличения функциональных возможностей в программноаппаратных комплексах безопасности, таких как система охранной и пожарной сигнализации система охраны периметра объекта система контроля и ограничения доступа система централизованного оповещения система интеллектуального здания банковская система управления система управления дорожным движением биометрическая система распознавания. Продолжающееся снижение соотношения ценапроизводительность современных компьютеров и цифровых видеокамер, рост пропускной способности сетей телекоммуникаций и развитие Интернета привели к расширению использования цифровой видеосъемки в различных сферах человеческой деятельности. В настоящее время становится актуальным использование цифровых видеокамер в качестве интеллектуальных датчиков в системах автоматического регулирования. В зависимости от направления использования видеокамеры изменяется подход к последующему использованию полученного видеоизображения. Чаще всего при бытовой, телевизионной или другого вида видеосъемке требуется только зафиксировать происходящее событие для последующего просмотра. В этом случае оптическая или цифровая видеосъемка выбираются в зависимости от требуемого качества изображения и удобства последующего хранения полученной информации. Ыо при необходимости дальнейшей обработки видеоматериала комбинирования изображений, обработка участков кадра для получения необходимой информации и др. Ыо это преимущество увеличивается только благодаря развитию программного обеспечения для работы с изображениями. Подобная ситуация возникает и в системах управления, в которых используется видеотехника. При необходимости простого слежения за процессом, по результатам которого решение принимает оператор, преимущества цифровой видеокамеры не раскрываются. Но при необходимости заменить оператора например, в охранных системах большое преимущество получает цифровая видеокамера. Эффективное использование цифровой видеотехники в системах автоматизации производства, прежде всего, наблюдается на наиболее развитых производствах с общей высокой культурой и технологией. На менее низком уровне на цифровые видеосистемы возлагается роль дополнения, расширяющего возможности и повышающего эффективность человеческого зрения, при ведущей роли человекаоператора технологического оборудования. В космонавтике и авиации цифровая видеосъемка используется в системах технического зрения для управления полтом, стыковкой и посадкой летательных аппаратов и для сканирования поверхности Земли, как в военноразведовательных, так и в мирных целях. Система АйЭигХУау 4 предназначена для регулярного контроля трассовых сооружений при аэрооблете. После наземной подготовки, конфигурация, инсталлированная на борту самолета, обеспечивает создание цифровой видеозаписи, которая синхронизирована покадрово с маршрутом цифровой карты. Синхронное перемещение маршрутной карты управляется позиционными сигналами вРЗблока. По окончании аэроконтроля, видеозапись, снабженная комментариями навигатора, может быть воспроизведена в стационарных условиях. Результат обработки записи это мультимедийный протокол, точно документирующий события контроля. Типичные области применения трубопроводы, ЛЭП, автотрассы, железнодорожные магистрали, контроль русла рек и побережья озер. Цифровые видеосистемы являются основой для систем ориентации интеллектуальных мобильных и промышленных и роботов, широко применяемых для решения различных, в том числе и технологических задач. На сегодняшний день основными областями применения промышленных роботов являются 5 сварочные и сборочные операции, область упаковки и палстизации, пищевая промышленность, биотехнологии и др. Подавляющее большинство современных промышленных роботов оснащаются системами машинного зрения, видеокамерами, передовым измерительным оборудованием. Электронное зрение роботов обладает той особенностью, что может работать как в режиме реального времени, так и в отсроченном режиме в частности, когда в массиве видеоизображений система поиска находит искомую видеозапись какоголибо изображения.