Обоснование и разработка автоматизированного метода определения размеров поперечных сечений круглых лесоматериалов

• Автор: Захаров, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 157 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Тенденция развития систем управления и

контроля технологическими процессами.

1.2. Особенности оценки размеров при использовании

систем технического зрения

1.3. Принципы построения и структура информационного обеспечения в системах контроля и учета

технологических параметров

1.4. Особенности существующих способов измерения геометрических параметров круглых лесоматериалов

1.5. Характеристика математического обеспечения.

1.6. Направление совершенствования метода автоматизированной оценки геометрических
параметров сортиментов
1.7. Выводы, цель и задачи исследований.
2. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПРИЕМКИ, КОНТРОЛЯ И УЧЕТА КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ.
2.1. Особенности методов приемки, контроля и учета
круглых лесоматериалов
2.2. Методы приемки и контроля качества.
2.3. Методы группового измерения объема.
2.4. Методы поштучного измерения объема.
2.5. Выводы и рекомендации
3. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИЗМЕРИТЕЛЯ КОЛЬЦЕВОЙ ФОРМЫ И ПРОЦЕССА ИЗМЕРЕНИЙ ПОПЕРЕЧНЫХ РАЗМЕРОВ СОРТИМЕНТОВ
3.1. Техническое решение задачи.
3.2. Математический аппарат обработки результатов измерений .
3.2.1. Математическая модель рамы измерителя
3.2.2. Математическая модель поперечного сечения сортимента и алгоритм получения параметров математической модели.
3.2.3. Определение диаметров сечения сортимента.
3.2.4. Определение площади сечения сортимента
3.2.5. Определение длины образующей сечения
3.3. Оценка точности светолучевой сети
3.4. Обоснование параметров измерителя
3.5. Практическая реализация способа измерений
3.6. Выводы.
4. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Характеристика экспериментальной установки
4.2. Методические указания по проведению анализа результатов автоматизированных и ручных измерений
геометрических характеристик сортиментов
4.2.1. Порядок проведения опытов
4.2.2. Обработка результатов экспериментов
4.3. Методические указания по исследованию точности определения формы сечения сортимента при разных способах измерений .
4.3.1. Определение разных способов измерения
сечения сортимента.
4.3.2. Анализ точности формы сечения,
полученной на экспериментальной установке.
4.3.3. Анализ точности круговой формы сечения,
полученной по одному диаметру.
4.3.4. Сравнительный анализ форм сечений
4.4. Выводы
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Сравнительный анализ результатов автоматизированных и ручных измерений.
5.2. Анализ влияния способа измерений на точность
определения формы сечения
5.2.1. Формирование исходных данных для
проведения анализа
5.2.2. Анализ точности измерения формы сечения сортимента, полученной по данным кольцевого измерителя.
5.2.3. Анализ точности измерения формы сечения сортимента, полученной по вертикальному диаметру.
5.2.4. Сравнительный анализ форм сечения.
5.3. Выводы. .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Соответствующая БЗ может быть выполнена как в форме традиционной (реляционной, состоящей из записей) базы данных (БД), так и в форме информационного хранилища, обеспечивающего накопление технологического опыта в многомерном формате данных. Возможны комбинированные варианты ее построения, например, на основе использования многомерной тематической витрины данных, сформированной в виде приложения над реляционной БД [, ]. Важнейшими являются вопросы информационного обеспечения оперативного управления ТП и аналитическая поддержка технологических исследований, протекающих в установках процессов. В основе функционирования ВА, как элемента системы мониторинга ТП, лежит математическая модель, отражающая взаимосвязь входных/выходных параметров ТП. В качестве исходной структуры для анализа ТП используется традиционная кибернетическая модель «черного ящика» []. Используемый для формирования и представления структурных моделей «черный ящик» ТП будет иметь вид, представленный на рис. Рис. Традиционное для кибернетики описание изучаемого объекта задается в виде триады множеств: множества входных воздействий, множества состояний ТП, множества выходных процессов (информационных и материальных). Данная модель представляет собой многомерное отображение, заданное в виде системы взаимосвязанных в общем случае, нелинейных уравнений. Решение данной системы уравнений по отношению к отдельным ее составляющим позволяет обеспечить выполнение основных задач В А. К ним относятся: прогнозирование качества выходной продукции ТП по результатам анализа сырьевых потоков и выбранному управлению (технологическому режиму); определение требуемого технологического режима по результатам анализа сырьевых потоков и заданному качеству выходной продукции; определение требований к качеству сырья, исходя из заданного качества выходной продукции и типовых параметров технологической установки. Основные задачи, представленные в виде схем, приведены на рис. Рис. На практике данных, получаемых с помощью традиционных инструментальных средств, оказывается недостаточно для качественного учета пиловочного сырья. При решении задачи определения размеров круглых лесоматериалов при использовании систем технического зрения возможны следующие алгоритмы. При. Допускается вариант сравнения изображения с контуром шаблона. Оценка отклонения от номинального производится путем определения трех результатов: много, мало, нормально. Другой интуитивный критерий принятия решения заключается в сопоставлении расчетного объема с полученным при сканировании объекта. Базовые комплекты программного обеспечения при техническом решении этой задачи позволяют решить такие задачи, как классификация объектов по геометрии, сортирование круглых лесоматериалов. Помимо базового, доступны для решения также: специализированный измерительный пакет (количественный контроль геометрических параметров изображения) и другие программные средства, позволяющие формулировать решения технологических задач. При использовании современных измерительных линеек, например NAIS Matsushito, имеющей в простом исполнении -разрядный процессор с быстродействием 1,4 млрд. Аналогично создается и записывается в память набор необходимых для контроля форм и шаблонов. Для вывода результатов контроля имеется контактный выходной разъем. Он позволяет передать, дискретные сигналы на управляющий контроллер или непосредственно на исполнительные устройства, либо подключить по стандартному параллельному интерфейсу принтер для распечатки результатов контроля. Кроме того, для обмена информацией с управляющей ЭВМ имеется разъем интерфейса 3-2, с помощью которого можно передать измеренные значения геометрических параметров объекта, а также сами изображения для дальнейшей обработки или сохранения в архиве. Системы обладают возможностью работы с быстродвижущимися объектами практически без потери разрешающей способности благодаря быстродействующему электронному затвору и специальному алгоритму параллельной обработки оцифрованного видеосигнала. Наряду с такими системами, возможности которых достаточны для решения большинства стандартных задач распознавания изображений, имеются двухкамерные системы с возможностями обработки информации о цвете объекта, имеющую до камер.