Altami Studio Contour

Altami Studio Contour - 用于可视化轮廓部件处理过程的软件
 
Altami Studio Contour
 
用于可视化轮廓部件处理过程的软件

 
 
 
 
 
 

Altami Studio Contour程序旨在通过将DFX / DWG格式的零件轮廓应用于从数码相机获得的视频图像,以可视化轮廓零件处理过程。
  
  

Altami Studio Contour软件的主要功能:

  • 实时显示数码相机视频
  •  

  • 以DFX / DWG格式导入轮廓
  •  

  • 将导入的轮廓叠加到视频图像
  •  

  • 更改导入轮廓的可视参数
  •  

  • 线性传感器支持移动机器的卡尺/工作台和与传感器读数同步的轮廓运动
  •  

  • 选择圆形轮廓并使其与传感器指示器的角运动同步
  •  

  • 以“背景/详情”模式显示图片
  •  

  • 镜头系统程式控制
  •  

  • 数码摄像机参数控制
  •  

  • 在工作范围内进行线性测量

 
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.实时显示数码相机视频
系统中的数码相机用于获取视频图像并将其传输到软件以在监视器屏幕上显示。 利用接收到的图像,执行进一步的操作:

        1.缩放 - 相对于显示器放大/缩小
        2.部分/圆形轮廓重叠
        3.圆形轮廓定义
        4.圆形轮廓定义
        5.可视化图像上的辅助线
 
该机器的软件支持各种类型的相机,允许您重新配置所提供机器的光学参数和允许参数,例如,可以在不改变软件本身的情况下以更高的分辨率或速度安装相机。
 
支持的相机制造商:Altami,Basler AG,XIMEA,Matrox等。
 
 
2.以DXF / DWG格式导入轮廓
该软件提供标准DWG / DXF格式的工件图纸导入。
工件图可以在流行的CAD中创建,例如:
       AutoCad AutoCad
       SolidWorks SolidWorks
       NanoCad NanoCad等。
 
 
3.将导入的轮廓叠加到视频图像上
为了解决处理过程中比较工件和工件的绘制任务,可以导入零件的绘图。
 
导入理论轮廓后,软件根据卡尺传感器和机床表的当前坐标计算矢量轮廓数据的位置。
 
 
4.更改导入轮廓的可视参数
为了方便使用该软件,对于进口电路,可以配置轮廓和圆形显示的可视参数,例如:
      1. 线的粗细
      2. 线型
      3. 描边颜色
      4. 填色
 
 
5.线性传感器支持移动机器的卡尺/工作台,并使轮廓运动与传感器的读数同步
 
LIR-DA7线性传感器
 
为了确定卡钳和工作台在机器中的直线位置,安装了LIR-DA7线性位移传感器。 传感器的位移测量离散度为1微米。 传感器数据用于同步零件/圆形轮廓的移动与工作台/滑块的实际移动。
 
 
6.选择圆形轮廓并使其与传感器指示器的角运动同步
在光学磨床中加工零件的基本原理是接触砂轮和零件。 在操作过程中,砂轮高速旋转并产生垂直运动; 从摄像机获得的图像上没有明显的圆形边界,这会导致零件处理中出现错误,因为圆形和零件之间的接触点对于操作者来说是难以察觉的。 为了克服这种影响,笔画圈被编程为矢量轮廓,并提高软件处理精度,其运动计算随后与用于移动卡尺的传感器读数的变化同步。
 
 
7.以“背景/细节”模式显示图像
软件背景/细节模式旨在简化在图像中查找零件真实边界的过程。 当从相机观察正常图像时,在部件边界上存在亮度过渡,可以在图像的最大光学放大率下达到20像素(或2μm),这在加工过程中很难确定部件的精确度 边界。 该软件引入了背景/细节模式以确定确切的边界(误差为1个像素),这使您可以找到边界内亮度信息的确切边界。 背景图像(背光)显示为白色,在此模式下,部分或圆形为黑色。
 
 
8.镜头系统程序控制
 
远心镜头TCZR072
 
为了简化操作员的工作,系统通过从列表中选择增加来支持远心目标增加的软件切换。 另外,当切换镜头时,轮廓会根据新的放大倍数精确缩放。
 
 
9.数码摄像机参数控制
为了将机器配置为特定类型的相机,该软件提供了用于设置来自不同制造商的相机的通用机制。 为了进行调整,大多数相机参数都可用 - 曝光,增益,白平衡等等。 设置摄像机后,设置将被保存并被阻止更改,这样可以防止参数发生意外更改并在处理期间进一步降低准确性。
 
 
10.在工作视野内进行线性测量
在软件中,除了零件处理的可视化之外,还支持Altami Studio程序的主要功能,允许在程序运行时对实时图像进行测量。
 
可能的测量类型 - 长度,宽度,半径,直径,面积等
 
 

系统要求

  • 操作系统Windows XP SP3,Windows Vista,Windows 7(x86和x64体系结构);
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  • 时钟速度为2 GHz的英特尔处理器,我们推荐采用时钟频率为1.6 GHz的双核英特尔处理器; 可以使用性能相似的其他制造商的处理器;
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  • RAM 1 GB,建议的RAM数量 - 2 GB及以上;
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  • 1千兆字节的可用硬盘空间;
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  • 显示分辨率1024x768,建议 - 1280x1024及更高; 图形适配器必须在TrueColor模式下工作(每像素24或32位);
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  • 为了使用相机,您需要在每个相机的独立USB集线器上提供一个免费USB端口。

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

圣彼得堡精密机床厂有限公司3951B-VT光学磨床上使用Altami Studio Contour软件

 
在3951B-VT光学磨光机上使用Altami Studio Contour软件
 
 

精密机床厂扩建工程的各个阶段

1.用于LIR-PCI传感器数据处理的模块开发。
该机器配备了直线位移模块LIR-DA7,可将机床工作台的直线运动转换为数字值。 我们开发了一个软件扩展模块,它允许我们读取这个值,并用它来计算图像中的轮廓线性位移。
 
该图显示了传感器的位置和传感器指示器的正向(箭头所示)方向:
 
传感器指标变化的位置和方向
 
 
2.以Altami Studio矢量格式开发DWG格式转换模块。
通过零件处理,机器软件允许您使用DWG / DFX格式的图形,并用视频图像“叠加”该图形。
此功能可方便处理不适合机器镜头单一视野的大型部件,移动的传感器轮廓与读数连接,操作人员不会遭受任何处理精度损失。
Altami开发了一个模块,允许您将DWG / DFX格式的图形转换为程序的内部矢量格式。
 
 
3.开发轮廓运动模块,使屏幕上的传感器读数同步。
除了同步导入的DWG环路和传感器读数的移动之外,还开发了一个软件模块来计算图像中轮廓位置,这是LIR-DA7传感器读数变化的结果。
 
 
4.开发远心镜头控制模块TCZR072
为了对镜头进行编程(改变分辨率,计算当前放大率),开发了用于控制镜头的程序模块。 操作员可以选择工作放大倍数,而无需在镜头上进行物理切换(如在机器的早期版本中所做的那样)。
 
 
5.开发一种自动校准镜头光轴偏移的方法
当改变镜头的工作放大倍率时,可以观察到小的位移(约20-40微米)。 这种转变会导致加工过程中精度的降低。 为了弥补这种偏差,开发了考虑这种转变的软件机制。
 
 
6.开发自动系统放大倍率校准方法(物体图像比例尺的计算)
为了根据运动传感器的读数正确地移动轮廓,Altami开发了一个软件模块,可以计算图像和位移传感器读数的校准系数。
 
 
7.开发一种在图像上选择砂轮的方法
随着砂轮的工作,由于砂轮的垂直振荡,圆的边界通常在视频图像上变得模糊。 在处理模糊过程中,由于视频图像操作员无法确定圆形和被触摸物体的确切位置,导致圆形轮廓的边界导致精度损失。 Altami开发了一个软件模块,可让您在机器工作时获得圆形的矢量轮廓,并根据传感器读数移动机器的卡尺。 此外,该模块允许您在转动机器卡尺时计算圆形轮廓的角运动。
 
 
8.开发用于计算自动对象背景二值化的算法。
为了在栅格图像上唯一地显示对象边界,Altami开发了一个模块,允许从灰度图像转换为灰度图像“0”和“1”。 在此图像中,您可以更准确地确定处理后的真实物体符合零件轮廓的程度。
 
 

软件开发和项目实施中遇到的技术困难

1.镜头光轴偏移
在执行技术任务期间,发现每次放大倍数变化时,透镜光轴移动到短距离(约20-40μm)。 这种转变会导致零件加工出现错误。
 
为了消除这种偏差,开发了一种软件算法,使您可以校准偏移,并在改变镜头位置时采用哪种算法。
 
 
2.图像校准。
在首次实现技术任务期间,通过使用透镜提供的每个放大倍数的护照值来计算比例因子。 在机器实验测试阶段,发现通过该速率计算校准导致理论轮廓误差计算位移。
 
Altami开发了一种软件算法,允许使用机器现有硬件(高精度线性传感器)计算校准。
 
 
3.计算圆形轮廓角度参数。
假定机器角运动的计算将通过在技术任务的初始实施中在机器上安装专用机器来完成。 在实验测试过程中,操作人员很难理解使用角度的计算方法,因为需要执行大量校准操作(安装传感器,在软件中输入正确的指示)。
 
提出了该方法以简化校准卡尺角度的过程,其允许通过图像处理装置和内置传感器对其角运动进行校准。 所提出的方法显示出足够的准确度(角度由几分角度的误差确定,这足以解决问题)。
 
 
4.图像自动二值化算法。
在机器的实验测试过程中发现,当处理图像和零件的轮廓时,操作者难以确定零件的精确边界,因为在图像中,零件的边界被表示 通过亮度的平滑过渡,并且确定部件的确切边界在哪个特定位置通过是相当困难的。
 
为了简化对部件图像的处理,开发了一种算法,用于将灰度图像转换为从“0”到“1”的灰度图像。 这种转换简化了机加工零件图像的验证,以符合零件的理论轮廓。