Last update 21-9-2000 by fkc
This dissertation is concerned with the introduction of vision-based application s in the ship building industry. The industrial research project is divided into a natural seq uence of developments, from basic theoretical projective image generation via CAD and subpixel analysis to a description of an implementation in real production environments.
The theory for projection of world points into images is concentrated upon the direct linear transformation (DLT), also called the Extended Pinhole model, and the stability of this method. A complete list of formulas for calculating all parameters in the model is present ed, and the variability of the parameters is examined and described.
The concept of using CAD together with vision information is based on the fact that all items processed at OSS have an associated complete 3D CAD model that is accessible at all production states. This concept gives numerous possibilities for using vision in applications which otherwise would be very difficult to automate.
The requirement for low tolerances in production is, despite the huge dimensions of the items involved, extreme. This fact makes great demands on the ability to do robust sub pixel estimation. A new method based on cross correlation is presented. Working with vision in harsh environments with few possibilities for controlling light, vibrations, electrical noise etc. requires knowledge about all factors and components in the vision sys-tem, which can possible influence the image generated. A description of the experienc e achieved during the project is provided.
The project is industrial oriented. An essential part of the project has been focused on the possi-bilities for immediate use of the results. A full implemented application doing vision ba sed positioning is described. It is concluded that visionbased applications in ship building are not only pos sible, but also holds great potential in the area of quality control and automation. The effort involved is not necessarily very great, at least not, if the vision-based information can be accompanied by relevant CAD information.
Teorien for projektion af verdenskoordinater ind på billedkoordinater er baseret på en direkte lineær transformation (DLT), også kaldet den udvidede "Pinhole" model. Endvidere afdækk es stabiliteten af denne metode. En komplet liste af formler for udregning af alle parametre i m odellen bliver præsenteret, og variationen på de enkelte parametre bliver beskrevet.
Metoden med at anvende CAD sammen med visioninformation er baseret på det faktum , at ethvert emne, der bliver bearbejdet på OSS, har en tilhørende komplet 3D CAD model, som til enhver tid og ethvert sted er tilgængelig. Dette er et koncept, som giver uanede muligh eder for at bruge vision i applikationer, hvor det ellers ville være noget nær umuligt at automati sere.
Kravet om lave tolerancer er, på trods af emnernes enorme dimensioner, ekstremt. Et faktum som stiller store krav til evnen til at bestemme billedpunkter med subpixel nøja gtighed. En ny metode baseret på kryds korrelation bliver præsenteret.
Vision i barske omgivelser med få muligheder for at kontrollere lys, vibrationer , elektrisk støj osv. kræver viden om alle de faktorer i visionsystemet, som på nogen måde kan ha ve indflydelse på billedgenereringen. De opnåede erfaringer i løbet af projektet bliver præsentere t.
Projektet er et erhvervsforskerprojekt. En væsentlig del af projektet er derfor fokuseret på mulighederne for umiddelbar ibrugtagen af opnåede delresultater. En komplet implementeret app likation, som udfører visionbaseret positionsbestemmelse, er beskrevet.
Det konkluderes, at visionbaserede applikationer i skibsbygningsindustrien er ikke bare mulig
men ydermere indeholder et stort potentiale med hensyn til kvalitetskontrol og a
utomatisering. Indsatsen
for at opnå disse gevinster er ikke nødvendigvis særlig høj, især ikke hvis den
visionbaserede
information kan suppleres med den korresponderende CAD information.