ПРИНЦИПЫ КОНФИГУРИРОВАНИЯ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИОННОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА РАЗМЫТИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ КРУГЛОЙ МЕТКИ 

Григорьев Алексей Валерьевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: a_grigorev@mail.ru
Лысенко Алексей Владимирович, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: lysenko_av@bk.ru
Бростилов Сергей Александрович, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: kipra@mail.ru
Лапшин Эдуард Владимирович, доктор технических наук, профессор, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: kipra@mail.ru
Михеев Михаил Юрьевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информационных технологий и систем, Пензенский государственный технологический университет (440039, Россия, г. Пенза, проезд Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11), E-mail: mix1959@gmail.com  

004.932.2 

DOI

10.21685/2307-4205-2019-4-8 

Актуальность и цели. В настоящее время быстро развивается перспективная технология измерения вибрационного перемещения, в основу которой положено сравнение структурных описаний одного и того же объекта – метки круглой формы, нанесенной на поверхность объекта контроля – одно из этих описаний получено при автоматизированном анализе четкого изображения при отсутствии вибрации; другое – при автоматизированном анализе размытого изображения при наличии вибрации. Размытие изображения происходит в результате воздействия вибрации на оригинал. Целью настоящей статьи является разработка методологии поиска технического компромисса между полем зрения регистрирующего устройства, его разрешающей способностью, радиусом круглой метки и приведенной погрешностью системы измерения вибрационного перемещения на основе анализа размытия изображения круглой метки.
Материалы и методы. В основу статьи положены результаты математических и натурных экспериментов, проведенных авторами, материалы научных публикаций, в которых эти результаты анализируются и обобщаются.
Результаты. Построен график приведенной погрешности измерения вибрационного перемещения на основе анализа размытия изображения круглой метки как функции количества пикселей, принадлежащих этому изображению. Разработана методика прогнозирования приведенной погрешности измерения вибрационного перемещения на основе анализа размытия изображения круглой метки при заданных параметрах регистрирующего устройства и тестового объекта. Рассмотрен числовой пример определения приведенной погрешности измерения при следующих заданных параметрах: поле зрения регистрирующего устройства, его разрешающая способность, радиус круглой метки. Рассмотрен числовой пример определения поля зрения регистрирующего устройства при следующих заданных параметрах: разрешающая способность регистрирующего устройства, радиус круглой метки, допустимая приведенная погрешность измерения.
Выводы. Построенный в настоящей статье график позволяет, задавшись количеством пикселей, приходящихся на изображение круглой метки, определить приведенную погрешность измерения вибрационного перемещения исследуемой точки на основе анализа размытия этого изображения. Этот же график позволяет, задавшись требуемой допустимой приведенной погрешностью измерения вибрационного перемещения, определить количество пикселей, которое должно приходиться на изображение круглой метки. Разработанные методики устанавливают соответствие между шириной поля зрения регистрирующего устройства, его форматом, разрешающей способностью регистрирующего устройства, радиусом круглой метки и приведенной погрешностью измерения вибрационного перемещения. Задавшись любыми четырьмя из этих параметров, можно определить оставшийся пятый. 

Ключевые слова

вибрационное перемещение, размытие, изображение, круглая метка, матрица, приведенная погрешность, амплитуда, аппликата, прогнозирование, радиус, формат, пиксель, растр, функция, модель 

 Скачать статью в формате PDF

1. Lysenko, A. V. Optimizing structure of complex technical system by heterogeneous vector criterion in interval form / A. V. Lysenko, I. I. Kochegarov, N. K. Yurkov, A. K. Grishko // Journal of Physics: Conference Series. – 2018. – Vol. 1015, iss. 4. – DOI 10.1088/1742-6596/1015/4/042032.
2. Гришко, А. К. Многокритериальный выбор оптимального варианта сложной технической системы на основе интервального анализа слабоструктурированной информации / А. К. Гришко, И. И. Кочегаров, А. В. Лысенко // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2017. – № 3 (21). – С. 97–107.
3. Кузнецов, Н. С. Гибридный интеллект инженерии гетероструктур вычислительной техники / Н. С. Кузнецов, В. В. Смогунов, Л. Р. Фионова, Н. К. Юрков // Надежность и качество сложных систем. – 2018. – № 3 (23). – С. 85–97.
4. Гришко, А. К. Прогнозирование и оптимизация управления процессов проектирования сложных технических систем в масштабе реального времени / А. К. Гришко, А. В. Лысенко, С. А. Моисеев // Надежность и качество сложных систем. – 2018. – № 1 (21). – С. 40–45.
5. Григорьев, А. В. Формирование и описание отсчетных сегментов следа вибрационного размытия изображения круглой метки / А. В. Григорьев, А. В. Затылкин, А. В. Лысенко, Г. В. Таньков // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2016. – Т. 2. – С. 31–37.
6. Григорьев, А. В. Структура методики анализа следа вибрационного размытия изображения круглой метки / А. В. Григорьев, Н. К. Юрков, В. А. Трусов, В. Я. Баннов // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2016. – Т. 2. – С. 28–31.
7. Анализ отсчетных сегментов следа вибрационного размытия изображения круглой метки / А. В. Григорьев, И. И. Кочегаров, С. А. Бростилов, Н. В. Горячев, П. Г. Андреев // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2016. – Т. 2. – С. 37–41.
8. Вычисление выходных параметров системы измерения модуля и компонент вектора вибрационного перемещения исследуемой материальной точки объекта контроля / А. В. Григорьев, А. К. Гришко, Э. В. Лапшин, И. Ю. Наумова, Е. А. Данилова, Н. К. Юрков // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2016. – Т. 2. – С. 41–44.
9. Структура методики измерения параметров вибраций по следу размытия изображения круглой метки / А. В. Григорьев, Е. А. Данилова, С. А. Бростилов, И. Ю. Наумова, Э. В. Лапшин, А. А. Баранов // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2015. – Т. 2. – С. 13–16.
10. Структурное описание размытия изображения круглой метки при возвратно-поступательном вибрационном перемещении исследуемой материальной точки / Г. Ж. Надырбеков, А. В. Григорьев, И. И. Кочегаров, А. В. Лысенко, Н. А. Стрельцов // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2017. – Т. 2. – С. 11–13.
11. Каражанов, Б. Б. Особенности отображения вектора вибрационного перемещения материальной точки в плоскости изображения / Б. Б. Каражанов, А. В. Григорьев, Е. А. Данилова, А. К. Гришко // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2017. – Т. 2. – С. 16–20.
12. Анализ размытия изображения круглой метки при возвратно-поступательном вибрационном перемещении исследуемой материальной точки / Д. Х. Нуржанов, А. В. Григорьев, В. А. Трусов, В. Я. Баннов, Н. А. Стрельцов // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2017. – Т. 2. – С. 14–16.
13. Моделирование следа размытия изображения круглой метки при ее компланарном и ортогональном виброперемещениях / А. В. Григорьев, В. А. Трусов, В. Я. Баннов, П. Г. Андреев, Г. В. Таньков // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2015. – Т. 1. – С. 107–109.
14. РМГ 29-2013. Метрология. Основные термины и определения. – Москва, 1988. – 10 с.
15. ГОСТ 27459-87. Системы обработки информации. Машинная графика. Термины и определения. – Москва : Стандартинформ, 2014. – 30 с.
16. Григорьев, А. В. Динамическая калибровочная характеристика виброметра, использующего размытие изображения круглой метки / А. В. Григорьев, К. А. Чувашлев, И. Ю. Наумова, В. Я. Баннов // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2018. – Т. 2. – С. 82–85.
17. Григорьев, А. В. Вероятностное прогнозирование погрешностей измерения радиуса изображения круглой метки по технологиям подсчета строк и пикселей / А. В. Григорьев, А. А. Чибриков, Г. В. Таньков, Е. А. Данилова // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2018. – Т. 1. – С. 252–254.