About / Advertise
Företaget Qualisys i Göteborg har konstruerat ett mätsystem där man fäster speciella reflekterande markörer på mätobjektet. Genom att skicka ut IR- strålning mot markörerna och använda CCD-kameror med IR-filter kan man effektivt sålla bort annan information i bilden än just markörerna. En videoprocessor kopplad till kameran beräknar sedan markörens position med en noggrannhet på hela en 30 000-del av bildens storlek.
- Den stora fördelen är att systemet direkt producerar koordinater i stället för bilder, berättar Thorleif Josefsson, teknisk chef på Qualisys.
- En annan fördel är den höga upplösningen. Den upplösningen kan man inte få med en vanlig videokamera och ett bildfångarkort.
Streckgubbar
Eftersom informationen lagras som koordinater går det snabbt och enkelt att databehandla den med en vanlig Macintosh. Den medföljande programvaran beräknar tredimensionella koordinater och tillåter användaren att vrida och vända på mätobjektet enligt önskemål. Streckgubbar och andra figurer kan skapas genom att binda ihop olika mätpunkter. Den lagrade sekvensen kan spelas upp som en film.
Många tillämpningar är medicinska. Till exempel använder forskare Macreflex för att studera motoriken hos handikappade.
Men det finns också industriella tillämpningar. BMW har studerat hur en bildörr deformeras när vindrutan vevas upp. Det går att mäta positionsförändringar på hundradels millimeter. Vidare har Qualisys utvecklat ett kalibreringsprogram för industrirobotar.
ABB Drives har tagit fram ett styrsystem för lastning av containrar på och av fartyg. Kameran bevakar containern så att den inte pendlar för mycket och styrsystemet minimerar pendlingarna och maximerar transporthastigheten. Från RS- 232-porten på videoprocessorn går koordinaterna direkt in i styrsystemet.
68000-processor
För tvådimensionella mätningar räcker det med en kamera, för tredimensionella behövs två eller fler. Kameran finns i två modeller, en normal och en med extra hög effekt för längre räckvidd utomhus i dåligt väder eller starkt ljus. I videoprocessorn sitter en 16 MHz 68000-processor.
En kamera klara av att mäta 20 markörer i 50 Hz. Både mätfrekvensen och antalet markörer kan ökas, dock inte samtidigt. Flera markörer kräver lägre mätfrekvens och vice versa.
Sedan starten 1989 har Qualisys med stöd från Industrifonden utvecklat grundprodukten Macreflex. Nu satsar man på att ta fram fler tillämpningar i samarbete med kunder.
90 procent av försäljningen går på export.
Ett komplett mätsystem med en kamera kostar cirka 150 000 kronor. Med två kameror för tredimensionella mätningar går det på 350 000 kronor.
Mikael Zackrisson
Kameran ser bara mätobjekten
Grunden till den höga noggrannheten, upp till 1:70 000, är att Macreflex redan från början skiljer mätobjekten från bakgrunden.
Runt linsen i CCD-kameran sitter en mängd IR-dioder, som skickar ut blixtar av IR-strålning. På mätobjektet finns markörer som reflekterar IR-strålningen. Ett IR-filter på linsen och automatisk kontrastkontroll gör att bara markörerna och ingenting annat syns.
För varje bildpunkt registreras ett analogt värde på ljuset i punkten, som kan sägas representera hur stor del av bildpunkten som täcks av vit markör, och hur stor del som täcks av grå bakgrund. De analoga värdena digitaliseras och ur det kan markörens centrum beräknas exakt.
Detta gör att man, trots kamerans måttliga upplösning på systemet på 576 x 512 bildpunkter, kan detektera förflyttningar på tiondels millimeter på meterstora bilder.
Ut från videoprocessorn skickas enbart koordinaterna för markörerna, normalt 50 gånger per sekund. Koordinaterna kan sedan kopplas in i serieporten på en Macintosh, eller användas direkt, till exempel som mätvärden i ett styrsystem.
