ยกระดับความละเอียดกล้องวัดมุมในระบบเลเซอร์อัตโนมัติ

บทความนี้นำเสนอเทคนิคการปรับปรุงความแม่นยำในการเล็งเป้าหมายของ กล้องวัดมุมอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Theodolite) ในระบบนำทางอัตโนมัติด้วยเลเซอร์ โดยไม่ต้องพึ่งพากลไกปรับตั้งเชิงกลที่ละเอียดมาก แต่ใช้การประมวลผลภาพแบบ Sub-Pixel Locating เพื่อเพิ่มความละเอียดในการกำหนดตำแหน่งจุดเลเซอร์บนเป้าหมาย ส่งผลให้ความคลาดเคลื่อนลดลงในระดับไมโครเมตร

องค์ประกอบของระบบ

ระบบนี้ประกอบด้วยกล้องวัดมุมอิเล็กทรอนิกส์ 2 ตัว, กล้อง CCD สำหรับจับภาพจุดเลเซอร์, ระบบควบคุมกล้องและฐานหมุน, และเป้าหมายสะท้อนแสง (Sticker หรือ Target) เมื่อลำแสงเลเซอร์ตกบนเป้าหมาย กล้อง CCD จะส่งภาพเข้าสู่ขั้นตอนประมวลผลด้วย Lagrange Interpolation เพื่อระบุตำแหน่งศูนย์กลางของจุดเลเซอร์ในระดับ Sub-Pixel ซึ่งช่วยให้การเล็งเป้าหมายมีความเที่ยงตรงกว่าการใช้ระบบกลไกเพียงอย่างเดียว

ผลลัพธ์และข้อดี

การทดลองพบว่าสามารถลดความผิดพลาดในการเล็งเป้า จากประมาณ ±0.05 มม. เหลือไม่ถึง ±0.01 มม. โดยไม่ต้องขยับตัวกล้องเชิงกลอย่างละเอียด นับเป็นข้อได้เปรียบสำคัญในการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม ที่ต้องการตำแหน่งที่แม่นยำสูง เช่น ยานยนต์, อากาศยาน, หรืองานต่อเรือ ซึ่งล้วนต้องการระบบ ตรวจจับและวัดตำแหน่ง ที่วางใจได้ในระยะเวลาสั้น

บทสรุป

แนวทางการประมวลผลภาพเพื่อ ยกระดับความละเอียด ของกล้องวัดมุมในระบบเลเซอร์อัตโนมัติ ช่วยลดต้นทุนด้านฮาร์ดแวร์และการปรับตั้งเชิงกล ด้วยการพึ่งพา Sub-Pixel Locating ในการหาค่ากลางของจุดเลเซอร์ ทำให้การวัดตำแหน่งในภาคอุตสาหกรรมมีความรวดเร็วและแม่นยำขึ้นกว่าที่เคย

CR. Zhou Hu, Zhu Jigui, Zhang Zili, Ye Shenghua

 ยินดีให้คำปรึกษาแนะนำ กล้องระดับ กล้องวัดมุม กล้องประมวลผลรวม และบริการหลังการขาย : บริษัท พี นัมเบอร์วัน อินสตรูเม้นท์ จำกัด