本公开描述了用于校正与视频引伸计系统中的关联背屏的亮度水平相关联的边缘位置误差的系统和方法。在一些示例中，为了校正边缘位置误差，处理系统被配置为执行边缘检测算法以测量和/或计算与误差量相关联的所观察的边缘位置和基准边缘位置之间的差异，并计算校正项以解决误差。在白到黑过渡的情况下校正项可以加到边缘检测算法的结果中，并且在黑到白过渡的情况下被减去以校正误差。渡的情况下被减去以校正误差。渡的情况下被减去以校正误差。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于视频引伸计系统的亮度和对比度校正以及方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是非临时专利申请，其要求2019年6月25日提交的题为“用于视频引伸计系统的亮度和对比度校正以及方法(Brightness And Contrast Correction For Video Extensometer Systems And Methods)”的美国临时专利申请第62/866,391号的优先权，其内容以全文引用的方式并入本文。
技术介绍
[0003]基于相机的视觉系统已经被实现为材料测试系统的一部分，用于测量样本应变。这些系统收集被测样本的一个或多个图像，这些图像与其它关注的测试信号(例如，样本负载、机器致动器/十字头位移等)同步。随着测试的进行，可以分析测试样本的图像以定位和跟踪样本的特定特征。此类特征(诸如样本的宽度)的位置变化允许计算局部样本变形，并且进而计算样本应变。
[0004]传统系统采用背光屏幕和/或一个或多个光源来将光引导到测试样本的多个表面和/或侧面上。然而，与背光屏幕亮度水平相关联的边缘位置误差可导致失真的读数和不准确的测量值。因此，需要一种校正此类误差的系统。
技术实现思路
[0005]本文公开了用于校正与视频引伸计系统中的关联背屏的亮度水平相关联的边缘位置误差的系统和方法。在公开的示例中，可以执行一种或多种图像处理算法以通过识别样本的过渡边缘来测量测试样本的宽度，因为样本的过渡边缘在照亮的背屏前面显示为暗轮廓。在一些示例中，为了校正边缘位置误差，处理系统被配置为执行边缘检测算法以测量和/或计算与误差量相关联的所观察到的边缘位置与基准边缘位置之间的差异，并计算校正项以解决误差。校正项可以应用于算法的一个或多个结果以校正误差。在一些示例中，在白到黑过渡的情况下可以将校正项加到边缘检测算法的结果中，并在黑到白过渡的情况下减去校正项以校正误差。
[0006]本专利技术的这些和其它特征和优点将通过以下详细描述并结合所附权利要求而变得显而易见。
[0007]在公开的示例中，用于校正测试样本的亮度失真的系统包括用于固定测试样本的测试系统。屏幕提供照明以显示出测试样本的轮廓，无论是有源照明还是无源照明。成像设备(诸如摄像机)相对于测试样本被布置在屏幕的对面并且被配置为捕获测试样本的图像。处理系统被配置为从成像设备接收测试样本的图像，在沿测试样本边缘的一个或多个位置处测量一个或多个特征，将一个或多个特征与基准特征进行比较，基于比较结果确定校正项，并将校正项应用于一个或多个特征测量值以提供校正的测量值。
[0008]在一些示例中，在白到黑过渡的情况下，将校正项加到边缘检测算法的结果中。在一些示例中，在黑到白过渡的情况下，减去校正项以校正误差。在一些示例中，校正项是毫米、英寸或像素单位之一。在一些示例中，一个或多个特征包括测试样本的边缘位置或宽度
中的一个或多个。
[0009]在一些示例中，处理器位于与测试系统或成像设备中的一个或多个通信的远程计算平台上。
[0010]在其它公开的示例中，用于校正测试样本的亮度失真的方法包括将测试样本布置在照亮的屏幕和成像设备之间。处理系统访问校正项列表，其中校正项是包括亮度和焦距的一个或多个特征的函数。处理系统基于成像设备的预定焦距或计算焦距之一从校正项列表中确定校正项。成像设备对照照亮的屏幕对测试样本的轮廓成像。处理系统基于成像计算一个或多个特征测量值并且将校正项应用于测试样本的一个或多个特征测量值以提供校正的测量值。
[0011]在一些示例中，一个或多个特征包括测试样本的边缘位置或宽度中的一个或多个。在一些示例中，校正项是毫米、英寸或像素单位之一。在一些示例中，该方法基于捕获的图像中的对比度或成像系统的焦距来校正失真。在一些示例中，该方法包括对与亮度、对比度或焦距中的一项或多项相关联的值进行建模以确定与所捕获图像中的亮度、对比度或焦距相关联的失真；并且基于相对于一个或多个特征的失真输出校正项。
附图说明
[0012]相关领域的普通技术人员在阅读以下详细描述和附图后，将更加清楚本专利技术的益处和优点，在附图中：
[0013]图1是根据本公开的方面的示例引伸计系统的框图。
[0014]图2是根据本公开的方面的用于在图1的引伸计系统中测量的示例测试样本。
[0015]图3是根据本公开的方面的图1的示例引伸计系统的替代视图的框图。
[0016]图4示出根据本公开的方面的测试样本的捕获图像。
[0017]图5示出经受阴影背景的光学影响的样本的示例图像。
[0018]图6示出根据本公开的方面的将感知样本宽度与亮度相关的示例图。
[0019]图7是根据本公开的方面的查找表。
[0020]图8是图1的引伸计系统的示例实现方式的框图。
[0021]图9示出根据本公开的方面的代表用于校正引伸计系统中的测试样本的亮度失真的示例机器可读指令的流程图。
[0022]附图不一定按比例绘制。在适当的情况下，相似或相同的附图标志物用于指代相似或相同的部件。
具体实施方式
[0023]本公开描述了用于校正与视频引伸计系统中的关联背屏的亮度水平相关联的边缘位置误差的系统和方法。在一些示例中，为了校正边缘位置误差，处理系统被配置为执行边缘检测算法以测量和/或计算与误差量相关联的所观察的边缘位置与基准边缘位置之间的差异，并计算校正项以解决误差。校正项可以应用于算法的一个或多个结果以校正误差。在一些示例中，在白到黑过渡的情况下校正项可以加到边缘检测算法的结果中，并在黑到白过渡的情况下减去校正项以校正误差。
[0024]如本文所公开的，视频引伸计系统被配置为执行测试样本的光学宽度测量。在一
些示例中，基本不透明的测试样本的边缘是基于测试样本和背屏之间的亮度对比水平来测量的。例如，将测试样本固定在测试机内并布置在照亮的(例如，有源或无源发光)背屏前面。成像设备被布置为观察测试样本的面向相机的表面，该表面靠近成像设备光学器件的焦平面(参见例如图3)。采用该布置，测试样本被成像设备观看并成像为暗轮廓形状，因为它位于明亮照明的背屏的前面(参见例如图4)。
[0025]例如，当布置在照亮的背屏和成像设备之间时，测试样本的明显聚焦的暗轮廓是鲜明的，并且当在照亮的背屏前面成像时，边缘的形状和特征被很好地定义。在一些示例中，测试样本由具有更大透明度的材料制成。此类半透明测试样本可以吸收一些来自光源的光，足以在测试样本和背屏之间提供可测量的对比度水平。
[0026]然而，执行高精度测量可能很困难，因为测试样本边缘的观察位置取决于背屏的亮度以及成像设备的焦距。
[0027]如本文所公开的，为了校正边缘位置误差，处理系统被配置为执行边缘检测算法以测量和/或计算与误差量相关联的所观察的边缘位置与基准边缘位置之间的差异，并计算校正项以解决误差。例如，可以将校正项应用于算法的一个或多个结果以校正误差。在一些示例中，可以在白到黑过渡的情况下将校正项加到边缘检测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于校正测试样本的亮度、对比度或焦距失真的系统，包括：用于固定测试样本的测试系统；提供照明以显示出所述测试样本轮廓的屏幕；成像设备，其相对于所述测试样本布置在所述屏幕的对面并被配置为捕获所述测试样本的图像；以及处理系统，用于：从所述成像设备接收所述测试样本的图像；在测试过程期间沿所述测试样本边缘的一个或多个位置处测量一个或多个特征；以及将所述一个或多个特征与基准特征进行比较。2.根据权利要求1所述的系统，其中，在白到黑过渡的情况下，将所述校正项加到所述边缘检测算法的结果中。3.根据权利要求1所述的系统，其中，在黑到白过渡的情况下，减去所述校正项以校正所述误差。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述校正项是毫米、英寸或像素单位之一。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个特征包括所述测试样本的边缘位置或宽度中的一个或多个。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述边缘位置以像素坐标为参照，并且基于所述测试样本相对于所述屏幕的对比度方向、对比度水平或亮度水平和/或焦距进行校正。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器位于与所述测试系统或所述成像设备中的一个或多个通信的远程计算平台上。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器与所述成像设备或所述测试系统之一整合在一起。9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为：基于所述比较确定校正项；以及将所述校正项应用于所述一个或多个特征测量值以提供校正的测量值。10.一种用于校正测试样本的亮度、对比度或焦距失真的方法，所述方法包括：在照亮的屏幕和成像设备之间布置测试样本；经由所述成像设备，对比所述照亮的屏幕对所述测试样本的轮廓成像；经由所述处理系统基于所述成像计算一个或多个特征测量值；经由处理系统访问校正项列表，其中，所述校正项是包括亮度、对比度和焦距的一个或多个特征的函数；以及经由所述处理系统，基于所述成像设备的亮度、预定焦距或计算焦距之一从所述校正项列...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯汀，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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