СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТРЕХМЕРНОЙ ГЕОМЕТРИИ ЧУРАКА (ВАРИАНТЫ) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

1. Способ измерения трехмерной геометрии чурака, отличающийся тем, что
для повышения точности измерения трехмерной геометрии чурака, способ содержит этапы, на которых:
- излучают от светоизлучающих устройств, расположенных в нескольких местах, линейные лучи света, которые являются сплошными в продольном направлении чурака, имеющего возможность поворота вокруг его предварительной продольной оси и параллельными упомянутой оси, по направлению к упомянутой предварительной продольной оси;
- снимают через заданные промежутки времени чурак, куда попадают линейные лучи света от упомянутых светоизлучающих устройств, с помощью формирователя изображений;
- в компьютере, куда поступает информация об изображениях, снятых упомянутым формирователем изображений через заданные промежутки времени, определяют положения упомянутых линейных лучей света в изображениях и отыскивают информацию о положениях линейных лучей света, определенных выше, в изображениях;
- в упомянутом компьютере вычисляют расстояния от точек измерения, определенных через заданные промежутки длины вдоль упомянутой предварительной продольной оси чурака, до точек измерения на периферической поверхности упомянутого чурака, куда попадают упомянутые линейные лучи света, за счет выполнения заданных вычислительных операций на основе информации, сохраненной заранее в запоминающей среде, о положениях упомянутых светоизлучающих устройств и формирователя изображений относительно упомянутой предварительной продольной оси чурака, а также информации, найденной на упомянутом этапе поиска, о положениях линейных лучей света в упомянутых изображениях; и
- в упомянутом компьютере определяют контуры поперечных сечений чурака, перпендикулярно пересекающихся с упомянутой предварительной продольной осью, через заданные промежутки длины в продольном направлении чурака на основе ряда информации о расстояниях, полученной с помощью информации об изображениях, снятых многократно через заданные промежутки времени при одном повороте чурака вокруг упомянутой предварительной продольной оси посредством упомянутого формирователя изображений.
2. Способ измерения трехмерной геометрии чурака, отличающийся тем, что
для повышения точности измерения трехмерной геометрии чурака, способ содержит этапы, на которых:
- располагают формирователь изображений в заданном положении, находящемся на координатной оси Y в координатном пространстве XYZ, относительно чурака, имеющего возможность поворота вокруг его предварительной продольной оси, соответствующей координатной оси Z;
θ
- излучают от двух светоизлучающих устройств, расположенных в положениях, каждое составляющее угол +или угол -θ в направлении координатной оси Х со стороны плоскости YZ, линейные лучи света, которые являются сплошными в продольном направлении чурака и параллельными упомянутой предварительной продольной оси, на различные места упомянутого чурака по направлению к упомянутой предварительной продольной оси;
- снимают через заданные промежутки времени различные места чурака, куда попадают два линейных луча света от двух светоизлучающих устройств, с помощью упомянутого формирователя изображений;
- разделяют в компьютере изображения, снятые через заданные промежутки времени с помощью формирователя изображений, каждое поровну на две области - первую и вторую по линии разграничения, параллельной оси Z;
- с целью образования синтезированного изображения в упомянутом компьютере переворачивают упомянутую первую область в изображении, снятом в какой-то момент, в противоположную сторону симметрично по отношению к упомянутой линии разграничения как оси симметрии и накладывают ее на упомянутую вторую область в изображении, снятом в момент завершения поворота чурака на угол 2θ от упомянутого какого-то момента, или наоборот;
- определяют в упомянутом компьютере положение упомянутого линейного луча света в упомянутом синтезированном изображении и отыскивают информацию о положении линейного луча света, определенном выше, в упомянутом синтезированном изображении;
- вычисляют в упомянутом компьютере расстояния от точек измерения, определенных через заданные промежутки длины вдоль упомянутой предварительной продольной оси чурака, до точек измерения на периферической поверхности упомянутого чурака, куда попадают упомянутые линейные лучи света, за счет выполнения вычислительных операций на основе ряда информации, сохраненной заранее в запоминающей среде, о положениях упомянутых светоизлучающих устройств и формирователя изображений относительно упомянутой предварительной продольной оси чурака, а также ряда информации, найденной на упомянутом этапе поиска, о положениях линейных лучей света в упомянутых синтезированных изображениях; и
- определяют в упомянутом компьютере контуры поперечных сечений чурака, перпендикулярно пересекающихся с упомянутой предварительной продольной осью, через заданные промежутки длины в продольном направлении чурака на основе ряда информации о расстояниях, полученных с помощью информации о синтезированных изображениях, образованных из изображений, снятых многократно через заданные промежутки времени при одном повороте чурака вокруг упомянутой предварительной продольной оси чурака посредством упомянутого формирователя изображений.
3. Устройство для измерения трехмерной геометрии чурака, отличающееся тем, что
для повышения точности измерения трехмерной геометрии чурака устройство содержит:
а) светоизлучающие устройства, расположенные в нескольких местах, выполненные с возможностью излучения линейных лучей света, являющихся сплошными в продольном направлении чурака, имеющего возможность поворота вокруг его предварительной продольной оси, и параллельными упомянутой предварительной продольной оси;
б) формирователь изображений, выполненный с возможностью съемки чурака, на который попадают линейные лучи света от упомянутых светоизлучающих устройств;
в) блок запоминания в памяти информации о положениях устройств, являющихся положениями упомянутых светоизлучающих устройств и формирователя изображений относительно упомянутой предварительной продольной оси чурака;
г) блок обнаружения положений световых лучей в изображениях, выполненного с возможностью определения положений упомянутых линейных лучей света в изображениях, снятых упомянутым формирователем изображений, а также с возможностью поиска информации об их положениях, определенных выше;
д) блок вычисления расстояний, выполненный с возможность вычисления расстояний от множества точек измерения, расположенных через заданные промежутки длины вдоль упомянутой предварительной продольной оси чурака, до точек измерения на периферической поверхности чурака, на которые попадают линейные лучи света, за счет выполнения вычислительных операций на основе информации о положениях устройств, сохраненной в памяти упомянутого блока запоминания в памяти информации о положениях устройств, а также информации о положениях линейных лучей света в изображениях, найденной в результате поиска в упомянутом блоке обнаружения положений световых лучей в изображениях;
е) блок обнаружения контуров поперечных сечений чурака, выполненный с возможностью определения контуров поперечных сечений чурака, перпендикулярно пересекающихся с его предварительной продольной осью, через заданные промежутки длины вдоль чурака на основе ряда информации о расстояниях, полученной путем многократного вычисления расстояний в блоке вычисления расстояний с помощью найденной в результате поиска в блоке обнаружения положений световых лучей информации о положениях линейных лучей света в изображениях, снятых посредством упомянутого формирователя изображений при одном повороте чурака вокруг его предварительной продольной оси.
4. Устройство для измерения трехмерной геометрии чурака по п.3, отличающееся тем, что оно содержит:
а) блок запоминания значений коррекции, где сохранены заранее занесенные значения коррекции для исправления искажения изображения, вызываемого аберрацией линзы в упомянутом формирователе изображений;
б) блок исправления искажения изображения, выполненный с возможностью исправления искажения изображения, снятого упомянутым формирователем изображений, посредством значений коррекции, сохраненных в памяти упомянутого блока запоминания значений коррекции; и
в) блок обнаружения положений световых лучей в изображениях, выполненный с возможностью определения положений линейных лучей света в изображениях, исправленных в упомянутом блоке исправления искажения изображения, а также поиска информации о положениях, определенных выше, линейных лучей света в упомянутых изображениях.
5. Устройство для измерения трехмерной геометрии чурака по п.3, отличающееся тем, что оно содержит несколько формирователей изображений, расположенных вдоль упомянутой предварительной продольной оси, соответствующей координатной оси Z, на плоскости YZ в координатном пространстве XYZ, с целью разделения зоны съемки чурака, на который попадают линейные лучи света от упомянутых светоизлучающих устройств, на несколько частей в направлении упомянутой предварительной продольной оси.
6. Устройство для измерения трехмерной геометрии чурака, отличающееся тем, что
для повышения точности измерения трехмерной геометрии чурака устройство содержит:
а) светоизлучающие устройства, расположенные в положениях, каждое составляющее углы +θ или -θ в направлении координатной оси Х со стороны плоскости YZ в координатном пространстве XYZ, выполненные с возможностью излучения двух линейных лучей света, являющихся сплошными в продольном направлении чурака, имеющего возможность поворота вокруг предварительной продольной оси упомянутого чурака, соответствующей координатной оси Z, и параллельными упомянутой предварительной продольной оси;
б) формирователь изображений, расположенный в заданном положении по координатной оси Y и выполненный с возможностью съемки чурака, на который попадают линейные лучи света от упомянутых светоизлучающих устройств;
в) блок запоминания в памяти информации о положениях устройств, являющихся положениями упомянутых светоизлучающих устройств и формирователя изображений относительно упомянутой предварительной продольной оси чурака;
г) блок обнаружения положений световых лучей в изображениях, выполненный с возможностью определения положений упомянутых двух линейных лучей света в изображениях, снятых упомянутым формирователем изображений, и поиска информации об их положениях, определенных выше;
д) блок вычисления расстояний, выполненный с возможностью вычисления расстояний от точек измерения, расположенных через заданные промежутки длины вдоль упомянутой предварительной продольной оси чурака, до точек измерения на периферической поверхности чурака, на которые попадают два линейных луча света, за счет выполнения вычислительных операций на основе информации о положениях устройств, сохраненной в памяти упомянутого блока запоминания в памяти информации о положениях устройств, а также информации о положениях двух линейных лучей света в изображениях, найденной в результате поиска в упомянутом блоке обнаружения положений световых лучей в изображениях;
е) блок обнаружения контуров поперечных сечений чурака, выполненный с возможностью определения контуров поперечных сечений чурака, перпендикулярно пересекающихся с его предварительной продольной осью, через заданные промежутки длины вдоль чурака на основе ряда информации о расстояниях, полученной путем многократного вычисления расстояний в упомянутом блоке вычисления расстояний с помощью найденной в результате поиска в упомянутом блоке обнаружения положений световых лучей информации о положениях линейных лучей света в изображениях, снятых многократно посредством упомянутого формирователя изображений при одном повороте чурака вокруг его предварительной продольной оси.
7. Устройство для измерения трехмерной геометрии чурака по п.6, отличающееся тем, что оно содержит:
а) блок запоминания значений коррекции, где сохранены заранее занесенные значения коррекции для исправления искажения изображения, вызываемого аберрацией линзы в упомянутом формирователе изображений;
б) блок исправления искажения изображения, выполненный с возможностью исправления искажения изображения, снятого упомянутым формирователем изображений, посредством значений коррекции, сохраненных в памяти упомянутого блока запоминания значений коррекции; и
в) блок обнаружения положений световых лучей в изображениях, выполненный с возможностью определения положений линейных лучей света в изображениях, исправленных в упомянутом блоке исправления искажения изображения, а также поиска информации о положениях, определенных выше, линейных лучей света в упомянутых изображениях.
8. Устройство для измерения трехмерной геометрии чурака по п.6, отличающееся тем, что оно содержит несколько формирователей изображений, расположенных вдоль упомянутой предварительной продольной оси, соответствующей координатной оси Z, на плоскости YZ в координатном пространстве XYZ, с целью разделения зоны съемки чурака, на который попадают линейные лучи света от упомянутых светоизлучающих устройств, на несколько частей в направлении упомянутой предварительной продольной оси.
9. Устройство для измерения трехмерной геометрии чурака, отличающееся тем, что для повышения точности измерения трехмерной геометрии чурака устройство содержит:
а) светоизлучающие устройства, расположенные в положениях, каждое составляющее углы +θ или -θ в направлении координатной оси Х со стороны плоскости YZ в координатном пространстве XYZ, выполненных с возможностью излучения двух линейных лучей света, являющихся сплошными в продольном направлении чурака, имеющего возможность поворота вокруг предварительной продольной оси упомянутого чурака, соответствующей координатной оси Z, и параллельными упомянутой предварительной продольной оси;
б) формирователь изображений, расположенный в заданном положении по координатной оси Y и выполненный с возможностью синхронизации промежутка времени съемки чурака, на который попадают линейные лучи света от упомянутых светоизлучающих устройств, с промежутком времени, необходимым для поворота упомянутого чурака на угол 2θ;
в) блок запоминания в памяти информации о положениях устройств, являющихся положениями упомянутых светоизлучающих устройств и формирователя изображений относительно упомянутой предварительной продольной оси чурака;
г) блок синтеза изображений, выполненный с возможностью:
1) разделять изображения, снятые через заданные промежутки времени упомянутым формирователем изображений, каждое поровну на две области - первую и вторую по линии разграничения, параллельной оси Z;
2) переворачивать упомянутую первую область в изображении, снятом в какой-то момент, в противоположную сторону симметрично по отношению к упомянутой линии разграничения как оси симметрии и накладывать ее на упомянутую вторую область в изображении, снятом в момент завершения поворота чурака на угол 2θ от упомянутого какого-то момента, или наоборот;
д) блок обнаружения положений световых лучей в изображениях, выполненный с возможностью определения положения упомянутого линейного луча света в синтезированном изображении и поиска информации о положении линейного луча света, определенном выше, в упомянутом синтезированном изображении;
е) блок вычисления расстояний, выполненный с возможностью вычисления расстояний от точек измерения, расположенных через заданные промежутки длины по упомянутой предварительной продольной оси чурака, до точек измерения на периферической поверхности чурака, на которые попадают линейные лучи света, за счет выполнения вычислительных операций на основе ряда информации о положениях упомянутых светоизлучающих устройств и формирователя изображений относительно упомянутой предварительной продольной оси чурака, заранее сохраненной в памяти блока запоминания в памяти информации о положениях устройств, а также информации о положениях линейных лучей света в упомянутых синтезированных изображениях, найденной в результате поиска в блоке обнаружения положений световых лучей в изображениях;
ж) блок обнаружения контуров поперечных сечений чурака, выполненный с возможностью определения контуров поперечных сечений чурака, перпендикулярно пересекающихся с его предварительной продольной осью, через заданные промежутки длины вдоль чурака на основе ряда информации о расстояниях, полученной путем многократного вычисления расстояний в блоке вычисления расстояний с помощью найденной в результате поиска в блоке обнаружения положений световых лучей информации о положениях линейных лучей света в изображениях, снятых многократно посредством упомянутого формирователя изображений при одном повороте чурака вокруг его предварительной продольной оси.
10. Устройство для измерения трехмерной геометрии чурака по п.9, отличающееся тем, что оно содержит:
а) блок запоминания значений коррекции, где сохранены заранее занесенные значения коррекции для исправления искажения изображения, вызываемого аберрацией линзы в упомянутом формирователе изображений;
б) блок исправления искажения изображения, выполненный с возможностью исправления искажения изображения, снятого упомянутым формирователем изображений, посредством значений коррекции, сохраненных в памяти упомянутого блока запоминания значений коррекции; и
в) блок обнаружения положений световых лучей в изображениях, выполненный с возможностью определения положений линейных лучей света в изображениях, исправленных в упомянутом блоке исправления искажения изображения, а также поиска информации о положениях, определенных выше, линейных лучей света в упомянутых изображениях.
11. Устройство для измерения трехмерной геометрии чурака по п.9, отличающееся тем, что оно содержит несколько формирователей изображений, расположенных вдоль упомянутой предварительной продольной оси, соответствующей координатной оси Z, на плоскости YZ в координатном пространстве XYZ, с целью разделения зоны съемки чурака, на который попадают линейные лучи света от упомянутых светоизлучающих устройств, на несколько частей в направлении упомянутой предварительной продольной оси.