Measurement traceability and uncertainty in machine vision applications

Research output: ThesisDissertation

Abstract

Viime vuosikymmenien aikana konenäkö on yleistynyt yhä enemmän geometrisissä mittauksissa. Metrologisesta näkökulmasta jokaisen mittauksen olisi oltava jäljitettävissä SI-yksikköjärjestelmään ja jokaisella mittauksella tulisi olla tunnettu mittausepävarmuus. Kaupallisesta näkökulmasta on tärkeää, että tavaran mitattavista ominaisuuksista ei synny mittausvirheistä johtuvia kiistoja ostajan ja myyjän välillä. Jos mittausepävarmuus on tunnettu, niin kalibroinnilla saadaan aikaan jäljitettävyys perussuureeseen. Jäljitettävyys konenäkösovelluksissa pituuden SI-yksikköön metriin saadaan aikaan pitkällä katkeamattomalla jäljitettävyysketjulla. Konepajoissa laatujärjestelmät ovat jo pitkään edellyttäneet, että mittalaitteet ovat jäljitettävästi kalibroitu. Jokaiseen kalibrointiin liittyy myös mittausepävarmuuslaskelma, jossa tärkeimmät epävarmuuslähteet ovat mallinnettu. Optisten koordinaattimittauskoneiden sekä muiden konenäköön perustuvien mittausjärjestelmien mutkikkuus on suuri haaste mittausepävarmuuslaskelman laatimiselle. Konenäkö sekä tarkkuuskysymykset konenäössä ovat paljon tutkittuja aiheita, mutta kokonaisten mittausjärjestelmien epävarmuuslaskelmia laaditaan edelleenkin erittäin harvoin. Epävarmuustekijöitä, jotka olisi otettava huomioon, ovat valaistuksen, reunojen ja käyttäjän valintojen vaikutus yhdessä mitattavan kappaleen mahdollisten puutteellisuuksien kanssa. Tässä työssä tutkitaan GUM-menetelmän (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement) käyttöä kolmessa konenäkösovelluksessa, joille esitetään epävarmuuslaskelma. Neljäs esitettävä sovellus on apertuurien halkaisijan mittaaminen optisella koordinaattimittauskoneella. Ensimmäistä kertaa tällaiselle sovellukselle esitetään mittausepävarmuuslaskelma. Työn johtopäätöksenä on, että yksityiskohtaisen epävarmuuslaskelman laatiminen on ainut keino saada käsitys mittauksen virhelähteistä. Työ on rajattu kaksidimensionaalisiin mittauksiin, joissa käytetään yhtä harmaasävykameraa.
Original languageEnglish
QualificationDoctor Degree
Awarding Institution
  • Helsinki University of Technology
Supervisors/Advisors
  • Ikonen, Erkki, Supervisor
Award date17 Dec 2007
Place of PublicationEspoo
Publisher
Publication statusPublished - 2007
MoE publication typeG4 Doctoral dissertation (monograph)

Keywords

  • machine vision
  • metrology
  • calibration
  • measurement uncertainty

Fingerprint Dive into the research topics of 'Measurement traceability and uncertainty in machine vision applications'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this