Спосіб компарування штрих-кодових рейок

Спосіб компарування штрих-кодових рейок, що включає визначення довжин інтервалів штрихкодових рейок за допомогою цифрових нівелірів, C2 2 93022 1 3 Відомий спосіб компарування штрих-кодових рейок, який є найближчим аналогом, полягає у тому, що для визначення довжин метрових чи дециметрових інтервалів використовують комплект приладів що складається з лазерного інтерферометра Вяйсяля та цифрового нівеліра [2]. Цей спосіб компарування штрих-кодових рейок здійснюють так. Закріплюють прямовисне на спеціальному блоці рейку, яку компарують. На віддалі декількох метрів від рейки встановлюють інтерферометр Вяйсяля і один або два цифрові нівеліри. Інтерферометром вимірюють віддаль до п'ятки рейки і одночасно відлічують рейку одним або двома цифровими нівелірами. Пересувають рейку вертикально уверх на потрібну величину і знову вимірюють віддаль інтерферометром до п'ятки рейки та одночасно відлічують рейку одним або двома нівелірами. Різниця виміряних віддалей інтерферометром і різниця відліків рейки, отриманих одним або, як середнє, двома цифровими нівелірами, і є похибкою нанесення поділок штрихкодової рейки [2]. Компарування штрих-кодових рейок, зазвичай, виконують на фірмах виробниках цих приладів, що створює труднощі за необхідності компарування рейок користувачами, тому що компанувати їх потрібно до початку кожного сезону польових робіт і по його завершенні, тобто не менше двох разів на сезон, а під час нівелювання І класу у горах ще й третій раз посередині сезону. В основу винаходу поставлене завдання удосконалити спосіб компарування штрих-кодових рейок визначенням будь-яких інтервалів рейок, що забезпечить досягнення потрібної точності визначення досліджуваних реальних (тих, що вимірює нівелір) довжин інтервалів без використання високовартісного обладнання. Поставлене завдання вирішують тим, що у способі компарування штрих-кодових рейок, що включає визначення довжин інтервалів штрихкодових рейок за допомогою цифрових нівелірів, згідно з винаходом, збоку до вертикально розташованої штрих-кодової рейки прикріплюють контрольний метр, а за окуляром зорової труби цифрового нівеліра зберігач відеоінформації, наприклад, цифровий фотоапарат, у якому одночасно спостерігають зображення штрих-кодової рейки, контрольного метра та сітки ниток у зоровій трубі цифрового нівеліра, і після відлічування штрих-кодової рейки цифровим нівеліром записують зображення контрольного метра та горизонтального штриха сітки ниток зорової труби цифрового нівеліра в пам'ять цифрового фотоапарата, переписують його на комп'ютер, де вимірюють положення горизонтального штриха сітки ниток зорової труби цифрового нівеліра відносно штрихів контрольного метра, використовуючи роздільну здатність отриманого зображення, пересувають цифровий нівелір або штрих-кодову рейку разом з контрольним метром на потрібний інтервал, повторюють вищеописані дії та обчислюють різниці відліків, отриманих цифровим нівеліром, і різницю, отриману за допомогою зображення контрольного метра на комп'ютері, порівнюють їх між собою, прийнявши за істинне значення - різницю, визна 93022 4 чену на комп'ютері, та обчислюють похибку нанесення поділок рейки, яку використовують із цим нівеліром. Величина зміщення рейки, отриманої за допомогою контрольного метра на комп'ютері, є істинною довжиною цього інтервалу і має відповідати величині цього інтервалу, визначеного за різницями відліків цифрового нівеліра. Спосіб дозволяє виконувати такі дослідження з необхідною точністю, не використовуючи високовартісні та довготривалі компарування рейок на фірмових установках, які виготовляють лише у декількох країнах Європи. У пропонованому способі компарування штрих-кодових рейок за окуляром зорової труби цифрового нівеліра встановлюють зберігач відеоінформації, наприклад, цифровий фотоапарат, у якому одночасно спостерігають зображення штрих-кодової рейки, контрольного метра та сітки ниток у зоровій трубі цифрового нівеліра. Після отримання відліку цифровим нівеліром записують зображення контрольного метра та горизонтального штриха сітки ниток зорової труби на цифровий фотоапарат, переписують його на комп'ютер, де вимірюють положення горизонтального штриха сітки ниток відносно найближчих штрихів контрольного метра. Пересувають нівелір або рейку разом з контрольним метром на потрібний інтервал та повторюють вищеописані дії. Обчислюють різницю відліків отриманих цифровим нівеліром, і цю ж різницю, отриману за допомогою контрольного метра на комп'ютері. На переписаному у комп'ютері зображенні, яке, зазвичай, є збільшеним, вимірюють віддаль від штриха сітки ниток зорової труби цифрового нівеліра до верхнього і (для підвищення точності) до нижнього найближчих штрихів контрольного метра (їхніх осей) та обчислюють середнє значення віддалі до верхнього штриха (його осі) контрольного метра. Далі переміщують рейку, до якої нерухомо прикріплено контрольний метр, уверх на потрібний інтервал, і знову виконують аналогічні вимірювання. Віддаль до штрихів спершу визначають у пікселях. Лінійна величина зображення пікселя для цифрового фотоапарата з цифровим нівеліром DiNi 22 на віддалі від рейки 5 метрів становить 0,005 мм. Отже, віддаль від сітки ниток до верхнього штриха (його осі) контрольного метра визначають з граничною точністю у два пікселі - 0.01мм, що відповідає вимогам для рейок, які використовують у нівелюванні І класу, Використовуючи метод, запропонований R.Deriche [3], точність визначення положення штриха сітки ниток зорової труби цифрового нівеліра відносно штриха контрольного метра можна збільшити до 0.1 пікселя, тобто гранична похибка визначення віддалі від штриха контрольного метра до штриха сітки ниток зорової труби цифрового нівеліра дорівнюватиме 0.001мм. Сумарну похибку визначення довжини лінійної міри у Харківському метрологічному інституті можна обчислити за формулою (0.2+0.25L)мк, де L довжина у метрах. Для довжини одного метра середня квадратична похибка дорівнюватиме 0.0005мм. Гранична точність, зважаючи на те, що 5 93022 знаходять різницю між двома штрихами, дорівнюватиме 0.0015мм, що повністю відповідає вимогам щодо компарування штрих-кодових рейок. Гранична точність визначення довжини інтервалу дорівнюватиме 0.012 0.04 2 0.0015 2 2 0.04 мм . Точність відлічування рейок із десяти відліків на віддалі 5 метрів у приміщенні цифровим нівеліром DiNi 12, і навіть DiNi 22, не перевищуватиме 0.04мм, що також відповідає вимогам до компарування рейок, які використовують навіть у нівелюванні І класу. Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 6 Джерела інформації: 1. Инструкция по нивелированию І, II, III и IV классов. ГУГК при Совете Министров СССР. - М.: Недра, 1990-167с. 2. Vytautas Giniotis, Donatas Rekus, Ceslovas Aksamitauskas. Calibration of coded levelling staffs. May 22-23, 2008. The 7th International Conference "Environmental Engineering" Selected Papers. Vol 3. P.1310-1313. 3. R. Deriche. Using Canny's criteria to derive a recursively implemented optimal edge detector. Int. Journal of Computer Vision, 1(2): 167-187, 1987. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601