Расширенный анализ для основанной на изображении оценки износа поликлинового ремня

Расширенный анализ для основанной на изображении оценки износа поликлинового ремня

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Эта заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке U.S. №61/776,600, поданной 11 марта 2013 г., полное раскрытие которой включено в настоящую заявку посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0002]Настоящее изобретение в целом касается измерения износа ремня, а более конкретно, использования изображений для идентификации характеристик износа ремня и прогнозирования его срока службы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Поликлиновые приводные ремни становятся все более прочными благодаря использованию материала этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM). В результате, исторически надежный показатель износа ремня, растрескивание, происходит реже, хотя ремни продолжают изнашиваться со временем. Одной из существующих проблем, связанных с применением этих современных материалов, является то, что определение состояния износа, предшествующего выходу из строя, сложно поддается количественному определению. Другими словами, поликлиновые приводные ремни, изготовленные из EPDM материалов, обычно поддаются только диагностике в качестве чрезмерно изношенных после полного выхода ремня из строя.

[0004] Последние достижения, касающиеся вышеупомянутой проблемы, требуют физического инструмента, который контактирует с измеряемым ремнем. Примеры таких инструментов описаны в патенте США №7946047 и патенте США №2010/0307221 автор обоих Смит и др., каждый из которых включен здесь в качестве ссылки в полном объеме. Эти решения основываются на физическом контакте измерительного инструмента и измеряемого ремня.

[0005] Было бы полезным разработать решение по измерению ремня, которое не основано на физическом контакте между инструментом и измеряемым ремнем, и которое может быстро и эффективно идентифицировать износ ремня. Дополнительные преимущества были бы реализованы, если бы такая система снизила нагрузку оператора системы по обработке изображений.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Один из технических приемов бесконтактного измерения износа ремня описан в совместно рассматриваемой заявке заявителей, Заявка №13/226266, поданная 6 сентября 2011г., озаглавленной MEASUREMENT OF BELT WEAR THROUGH EDGE DETECTION OF A RASTER IMAGE, которая включена в настоящее описание в качестве ссылки в полном объеме.

[0007] Способ определения ориентации поликлинового ремня, изображенного на цифровой фотографии с целью коррекции поворота перед анализом степени износа ребра. Посредством выполнении манипуляций с цифровой фильтрацией гаммы, яркости, контраста, оттенков, цветовых каналов и другой информации фотографий, программное обеспечение будет идентифицировать параллельные, широкоформатные, четырехугольные зоны цифровых данных, которые будут признаны как представляющие продольные оси ребер ремня. Результаты этого анализа будут использоваться для определения ориентации изображения ремня в области фотографии, и установления перпендикулярной оси для использования в последующих анализах.

[0008] Дополнительно, способ компенсации неравномерного освещения в цифровой фотографии поликлинового ремня, с целью точной идентификации ориентации и/или числа ребер ремня перед анализом степени износа ребра. Посредством выполнения манипуляций с цифровой фильтрацией гаммы, яркости, контраста, оттенков, цветовых каналов и другой информации, программное обеспечение будет нормализовывать уровни контрастности в различных областях фотографии так, чтобы разница в резкости краев не привела к неправильной интерпретации данных программным обеспечением.

[0009] Последовательность работы:

[0010] Настоящее изобретение решает вопрос предшествующего уровня техники определения краев ремня и анализа перекошенного или не параллельного профиля ребра для улучшения пользовательского интерфейса посредством обработки диапазона пикселей (разрешения) изображения перед началом анализа, где этот этап обуславливает размер изображения, который является подходящим для всех изображений, полученных с любых типов смартфонов или фокусных расстояний захвата изображения.

[0011] Этап 1 алгоритма: Уменьшить разрешение изображения, например на 1/10ю и измерить углы ребра ремня, дополнительно обрезать края ремня, как определены

[0012] Этап 2 алгоритма: Вернуться к полному разрешению изображения и определить края ребра как описано ниже.

[0013] Определить ориентацию

[0014] Наложить маску на ремень, обрезать, удалив зоны высокого контраста, дополнительно проанализировать порог вариаций размеров пикселей (окрестностей) или по отдельности проанализировать пороги окрестностей пикселя

[0015] Использование адаптивного порога Open CV Library или другой библиотеки с эквивалентной функциональностью:

[0016] Подтвердить правильный размер окрестности пикселя, чтобы определить число ребер

[0017] - Продолжить анализ с выбором различных зон пикселей, таких как 5, 10, 100 или окрестностей пикселей дополнительного размера

[0018] – Пример одного процесса или цикла анализа для определения черная или белая– посмотрите на ближайшую окрестность из 35 пикселей для анализа с адаптивным порогом и проанализируйте, находится ли она в пределах допуска многоугольника, предпочтительно многоугольника с 4, 5, или 6 вершинами

[0019] - Продолжить цикл анализа диапазона серых цветов, чтобы определить черную или белую области изображения контуров, где изображение имеет несколько контуров

[0020] - Обработать контуры путем вписывания многоугольника в пиксельных областях

[0021] Обработать отфильтрованные области площадью более, чем 1/50ая площади изображения квадрата пикселей или величиной подобного размера, чтобы устранить ложные области, не имеющие ребер, это также и дополнительный способ обработки ошибок многоугольника (допуска), основанного на размере пикселя изображения.

[0022] Изображение ориентации ремня определяется расположением в декартовой системе координат самых длинных краев многоугольника от главных углов обнаруженных многоугольников

[0023] Выше описанное изобретение представляет собой изображение профиля ремня, которое обрезается, поворачивается и представляется для алгоритмов известного уровня техники: Measurement of Belt Wear Through Edge Detection of a Raster Image

[0024] - Этап Один Скриншот - изображение для идентификации краев ремня [См. Фиг.1]

[0025] - Этап Два Скриншот - изображение ребер ремня [См. Фиг.2]

[0026] - Выборка кода изобретения

[0027] [См. Фиг.3]

[0028] Один из способов для достижения этого использует серию манипуляций, которые будут последовательно увеличивать контраст между смежными областями низкого контраста в плохо освещенных зонах фотографии до тех пор, пока она не станут одинаковыми по контрасту с хорошо освещенными областями фотографии. Эти манипуляции должны иметь возможность использовать всего лишь одну точку данных различия в одном или во всех каналах данных цифровой фотографии, изменяя переменные, такие как радиус зоны смежных данных от заданного пикселя для использования при анализе, степень примененного добавленного контраста, и порог различия который определит, будут ли применено преобразование к данным. Этот процесс похож на процесс, используемый в цифровой фотографии и печати и известный как метод нечеткой маски.

Кроме того, способ определения числа ребер и/или канавок на ремне, изображенном на цифровой фотографии с целью информирования анализирующего программного обеспечения до проведения анализа степени износа ремня. Используя данные, представляющие параллельные четырехугольные зоны фотографии, в сочетании с данными, представляющими маркированную вершину ребра, будет произведено сравнение с целью определения, возвращают ли эти два набора данных согласованное значение, представляющее собой число ребер, содержащихся на ремне, представленном на фотографии. Если эти два набора данных не согласуются, то метки проставленные пользователем будут использованы для определения числа ребер на ремне. Сбор и анализ этих двух наборов данных будет представлять способ определения точности методики и позволит в дальнейшем оптимизировать программное обеспечение.

[0029] В совокупности эти улучшения устранят необходимость для пользователя:

[0030] 1. Ориентировать фотографическое устройство каким-либо конкретным образом

[0031] 2. Масштабировать, поворачивать, центрировать или производить иные манипуляции с изображением после захвата фотографии

[0032] 3. Вручную вводить количество ребер ремня перед анализом

[0033] 4. Устраняется необходимость маркировать ремень

[0034] Качество полученного изображения тестируемого объекта может являться фактором возможности или точности проведения бесконтактного анализа тестируемого объекта, такого как ремень. Многие дефекты изображения могут быть полностью или частично сведены на нет. Человеческий глаз может распознать многие дефекты, связанные с изображением ремня. Тем не менее, в соответствии с вариантами осуществления и формулой изобретения, машинная коррекция изображения обеспечивает средство устранения дефектов изображения ремня и также может повысить скорость и точность изображения и его анализа.

[0035] Преимущества бесконтактного анализа, такого как измерение износа ремня посредством анализа изображения ремня, могут быть реализованы путем выполнения описанных здесь вариантов осуществления. Одно из преимуществ реализуется путем предоставления приложения для измерения ремня, включающего в себя автоматическую коррекцию некоторых дефектов захвата изображения, например, поворот ремня относительно системы координат фотографирующего устройства. С поворотом изображения ремня в ту или другую сторону таким, что изображение ремня имеет определенную ориентацию относительно заранее определенной оси кадра изображения, скорость и точность анализа изображения повышается. Таким образом, в одном варианте осуществления обеспечивается машинный поворот изображения ремня. Дополнительные варианты осуществления иллюстрируют возможность дальнейшего улучшения изображения посредством выполнения таких операций как обрезка, обнаружение края и/или обнаружение ребра ремня.

[0036] Термин "автоматический" и его вариации, как он используется здесь, относится к любому процессу или операции выполняемой, без существенного вмешательства человека при выполнении процесса или операции. Тем не менее, процесс или операция может быть автоматической, даже если при выполнении процесса или операции имеет место существенное или несущественное вмешательство человека, если вмешательство имеет место до выполнения процесса или операции. Вмешательство человека считается существенным, если вмешательство влияет на то, как будет выполнен процесс или операция. Вмешательство человека, разрешающее выполнение процесса или операции не считается «существенным».

[0037] Термин "машиночитаемый носитель" как он используется здесь, относится к любому материальному носителю, который участвует в предоставлении инструкций процессору для их выполнения. Такой носитель может принимать различные формы, включая, но, не ограничиваясь, энергонезависимые носители, энергозависимые носители, средства передачи. Энергонезависимые носители включают в себя, например, NVRAM, или магнитные или оптические диски. Энергозависимые носители включают в себя динамическую память, такую как оперативная память. Обычные формы машиночитаемых носителей включают в себя, например, флоппи-диск, гибкий диск, жесткий диск, магнитную ленту или любой другой магнитный носитель, магнито-оптический носитель, компакт-диск, любой другой оптический носитель, перфокарты, бумажную ленту, любой другой физический носитель с узором из отверстий, ОЗУ, ПЗУ и СППЗУ, СППЗУ с групповой перезаписью, твердотелый носитель, как карта памяти, любой другой чип памяти или картридж, или любой другой носитель, с которого может считывать компьютер. Когда машиночитаемый носитель сконфигурирован в виде базы данных, следует понимать, что база данных может быть любого типа, такого как реляционный, иерархический, объектно-ориентированный и/или тому подобное. Соответственно, подразумевается, что раскрытие изобретения включает в себя материальный носитель информации и общепризнанные эквиваленты известного уровня техники и носители следующего поколения, на которых хранятся программные реализации настоящего изобретения.

[0038] Термины «идентифицировать», «определять», «вычислять», «рассчитывать» и их вариации, используемые здесь, взаимозаменяемы, включают любой тип методологии, процесса, математической операции или метода.

[0039] Термин «модуль» как он используется здесь, относится к любым известным или позднее разработанным аппаратным средствам, программному и микропрограммному обеспечению, искусственному интеллекту или комбинации аппаратных средств и программного обеспечения, которое способно выполнять функции, связанные с этим элементом. Кроме того, в то время, как раскрытие изобретения описано в терминах примерного варианта осуществления, следует понимать, что отдельные аспекты раскрытия изобретения могут быть заявлены отдельно.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0040] Варианты осуществления описаны в сочетании с прилагаемыми чертежами:

[0041] Фиг.1 представляет собой первое изображение ремня в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0042] Фиг.1B представляет собой изображение после адаптивного определения порога и полного обнаружения ремня;

[0043] Фиг.2 представляет собой изображение повышенной контрастности первого изображения ремня в соответствии с вариантами осуществления изобретения;

[0044] Фиг.3 иллюстрирует идентифицированные ребра ремня, расположенные вдоль всей оси ремня в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0045] Фиг.4 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую систему измерения в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0046] Фиг.5 представляет собой схему последовательности операций, иллюстрирующую работу пользователя с измерительной системой в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0047] Фиг.6 представляет собой схему последовательности операций, иллюстрирующую один способ обработки изображения в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0048] Фиг.7 представляет собой схему последовательности операций, иллюстрирующую способ обнаружения края в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0049] Фиг.8 представляет собой первое изображение ремня в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0050] Фиг.9 иллюстрирует бинарное изображение части первого изображения ремня в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0051] Фиг.10 иллюстрирует применение разграничительной линии края в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0052] Фиг.11 иллюстрирует повернутое изображение первого изображения ремня с повышенной контрастностью, чтобы облегчить идентификацию числа ребер в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0053] Фиг.12 иллюстрирует часть первого изображения ремня с линиями ребер, линиями краев и предпочтительной осью в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0054] Фиг.13 иллюстрирует обработанное изображение ремня в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0055] Фиг.14 иллюстрирует изображение ремня и обрезаемый буфер в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[0056] Фиг.15 иллюстрирует последовательность операций в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения; и

[0057] Фиг.16A-16D иллюстрируют процесс как он представлен пользователю в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0058] Одно из желаемых применений вариантов осуществления описанных здесь, направлено на обработку изображения ремня, а более конкретно, изображения части ремня для использования модулем анализа ремня, приложением или двигателем. Тем не менее, специалистам в данной области техники будет понятно, что в дополнение к ремню, из изложенного здесь можно извлечь пользу и для других тестируемых объектов, включая, но, не ограничиваясь этим, шестерни, шкивы, поддерживающие ролики, валы, подшипники, лопасти и поддерживающие части.

[0059] Обратимся теперь Фиг.1, являющейся первым изображением ремня 100. Идентифицированы внешние края 102 и 104.

[0060] Фиг.lB является первым изображением 100 ремня после адаптивного порогового алгоритма. Фиг.lB иллюстрирует второе изображение 206 с бинарными и обратными значениями. Показаны первый и второй края ремня 102B и 104B, которые формируют границу между изображением 110 ремня и фоном 108.

[0061] Фиг.2 является изображением 200 с повышенной контрастностью первого изображения 100 ремня. В показанном варианте осуществления идентифицированы 6 ребер (202A-202F). Дальнейшее рассмотрение идентификации ребра приведено ниже. Обращаясь снова к показанному варианту осуществления, ребра 202A, 202B, 202C, 202D и 202F образуют темные области, которые в пределах допуска формируют многоугольники с 4 вершинами. Ребро 202E формирует другую вершину из-за усечения изображения 200, и таким образом, формирует многоугольник с 5 вершинами. В другом варианте осуществления (не показано) ребро может формировать многоугольник с 6 вершинами, например, когда одно ребро 200 изображается от одного угла к диагонально противоположному углу и, таким образом, усекается четырьмя сторонами прямоугольного изображения, такого как изображение 200.

[0062] Фиг.3 иллюстрирует идентифицированный ремень 300 с числом идентифицированных ребер 302 (для ясности, не все ребра идентифицированы на изображении). Ребра 302 идентифицируются вдоль всей оси ремня 300. В другом варианте осуществления, идентификация ребер 302 происходит вдоль части оси, такой как зона, по существу расположенная совместно с метками 304.

[0063] Обращаясь к Фиг.4, измерительная система 400 будет описана в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Измерительная система 400 может содержать один или несколько компонентов для анализа тестируемого объекта 402 для классификации тестируемого объекта 402 как хорошего (т.е. не требующего замены) или плохого (т.е. требующего замены). Могут быть сделаны и другие определения касательно тестируемого объекта 402 без отхода от сущности и объема настоящего изобретения; например, тестируемый объект 402 может быть идентифицирован как аварийный (т.е. требующий в скором времени замены) или ненормальный (т.е. не следующий ожидаемому рисунку износа и таким образом требующий дальнейшего исследования и/или замены).

[0064] В некоторых вариантах осуществления измерительная система 400 содержит устройство захвата изображения 404, процессор изображений 406, модуль анализа 408 и пользовательский интерфейс 410 для использования пользователем 412.

[0065] В качестве неограничивающего примера тестируемый объект 402 может содержать ремень, в частности поликлиновой ремень, выполненный из EPDM материалов. Ремень может находиться в рабочем положении (т.е. установлен на двигателе или другом устройстве, которое использует ремень) или он может находиться в нерабочем положении (т.е. быть снятым с двигателя или другого устройства, которое использует ремень). Устройство 404 захвата изображения может иметь возможность захвата одного или более неподвижных изображений. Альтернативно или дополнительно устройство 404 захвата изображения может быть способно захватывать видео изображение (т.е. последовательность числа кадров изображения, которая может быть синхронизирована или не синхронизирована с аудио входом). Изображение(я), захваченное(ые) устройством 404 захвата изображения может содержать цвет (т.е. пиксельное изображение, где каждый пиксель содержит красное, зеленое и синее (RGB) пиксельное значение), градацию серого (т.е. пиксельное изображение, где каждый пиксель содержит пиксельное значение градации серого от 0 до заранее определенного числа такого как 255), черно-белое (т.е. пиксельное изображение, где каждый пиксель содержит бинарное значение, соответствующее или черному или белому), инфракрасный (т.е. пиксельное изображение, где каждый пиксель содержит инфракрасное пиксельное значение), ультрафиолетовый (т.е пиксельное изображение, где каждый пиксель содержит ультрафиолетовое значение), или любой другой известный тип изображения. Неограничивающим примером устройства 404 захвата изображения является камера (фото или видео), которая является либо отдельным устройством, либо встроена в пользовательское устройство, такое как смартфон.

[0066] Процессор 406 изображений определяет необходимы ли какие-либо автоматические корректировки для улучшения точности изображения тестируемого объекта 402, полученного с помощью устройства 404 захвата изображения. При определении необходимости применения автоматических корректировок, такие корректировки производятся процессором изображений 406. Если автоматические корректировки не применяются, то изображение становится доступным для модуля 408 анализа без автоматических корректировок. Если автоматические корректировки применяются, тогда изображение доступно для модуля 408 анализа после применения автоматических корректировок.

[0067] Модуль 408 анализа затем анализирует изображение тестируемого объекта 402 и передает результаты анализа пользователю 412 через пользовательский интерфейс 410.

[0068] Процессор 406 изображений может определить, что изображение выходит за рамки корректировки, такое может произойти с изображением, которое недоэкспонировано или переэкспонировано, и может дополнительно уведомить пользователя, что изображение необходимо получить повторно. Уведомление о непригодном изображении может быть получено через пользовательский интерфейс 410 или другой пользовательский интерфейс.

[0069] В одном варианте осуществления, функционал обработки изображения, выполняемый процессором 406 изображений, выполняется над изображением предоставленным устройством 404 захвата изображения. Изображение становится доступным после того, как один компонент обеспечит нахождение изображения в общей памяти, доступной памяти или предоставит изображение с помощью линии связи или тому подобное. В некоторых вариантах осуществления, сигнал посылается от одного компонента второму компоненту, чтобы уведомить второй компонент о доступности изображения или о прекращении обработки первым компонентом.

[0070] Несмотря на то, что варианты осуществления, представленные здесь, в основном направлены на получение и изменение единичного изображения, дополнительные изображения могут быть созданы без отхода от объема настоящего изобретения. Варианты осуществления, где изображение передается от первого модуля на второй, могут быть выполнены путем копирования операций, причем оба и первый и второй модуль сохраняют копию изображения. Аналогично, варианты осуществления, где изображение изменяется, могут быть выполнены с копией изображения и оригиналом или предыдущее изображение остается неизмененным. Кроме того, изменения могут быть применены к копии изображения, файлу изменений или к логическому слою изображения так, что от изменений можно отказаться, и останется оригинальное изображение, или можно вернуться к изображению в неизмененном состоянии.

Обработка происходит с применением изменений к изображению или с копией изображения, содержащего изменения.

[0071] Устройство 404 захвата изображения, процессор 406 изображений, модуль 408 анализа и пользовательский интерфейс 410 проиллюстрированы здесь как дискретные компоненты. Измерительная система 400 может быть осуществлена в различных других конфигурациях. В одном варианте осуществления каждый компонент измерительной системы 400 может быть включен в пользовательское устройство, такое как сотовый телефон, смартфон, персональный компьютер (ПК), лэптоп, нетбук, планшет или похожее, или иметь доступ к общему пользовательскому интерфейсу, такому как пользовательский интерфейс 410. В таком варианте осуществления между компонентами предоставляется подключаемая линия связи, например проводной, беспроводной или оптический или магнитный съемный медиа интерфейс. В других вариантах осуществления, по крайней мере, два из устройства 404 захвата изображения, процессора 406 изображений, модуля 408 анализа и пользовательского интерфейса 410 размещены совместно в одном конструктивном решении или устройстве обработки, таком как специализированная интегральная схема (ASIC), карта обработки (например, PCI, PCie), универсальное интегрированное устройство или компьютерная платформа. Понятно, что с помощью цепи, PCB платы или других средств связи, коммуникационная шина может быть использована для связи физически интегрированных компонентов.

[0072] Фиг.5 представляет собой схему 500 последовательности операций, иллюстрирующую работу пользователя с измерительной системой, такой как измерительная система 400, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Пользователь 412 выполняет этап 502, тем самым инициируется приложение оценки ремня.

[0073] В одном варианте осуществления завершение этапа 502 инициации автоматически инициирует (т.е. подает питание или иначе делает доступными) электронные компоненты системы 400 (один или более пользовательский интерфейс 410, модуль 408 анализа, процессор 406 изображений и устройство , 404 захвата изображения). В вариантах осуществления, где некоторые электронные компоненты системы 400 не инициируются одновременно, или почти так, посредством этапа 502 могут быть инициированы для их использования. В других вариантах осуществления этап 502 сбрасывает приложение и в еще одном варианте осуществления этап 502 просто дает доступ к приложению.

[0074] Обработка продолжается с уведомлением пользователя, например с помощью пользовательского интерфейса 410, что приложение готово для получения изображения тестируемого объекта 402, такого как ремень. Пользователь выполняет этап 504 и получает изображение и ему автоматически представляют с результаты на этапе 506. В других вариантах осуществления, одно или более дополнительных сообщений могут быть представлены пользователю, например, сообщения об ошибке, инструкции для повторного получения изображения при выполнении этапа 504 еще раз, информационные сообщения, инструкции, примеры, индикаторы текущего состояния, опции для сохранения и/или печати результатов анализа или аналогичная информация, которая может улучшить работу пользователя.

[0075] Поскольку отсутствуют функциональные требования к промежуточным этапам, таким, которые выполняются процессором 406 изображений и/или модулем 408 анализа, то результаты или ход любого промежуточного этапа может быть представлен пользователю 412 в качестве опции. Опция может быть выбрана во время разработки приложения или выбора конфигурации, определяемой пользователем 412.

[0076] На Фиг.6 представлена схема 600 последовательности операций, иллюстрирующая один из вариантов осуществления этапов способа обработки изображения. Схема 600 последовательности операций может быть выполнена на одном или нескольких электронных устройствах, таких как измерительная система вариантов осуществления, приведенная на Фиг.4. На этапе 602 получают первоначальное изображение тестируемого объекта, такого как ремень. На этапе 606 идентифицируют края ремня. На этапе 604 находят изображение ремня. На этапе 608 определяют угол ремня относительно кадра изображения. На этапе 610 определяют, требуется ли разворот, если да, то обработку продолжают до этапа 612. Если нет, обработку продолжают до этапа 614. На этапе 612 разворачивают изображение, в результате чего изображение поворачивают по или против часовой стрелки в зависимости от обстоятельств, отрицательное значение угла определяют на этапе 608. На этапе 614 предоставляют изображение модулю изображений для анализа изображения ремня. Дополнительные этапы, не приведенные здесь, могут включать в себя отчеты или хранение результатов анализа для использования пользователем, таким как пользователь 412, чтобы просмотреть и принять соответствующие меры (т.е. заменить дефектный ремень или запланировать будущую повторную оценку ремня).

[0077] Этап 612 разворота может включать в себя применение алгоритма поворота к копии изображения или к оригинальному изображению, полученному на этапе 602. Этап 612 разворота может осуществлять генерирование информации разворота (т.е. точек, матрицы, уравнения или кода), используемой модулем 408 анализа. В таком варианте осуществления, модуль 408 анализа считывал бы оригинальное изображение с применением информации разворота, так что анализ проводился бы на оригинальном изображении, как если бы оно было развернуто.

[0078] В другом варианте осуществления, изображение обрезается (автоматически или вручную). Части изображения, которые выходят за идентифицированные края изображения ремня, могут рассматриваться как ненужные и отбрасываются. Изображение некоторых тестируемых объектов, таких как ремень, обычно не включает полностью ремень в один какой-либо кадр, поскольку изображение ремня проходит вдоль одной оси, например предпочтительной оси, и заканчивается на двух противоположных краях кадра. Варианты осуществления анализа тестируемого объекта, который не заканчивается на крае кадра (например, часть отрезанного ремня), может быть обрезано или обработано другим образом, так что конец изображения объекта становится краем кадра.

[0079] Этап 606 идентифицирует края ремня на изображении. Край может быть изображен как массив пикселей, которые формируют линию. Тем не менее, небольшие вариации расположения пикселей, где пиксели образуют кривую, число сегментов линий или другие менее идеальные линии могут рассматриваться как линия, если такая неравномерность определяется как находящаяся в рамках ожидаемого значения пикселей края ремня. В других вариантах осуществления этап 606 идентифицирует указания положения ремня, которыми может быть край, метка, ребро или другой признак ремня, способный указывать угловое положение ремня в кадре.

[0080] Этап 606 может содержать дополнительную обработку, такую как определение числа предполагаемых краевых линий и подтверждение или отрицание их положения в качестве краевой линии. Более конкретно, если на этапе 606 ожидается наличие двух краев, что можно было бы ожидать в случае с ремнем, но идентифицируется только одна линия в качестве предполагаемого края, то изображение может быть обработано еще раз и этап 606 повторен. Повторная обработка может включать в себя повышение или понижение качества изображения, и описана более детально со ссылкой на Фиг.7. Кроме того, может быть создан сигнал для указания пользователю, что изображение непригодно и требуется повтор этапа 602 для повторного получения.

[0081] В случае, если подтверждается наличие более чем двух предполагаемых краев, где дополнительные предполагаемые края похожи на ребра ремня, то внешние предполагаемые края могут быть идентифицированы в качестве краев без необходимости в повторной обработке изображения. При желании изображение может быть повторно обработано, например, путем увеличения контрастности или повышением разрешения и повтором этапа 606 для повторно обработанного изображения. Более детальное описание некоторых вариантов осуществления этапа 606 приведено со ссылкой на Фиг.7.

[0082] После того как края были идентифицированы, этап 608 определяет угол по крайне мере одного края кадра изображения. Края, определенные на этапе 606, могут образовывать угол с предпочтительной осью кадра изображения. Различные варианты осуществления рассматриваются для определения угла ремня относительно кадра изображения на этапе 608. Каждая из краевых линий, как описано в отношении этапа 606, является идеальной или не идеальной линией, но в пределах приемлемого диапазона кривизны или завершенности. Это может быть в том случае, когда каждая из двух краевых линий не параллельна другой по причине лежащего не в плоскости изображения, полученного на этапе 602. В одном варианте осуществления угол ремня определяется средним уклоном или углом из двух углов краевых линии. Альтернативно, одна краевая линия может быть выбрана в качестве указывающей угол ремня. Если две и более линий должны быть определяющими для указания угла ремня, то угол ремня может быть определен с помощью арифметической функции, такой как среднее арифметическое, мода или среднее двух или более линий. В другом альтернативном варианте угол ремня определяется одним или несколькими внутренними линий, такими как линии ребер ремня и, по выбору, включает одну или обе краевые линии.

[0083] Для многих тестируемых объектов, таких, как ремень, отображаемое указание угла ремня легко определяется путем определения краевых линий и, по выбору, числа линий ребер, параллельных краям. Также рассматривается и другое указание угла ремня. В другом варианте осуществления на этапе 606 идентифицируют отличительный признак ремня, указывающий ориентацию и на этапе 608 определяют угол ремня относительно кадра, используя указание ориентации. В одном варианте осуществления, на ремень добавляется неструктурный признак, например меловая метка, нить, штамп или другая граница. В другом варианте осуществления признак является структурным, таким как ребра или зубья. Если известно, что отображаемый признак не параллелен краю ремня, то на этапе 608 рассматривается известный угол при определении угла ремня относительно кадра изображения. Для иллюстрации варианта осуществления, рассматривается ремень с зубьями, где пики и впадины зубьев расположены под углом 90 градусов к ремню. В таком варианте осуществления, на этапе 606 идентифицируют число зубьев и на этапе 608 определяют угол ремня как 90 градусов от угла очерчивания зубьев.

[0084] Кадр полученного изображения считается периметром изображения или, соответствующей части изображения, согласно представленной удобочитаемой для человека или машиночитаемой форме. В обычных системах формирования изображения известных в данной области, прибор с зарядовой связью (CCD), или аналогичную матрицу формирования изображений используют для захвата изображений. Эти матрицы формирования изображений включают в себя матрицу светочувствительных пикселей обычно расположенных в формате прямоугольной матрицы. Отдельные пиксели могут быть чувствительны к одному цвету, например красному, синему и зеленому, черному и белому или оттенкам серого. Для целей данного изобретения у нас нет необходимости рассматривать первый одноцветный пиксель в качестве отличного от пикселей, захватывающих другой цвет того же изображения. Как известно на счет прямоугольников, прямоугольные матрицы формирования изображений имеют длинный и короткий размер или ось. Самое идеальное изображение ремня для анализа, это изображение, на котором ремень проходит вдоль самой длинной оси кадра, и ширина ремня находится в пределах кадра, так что оба края захвачены и параллельны самой длинной оси кадра изображения.

[0085] В основном предпочтительно выбирать самую длинную ось кадра в качестве предпочтительной оси. Тем не менее, в другом варианте осуществления, угол кадра определяют по отношению к предпочтительной ориентации кадра, которая может совпадать или не совпадать с длиной матрицы. В вариантах осуществления, использующих устройство 1204 захвата изображения с квадратной матрицей формирования изображения, более идеальное изображение ремня может быть параллельно любой перпендикулярной оси кадра. Может быть выбрана одна ось, например ось, ближайшая к параллельной изображению ремня. Тем не менее, модуль 1208 анализа может запросить или другим способом предпочесть конкретную ориентацию (например, вертикальную) и выбранную предпочтительную ось в соответствии с таким требованием или предпочтением. Аналогичным образом, устройство 1204 захвата изображения с круглым или неправильной формы кадром может иметь предпочтительную ось, выбранную исключительно в соответствии с требованиями или предпочтениями модуля 1208 анализа, или в соответствии с осью, ранее определенную другим образом.

[0086] Со ссылкой на Фиг.7, представлена схема 700 последовательности операций, кото