Rotation and Position Encoder from a Mark of Radial Fringe in Color-RGB by using Phase Shifting

Codificador de Posición y Rotación a partir de una Marca de Franjas Radiales en Color-RGB Usando Phase Shifting

By: C.H. Arámbula Páez, M.L. Molina Prado, N.A. Hernández

Main Information

Volume:
Vol.51-N1 / 2018 - Ordinario
Section:
Image Processing and Imaging Techniques
Pages:
49052:1-7
DOI:
http://doi.org/10.7149/OPA.51.1.49052
Type:
Research Paper
Language:
English
Attachments:
Keywords:
Fourier Transform, unwrapping, Tracking, Positioning, Phase Shifting.

Transformada de Fourier, Desenvolvimiento, Rastreo, Posicionamiento Corrimiento de Fase.
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Abstract

In this work, a method which seeks to locate a radial-color mark attached to the object using the high sensitivity of the phase to determine the position spatial and angular with subpixel resolution due to movement of an object in a 2D scene is presented. The reference pattern is formed by a regular distribution with radially symmetrical of color-RGB fringes. The reconstruction of the absolute phase associated to the fringes allows the location the precise center of the mark and it finds position of the object with sub-pixel resolution. The reconstruction of absolute phase associated with the fringes using the phase shifting technique at three-frame and a development phase algorithm is calculated. A transformation of coordinates and a least squares adjustment is realized giving a function for to extract the center of the reference pattern. Experimental results of measurements of position, displacement and orientation with subpixel resolution is presented, as well as the description of the process for system optimization.


En este trabajo, se presenta un método que pretende localizar una marca radial a color adherida al objeto, usando la alta sensibilidad de la fase para determinar con resolución subpixel la posición espacial y angular debida al movimiento de un objeto en una escena 2D. El patrón de referencia está constituido por una distribución regular con simetría radial de franjas a color. La reconstrucción de la fase absoluta asociada a las franjas permite la localización precisa del centro de la mira, que conlleva a la determinación de la posición del objeto con resolución subpixel. La reconstrucción de la fase absoluta asociado a las franjas se calcula utilizando la tecnica phase shifting a tres imagenes y un algoritmo de desenvolvimiento de la fase. Posteriormente se realiza una transformación de coordenadas y un ajuste por minimos cuadrados, obteniendo una función, que permite extraer el centro del patrón de referencia. Se presentan resultados experimentales de medidas de posición, desplazamiento y orientación con resolución subpixel, así como, la descripción del procedimiento para la optimización del sistema.

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