Sample Alignment for Diffuse Reflectance Measurements

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Jaanson, Priit
dc.contributor.author Kivi, Miikka
dc.date.accessioned 2015-01-03T08:15:25Z
dc.date.available 2015-01-03T08:15:25Z
dc.date.issued 2014-12-15
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/14844
dc.description.abstract Accurate measurements of material reflectance rely heavily on the accurate placement and alignment of the sample. Majority of currently existing sample alignment methods utilize an alignment laser in some way, but the roughness of diffusely reflecting surfaces prevent the use of such methods directly with that kind of sample, and a separate reflective piece must often be used. In this master’s thesis, a new camera based sample alignment method designed for diffuse reflectance measurements is introduced. The method described in this work consists of a set of procedures for detecting the sample’s linear and angular displacement from a reference point in the goniometric system. The method relies on detection of rigid features in the scene. Sample edges are observed to detect rotational angle of the sample, and sample holder corners are observed to calculate the center of rotation. The performance of this method is studied in an effort to learn about the various sources of error. Cases that were studied include scene lighting conditions and reliability of the different parts of the detection algorithm. The testing was done on modest equipment and an overall accuracy of 230µm for center localization and 0.01° for rotational angle was achieved. The system is, however, inherently limited by the physical characteristics of the camera, as well as the size and distance to the sample. On the other hand, this also means that the alignment method is versatile and scalable, as the details of the detection algorithm can be modified to meet the requirements of a given project, and higher quality cameras can be purchased. en
dc.description.abstract Materiaalien tarkat heijastusmittaukset edellyttävät näytteen täsmällistä sijoittamista ja suuntaamista. Valtaosa tämänhetkisistä suuntausmenetelmistä käyttää jollain tavalla hyväksi suuntauslaseria, mutta hajaheijastavien pintojen karheus estää tällaisten menetelmien käytön suoraan kyseisen tyyppisestä näytteestä. Tällöin on usein käytettävä erillistä heijastavaa suuntauskappaletta. Tässä diplomityössä esitellään uusi, kameroihin perustuva näytteensuuntausmenetelmä, joka on suunniteltu käytettäväksi hajaheijastusmittauksissa. Tässä työssä esitelty menetelmä koostuu sarjasta prosesseja, joilla havaitaan näytteen lineaari- ja kulmapoikkeama referenssipisteestä goniometrisessä systeemissä. Menetelmä pohjautuu kuvassa olevien selkeiden piirteiden havaitsemiseen. Näytteen reunoja käytetään näytteen rotaatiokulman havaitsemiseen, ja näytteen pidikkeen kulmia käytetään pyörimisen keskipisteen laskemiseen. Uuden menetelmän suorituskykyä tutkittiin siihen vaikuttavia virhelähteitä etsimällä. Tutkittuja kohteita olivat valaistusolosuhteet, sekä menetelmän eri osien luotettavuus. Mittaukset tehtiin vaatimattomilla laitteilla, joilla kokonaistarkkuudeksi saatiin 230 µm pyörimisen keskipisteelle, sekä 0,01° rotaatiokulmalle. Menetelmää rajoittaa kuitenkin aina kameran fyysisten ominaisuuksien lisäksi myös näytteen koko sekä etäisyys kamerasta. Toisaalta tämä tarkoittaa myös, että menetelmä on monikäyttöinen ja skaalautuva, sillä algoritmin yksityiskohtia voidaan muokata kullekin projektille sopivaksi, ja korkeampilaatuisia kameroita voidaan ostaa. fi
dc.format.extent 43
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Sample Alignment for Diffuse Reflectance Measurements en
dc.title Näytteen suuntaus hajaheijastusmittauksissa fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Sähkötekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword sample alignment en
dc.subject.keyword diffuse reflectance en
dc.subject.keyword reflectance measurement en
dc.subject.keyword camera en
dc.subject.keyword center of rotation en
dc.subject.keyword machine vision en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201501031012
dc.programme.major Elektroniikka ja mittaustekniikka fi
dc.programme.mcode S350-3 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Ikonen, Erkki
dc.programme EST - Elektroniikka ja sähkötekniikka fi
dc.location P1 fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account