Electronic Interface With Vignetting Effect Reduction for a Nikon 6B/6D Autocollimator

Abstract

In this paper, we present an electronic interface created for the Nikon 6B/6D visual autocollimator that allows for an increase in the final resolution of measurements and a reduction in the vignetting and distortion effects produced by this optical instrument's lenses. The electronic interface consists of a Basler ACE high-definition camera and its positioning devices and a computer with a subpixel digital image processing package. The latter includes two main procedures: one for scale calibration and the other for determining the position of crosshair lines. Both procedures work at subpixel level. The feasibility of the measurement method was verified. The resolution obtained for the measurement of angular displacements is about 0.019 s of arc, 25 times better than the one registered by the original visual system. Its overall performance was compared against an electronic level with internationally traceable certification.Index Terms-Autocollimator, Hough transform, subpixel line detection, vignetting effect, visual interface.

Algoritmo de detección de líneas aplicado a la mejora de los procesos de calibración del microscopio LEXT OLYMPUS.

“…El algoritmo anterior (Bergues et al, 2014) fue mejorado (Bergues et al, 2015) para reducir los efectos a bajas frecuencias. Dado que el algoritmo utiliza estadísticas robustas para ajustar los datos, obteniendo una buena localización incluso con ruido y desenfoque, producto del movimiento de la cámara, se debe aumentar la precisión de ajuste para muestras pequeñas.…”

“…Se creó una versión del algoritmo (ver Fig. 5) explicado en (Bergues et al, 2015) que permite reemplazar al operador en la medición de la plantilla de calibración del microscopio confocal (ver Fig. 3).…”

Three-degree-of-freedom autocollimator with large angle-measurement range

“…Autocollimators (ACs) are angle-measurement instruments for achieving high accuracy, high angular sensitivity, fast, and non-contact measurement, which are extensively used in the fields of industrial production, national defense technology, and scientific research [1][2][3][4][5]. For the classical ACs, only pitch and yaw can be measured based on the collimation of a light beam, which reflected by a mirror and focused on a 2D position sensitive detector (PSD).…”

Algoritmo de detección e Interfaz gráfica de usuario diseñados en Python para autocolimador digital

“…Las etapas del desarrollo y diseño fueron las siguientes: en primer lugar, se realizó un modelo digital de la retícula del instrumento para obtener la relación píxel-segundo de arco (Bergues et al, 2013), luego se creó el prototipo de medición con una cámara de baja resolución y sensor CMOS (Schürrer et al, 2014) y en base a ella se implementó una interfaz de alta resolución (Bergues et al, 2014). Una vez montada esta última, se estudiaron e implementaron diferentes procesamientos de imágenes para obtener el algoritmo óptimo de detección (Bergues et al, 2015).…”