Реперный маркер - Fiducial marker
Фидуциальный маркер или фидуциальный является объектом , помещенным в поле зрения в качестве системы формирования изображения , которое появляется в изображении , полученных, для использования в качестве точки отсчета или мер. Это может быть что-то, помещенное в объект изображения или на нем, или метка или набор меток на сетке оптического инструмента.
Приложения
Микроскопия
В оптической микроскопии высокого разрешения реперные точки могут использоваться для активной стабилизации поля зрения. Возможна стабилизация лучше 0,1 нм.
Физика
В физике , трехмерной компьютерной графике и фотографии реперные точки являются опорными точками: фиксированными точками или линиями в пределах сцены, с которыми могут быть связаны другие объекты или относительно которых объекты могут быть измерены. Камеры, оснащенные пластинами Réseau, создают эти контрольные метки (также называемые крестами Réseau ) и обычно используются НАСА . Такие метки тесно связаны с временными метками, используемыми в оптическом распознавании меток .
Географическая съемка
В аэрогеофизических исследованиях также используется термин «реперная точка» как порядковый номер ссылки при измерении различными геофизическими инструментами во время исследовательского полета. Это применение термина произошло от номеров фоторамок с воздуха , которые первоначально использовались для определения местоположения линий геофизических исследований на заре аэрогеофизических исследований. С тех пор этот метод определения местоположения был заменен на GPS , но термин «реперная точка» продолжает использоваться в качестве эталона времени для данных, измеренных во время полетов.
Дополненная реальность
В приложениях дополненной реальности реперные знаки помогают решить несколько проблем интеграции между реальным мировоззрением и синтетическими изображениями, которые его дополняют. Реперные знаки известного образца и размера могут служить в качестве реальных якорей местоположения, ориентации и масштаба. Они могут установить идентичность сцены или объектов внутри сцены. Например, реперный знак, напечатанный на одной странице всплывающей книги дополненной реальности, будет идентифицировать страницу, чтобы позволить системе выбрать контент дополненной реальности . Это также могло бы служить для привязки координат расширенного контента к трехмерному местоположению, ориентации и масштабу открытой книги, помогая создать стабильное и точное сочетание реальных и синтетических изображений.
Чуть более сложный пример - несколько реперных знаков, каждый из которых прикреплен к отдельному элементу в настольной игре с дополненной реальностью .
Метрология
Появление маркеров на изображениях может действовать как эталон для масштабирования изображения или может позволить коррелировать изображение и физический объект или несколько независимых изображений . Посредством размещения реперных маркеров в известных местах на объекте, относительный масштаб в созданном изображении может быть определен путем сравнения положений маркеров на изображении и на объекте. В таких приложениях, как фотограмметрия , реперные метки геодезической камеры могут быть установлены так, чтобы они определяли главную точку, в процессе, называемом « коллимацией ». Это было бы творческим использованием того, как обычно понимается термин «коллимация».
Наборы реперных знаков
Некоторые считыватели штрих-кода могут оценивать перемещение, ориентацию и вертикальную глубину штрих-кода известного размера относительно устройства считывания штрих-кода.
Некоторые наборы реперных маркеров специально разработаны для быстрого обнаружения с малой задержкой оценки 6-мерного положения (3-мерное местоположение и 3-мерная ориентация) и идентификации сотен уникальных реперных маркеров. Например, маркер WhyCon, маркеры WhyCode, реперные знаки «амёба» reacTIVision, реперные знаки d-touch или круглые теги штрих-кода TRIP (коды звонков).
Медицинская визуализация
Реперные маркеры используются в широком спектре приложений медицинской визуализации . Изображения одного и того же объекта, полученные с помощью двух разных систем визуализации, можно сопоставить, поместив реперный маркер в область, отображаемую обеими системами. В этом случае необходимо использовать маркер, который виден на изображениях, полученных с помощью обоих методов визуализации. С помощью этого метода функциональная информация от ОФЭКТ или позитронно-эмиссионной томографии может быть связана с анатомической информацией, полученной с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ).
Точно так же реперные точки, установленные во время МРТ, можно сопоставить с изображениями мозга, полученными с помощью магнитоэнцефалографии, чтобы локализовать источник активности мозга. Такие реперные точки или маркеры часто создаются в томографических изображениях, таких как изображения компьютерной томографии , магнитно-резонансной и позитронно-эмиссионной томографии, с использованием таких устройств, как локализатор N и локализатор Sturm-Pastyr.
Электрокардиография
В электрокардиографии (ЭКГ) реперные точки - это ориентиры на комплексе ЭКГ, такие как изоэлектрическая линия (соединение PQ), и начало отдельных волн, таких как PQRST.
Клеточная биология
В процессах, которые включают отслеживание меченой молекулы, поскольку она включена в некоторый более крупный полимер, такие маркеры можно использовать для отслеживания динамики роста / усадки полимера, а также его движения. Обычно используемые реперные маркеры представляют собой флуоресцентно меченные мономеры биополимеров. Задача измерения и количественной оценки того, что с ними происходит, заимствована из методов физики и компьютерной визуализации, таких как спекл-визуализация .
Отслеживание социальных насекомых
Автоматизированные системы отслеживания поведения используются для изучения организации колоний социальных насекомых и поведения отдельных членов колонии. Эти системы объединяют реперные маркеры и машинное зрение для определения местоположения и ориентации членов колонии несколько раз в секунду и, среди прочего, раскрывают структуру социальной сети муравья Camponotus Fellah .
Лучевая терапия
В радиотерапевтических и радиохирургических системах реперные точки являются ориентирами в опухоли, помогающими выбрать правильные мишени для лечения. В нейронавигации «реперная пространственная система координат» используется в качестве ориентира для использования в нейрохирургии для описания положения определенных структур внутри головы или в других частях тела. Такие реперные точки или ориентиры часто создаются на изображениях магнитно-резонансной томографии и компьютерной томографии с помощью локализатора N или локализатора Sturm-Pastyr.
Печатные платы
При производстве печатных плат (PCB) реперные метки, также известные как метки распознавания схем, позволяют оборудованию для монтажа SMT точно находить и размещать детали на платах. Эти устройства определяют местонахождение схемы цепи, предоставляя общие измеряемые точки. Обычно их делают, оставляя круглую часть платы незащищенной от покрытия паяльной маской . Внутри этой области находится круг, обнажающий медное покрытие под ним. Этот центральный металлический диск может быть покрыт припоем, позолочен или обработан другим способом, хотя чаще всего используется голая медь, если не токопроводящий контакт. В качестве альтернативы можно использовать прозрачный лак для паяльной маски, чтобы покрыть реперные точки. Чтобы минимизировать ошибки округления, хорошей практикой было размещать реперные точки в той же сетке (или нескольких ее), которая использовалась для размещения деталей, однако это не всегда возможно на платах с высокой плотностью и не является обязательным требованием. больше с современными высокоточными станками.
В большинство установочных машин доски подают для сборки с помощью рельсового конвейера , при этом доска зажимается в зоне сборки машины. Каждая доска будет зажиматься немного иначе, чем другие, и отклонение, которое обычно составляет всего десятые доли миллиметра, достаточно, чтобы испортить доску без надлежащей калибровки. Следовательно, типичная печатная плата будет иметь несколько реперных точек, чтобы роботы-монтажники могли точно определять ориентацию платы. Измеряя расположение реперных точек относительно плана платы, хранящегося в памяти машины, машина может надежно вычислить степень, в которой детали должны быть перемещены относительно плана, называемые смещением , для обеспечения точного размещения.
Использование трех реперных точек позволяет машине определять смещение печатной платы как по осям X, так и по Y, а также определять, вращалась ли плата во время зажима, что позволяет машине вращать детали, которые необходимо разместить в соответствии. Такие реперные знаки также называют глобальными реперными точками. Глобальные реперные знаки также используются в сочетании с трафаретной печатью . Без них принтер не печатал бы паяльную пасту в точном соответствии с контактными площадками. Детали, требующие очень высокой степени точности размещения, такие как пакеты с решеткой из шариков , могут иметь дополнительные локальные реперные точки рядом с областью размещения пакета на плате для дальнейшей точной настройки наведения. Однако местный реперный знак нельзя использовать в процессе печати трафарета.
И наоборот, низкокачественные платы с низкой точностью могут иметь только два реперных точки или использовать реперные точки, применяемые как часть процесса трафаретной печати, применяемого к большинству печатных плат. На некоторых платах очень низкого уровня в качестве реперных точек могут использоваться отверстия для крепежных винтов, хотя это дает очень низкую точность.
При создании прототипов и небольших серийных производствах использование реперной камеры может значительно улучшить процесс изготовления плат. Автоматически обнаруживая реперные маркеры, камера автоматизирует выравнивание доски. Это помогает при нанесении спереди назад и в многослойных приложениях, устраняя необходимость в установочных штифтах.
Печать
При цветной печати реперные знаки, также называемые « регистрационный черный », используются на краях бирюзовых, пурпурных, желтых и черных ( CMYK ) печатных форм, чтобы их можно было правильно выровнять друг с другом.