自适应地平线约束下的车辆三维检测

目前较为常用的基于单目视觉的车辆三维检测方法是目标检测结合几何约束的方法,但是几何约束中消失点的位置对结果影响很大。为了获取更加准确的约束条件,提出一种基于地平线检测的车辆三维检测算法。首先,利用车辆图片获取消失点的相对位置,将车辆图片预处理至合适大小;然后,将经过预处理的车辆图片送入消失点检测网络,获得消失点信息热力图组,回归出消失点信息,并计算得出地平线信息;最后,根据地平线信息构建几何约束,在约束空间内对车辆初始尺寸迭代优化计算精确的车辆三维信息。实验结果表明,所述地平线求解算法能够获得更准确的地平线,与随机森林的方法相比,曲线下面积(AUC)提升1.730个百分点;同时,所提地平线约束能够有效地限制车辆三维信息,与使用对角线和消失点约束的算法相比,车辆三维信息的平均精度提升2.201个百分点。可见地平线可以作为几何约束在路侧单目相机的场景下求解车辆三维信息。

基于数字全息三维检测的沥青路面车辙预防养护辅助设计方法及应用

车辙作为沥青路面常见病害之一,其对路面使用寿命和交通安全具有重要的影响。当沥青路面出现中轻度车辙时,在预防养护过程中,车辙形变会导致养护材料用量增加。因此,在养护设计中能否准确计算填补车辙材料用量,对于保证养护质量和养护效率意义重大。该文基于实体养护工程需求,分析传统车辙检测方法和数据在养护设计中存在的问题,提出一种采用数字全息三维检测技术的沥青路面车辙预防养护辅助设计方法。该方法通过数字全息三维检测技术,能够全面获取路面连续高精度三维数据并建立三维模型,通过仿真模拟精准计算填补车辙养护材料用量,有效提高了预防养护的精准性。通过实体工程验证,结果表明:基于数字全息三维检测的沥青路面车辙预防养护辅助设计方法,能够将车辙预防养护材料用量负偏差控制在5%以内,与基于传统检测方法和数据的养护设计相比(材料用量负偏差超过50%),效果显著。

基于激光线光源的钢轨表面缺陷三维检测方法

将结构光三维检测方法应用于钢轨生产过程中的表面缺陷三维检测,通过在钢轨四周安装4台激光线光源和8台面阵CCD摄像机实现钢轨四个面的检测。对摄像机采集到的激光光带图像进行光带中心提取、光带中心线矫正、光带中心线与基准线的差值等步骤,得到钢轨表面深度的变化值,并将沿钢轨长度方向和高度方向的深度变化值用深度分布图表示,通过两维图像识别的方法检测缺陷所在的区域,从而实现钢轨表面缺陷的自动检测。该方法已经实现在线应用,可以达到的最大检测速度为1.5m/s,深度检测分辨力为0.2mm。

基于直线光流场的三维检测新方法

提出了基于直线光流场的三维检测计算方法。在透视投影下,将表示二维直线的参数对时间的导数定义成直线光流场,详细推导出基于直线光流场检测三维刚体运动参数的模型。使用最小二乘法,求出刚体的三维旋转运动参数、平移运动参数和空间直线坐标,从而实现了刚体的三维检测。该方法利用单目图像序列中连续3幅图像的2对直线光流,能够检测出物体的运动参数和结构参数,有助于全面检测和识别物体。多组实验表明该方法是稳定的,具有较好的鲁棒性能。

基于线结构光的水泥混凝土路面错台三维检测

提出了一种基于线结构光的错台三维检测方法.激光器发出的线结构光垂直入射到路面上,然后由电荷耦合元件(CCD)相机拍摄经路面漫反射形成的光束,实现原始数据采集.依据激光三角法计算出路面三维高度数据,并对三维数据特征和错台形状进行分析,提出了致密错台量计算方法,可得到平均错台量和最大错台量.结果表明:91%的错台三维检测结果与直尺测量结果绝对误差在2mm内.

一种用于复杂形面测量的三维检测系统研究

提出了一种复杂形面的三维检测系统———交叉光轴投影光栅系统。该系统结构简单，方便实用。本文详细论述了该系统的相位测量原理，物理面形与所求相位之间的关系。最后给出了基于该系统的实际测量结果。

水泥混凝土路面刻槽磨损程度三维检测方法

为了实现水泥混凝土路面刻槽磨损程度的自动检测,基于激光三角法实现了路面三维信息的采集与处理。结合刻槽三维数据的特点,通过数据插值技术和曲面拟合获取了刻槽区域的并行曲面,并建立了刻槽的三维空间模型,采用双重均值的方法实现了刻槽区域平均构造深度的计算。设计试验对三维检测方法和铺砂法进行了对比分析,试验结果表明,本文提出的三维检测方法比铺砂法有更好的稳定性;两种方法的检测结果绝对误差大部分集中在0.1 mm以内,且相关性高,从而证明了三维检测方法有一定的准确性和可靠性,可用于刻槽区域磨损程度的自动检测。

熔池表面三维检测与测量技术现状及发展趋势

熔池表面三维检测与测量意义深远,但是因实现困难而研究工作很少。详细阐述了结构光三维视觉法、阴影恢复形状法以及双目立体视觉法等主要的熔池表面三维检测与测量方法,对其基本原理及其优缺点进行了深入分析。预测了熔池表面三维检测与测量技术的发展趋势,并指出传感器是制约其发展的关键技术。

基于线型激光的钢板表面缺陷三维检测技术

提出将线型激光束垂直投射到钢板表面,通过面阵CCD摄像机采集激光线在钢板表面的图像来计算表面缺陷深度的三维检测方法.利用中点法对激光图像进行细化,并根据稳定点判别依据提取激光线形.采用分区标定方法对摄像机进行标定,由空间还原思想恢复激光线形的空间坐标.根据扫描投影的方法选择理想表面方向作为缺陷深度计算的基准,实现对缺陷深度信息的定量计算.通过对缺陷样品验证的结果表明,采用该方法得到的计算值与实际值非常接近.

结构光投影法在三维检测和物象重建系统中的应用

本文介绍了一种非接触、一次性快速获取三维空间物体形状的检测方法．当向物体投影标准条纹时；可以从投影光轴正上方现测到由于物体形状凹凸而产生的崎变条纹．这些畸变条纹由CCD摄象机送入计算机，经分析处理从而得出物体的形状和空间坐标、同时给出了一些具体的应用实例．

基于圆结构光照明和LED照明相结合的三维检测技术

针对孔内表面的检测问题,提出了一种新的基于结构光照明和LED照明相结合的三维检测技术。该方法主要包括三个步骤:首先通过圆结构光照明获取孔内表面的截面轮廓图像,并通过图像处理和系统标定得到当前截面上局部区域的深度值;然后通过平面光照明得到孔内表面的平面图像,并在分析成像关系的前提下,在对平面图像进行坐标变换后得到孔内表面的展开图像,结合图像处理算法,提取展开图像的局部区域的平面尺寸信息;最后将圆结构光数据和LED光源数据变换到同一全局坐标系下,得到内表面的三维信息。

一种符号阵列编码结构光三维检测方法

编码结构光检测技术是一种主动视觉方法,利用投射的模式光,通过三角原理获得深度信息。根据伪随机阵列的特性,提出了一种可用于检测场景目标的一次投射模式的结构光三维检测方法。符号的拐点、交叉点比传统的基于伪随机序列及M阵列模式提供了更多的检测点。符号阵列能够提供足够多的码字使所有的子模式获得全局唯一性。基于符号链分解算法及角度变化的轮廓特征,解码方法能够识别绝大多数码字。重建实验表明可以对一定曲面变化的物体进行检测,并能重建其形廓。

基于线激光的桥梁表面破损三维检测方法

桥梁构件表面破损三维参数的测量及描述是桥梁检测过程中经常要遇到的技术难题,通过常规检测方法难以实现。但在结构激光辅助下,可以将三维测量转换为二维断面内的测量。在分析其他行业三维测量技术应用的基础上,提出了基于线激光的桥梁表面破损三维参数测量方法。同时,采用数字成像及模式识别技术测量线变形参数,并对反演桥梁构件表面破损三维参数的过程进行了剖析,给出了计算公式的推导过程。通过试验,验证了此方法的可行性。

“三维检测与逆向工程”课程建设与探索

逆向工程技术是中国智能制造的一个重要方向,对应的岗位技术要求较高。为了培养掌握先进的三维检测与逆向工程技术的相关人才,湖北科技职业学院近几年新增“三维检测与逆向工程”课程,建设了先进的理论实践一体化实训室;依据国赛和企业岗位的能力需求,规划课程内容体系,从单一能力到综合应用能力再到创新设计能力设计,全程以项目式教学做一体化,建设项目化资源,保证教学内容的先进性和实用性;同时采用先进的教学策略和考核方法,取得了良好的教学效果,增强了学生的兴趣,提升了学生的创新设计能力与动手实践能力。

面向高光金属表面的激光三维检测算法

针对激光三维检测过程中金属表面高光现象对后续检测带来的干扰问题,提出一种峰值连续性检测的方法。首先根据灰度图像的灰度信息提取每一列的灰度峰值;其次依据激光条纹连续性判断峰值信息的有效性,将有效峰值保留,去除干扰波峰,实现高光现象的去除;最后通过检测标准台阶块,对实验结果进行验证。结果表明,相对于一般细化处理的重建结果,高光处理后的重建精度可提高近50%,同时也证明了该方法的有效性。

采用三维检测技术的火车轮检测与维修

为克服车轮检测误差造成的过度镟修,采用逆向工程三维检测原理,对火车轮磨损件进行表面信息获取,提取特征参数建立标准车轮模型。通过3D分析比对,精确检测出车轮各尺寸参数的磨损程度,根据3D检测报告确定初步镟修方案,并在检验镟修方案的同时对其优化,最终制定出最佳镟修方案,避免由于检测误差引起的车轮轮缘及踏面的过度镟削,达到有效节约成本的目的。

三维检测技术在金属模铸造产品研发中的应用

金属模铸造研发过程中,在只有铸件实物情况下,铸件尺寸特征的精确获取是制定工艺方案和模具设计基本要求。本文用三维扫描仪对金属模铸件进行三维扫描获取了铸件点云,用计算机辅助测量软件对铸件和零件数模进行了三维比较分析。获取了铸件三维尺寸偏差、壁厚分布、加工余量、拔模斜度等重要信息。为金属模铸造工艺和模具设计提供了重要参考数据。

高速铁路轨道几何状态三维检测系统设计与开发

针对高速铁路轨道几何状态检测问题,从高速铁路工程测量体系的建立出发,提出了轨道检测系统内部几何参数和外部几何参数测量一体化的设计方案,随后建立了轨道三维检测方法的数学模型和理论体系.最后,对客运专线轨道三维检测系统的架构、技术、界面及功能进行了设计和测试,并在Visual Studio.Net平台上进行了软件集成开发.

压力容器焊缝的三维检测研究

本文是对压力容器焊缝内部缺陷进行三维分析,以确定缺陷的立体形貌和真实位置。采用体视投影原理对环形焊缝作两次拍片,然后对两张像片实行立体观察和测量。但这种射线片在拍摄时处于弧形状态,而在仪器上评片时要把底片放平,因此要解决弧形像片与平面像片之间的数学关系。摄影时先建立假设平面像片与弧形像片象点之间的方程,再建立确定焊缝缺陷空间点位的关系式。不同位置的缺陷其“像对点”是不同的。根据测片和计算所得的Z_A,X_A,Y_A就可在压力容器上确定缺陷的真实位置。

基于三维检测的升船机螺母柱加工工艺

螺母柱是平衡重式垂直升船机安全保障系统的关键设备,材料特殊,精度要求高,加工难度大。文中采用特殊的工艺措施以及专用刀具来保证其制造精度,并在大型工件加工过程中创造性的引入三维检测方法,对零件加工过程及温度变化造成的影响进行控制,有效地改善了螺母柱高精加工时采用"试切法"带来的缺点,充分考虑经济性,最终满足实际工程要求。