高温超导磁悬浮力三维测量系统设计

高温超导磁悬浮因其独特的无源自稳定优势,在高速轴承、轨道交通和飞轮储能系统等领域有着广阔的应用前景。为了探究高温超导磁悬浮系统的悬浮特性,设计了一种适用于测量磁悬浮轴承悬浮特性的高温超导磁悬浮力三维测量系统。首先,基于伺服驱控的三轴联动直线模组与三轴力传感测量单元设计了测量系统硬件部分,利用LabVIEW设计了数据采集单元,以实现数据连续采样及其图像化。其次,在恒载和永磁悬浮系统下,对高温超导磁悬浮力三维测量系统的测量精度进行校验。最后,建立了超导体-永磁悬浮系统有限元模型,仿真并测量了高温超导体在零场冷和场冷条件下的悬浮力特性,仿真与测量结果保持基本一致。结果表明,该测量系统具有测量精度高(0.5%),三维空间定位准确(±0.02 mm),被测对象相对运动时三轴力同步测量(最大悬浮力500 N,导向力200 N)等特点。

双目CCD结构光三维测量系统中的立体匹配

在立体视觉中,比较了几种常见立体匹配方法,并针对存在的问题,提出了多种方法融于一体的高效立体匹配方法。首先将计算机构造的用于解相的光栅由投影仪投射到物体上,再将计算机构造的一系列黑白相间的编码光栅也由投影仪投射到物体上;然后将畸变栅线图像由摄像机采集到计算机中,用解相光栅进行解相得到折叠在[-π,π]区间内的相主值,用所述结构光编码方法进行相展开得到相位的周期,二者相加得到真实相位值。利用插值算法将具有相同相位的点拟合成连续曲线,从而实现了两幅CCD图像相同相位曲线的匹配,再根据外极约束条件,得到两幅图像点的匹配。在反向工程中,用该方法对电话接线筒进行三维测量,实验验证了该方法进行立体匹配的高效性和准确性。

热释光发光谱的三维测量系统

研制了一种热释光三维光谱的测量系统 ,该系统兼有获取热释光二维发光曲线和升温过程控制功能 .此系统对热释光加热速率的控制精度高、功能完备 ,已用于热释光剂量学和热释光材料研究中所要求的高精度测量 。

基于虚拟立体视觉的气液两相流三维测量系统的标定

研究了基于虚拟立体视觉的气液两相流三维测量系统的标定技术。首先,基于单台高速摄像机和两组反射镜组构建虚拟立体视觉测量系统,建立高速摄像机透视投影变换模型以及虚拟立体视觉三维测量模型,对虚拟立体视觉系统中摄像机及虚拟立体视觉传感器进行标定。用靶标基准球模拟气泡在水中的分布,以其空间距离作为测量评价指标,比较了不同标定方法对三维重建精度的影响。实验结果表明,将标定参照物置于水箱内,并且分别对左、右虚拟摄像机及传感器进行标定,三维重建精度最高,测量空间距离绝对误差优于0.13mm,相对误差优于0.49%。实验认为,对基于虚拟立体视觉的气液两相流三维测量系统进行标定时,必须充分考虑折光分光光路以及管壁折射对三维重建所带来的影响。

一种基于视觉的自由曲面三维测量系统

采用线结构光和单CCD摄像机构成自由曲面三维测量系统 .探讨了摄像机标定、激光平面标定、被测物体点三维坐标计算及多视角测量数据融合等关键技术 .在多视角测量数据融合中采用Screw理论 ,将坐标系关系求取中带约束的多变量非线性优化问题转化为线性方程组的最小二乘问题 ,简化了计算的复杂性 ,提高了求解过程的稳定性 .进行了实验研究 ,给出了实验结果 .

一种新型光纤传像微三维测量系统

根据结构光测量原理,利用光纤传像束所具有的自由度大、能弯曲及易实现长光路等特点,结合数字条纹投影技术和相移法测量技术,提出了一种新型微三维测量系统.因为从投影仪投射出来的光栅条纹是经光纤传像束及其两端的光学系统投射到被测物体上的,所以与其它同类系统相比,该系统降低了对被测物体方位的要求,从 而使测量更加方便,拓展了微三维测量系统的适用范围.构建了测量系统,并对不同对象进行了测量,且重构出了 被测物的三维形貌,验证了系统的可行性.

360°三维测量系统在逆工程中的应用研究

本文介绍了一种面向逆工程的快速 3 60°三维测量系统 ,论述了其原理、结构 ,并详细讨论了其中的关键技术 ,包括激光扫描、数据的实时提取与校正、三维曲面拟合、图象渲染等逆工程用于制造前的若干关键技术问题并对其提出了相应的解决方法 .本系统与逆工程概念相结合 ,具有结构简单、实时性好、适用范围广等优点 .

颜色编码三维测量系统的结构参数设计及仿真

提出了基于结构光颜色编码技术的三维测量系统,利用条纹的颜色对光平面的投影角进行编码,以实现三维物体形状测量和重建。该系统主要由数字式光处理器、彩色摄像机和计算机组成,具有结构新颖,简单可靠等特点,且无需扫描,仅需采集一幅景物的编码图案就能得到产生一幅全帧深度图像所需的全部信息,非常适合于高速、实时在线测量。根据系统的主要设计指标及对可测空间的分析,对系统的结构参数进行了优化设计,以保证系统具有最大的可测空间及最佳的遮挡特性。对典型的平面类三维面形——斜面进行了仿真实验,得到系统在 Z 轴(深度方向)、X 轴、Y 轴方向的测量误差分别为 0.31%,0.22%,0.23%,达到了系统的预期要求。

双光源光切法三维测量系统的偏心误差分析

１引言双光源光切法是在光切法三维测量基础上，利用双目立体视觉原理、修复被测体表面陡峭处数据缺损的一种有效手段［１～２］。其基本原理如图１（ａ）所示，如以柱坐标描述被测体轮廓参数，则可简化为图１（ｂ）的二维模型。根据图示几何关系，在两光源交点Ｏ与被测体...

颜色编码三维测量系统参数分析与设计

依据三角测量原理,建立了一种三维物体形状测量系统,并对系统的参数进行了分析与设计.该测量系统利用颜色编码技术和数字投影技术实现了三维测量.只需摄取一幅图像就可以获得可视面形全部的三维信息,非常适合于高速、实时在线测量.

表面粗糙度三维测量系统

本文概述了所研制的表面粗糙度三维测量系统。讨论了测量原理、图形的扫描方式、形位误差的校正、形貌图与等高线图的绘制诸问题。使用该系统除可绘制被测表面的形貌图和等高线图外,还可自动计算出表征所测表面的某些幅度参数。

无接触三维测量系统中标志点的设计与实现

标志点的识别和匹配是无接触三维测量中的关键环节,也是一个难点。为提高标志点识别和匹配的精度,本文提出了一种标志点的设计原则和方法,并得到了具体实现。将本方法应用到刑事案件现场测绘系统中的实验表明:使用该方法设计的标志点具有很高的识别率和匹配精度,使无接触辅助三维测量具有更广泛的应用前景。

基于计算机视觉的工件表面三维测量系统

该文根据计算机视觉原理,提出了一种工件表面三维测量技术。该技术利用图像坐标与空间坐标的变换关系,采用LOG算子和快速HOUGH变换,对角点进行提取。并利用核线约束,实现图像的精确匹配,最终完成对工件表面的自动测量。

图像分割技术在多光刀三维测量系统中的应用

在多光刀准全场三维轮廓测量系统中 ,从受噪声影响的多光刀图像中准确提取出光刀中心是提高测量精度的关键。由于采用重心法进行光刀中心提取容易受到噪声的影响 ,提出先使用基于过渡区的阈值分割得到光刀图像的粗边缘 ,然后利用细化技术和去噪处理得到准确的光刀边缘 ,最后用重心法计算光刀中心。实验证明该方法抗干扰性能较好 ,提取出的光刀中心精度可以达到亚像素级。

空间大尺寸三维测量系统

阐述了空间大尺寸三维测量系统的测量原理、方法及光束法平差对提高测量精度的作用。对该系统在射频目标仿真实验室高精度定位安装及测量中的应用作了介绍，并进行了误差分析。最后简述了软件的特点。

基于双线阵相机的全视角高精度三维测量系统

提出一种基于双线阵相机的全视角高精度三维测量系统,实现对空间大尺寸物体三维测量。首先,通过两台高速线阵相机结合高精度单轴回转平台、高速图像采集卡对空间物体扫描成像,然后利用空间前方交会原理以及空间三维测量系统定向解算出空间物体的实际空间三维坐标。该三维测量系统的优点是不必提前对线阵相机进行内参标定,且自动化程度高,测量速度快。实验结果表明,该三维测量系统精度高,可以广泛地运用到大尺寸空间测量领域,具有良好的实用价值。

基于双传感器的激光视觉三维测量系统设计

为了提高对目标物体的三维测量能力,提出一种基于双传感器的激光视觉三维测量系统,构建激光视觉三维测量的图像采集模型,对采集的激光视觉三维图像采用边缘轮廓检测方法进行测量物体的轮廓线检测,采用双传感器进行图像的视觉特征采样,利用帧扫描技术进行激光视觉三维视觉特征提取,采用Fraunhofer圆孔衍射方法进行激光视觉的三维特征标定,根据衍射的孔径进行图像边缘融合处理,采用最大似然估计方法进行激光视觉三维参数联合估计,根据双传感器的信息融合结果实现激光视觉三维准确测量。结合嵌入式的ADSP-BF537实现激光视觉三维测量系统的硬件设计。测试结果表明,采用该方法进行激光视觉三维测量的准确度较高,测量误差较小,测量过程的抗干扰性较好。

中海达推出一体化移动三维测量系统——iScan

继2012年11月在陕西西安推出第一台国产地面三维激光扫描仪和多波束样机后，广州中海达卫星导航技术股份有限公司于2013年1月18日在湖北武汉举行的中海达2013新技术报告会上，又推出了自主研制的一体化移动三维测量系统——iScan。

基于线结构光的三维测量系统关键技术研究

现代科学技术和信息技术的高速发展,使原有的接触式三维测量技术的局限性日益显露,难以满足当前发展中高效、全面的要求。在多种光学非接触式三维测量技术的的应用发展中,基于线结构光的三维测量技术受到关注,其凭借测量精度较高、具有实时性等特点,在测量中得到了广泛应用。

微细特征三维测量系统标定的精确椭圆提取方法

针对目前小微测量系统标定中圆心提取精度低与稳定性差的问题,提出了一种精确的椭圆中心提取算法。利用Zernike正交矩进行亚像素边缘检测,通过矩阵的块分解进行椭圆拟合。根据提取的亚像素边缘数据点,计算出最佳椭圆参数,提取中心。采用张正友的平面标定算法进行了标定实验,结果表明:所提算法精度高、稳定性好、易于实现。