机载激光测深海面扫描轨迹计算与分析

介绍了机载激光测深技术的椭圆扫描原理 ,推导出在椭圆扫描方式下计算激光海面扫描轨迹的数学模型 ,并进行了编程模拟运算、绘图和扫描特征分析。

旋转双光楔折射特性与二维扫描轨迹的分析

为实现旋转双光楔二维扫描的可控操作,利用几何光学和光的标量衍射理论,对双光楔的折光特性进行了数学分析。研究发现:绕固定轴以不同角速度旋转的双光楔可等效为一个折射棱角和主截面都变化的单光楔。以该双光楔系统作为衍射屏,对通过双光楔的光束在观察面的衍射光场分布作了理论分析,得到了夫琅和费衍射下,光束经转动双光楔在像平面上的衍射光斑随转角变化的规律:光斑的横坐标与两光楔转角正弦值的差成正比,纵坐标与两光楔转角余弦值的和成正比。

圆锥扫描式机载激光测深系统扫描轨迹建模与分析

对圆锥扫描式机载激光测深系统在海面上的激光脚点扫描轨迹进行几何建模,重点分析了水文模式下激光脚点扫描轨迹的平均测点密度和覆盖效率。根据设定的几何模型,以CZMIL机载激光测深系统为例,计算得到单航线测量模式下双向扫描区域激光脚点"最小距离"小于1.6 m的比例为99.78%,5 m×5m大小的格网内激光脚点的平均数目为11.93个。另外,对激光测深系统旁向重叠度和两条航线扫描轨迹进行了分析,认为31.3%的旁向重叠度可以保证不产生飞行漏洞,但对激光脚点的测点密度提升效果并不明显。最后,对激光脚点分布的不均匀性进行了分析,讨论了不同的激光测深系统参数对测点密度和测量效率的影响效果。

扫描轨迹可控的电子束钎焊

提出一种电子束扫描轨迹和扫描方式控制方法 ,采用二维曲线来描述电子束扫描轨迹 ,根据实际焊缝的形状、扫描区域的尺寸、扫描方式等建立曲线方程 ,并对其进行离散化处理 ,然后经D/A转换产生所需的模拟信号 ,该信号经放大后输入给偏转线圈驱动电子束按设定的扫描轨迹和扫描方式运动。不仅扫描轨迹可根据实际焊接的需要任意编辑 ,而且扫描方式也可任意设定 ,如连续或断续扫描、点、线、区域扫描等 ,使电子束成为可控移动热源 。

45°镜多元探测器并扫成像特性和扫描轨迹分析

在光学反射矢量理论基础上 ,对于航天航空用多光谱成像仪 4 5°镜多元探测器并扫成像特性和扫描轨迹进行了分析 ,给出了 4 5°镜反射作用矩阵、4 5°镜多元探测器并扫成像的物像关系和像旋计算公式 ,及其对应的地面扫描轨迹理论计算公式。

红外六面折射转鼓扫描轨迹的仿真分析

介绍了红外透射式六面转鼓扫描器的工作原理,提出了一种仿真其扫描轨迹的分析方法。采用光学软件ZEMAX建立扫描系统模型,并通过实际光线追迹得到扫描轨迹数据,再传入MATLAB绘制出二维轨迹图形,直观地反映了六面折射转鼓的扫描图像的变形情况。通过该方法可以方便地分析出设计误差和零件加工误差对扫描图像的影响,从而有效控制六面折射转鼓的制作精度。

机载三维信息获取地面扫描轨迹分析

该文根据机载三维信息获取中常用的扫描光学系统结构，导出了地面扫描采样点轨迹与光学系统结构参数之间的关系，获得了地面采样点坐标的定量表示，给出了实现特定扫描轨迹的地面测量时光学系统结构参数的选择方法和计算结果。

任意扫描轨迹的CT成像方法研究

在工业CT成像应用中,由于复杂结构件形状、结构、组分等特征的限制,使得射线能量与有效厚度不匹配,常规的扫描方式易使投影数据缺失,投影数据完备性较差。为此,本文通过改变轨迹来弥补投影数据缺失,推导任意轨迹的成像模式。首先,在任意轨迹的基础上进行投影几何关系建模,结合空间几何知识完成投影矩阵的刻画;其次,基于迭代重建算法对轨迹的无约束化,进行任意轨迹成像模式下的迭代重建;最后通过小锥角、大锥角以及厚度差异比较大的构件成像仿真实验,验证算法的正确性和可行性。对于厚度差异比较大的工件,该方法相对于传统的圆轨迹扫描,投影数据更完备,CT重建质量高。

选择性电铸扫描轨迹的研究

选择性电铸是将快速成形技术与电铸结合在一起而形成的一种新的快速成形方法。在讨论快速成形制造技术切片算法的基础上 ,介绍如何将三维实体的STL文件变成选择性电铸中的喷嘴分区连续扫描轨迹 ,以满足选择性电铸的特殊工艺要求。

基于多周循环步进式插值扫描轨迹的工业CT柔性检测技术研究

为了在一次CT检测过程中同时实现被检工件的精细检测与内部缺陷快速发现的两种检测需求,提出了一种新型CT检测方案。该方案将一种改进的圆形CT投影扫描轨迹与不完全投影插值算法有效融合,实现了投影采集与最优图像实时重建的同步进行。为验证该技术的可行性,设计了相应的扇束CT仿真平台及试验模体,仿真试验结果表明,该检测技术在CT扫描过程中可及时发现被检工件的内部缺陷,扫描结束后可获得工件的精细CT图像,有效满足了工业CT用户在多种检测目的之间自由切换的柔性检测需求。

一种车载激光扫描轨迹突变点的探测及优化方法

处理车载激光扫描数据时,基于GNSS/INS组合导航生成的扫描轨迹中,常包含一些轨迹突变点,造成后续解算的点云在其附近区域出现扭曲和分层现象。针对这一问题,本文提出了一种基于邻近点距离和特征的轨迹突变点探测方法,同时基于中值迭代方法对突变点进行优化处理。实测数据处理结果表明,本文方法可以有效探测并优化车载扫描轨迹中的突变点。

基于扫描轨迹控制的电子束加工技术

在通用真空电子束焊机的基础上配置两对电子束偏转线圈、工控机(IPC)、NI多功能数据采集卡、功率放大器以及虚拟仪器软件LabVIEW,构建一个电子束扫描控制系统.利用该系统可对电子束扫描轨迹、扫描频率以及加热区域电子束能量密度的分配进行离线编辑,以及对扫描轨迹、电子束束流进行实时调节和控制.使用该系统进行了不锈钢毛细管板结构的钎焊试验;对铌钛异种合金采用不对称热输入的扫描加热方式进行焊接;对于不能直接焊接的异种金属(如Re-Ti),可使用本系统的扫描加热技术,通过粉末冶炼制备中间过渡层.

新型三维微计算机层析扫描技术——在给定的微CT系统中,利用大锥角下螺旋扫描轨迹和Katswvich滤波投影算法可以提高岩心成像吞吐量

孔隙是储层研究的基础，关系着油气驱替的效果。因此，在过去的15年里，孔隙级成像和模拟技术得到了较快的发展，已经从用于研究流体驱替和运移属性的单一技术逐渐发展成为一种用于数字岩心分析的预测工具。但是受制于地层非均质性的影响，就成像及模拟技术研究而言，对接触角、孔隙形态及空间结构、界面张力等关键属性分析的准确度不高，因此需要推出新型技术以更好地克服地层非均质性带来的影响。

基于速度比的光楔扫描轨迹选取方法

基于非近轴光线追迹算法对光楔扫描系统的正向问题进行求解,得到不同速度比下的花瓣形扫描轨迹。根据光楔转速和取样间隔计算轨迹点数,根据轨迹点与坐标原点的距离曲线的极小值点个数计算花瓣数,进而建立由速度比计算花瓣数的关系式。通过轨迹点数和花瓣数评估不同速度比对应的扫描轨迹的扫描时间和覆盖率,总结扫描轨迹与速度比之间的规律,提出三光楔扫描系统获取规则、对称且不存在大片扫描盲区的扫描轨迹时速度比需要满足的条件。所得规律和结论可在光楔扫描系统的应用中合理确定速度比,从而选取满足扫描效率要求的扫描轨迹。

激光扫描转镜扫描轨迹的分析计算

扫描转镜是激光扫描探测系统的重要组成部分。从几何光学原理出发,以旋转六面转镜扫描为例,推导出扫描轨迹的表达式,分析了入射光线位置与扫描轨迹的关系,并给出了扫描角度与扫描轨迹的关系曲线。系统本身的结构特点是产生扫描非线性和非对称性的根源。为了减小扫描轨迹的非线性,提出了一种使用曲面反射镜的扫描系统,并对其扫描轨迹进行了求解和计算。由计算结果可知,该系统能有效克服平面转镜扫描系统的非线性特性。

参数化轨迹导引三维扫描与点云对齐研究

三维视觉扫描是获取空间物体立体全貌的一种先进的非接触式测量方法。利用光栅扫描解算出的局部点云需逐一对齐,以获得全貌结果。针对多角度视角扫描对齐低效与误差波动大的缺点,提出利用参数化轨迹导引机器人环绕物体扫描新方法。考虑机器人结构参数,求出其运动学逆解的各关节转角函数,并仿真轨迹。利用机器人运动控制距离与扫描仪数据关系,导出局部点云归一化对齐转换矩阵,将扫描数据转换到世界坐标系。实验结果表明:数据对齐的最大误差小于0.09mm。方法适于测量工作空间内不同目标,有效提高视觉系统柔性与扫描效率。

差电流轨迹扫描法的研究

针对母线区外故障CT严重饱和时母差容易动作和区外故障转区内故障时存在流出电流而使得差动电流偏小母差不易动作的问题,一般微机母线保护对这两种情况反应不够灵敏。对SG B750数字式母线保护装置中采用的抗CT饱和新原理———差电流轨迹扫描法进行了探讨。该原理抓住故障CT传变特性,快速有效判断出系统所发生的故障类型,判据准确可靠。

直线轨迹扫描断层成像中的图像重建与恢复方法

基于直线轨迹扫描的X射线断层成像方式,具有成像速度快、无物体重叠问题且造价较低等优点,在快速行李物品安检、大物体检查等领域具有较大应用潜力。不完备数据(有限角度)的图像重建及恢复是该成像方式的关键难题。本文介绍了一种适用于直线轨迹扫描断层成像的图像重建及恢复方法:在直接解析重建的基础上,利用linogram技术和总变分(Total Variation)正则化准则,实现快速稳定的外插迭代以补偿缺失数据,从而在保持图像边缘的同时,提高了图像像素值准确性,减小了图像伪影。

振镜扫描激光清除电网异物数值仿真研究

针对振镜激光清除高压输电线异物二维扫描技术扫描不均匀的问题,结合振镜的扫描原理,通过简单的扫描理论推导和Matlab仿真分析,利用COMSOL有限元对激光扫描轨迹进行仿真模拟。设计X-Y检流计振镜扫描进行区域全覆盖扫描,得出X-Y检流计振镜扫描存在矩形失真特性,故通过三角函数变换的思路进行补偿修正,修正后的扫描轨迹效果较好,由上到下逐行扫描,且扫描较为完整,不存在漏扫。为实现振镜式激光光斑区域全覆盖扫描,进行扫描路径设计理论推导和仿真。结果表明:随着扫描线距的增加,漏扫率逐渐增大,重叠率逐渐减小;当扫描线距与光斑半径相等时,光斑恰好没有重叠区域,重叠率为0,漏扫率为27.37%。通过COMSOL有限元对光斑轨迹扫描进行仿真,进一步说明了所提扫描方法的可行性和正确性,在振镜激光扫描系统中有着重要的参考价值。