大尺寸曲面零件的双目视觉测量网络规划研究

大尺寸复杂曲面零件的视觉检测,需要多个视觉形成视觉网络才能实现完整三维零件重构。针对大尺寸复杂曲面零件的双目视觉测量网络规划问题,提出了一种基于改进的多目标并列选择遗传算法的视觉测量网络规划方法。首先建立双目视觉测量网络的几何模型,得出了双目视觉测量网络的解空间,为评价视觉测量网络规划的优劣,提出了视觉测量网络的覆盖率与分辨率的概念,通过遗传算法在解空间中优选地搜索出最优解,根据覆盖率与分辨率这两个评价指标,得出最优的规划方案。以大型螺旋桨叶片为例,进行双目视觉测量网格规划实验,验证了算法的可行性。

非球面及非球面测量技术

为了对非球面进行行之有效的测量,从非球面的面形描述和光学特点出发,对非球面各种测量方法进行了优缺点的对比和研究,同时对目前非球面检测技术面临的问题进行了阐述,并给出了对深度非球面测量可用的方法和应当解决的问题.

多视点立体视觉测量网络组网方法

立体视觉组网测量是三维测量得以实现的核心技术,在测量过程中,为了保证三维重构的全覆盖和重构精度,需要摄像机进行密集拍摄,因此产生了三维测量的速度慢,计算量较大等问题。针对上述问题,提出了一种多视点立体视觉测量网络组网方法。首先,通过SFM技术(运动恢复结构)获得待测物模型,建立椭球体基准坐标,估计相机与待测物的最佳距离,布置初始视点位置;然后,基于可视化约束条件对初始视点进行聚类分析和循环迭代,筛选出最少的相机数目实现全覆盖三维成像;最后,进行测量实验,布置以灯罩为待测物的椭球形测量网络,并在不同景深下进行相机数目、覆盖率和测量精度与球形测量网络的对比分析。实验结果表明:通过该方法最终迭代筛选出了22个视点,使得覆盖率达到100%,测量精度的标准差均值稳定到1.1 mm,测量效率较球形网络有明显提升,经三维重建出的灯罩效果图能够还原出待测物原貌,验证了所提出方法的可行性。

子孔径干涉拼接测量非球面的模型分析

针对非球面波前本身带有波前误差的特点和测量中由于装调误差而带来的新的波前误差,提出基于多阶波前误差校准实现子孔径间重叠区不匹配度最小化的方法,建立待拼接的子孔径间相位关系模型;应用逐步回归法确定拼接测量中各波前误差对拼接精度影响的权重,进一步得到优化的子孔径干涉拼接测量(SSI)非球面的测量模型,并且获得较好的波面重构结果。仿真分析表明,理论上该测量模型的拟合精度高于传统测量模型,进一步仿真测量实验表明,基于波像差校准的拼接测量模型能够满足高精密非球面测量的要求。

计算全息用于非球面检测的研究

为了实现对非球面的高精确度检测,提出,采用计算全息补偿干涉测量原理检测二元旋转对称非球面,分析了检测光路,推导出全息图条纹位置计算公式,得到了用于非球面检测的计算全息图样,并对测量光路进行了仿真分析,结果表明,计算全息补偿干涉测量法测量的均方差值比传统的干涉测量法小.

基于虚拟仪器的测试技术实验平台开发

针对目前机械工程测试技术教学中,理论和实践不能有机结合的现状,提出通过创新实验,以软件代替硬件为理念,设计开发一套基于Labview的信号采集分析处理的虚拟仪器,仪器以电脑自身带有的声卡为数据采集卡,通过采集声音信号,与软件本身可以开发的各种激励信号一起,进行信号的数据采集与处理,利用该实验平台,可形象地实现信号的频谱分析、信号滤波等课程内的经典内容,该实验平台的开发不仅减少了实验经费,而且丰富了实验内容。

立体仓库巷道堆垛机控制系统设计

本文论述了自动化立体仓库中堆垛机控制系统的原理、结构和特点 ,重点介绍堆垛机的速度控制和精确定位方法及拖动控制方法 。

像差修正拼接法测量非球面精度的评定

针对用子孔径干涉像差修正拼接法测量非球面的拼接精度问题,提出了一种基于t分布统计的拼接精度分析评定方法。根据测量原理及拼接模型特点,利用残差分析对模型进行回归诊断,使用因变量预测算法和t分布统计模型对拼接精度进行估计与分析。实验结果显示:按t分布评定拼接结果的扩展不确定度为0.3623λ(0.229μm),而常规的系统误差检验方法评定拼接结果的扩展不确定度为0.234μm,两种方法结果基本一致,表明基于t分布统计的方法在保证评定结果准确度的前提下,克服了比较分析法的不确定性,解决了正态分布统计法中置信系数k不能反映子样标准差可靠性对置信概率的影响问题。

一种提高子孔径拼接测量精度的误差修正方法

干涉拼接测量技术主要用于大口径光学器件的测量,由于其能够测量出被测表面的细节,也开始应用于非球面的测量.拼接测量面临的主要问题是拼接测量过程中的误差累积,如何消除拼接误差,尤其对非球面拼接测量的误差修正,是干涉拼接测量的技术关键.本文就拼接误差修正中难以解决的随机误差与高阶波像差问题进行了研究,在研究拼接测量中所引入的误差的基础上,建立了拼接测量的误差修正模型,并提出误差随机修正的方法,实现随机误差和高阶波像差修正.根据所建立的模型和误差修正方法,进行实验验证,实验结果表明,利用误差随机修正技术能够修正随机误差和高阶波像差,其拼接测量结果比传统的修正调整误差方法更接近于全孔径测量结果.

摄像机内图像传感器装调误差检验方法

特征点三维坐标的测量精度直接影响目标位姿的解算。相机安装校准过程中内部图像传感器产生的装调误差会导致实际成像点位置发生偏离,为消除定位偏差而最终提高三维测量精度,经过理论分析将装调误差分解为夹角误差、位移误差、旋转误差并分别建立不同的误差模型。首先将目标函数设置为成像点坐标差方程,利用多目标不等式的非线性最优化模型从理论上定量分析了装调误差,绘制各误差的三维分布图,定性分析了装调误差的发生趋势。选取某一型号相机进行物理实验,首先测定出主点坐标偏移量Δx=0.665 08 mm,Δy=0.936 68 mm,然后根据上述方法获得装调误差大小,得到相机偏移夹角为0.92°,偏移距离为1.41 pixel,偏移角度为0.047°,与所给真实值范围进行对比,验证了所提出标定方法的有效性。

新工科背景下基于人文素质培养的一流课堂建设策略

人文素质的培养应是培养大学生的核心素养,也是建设一流课堂的目的和旨向,信息技术的发展使个性化教育具有了较强的可行性。一流课堂的建设策略可以从建设人文课堂和具有良好课堂生态系统两方面进行,在提升教师的自身的人文素质基础上根据文化特点、学生特点设计教学内容,采用灵活多变的教学方法、教学模式和具有特点的教学语言,将人文思政融入课堂教学,利用功能强大的信息技术实现师生之间、生生之间良好的互动,建设“以学生学习为中心”,培养具有健康人格和创新精神人才为目标的一流课堂。

面向机械工程测试技术课程的创新教学研究与实践

面向机械工程测试技术课程教学过程中,从理论与实践两方面进行创新性教学研究。重构教学体系,将仿真与虚拟实验及工程应用引入课堂,使学生产生明显的学习兴趣。在实践教学中,以虚拟仪器为平台,应用创新性教学,将课程的知识点融入一个或几个任务之中,使学生在完成设计任务的同时,掌握所学新知识。

高光弱纹理物体表面鲁棒重建方法

为解决高光弱纹理物体表面重建时,存在的孔洞和噪声,及信息缺失等问题,提出了光照补偿结合深度图像的重建方法.结合光照方向和光照强度的参数估计,确定高光区域并均匀光照,再以激光点的变化轨迹修正均值漂移算法的漂移区域,建立改进的均值漂移中心描述子,对深度图像的噪声和孔洞进行判定并修复,实现物体表面重建.结果表明,该方法既可以保持不同种类对象重建完整,避免信息缺失,还可减少外界环境和对象自身特征的负面影响.通过高光弱纹理标准图片和实拍物体重建实验,以及使用均方根误差、峰值信噪比和结构相似性等性能指标进行评价,验证了该方法的鲁棒性和有效性.

光电测距仪室内检定场设计及研究

介绍了一种采用室内检定短基线和空中固定边的光电测距仪检定场，对该检定场的特点进行了对比分析，并对其检定精度进行了理论分析．

污水处理过程中的模糊控制研究

污水处理过程是个复杂的非线性、多变量的控制过程,传统的控制方法离不开人的知识经验和亲自操作。在分析活性污泥法污水处理的控制过程基础上,引入了污水处理的模糊控制技术,利用已有经验和知识给出控制策略,同时给出了污水处理次级阶段的模糊控制器设计过程,仿真结果说明本方法的有效性。

鹦鹉为什么能“学舌”

鹦鹉之所以会说话，其秘密就在于它特殊的生理构造——鸣管和舌头。虽然都会说话，但鹦鹉的发声器与人类的声带有所不同，鹦鹉的发声器叫鸣管，位于气管与支气管的交界处，由最下部的3～6个气管膨大变形后与其左右相邻的三对变形支气管共同构成。一般的鸟儿能够发出不同频率、高低的声音，那是因为当气流进入鸣管后随着鸣管壁的振颤而发出不同的声音。

实验教学在高中生物课中的应用

生物是一门具有较强实验性的课程，其研究的主要内容为生命迹象与生命活动规律，高中生物知识具有一定的抽象性与复杂性，单纯的理论讲述并不能激发学生的学习兴趣，也无法使学生深刻理解并掌握知识。因此开展实验教学是十分重要的，教师应当对此予以重视并将实验引入到课堂上，发挥实验的启发作用，让学生可以感知到到生物知识的魅力，继而产生浓厚的学习兴趣以及较强的学习欲望。文中将对实验教学在高中生物课应用中存在的问题以及有效对策展开探究。

双缩脲试剂能和二肽反应吗

不管是原人教版教材还是不同版本的新课程标准高中《生物》教材中，双缩脲试剂都被用于蛋白质的定性鉴定或检测。什么是脲？为什么叫双缩脲？双缩脲和双缩脲试剂有何关系？双缩脲试剂能用于二肽的检测吗？以下简单介绍有关知识。

一种多视觉测量组网规划策略

针对大尺寸三维形貌测量中高覆盖率与高精度的要求,提出了一种兼顾测量覆盖率和三维不确定度的智能组网规划方法。结合视觉测量要求,建立了视觉测量网络的离散化几何模型,确定了组网规划的决策变量,给出了视觉测量网络覆盖率和目标点三维不确定度两个概念。通过分析多种摄像机位姿约束条件,应用多目标遗传算法对组网决策变量进行全局性搜索,最终实现了多视觉的精确组网。对螺旋桨主体结构模型进行了仿真,结果表明测量网络覆盖率可以达到99.72%,三维不确定度可以收敛至0.0326mm。通过单视觉多站式测量实验,验证了该策略的有效性和可行性。

非球面拼接测量中偏置误差修正模型

为解决非球面拼接测量时两子孔径重叠区精确拟合问题,根据波像差理论推导了子孔径干涉测量二次曲面偏置误差与运动自由度之间的函数关系,通过分析得出了偏置误差的作用表现形式与Seidle像差相一致的结论,据此建立了定位机构偏置误差修正模型,提出了一种精确拼接测量二次曲面的像差修正方法,该方法利用最小二乘拟合获得拼接系数,可得到孔径间偏置误差估计值,并可在模型中修正高阶系统像差,提高孔径间重叠区拟合精确度。实验表明,该方法拼接精度高于传统校准三方向调整误差拼接法。