基于彩色交叉条纹的相机标定

针对相位标靶标定相机需采集多幅条纹图获取相位的问题,提出了一种基于彩色交叉条纹的相机标定方法。本方法在每个标定位置仅需一幅条纹图就可以完成特征标识点的提取;通过液晶显示屏显示一幅红蓝交叉条纹图像,由相机拍摄,采用傅里叶变换和多频外差法分别得到水平和垂直方向的绝对相位;根据相位标靶的空间位置与图像中绝对相位的精确对应关系,标定相机内参,采用非线性最小二乘法优化。基于重投影误差的实验结果表明,本方法可以快速精确的实现相机标定。

基于主动计算机视觉的茶叶采摘定位技术

为解决名优茶智能采摘的茶叶嫩梢定位问题,提出了一种基于主动视觉的嫩梢定位方法,并据此开发了一套视觉定位系统。针对茶叶采摘工作面特点设计了交叉投影与摄像光路;基于色彩因子法实现了自然环境下茶叶嫩梢的识别;重点研究了利用光栅投影轮廓术实现茶叶嫩梢高度信息获取。光栅投影轮廓术采用时间相位法获取光栅场的相位,并利用判别机制和形态滤波器去除噪声点,以多项式逼近法计算高度克服非线性误差。试验结果表明,基于光栅投影法的茶叶嫩梢定位系统,能够有效识别嫩梢并获取其三维信息,为研究名优茶智能采摘机解决了茶叶嫩梢定位问题。

基于投影条纹法的带钢平坦度检测系统

平坦度是描述带钢表面几何形状的重要参数,平坦度在线检测对于带钢板形的控制尤为重要。因此,研究了一种新的基于投影条纹法的平坦度检测系统。文中阐述了该系统的测量原理、硬件结构和软件部分。软件部分包括图像处理、深度提取及平坦度计算等。此测量方法属于全场式三维测量方法,能克服带钢运动对测量造成的不良影响,与目前广泛采用的传统测量方法相比,能更准确地测量出带钢平坦度。测量实验表明,该系统测量误差小于±0.4mm,能够分辨出±1I的不平度偏差。

光栅投影测量物体三维轮廓的条纹中心线相对偏移量的获取

精确地获得光栅条纹中心线的相对偏移量,在三角形法测量物体三维轮廓技术中占有非常重要的地位。本文对光栅投影条纹图像进行预处理,提出采用重心法提取条纹中心线位置,可以获得亚像素级的精度;接着修补条纹中心线,采用模板技术跟踪条纹的走向,可求出条纹中心线相对参照平面条纹中心线的相对偏移量。

一种提高光栅投影轮廓术精度的方法

在光栅投影三维轮廓术中,直接条纹位移分析法存在着垂直条纹方向分辨率低的缺点。在分析产生低分辨率原因的基础上,提出移物法,该方法通过多次移动物体来提高测量的采样精度。测量结果表明,在不提高对光栅投影系统的要求的情况下,对物体移动N次分别进行测量,每次移动的距离为条纹宽度的1/(N +1),这样就可以使得测量精度提高N倍。

城市边缘区大规模项目开发的策略与方法

通过分析城市边缘区大规模项目开发的成因并讨论其作用及影响,论述了城市边缘区大规模项目开发的策略与方法,包括准确把握"边缘区"定位、采取适当的开发模式、发挥规模强势效应、积极参与规划调控、强化边缘区生态作用及完善建设施工过程等,以此促进边缘区和城市的可持续发展.

光栅投影三角形法测量物体的三维轮廓

采用三角形法测量物体三维轮廓.对光栅投影条纹图像进行预处理,采用重心法提取条纹中心线位置,可以获得亚像素级的精度.接着修补条纹中心线,求出采样相对偏移量,计算出物体的高度信息.

快速傅里叶变换与泽尼克模式拟合的条纹投影面形恢复算法

针对条纹投影偏折法中需要多次迭代进行面形恢复,提出一种结合快速傅里叶变换(FFT)算法与泽尼克(Zernike)模式拟合的算法(FFT-泽尼克)。数值仿真结果表明,直接使用泽尼克模式拟合,需要迭代15次,用时1min以上,而使用FFT-泽尼克算法,迭代5次已收敛到理想精度。在保证计算精度在纳米量级的情况下,计算时间也缩短了近2/3。

条纹图像边缘检测在热轧带钢平坦度测量中的应用

平坦度是描述带钢板形质量的主要参数之一,平坦度在线测量对于板形控制至关重要。研究了一种新型的基于数字投影和条纹边缘检测技术的平坦度测量系统,阐述了该系统的测量原理、硬件构成及系统软件,软件包括图像处理、坐标变换及平坦度计算等。该测量方法属于三维全场式测量方法,能克服带钢垂直运动给测量带来的不利影响,与目前广泛应用的传统测量方法相比,抗干扰能力强,测量结果更准确,且成本较低。

显微栅线投影法用于微镜转角测量

采用显微栅线投影法结合相移技术测量了微镜在不同驱动电压下的转角,并同理论值进行了比较,平均误差为4.5%,结果表明测量值和理论值比较吻合.

基于系统非线性校正与滤波的相位测量

相位测量系统中投影仪输出与CCD输入变形条纹光强之间的非线性导致频谱混叠,影响测量精度,为了消除他们之间的非线性关系,提高相位测量精度,分析了系统非线性产生的基本原因,提出了一种基于系统非线性校正与滤波的相位测量方法.首先校正由投影仪中伽马畸变产生的系统非线性,然后采用低通滤波器对校正后输出的频谱进行滤波,只保留频谱中的基频成份,最后采用四步相移法对变形条纹进行相位测量.MATLAB仿真与实际实验结果表明,所提方法的系统非线性校正与滤波效果较好,有助于提高相位测量精度.

显微栅线投影相关法及其在三维形貌测试中的应用

基于数字图像相关法解调被物体高度调制的投影栅线平移量的原理,提出了显微栅线投影相关法的概念。该方法是栅线投影法和数字图像相关方法相结合的产物,用于测量微结构的三维形貌和离面变形。系统阐述了该方法的测量原理和详细的标定过程,研究了该方法在微薄膜挠度测量中的应用。测量结果表明,显微栅线投影相关法简单易行,测试结果可靠,配合高速图像采集系统,可用于微结构的动态测试,从而为实现微结构动、静态测试展现了新的应用前景。

基于条纹投影技术的工业零件平面度测量方法

平面度是工业零件生产中质量控制的重要检验指标,最广泛应用的三坐标测量机技术存在着采样点数量少、采集效率低的问题。提出一种基于条纹投影技术的非接触且结构简单的平面度测量系统,该设备向被测零件投射标准光栅条纹,通过条纹图像的相位解算以及相位-深度标定过程,实现对被测面的高效全场采样。通过最小二乘法计算理想的平面,最后根据与该平面的偏差计算出平面度误差。实验结果表明,提出的系统能够应用于一般工业零件的平面度测量,并具有较小的测量误差和较高的重复性。

莫尔条纹法改进杨氏模量测量

根据莫尔条纹具有位移高倍率放大的光学特性,利用透射光栅自制实验改进金属丝杨氏模量测量,通过莫尔条纹的移动准确快速读取金属丝的伸长变化量以提高测量精度。实验结果表明,测量误差为5%左右,将实验值与理论值对比确定此方法的可行性。

分形在投影栅线法研究液-液界面传质中的应用

为了认识液-液界面的传质过程,提高传质速率,本文基于投影栅线法测量物体三维物体形貌的思想,建立起用于液-液界面传质的实验系统.在该系统下观测到液-液界面传质时界面出现了随机的波动,并且得到了有无微波时图像.借助分形数学对相关的机制做了详细讨论,得出MgO浓度的增加使传质作用增强,电磁场能改变了物质的活性,降低了传质过程的活化能,从而利于传质的进行,微波场的作用可能大于浓度梯度的作用,使传质对浓度的依赖关系减弱.

飞机零部件表面缺陷数字化测量方法的研究与应用

在分析条纹投影测量表面轮廓方法的基础上,介绍了零件表面缺陷尺寸的数字化测量方法,并针对不同类型和小尺寸零件的缺陷进行实验测量。结果表面,采用条纹投影测量技术解决了复杂零件表面缺陷轮廓的精确测量难题,并证实了该方法的可行性。

三维形貌的快速测量方法

提出一种基于条纹投影技术的高效三维快速形貌测量（ＦＴＰ）方法。根据该法，投影在被测表面上的Ｒｏｎｃｈｉ光栅条纹在空域中被载波频率所调制，该调制信号然后经低通滤波并解调得到相应于被测表面上每点高度的相位信息。数据处理中采用了相位展开技术以消除相位计算中的２π跳变值，最终重构被测的表面轮廓。用该法对复杂表面进行了测量，取得了满意的结果。由于这种方法只须一帧条纹数字图像直接在空域中进行处理就可获取每点的高度信息值，而无须如其它ＦＴＰ等方法所须的确定条纹级数或插值和曲线拟合等操作，数据处理速度更快，因此有较好的实用价值。

工字型加筋复合材料壁板的压缩屈曲行为实验研究

在复合材料结构整个屈曲承载过程中，从微观开始发生局部的纤维断裂、基体微裂纹等损伤，并随着屈曲程度的增加和屈曲模式的转化逐渐发生分层扩展。采用实验与数值计算相结合的方法，本文研究了工字型加筋壁板复合材料结构在压缩载荷作用下的屈曲行为。采用无损光学手段来非接触检测壁板表面的全场屈曲挠度，捕捉屈曲模态演化过程。基于有限元的数值模拟，预测了工字型加筋壁板复合材料结构的屈曲与后屈曲行为，用定量的实验数据来对比数值预测的壁板屈曲形态，表明实验和数值结果的离面挠度分布具有一致性。

彩色复合条纹投影测量系统串扰消除方法

由于从一个彩色图像中可以提取多个条纹,复合条纹投影技术在三维测量领域得到了广泛的研究和应用。为了覆盖所有的光谱范围,投影和成像系统颜色通道间存在着串扰,从而改变了条纹的形状,最终影响三维数据测量的精度。综述了彩色复合条纹投影三维测量系统中颜色通道间串扰的补偿方法。针对彩色条纹投影系统中相机和投影仪颜色通道间的串扰问题,分析了其形成原因。对彩色条纹投影三维测量系统的串扰消除方法进行了分类和总结,并具体比较了各种方法对串扰消除的效果。所综述的方法对选择合适的串扰消除方法、提高彩色复合结构光投影三维测量系统的精度具有重要的应用价值。

一种新型的热轧带钢平坦度测量系统

研究了一种新型的基于数字投影技术和条纹边缘检测技术的平坦度测量系统,阐述了该系统的测量原理、系统组成、标定方法及平坦度计算等。该系统采用的投影条纹法系三维全场式测量方法,能克服带钢垂直运动对测量的不利影响,与目前常用的平坦度测量方法相比,其抗干扰能力更强,测量结果更准确,并且硬件成本比较低。