一维摄像机的线结构光测头标定方法

为了解决传统的线结构光标定过程步骤繁琐并且准确度不足的问题,提出了把线结构光的光刀平面建立模型为一维摄像机的测头标定方法。首先从线结构光的光条中心提取坐标信息,并计算其在标定靶上的位置坐标,接着依据至少两组姿势下的光条中心的三维坐标点来建立拟合平面方程,最后构建虚拟一维摄像机来表示光刀平面。通过进行迭代摄像机标定和线结构光测头标定,再结合三角测量技术,可获得在立体视觉模型中的被测物的三维点云数据坐标。经实验测试,对两个有高低差异的量块进行了测量,重复10次标定实验,结果显示迭代摄像机标定的平均误差为0.077 220 pixel,光刀平面标定的平均误差为1.415 17 mm,这个试验表明了这种线结构光测头标定的方法有着较高精度,是可行的。

光刀中心自适应阈值提取法

在讨论了常用的各种光刀中心提取法的基础上 ,提出了一种光刀中心自适应阈值提取法。该方法结合了极值法、阈值法和重心法 ,避开了它们各自的缺点 ,消除了噪声干扰 ,从而实现了光刀中心的精确定位。该方法具有稳定性好、精度高、速度快等特点。

多光刀三维轮廓快速测量方法研究

提出了一种三维自由曲面多光刀快速测量方案 ,阐述了此方法的测量原理 ,讨论了多光刀阵列的实现方法 ,分析了影响其测试精度的主要因素 提出了采用虚拟网格标定法对各光刀分别进行标定 ,以及运用光刀编码的方法实现对复杂自由曲面测量的方法 ,结果表明

基于双色光刀的三维扫描仪标定方法的研究

为了解决双色光刀三维扫描仪的标定问题,分别采用直线对应法和基于最小二乘的标定方法对摄像机和光刀进行标定,设计并实现了三维扫描仪系统的标定,经试验表明,此方法简单易行,计算结果精度高,对数据测量的精确性和可靠性提供了保障,也为后续口腔修复CAD/CAM软件系统的开发奠定了基础。

刀口法测量高斯光束光斑半径研究

根据高斯光束光强分布公式,讨论了P(x)%/(1-P(x)%)为任意值时,高斯光束光斑半径与刀口-光斑中心距比值及相应的光斑半径的测量误差;根据理论分析结果,在P(x)%为不同值条件下,对基模高斯光束光斑半径进行了实验测量,实验结果与理论分析符合较好。

基于小波变换的激光光刀图像去噪技术

介绍了激光线扫描测量系统的测量原理 ,以及图像去噪处理在系统中的必要性 ;以现代数学小波分析为依据 ,提出了基于小波变换的激光光刀图像去噪技术 通过实验与分析 。

投影光刀法测量碳纤维编织材料烧蚀表面粗糙度

碳纤维编织材料制成的物体,在其表面经过模拟烧饰后,其表面的光反射率很低.本文提出了一种改进的投影光刀法,可以用非接触式的光学测量方法测量其表面的粗糙度分布和细微三维形状.首先在物体表面投影一黑白边界;接收时在CCD上做适度的散焦,因而CCD里可以接收到一灰度渐变的投影界面;选用适当的阈值,可以得到受物体高度调制的投影边界.在后续的数据处理中,采用了边界提取、扫描、线形拟合、图像拼接等技术,可以得到被测区域的细微三维形状数据,进而可以计算出其二维的粗糙度分布.

光刀中心自适应阈值提取法

在分析常用的几种光刀中心提取法的特点与不足的基础上 ,提出了光刀中心自适应阈值提取法 ,该方法将阈值法与极值法、重心法相结合 ,可消除噪声干扰 ,实现光刀中心的快速、精确定位。

一种解决光刀断线问题的新方法

用光切法测量物体的三维形貌 ,由于其原理简单、速度快、精度高等特点 ,所以得以广泛应用。针对光切法中一直存在的光刀断线问题进行了讨论 ,并提出采用自适应阈值的光刀中心提取法与一维、二维光刀数据修补技术相结合来解决此问题 ,可同时消除噪声的影响。实验证明 :采用此方法可以取得很好的效果。

平顶线结构光的中心检测算法及光刀平面标定

针对传统线结构光光刀平面标定方法测量精度不高,应用范围小的问题,提出基于平面标靶的线结构光系统光刀平面标定,对无激光的标靶图片进行迭代摄像机标定,有激光的标靶图片进行光刀平面标定.提出光强符合均匀分布的平顶激光检测中心算法,将平顶激光建模为矩形的台阶函数,估计背景亮度和前景亮度,确定亮条纹宽度,再将窗口内的有效像素参与重心计算,得到光条纹中心.用该算法对不同噪声及不同量块的图片进行处理,结果表明,处理后图像的均方根误差分别在0.149pixel和0.176pixel内,表明该算法抗噪声能力强、精度高.用该算法提取光条中心,计算光条在标靶上的位置,根据至少两个姿态下的光条中心三维点,基于最小二乘法拟合光刀平面.通过迭代摄像机标定和光刀平面标定,利用三角测量法,在立体视觉模型下获取物体的三维点云数据.实验测量两个距离为100.5mm的标准球,相机与标准球距离为500mm,比较两球心距离与标准距离,测得平均误差为0.236mm.表明平顶激光检测中心算法切实可行,光刀平面标定方法基本满足要求.

部分相干光束经刀边衍射产生的光谱变化

从部分相千光束的传输定律出发,得到了部分相干光束刀边衍射时的远场光谱的表达式。根据该表达式对衍射场中的光谱进行了理论研究。研究的结果表明,衍射场中的光谱将随着观察点位置而改变,并且对于固定观察点,其光谱将随着相对空间相干度以及光束透过率的变化而变化。

光学医疗器械光斑直径的测试方法及其应用现状

光斑直径是光学医疗器械的主要性能指标,其有效评价对于评估该类医疗器械的安全性和有效性有着重要意义。光斑直径的评价方法多种多样,本研究针对实际检测时的方法选取提出了建议,只有选取合适的试验方法,才能得到有意义的测试数据。

一种测量光驱振幅的简单方法

提出一种可测量振动频率 1.5kHz光驱振幅及光盘裂纹的简单实用方法。该方法通过激光束在光盘与平面镜之间的多次反射 ,将光盘振动引起的光偏移量放大 ,从而简化了光盘振幅的测量。介绍了该方法的基本测量原理、光刀形成方法及信号采集、处理电路的设计 。

X刀固定面膜参考标记法的精确度研究

目的 研究提高X刀摆位精度的方法。方法 选择 14例头颈部肿瘤患者 ,采用记忆面膜作患者固定材料 ,面膜加热塑型 ,分为加参考标记组与不加参考标记组 ,相同条件进行 4次CT扫描。用三维计划系统找两组摆位后的靶区等中心坐标 ,分别与各自原位坐标对比 ,分析两组的精确度差异。结果 加参考标记组等中心平均标准差为 ( 0 .49± 0 .2 4)mm ,误差值 >1.0mm的例数为 0 ,不加参考标记组等中心平均标准差为 ( 1.0 8± 0 .3 6)mm ,误差值 >1.0mm的例数为 11,占 78.6%。

面向手持光刀法三维测量的点云滤波算法

手持光刀三维测量具有速度快、精度高、使用便携的优点,同时三维测量模型的点云数据存在碎片化、密度大、背景冗余等问题。针对该问题,在研究现有点云滤波算法基础上,提出基于包围盒的点云平滑、数据压缩方法,分割点云空间为若干网格,匹配点云数据与网格关系,滤除噪声点,分别对网格内点云进行中值滤波,精简点云数据。针对冗余背景提出了交互式滤波方法,将目标点云与背景点云进行了有效分割。实验结果表明,所提方法鲁棒性好,为三维测量模型重建提供了准确的数据预处理。

基于刀口法的激光横向变形检测与标定方法

为测量材料的横向形变,提出了一种基于刀口法的激光横向变形检测与标定方法。通过控制遮挡板的精密机械运动来模拟刀口切割射向光电探测器的矩形光束,从而改变光电探测器接收的光照强度以检测光斑能量分布情况并建立光照强度与刀口运动位移的对应关系,最终根据位移与光强度的线性关系检测矩形光斑能量匀化状态并对移动的位移进行反向精确标定。试验得出:曲线交点坐标相对误差不高于1.63%,且遮挡板不同运动模式以及多点位实验中,矩形光斑中间1mm区域线性决定系数均为0.998,表明该方法可以借助精密控制的遮挡板的机械运动模拟材料的横向形变,为材料横向形变测量提供便利的检测模拟手段和方法。

基于光刀旋转扫描法的三维传感技术

为了减小基于传统光刀投影法的三维传感仪器的设备体积,根据激光刀三维传感的原理,提出了一种新型的扫描法,即光刀旋转扫描法。该方法通过将激光刀投射到待测物,再附加绕光刀出射方向中心线的旋转扫描,同时摄像设备从另一角度记录受待测物表面凹凸所调制的光刀影像,再通过算法获取待测物的三维数据;采用模型分析证明了该方法中绕光刀出射方向中心的转动比传统方法中绕旋臂中心的转动更节省工作空间;基于光刀旋转扫描法的三维传感仪器可通过不同参数来改变测量距离和精准度。本实验在测量5 000mm处物体时,柱坐标中的极径和高的相对误差分别能控制在0.001 744 1和0.001 792 5,实验验证了该方法具有较高的准确性,在获取小范围的三维数据以及制作轻便的三维传感设备方面有较大优势。

一种基于光刀法的列车车轮参数动态测量方法

针对在列车车轮参数动态测量中测量精度不足的问题,文章提出一种基于光刀法的列车车轮参数动态测量方法,并分析激光线宽度对测量结果的影响。首先用Solidworks软件对测量系统进行三维建模,并根据光刀法中的相机参数对软件相机模块进行调整;然后对特定位置图片进行RGB提取、畸变矫正、灰度化和中心提取等预处理,并利用特征点提取、曲线拟合的方法计算得到车轮直径、轮辋宽度和轮缘高度等车轮参数;最后利用单边轮实验进行验证,结果表明该文方法的测量精度满足实际测量需求。

基于标签定位的手持光刀测量点云拼接研究

基于手持光刀法三维测量具有精度高、速度快的优势,针对此法需多次测量获得完整物体点云数据,提出基于3标签点云拼接算法,分析了3特征点转换算法的数学原理,采用棋盘格标签精确获取了相邻测量的共同特征点,推导了转换矩阵计算方法,提出了拼接精度的检验方法,最后基于标准球和标准平面,检验了算法的应用测量精度。

钢制管法兰密封面光刀修复技术应用

石油化工生产现场各种位置的钢制管法兰密封面长期处于腐蚀介质的侵蚀工况下,会出现不同程度的蚀坑;在装置检修拆卸、回装工作中,如果对法兰密封面保护不及时,也会对其造成损伤。钢制管法兰密封面光刀修复技术可解决上述问题,为石油化工生产装置长周期安全稳定运行提供技术保障。根据多年检修石油化工生产装置的经验,将7种型式的钢制管法兰密封面光刀修复技术方法分为2大类,结合实际操作进行介绍,为法兰密封面的修复提供参考。