基于线结构光的零件三维尺寸测量系统

针对原有接触式三维测量技术测量时间长、效率低、对零件有损伤等问题,提出一种基于线结构光的零件三维尺寸测量系统。建立光平面数学模型,采用基于平面靶标的自由移动标定法标定光平面,利用基于Hessian矩阵的Steger方法对线结构光中心提取,通过坐标变换得到零件的三维尺寸。在Visual Studio软件中的Winform窗体应用设计三维测量系统的软件交互界面,搭建实验测量平台进行多个零件的测量实验。实验结果表明,对不同零件三维尺寸测量相误差均小于4%,提出的测量系统及方法具有较高的精度和稳定性,能够满足工程应用。

BGA芯片管脚三维尺寸测量技术

提出将激光线结构光传感器应用于BGA芯片管脚三维尺寸的测量 ,介绍了测量原理和系统结构 ,推导了测量数学模型 ,并给出了实验测试结果。

物流纸箱三维尺寸测量系统的研究

基于OpenCV视觉函数库,开发了一个物流纸箱三维尺寸测量系统。首先,利用双目视觉棋盘格点进行摄像机标定,求出摄像机的内外参数;然后,采用Canny算子对图像进行边缘处理,得到合适的边缘特征;最后,在对极几何和极线约束的条件下,对强特征点进行插值处理,完成图像的立体匹配,并计算出世界坐标系下的三维坐标。实验结果表明:该系统的物流纸箱三维尺寸测量精度可以控制在2mm以下,满足分类精度要求。

基于多视图立体视觉的沙堆三维尺寸测量研究

利用从运动中恢复结构方法(SFM),提出了一种基于多视图立体视觉的沙堆三维重建及三维尺寸测量方法。首先根据SFM方法的求解不稳定特点,结合光束平差法对SFM求解过程进行分析及优化;其次针对SFM重建结果为稀疏点云的问题,利用基于面片的稠密重建算法重新生成稠密的三维点云,再利用泊松算法对密集点云进行三维曲面重建;最后获得模型的三维尺寸信息。对某建筑工地的沙堆进行了三维尺寸的测量实验,实验结果验证了该方法的有效及可行性,提高了重建能力及精度,同时考虑了目标实际测量误差与重建误差,能够满足实际智能测量的应用需求。

基于光切法的微结构三维尺寸测量

针对微机械结构加工特点及其对相应测量技术所提出的特殊要求，运用光切法对三维微结构尺寸测量（尤其是高度尺寸）进行了实验研究和理论分析，阐明了其可行性与潜在优势。

基于正交柱面成像相机的大尺寸三维坐标测量

提出了一种基于正交柱面成像相机的大尺寸三维坐标测量方法。正交柱面成像相机由一个正交柱面成像光学系统和两个正交放置的线阵CCD组成,它们分别被用来检测被测点的水平角和垂直角。一个相机决定了两个角度,两个相机交汇,即可实现被测点的三维坐标测量。所提出的方法在精密坐标测量特别是动态位置跟踪方面具有突出的优势。一个灵活的内参标定方法被用来标定正交柱面成像相机,内参标定后相机在水平方向和垂直方向角度测量误差的均值分别为1.85″和2.16″。另外,双相机的外参标定也被介绍,外参标定后系统的坐标测量精度优于0.52 mm。实验结果表明:所提出的三维坐标测量方法有效,具有良好的测量精度。

基于激光线阵相机的家具板件三维尺寸在线测量技术

机器视觉技术可实现物体尺寸的快速、非接触式检测,替代人工测量家具板件尺寸,解决测量效率低、连续性差等问题。本研究基于激光线阵相机与线结构光测量技术,构建一种适用于家具板件的三维尺寸在线测量系统,并分析该系统的测量精度与效率。家具板件在传送装置上以300 mm/s的速度作匀速运动,经过650 nm激光器照射的激光三角平面时,互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)传感器对家具板件表面反射的激光进行成像;使用锯齿靶标法标定,应用机器视觉软件Halcon读取相机标定文件和激光线阵相机生成的家具板件信息图像,经过图像处理,完成家具板件三维尺寸测量。结果表明:系统测量的板件厚度、宽度和长度,相对人工测量结果,最大偏差率分别为3.6%、0.5%和0.1%;对照QB/T4452—2013《木家具极限与配合》标准要求,测量的厚度最大差值小于IT15级公差值(<0.70 mm),宽度最大差值小于IT14级公差值(<1.00 mm),长度最大差值小于IT12级公差值(<0.90mm)。单件测量用时由人工测量的30.1s缩短至5.5s,表明系统的测量精度与效率优势。

大尺寸三维激光测量系统标定方法

研究了一种基于平面几何射影变换原理的三维激光测量系统标定方法.根据测量系统中激光扫描平面的旋转特点,基于平面射影变换中直线不变的映射关系建立了标定对象表面被测点在不同参考系之间变换的约束关系,并采用封闭运动链思想定义系统参考系空间刚体变换关系,将系统标定问题转化为世界坐标系下系统内参数矩阵和外参数矩阵的求解.通过空间变换关系得到上述2个矩阵的解,实现系统的标定.该方法标定装置简单、速度快、稳定性好,能够满足实际工程应用中的需求.

线结构光传感器在BGA管脚三维尺寸测试中的应用

本文成功地将激光线结构光传感器用于表面安装技术中BGA芯片管脚的三维尺寸测量。提出了测量实验系统 ,建立了测量系统数学模型。研究了提高分辨力的光学图像拆分、再合成技术。

某型航空发动机燃油喷嘴三维尺寸检测及工艺改进

燃油喷嘴的结构尺寸是影响其喷雾性能的重要因素,由于喷嘴结构复杂、体积小、尺寸精度要求高,传统的测量方法已经无法满足。采用X射线断层扫描复合式三坐标测量系统和Geometry Qualify三维造型软件对某型航空发动机燃油喷嘴展开三维尺寸测量,主要测量喷口-旋流器的内外部尺寸和分析副油路装配后的状态。经测量后发现喷口-旋流器内锥面尺寸超差严重,特别是内部喷口处外形尺寸失真;副油路装配后锥面还存在间隙。针对以上问题展开工艺改进工作,经工序集中和采用专用刀具后内锥面尺寸超差问题得到有效改善;通过手工研磨改善内锥面表面粗糙度和内锥面贴合不严的问题。

基于全局控制网的三维形貌测量方法

由于传感器成像视场范围的局限性,双目视觉传感器在一次成像中往往不能获得大尺寸物体的整体形貌测量结果,鉴于此,研究并实现了一种通过建立全局控制网来实现对大尺寸物体的三维形貌进行测量的方法。实验结果表明:基于全局控制网的测量方法速度快、精度高,间接地扩大了双目视觉传感器的测量范围,并且有效地克服了大尺寸三维形貌测量拼接精度低的缺点。该方法适用于大尺寸物体的三维形貌测量,能够快速、简单、精确地获得被测物体表面特征点的相对位置关系和三维尺寸信息,进而恢复被测物体的三维形貌。

用于在线测量的视觉检测系统

本文提出了视觉检测概念，建立了用于三维尺寸测量的视觉检测系统。系统使用了两种不同类型的视觉传感器，以完成空间不同点三维坐标值的测量。将该系统用于一汽Ａｕｄｉ－１００轿车白车身左侧围的测量，取得了令人满意的结果，与坐标测量机（ＣＭＭ）的测量结果进行比较，两者具有较好的一致性。

测量精英 各显神通

三坐标测量机作为一种高效率的精密测量仪器,已广泛地应用于机械制造、电子、汽车与航空航天等工业中。利用三坐标测量机可方便地进行空间三维尺寸的测量,并能实现在线检测及自动化测量。在本届展会上,三坐标测量机与其他精密测量产品成为展出亮点之一。

影响摄像机标定的摄像机模型研究

文章讨论了摄像机模型中各种参数因子对标定结果的影响,评价了采用仿真数据模拟方式对参数的精度影响。