新型光机结合的二维共焦生物芯片扫描仪设计

提出一种新颖的共焦生物芯片扫描仪的二维扫描技术,即保持传统的采用直线驱动器和直 线导轨实现Y向扫描下,另采用振镜和大数值孔径的远心线性成像物镜实现X向扫描。实验结果表明,此装置减少了传统仪器的振动噪声,具有运转平稳的特点,并在保证10μm的扫描分辨力下,扫描时间<5min,显著提高扫描效率。

基于转动式二维激光扫描仪和多传感器的三维重建方法

三维重建技术是机器视觉中最热门的研究方向之一,在无人驾驶和数字化加工与生产等领域得到了广泛的应用。传统的三维重建方法包括深度相机和多线激光扫描仪,但是通过深度相机获得的点云存在着信息不完整和不精确的问题,而多线激光扫描仪成本高,阻碍了该项技术的应用和研究。为解决上述问题,提出了一种基于转动式二维激光扫描仪的三维重建方法。首先,用步进电机带动二维激光扫描仪旋转运动来获取三维点云数据。然后,用多传感器融合的方法对激光扫描仪的位置进行标定,采用坐标系变换完成点云数据的匹配。最后,对采集得到的点云数据进行了滤波和精简处理。实验结果表明:相较于深度相机/IMU数据融合的重建方法,平均误差降低了0.93 mm,为4.24 mm;精度达到了毫米级别,误差率也控制在了2%以内;整套设备的成本相较于多线激光扫描仪大大降低。本文方法基本满足保留物体的外形特征、高精度和成本低的要求。

CCD与二维激光扫描仪在管道检测系统设计中的应用

管道运输在现代工业的能量传输中具有重要的作用,但其工作条件恶劣,且不易检测维护,而国内对外在在后续真正实现管道缺陷检测功能方面的研究尚有所欠缺。针对以上问题,设计制作了一种双电机独立全驱动轮式管内移动机器人,适合于>600 mm管径的排水管道,装载CCD摄像头以及二维激光扫描仪,CCD能直观的找出管道的缺陷,将激光扫描仪扫描到的数据运用ICP算法进行后续处理,实现管内裂痕和变形等缺陷大小的定量检测,并得到了很好的实验结果。

基于二维激光扫描仪的人数统计系统设计

人数统计系统在各个行业有着广泛的应用需求和安全意义,目前主流的技术手段是依靠视频识别、红外感应、RFID技术等,这些技术都存着在应用场景限制、识别效率不高等缺点。本文提出了一种利用二维激光扫描仪监测通过人数的技术,通过测量行人头顶至肩膀的高度差判断是否有行人通过并计数;通过判断行人通过两个二维激光扫描仪的顺序统计行人行走方向。

基于激光扫描仪的矿石密度实时检测系统研发

矿石资源开采中矿石品位测算是非常重要的环节。研究发现矿石品位与密度具有较强的线性关系,本文设计了一套基于激光扫描仪的矿石密度自动检测系统,利用激光扫描仪建立矿石表面的密集三维点云模型,融合称重系统开发出一套自动化、实时化、高精度的矿石品位自动检测系统。实际生产应用后,提高了品位检测的准确性,简化了工艺流程,实现了矿石品的自动化检测,对实际生产具有极其重要的意义。

移动三维激光扫描技术在盾构隧道收敛监测中的应用

盾构隧道收敛监测是地铁运营检测的重要监测部分。针对收敛尺、全站仪、断面仪和巴塞特收敛系统、站式扫描仪等传统监测设备和监测方法的缺陷,本文提出一种基于移动三维激光扫描的新型收敛监测方法。移动三维激光扫描技术是利用二维断面扫描仪结合移动轨道车、惯性导航定位及编码器等多种传感器协同作业,通过人工推行扫描的方式全面获取隧道结构点云数据。结合自动化点云处理软件对管片断面收敛进行分析,实现地铁隧道收敛的快速全面监测,弥补了传统收敛监测效率低、断面监测不完善的缺点。工程应用实例结果表明,该方法不仅可以实现隧道收敛快速、高效监测,而且获取的海量点云数据可进一步深度挖掘,为地铁隧道的安全监测提供基础数据,保障地铁安全运行。

激光扫描仪在大车运行安全保护中的应用

门座起重机、卸船机的工作效率和安全性直接影响到货物的装卸船速度,轨道附近移动的人、机械设备和其他障碍物会造成较大的设备安全隐患。针对此问题,提出了一种基于二维激光扫描仪的大车运行安全系统,阐述了该系统的组成、工作原理和特点。实践表明,该系统可提高港口装卸设备的工作安全性,具有推广价值。

基于二维激光扫描的三维信息获取与重建技术研究

激光扫描技术是以激光扫描仪为核心发展迅速的一种新型空间数据获取手段。利用低成本的二维激光扫描仪实现针对目标物体的三维重建，为此对基于二维激光扫描技术的三维重建过程中所涉及的相关技术进行了研究分析，为后续开展三维重建的实验研究奠定理论基础。同时在构建基于二维激光扫描仪（LMS291）的三维重建实验系统的基础上，研究分析了LMS291在平动和转动两种不同工作模式下的工作特点并通过Matlab编写程序进行数据处理，利用Matlab和Fledermaus软件生成三维重建效果图，得出并分析了重建结果。通过以上内容验证了构建的模型和所用方法的可行性及工作系统的可靠性，对进一步展开相关研究具有一定意义。

基于HCI协议层的蓝牙技术应用开发

蓝牙是一种短距离无线通信技术 ,目的是取代终端的连接电缆 ,因此从蓝牙协议栈中的 HCI层入手 ,对该层的主要功能模块和工作机制进行了分析 ,并阐述了基于 HCI层的蓝牙应用开发方案 ,最后给出了一个蓝牙应用开发的设计实例——蓝牙二维条码扫描仪系统 ,该系统证实了基于

WiFi遥控精确对靶喷雾控制系统设计

目前,我国施药技术落后,造成了农药浪费和环境污染。为此,提出了WiFi遥控精确对靶喷雾控制系统的设计方案,并针对无驾驶室喷雾机设计了基于Android对靶喷雾控制系统遥控软件、喷雾控制器,以及基于二维激光传感器的靶标检测算法。Android遥控软件通过socket将喷雾启停等参数传递给喷雾控制器,控制喷雾控制器进行激光数据采集及数据处理等工作。引入软件延时,将喷头状态通过串口延时发送给下位机并通过socket延时发送给Android遥控器显示,确保靶标检测与喷雾的一致性。本文的靶标检测算法经过MatLab软件仿真,能准确实现各喷头区域内靶标的检测。试验表明:Android遥控器能在WiFi环境下远程控制喷雾控制器,软件界面能实时显示各喷头状态,下位机模块的LED能实时模拟喷头状态。

先验概率与曲线概率阈值分割相结合的消噪方法

针对二维激光扫描仪获取的原始点云数据存在噪声点而影响测量精度的问题,提出了基于先验概率算法与曲线概率阈值分割的点云数据消噪方法。以异形截面环形件为实验对象,运用该消噪方法对原始数据进行处理,分别采用原始数据和消噪数据计算了环件台阶轴的高度,并将其与环件的真实值进行了对比。对比结果表明,消噪后数据的计算值更接近环件的真实值,从而验证该算法能有效提高测量精度。

机器人自主开门作业研究

针对移动作业机器人开门过程的定位和规划控制问题,提出一种实用可靠的机器人自主开门作业方法。首先使用二维激光扫描仪辨识门所在直线,结合单目手眼相机对门把手图像的识别,获取门把手的三维坐标,然后对机械臂设计力位混合控制方法,控制机器人以柔顺模式按压门把手打开门,并在开门过程中通过辨识门轴位置完成机器人定位,从而完成整个开门轨迹。实验表明,该方法能够使用较少的传感器实现机器人精确定位,并完成自主开门任务。

仓库物流分拣子系统升级报告

随着各种货物运输量的增加,物流技术也在快速发展,货物的存储与运输越来越自动化、智能化,但是物流的某些环节仍存在一些问题,例如货物分拣环节错误率高、效率低下等。为了改进这些问题以提高物流自动化水平,我校选取部分教师组成专家组,对学校仓库物流系统进行了检查和升级,并记录下整个改进过程形成研发报告。本论文选取自动分拣子系统部分,详细介绍存在的问题和改进措施。