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.

激光光刀法三维测量系统中的光谱匹配问题

用激光光刀法三维工业测量系统在室外进行大型堆场体积测量时,太阳幅射形成强烈的背景噪声,严重影响激光光刀图像的对比度,甚至湮没掉光刀图像。通过对太阳光谱特性、大气吸收特性、被测物体的反射特性、光学成像系统的透过特性及CCD图像传感器的光谱响应特性的分析,提出了激光波长的选择与CCD光谱响应特性的匹配原则,并给出了相应实验结果。

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。

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。

基于精密运动的激光平面标定方法

在基于手持光刀法的三维测量中,激光平面标定缺少空间参照。针对该问题,提出基于精密运动的激光平面标定方法引入棋盘格标定靶作为激光平面的空间参照,将激光投射于棋盘格标定靶,通过铣床带动棋盘格标定靶精密运动,解算激光平面上两直线在摄像机坐标系下的位置,利用异面直线修正法确定激光平面的位置。实验结果表明,该方法具有精度高、鲁棒性好的特点。

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。