环保理念在荧光笔设计中的应用——新型环保荧光笔的研发与市场推广

新型环保荧光笔拥有诸多特性与优势,包括无毒环保、可降解、经济节约和设计创新等,它不仅对用户和环境安全无害,还降低了使用成本,吸引消费者目光,树立环保品牌形象。本研究对环保理念在荧光笔设计中的应用提供了深入探讨,并为新型环保荧光笔的研发和市场推广提供了有益的启示。

荧光、激光笔在不同种属及易混淆中药饮片鉴别中的应用价值

目的分析荧光、激光笔鉴别不同种属及易混淆中药饮片的效果。方法135种临床常用中药饮片,使用便携式荧光、激光笔分别照射中药饮片切片、中药饮片粉末、中药饮片乙醇提取液、中药饮片氢氧化钠提取液,对中药饮片进行鉴别。分析荧光笔、激光笔对不同种属中药饮片(同种不同来源中药饮片、同科不同种中药饮片)的鉴别准确率;荧光笔、激光笔对易混淆中药饮片(正品外观性状相似中药饮片、正品与混淆品/伪品中药饮片)的鉴别准确率;不同中药饮片在荧光、激光笔照射下的显色特点。结果荧光、激光笔对同种不同来源中药饮片的鉴别准确率为97.04%,对同科不同种中药饮片的鉴别准确率为93.33%。荧光、激光笔对正品外观性状相似中药饮片的鉴别准确率为97.78%,对正品与混淆品/伪品中药饮片的鉴别准确率为96.30%。中药饮片切片直接进行荧光、激光笔照射,或中药饮片的提取液、粉末样品在进行荧光、激光笔照射时,可呈现出不同荧光色。结论中药饮片切片、中药饮片提取液、中药饮片粉末在荧光、激光笔照射下可呈现出不同荧光色,通过比较荧光色可以对同种不同来源中药饮片、同科不同种中药饮片、易混淆中药饮片、正品与伪品中药饮片进行鉴别。

基于双目立体视觉的光笔式三坐标测量系统

提出了一种基于双目立体视觉系统的光笔式三坐标测量系统。该系统基于接触式测量方式,以带点光源的光笔作为接触测量工具。首先,对摄像机进行了高精度的标定,建立了双目立体视觉系统模型;其次,通过左右摄像机拍摄的二维图像,将两幅图像中的点进行匹配,获得光笔上的LED光斑中心三维坐标;然后,由一系列LED光斑中心的三维坐标拟合直线,从直线上得到笔尖的三维坐标。实验结果表明,该方法实现了对物体的接触式测量,具有结构简单、成本低的优点,并且具有较高的精度。

单相片坐标测量系统的光笔标定技术分析

本文将围绕单相片坐标测量系统的组成进行分析讨论,提出一种简单、快捷的光笔标定方法,以此解决以往测量设备因自身不足导致测量范围较小、测量精度不高的问题,切实满足制造业对大尺寸空间测量的实际需求。通过试验分析,进一步验证了光笔标定技术的可行性,在3m范围内,光笔测头坐标的均方差均不超过0.15mm,证明技术具有极高的实用价值。

面向大型工件现场测量的光笔式视觉测量系统

研制了一种面向大型工件现场测量的光笔式视觉测量系统,对其中的关键技术进行了深入研究。该系统主要由带有红外LED光点的光笔、1台CCD摄像机、靶点亮度控制器、一维标定尺以及安装有测量软件的计算机组成。在对LED点光源光强控制方式及成像系统工作原理进行分析的基础上,设计并实现了以多靶点亮度自适应控制技术和主动离焦模糊技术相结合的靶点光斑图像生成技术。该技术保证了在大跨度测量范围内均能获得高质量的靶点光斑图像,解决了对焦成像中摄像机视场范围与景深有限的问题;针对光笔标定问题,提出了一种简便易行的现场标定方法,此方法只需要若干个辅助靶点和2个以上间距已知的圆锥孔,就可以同时确定光笔上各靶点及光笔测头在光笔坐标系下的坐标。实验结果显示：该测量系统在2-10 m空间长度测量标准差不大于0.095 mm,能够满足中等精度的大型工件现场测量要求。

光笔式单目视觉测量系统的关键技术

为了对机械加工部件进行高精度、大尺寸、三维立体空间的现场实时测量,建立了光笔式单目视觉测量系统。对该系统中的新型光笔工艺、算法转换模型、摄像机焦距的优化、光笔笔尖位置的标定进行了研究。首先提出了一种利用光刻工艺设计制作的新型光笔,其次,基于近景摄影测量学中的单像空间后方交会原理,建立了一种新的光笔坐标系与摄像机坐标系之间的转换模型,通过最小二乘平差法循环迭代求解最优的单像空间外方位元素,从而确定了转换模型基本参数。最后,分析了摄像机焦距对光笔式单目视觉测量系统结果的影响,并提出了一种确定相对准确焦距和光笔测头在光笔坐标系下的位置的方法。实验结果表明:摄像机坐标系下x轴、y轴、z轴方向的稳定性误差分别为0.042、0.048、0.066 mm;测量最大误差为0.173 mm,较大程度上满足了光笔式单目测量系统稳定性强和精度高的要求。

无导轨空间坐标测量系统的光笔优化设计

阐述一种全新的无导轨光笔式三坐标测量系统的光笔结构.采用工作冗余方式3/4[G]进行光笔系统冗余设计,使光笔系统具有一个冗余度以实现系统自标定和挡光自恢复.确定了求解系统自标定最小二乘问题的有效算法.点光源坐标误差为±0.1mm时,光笔系统误差≤0.1mm.采用不同调制频率光可以识别多个点光源.

光笔式大视场三维视觉测量系统

针对先进制造业对大型装备大范围精密尺寸测量需求,根据双目立体视觉测量原理设计了一种光笔式大视场三维视觉测量系统。基于透视投影变换下的时针顺序和共线性不变量设计了光笔特征点空间分布模式,实现了特征点的准确识别与接触探头坐标的计算。应用双目立体视觉传感器的透视投影和齐次坐标三维测量模型,以一维基线尺靶标自由移动和基准长度约束为核心,通过本质矩阵E的线性求解结合非线性优化实现了其结构参数的现场精确标定。研制了由光笔、双目立体视觉测量系统、便携式三脚架、一维基线尺靶标和测量软件构成的大视场三维视觉测量系统,完成了机器人本体表面三维数据的稠密测量实验,在7 m×4.7 m测量范围内系统的测量精度优于0.2 mm。实验显示设计的光笔式大视场三维视觉测量系统在光笔结构、发光点识别方法和系统标定方法上均具有新的思路。

光笔式单摄像机三维坐标视觉测量系统

提出了一种光笔式单摄像机三维坐标视觉测量系统,系统主要由一支光笔、一架摄像机、一台笔记本电脑组成。光笔是一种手持式触发测头,在笔体上装有三个与球形笔尖测头中心成一条直线的点光源(发光二极管)。测量时使笔尖测头接触被测物体表面,摄像机摄取笔体上三个发光二极管的像,由三个发光二极管的像面坐标就可计算出被测点的三维坐标。运用三点透视原理(P3P)建立了系统的数学模型并推导出了被测点坐标的求解公式。在三坐标测量机上做对比实验,实验测试结果表明,该系统达到了大尺寸现场测量要求的精度。

基于双目立体视觉的手持式光笔三坐标测量系统

提出了一种基于双目立体视觉系统的手持式光笔三坐标测量系统。该系统的关键技术包含相机标定、光笔上粘贴的标志点标定和测头自标定技术。该系统的手持式光笔结构简单,对标志点和测头的结构分布没有特殊要求。实验结果表明,该系统实现了对物体的接触式测量,系统精度稳定可靠。

光笔式视觉坐标测量中控制点光斑图像的识别

介绍了一种光笔式单摄像机便携三维坐标视觉测量系统。在分析该系统成像特点的基础上,提出了一种控制点椭圆形光斑图像的数字识别方法。常用的方法是在CCD摄像机镜头上加滤光片来隔离背景干扰亮斑图像,该方法以光笔上被测控制点在摄像机CCD像平面上的光斑图像轮廓所占像素个数为基准,剔除过大和过小的图像轮廓,进而采用基于椭圆线轮廓度误差的评定方法实现控制点椭圆形光斑图像的识别。给出了该方法的具体算法,实验结果表明该方法简单方便,易于实现,检测速度较快,适用于圆形被测控制点的视觉检测系统,具有一定的理论意义和工程实用价值。

光笔式视觉测量系统中的测头中心自标定

考虑光笔式视觉测量系统的测量精度与测头中心位置的准确性相关,本文提出一种基于系统测量模型的测头中心自标定方法。该方法利用每幅光笔图像上的控制点信息,根据位置不变原理建立目标优化函数;利用非线性方程组最小二乘解的广义逆法对目标函数进行优化求解,获得测头中心在光笔坐标系下的位置。最后,借助参考标准锥完成标定,并结合平均思想改善收敛稳定性和速度来实验验证本方法的实用性。实验结果显示,测头中心坐标x、y、z轴的稳定性可分别达到0.033mm,0.030mm和0.043mm,且具有满意的收敛速度。另外,对测量工件圆孔直径与参考值进行比较表明:测头中心标定后,系统的测量精度可满足中等精度的工业测量要求。

光笔式视觉测量中被测特征点像面坐标提取方法的研究

针对光笔式视觉测量中被测特征点像面坐标的提取问题进行了研究。依据数字图像处理理论并结合本系统中被测特征点的成像特点,给出了图像处理过程及实际处理结果;针对椭圆形光斑中心点像面坐标的获取提出了椭圆曲线拟合法和灰度质心法,分析结果表明,灰度质心法应用于本测量系统中是可行性的。

带光笔联机多用户的图书流通管理系统

本文介绍带光笔联机多用户的图书流通管理系统的功能、设计考虑、数据结构和可靠性等。该系统面对图书馆的全部馆藏（包括各语种，其中，西文和中文图书可以提供书名和作者的查找）。执行十四个功能模块如借书、续借、还书、预约、罚款、查询、统计、读者文档维护、书目文档维护等。该系统既有英文版本又有中文版本。

激光光笔式三维坐标测量系统的理论研究

本文提出了一种新颖的激光光笔式三维坐标测量技术 ,介绍了由三套 CCD光电器件对空间发光点交汇成像而构成的三坐标测量系统 ,由于其测量头为带有点光源的笔 ,故称为光笔式测量系统。文章阐述了该系统的结构设计理论、测量原理及测量精度分析。理论分析与实验证明 ,该系统具有结构简单、应用方便、自动化程度高、测量精度高、适用范围广等先进特点 ,可有效地应用于机械制造、机器人及汽车检测。

光笔式视觉坐标测量中基于曲线拟合的图像处理方法

提出了光笔式视觉坐标测量中被测特征点像面坐标的提取方法。依据数字图像处理理论并结合测量系统中被测特征点的成像特点,给出了图像预处理过程及实际处理结果;采用基于灰度质心法的径向截面扫描法对图像边缘进行亚像素级检测;应用平面内任意位置椭圆的最小二乘曲线拟合法对椭圆形光斑中心的像面坐标进行了提取,实验结果表明该方法的提取精度为0.1个像素。

光笔式视觉坐标测量中的亚像素图像处理方法

介绍了一种光笔式便携三坐标视觉测量系统,提出了被测特征点像面坐标的提取方法。依据数字图像处理理论并结合测量系统中被测特征点的成像特点,给出了图像预处理过程及实际处理结果;采用基于灰度质心法的径向截面扫描法对图像边缘进行亚像素级检测;应用平面内任意位置椭圆的最小二乘曲线拟合法对椭圆形光斑中心的像面坐标进行了提取,实验结果表明该方法的提取精度为0.1个像素。

大型轴承测量中基于机器视觉的光笔测量系统

介绍了国内大型轴承测量技术现状和光笔测量系统的结构及测量原理。针对采集到的光笔图像提出图像线性变换预处理、改进的中值滤波去噪处理、图像开闭运算处理及发光点图像特征提取处理的方法。实际验证该算法简单有效,图像处理准确性高,在3 200 mm范围内直线方向上的累计误差为1.6 mm,能满足大型轴承测量要求。

光笔式视觉传感技术中控制点坐标测量值的修正

为了提高光笔式便携三维坐标视觉测量系统的稳定性,根据系统的测量原理和成像机理,在CCD摄像机像平面内对光笔上被测控制点的实际像点坐标进行平面直线最小二乘拟合,得到修正后的实际像点坐标;对计算出的被测控制点坐标在摄像机坐标系中进行空间直线的最小二乘拟合,得到修正后的被测控制点坐标,推导出了平面和空间直线的最小二乘拟合和数据修正公式.实验结果表明,经过上述数据处理后,被测点坐标的测量稳定性在Z,Y,X方向上可分别提高0.644mm,0.04 mm,0.002 mm.

双摄像机光笔式三维坐标测量系统研究

基于双目立体视觉传感器三维测量模型和空间坐标变换原理,采用最小二乘冗余算法,讨论了双摄像机测量空间三维点坐标的基本原理,建立了视觉测量系统的非线性测量方程。通过实验验证了双摄像机光笔式三维坐标视觉测量系统建立的可行性。