基于二维激光多普勒测速仪的捷联式车载自主重力测量方法

传统的车载重力测量通常采用捷联惯导系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)/全球导航卫星定位系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)组合的方式,但是在如山谷、隧道以及高楼林立等特殊环境下,GNSS信号会受到遮挡,导致重力测量系统精度下降。针对特殊环境下传统车载重力测量方法精度下降的问题,提出了一种基于捷联惯导系统/二维激光多普勒测速仪(Laser Doppler Velocimeter,LDV)组合的车载重力测量方式,分析了系统重力测量原理和误差模型,设计了滤波器方案,通过车载重力测量实验对系统精度进行了验证。实验针对丛林遮蔽的山地环境下完成了六条重复测线重力测量,同时比对SINS/GNSS组合重力测量系统的测量精度,其中SINS/GNSS组合系统的单条测线内符合精度最大为2.46 mGal,最小为1.03 mGal,总内符合精度为1.53 mGal;SINS/LDV组合系统的单条测线内符合精度最大为1.05 mGal,最小为0.47 mGal,总内符合精度为0.70 mGal,其总内符合精度相比于SINS/GNSS组合系统提高了约53%。车载重力测量实验证明了SINS/LDV组合重力测量系统在卫星信号拒止环境下的有效性。

基于车载二维激光扫描的树冠体积在线测量

采用车载二维激光扫描仪获取树木单侧点云数据,坐标变换后通过设置感兴趣区域检测树木,利用垂直分布特性识别树干,得到树冠中心距离。考虑树冠连续/不连续2种情况进行树木分割,将树冠外缘距离与对应树干距离相减算出树冠厚度。将树冠体积离散化为长方体,利用树冠厚度、相邻测量点垂直方向距离、车辆速度、扫描周期等参数进行计算。采用FIFO缓冲区保存在线数据,新采集的一帧数据写入缓冲区末尾,同时从缓冲区开头读出处理好的数据帧输出,实现树冠体积的在线测量。实验结果证明,树冠连续/不连续场景下,方法均能准确检测分割树冠、识别树干,实现树冠体积的在线测量。

回转式激光线扫描测量仪

提出一种基于线结构光的回转式视觉测量系统 .首先介绍系统的组成和工作原理 ,建立了线结构光测头的数学模型 ,并用该系统对测头进行标定 ;然后确定转台的回转中心 ,实现了将测头二维测量值向被测物体三维坐标的转换 ;最后 ,给出了实际测量结果 .此系统能一次性完整测量任意工件的外表面 ,测量精度优于 0 .0 7mm.

基于PSD的二维定心激光扫描器摆角测量系统

介绍了二维定心激光扫描器的工作原理和结构设计,描述了采用光电位置敏感探测器(PSD)实现的二维摆角测量系统,比较了两种不同测量方式的优劣,包括数学模型、计算公式和光学系统构造。给出了PSD信号处理电路框图,设计了消除暗电流和杂散光干扰的采样-保持电路,并对系统位移做了标定。系统可以实现30°圆锥角的大范围二维摆角测量,角分辨率达0.01°,具有实时性强、工作稳定、抗环境干扰能力强等优点。

两种二维激光扫描器摆角测量方法的比较和实现

简单介绍了一种二维定心偏转激光扫描器件的工作原理和结构设计 ,重点比较了两种不同摆角测量方式的优劣 ,包括它的计算模型、光学系统构造以及采用光电位置传感器 (PSD)

基于激光扫描的足部三维测量仪设计

个性化鞋楦设计是社会发展的必然趋势,足部测量仪的研制成为了一个重要课题。提出了个性化足部扫描测量仪的设计方法,介绍了仪器的测量原理以及标定方法,设计出控制系统、光学系统、移动平台和图像采集模块来实现快速足部扫描。经过自行开发的软件控制系统执行图像提取与数据分析,即可在短时间内重建出所测量的足部轮廓。最后,对足部进行了实际扫描,该过程可在10s之内完成,测量误差小于0.5%。得到了很好的结果,满足工业设计的要求。

二维激光扫描车辆行驶跑偏量测量研究

为解决车辆行驶跑偏的高精度测量问题,设计了一种车辆行驶跑偏量自动测量系统,建立了基于二维激光扫描的车辆行驶跑偏量测量模型,提出了优化数据处理算法,解决了靶标数据处理精度低的难题,构建的多传感器组合测量网络实现了车辆行驶跑偏量实时自动测量。通过实车试验对该系统进行了验证,结果表明,该测量系统可以实现在较大范围内的高精度实时测量,测量方法简单快捷,运行稳定可靠,能够适应各种车型的匀速跑偏、制动跑偏等不同类型的跑偏量测量。

激光脉冲宽度的测量──浅谈扫描自相关仪的结构原理与应用

脉冲宽度是脉冲激光器的重要性能指标，利用扫描自相关仪可以测量PS和fs的脉冲宽度。本文简要阐述这种仪器的结构原理及其应用。

激光扫描粗糙度测量仪的研制

介绍激光扫描粗糙度测量仪的测量原理、结构及结果。本测量仪根据激光在工件表面的反射散射原理,应用激光扫描技术、数据采集、A/D转换和定标曲线的计算机拟合,整个测量过程在单板机控制下自动完成。测量粗糙度Ra的分辨率为0.001μm,测量重复精度为0.006μm。

无人机倾斜摄影测量与地面三维激光扫描的精度对比

无人机倾斜摄影以及地面三维激光扫描等新型测绘技术近年来快速发展,在诸多领域得到了广泛应用。为此,文章以某科技园为例,对无人机倾斜摄影测量与地面三维激光扫描的精度进行对比。通过对精度结果进行分析得出:无人机航测地面点的精度优于房角点,但是三维激光扫描房角点的精度优于地面点;无人机航测与三维激光扫描的平面精度相当,但在高程精度方面,三维激光扫描精度显著高于无人机航测精度。实践证明,将无人机倾斜摄影测量和三维激光扫描技术相结合,能大大提高测量效率并降低劳动强度。

基于激光二维扫描传感器的车体轮廓尺寸测量

采用激光二维扫描传感器对车体轮廓尺寸进行测量,通过设计激光二维扫描传感器的支撑装置和扫描平台,实现车体轮廓尺寸的快速测量,并能够对车体平面度、弧度等重要尺寸进行实时显示和分析。

基于激光跟踪仪的两维平面扫描系统综合参数的测量方法研究

两维平面扫描系统是一种常用于各类相控阵体制天线内场调试的机械装置,具有体积庞大、测试参数众多、不易测量等特点。本文从两维平面扫描系统的主要技术指标入手,提供了一种使用激光跟踪仪测量其各项参数的方法,并对测量过程中影响结果的不确定度分量进行分析。

车载三维激光测量仪单臂扫描系统的设计

为适应国内市场对三维激光测量仪的需求,研制了激光扫描设备的关键部件扫描系统。该系统可以实现三维激光测量仪360°无遮挡扫描,动静平衡,运转稳定,保证设备高速旋转扫描,并获取精确的扫描数据。

激光扫描测量仪及控制系统

检测是保证产品质量的最重要的手段。几何尺寸往往是产品中最主要的测量参数,特别是机械加工零件,用挤压、冷热轧、拔丝等工艺加工的型材等的几何尺寸更要加以检测。按传统的接触式测量方法对精密加工零件或细小零件进行测量时,读数是十分费事的;对一些软性材料制品(如塑料光纤、电缆)的外径及其包皮厚度等进行测量则更为困难。 在自动或半自动流水生产线上,往往需要采用不断检测方式来控制制品的加工尺寸。如果能在线自动检测,并将测量信号反馈到控制系统来修正制品尺寸,那就解决了生产线加工中的主要质量问题,进而降低生产成本。 激光扫描测量仪及控制系统是一种集光学、电子测量线路、精密机械及计算机技术于一身的先进测试仪器及控制系统。它的特点是:激光扫描测量系统是非接触测量。

二维点列式激光多普勒法测量物体速度

提出了一种二维点列式激光多普勒测量方法,用于捕捉轨迹有一定波动范围的空间运动物体的速度信息。该方法使衍射光栅产生的多束相干光在空间某探测位置相交,从而形成一个结构可调的二维探测体阵列。当物体轨迹的波动量在二维阵列范围内时,系统即可以获得其速度信息。与扩展光束型的多普勒测速系统相比,该方法具有空间分辨率高及能量集中等优点,因此可以用于远距离探测。另外,对固体表面散射光的多普勒信号进行了分析及模拟。结果表明:测量结果与模拟结果相一致,且经频谱校正后的平均误差可以达到1.63%。该系统结构易于集成,调节方便,适用于轨迹有一定波动量的空间物体的速度测量。

基于激光干涉仪与自准直仪的平面镜轮廓高精度测量技术

基于三组激光干涉光路与一台自准直仪的光学扫描检测方法,开发可用于大尺寸平面镜二维轮廓的高精度测量技术。通过联立线性方程式与最小二乘法结合的计算算法,可得到平面镜二维轮廓的测量结果及整个测量过程的不确定度值。利用建模仿真整个测量过程,分析不同采样点数N下不确定度数值的变化趋势。此外,搭建基于高精度三坐标测量仪平台上的光学检测系统,试验果表明该技术成功实现对100 mm平面镜二维轮廓的测量,并可实现重复性测量精度在±20 nm范围内。通过与Zygo白光干涉系统结果的比较,该检测技术可以实现纳米级别的测量精度。

基于激光扫描共焦显微技术的刀具刃口精密测量

为表征刀具刃口结构,提出了一种刃口精密测量和数据处理方法.采用激光扫描共焦显微镜对刀具刃口进行精密测量,通过数据后处理拟合刃口圆弧半径.研究结果表明:测量采用的角度块倾角会对刃口测量范围及刃口不对称度判定产生影响,应根据刀具结构参数合理选择,对于TPMT16T304刀具选择倾角为50.5°的角度块时测量效果较好;数据平滑可以有效去除测量噪声,提高数据处理效率和测量精度;刀具刃口最小二乘拟合结果与扫描电镜法测量值及标称值较吻合,标准不确定度优于0.084μm.以上结果说明,基于激光扫描共焦显微技术的刀具刃口测量方法简便、测量精度高且不破坏刀具.