基于线激光扫描成像技术的钢轨炉号识别算法

为了解决人工识别钢轨炉号效率低下,费时费力等问题,采用非接触式线激光扫描成像的方法对钢轨炉号进行识别,结合C#和HALCON混合编程开发了字符识别系统。该系统以线激光传感器扫描的点云数据为基础重构钢轨廓面图像,通过对图像进行中值滤波、阈值分割、图像形态学处理、字符切分等处理操作获得字符图像,然后使用多层神经网络分类器对字符进行了识别。运行结果表明炉号字符一次识别率可达96%,解决了钢轨因污损、锈蚀导致的炉号误读问题,实现了高速钢轨焊前检测过程自动化。

线激光扫描热成像无损检测参数仿真

线激光扫描热成像无损检测技术使用线形激光作为热激励源,采取扫描加热方式,在碳纤维复合材料无损检测方面具有独特优势。在分析线激光扫描红外热成像检测原理以及复合材料特点的基础上,提出了扫描方向、扫描速度、激光功率等3个可能影响检测效果的参数。建立线激光扫描检测复合材料的仿真模型,选取缺陷表面中心点和无缺陷处表面温度的最大温差作为检测效果的特征量,分析了上述参数对检测效果的影响,并对激光功率、扫描速度与检测效果之间关系进行了拟合,总结了实验时兼顾检测效率和检测效果的参数选取原则。

大型结冰风洞冰形在线测量系统研制与应用

针对大型结冰风洞试验中结冰生长过程三维冰形连续测量需求,研制了基于激光线扫描成像的冰形在线测量系统,并在中国空气动力研究与发展中心3 m×2 m结冰风洞某型飞机机翼模型结冰试验中得到了实际应用。基于三维标定装置,对系统扫描测量过程中的所有激光平面进行了快速标定,获得了相机参数和激光平面参数。为实现复杂结冰表面激光线的精确提取,将Steger方法与梯度重心法进行了有效结合,实现了激光线亚像素的精确提取,结合标定结果,解算激光线空间三维坐标,进而重建得到结冰冰形整体三维形貌。试验结果表明,冰形在线测量系统重复测量精度仅为0.18 mm,可有效获取不同云雾环境下模型前缘霜冰、明冰以及混合冰生长过程在不同时刻的三维冰形。与商用三维扫描仪的测量结果相比,两者结果吻合良好,整体标准偏差为0.5 mm。

基于视觉成像的机器人中厚板多层多道焊接技术

大型船舶或桥梁的小组立或者中组立的建造过程中需要有大量的肋骨(T型材)焊接的工作,本文设计了一套基于六自由度的焊接机器人,末端搭载携带线激光成像设备,通过铺设轨道在T型材上进行移动。基于线激光扫描成像,重构焊道并在线规划焊接路径,结合焊接数据库进行匹配,实现了T型材对口的多层多道自动化连续。