基于剖面轮廓点投射算法的管道交互式程序化建模方法

现代工业管道建筑管网布线复杂精细,对设备模型曲面的精细化表达有更高的要求。同时,追求网格模型的精确与高效的开发效率是模型开发人员的迫切愿望,对工业管道进行精确的图形描述和简化工业管网的工作流水线成为该领域的研究重点。提出一种改进的基于样条的管道剖面轮廓点位置投射计算方法,从现有的非分割管道网格中提取曲线控制节点,为用户提供可编辑的初始框架并完成管道网络的拼接。实验结果表明,该方法可用于工业领域中各类型管道或类似设备模型的仿真建模。构建框架和组件易于编辑,对非专业用户友好,具有高效性和高容错率。

日照软件复杂建模和大体量计算创新性应用研究

本文针对国內日照分析软件实际应用中出现的日照复杂三维模型、屋顶、坡地等建模困难和复杂模型下的大体量日照计算计算速度慢,甚至无法完成实际工程计算等难点问题进行了比较深入的探讨和研究。结合PKPM SUNLIGHT日照分析软件,本文介绍了软件在应用方面使用的大量在国內处于领先地位的创新应用和技术,如使用完全自主知识产权的三维图形平台完成三维建模,复杂多坡屋顶和复杂地形的快速建模和坡地等时线分析,超大规模工程求解计算方面,介绍了软件在国内日照计算领域应用的核心计算显卡GPU计算加速等创新技术。本文提供了和其它软件的计算时间对比数据、大规模工程分析实例时间实测数据、软件计算结果和现场实测对比数据。

直线轴和旋转轴联动时的轮廓误差耦合控制方法

为了提高机床的轮廓精度,研究了直线轴和旋转轴联动时的轮廓误差耦合控制方案,提出在空间直角坐标系下进行轮廓误差的描述和计算,再转化到机床坐标系下进行轮廓误差补偿控制;研究了一种"二点中值法"轮廓误差计算模型,并研究了轮廓误差补偿量计算方法。在数控实验台上驱动X直线轴和A旋转轴,跟踪一段直动从动件圆柱凸轮轮廓线刀具轨迹,对比试验表明所提方法可有效提高轮廓精度。

双直线电机XY平台的模糊滑模轮廓控制

双直线电机XY平台在加工中负载扰动以及系统参数的变化会使其产生轮廓误差,而且任意轨迹轮廓误差为非线性函数不易进行建模。采用适用于任意轨迹建模的轮廓误差计算法建立双直线电机XY平台的轮廓误差模型并以此误差量作为具有逼近能力模糊滑模轮廓控制器的输入,使误差量在有限时间内趋近于零,以满足XY平台的高精度加工要求.仿真结果表明,所设计的双直线电机XY平台系统具有强鲁棒性和较高的轮廓精度。

基于亚像素边缘检测模型的图像轮廓测量方法

该文采用双线性插值法、图像卷积、梯度函数等数学方法,建立亚像素边缘检测模型,来计算出轮廓曲线的像素周长。该模型可以在边缘检测前对图像进行自动过滤,消除光线和零件毛刺对图像处理的影响。不仅可以实现边缘检测,还可以得到有序边缘轮廓曲线的每一点。

计算莫尔轮廓术及其发展动态

基于条纹投影的光学三维测量方法被广泛应用于医疗诊断、工业检测等各行各业中。计算莫尔轮廓术因具有高精度,实时测量能力,且对物体表面反射率不敏感等优点在条纹投影测量轮廓术中占有重要地位。近些年来,许多基于计算莫尔轮廓术的衍生方法被提出,它们不仅实现了测量精度、测量速度的进一步提高,同时也在增强测量不同物体的适应能力。概述了计算莫尔轮廓术基本理论及其衍生方法,并分析了它们的特点,明确了计算莫尔轮廓术的发展动态。

数字投影仪性能最大化计算莫尔轮廓术

提出一种数字投影仪性能最大化计算莫尔轮廓术。为了满足动态测量的需要,利用数字投影仪的最大化刷新帧率和最高条纹频率设计,将二元编码条纹代替传统的8 bit数值正弦条纹使投影仪刷新率由传统60 Hz提高到数千Hz以上。通过编码满足抽样定理的最小周期二元条纹,利用数字投影仪的最优投影帧率性能,即可以在数字投影仪上实现投影条纹的最小等效波长,也可以实现计算莫尔条纹的优化提纯,进而从源头上有效提高计算莫尔轮廓术(CGMP)的测量精度。通过与傅里叶变换轮廓术(FTP)和高精度计算莫尔轮廓术(HCGMP)的对比实验验证了该方法的可行性和有效性,表明所提方法具有较高的测量精度,通过在线运动“心型”物体的测量表明所提方法可以满足在线和动态三维测量需要。

基于计算莫尔轮廓术的实时三维差异性特征检测

随着工业自动化程度的提高,工件在线实时测量的需求越来越大,将待测工件与标准工件的三维形貌进行差异性检测,从而实现快速合格产品的筛选具有重要的研究意义。传统的差异性检测方法通常采用反向条纹技术,它是通过摄像机与投影仪之间的坐标对应关系,投射到标准工件上的条纹成直线分布,当待测工件放置在同一位置时,直接由直条纹的变形量直观反映出待测工件与标准工件的差异性。提出了一种实时计算莫尔轮廓术对工件进行差异性检测的方法。采用计算莫尔轮廓术的单帧采集特性,仅需计算截断相位并建立差异性评价函数模型,用评价函数的大小直接反应差异性特征,通过评价函数的最值点来跟踪标准工件与待测工件的对准点,从而实现二者差异性的精准检测,并且在差异性检测的过程中已经保存了采集的条纹数据信息,可以直接在对准处进行即时的三维重建,实验结果验证了所提方法在三维差异性检测中的可行性。

广义Hough变换在遮挡图像识别中的应用

介绍了一种基于广义Hough变换的空间有部分遮挡的茄子目标识别方法。从生物学的角度,用广义柱近似等效样本茄子形状;通过坐标转换获得了不同位姿的立体目标在平面上的投影边缘,并建立茄子外形的4维参数索引表;采用一种广义Hough变换计算茄子目标的潜在位置,并通过比较各旋转角度下的"面积比",筛选出目标实际的位姿。试验表明:这种广义Hough变换检测目标位置和姿态的相对误差分别约在1.3%和5.5%以下,说明其对空间不同位姿、部分遮挡情况下目标的识别具有良好的效果。

弧面分度凸轮CAD技术研究

在分析弧面分度凸轮工作原理的基础之上,利用VC++进行了弧面分度凸轮轮廓面点的设计计算,并通过Imageware软件的点云处理功能及UG软件的实体生成功能,成功的生成了弧面分度凸轮机构的CAD模型,为后续虚拟设计及加工打下了良好的基础。

一种基于视觉注意机制的刀具检测方法

为了解决视觉引导的机器人加工系统中对目标进行快速、准确检测的问题,将人类视觉选择性注意机制引入机器视觉系统,提出了一种基于轮廓的视觉选择性注意计算模型(SECO模型)。该模型通过分离目标、提取边缘、感知轮廓、轮廓显著度竞争、注意焦点选择及转移等策略,实现对目标的检测。实验结果表明,该模型能够实现在复杂场景下对目标进行快速准确的检测,且具有很强的抗干扰能力和较高的计算效率,便于在机器视觉系统中直接应用。

铣削平面凸轮零件的会话式编程

介绍了由圆弧与圆弧相切组成平面凸轮轮廓的数值计算及铣削该平面凸轮的会话式编程。

一种高反光物体的三维测量方法

条纹投影轮廓术在测量高反光物体时表面会出现过度曝光的现象,致使对应区域的相位数据缺失。提出一种高反光物体直线运动的三维测量方法。仅向高反光物体投影一帧固定光栅,随着物体在投影区域直线运动,采集两帧高反光区域不重合位置的变形条纹图像。随后,通过所提的具有单帧特性的计算莫尔轮廓术分别从这两帧变形条纹图像中进行物体在这两个位置的初步三维重建。最后,通过像素匹配、点云配准与融合获得物体完整三维重建。该方法在不增加额外设备的条件下,只用一帧光栅,实现了比传统单目自适应条纹投影算法更高的精度,提高了测量的实用性。实验结果证明该方法的可行性和有效性。