基于激光扫描成像的机械零件加工缺陷识别方法

为保证机械零件质量和使用寿命,需全面完成机械零件加工缺陷识别,因此,提出基于激光扫描成像的机械零件加工缺陷识别方法。图像采集模块主要以激光扫描成像系统为核心,完成机械零件成像;利用差分算法和分辨率生成式对抗网络模型,重构采集的图像;采用核主成分分析方法,提取激光图像中的机械零件加工缺陷条纹特征值,将提取结果输入支持向量机中,识别机械零件加工缺陷。测试结果表明:该方法的识别精度最高为97%,识别误差最低为1%,识别效率最快为3 s,可有效处理图像中噪声点、提升图像清晰度,实现机械零件加工缺陷识别。

逆向工程三维激光扫描系统若干关键技术的研究

三维激光扫描系统是逆向工程的重要组成部分 ,是集数控、激光、CAD/CAM、精密机械、计算机、图像采集与处理为一体的集成技术系统 ,它主要由运动控制、图像采集、图像处理等部分组成。

三维激光扫描测量机随动运动控制系统与图像采集系统的设计

三维激光扫描测量机是逆向工程的重要组成部分 ,是集数控、激光、CAD CAM、精密机械、计算机、图像采集与处理为一体的集成技术系统 ,它主要由运动控制、图像采集、图像处理等几大部分组成。本文主要对随动运动控制的控制原理、硬件组成及软件设计算法作了介绍 ,同时对计算机图像采集系统的硬件组成、软件设计具体算法及实验结果进行了详细的分析与论述。

基因芯片荧光图象采集与分析

描述了基因芯片荧光图象的光学共聚焦成象 ,大范围高速扫描与控制 ,数据采集的原理和方法 .并讨论了基因芯片荧光图象的分析算法 ,即模板定位与阈值分割相结合的半自动算法 ,并将其计算结果与完全采用人工分割算法的结果进行了比较 .

数字直接制版系统的激光扫描成像设计

提出了数字直接制版系统激光扫描成像结构,设计了基于数据单元分割的多链路激光扫描成像系统。建立了激光光束动态控制模型,设计了低畸变聚焦光学系统,设计制作了光栅光阀调制器,实现了单束1Mbit/s以上的高速率、高功率激光调制,使多路输出光强稳定一致。首次提出了基于机械运动的动态反馈补偿电路技术,自适应调整数据扫描速率,保证了成像速度与各像素点灰度的均匀性、各像素点尺寸和距离的一致性。实现了高分辨率、高网点还原率与高重复精度的数字直接制版系统。

激光共焦扫描显微镜运动控制系统设计

概述了激光共焦扫描显微镜的系统结构,以基于DSP技术的运动控制器构建其运动控制系统,详细介绍基于DSP的运动控制系统的构成。该系统采用工控机+运动控制器的双CPU结构。在软件设计上采用友好的人机界面,把系统任务按实时性和非实时性分别分配给上下位机完成。下位机完成位置控制和速度控控制,上位机实现非实时的多任务功能。

井下空区安全监测三维激光扫描仪高精度运动控制技术

矿山井下常用空区监测方法存在仅能进行点监测、需人工安装、实时性差等问题。提出通过三维激光扫描获取空区形态进行空区稳定性分析的方案,重点讨论通过机械优化、姿态补偿、自适应控制等技术手段来实现三维激光扫描仪的高精度控制问题。该方案大幅提高了空区三维激光扫描系统的性能,能够满足矿山实际应用需求。同时,在路桥监测、文物保护等领域也具有借鉴和应用价值。

智能化激光显示系统的设计与研究

研制了一套由激光器,图形输入仪,控制计算机,驱动器,光学工作台及大屏幕等六个部分构成的激光显示系统。理论研究得出,大屏幕所显示图形上的任意点P,均存在一与之对应的振镜偏转角确定值,精确控制振镜的偏转角即可扫描到P点。实验表明,系统可成功实现诸如函数图形、光栅衍射图案、光网光柱及文字动画等多功能智能化激光视频图像的动态输出。

基于扫描反射镜的航空相机前向像移补偿

航空相机航向方向的像移包括飞机前向飞行引起的前向像移以及飞机姿态(俯仰/偏航)在航向方向的分量。本文以某摆扫型航空相机为例,分析了利用扫描反射镜进行前向方向像移补偿的原理,扫描反射镜以二分之一的前向方向像移角速度的速度旋转即可补偿前向像移。文中探讨了两种控制方案,第一种方案将陀螺直接安装在反射镜上,结构设计简单,但控制电路较复杂,且需增加一个陀螺;第二种方案提出利用机械系统增加2:1速比的方法,可以节省成本,且不增加控制系统的难度。经过实际工程实践证明,第二种方案简单实用,可以满足相机补偿要求。

计算机X射线激光扫描仪设计及分析

针对X射线工业检测,设计了一种适合于计算机X射线扫描仪的新型激光扫描系统。用五角棱镜和聚焦物镜组成扫描臂以取代Fθ镜头,利用影像板的柔性成圆弧形进片。同时扫描臂又用做接收器件来收集激发出的荧光,使系统性能提高,结构简单。根据进片方案,确定了扫描仪的系统控制方法,给出了控制过程时序图。计算了当五角棱镜存在安置误差时,对系统分辨率的影响,表明了设计的激光扫描系统具有一定的容差性和实用性。用实验验证了所设计制造的扫描仪的性能,结果显示图像具有良好的视觉效果,能够满足工业检测要求。

X光工业用CT成像二代扫描运动控制系统设计

分析X光工业用CT成像二代扫描的特点,提出了实现二代扫描的两种运动控制方案。分析并比较了二代扫描的平移和分度运动(平移+旋转)之间的关系,提出了提高系统扫描效率的两种方案。在此基础上,确定了由上位机和下位机组成的分布式运动控制系统的总体方案,设计了相应的硬件电路及软件,获得了预期的试验效果。

四通道水浸式超声C扫描检测软件研制

为解决航空航天复杂精密构件或大厚度工件利用水浸式超声C扫描检测需要分区聚焦的使用问题,作者研制出四通道水浸式超声C扫描检测软件CScanPro,实现了一次扫描4个通道同时成像的分区聚焦检测功能,提高了检测效率,其实用性强,运行稳定。同时,CScanPro软件也可应用于非聚焦四通道超声C扫描检测,当前已在3台超声C扫描检测系统中安装和使用,实际检测结果准确,满足测试要求。

基于机器视觉与运动控制的蓝光激光头全自动倾斜调整系统的设计

为解决蓝光激光头精细位置调节问题,首先采用机器视觉技术,对蓝光光斑进行位置捕捉,分析光斑位置与水平面的差距,通过精细的2轴运动控制实现激光头平面水平放置;其次对光斑进行焦距的确定与位置分析,结合3轴精细运动联动,确定激光头的空间位置,以及焦距位置,从而实现蓝光激光头全自动倾斜调整,大大提高了对蓝光激光头模块的良品率,达98%以上。

基于数控机床的超声自动检测系统

研究了基于数控机床的超声C扫描成像技术。设计试验分析数控机床的运动特性,建立其运动控制的数学模型以实现超声信号采集与C扫描成像的同步。利用RS-232实现数控机床与工控机的串口通信,建立超声自动检测试验平台。通过大量超声C扫描试验表明,该系统具有通用性强、操作方便、开发成本低、检测精度高等优点。

电力控制设备印制电路板镭雕二维码在线运动扫码技术研究

近年来,随着激光工艺的提升,电力控制设备制造业积极引入印制电路板(PCB)激光镭雕二维码工艺来节省成本,提高数据追溯的稳定性。通过高精度视觉设备的软硬件集成实现激光镭雕二维码信息实时在线运动采集,确保PCB信息在运动过程一次读码率达到99.9%以上,提高智能制造水平和数据采集能力,助力新技术在电力制造业的广泛应用。

计量型扫描电子显微镜测控系统研究

为了解决扫描电子显微镜（SEM）在100nm以下的微纳几何结构尺寸精确测量方面的不足，实现SEM测量值的量值传递与溯源，研制了一套计量型SEM测控系统。该系统主要由位移台运动控制模块、激光干涉位移测量模块和图像采集与处理模块组成，基于LabVIEW图形编程语言开发了测控系统上位机软件。对1μm×1μm二维栅格样品进行尺寸测量实验，结果表明，该计量型SEM测控系统运行稳定可靠，且在10μm测量范围内的测量值示值误差优于10nm。

基于激光扫描的综放工作面放煤量智能监测技术

放煤量智能感知是智能化综放开采的关键技术,通过综放工作面后部刮板输送机煤流量的实时监测可动态调控放煤口动作,结合煤矸识别和顶煤厚度监测信息可有效避免工作面过放和欠放,提高煤炭资源开采回收效益,防止刮板输送机过载等安全生产事故发生。提出基于激光扫描的综放工作面放煤量智能监测方法,引入三角微元法构建放煤量回归实时计算模型,通过测量临近放煤口位置的后部刮板输送机上部运煤量来表征工作面实时放煤量,采用高性能多次回波信号反射激光雷达扫描,快速捕获、存储高精度三维激光点云数据,提出基于最小二乘法的激光回波数据回归处理算法,与传统三次样条插值算法的对照实验表明,数据回归算法的计算精度和计算效率具有明显优势,同时在实验室环境下验证了该算法的鲁棒性,研制了放煤量激光扫描测量装置防爆样机,在晋能集团塔山煤矿8222工作面开展了放煤量智能监测系统的工业性试验,验证了监测技术和装置的可靠性。

船体外板成形自动加工系统与关键技术研究

针对船体外板自动加工问题,设计了一种水火弯板自动加工系统,并对系统中的关键技术进行了研究。该自动加工系统采用龙门式5轴联动设计,从而满足大曲率外板的加工需求。此外在三维激光测量技术的基础上,通过坐标系变换、轨迹规划和5轴控制量计算方法,实现外板曲面的定位和加工。实验测试结果表明:该系统能代替工人进行实际的外板成形加工工作,具有一定的实际应用价值。

基于双光楔的像移补偿方法研究

车载扫描凝视系统在扫描成像时由于转台转动而引起的像移必然造成图像质量下降,进而导致虚警率升高,要消除像移必须进行像移补偿。基于像移产生原因以及双光楔对光束的导向模型,推解出因转台旋转而需补偿的光楔的初始位置及旋转速度,来补偿曝光阶段引起的像移。提出了基于双光楔的像移补偿的新方法。

激光三维扫描的人体局部运动规划研究

针对激光三维扫描中高维空间人体局部运动规划复杂度高、控制性能差等难题,提出了基于激光三维扫描的人体局部运动规划方法。该方法首先采用激光三维扫描方法构建人体局部运动数学模型,然后对人体的位姿特征信息进行提取,采用随机采样方法对运动规划约束参量进行快速控制,实现局部运动规划优化控制,最后通过仿真实验进行性能测试。结果表明,本文方法的人体局部运动规划控制性好,运动姿态参量的预测误差低。