便携式激光校准喷墨测量定位施工技术

以某工程为例,对便携式激光校准喷墨测量定位施工技术进行研究,综述了改进传统的内控传递竖向轴线投测方法,采用12线水平仪配装高压墨水喷头组成新型测量装置,将结构平面上的控制轴线通过激光红外线投测定位后自动喷墨放线,操作简便、工效高,形成了相应的施工新技术,减少拉线弹墨放线的工作量,降低了人工放线导致的误差,提高了测量放线效率,节约人工材料和确保现场安全,达到绿色节能环保要求,确保施工质量。

激光光斑位置精确测量系统

设计了一种激光光斑位置测量系统,用于提高激光照射器监测系统测量激光光斑位置时的测量精度。分别介绍了测量系统的组成及它们的信号连接关系。针对激光光斑图像采集过程中的后向散射现象,提出基于异步距离选通的激光后向散射抑制技术。为了克服大气湍流扰动对激光光斑成像的影响,利用改进的盲解卷积算法对激光光斑图像进行事后图像处理。最后,对光斑图像进行畸变校正,并利用高斯曲面拟合算法提取光斑位置。设计了若干仿真实验,并应用该系统处理了实际外场实验。结果表明,所设计的激光光斑位置测量系统的测量精度不超过0.3pixel。

红外测速光幕靶改进及测量精度分析

为提高XGK-2002型红外测速光幕靶的测量精度及安装调试速度,提出采用双辅助激光器实现光源和接收精确对准的光幕靶改进方案.在现有红外测速光幕靶工作原理及结构基础上,对光源和接收对准中存在的问题进行了探讨,分析了其影响.提出了在光幕靶两端分别设置一激光器实现对准的光幕靶改进方案,并从测时误差及靶距误差两方面对改进后测量精度进行了分析.结果表明,改进后的光幕靶可快速、直观的实现光源和接收的对准,测试精度及安装可靠性提高,改进后测速精度可达到1‰.

激光标靶六自由度测量技术

针对目前工程测量领域六自由度测量存在精度低、实时性和便携性差等问题,设计了一种激光标靶,结合全站仪能够实现空间六自由度测量。在嵌入式平台上,研究了一种以重心法为核心的光斑中心提取算法,该算法重复性精度高、鲁棒性好。通过对相机的非模型化参数标定,提出了一种姿态解算算法。实验数据表明,激光标靶在全站仪坐标测量精度基础上,滚转角和俯仰角测量精度可达0.005°,方位角测量精度可达0.006 2°,满足多种工程测量需求。

半导体基片表面微小高温区域的红外测温系统

利用红外辐射测温原理,设计成半导体基片上激光焦斑温度不接触测量系统。该系统由透镜成像系统、探测器、精密电动平台及相关电路和软件组成,其测温范围大,温度分辨力可达0.2K, 还可得到温度-时间关系曲线;可自动测量热斑的温度分布及寻找热斑的最高温度区域;测量区域的最小直径为18mm。

基于激光打靶机的红外光斑测量

本文介绍了一种基于激光打靶机的软件测量方法，该方法利用激光打靶机的靶面作为探测器阵列，通过对探测器输出信号的处理获得光斑直径大小．

基于激光光斑分时方法的弹目测角途径设计

提出了一种利用光电方法解决多发导弹测角的技术途径。示踪器向地面发射的脉冲光被跟踪目标的摄像机接收,解算出光斑和目标的偏角,形成制导修正依据;借助时序控制,使示踪器发光与相机曝光同步;设置各枚示踪器发光顺序,使摄像机每个曝光期内,只有目标或指定的导弹光斑进入,通过对像机视频图片的编组,可形成各枚导弹与目标的序列图片,实现各枚导弹独立制导。通过试验,在PM2.5指数为120的情况下,传输距离达到9 000 m,并实现100 Hz双光源切换,编码精度达到1μs。该模式可满足探测距离和导弹区分。

面阵静态红外地球敏感器现场标定

针对面阵静态红外地球敏感器的现场标定,提出基于规则小孔平面靶标的现场标定方法.将小孔平面靶标固定放置于面源黑体前方,在光学视场测量空间内,多次调整红外地球敏感器的摆放位置,以采集多幅不同位置、不同角度的红外靶标光点图像.使用等高层最小二乘椭圆拟合方法精确提取靶标红外光点的中心坐标,获得特征点信息.利用红外靶标图像和图像特征点计算面阵静态红外地球敏感器光学系统的焦距和主点坐标.试验结果表明,该标定方法简单灵活有效,便于调试现场操作.目前,该方法已在面阵静态红外地球敏感器研究中得到应用.

特殊靶标图像的Otsu自适应双阈值分割法

针对特殊管道弯曲度测量光斑的高精度定位要求,提出了一种特殊靶标图像的Otsu自适应双阈值分割法。介绍了基于准直激光管道弯曲度测量原理,先对特殊靶标图像进行处理,然后对整个图像灰度分布统计特性进行计算,建立起计算自适应双阈值的数学模型,从而实现特殊靶标图像自适应双阈值分割。实验结果表明,该方法具有较强的稳定性、实时性好、靶标图像分割效果较好,提高了光斑的定位精度。

基于半镜面靶标的无重叠视域相机全局标定

针对智能无人车、监控等多相机全局标定问题,往往存在无重叠视域或无法单向观测的情况,因此提出了一种基于半镜面平面靶标的多相机全局标定方法;该方法首先完成了单相机的内参数标定,然后固定点激光器并投射光线到第一个相机c1视场内并进行散斑点的观测,接着利用半镜面平面靶将光路反射到第二个相机c2视场内并观测散斑点像,由于单相机自身的内外参数已经标定,因此可计算得到反射光路的直线方程,最后根据直线的方向向量可计算全局坐标系的转换矩阵R和平移向量T;仿真和实验的结果表明,所提方法在500~1200mm距离,相机视域500mm×400mm范围内,其标定误差为0.36mm;相对于现有方法,文章所提方法具有更广泛的适应性,可针对多相机复杂视场结构完成标定,同时具有设备简单、操作方便、计算简便等优点。

自动步枪激光模拟射击系统

介绍一种自动步枪激光模拟射击系统，它具有弹着点实时显示、实时语音报靶及成绩统计等功能，射击精度高，电脑显示弹着点与实际位置误差小于 ２ｍｍ；为射击训练提供一种安全、高效、仿真（使用空包弹）激光模拟射击训练系统。

脉冲激光分布式扫描参数的优化分析

提出一种基于激光脉冲扫描测量体制下的高速点目标捕获、跟踪测量方法,应用匀速运动模型模拟仿真目标的轨迹及分布概率;考虑脉冲激光光斑分布的相关参数,建立脉冲激光扫描捕获点目标的理论模型。提出了一种基于时间序列法的捕获方法,用以求解针对目标模型脉冲激光在一帧扫描时域内的捕获次数。在此基础上对激光分布式扫描光斑布局的主要参量进行数值仿真分析,进而提出一种针对目标运动特性、激光传感器特性的最优化扫描方式,以提高一帧扫描时域内的捕获概率和捕获次数,缩短捕获时间;结合算例通过半实物仿真实验验证最优化扫描方式的可行性。所提方法为激光跟踪系统的脉冲频率、扫描频率与目标运动模型的最佳匹配提供了依据。