真空调频原子力显微镜高精度扫描器设计与校准

原子力显微镜(AFM)是一种表征样品表面的物理化学信息的精密仪器,AFM高精度扫描器是整个测量与表征系统的核心部件,其性能直接影响整个测量系统的性能,因此对原子力显微镜高精度扫描器的研究具有重要意义。介绍了调频原子力显微镜(FM-AFM)、AFM精密扫描平台以及扫描器的基本原理,提出了更为精确的扫描器设计模型,并将根据真空FM-AFM实际需要设计的扫描器搭载到自主研发的超高真空AFM系统中进行测试,结果表明了设计模型的精确性。随后,根据实验测试结果进行了相应的校准,提出了一种基于图像进行非线性校准的简易方法。最后,对云母样品表面形貌进行了测量,得到了云母台阶。

3维激光扫描仪的全站化实现方法

3维激光扫描仪扫描得到的是目标点的相对坐标,无法直接满足需要大地坐标的工程应用的要求,且不同扫描站间点云数据的拼接非常麻烦。对这些问题,让3维激光扫描仪如全站仪一样能够直接获得大地坐标是一种理想的解决办法。分析了3维激光扫描仪的工作原理,介绍了扫描仪的极坐标系和直角坐标系并推导了其转换关系;在扫描仪中引入旋转平台和平台坐标系,推导了平台坐标系与扫描坐标系及大地坐标系之间的转换模型。在此基础上将扫描坐标转化为大地坐标,实现3维激光扫描仪的全站化。

应用移动计算技术 优化医疗管理流程

医院医疗流程在计算机技术的帮助下已实现了信息化，极大地优化改善了就医流程，目前医院信息系统向着更深入、更细化的方向发展。以移动计算技术为平台，通过整合现有医院信息系统的资源，使医生、护士或病人都能方便及时的获得或撰写医疗信息。

三维旋转激光扫描测量系统的设计

为了实现三维激光扫描仪的旋转扫描测量问题,用于实现形状复杂的三维柱形物体的数字化测量,在普通三维激光扫描仪的基础上,增加了一个可以自动旋转的数控转台,从而实现了旋转测量的目的。通过在转台上安装标定球的方法来实现转台中心轴线的精确标定,获得了新的转台中心轴线的标定方法和后期的拼合和处理方案。

基于DSP的扫描平台电机控制系统

用于大尺寸测量定位的工作空间测量定位系统(WMPS)是多站光电扫描交汇测量系统的简称,优点在于多点实时测量与跟踪,测量精度高。平台旋转运动的稳定是保障测量系统高精度的首要因素。采用空间电压矢量调制(SVPWM)方式驱动电机,可有效地减小电机的转矩脉动和输出电压谐波。采用锁相环的反馈控制方法,配合电机上的光电码盘,可以实现在恒速下的高精度控制。TMS320F2812芯片内部集成EV模块,可方便地形成SVPWM波和检测码盘正交信号实现锁相环控制。经实验验证,此驱动方法可达0.1%的控制精度,满足系统的精度需要。

两种大规格扫描仪的边界效应与线条再现质量比较

本文测量了可移动扫描仪和平台式扫描仪的边界效应和细线条再现能力。测量结果表明,可移动扫描仪存在明显的边界效应,但细线条再现能力比平台式扫描仪强。

可移动扫描仪的空间频率响应测量

本文以符合ISO 12233标准的测试图和专业图像质量分析软件测量了可移动扫描仪的空间频率响应。与平台式扫描仪测量数据的比较表明,可移动扫描仪的综合性能占优。

地面三维激光扫描仪测量误差检定

在利用三维激光扫描仪进行测量工作前,我们首先应了解其实际测量精度是否符合标称精度,而可靠的评价方式对得到精确的数据结果至关重要。本文利用北京卓立汉光TSA50-C型电动位移台作为评价标准,通过其精确的位移功能,准确地评价了RIGEL VZ-400三维激光扫描仪在测量单点位移时的误差,从而得到了其最佳工作距离。

低成本小型激光雷达开源驱动构建

构建了小型2D激光扫描仪驱动解决方案。以RPLIDAR为例,基于低成本硬件及其合理的通信规约设计,提升数据获取的可靠性。基于CMake交叉编译链使硬件驱动具有跨平台特性。同时,通过增加launch文件,使其支持ROS(Robot Operating System)。并分别在Windows和ROS系统下完成测试。相应的代码已在Github上开源,可免费用于移动机器人的导航、构图与3D重建、同步定位与地图构建(SLAM)等科研。

预制装配桥梁基于 BIM 的全过程信息化技术

总结和分析了预制装配桥梁从设计、施工到运营养护阶段的全生命周期中信息化技术应用成果,在BIM协同管理平台上结合倾斜摄影、三维激光扫描、物联网、施工监控等技术提高预制装配桥梁建设的信息化程度,以提升预制装配桥梁的施工质量和管理水平。

站式三维激光扫描仪在海上钻井平台井架病灶检测与修复中的应用

三维激光扫描技术突破了传统单点测量模式,能够在单位时间内发射数百万激光点,高分辨率地获取物体表面的三维坐标数据和纹理数据,真实还原所测物体的三维空间形态。通过对点云的后处理,可从点云的三维空间信息中提取有用信息,用于后续的分析与建模,尤其适用于各种三维空间异性结构的病灶检测与修复。本文依托某海上钻井平台井架病灶检测与修复项目,分析站式三维激光扫描仪用于该项目的可行性和优势,总结三维激光扫描技术的作业流程及关键技术方法,该手段很好地解决了传统测量方法无法解决的难题,为相关工程提供了有益借鉴。

三维激光扫描仪在玉龙地质工作中的应用

玉龙铜矿之前采用传统方式进行平台编录,受雨雪天气、边坡稳定性、RTK信号强弱影响,编录及时性受到一定影响。而三维激光扫描仪采用非接触式高速激光的测量方式,在复杂的现场和危险地段对被测矿、岩进行快速扫描测量,获得点云数据。海量点云数据经过三维重构可以再现矿山开采现状,区分矿岩界限,为生产计划的调整提供高精度原始数据,提高了地质编录的及时性,同时确保人员的安全。

基于升降平台的三维激光扫描技术应用研究

为了解决地面激光扫描仪在铁路勘测中易受安装高度、扫描场景和扫描精度等影响的问题,将专门研制的气压式升降平台与地面三维激光扫描仪相结合,并应用于天津某既有营运铁路扫描试验中,通过设置不同的扫描半径和测站间距,分析RIEGL VZ-1000地面激光扫描仪的点云密度、扫描精度和拼接精度。试验结果表明,通过提高激光扫描仪的安装高度,能够有效克服既有铁路营业线附属遮挡物的影响,并极大地优化扫描角度,从而获取高质量的点云数据;通过分析多测站的试验数据,确定该激光扫描仪最优扫描半径为75 m左右,且拼接精度优于0.1 m。该研究为“无接触”式的既有线勘测提供了可行的解决方案。

基于BIM+3D激光扫描技术的复杂深基坑监测技术研究及应用

近年来,随着社会经济的飞速发展,城市综合体、超高层等大型工程越来越多,涉及到的地下室基坑具有大深度、大体量,不确定性因素多、风险高等特点。鉴于目前行业内存在的基坑安全传统监测信息采集手段落后、隐患问题发现滞后等问题,本文综合BIM、三维激光扫描等技术优势,对BIM技术、3D激光扫描在复杂深基坑监测中的拓展应用进行研究分析,以建设云平台为基础进行二次开发,实现深基坑监测数据的高效采集、储存、录入、分析及显示可视化的基坑安全监管平台,使参建各方都能在同一个信息平台中协同工作,大大提高基坑安全监管的时效性与及时性,对深基坑全过程安全管理具有积极的推动意义。