融合SFS和主动视觉技术的未知物体重建方法

针对未知三维物体自动重建问题,提出一种结合明暗恢复形状的被动视觉和主动视觉技术的新颖三维重建方法。首先利用摄像机分别获取初始位置及旋转180°位置下的未知物体图像信息,采用改进的Tsai-SFS算法恢复物体表面粗糙轮廓,从而获取未知物体的最大尺寸信息。然后结合单目线激光主动视觉系统沿Z轴旋转方向和绕X轴翻转方向上的可视空间模型,预测出物体未知区域信息。最终依据下一视点的可见性判据,将规划过程分为物体侧表面重建规划和上表面重建规划。其中将能获取最大可视曲面面积和最佳表面重建精度的位置定义为下一最优视点位置。并经过实体模型的三维重建验证所提方法的可行性及有效性。

2D/3D距离选通成像的低对比度目标探测

低对比度目标探测在司法取证、反恐维安、远距离监控、搜救等应用中具有重要意义,然而传统二维成像方法则难以对其有效探测。由此,提出了基于2D/3D距离选通成像探测低对比度目标的方法:通过2D距离选通成像直接获取目标无背景或背景部分滤除的二维选通图像,从而突显目标,简化目标提取图像处理;当复杂背景无法有效滤除时,可进一步通过3D距离选通成像重建二维选通图像中丢失的三维空间信息,通过距离图区分目标与背景,实现目标有效探测。在该方法中,3D距离选通成像是基于上述二维选通图像采用超分辨率三维成像反演实现的,因此无需耗时获取新数据,从而提高了实时性,并压缩了数据量。研究和实验表明:该方法可有效解决低对比度目标探测问题,在低照度及恶劣天气环境下均可有效工作。

润滑油膜光干涉测量系统与技术研究进展

光干涉是润滑油膜厚度测量中最广泛采用的手段,干涉图像的光强与色度学信息反映出接触区内部油膜的厚度与形状。概述光干涉技术在油膜测量领域的发展历程,介绍比色法、光谱分析法、相对光强法等3种典型的光干涉油膜测量方法和新发展的双色光光强调制测量方案。阐述润滑油膜测量光干涉测量系统的理论建模方法和系统设计的关键,并展望光干涉油膜测量系统的发展方向,如开发专用的光干涉油膜测量仪器,实现多光源的同步测量等。

表面特性对纯滑弹流油膜形状和摩擦力的影响的试验研究

针对界面滑移效应可能产生较低的摩擦力,采用具有不同表面浸润性的玻璃盘,进行了纯滑弹流润滑试验.在采用SiO2镀膜玻璃盘的球-盘接触高聚物纯滑润滑试验中,从弹流到动压润滑的摩擦系数曲线呈现不同于传统Stribeck曲线的两个拐点.两个拐点分别与凹陷出现及弹性变形消失相关联.在较低载荷下,不同盘表面产生相近的干涉图像和摩擦系数曲线,高聚物的非牛顿效应产生的表观滑移可能是入口凹陷及非典型摩擦系数曲线的主因;在较高载荷下,盘滑试验中铬盘产生的摩擦系数和油膜厚度均较SiO2盘低,具有较低表面能的铬盘产生的界面滑移被认为是产生较低摩擦系数的主因.

滑块轴承时变润滑油膜厚度测量系统

建立了基于双色光干涉的滑块轴承油膜厚度测量系统,对时变工况下滑块轴承瞬态润滑油膜厚度进行测量。首先,介绍了系统的硬件配置及工作原理。接着,分析了双色光干涉的等效波长测量方法与分辨率。然后,给出了利用双色激光干涉图像中黑色特征条纹对等效波长进行干涉级次计数,并结合红绿光强调制的信息判断出对应的单色光的干涉级次,进而得到滑块轴承瞬态油膜厚度的方法。理论和测量结果表明:所搭建系统能够实现滑块轴承时变膜厚测量,测量分辨力为0.6 nm;油膜测量范围为10 nm^5.5μm,精度为22 nm。

物理气相沉积硬质涂层的开发及工程应用

概述了物理气相沉积(PVD)技术的发展过程、特点及工程应用。介绍了香港城市大学先进涂层应用研究实验室(ACARL)近10年来在硬质涂层的开发与应用方面所做的主要工作,包括金刚石薄膜和纳米复合涂层在香港制造业的应用研究,超硬纳米复合涂层的完整性和可靠性研究,以及以脉冲磁控溅射为基础的新型大面积涂层技术的开发和工业化应用研究等。