复杂轮廓曲面非接触三维数据测量的研究

本文作者介绍一种非接触式CCD三维数据测量仪,可对具有复杂轮廓的漫反射曲面进行测量、获取表面轮廓的三维数据.文中介绍了该仪器的测量原理、微机控制系统和误差分析.     

光切法显微镜测量三维表面形貌研究

介绍了利用光切法显微镜测量三维表面形貌．采用计算机对在光切法显微镜下拍摄的零件表面截面轮廓图象进行图象识别与处理,获得表面各个截面形貌的二维轮廓数据,通过样条插值获得三维表面轮廓形貌．     

变曲率高聚物材料表面三维轮廓和变形场分布的同时测量

为测得变曲率高聚物材料的表面三维轮廓和变形场分布情况,构建一个基于条纹投影技术的三维测量系统,通过采用改进的标定方法实现对系统的高精度标定,然后利用标定好的系统对一块表面凹凸不平的EVA材料板进行表面轮廓测量,对该材料板施加一定作用的力使其产生形变后再对其进行三维轮廓测量,由变形前后采集到的数据经过分析得到该材料的变形场分布情况,从而实现了变曲率高聚物材料表面轮廓和变形场分布的同时测量.     

光栅投影三维轮廓测量技术分析及进展

对于漫反射物体的轮廓测量的光学投影式轮廓测量技术，根据不同的测量方法和条纹图像分析技术可以大致分为两种：直接三角法和相位测量法，以相位测量法中的光栅投影法为重点，介绍了其测量原理和关键技术，如傅里叶变换法、解包裹、系统标定等，并分析了其研究热点与发展方向。     

实时扫描非接触测量表面微观轮廓仪

介绍了一种利用非接触式方法实时扫描测量精密元件表面轮廓的技术,同时研究了研制了计算机自动控制的多功能表面轮廓仪,该仪器可对各种超光滑球面及平面进行平移和旋转的实时扫描采样,利用干涉共模抑制技术,有效抑制了各种噪声,测量数据可靠,实时显示表面轮廓参数及轮廓图,仪器横向分辨率为１μｍ,纵向分辨率为０．１ｎｍ。     

结构光图象的轮廓提取

介绍了对曲面进行光电式非接触测量的结构光图象法,提出了结构光图象正确轮廓的概念及其提取方法－深度约束法,它所提取的轮廓象素点全部位于同一光切面上。     

光学针描法表面粗糙度测量及其关键技术处理

介绍了一种基于光纤传感技术的光学针描法粗糙度测量技术．它根据微观表面轮廓对光信号的调制原理,采用计算机技术进行测量控制、数据采集与处理,从而实现对表面粗糙度各常用参数的测量,并给出被测表面的轮廓图形．文中对有关测量原理及其关键技术进行了介绍,给出了实验结果及误差分析．     

基于线结构光扫描的工件高精度三维测量方法

为了提高工业中对复杂轮廓工件的测量精度和效率,设计了一套高精度非接触三维测量系统,并提出了一种基于线结构光扫描的工件轮廓三维测量方法。首先,利用高精度相机和三轴移动平台采集线结构光图像。然后,通过基于差分区间的灰度质心算法,精确而高效地提取出线结构光中心线,并生成原始点云模型。接着,对采集到的点云数据进行必要的点云滤波和精简预处理。最后,将预处理后的点云数据与CAD模型精确配准,进行工件表面轮廓的测量与误差评定。实验结果表明：测量工件轮廓高度的绝对误差小于0.07 mm,相对误差小于0.5%。所提出的三维测量系统及方法测量误差较低,能够实现工件的高精度三维测量,具有一定的工业应用价值。     

基于三维测量技术的相移微动装置研究

本文介绍了相位测量轮廓术的基本原理，根据相位测量轮廓术中相位调制的原理提出了一种实现光栅精确相移的新装置，该套相移微动装置主要由步进电机控制器、驱动器、步进电机、螺旋测微头等部件构成．通过对步进电机控制器编程实现了相位调制的自动化．     

轮廓曲面测量系统的闭环控制

物体表面轮廓的非接触测量方法在不断地发展和完善。本文简要介绍了一种基于光三角测量原理的非接触激光表面轮廓的测量方法，并详细讨论了其闭环控制系统，该测量方法简单、可靠、准确。闭环控制系统的应用使整个测量过程快速且定位精度高。     

小波消噪在三维测量轮廓术中的应用

在测量轮廓术中，噪声的影响会给测量得到的光强数据带来误差，通过带有误差的光强数据恢复出来的物体轮廓数据也有误差，而且，较高的噪声会上轮廓术中的相位解包裹算法失效。文中提出先利用小波进行前期处理，消除去噪声，再进行恢复其轮廓。计算机模拟结果表明，和传统的频域滤波相比，应用小波消噪的方法可以使相位误差在为减小，相位解包裹算法的稳健性得到了大大增强。     

基于激光测距的非接触式齿轮倒角轮廓测量系统

为了满足倒角齿轮的倒角轮廓测量需求,采用先进的计算机检测与控制技术及现代化的传感器技术,研制了一种非接触式齿轮倒角轮廓激光测量系统.测量系统以计算机为控制中心,用激光位移传感器和光栅尺获取数据,利用X-Y精密移动平台实现测量位置的准确定位,实现了倒角轮廓的测量.实验表明,测量系统精度满足倒角齿轮测量的工业应用要求.     

轮廓曲面测量系统的闭环控制

物体表面轮廓的非接触测量方法在不断地发展和完善。本文简要介绍了一种基于光三角测量原理的非接触激光表面轮廓的测量方法 ,并详细讨论了其闭环控制系统。该测量方法简单、可靠、准确。闭环控制系统的应用使整个测量过程快速且定位精度高     

结构光截面轮廓测量装置

介绍了基于线光图案的截面轮廓测量装置的原理,找出了产生测量误差的因素,并推导出了测量误差的数学表达式,提出了设计原则,给出了设计实例及其实验结果。     

用人工神经网络测量三维物体轮廓的研究

采用一种新的测量方法－－用人工神经网络测量三维物体的轮廓,完成了对物体的轮廓测量。主要对ＢＰ网络的结构、各层节点数以及如何调节网络进行了探讨,同时编制了图像处理软件。在网络学习方面,使用了批处理和个别处理两种训练方式相结合的方法。结果是,对相同的网络,两种训练方式的效果几乎相同,目前测量精度达到毫米级。     

激光表面微观测量系统的设计

提出了用高频光强调制、同源频率合成、软件鉴相的激光相位微距测量方法测量表面微观轮廓高度。介绍了激光表面微观测量系统的开放式PC结构、工作原理、测量电路设计与数字信号处理软件设计。该方法具有分辨率高、动态响应快、评价指标参数多样且可扩充等特点。     

圆锥外螺纹的线阵CCD非接触检测方法

为了提高圆锥外螺纹尺寸检测的精度并实现自动化测量,提出了基于线阵CCD的非接触测量方法.建立了包括计算机运动控制、图像数据自动采集和尺寸计算的测量系统,该系统通过控制高精度的线阵CCD扫描外圆锥螺纹在平行光场中的投影来获取螺纹图像.针对正投影时螺旋线对螺纹牙的投影产生局部遮挡的现象,通过调整螺纹轴线与光轴的角度消除遮挡,获取完整的螺纹牙投影.1维CCD图像信号经过中值滤波处理后进行一阶差分提取螺纹牙的轮廓点.对螺纹轮廓分段拟合并以亚像素级的轮廓推导出螺纹尺寸的计算公式.实验表明,该系统可以完成各项螺纹参数测量,精度高于5μm,重复性好,易于实现自动化测量.     

光栅相移精密控制系统的设计与应用

投影栅相位法是三维轮廓测量的热点方法之一,主要用于测量物体表面三维形貌和离面变形位移场等。根据投影栅相位法三维测量原理,提出了一种实现光栅相移精密控制的方法,详细阐述了整个装置实现控制的过程。通过对实际物体的测量,证明了该方法的有效性。将实验结果用于三维图像的重构,得出的物体三维图像表明：此种方法可以完好地实现投影栅相位法对物体的测量,其测量数据准确、测量过程可靠,并且大大提高了投影栅相位法的测量效率。     

球体轮廓及半径非接触超精密测量方法研究

提出一种基于斐索干涉原理及子孔径拼接技术基础上的获取球体表面完整轮廓测量信息的非接触超精密测量的新方法,即利用激光球面干涉系统拾取形工件在不同转位上的部分轮廓子孔径相关干涉测量信息,后经多孔径拼接及图像处理来获得球形工件完整轮廓的测量信息,该方法除可用于球形工件完整轮廓测量信息外,还可用于球形工件曲率半径的超精密非接触测量,还给出了测量系统中采用的消除阿贝误差和闲区误差的光路布局,并就受环境影响引起状态差异误差进行了补偿抑制,实验表明：对状态差异误差,闲区误差和阿贝误差茆 较明显的抑制效果。     

白光相移干涉法测量三维表面轮廓的算法及实现

依据白光干涉理论,利用相移干涉法,研究了三维表面轮廓测量的原理与系统构成,讨论了白光相移干涉法测量三维表面轮廓的算法和数据处理的实现过程,实验结果表明,测量结果和数据处理都可精确地满足被测工件的要求。