便携式组合测量系统坐标统一的标定方法

针对便携式结构光测量系统和光学三 坐标测量系统的测量坐标系的全局统一问题,提出了一种基于手眼标定模型的标定方法 。利用 在全局坐标系下固定的平面标靶以及与便携式结构光测量系统具有刚性约束关系的 主动光立体标 靶作为中介坐标系,分别估计便携式结构光测量系统与平面标靶的位姿参数以及光学三 坐标测量系统 与主动光立体标靶之间的位姿参数,然后基于手眼标定模型标定出主动光立体标靶与便携式 结构光测量系 统之间的刚性位姿关系,进而完成便携式结构光测量系统和光学三坐标测量系统的坐标统一 。实验结果表 明,本文方法标定结果相对误差标准差约为0.151mm,标定精度合理 有效,可以实现便携式组合测量系统坐标统一的快速标定。     

管道内表面圆结构光视觉三维测量系统

为保证管道运输安全,需要对管道进行定期维护和检测。采用视觉检测原理,提出了一种基于圆结构光三维视觉检测的管道内表面测量系统。针对管道内表面测量空间受限的约束,基于圆结构光视觉检测原理,提出了视觉传感器的纵向排列结构模式,并搭建了管道内表面圆结构光视觉检测系统。针对圆结构光特点,设计了圆环形平面标定靶标,实现了圆结构光检测系统的标定,并基于该圆结构光视觉检测系统对工业管道内表面进行了三维测量。实验结果表明:该系统的标定不确定度为0.081 mm,针对管道内表面,具有较高的测量精度。     

螺旋线慢波结构冷特性自动测量系统

介绍了一种用于螺旋线慢波结构模型色散特性和耦合阻抗的自动测量系统,它以非谐振微扰法为理论基础,硬件系统包括矢量网络分析仪、PC机、电移台、机械结构、光学监测装置等,并研制了专用的测量控制和数据处理软件。该系统实现了螺旋线慢波结构测量的自动化控制,人机界面友好,测量进程控制灵活,可以直接给出2～20 GHz频率范围内的色散特性和耦合阻抗的频响曲线。测量对象为行波管研制中所用螺旋线慢波结构的1∶1模型。     

激光挠度、位移测量系统的研究与开发

利用激光器及紧贴式线性固体图像传感器、信号处理部分构成激光挠度测量系统 ,用以测量大型建筑结构的挠度 ,在完成实时挠度测量的基础上 ,根据大型建筑结构变形监测的要求 ,对测量系统进行了进一步的开发 ,完成了用于测量结构在水平及垂直方向 (x ,y方向 )位移的二维位移测量系统。实验证明 ,挠度测量系统的测量范围可以达到 2 10mm ,分辨率优于 0 1mm ,可完成结构的静态及动态挠度测量 ;二维位移测量系统的测量范围为 2 10mm× 30 0mm ,两方向的分辨率分别优于 0 1mm和 0 2mm。     

虚拟多结构光传感器昆虫运动参数测量系统

提出了基于单摄像机和双结构光投射器的虚拟多结构光视觉测量系统测量高扇翅频昆虫飞行运动参数.首先分析了光栅型结构光视觉的测量原理以及虚拟多结构光传感器的工作原理,针对昆虫的运动遮挡提出了多角度观测的没计思想,在此基础上建立了基于单摄像机和双结构光的虚拟多结构光视觉测量系统.实验结果表明,该测量系统可以实现固定飞行昆虫双侧翅膀运动参数的测量;该系统不仪降低了系统成本,而且避免了多摄像机同步驱动的复杂性.     

视觉-线结构光组合技术在轨道检测中的应用

视觉-线结构光组合测量技术作为一种非接触测量手段,在轨道的安全性检测方面具有十分重要的研究意义。针对常规轨检设备存在的结构复杂和图像处理难度大等问题,本文设计了一种更为简捷有效的轨道检测装置系统。从视觉-结构光系统的轨道测量原理入手,介绍了结构光系统的三维测量方法、异向轨道的结构光模型统一、线条处理和轨距计算方法,并通过实验获得检测系统的相关参数。通过80组轨距测量数据进行验证,结果表明:最大误差为0.96 mm,均方根误差为0.56 mm,测量精度达到毫米级。此技术装置可有效满足一般的轨道检测需求。     

一种自参考高速高精度片上时钟抖动测量系统

提出了一种自参考结构的高速高精度片上时钟抖动测量系统。该系统采用流水线读出差分延时链结构,实现了超高速时钟相位抖动的连续周期测量。为降低传统测量中参考时钟引入的系统误差,提出了一种单时钟周期延时结构的自参考测试方案,实现了无参考时钟的抖动测量。鉴相器采用三级SR锁存器结构,可实现无死区时间鉴相。设计采用0.13 μm CMOS工艺,电源电压为1.5 V。仿真结果表明,该系统可测量时钟频率范围为80 MHz～1.2 GHz,分辨率最高可达3 ps,在电源噪声为100 mV时,分辨率仍可达6 ps。最后,对仿真结果进行了噪声频谱描述分析。     

低相干光干涉高精度透镜中心厚度的测量方法

阐述了一种基于低相干光干涉技术的透镜中心厚度的测量方法,并设计了腔式测量结构对未知折射率的材料进行中心厚度测量。测量系统为包括低相干测量和激光测距的全光纤结构。低相干测量结构参考臂和激光测距结构参考臂的共光路设计降低了环境因素的影响,提高了测量稳定性,并利用七步相移法实现对干涉信号的定位和提取。另外,利用低相干测量方法中的平衡差分结构去除了干涉信号中的直流项,同时提高了弱信号的定位精度。实验结果表明,该腔式测量结构对殷瓦合金标准块的测量精度优于0.5μm,该系统能够实现对透镜中心厚度的高精度测量,满足高精密光学系统的测量要求。     

CAN总线在电缆蠕变测控系统中的应用与研究

以架空电缆蠕变量测量系统为应用背景,提出采用CAN总线作为通讯方式和具有多节点的分布式结构的测量系统。重点阐述了CAN总线硬件设计和软件编程等问题。与传统的集中控制相比,该系统具有结构简单、适应性强、易扩充等特点。     

线结构光三维轮廓测量系统的标定方法

在线结构光360°三维轮廓测量方法中,采用多图像传感器系统可实现物体整体轮廓及局部形貌细节同时高精度测量.为了实现测量系统多传感器同时标定,提出一种线结构光多传感器三维轮廓测量系统的标定方法.以直接线性变换法为系统标定模型,设计含有多特征点的靶标控制场来解算系统模型参数,应用二元全区间插值误差校正方法对物方坐标计算误差进行校正,实现对整个测量系统的标定.并提出了一种基于二维离散傅里叶变换的多分辨率标定靶标特征点提取的新方法.论述了线结构光四传感器测量系统的标定过程.实验结果表明这种标定方法可实现多传感器测量系统高精度同时标定.     

基于视觉引导的激光全站仪精确测量方法

为了降低制造成本和提高测量效率,提出了基于视 觉引导的激光全站仪测量系统。此系统由非正交激光全站仪和一台变焦相机组成。介绍了此 系统的结构设计,分析了基于视觉的精确引导策略,最后通过与激光跟踪仪的对比测量实验 ,验证了该测量系统方法简单有效,并有毫米级的测量精度。在 隧道、建筑与室内等空间测量方面有很高的实用价值。     

非正交轴系激光经纬仪测量技术研究

在空间大尺寸坐标测量系统中,经纬仪测量系统因其测量范围广、非接触式测量、便携性等优点应用广泛。为了降低经纬仪测量系统成本,减少经纬仪测量系统误差来源,提出了一种基于非正交轴系的激光经纬仪测量系统。首先,根据测量时非正交轴系的转换关系,推导出非正交轴系激光经纬仪的视准轴的空间数学模型。然后,根据双经纬仪前方交会测量原理,建立了基于非正交轴系激光经纬仪的测量系统,并推导出空间点坐标。最后,通过仿真与实验,验证了测量模型的正确性。结果表明,在测量半径为3m时,该测量系统对空间点在拉依达准则下的测量不确定度能达到1mm以内,尤其适用于大空间、大尺寸测量。     

基于无线的高压输变电的温度测量系统设计

介绍了一种基于无线的高压输变电节点温度测量的系统,详细介绍了该温度测量系统中温度探头的软硬件设计。硬件平台设计采取TI公司MSP430系列单片机加nRF905无线收发芯片的结构,软硬件的设计符合温度探头的低功耗和耐高压、高低温的设计要求。最后,就温度探头的功耗分析给出了其测量方法和测试结果。本系统设计采取无线传输和电池供电方式,解决了传统高压线节点只能通过红外枪检测的问题。该测温系统已经在高压输变电系统上得到了运用。     

基于RBF神经网络的虚拟仪器测试系统动态补偿方法

测试系统存在着动态测试误差,为了准确地复现出被测量的原始信号,提出了基于RBF神经网络的虚拟仪器测试系统动态补偿方法.该方法不依赖于测试系统的数学模型,而是根据测试系统的输入和响应数据,利用神经网络的强非线性逼近能力获得补偿系统的模型参数,通过LabVIEW构造出测试系统的动态补偿系统.实验结果表明,将RBF神经网络和虚拟仪器相结合,对测试系统进行动态补偿具有良好的效果.     

基于MEMS的复合测量系统线性及偏倚研究

介绍了测量系统偏倚及线性分析的概念及方法,通过运用Minitab软件对微机电系统(MEMS)微传声器频响、灵敏度测量系统的偏倚及线性进行了分析,提出了复合测量系统的概念,并对此进行了有效分析,根据研究结果,找到了运用整体偏倚值对测量系统进行修正的方法,并用Minitab对改善后的测量系统进行了预测,应用于生产实际后,提高了MEMS微传声器测量系统测试数据的可靠性。     

车载移动立体测量系统检校及精度分析

车载移动立体测量系统可以用于快速、准确的高精度数据采集和三维建模。针对车载移动立体测量检校问题,设计了一套高精度的车载移动立体测量系统检校方法,建立了检校的数学模型,并进行了试验,分析了检校前后车载移动立体测量系统的测量精度差异。实验证明,本文研究的车载移动立体测量系统检校方法能有效地提高系统测量精度。     

波片位相延迟测量的双λ/4波片法

在对波片延迟量的测量中常因光源起伏影响测量精度,出现较大的测量误差,为了避开光源强度起伏的影响,提高系统的测量精度,减小测量误差,用两个标准λ/4波片与待测波片组合,使其满足一定条件等效为旋光器,搭建了一套测量系统,用角度测量替代对光强的直接测量.实验结果表明,该系统可有效避免光源强度起伏对测量结果的影响,测量精度可达0.5°.与传统测量方法相比,该测量系统具有构造简单,不受光源起伏影响,以及测量精度高等特点,是一种便捷有效的测量方法.     

数字式透镜调制传递函数测试系统设计

设计了一种数字式透镜调制传递函数(MTF)测试系统,分析了MTF测试算法,开发了CCD数据采集与处理系统,提供了用户操作界面;利用设计的测试系统,对已标定透镜的MTF值进行了测量,测试误差低于6%.     

基于ADS技术的新型网络测控系统

简述了测控系统的发展状况和发展趋势,讨论了现有网络测控系统的新需求,在此基础上介绍了一种新系统--自律分散系统(ADS).针对ADS的技术特点提出基于ADS技术的新型网络测控系统.该系统在体系结构上采用ADS技术的对等式结构,通信模式为匿名发布/订购模式,解决了传统测控系统面临的技术难题,很好地实现了系统的在线扩展、在线维护和容错,对未来网络测控的发展具有指导意义.     

GIS金属法兰孔处的VFTO测量系统设计

内置式VFTO的测量传感器体积大、安装困难,不适用于在运的特高压GIS。针对以上缺陷,文中设计了一种适用于GIS金属法兰孔处的VFTO测量系统。该系统采用FPC电容分压与二次阻容分压器结合的方案,实现了GIS外置小型化的VFTO测量。根据金属法兰孔的尺寸及测量系统的性能要求,对FPC进行结构、尺寸设计,研制了电容分压探头。为改善测量系统的性能,设计了宽频阻容分压器,并通过实测的方式对匹配电阻与同轴电缆的参数进行优化。试验结果表明,VFTO测量系统的带宽为22.45 Hz~111.45 MHz,分压比为112 790,可以准确溯源波形,满足VFTO测量要求。