弯管流量传感器弯径比的等弦几何测量法

弯管流量计采用90°标准弯管作为流量传感器件.影响其流量特征最重要的几何参数是弯管的弯径比.因此,能否准确地确定弯管的弯径比不仅对研究单个传感器的流量特征至关重要,更对这种流量计产品的批量生产和推广使用具有特别重要的意义.     

基于CAD模型的三坐标测量机远程测量系统的研究

以三坐标测量机为对象,提出了基于CAD零件模型的三坐标测量机远程测量系统;该系统通过互联网实现远程通信,将信息技术与测量技术相融合,通过虚拟环境对三坐标测量机进行操作,虚拟环境中的被测零件模型根据CAD文件建立;系统采用TCP/IP协议以及虚拟环境和远程图像相结合的监控操作模式,同时充分利用三坐标测量机的控制软件及自主测量特性,实现了基本的远程测量功能;实验证明了该方案的可行性,为基于互联网的远程测量提供了理论依据。     

N点圆和球的自适应测量

本文针对三坐标测量机中N点圆和球的测量,提出了一种对不同精度的被测对象具有自适应性的测量方法。三坐标测量机的特点之一是用计算机处理测量数据以提高测量准确度,处理方法不同,效果也不一样,显示出软资源的重要性。这在N点圆和球的测量数据处理中尤为明显。     

视觉系统中摄像机定标问题的研究

摄像机定标是计算机视觉系统中一个很重要的问题，该文对集成化的三坐标测量机和视觉系统中的摄像机定标问题进行了研究，首先推导了双目视觉传感器的数学模型，然后利用三坐标测量机的测头中心空间坐标已知的特点，通过引入去噪、边缘检测等图像处理的技术确定测头顶点的图像坐标，从而实现对摄像机的灵活、快速的定标。实验表明该方法是可行的。     

装配型弯管传感器

一种装配型弯管传感器，由弯管、测压装置安装口7构成，其弯管为一个整体弯管。弯管与被测管道之间以法兰盘紧固连接，法兰盘之间并设密封橡胶环垫。该装配型弯管传感器结构简单、清理管内的污垢时容易操作、省时省力、减少对生产的影响，保证测量精度、可广泛用于管道流体流量的测定。     

三坐标激光测量机控制系统的结构设计

控制系统是坐标测量机的重要组成部分.针对一种回旋壳体内外曲面三坐标激光非接触测量系统,采用了CNC型控制构架,叙述了坐标机控制系统的硬件组成及主要控制策略,讨论了控制软件的功能与实现方法.     

结构型小管径小流量虚拟传感器研究

介绍了一种结构型测量小管径、小流量的测量虚拟传感器.阐述了测量原理和测量方法.它放宽了对被测流体状态的严格要求,实现了小管径、小流量流体的多参数动态智能测量.     

柔性三坐标测量臂几何误差修正

柔性三坐标测量臂用于大尺寸工件的高精度检测及逆向工程,是现代制造业产品精度检测的重要设备。如何做好和完善测量臂误差的分析、检测和补偿,成为提高测量臂测量精度的重要问题。提出了用高精度正交三坐标测量机校准柔性三坐标测量臂关节误差的新方法。通过分析测量臂某一关节的所有几何误差,建立其数学模型;利用正交三坐标测量机和测量臂分别对30个标准球(均匀分布在一个圆上)进行点位测量,测出球心的标称值和实测值,建立了该关节几何误差补偿模型;对工件进行点位测量并进行误差补偿。实验结果表明,通过该误差补偿方法,其最大测量误差从0.04 mm降到了0.003mm,提高了柔性三坐标测量臂的测量精度,同时验证了该误差补偿方法的正确性和有效性。     

弯管流量计流量系数的研究

具体介绍了弯管流量计流量系数的实验研究情况,研究了同一规格的多个弯管流量计流量系数间的关系(公称2英寸、90度、弯径比1.5),得出了流量系数与实测弯径比之间的计算公式,为实现该规格的弯管流量计免标定做了一些工作.     

多次使用Chauvenet准则在三坐标测量软件中的应用

介绍了三坐标测量机的检测原理和Chauvenet准则，针对特殊使用条件的情况提出多次使用Chauvenet准则来逐步剔除数据采集中的错误和粗大误差，解决了粗大误差参与坐标转换计算引起误差值无法剔除的问题，并解释了在数据处理时产生误判的原因。     

Recursive method of smoothing curvature of path in path planning problems for wheeled robots

Path planning problem is considered as follows. Wheeled robot is manually guided over the required path; coordinates of the path are measured by GNSS receiver. Following the initial path in automatic mode makes it necessary to construct a path which satisfies certain smoothness requirements and curvature constraints. Small measurement errors for the coordinates of the corresponding points may substantially modify the curvature of the constructed path (thus, making it inapplicable for control). A recursive method of smoothing curvature of the curve (composed of uniform cubic B-splines) is proposed; the method can be used in real-time under constraints imposed on available random-access memory.     

点阵测头成像视觉坐标测量系统的研究

柔性三维坐标测量在工业现场测量有较多应用.分析多目标点透视成像原理的基础上,提出了点阵测头成像视觉坐标测量的概念,给出系统完整的三种数学模型及求解方法.设计了一种实用测头,基于单台面阵CCD摄像机实现由三种类型测头组成的视觉测量样机.在距离摄像机1 000 mm,样机进行实际测量,并与三坐标测量机的检测结果进行比对.测试结果表明在摄像机成像面平行的两个方向的测量精度高于摄像机轴向测量精度.     

基于图像分析的纤维直径和曲率的测量方法

纤维直径(细度)和曲率的测量在羊毛产业和纺织工业中具有举足轻重的作用。提出了一种基于图像分析的全自动测量方法,该方法首先对采集的图像进行图像增强,利用Canny边缘检测提取纤维边缘,根据纤维图像的特点用聚类的方法对增强后图像进行二值化,并对二值化图像进行一系列后处理,然后提取出纤维的骨架,进而通过距离变换和特定的搜索算法计算骨架上每个点对应处的纤维直径和曲率。实验结果表明,该方法与基于直线拟合的方法相比,不仅计算速度快,而且绕开了很多可能产生误差的环节,测量准确率较高。     

矿用全断面硬岩快速掘进机位姿纠偏控制系统设计

介绍矿用全断面硬岩快速掘进机及其姿态测量与控制方法.结合盾构机和悬挂掘进机姿态测量方法,提出基于激光指示仪和新型电子激光标靶的测量系统,对掘进机进行实时三维坐标测量.通过采集的俯仰角、滚动角以及水平偏航角,来推导出掘进机切口、尾部中心的坐标以及位置偏差,经过误差仿真实验表明在本测量系统下,测量精度符合施工要求.PLC根据掘进机水平和垂直偏差量对掘进机进行实时纠偏,并给出了纠偏程序实现流程和友好的人机界面设计,实现了对全断面硬岩快速掘进机姿态的准确测量与稳定控制.     

基于光学扫描的高精度基准孔测量方法研究

飞机部件装配连接孔的位置精度对飞机装配质量和使用寿命有重要影响。提出了一种高精度基准测量技术,利用伺服电机和光学扫描仪组成基准找正装置对基准孔进行扫描得到基准孔三维点云数据;然后对测量数据进行基准孔边界提取并通过最小二乘法计算出基准孔中心坐标;最后利用基准找正装置坐标系和数控机床坐标系的标定关系,计算得到基准孔中心在机床坐标系下的坐标。通过实验验证,证明了该方法能够对基准孔三维坐标进行精确测量,且具有一定的鲁棒性。     

Verification of the indoor GPS system, by comparison with calibrated coordinates and by angular reference

This paper details work carried out to verify the dimensional measurement performance of the Indoor GPS (iGPS) system; a network of Rotary-Laser Automatic Theodolites (R-LATs). Initially tests were carried out to determine the angular uncertainties on an individual R-LAT transmitter-receiver pair. A method is presented of determining the uncertainty of dimensional measurement for a three dimensional coordinate measurement machine. An experimental procedure was developed to compare three dimensional coordinate measurements with calibrated reference points. The reference standard used to calibrate these reference points was a fringe counting interferometer with the multilateration technique employed to establish three dimensional coordinates. This is an extension of the established technique of comparing measured lengths with calibrated lengths. The method was found to be practical and able to establish that the expanded uncertainty of the basic iGPS system was approximately 1?mm at a 95% confidence level. Further tests carried out on a highly optimized version of the iGPS system have shown that the coordinate uncertainty can be reduced to 0.25?mm at a 95% confidence level.     

基于机器视觉的圆环形零件形位尺寸自动测量

采用机器视觉技术实现对圆环形零件内外径和同心度的非接触式测量。使用200万像素USB数字摄像机获得零件图像,对图像采用双峰法寻找到合适的阈值将图像二值化,运用轮廓跟踪法找到零件的边缘,对边缘数据采用最小二乘法拟合求出零件的内外径和同心度。对1～2cm外径的零件进行实验,绝对误差小于一个像素,与人工测量值对比,最大误差不超过0.03mm。研究结果表明：在机器视觉测量中,摄像机的像素越大、被测物体尺寸越小,则测量精度越高,所以采用高分辨率的摄像机可以实现对高精度的微小零件测量。     

多雷达数据处理中坐标转换的新方法

在多雷达数据处理过程中,必须考虑减弱坐标转换带来的误差对数据处理的影响。针对此,提出了在多雷达数据处理中使用地心坐标系作为统一坐标系的一种新的坐标转换方法。该方法以地心坐标系作为统一坐标系,观测数据由本地直角坐标转换成地心直角坐标,再由地心直角坐标转换为情报处理中心的直角坐标。可以看出该方法进行的坐标转换都是大地坐标之间的转换,因此是简单和精确的。通过转换误差分析和验证,结果表明了该方法可以减小地球曲面误差等的影响。     

球面全景影像自动测量路灯坐标的方法

目的 针对城市实施的路灯杆编码项目,即获取路灯坐标并依次编号,传统的测量方法耗费大量人力物力,且作业周期长,虽然激光测量精度高,但成本也高。为此本文提出一种将基于深度学习的目标检测与全景量测结合自动获取路灯坐标的方法。方法 通过Faster R-CNN（faster region convolutional neural network）训练检测模型,对全景图像中的路灯底座进行检测,同时输出检测框坐标,并与HOG（histogram of oriented gradient）特征结合SVM（support vector machine）的检测结果进行效果对比。再将检测框的对角线交点作为路灯脚点,采用核线匹配的方式找到两幅图像中一个或多个路灯相对应的同名像点并进行前方交会得到路灯的实际空间坐标,为路灯编码做好前期工作。结果 采用上述两种方法分别对100幅全景影像的路灯进行检测,结果显示Faster R-CNN具有明显优势,采用Faster R-CNN与全景量测结合自动获取路灯坐标。由于路灯底部到两成像中心的距离大小及3点构成的交会角大小对坐标量测精度具有较大影响,本文分别对距离约为7 m、11 m、18 m的点在交会角为0°180°的范围进行量测结果对比。经验证,交会角在30°150°时,距离越近,对量测精度的影响越小。基于上述规律,在自动量测的120个路灯坐标中筛选出交会角大于30°且小于150°,距离小于20 m的102个点进行精度验证,其空间坐标量测结果的误差最大不超过0.6 m,中误差小于0.3 m,满足路灯编码项目中路灯坐标精度在1 m以内的要求。结论 本文提出了一种自动获取路灯坐标的方法,将基于深度学习的目标检测应用于全景量测中,避免手动选取全景图像的同名像点进行双像量测,节省大量人力物力,具有一定的实践意义。本文方法适用于城市车流量较少的路段或时段,以免车辆遮挡造成过多干扰,对于路灯遮挡严重的街道全景,本文方法存在一定的局限性。     

基于双目视觉的三维测量技术研究

本文对基于双目视觉的三维测量技术研究进行了深入挖掘,主要包括摄像机模型、双目相机的标定、图像校正、立体匹配等。同时借鉴机器学习的分类思想,将角点提取转化为二分类问题,利用随机森林算法来实现角点提取,再利用随机森林的预测结果来实现亚像素级角点提取。该方法相对于传统三维测量中的角点提取算法具有更好的自动化性能,能避免角点集群现象,能实现较高精度的亚像素级角点提取,获得更高精度的二维像素坐标。从而利用高精度的二维像素坐标来获得点的三维世界坐标,这也是基于双目视觉的三维测量技术的基础与核心。