线阵CCD技术在测量植物生长量方面的应用

为了能够自动测量植物生长增量,采用了一种基于激光准直光源加线阵电荷耦合器件(CCD)的光路结构,提出了一种用数字电位器来控制二值化电路的方法。基本原理是将被测物体投影在线阵CCD上,通过分析和比较CCD视频输出信号,将CCD像元的空间序列转换成电压的时间序列。由此得到感光像元的个数,进而计算投影尺寸得到被测物体的高度。实验结果验证了该系统可靠且实用。     

轴测投影的若干问题

重新审视了轴测投影定义的表述。轴测投影法是用平行投影的方法,沿投射方向 将空间坐标系投射到投影面上得到轴测坐标系并进而在这个坐标系下表述空间形体,用这种方 法得到的图纸叫轴测图。三视图用3 个视图分别表示形体的3 个方向(面),轴测图用一个视图 同时表示三直三面角,其本质都是要表达出形体的3 个方向(面),在平面上表述空间形体。讨 论了轴测投影中的一些根本问题,包括平行投影体系、轴测三角形、轴测投影体系、轴测投影 的基本要素和基本公式,剖析了正轴测投影和斜轴测投影之共性和不同,给出了其原理图。     

基于电容传感器旋转轴转速测量系统设计与实现

旋转轴转速测量常被用在汽车动力系统和引擎控制系统中.介绍了利用一种新型电容传感器来测量旋转轴转速的测试系统.该系统结构简单,精度高,特别适合于狭小空间的轴转速测量.通过对电容传感器的研究,在被测轴上实现了转速的测量,系统最大引用误差为0.18%,测量精度为0.2%.     

正轴测投影的基本方程组及其应用

基于投影、坐标系和向量的基本概念和基本性质,可以十分简明地导出正轴测投影由4个约束方程构成的基本方程组。为确定6个轴测参数,应在合理选定2个参数后,从该方程组求出其他4个待定的参数,从而解决了正轴测投影的基本问题。对于选定2个参数的各种情况,文中都给出了求这些参数的解析解,并通过数值计算验证了这些解析解的正确性。     

光栅投影测量系统三维形貌拼接技术研究

针对尺寸较大或型面复杂的被测物形貌的测量,提出了一种基于投影仪投射标记点和全局控制点的三维形貌拼接方案。方案充分利用光栅投影测量系统的优势,以拼接相机坐标系为中介,将被测物表面在投影系统视觉传感器坐标系下的多视点云坐标转换到全局坐标系下,实现了将投影系统视觉传感器在不同位置、不同角度的测量数据统一到全局坐标系,完成拼接。该方案避免了人工标记点的粘贴,保持了被测物表面的原有形貌,提高了测量效率,同时克服了基于相邻图像重叠拼接中的误差累积问题。此方案方法操作简单,原理可行,精度可满足要求。实验结果表明:拼接的X,Y,Z坐标均方根误差分别为:0.056 mm、0.023 mm、0.165 mm,测量系统的绝对误差为0.33 mm。     

非接触式人体三维测量系统的研究

针对传统的接触式测量方法效率低,测量结果抽象、不准确,不能通过图像的方式形象表达等不足,研制了一种低成本、高效率、快速获取三维人体数据的非接触式测量系统;该系统是根据投影栅相位法基本原理,采用具有一定特性的结构光进行照射,通过分析相位值获得被测物体的高度信息;文章从理论和实践两方面进行了深入研究,研制了由计算机、投影仪、摄像头、图像采集卡、工作台等组成的三维人体测量系统,有效地提高了人体的测量精度和测量速度.     

用格雷编码结构光法测量三维面形

采用以格雷编码结构光投影技术为基础的非接触式三维面形测量法构建了一个三维形貌测量系统，并进行了测量实验;该系统主要由一台LCD投影仪，一台LCD摄像机和一台PC机组成，LCD投影仪在计算机控制下向被测物表面投影一系列由黑白相间的条纹构成的图案，然后由CCD摄像机依次接收经被测物表面调制后的图案，并传送给计算机存储以等待处理，计算机接收完一组图像后，依次对其进行去阴影噪声、二值化、编码等处理，从中提取高度信息，最后根据提取的信息进行三维重构，结合实验，论述了系统的搭建及格雷编码三维测量方法的实现过程，对其中的系统调整和图像处理部分做了重点介绍，并给出了实验结果。     

回转体七轴综合测量的数据融合研究

针对回转体七轴综合测量,研究了电感测头采集到的三组柱坐标系下数据的融合方法。介绍了测量系统的工作原理,详细分析了各测头在敏感方向和非敏感方向位置的标定方法,结合标定结果建立了数据融合模型。该系统实现了工件一次装卡完成内、外轮廓的全部几何参数的测量。实验表明：该系统的测量不确定度在0．02mm以内。     

ARM平台的高精度滑动测频法

基于ARM平台设计了一种改进滑动测频法.该方法定时更新一个运行参数序列,以同时记录脉冲信号计数值和脉冲信号采集时间,并由运行参数序列求取被测脉冲信号的频率值.该方法有效解决了传统测频法测量结果更新时间长,只适用于高频信号的测量的问题.试验结果表明,所设计的改进滑动测频法提高了测量结果的实时性,同样适用于低频信号的测量,且实现简单.     

投影仪-屏幕系统光场亮度分布的数学模型

针对大型多投影仪显示墙系统中亮度分布差异的校正问题,提出一种描述投影仪-屏幕系统光场亮度分布的数学模型。该数学模型整合投影仪镜头渐晕、屏幕漫反射和屏幕曲面的数学模型,形成一个带有28个可调参数的精确描述影仪-屏幕系统光场亮度分布方程。基于该数学模型,工程人员可通过测量投影屏幕上稀疏位置的亮度值,采用非线性最小二乘方法确定一个特定投影仪-屏幕系统的模型参数,完成其亮度分布的测量。实际应用表明,所提出的数学模型可以广泛适用于各种类型的投影仪-屏幕系统光场亮度分布的描述,有效降低大型多投影仪显示墙系统构建工程的复杂度,改善投影显示效果。     

双频投影栅线法的改进

本文提出的测量方法建立在双频投影栅线法的基础上,使投影在物体上的栅线发生调制变形后的绝对相角和原相角差不多出一个周期,这样通过使用不同栅距的栅获得两幅包裹相位图,然后比较这两幅包裹相位图,求得物体上任一像素点的绝对相位值,从而确定物体上任一点的高度.这种方法的优点是既具有双频法的所有优点,而且精度高,可进行人体等复杂曲面的测量。     

智能宽带信号检测系统

为了能够准确的测量信号的参数,设计了一种宽带交直流信号检测系统,该系统的控制芯片采用的是STC12C5A32S2单片机.首先,信号采集电路采集到的信号经交直流测量电路进行处理;然后,通过分压和自动增益放大电路等处理后,在频率和相位检测电路中测量信号的频率和相位;最后,在液晶显示器上显示待测信号的幅度、相位和频率等信息.在实验中,测量了频率为0-20KHz的不同幅度信号,实验结果表明,在低频情况下测量误差可以忽略,在高频信号测量时的测量误差小于1%.     

三维视觉测量技术及应用进展

三维视觉测量是计算机视觉与精密测量原理交叉融合的前沿高新技术,是工业4.0的基础支撑,是以网络化、智能化制造为变革特征的先进制造业的核心关键技术。经过几十年的发展,三维视觉测量技术在基础研究和应用研究上均获得了快速深入发展,形成了理论方法、技术工艺、系统研发和产品应用四位一体较为完备的方向体系,呈现出理论系统化、方法多维化、精度精准化和速度快捷化的发展趋势,成为智能制造过程控制、产品质量检验保证和装备整机服役测试的不可或缺的优选技术。本文主要围绕单相机、双相机和结构光等典型三维视觉测量技术展开论述,概要介绍其关键技术内涵,综述其发展现状、前沿动态、热点问题和发展趋势。重点论述条纹投影三维测量技术和相位测量偏折术。最后给出了三维视觉测量的发展趋势与未来展望。     

Experimental measurements and thermodynamic modeling of the Ce–Co–Fe ternary system

The experimental determinations of the isothermal section at 823 K and the supplementary measurements of the liquidus projection of the Ce-Co-Fe ternary system were presented in the present study. In the Ce-Co-Fe ternary system, in consideration of the temperature dependent solubilities of the linear phases such as Ce₂(Co,Fe)₁₇ and Ce(Co,Fe)₂, as well as the specific locations of the univariant lines between each two primary solidification surfaces, it is necessary to study more than one isothermal section and some particular as-cast alloys to construct the phase equilibria in the temperature-composition space of the Ce-Co-Fe system. The samples for determining the liquidus projection were prepared by arc-melting method under high purity argon atmosphere in a water-cooled copper hearth, and then those for measuring the isothermal section at 823 K were isothermally treated and quenched in ice water. The microstructures and the phase compositions of samples were measured by means of scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and electron probe micro-analyzer (EPMA). Some primary solidification regions and univariant lines of the Ce-Co-Fe ternary system were complementally determined, and the reasonability of the liquidus projection reported in previous literature was further confirmed. The phase equilibrium relations at 823 K were determined, including two-phase and three-phase equilibria. No ternary compounds were discovered in the present study. Based on the experimental results of both the previous literature reports (the reported liquidus projection and isothermal sections at 723 and 1173 K) and the present experimental study, the Ce-Co-Fe ternary system was thermodynamically assessed using the CALPHAD method. The isothermal sections, the vertical sections and the liquidus projection were calculated using the present optimized thermodynamic parameters, and a reasonable agreement between the calculated results and the experimental data was obtained.     

Thermodynamic description and phase selection for the Mo–Ti–Zr biomedical alloys

Thermodynamic information of the Mo–Ti–Zr ternary system is extremely useful to provide guidance for biomedical alloy development. In the present work, the experimental phase diagram data available from the literature were critically reviewed, and a thermodynamic modeling of the Mo–Ti–Zr system was performed using the CALPHAD (CALculation of PHAse Diagram) approach. The solution phases including liquid, bcc_A2 (β) and hcp_A3 (α) were modelled by the substitutional solution model, and the laves_C15 phase was modelled using a two sublattice model. A set of self-consistent thermodynamic parameters was developed. Comprehensive comparisons between the calculated and measured phase diagrams demonstrate that the experimental information is satisfactorily accounted for by the present thermodynamic modeling. The discrepancies between the calculated and measured phase equilibria have been well explained in this work. With regard to the β phase, the miscibility gap and related phase relations are well described by the present calculation. The liquidus projection and Scheil solidification simulation were generated using the present thermodynamic parameters. The presently calculated phase diagrams of the Mo–Ti–Zr alloys can be used to guide the development of Mo–Ti–Zr biomedical alloys. Based on the present calculations, two guidelines were formulated to avoid the formation of laves phase in these frequently studied Mo–Ti–Zr biomedical alloys.     

云计算系统相空间广义热力学参数定义及分析

云计算是由海量节点构成的高耦合系统,通过定义云计算系统在相空间的映射及相应的广义热力学参数：广义归一化温度、广义绝对温度、广义归一化熵、重心等物理量,将对云计算系统的研究转变为对相空间热力学系统的研究。云计算系统的相空间广义热力学参数反映了系统的整体工作状态,能对系统当前的外部负载请求情况、负载均衡情况、节点参数变化情况进行评价。仿真实验证明了这一分析方法在云计算系统分析中的可行性和有效性。