一种基于光学测角技术验证陀螺定向的方法

介绍了由半导体激光器、线阵CCD传感器及图像采集系统等组成的小角度测量系统的工作原理,搭建了实验平台。同时,对利用数据采集系统采集陀螺仪输出的角速率进行积分,得到陀螺仪转动的角度值。通过把小角度测量系统测量的数据与积分得到的数据进行比较,验证了陀螺仪在小角度定向应用中的精确性。实验证明,该陀螺仪的测量精度达到0.01°以内。     

基于路面3D激光点云数据的车辙自动测量与横向定位

针对传统车辙检测方法存在的受车道外杂物、拥包和推波影响,且无法横向定位车辙于车道内位置的问题,提出一种结合路面水平轴和车道边缘线坐标的车辙检测定位方法。研究以2D/3D激光点云数据为研究基础,首先通过改进Canny算法对2D数据中的车道边缘线进行识别定位,从而提取车道内区域数据以消除车道外杂物干扰;然后参照构建的路面水平轴,进行车辙端点和谷底点的搜寻定位;最后结合车辙特征点连续精准测量车辙宽度、最大深度,以及于车道内的横向位置。在实地采集的大量数据基础上,通过与人工测量结果对比得出,该算法具有较高的准确性,其测量的车辙最大深度和宽度与人工检测结果平均相对误差分别为1%和2%,车辙横向定位与人工检测结果相关度高于90%。     

基于XJTUOM和Geomagic Studio的相似材料模型数据采集与提取

针对传统的物理测量或机械测量方法测量相似材料模型时易使模型变形且采集数据点有限、操作复杂、效率低等问题,介绍了一种采集并提取相似材料模型点云数据的方法。该方法采用XJTUOM三维白光面扫描系统采集相似材料模型的点云数据,并利用该系统的点云预处理软件对采集到的点云数据进行拼接和对齐处理,然后采用Geomagic Studio点云处理软件对预处理后的点云数据进行数据提取操作。试验结果表明,该方法获取数据量大,测量效率高,点云数据采集和处理精度高,抗干扰能力强。     

保留路面特征的车载激光点云非均匀压缩方法

针对车载移动测量系统获取的海量路面点云数据的压缩问题,提出一种根据激光点高程和强度信息设计的路面点云非均匀压缩法。该方法基于点云密度和路面目标地物尺寸确定点抽稀和线抽稀尺度,按扫描线索引进行单条扫描线上激光点抽稀和多条扫描线抽稀;通过分析扫描线上窗口内激光点的强度和高程分布判断目标点是否为信息特征点,并予以保留。实验表明,该方法在点云数据压缩时能有效保留路面标识线、坑槽、修补等地物的边缘特征点。     

基于ARM的嵌入式系统在石墨电阻率测试中的应用

为了满足石墨电阻率测量的准确性要求,提出并设计了一种基于ARM的嵌入式数据测量与采集系统。该系统以LPC2138微处理器为核心,利用大电流脉冲测量电阻的方法,实现石墨电阻率的测量,该系统可通过RS-232总线与上位机通信完成数据的存储、传输与处理;也可通过本地人机交互接口对系统进行维护。     

IP-S2移动测量系统 入驻中国国家测绘局以供展示

3D数据采集技术的革新是GIS产业增长和扩展的主要动力之一。拓普康IP-S2移动测量系统成功解决了多维空间信息采集的瓶颈,采用卫星定位、惯导测量等融合定位方式,利用集成的360°相机和多重激光扫描仪,可以快速精确地采集三维真彩色点云数据及360°全景可量测街景,节省了大量人力物力。目前,     

高铁车体表面三维重建及瑕疵点检测

针对高铁车体表面高精度三维重建问题,提出了一种基于线结构光扫描的车体表面三维重建及瑕疵点检测方法。通过安装在阵列式仿形相机支架上的多台线结构光传感器对车体表面进行三维数据采集;运用点云数据拼接技术与数据去重原理对多相机采集数据进行处理。同时设计了基于固定激光与光尺基准的误差补偿方法,以提高三维重建精度。提取指定尺寸范围的瑕疵点并输出点云数据;进行三维重建及瑕疵点检测过程节拍分析。实验结果表明:该方法在车体深度方向上能达到较高精度,检测所需时间较短,符合高铁车体表面瑕疵点检测的要求。     

云粒子测量系统中的改进RLE算法研究

为了有效地传输和存储云粒子图像数据,通过对无损游程编码原理的研究,并结合云粒子测量系统中云粒子采集原理和信号传输协议,提出了一种改进RLE算法;通过C语言对该算法的压缩效率进行仿真,结果显示改进后的RLE算法较改进前算法的压缩效率提高了约25%;该算法分别在云粒子测量系统中的下位机和上位机实现云粒子数据的压缩与解压缩得到应用,实践证明,针对云粒子测量系统的改进RLE算法有效可靠。     

汽车燃油加热器数据自动采集系统

为了解决目前汽车燃油加热器采集系统存在的问题,研制了一种基于RS-485总线的汽车燃油加热器数据采集系统.该系统采用触摸屏输入员工的信息、产品编号以及进行各项参数的设定;随后,采集模块将加热器的各项数据输入到PLC,并采用最小二乘法对温度测量数据进行修正.运行效果表明,系统操作简单、数据准确、适用性强,具有较高的推广价值.     

用于丝杆导程精度检测的数据采集系统的研制

针对丝杆导程精度动态检测的需要,研制了一套高速同步采集模拟信号及光栅信号的数据采集系统,该系统利用FPGA作为核心器件实现数据采集,通过PCI总线完成硬件电路与计算机的通信,最终由计算机通过动态采集技术获得评价数据。数据采集系统可采集20 kHz的光栅尺输出信号,已经成功应用于某型号丝杆导程精度动态检测装置,该检测装置最高可测量4级丝杆,实现了预期的测量要求。     

异形组合零件建模中地面激光扫描仪的应用研究

针对异形组合零件三维建模在恶劣环境下因不规则目标测量困难而导致的几何结构分析周期长、模型精度低、工作复量大等问题,采用地面激光扫描仪,以快速而非接触式的方式采集点云数据,结合逆向工程方法和轮廓线曲面正投影法,通过曲面提取与数据误差计算工序降低地面激光点云中的噪声对建模精度带来的负面影响,并以两组异形组合零件建模实例进行测试得到,三维建模与不规则目标件虚拟干涉检验值均低于02 mm,并且3D打印样品符合装配精度要求,验证了地面激光点云数据不仅能单纯地进行曲面反求,而且能广泛用于极端操作条件下的精确设计建模工作。     

基于双目的三维点云数据的获取与预处理

在计算机辅助几何设计、医学诊断、物体识别与定位等领域的应用需求下,三维点云数据的获取与处理技术受到越来越多的关注。现在有多种不同的方式可以获取现实世界中物体的三维点云数据,并对数据进行相应处理。为了能够很好地对三维数据点云进行前期的预处理,首先通过双目摄像机获取物体的三维点云,并采用八叉树法对点云数据进行相应的预处理,然后在逆向工程软件中描述出来,从逆向工程软件中可以看出得到的物体与实际物体比较接近,从而可以证明所获取的点云数据可以用来描述物体,并且点云数据的处理技术是可行的。     

基于GPS/INS的机载三维激光测控系统的设计

设计并实现了一种机载激光测控系统的软硬件方案,系统的GPS/INS传感平台,使得系统可以不依赖于姿态和位置的精确控制.应用高阶次的扩展Kalman滤波算法进行传感器数据的融合.利用数据融合得到的信息,通过解算获得激光三维点云数据.实验结果表明:设计的激光测量系统具有良好的可行性,所设计的高阶扩展Kalman融合算法对G...     

From laser point clouds to surfaces: Statistical nonparametric methods for three-dimensional reconstruction

This paper presents a new method for the reconstruction of three-dimensional objects surveyed with a terrestrial laser scanner. The method is a 2.5D surface modelling technique which is based on the application of statistical nonparametric regression methods for point cloud regularization and mesh smoothing, specifically the kernel-smoothing techniques. The proposed algorithm was tested in a theoretical model-simulations being carried out with the aim of evaluating the ability of the method to filter random noise and oscillations related to the acquisition of data during the fieldwork-and the results were satisfactory. The method was then applied, as a reverse engineering tool, to real-world data in the field of naval construction. A precise solution to the problem of obtaining realistic surfaces and sections of large industrial objects from laser 3D point clouds is provided, which has proved to be efficient in terms of computational time.     

An application of digital point cloud to historic architecture in digital archives

Currently, the process of conservation by digitizing historic buildings is a key technology in cultural heritage preservation that needs further improvement. However, a comprehensive survey of projects of digital archives shows that traditional, time-consuming construction methods were adopted most, as in taking pictures or cartographing physical buildings through AutoCAD to construct digital data. This study adopted reverse engineering to explore digitalizing constructions and employed a fast and precise 3-D laser scanner to retrieve point cloud data and then import the data into Rapidform XOR2, an application used in reverse engineering, to process point cloud data and construct 3-D models. The results were then converted from 3-D models into 2-D pictures by parameterization software Pro/ENGINEER to provide designers precise and realistic dimensional data, which effectively reduced time in cartography and increased historic building dimension precision during digitalization. The foregoing data was documented and compared, and a digital value-added effect could be possible in the future.     

市民卡数据采集系统的设计与开发

结合杭州市民卡工程项目,论述了数据采集子系统的设计与开发,重点介绍数据比对、数据同步技术在数据采集中的应用及采集系统组件技术的开发,指出了数据采集系统以后的发展方向。系统应用对城市信息化具有重要的意义,有一定的社会和经济价值。     

基于数字采集卡的虚拟测温系统

多功能数据采集卡在虚拟仪器中的应用,使智能测控系统的实现越来越方便。在智能测温系统中应用多功能数据采集卡,将传感器测量数据直接送入计算机中进行处理,并通过图形化编程软件LabVIEW对数据采集卡进行编程,实现测温系统的虚拟仪器。     

基于QT的机载三维激光扫描仪软件系统设计

随着测绘技术的发展,利用机载三维激光扫描仪获取点云数据,从点云数据中提取模型信息成为现代测绘技术的一种发展趋势. 点云数据处理的相关应用也越来越多,点云数据的处理软件参差不齐,需求和功能也各不相同. 针对上述问题,在基于QT编程平台下,利用PCL开发机载三维激光扫描仪点云数据处理软件,集中处理点云数据. 该系统由点云数据读写、三维显示、点云滤波、网格重构、点拾取、点云分割及NARF关键点提取等功能模块组成. 各模块采用面向对象的思想设计,功能易于扩展,以完成进一步的测绘工作. 实践表明,该系统具有良好的工程实用价值,可以快速完成机载三维激光扫描仪的数据处理工作.     

一种点云数据噪声点的随机滤波处理方法

目前逆向工程中广泛采用激光扫描法来获取数据，测量过程中不可避免地混有不合理的噪声点，导致重构的曲线、曲面不光滑，因此，需要去除数据中的噪声点。对激光线扫描法获取数据的噪声点处理方法进行了研究。噪声点处理方法与点云数据的排列形式有关，通过对点云数据噪声数学模型的分析，认为激光线扫描法获取数据时，噪声点的产生主要是由随机误差引起的，其特点是幅值大，在光刀扫描线上引起较大的尖峰，据此提出一种简单、快速、实用的降噪方法——随机滤波法。该方法通过比较连续点之间的相对位置，给定一个阈值，将其中位置起伏较大的点判定为噪声点并予以去除。通过实例验证该方法能满足曲线、曲面重构的要求。     

三维激光扫描系统及其在足底扫描中的应用

首先介绍了一种用于对人体足底形状进行快速测量,从而获得足底三维CAD模型的新型三维激光扫描仪;介绍了该三维激光扫描系统的工作原理;然后论述了系统的机械结构组成,以及单片机如何控制扫描头实现一维平动;接着介绍了逆向工程软件如何由点云数据经过构造曲线,然后构造成曲面片,并最终通过拼接构成完整曲面的实现方法和过程;最后介绍了该系统用于足底扫描的实例以及其广阔的应用前景.