面激光测量传感器快速标定方法

本文提出了一种基于平面靶标的结构光系统参数快速标定方法。该方法基于摄影测量技术,使用编码点制作的平面靶标,由相机获取靶标平面光条图像,根据编码点的图像坐标以及靶标坐标,经过仿射变换和后方交会等处理,可以快速方便的得到光平面标定点的相机坐标,将标定点进行拟合即可完成标定。实验表明,该方法的光平面拟合中误差优于0.07 mm,系统测量精度的平均相对误差优于0.33%,具有较高的标定精度。同时该方法可以实现点、线、面等模式的结构光参数标定,通用性较强,标定效率较高,方法灵活,适合现场标定。     

一种显微图像测量系统的标定方法

提出了一种显微图像测量系统的标定方法。该方法通过同一对平行边缘在垂直和水平方向的两幅图像,计算水平比例因子;利用标定物直线边缘的图像,并运用优化的方法来计算成像系统的畸变系数和主点位置。在上述计算的基础上,利用量块来标定系统的放大倍数。标定过程所需的标定物为量规和带有平行刻线光学器件,如分辨率板等,因此方便实用。试验结果表明,该方法标定精度较高,标定后的实验装置的极限误差3σ为2.26μm。     

基于标准球的显微图像测量系统标定方法

提出一种利用标准球对显微图像测量系统进行标定的方法．该方法利用显微系统小视场小景深的成像特点简化计算模型,减少标定参数．通过标准球图像在水平和垂直方向上的直径比计算比例因子;利用标准球边缘图像的边缘点集．运用优化的方法来计算成像系统的畸变系数和主点位置．系统的放大倍数由标准球的实际直径来标定得出．利用标准球在多摄像机公共视场内其轮廓在任何位置均可见这一特性,可同时对显微图像测量系统中的多个摄像机进行标定,简化标定过程．实验结果表明,该方法标定精度较高,标定后的测量系统的极限误差3σ为2．4μm．     

一种移动视觉测量系统的建模及标定方法

针对一种立柱式二维移动视觉测量系统,提出了其数学模型的建立和标定方法。分析了测量原理和系统组成,并通过对运动定位和摄像机成像的独立建模,构建了符合测量原理的整体数学模型。标定时,在完成对定位误差等13项几何误差标定的基础上,通过移动摄像机使圆孔靶标的像平均分布在摄像机的像面上,根据靶标的工作台位置、像点坐标、以及测量时对应的运动机构移动量,利用最小二乘非线性拟合方法实现对摄像机成像模型参数的标定。实验结果表明:经建模和标定后,测量平均误差为1.8μm。利用该方法进行移动视觉测量系统的建模和标定,可以有效地保证系统的测量精度。     

基于网格靶标快速高精度摄像机标定方法

本文针对单摄像机成像特点,首先建立其实际成像数学模型,为快速高精度的标定摄像机参数,靶标采用平行网格线靶标,有效利用直线的平行性约束条件,可高效的求取目标点,此种方法先求解摄像机纵横比,然后利用参数分离的方法通过迭代求解其余模型参数,从而简化了求解过程,将标定结果与Tsai法相比较可知,标定精度相当。     

线结构光视觉传感器机器人手眼关系标定

为实现对工业机器人手眼关系的标定,提出一种基于线结构光视觉传感器的手眼关系标定方法。该方法在标定时,将一个平面靶标作为参考物固定在工业机器人工作空间内,控制工业机器人末端运动以带动线结构光视觉传感器作多组变位姿运动,获取在不同位姿状态下的平面靶标图像并对其进行图像处理。通过对图像上固定特征点的测量,以及建立线结构光视觉传感器模型和手眼关系模型实现对线结构光内参数和手眼关系的标定。用棋盘格标定板进行测量实验验证,实验结果表明该方法准确度为0.036 mm,即优于40μm,可用于工业机器人的测量应用。     

双摄像机靶标成像视觉坐标测量方法研究

提出了一种利用手持式靶标实现双目视觉三维坐标测量的新方法,以靶标作为成像目标,利用靶标与被测面接触,通过分析靶标上已知特征点的成像变化,实现与靶标接触点的三维坐标测量,这一测量新方法,可以实现视觉系统外部参数测量中的自标定,并能实现遮挡点的测量,研究中利用空间透视变换建立了这一方法的非线性测量模型,介绍了基于Newton非线性迭代的测量方程的求解方法,以矩阵分析理论为基础,讨论了影响测量方程求解的因素,并提出了方法中重要部件手握式靶标上特征点分布的基本约束条件,通过数值计算分析了图像处理误差、有效焦距和基线标定误差对测量方法的影响,实验结果验证了理论分析的正确性和应用的可行性。     

仿生复眼系统标定及测量方法研究

为了实现对近景目标物的三维测量,研制了一种小型仿生复眼系统。介绍了该复眼系统的结构及其参数设计原则,并对该系统采用的标定、三维测量等算法进行研究。首先根据复眼成像特点搭建了标定和测量平台,并分别使用张正友的方法、直接线性变换法、Tsai式两步法三种摄像机标定方法对复眼的中心子眼进行标定,通过比较实验结果发现Tsai式标定方法精度更高,更适用于本复眼系统的标定。然后针对边缘子眼光轴与图像传感器不垂直问题,提出了一种新的图像畸变数学模型,有效的提高了边缘子眼的标定精度。最后建立了多子眼三维探测模型,并探索了多子眼成像对复眼相机测量精度的影响,认为三子眼可获得比双子眼更高的精度和稳定性。实验结果表明,在距离复眼相机150?260 mm范围内,该复眼探测系统的三维测量相对误差在2%左右,在满足仪器小型化的同时能基本实现近景三维测量。     

无位姿约束的线激光视觉传感器参数标定

针对现有线激光单目视觉传感器参数标定方法中靶标移动需要精密机械控制或可自由移动靶标摆放位姿受约束等不足,提出一种靶标可自由移动且摆放位姿无约束的新标定方法.根据靶标特征点的成像点所构成向量簇的叉积方向集合的射影不变性,对成像点排序,建立靶标特征点与其成像点的对应关系;由光刀中心拟合直线与靶标特征点的成像点所构成包络求交,提取光平面特征点,并根据交比不变原理计算其三维坐标;最优化拟合计算单目摄像机内外参数及线激光投射器光平面参数,实现传感器参数的精确标定.试验表明,该标定方法操作自由、步骤简便,具有较理想的标定精度.     

基于液体变焦透镜的火焰光学分层成像系统标定

火焰三维温度分布的测量具有重要意义。本文针对一种基于液体变焦透镜的火焰光学分层成像系统,开展了标定实验研究:用熵函数评价图像清晰度,标定了成像系统焦平面位置与液体镜头工作电压间的关系;将光学系统准确聚焦在各目标平面,以高斯函数为离焦模型,标定了光学系统的点扩散函数。实验结果表明:高斯离焦模型具有足够的精度,可满足基于液体变焦透镜的火焰光学分层成像系统要求。     

超高/极高真空校准装置的研制

超高/极高真空校准装置由极高真空(XHV)系统、超高真空(UHV)系统、流量分流系统和供气系统四部分组成。使用磁悬浮涡轮分子泵和非蒸散型吸气剂泵组合抽气,在XHV校准室获得了10-10Pa的极高真空;提出了分流法校准真空规的方法,使校准下限延伸到10-10Pa;利用非蒸散型吸气剂泵对惰性气体无抽速的特性,使用惰性气体校准时,减小了校准下限的不确定度;提出了采用线性真空计测量激光小孔分子流流导的方法,减小了小孔流导的测量不确定度。校准装置复合了分流法、压力衰减法和直接测量法对真空规进行校准,压力校准范围为10-1Pa~10-10Pa,合成标准不确定度为0.41%~3.5%。     

RIEGL LMS-Z390i三维激光扫描仪测角精度评定方法研究

提出了一种新的三维激光扫描仪测角精度评定方法,用TM5100电子经纬仪建立角度基准,以RIEGL LMS-Z390i激光扫描仪观测的点云坐标反算出的角度作为观测值,在考虑轴系误差的影响基础上,建立了平差模型,通过最小二乘解算出激光扫描仪的水平、垂直测角精度分别为0.002 7°、0.001 5°,评定出该方法的可行性。     

四极质谱计校准和应用研究系统

为了满足对四极质谱计定量分析的需求,建立了一台四极质谱计校准与应用研究系统。该系统可用于四极质谱计分压强灵敏度及图样系数的校准和四极质谱计稳定性的研究,并可用作演示系统。为实现在各种应用条件下的分析应用,本系统采用四种进样系统,把四极质谱分析器与被测系统连接起来,即超高真空条件下直接进样、10~(-2)～10~2Pa压强分析时的分子流动态进样、高压强下直到大气压的毛细管进样以及微量气体分析时的静态或准静态进样系统。     

国家级热能表检定装置的建立

文章介绍了中国计量科学研究院新建立的热能表检定装置的结构、原理和特点，并对装置的不确定度进行了详细的分析。该装置流量范围可达到（0．002—36）m^2／h，温度范围可以从（10—85）℃。     

Performance of the ATLAS electromagnetic calorimeter barrel module 0

The construction and performance of the barrel pre-series module 0 of the future ATLAS electromagnetic calorimeter at the LHC is described. The signal reconstruction and performance of ATLAS-like electronics has been studied. The signal to noise ratio for muons has been found to be 7.11±0.07. An energy resolution of better than (sampling term) has been obtained with electron beams of up to 245 GeV. The uniformity of the response to electrons in an area of Δη×Δφ=1.2×0.075 has been measured to be better than 0.8%.     

Calibration of a class of non-linear viscoelasticity models with adaptive error control

The calibration of constitutive models is considered as an optimization problem where parameter values are sought to minimize the discrepancy between measured and simulated response. Since a finite element method is used to solve an underlying state equation, discretization errors arise, which induce errors in the calibrated parameter values. In this paper, adaptive mesh refinement based on the pertinent dual solution is used in order to reduce discretization errors in the calibrated material parameters. By a sensitivity assessment, the influence from uncertainties in experimental data is estimated, which serves as a threshold under which there is no need to further reduce the discretization error. The adaptive strategy is employed to calibrate a viscoelasticity model with observed data from uniaxial compression (i.e., homogeneous stress state), where the FE-discretization in time is studied. The a posteriori error estimations show an acceptable quality in terms of effectivity measures.     

正压漏孔的校准方法

随着吸枪式质谱计检漏法的广泛应用，在有些应用领域中，对正压检漏法的定量性提出了更高的要求。解决正压检漏定量性问题的关键之一，就是要精确地校准正压漏孔。校准正压漏孔的主要方法有：恒压变容法、定容变压法、变容变压法、动态比较法和理论推算法。这些方法既有各自的优点，也存在各自的不足。在实验研究的基础上，对以上各种方法的适用性、局限性、误差分析和尚需解决的问题作一探讨和评价。     

气体转子流量计的刻度与换算

气体转子流量计刻度和换算中所使用的修正公式看起来似乎很简单，事实上由于对修正的概念解释含糊，或者用户理解不清，往往不能得到正确的结果，本文介绍了有关转子流量计标准状态刻度与换算、实际使用状态刻度的方法和所使用的公式，以及换算公式中流量计前压在测量困难时所采用的一种近似测量和估计的方法，希望给转子流量计的使用者一点提示。     

Development of Fixed-Point Cells at the SMU

One of the research programs realized at the thermometry laboratory of the Slovak Institute of Metrology (SMU) in recent years has focused on the development of fixed-point cells. In the frame of this research, several primary cells for realization of the International Temperature Scale of 1990 (ITS-90) and several secondary cells for industrial thermometer calibrations were built and studied. This article discusses primary cells for the gallium and mercury fixed points and miniature cells for the zinc point that were developed at the SMU. Information about the cell designs is provided, the materials that were used are specified, and the procedures for their manufacture are described. Briefly, the realization of the fixed points of mercury, gallium, and zinc by using these cells is also described. Many experiments were carried out to study the characteristics of these cells. One of the gallium cells was compared with the circulating transfer cell during the key comparison CCT-K3, and it and the mercury cell were used for the EUROMET Project No. 552. The results of the experiments together with the results of the comparisons show the high quality of these cells. Secondary zinc-point cells were compared against SMU primary zinc-point cells. The comparison shows agreement within 0.12 mK.