双光源光切法三维测量系统的偏心误差分析

１引言双光源光切法是在光切法三维测量基础上,利用双目立体视觉原理、修复被测体表面陡峭处数据缺损的一种有效手段［１～２］。其基本原理如图１（ａ）所示,如以柱坐标描述被测体轮廓参数,则可简化为图１（ｂ）的二维模型。根据图示几何关系,在两光源交点Ｏ与被测体...     

光切法测量中三维实体的重建

光切法是一种新型的三维表面轮廓的光电非接触测量方法，它主要有两个步骤：用ＣＣＤ获取物体表面的轮廓信息；重建三维实体。讨论了采用３ＤＡＰＩ实现三维重建的具体方法，并给出了实例。     

轮廓支承长度率的光切法测量与评定

表面粗糙度国家标准规定,形状参数采用幅度分布,轮廓支承长度率作为评定截面轮廓的综合参数。 幅度分布是轮廓微观不平高度的分布函数,幅度分布曲线即是轮廓偏距的概率分布曲线。在轮廓的取样长度内,分为等间距的N个纵坐标。在轮廓峰顶线至轮廓谷底线的区域内,作若干条平行于中线的等间距平行线。两相     

光切法扫描测量策略及其数据合成

根据常见测量对象的几何特征及光切法三维轮廓测量特点，设计了两种测量系统结构方案，并重点介绍了四轴卧式系统四种扫描测量策略及其数据台成方法，最后给出了实物测量结果。     

应用光切法显微镜测量三维表面的形貌研究

叙述光切法显微镜测量三维表面形貌的方法。采用计算机对在光切法显微镜下拍摄的零件表面截面轮廓图像进行了图象的识别与处理,从而获得表面各个截面形貌的二维轮廓数据,再通过样条插值获得三维表面轮廓形貌．     

三维显微光切法表面粗糙度的非接触测量技术

基于三维视觉检测原理对三维显微光切法表面粗糙度非接触测量技术进行研究。使激光光线与被测工件表面相切,利用工业相机采集获取表面微观轮廓,采用图像处理技术恢复出微观轮廓的几何形貌。根据设计算法,由表面粗糙度评定算法得到表面粗糙度的R_a、R_z等评定指标。这种测量方法效率高,适用范围广,且非接触式测量可避免对工件表面的损坏。     

光切法在脚型测量技术中的应用

光切法是一种三维曲面非接触测量方法,具有测量速度快,成本低,系统组成灵活等优点.介绍了如何将光切法用于脚型测量以及测量系统的设计、组成、扫描原理、数学模型、图像预处理等问题,提出了采用对称放置的双CCD技术.实验结果表明该系统具有良好的实用价值.     

提高傅立叶变换轮廓法测量三维物体轮廓陡峭度的方法

在简要地分析了傅立叶变换轮廓法（ＦＴＰ）和改进型傅立叶变换轮廓法（ＩＦＴＰ）测量三维物体形状轮廓的原理后，讨论了ＩＦＴＰ的不足，指出ＩＦＴＰ虽然提高了能测三维物体的陡峭度，但存在着人为引入的误差。针对ＩＦＴＰ的不足，提高了修改的方法，利用ＦＴＰ本身的特点，消除了人为误差，在提高测量陡峭度的同时，保证的测量的精度。     

傅立叶变换轮廓法用于测量大型三维曲面

叙述了一种用傅立叶变换轮廓法(FTP)来实现的大型三维曲面形状测量系统,并讨论了FTP所能达到的最大测量范围及其在大型三维测量中的优势。     

利用人工神经网络测量零件三维表面轮廓的新方法

提出一种利用人工神经网络对零件三维表面轮廓进行非接触测量的新方法,介绍了光学系统、数据获取、训练反向传播神经网络确定系统映射函数以及零件三维曲面测量方法和实例。该方法可降低对测量系统精度的要求,并且不需要精确调整成像系统和预先精确测定系统参数。     

非球面补偿板三维面形检测方法的研究

本文对准直激光束检测非球面方法进行了研究。它不用接触被检件表面,同时也无须处理干涉条纹。测量时只要保证激光细束保持一致的入射方向扫描被检表面,用CCD光电探测器检出面形的斜率变化,而后在扫描范围内积分便能获得面形高度。本文以测量光学系统中用于波面补偿目的的旋转对称镜面为例对测量系统进行分析。该系统不仅可以进行一维测量,通过转台旋转亦可进行二维测量,通过面形重构获得三维的被测体面形。给出了三维面形重构方法,并编制数据处理软件,可以把测量数据处理成高度曲线或三维面形。     

非球面补偿板三维面形检测方法的研究

本文对准直激光束检测非球面方法进行了研究。它不用接触被检件表面,同时也无须处理干涉条纹。测量时只要保证激光细束保持一致的入射方向扫描被检表面,用CCD光电探测器检出面形的斜率变化,而后在扫描范围内积分便能获得面形高度。本文以测量光学系统中用于波面补偿目的的旋转对称镜面为例对测量系统进行分析。该系统不仅可以进行一维测量,通过转台旋转亦可进行二维测量,通过面形重构获得三维的被测体面形。给出了三维面形重构方法,并编制数据处理软件,可以把测量数据处理成高度曲线或三维面形。     

用构造光系统实现3-D形貌测量的研究

介绍了一个用构造空间二进制编码进行非接触3-D形貌测量的系统。它以一台LCD投影仪为硬件基础,用8幅条纹投影图案对被测物体表面进行空间编码。用CCD摄像机获取物体编码信息,用基于单一像素的三角法原理从摄像机图像中获取三维形貌数据。指出了二进制编码图案生成软件及其生成的条纹图案的特点。为了提高3-D形貌测量的精度,分析了由摄像机和投影仪镜头造成的误差,建立了它们的透镜误差矫正公式,并取得了良好的实验结果。     

微型牙齿三维测量技术与系统

为方便扫描牙齿等微小物体的三维形貌,设计了一套专门用于口腔内部直接测量的牙齿三维扫描系统,该系统利用数字光栅投影仪投射结构光,通过远心成像镜头将光栅图像缩小,经光纤传像束传输投射到待测微小物体上,同时采用电子内窥镜获取图像,最后重构出物体的三维形貌。实验证明,该系统切实可行,满足牙齿扫描的微型化、直接化、灵活性的需求,拓展了结构光微测量三维形貌的适用范围。     

面向机器人成形加工可视化系统的三维形貌检测技术

将傅立叶变换轮廓法用于机器人等离子熔射成形过程中零件的三维形貌检测，目的是在满足一定精度要求的前提下，对机器人成形加工过程中被加工体进行现场检测和实时控制，并对成形过程工艺参数进行反馈修正，提高成形精度。详细论述了该方法的测量原理，零件形状与所对应的相位之间的关系，建立了三维形状测量的系统构架，最后给出了测量结果并提出了误差来源和改进措施。     

三维物体面形信息获取和实时处理系统

将干涉图处理方法引入基于结构光法的三维物体面形测量中,由此研制并设计了结构光信息采集和硬件处理系统。由于预先对结构光信息进行了特征提取,整个系统简单,计算机处理数据迅速。     

线结构激光仿型测量中的视觉跟踪算法

分析国内现有线结构激光测量系统的特点,提出一各地ＣＮＣ系统的线结构激光仿型测量的视觉跟踪算法;该算法给出了一套较为完整的跟踪策略,解决了超视距和成像则头的自适应调节问题。     

激光自动聚焦三维形状测量系统的研究

基于激光自动聚焦测量方法提出一种实现快速、精密三维形状测量的扫描速度控制算法。介绍了系统的构成及激光测量头的原理。自动地对曲面轮廓进行连续扫描测量不仅提高了测量效率，还解决了对软质材料测量的难题     

3-D Free-form Shape Measuring System Using Unconstrained Range Sensor

Three-dimensional(3-D) free-form shape measurement,a challenging task pursued by computer vision,is mainly characterized with single view acquisition and multiple view registration.Most of the conventional scanning systems are less flexibility and difficult to realize engineering applications for employing sequential registration tactic.To develop portable scanning system and engineering registration method overcoming problems of error accumulation and propagation is the research direction.In this paper,one 3-D free-form shape measuring system using unconstrained range sensor is designed.A quasi-active stereo binocular visual sensor embedded within a scanning mechanism is used as the range sensor.Error compensation is performed by residual amendment according to camera calibration lattice.Artificial control points are designed and adhered on object and one camera is introduced to shot these control points from different positions and orientations.Then ray bundle adjustment(BA) method is used to calculate the space coordinates of all the control points,so as to set up a global control net work.Registration can be completed by mapping at least 3 control points observed by range sensor in single view acquisition into the global control network.In this system,no calibration for laser plane is required and the motion of range sensor is completely free.The overlapping of neighboring region is unessential for registration.Therefore,the working range of the system can be easily extended.The measuring precision mainly depends on the quality of global control network.The sequential distances of coding control points are observed by electronic theodolites and then compared with those obtained according to BA result.Experimental results show that relative distance error of control points is no more than 0.2%.The proposed measuring system is portable,provides good capacity for global error control,and contributes to the engineering application of 3-D free-form shape measurement.