莫尔偏转法测量相位物体的基本公式导出

本文从几何光学和傅里叶光学中最基本的公式和理论出发,推导出用莫尔偏转法测量相位物体的基本公式,为在用莫尔偏转法测量相位物体时,提供了处理实验结果的理论依据。     

基于双频彩色光栅投影测量不连续物体三维形貌

为减少多频条纹相移法进行三维形貌测量时的投影条纹数量,提高测量速度, 提出了采用双频四步相移彩色条纹投影技术来准确测量具有台阶状不连续或孤立物体表面三维形貌的方法。利用计算机将高低两种不同频率的正弦条纹分别输入彩色图像的红色和蓝色通道合成为彩色条纹,由数字视频投影仪将四步相移彩色条纹投影到被测物体,然后利用彩色CCD或CMOS相机采集4幅彩色条纹图并存储于计算机中。基于色彩分离技术得到8幅两种不同频率的四步相移条纹图并由图像灰度算法获得1幅反映背景的灰度图像;由低频条纹确定台阶状的物体边缘,高频条纹计算物体的形貌,并通过背景图像的二值化定位阴影和不连续区域。提出的方法仅用4幅彩色图像完成了台阶状不连续或孤立物体三维形貌的准确测量。与现有的多频4步相移条纹投影形貌测量技术需要8~12幅图像相比,该方法有效地减少了条纹投影与图像采集的数量。     

光干涉法显微镜测量三维表面形貌研究

本文介绍了利用光干涉法显微镜测量三维表面形貌.利用计算机对在光干涉法显微镜下拍摄的零件表面轮廓条纹图象进行图象识别与处理,自动寻找条纹和计算,直接获得三维表面轮廓形貌.测量结果与触针式轮廓仪的测量结果进行了比较.     

莫尔偏转法测量相位物体的灵敏度和分辨率分析

本文分析了利用莫尔偏转法测量相位物体的灵敏度和分辨率,给出了空间分辨率和角分辨率公式,提出了此种方法的极限分辨率和灵敏度。     

莫尔偏转法测量相位物体时其Talbot象面形状的确定

本文利用傅里叶光学原理,从理论上分析用莫尔偏转法测量相位物体时,第一块光栅形成的Talbot象面的形状分布及第二块光栅应放置的位置以及此时形成的莫尔条纹的光场分布情况。     

变间隔法实现三维形貌测量

随着生产的发展,对许多工件提出了测量三维形貌的要求。本文提出了在较大光点间隔下实现小采样间隔三维形貌测量的方法。该方法可不改变测量系统光学结构,通过外加简单的装置改变光点间隔,从而实现小采样间隔的三维形貌测量。论文给出了相应的数学模型、测量步骤,并进行了误差分析。     

基于电子散斑干涉技术的微变形场测量及残余应力分析

基于电子散斑干涉原理搭建了测量试验平台,通过数字图像处理,得到电子散斑干涉条纹图像,实现了对一维微变形场的测量,对比测量结果与仿真结果,验证了该测量方法的可行性。结合盲孔法测量残余应力的原理,用电子散斑干涉装置取代盲孔法中的应变花来测量因钻孔产生的变形,并由此解残余应力。试验结果表明,基于电子散斑干涉技术的盲孔法残余应力测量系统简单,可行,高效,具有很大的工程应用价值。     

干涉法表面形貌测量使用的扩展深度测量范围的方法

系统归纳了在干涉法表面形貌测量中使用的用来扩展深度测量范围的各种方法,分析了这些方法的原理、特性及性能指标,比较了这些方法的优越性。     

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．     

用于强反射表面形貌测量的投影栅相位法

为了实现强反射表面三维形貌的光学非接触测量,提出一种改进的投影栅相位法。分析了强反射表面的反射光特点及其对相位解算的影响,指出了反射光亮度范围与相机动态范围的不一致是导致传统投影栅相位法测量失效的主要原因;提出了亮暗条纹投射、多曝光时间采集图像和图像合成等技术,使相机亮度测量范围与强反射表面的反射光亮度范围相一致,并分析了此方法的可行性和适应范围。最后,给出了改进投影栅相位法的条纹投射与图像采集步骤。实验结果表明,改进的投影栅相位法克服了强反射表面引起的条纹图像饱和或过暗问题,能够成功测量出99.6%以上的三维点云,有效解决了测量点云缺失问题,能够实现强反射表面三维形貌光学非接触测量。     

Structural Damage Detection Method Based on Decomposition of the Operating Deflection Shapes

Full-field measurement techniques such as the scanning laser Doppler vibrometer (LDV) and the electronic speckle pattern interferometry systems can provide a dense and accurate vibration measurement on structural operating deflection shape (ODS) on a relatively short period of time.The possibility of structural damage detection and localization using the ODS looks likely more attractive than when using traditional measurement techniques which address only a small number of discrete points.This paper discusses the decomposition method of the structural ODSs in the time history using principal component analysis to provide a novel approach to the structural health monitoring and damage detection.The damage indicator is proposed through comparison of structural singular vectors of the ODS variation matrixes between the healthy and damaged stages.A plate piece with a fix-free configuration is used as an example to demonstrate the effectiveness of the damage detection and localization using the proposed method.The simulation results show that:(1) the dominated principal components and the corresponding singular vectors obtained from the decomposition of the structural ODSs maintain most of all vibration information of the plate,especially in the case of harmonic force excitations that the 1st principal component and its vectors mostly dominated in the system;(2) the damage indicator can apparently flag out the damage localization in the case of the different sinusoidal excitation frequencies that may not be close to any of structural natural frequencies.The successful simulation indicates that the proposed method for structural damage detection is novel and robust.It also indicates the potentially practical applications in industries.     

铁路桥梁动挠度惯性测量方法

铁路桥梁动挠度测量一直是困扰工程界的难题。传统的相对式测量方法需要在测量现场找到静止不动的基准点,难以实现。用地震式传感器测量动挠度,传感器的有限低频效应导致输出信号的畸变。本文提出一种结合信号恢复处理,用地震式低频振动传感器测量桥梁动挠度的新方法。利用信号恢复技术,补偿因地震式低频振动传感器频率特性而畸变的输出信号。本文深入讨论系统存在零点时的恢复方法以及噪声下信号恢复处理的不适定性问题。利用桥     

基于多频外差原理的三维测量技术

提出了一种基于外差原理的三维测量技术,该技术由相位移法、外差原理和双目立体视觉3部分组成。相位移法和外差原理相结合能够自动完成相位展开,同时保持相移法原有的相位求解精度;然后根据相位展开后的相位图,使用双目立体视觉原理自动完成左、右对应点的立体匹配和被测物体的点云重构。利用基于多频外差原理的三维测量技术建立了一套三维测量系统,该系统由2个CCD摄像机和1个DLP投影仪组成。利用上述系统对人脸模型进行测量试验,测量结果表明该系统能够完成复杂自由曲面的测量,测量数据完整可靠。     

基于渐开线齿轮的产形线切齿法研究

渐开线齿轮的加工方法有仿型法和展成法,目前在生产中使用的齿轮刀具,其中只有加工圆柱齿轮可获得要求的渐开线齿形。本文依据齿轮啮合原理,利用产形线形成共轭啮合的原理,采用共轭齿面接触线为刀刃构形的切齿刀具,这样构形的切齿刀具都非常简单,并且容易采用合理的几何角度。为创新开发新型刀具、机床、切齿方法以及新传动副提供了一种新的思路。     

基于激光雷达的飞机外形检测路径规划研究

飞机外形的控制是建立在精确测量的基础上。国内目前飞机外形检测主要依靠卡板等工艺装备,在测量准确度和效率上都无法满足现代飞机测量要求。采用一种利用激光雷达,在CATIA中进行测量路径规划和检测结果仿真,与激光雷达通信完成测量的方法,实现了飞机外形现场自动化测量。为了在保证测量精度的前提下,能够以最短的路径安全而又高效地遍历待测对象的检测区域,研究了自由曲面的测点规划布置的算法原理,在此基础上提出了矩形合并测量路径规划方法,可以有效地指导飞机外形现场数字化测量。运用提出的矩形合并测量路径规划方法,对中机翼段模型进行仿真分析取得了良好的效果,为飞机外形数字化检测提供了有效方法。     

基于挠曲线方程的某车载雷达天线质心估算方法

对于车载雷达转塔系统,准确地确定雷达天线的质心位置对转塔的受力分析、设计校核和实际使用都至关重要。文中提出了一种大型雷达天线质心位置估算方法,根据悬臂梁所受集中力的挠曲线近似微分方程,建立转塔系统的数学模型,将测量数据代入模型,所得结果与理论计算结果相差1.83%。该方法不受限于场地和测量设备,计算过程简单,结果准确,可为相关车载雷达天线或相似结构产品的质心位置估算提供理论指导和工程应用参考。     

一种测量非球面光学零件面形的新方法

根据激光扫描平移加旋转法的测量原理 ,推导出了非球面光学零件面形测量的数学模型 ;对一个非球面反射镜进行了实测并对测量结果进行插值运算 ,进而拟合出零件面形的曲线方程。     

一种基于MATLAB的形位误差评定方法

提出一种基于MATLAB的形位误差评定新方法——最优函数法,并分别对直线度、平面度和圆度误差进行了分析评定。结果表明,最优函数法的评定精度可比最小二乘法的评定精度提高2%～16%,且符合最小条件。     

异形螺纹的加工方法

针对在数控车工大赛上出现的加工异形螺纹的题目,分析了在曲面上加工的异形螺纹和牙型为特殊曲线的异形螺纹的加工方法。     

基于位相检测的光学三维轮廓测量方法

三维轮廓测量是当前光学研究领域中非常活跃的一个技术分支,其中位相测量轮廓术(PMP)在求解中严格遵循物像共轭关系,具有较高的测量精度。DMD器件的出现,更推进了PMP技术的发展。本文重点讨论了位相测量轮廓术(PMP)测量中的典型问题,介绍了PMP的应用现状。