基于旋转工件轮廓智能输入系统二维视图的三维重构技术

为了解决虚拟三坐标测量软件对军工涉密项目中零件检测路径规划问题,提出了一种基于二维视图的三维重构技术,设计了旋转工件轮廓二维视图的智能输入系统;操作人员根据提示输入图纸上旋转体母线的关键信息;系统软件对输入信息进行连续性、交叉性和封闭性判断,以构成正确轮廓母线;环绕旋转轴旋转母线重构出三维实体模型,按照标准IGES文件格式输出,从而实现二维视图的三维实体重构、生成的IGES文件提供给坐标测量机系统软件,可实现坐标测量机的自动化测量．联合运用该输入系统与虚拟三坐标测量机,解决了军事涉密项目中零件检测的路径动态规划问题     

关节臂式坐标测量机的数学模型和参数简化

首先基于Denavit-Hartenberg方法建立了关节臂式柔性三坐标测量机的理想数学模型和误差模型,然后建立复合球坐标系,简化了误差模型,为进一步研究关节臂式坐标测量机的标定和误差补偿奠定了理论基础。     

零件轮廓测量机安全监测系统的设计

为适应现代先进制造业质量检测自动化的需要,研究开发能够在线非接触、高精度自动检测的智能三坐标测量机已经成为制造业发展的必然趋势,其中机器视觉检测技术的应用为实现复杂自由曲面的自动化检测提供了技术支持。介绍了零件轮廓测量机的工作原理,分析了回转工作台和偏心调整机构在回转体零件测量系统中的作用。采用合理的图像处理技术,完成了包括测量工位上异常物体的检测、工件类型识别和工件位置检测等功能在内的图像识别系统的设计。     

点阵式测头成像视觉三坐标测量系统建模

在透视投影和坐标变换的基础上,建立测头成像视觉三坐标测量系统的数学模型;求解了共线、共面和空间三种点阵式测头构成的系统模型,以最简单的共线三点型点阵测头为例建立实测视觉坐标测量系统,实验结果证明系统模型的正确性。     

REVO五轴测量系统探针变形量标定及光栅值提取

REVOTM是基于正交式坐标测量机设计和应用的、能够同时实现高效高精度测量的动态测头系统.针对REVO五轴测量系统在非正交式坐标测量机中应用的问题,提出了REVO测头探针变形量的标定方法,并从测量系统返回的有限数据中分离出了各主轴的光栅数据,实现了测量点三维坐标数据的重构.实验验证了所提出标定方法和各主轴光栅值提取的有效性和正确性.实验结果表明,经过探针变形量补偿后,测量误差最大值从0.202 1 mm降低到0.000 9 mm,所提取出的各主轴光栅值变化量降低了两个数量级.     

计算几何在测试计量技术中的应用-求解最小外接圆

提供一种在机械科学中评定最小外接圆柱形状误差的高效、高精度算法。该算法的核心是提出了一种删除对求解最小外接圆不会起任何作用的无关样本点的有效方法。交替运用计算几何中的最远点Voronoi图的性质和统计分析方法撮小二乘法原理,可使最后参与求解最小外接圆的样本点数减至少量几个,相应算法的运算时间比以往的最优化快10倍以上。     

跟踪测距式三维坐标视觉测量系统

提出了一种跟踪测距式视觉坐标测量系统,主要由一架摄像机、一台激光测距仪、一台计算机和一支光笔组成。测量时,摄像机测量光笔上四个光反射点的方向,依据这些方向激光测距仪可跟踪捕捉到任一光反射点,并测量出某一光反射点到激光测距仪的距离,由测得的方向和距离系统可计算出光笔笔尖接触点的三维坐标。根据四点透视问题(P4P)原理建立了系统的数学模型,由于摄像机测得的距离参数的引入,使得该数学模型(P4P问题)可以线性求解,而且解具有唯一性,推导出了被测点三维坐标的求解公式。和单摄像机视觉坐标测量系统的比对实验结果表明,在Z,Y,X轴方向上的测量稳定性精度可分别提高0.366mm、0.031mm和0.011mm。     

基于图像不变矩和神经网络的零件位姿自动识别

零件位置的自动识别是智能三坐标测量机检测系统中极为关键的技术.根据零件可能的放置方式形成零件的多幅虚拟图像,利用CCD摄像机采集零件的实际图像.将图像不变矩理论应用于图像匹配技术中,以虚拟图像的矩不变量及其对应模式进行BP神经网络的训练,将训练好的网络作为分类器,根据实际采集图像的矩不变量进行零件姿态的识别;由采集图像的不变矩计算零件在像平面内的位置和方向,并经坐标转换得到零件在机器坐标系中的位置和方向.实验结果表明本文零件位置自动识别方法是智能且高效的.     

基于GPU流计算模式的非凸体碰撞检测算法的研究

针对虚拟坐标测量系统中非凸物体间的碰撞检测问题,将非凸体分解为三角形面片,利用可编程图形处理单元(GPU)的流计算优势,将分离轴检测算法映射到图形硬件的片断着色器中,以计算三角形间的相交情况.结果表明,该算法在处理流数据时具有良好的实时性和稳定性.