基于扫描激光雷达的列车速度测量系统

针对传统列车速度测量装置存在量程小、调试复杂等问题,基于扫描激光雷达技术,设计了一套适用于高速列车动态限界测量的列车速度测量系统。将扫描激光雷达固定在距列车10m 左右的位置上,根据激光脉冲飞行时间测距原理,沿列车行驶方向对进入扫描范围内的列车车身逐点扫描,获得由测量点组成的车身轮廓信息;通过最小二乘拟合车厢测量点,得到列车行驶轨迹,确定列车行驶方向;采用分段线性差值确定相邻两次测量周期内列车行驶的距离,完成列车速度的测量。结果表明:该测速系统操作方便,量程可达600km/h,测速误差控制在1.2%以内,可以满足高速列车速度测量需求。     

工业坐标测量机器人定位误差补偿技术

由通用工业机器人和视觉传感器组成的柔性坐标测量系统是视觉检测技术在工业在线测量领域的重要应用。工业机器人的机械结构和控制过程复杂,因此其定位误差成为影响系统测量精度的最主要因素,但可以通过修正连杆参数的方式加以补偿。以MD-H运动学模型为基础,建立机器人工具中心点(Tool center point,TCP)的基于相对定位精度的定位误差补偿模型,避免坐标在不同坐标系转换过程中产生精度损失。对与机器人测量姿态有关的柔度误差进行针对性补偿,通过建立柔性关节的弹性扭簧模型,将柔度误差分解为外加负载柔度误差和机械臂自重柔度误差分别进行补偿。标定过程中使用激光跟踪仪作为外部高精度测量设备,只需在单点测量模式下就能实现对TCP的三维坐标采集,大大简化数据采集过程。经过补偿后,标定点处的方均根误差由之前的1.230 2 mm降至0.428 8 mm,验证点处的则由0.723 6 mm降至0.505 4 mm。     

激光电子经纬仪动态跟踪引导系统的设计

设计了一种基于视觉的激光电子经纬仪跟踪引导系统来提高电子经纬仪工作效率,实现其在大空间范围内目标点的动态测量.介绍了跟踪引导系统结构组成并分析了外置扫描设备以及激光电子经纬仪的运动特性.建立扫描设备运动学模型,说明了利用空间坐标转换关系,通过光轴搜索法实现了经纬仪激光点自动引导的策略.然后,给出了镜头的变焦控制方法.最...     

wMPS系统在飞机水平测量中的应用

本文针对传统飞机水平测量技术的缺点及劣势,将基于工作空间测量定位系统的数字化测量技术应用到飞机水平测量工序当中,精度得到提高的同时,使得测量周期由原来的一天缩短到了一个小时。此外,示范应用效果表明,工作空间测量定位系统十分吻合大尺寸测量及装配等生产应用需求,应用前景十分广泛。     

六自由度测试系统

本文所描述的测试系统基于激光全息分光技术和激光干涉测长技术，同时测定目标物体六个自由度的偏差。采用激光漂移补偿技术建立了稳定的激光束基准，采用磁光调制技术减小光强不稳定等因素对滚转角测量精度的影响，实现了多自由度较高精度的准直。实验表明，在激光光源距靶标１ｍ时，该系统σ重复性误差：线位移小于４μｍ，角位移小于４″，整个系统结构简单，测量效率高。     

基于FPGA图像处理技术在钢板表面缺陷检测系统中的应用

为了解决钢板表面缺陷视觉检测系统中图像处理的瓶颈问题,采用基于FPGA的嵌入式处理系统完成大数据量、实时、在线的处理任务,从而满足高速、宽幅、高分辨率的检测要求.嵌入式系统以Altera公司最新的Stratix FPGA作为核心处理器,在分析FPGA专有的硬件结构基础上,对图像处理中的模板卷积算法进行了优化设计,采用Verilog语言对算法完成建模与实现,并在Quartus Ⅱ平台进行了仿真验证.实验与算法仿真证明嵌入式处理系统的可行性与工程实用性,从而表面缺陷检测系统中的图像信息实时处理这一关键问题得以解决.     

高定时精度的双屏蔽电容式脉冲传感器的设计

基于叶尖定时测振原理,设计了用于叶尖定时测量的双屏蔽电容式脉冲传感器,并结合预处理电路建立了传感器的控制论模型,对电路系统的带宽计算做了优化.理论计算与仿真表明,该脉冲传感器带宽大、响应快;同时实验结果也表明,传感器具有很高的信噪比和很强的抗干扰能力,能够满足高精度叶尖定时传感器的要求.     

非接触式高速旋转叶片振动测量新技术的研究

基于叶尖定时原理开发了一套旋转叶片振动监测系统,该系统主要由光纤传感、数据采集、振动分析三个部分组成.光纤传感的核心是叶尖定时传感器和光电转换模块的设计,数据采集实现对转换后的脉冲数据进行高速采集、预处理和与计算机之间的高速通信,振动分析则由计算机软件进行实时处理并显示分析结果.整套系统在现场某大型压气机上进行了原理性验证,同时在高速模拟转子上通过了实时性验证,分析得到的结果与应变片监测的数据完全吻合,保证了整套系统最终应用于压气机叶片振动的在线实时监测.     

CCD视频信号的数据采集与计算机数值处理技术

本文综合叙述CCD视频信号的数据采集与计算机数值处理技术。系统地介绍:(1) CCD视频信号的数据采集方式(二值化方法,ADC方法和video A/D转换模板);(2) CCD数据率与计算机、A/D转换速度的匹配;(3) 改善CCD视频信号测量精度的计算机处理方法(象素平均法,数字滤波法,数值逼近法和曲线拟合法)。     

视觉为基的复杂工件自动检测设备的研制

基于图像处理技术,研制一台基于工业CCD摄像机的喷油器底座自动检测设备,利用三菱FXIN-24MT可编程控制器控制工件自动上料、自动定位及自动分选,实现工件的全自动化检测.设计可调式均匀散射光源,提出基于方向链码的圆边缘提取算法,针对被测工件图像边缘在高度上不共面时,普通调焦甬数无法进行调焦定位的问题,提出一种基于特征边缘跟踪的调焦评价方法,提高了测量精度.试验证明,该检测设备使用方便,精度高,速度快,可满足生产检测的需要.