基于异面交会模型的立体视觉像机站位优化研究

高精度的摄影测量中,双目视觉测量是一种高效可行的测量方法。为了研究测量中双像机位置关系对测量结果的影响,将像机标定、定向及图像坐标提取等干扰因素作为理想量来考虑,从双像机交会测量的数学模型出发,综合双像机光轴的交会角、像机视场角以及红外发光二极管(LED)的发光角等方面因素,通过分析双像机在不同位置关系下对测量区域中红外LED控制点进行测量的结果及精度,最终给出双目视觉测量中像机站位的优化策略。     

视觉测量中光学特征点亮度控制方法研究

针对视觉测量系统中,目标上光学特征点亮度远程控制问题,本文提出了一种通过PC机的RS485串行接口控制的具有良好线性的光学特征点亮度控制方案.根据光学特征点-红外发光二极管的光电特性即在有效电流范围内发光强度与电流密度近似成正比,运用新型D/A转换器、运算放大器及三极管等构成可程序控制的恒流源电路,通过控制供电电流来控制发光亮度,解决了视觉测量系统中光学特征点亮度控制困难的问题.实验证明该方法具有线性好,灵敏度高,反应速度快等优点.     

改进TS算法的助航灯光站人员管理优化方法

为了解决助航灯光站在人员管理方面存在的对灯光设备损伤情况的确认与修复能力低下以及修复情况反馈不及时等问题,提出了一种改进禁忌搜索方法。此方法以禁忌搜索为基础,并且引入了惩罚权重以及多领域分析组合的方法进行优化提高,其中权重可根据具体情况进行动态调整。通过已知资料进行建模,并且设置了多种可能存在的排班情况,以扩大样本空间。通过实例分析,得到在最符合实际的情况下,本文研究方法的加权有效效率值为82.23%,相比于整体规划法的74.69%以及变领域禁忌算法的77.27%分别提高了7.54%和4.96%。本文的研究对提高助航灯光站人员管理有一定的借鉴意义。     

机场跑道异物定位算法研究

跑道异物的存在给机场安全造成了很大的危险隐患,为了减小异物存在导致的经济和人身安全的影响,利用三维坐标定位技术,将Hough变换改进后用于确定跑道位置,归一化算法实现以机场跑道灯为特征点的匹配,同时为了提高匹配效果,采用特征点旋转整合,有效获取特征点位置。结合传感器逐区域扫描时的方位改变与像机初始坐标系换算关系,确定跑道异物的相对空间位置,实现对跑道异物的定位。该算法利用坐标变换方法,理论基础完善,实际应用时,所需传感器数目较少,成本较低,定位准确,有很好的应用价值。     

一种基于非参数模型的相机内参校准方法

影响大空间视觉三维坐标测量不确定度的主要因素有相机内参数、外部方位参数和特征成像质量.传统相机内参数校准方法需要参数模型化及全局最优化求解方法,会造成各内参数相关性过高,局部校准误差较大,对基于测角的测量方式不确定度影响较大、结合相机成像原理及垂线法,提出了一种基于物理参数校准的方法,对主点位置偏移、全视场范围非均匀镜头畸变等参数进行了精细校准.最后,以交比不变误差作为相机校准精度的评价方法,与传统校准方法的对比实验表明,该校准方法能够有效地提高测量不确定度指标,是一种简单、实用的校准方法.     

基于6SE70变频器的飞机襟翼驱动器测试系统

设计出了一种高精度、灵活性好、可实现正反向测试的针对空客A319/A320系列飞机的襟翼驱动器测试系统,该系统使用西门子6SE70变频器(VFD)控制1FT6伺服电机作为输入端驱动,西门子S7-300PLC作为控制单元通过Profibus-DP总线与变频器构成主从站结构。配合转矩传感器的检测功能和WinCC监控程序良好的通讯、监控功能能够实时对测试系统运行状况实现监控。实验表明,使用变频控制器控制伺服电机的驱动方式能够良好地完成测试要求。该测试系统具有一定的实际意义。     

基于编码测棒的单目视觉测量系统

为了提高单目视觉测量系统的精度,提出了一种基于编码测棒的单目视觉测量系统。该系统采用GSI编码点作为测棒上的特征点,首先用CCD像机对编码测棒一次成像,然后通过编码点特征位与编码位之间特定的约束关系对各个编码点分别进行姿态测量,最后根据最小二乘数据拟合和误差平均的数学思想实现测头的优化求解。在精密二维平移台上做了对比实验,实验结果表明,系统在1 000mm×500mm的测量区域中,实际测量的相对误差不超过6.3×104,系统的精度能满足工业中对大尺寸现场测量的要求。     

采用加权最小二乘准则的影像仪自动对焦方法

针对影像测量领域中自动对焦方法存在的对焦准确性不高、对焦过程复杂等问题,提出了一种采用加权最小二乘准则的自动对焦方法.首先,根据不同种类图像清晰度评价函数的评价特性,选定对焦过程中所用的图像清晰度评价函数.其次,在图像清晰度评价函数的基础上进行两阶段对焦,即粗对焦阶段与精对焦阶段.然后,分析了加权最小二乘准则中加权系数的确定原则并给出了其具体确定方法.最后,对精对焦阶段所得清晰度评价值进行归一化处理,采用加权最小二乘准则进行高斯曲线拟合求取极值,极值位置即最终正焦平面.实验结果表明:在步距为0.1mm的条件下,该方法与现有的洛伦兹(Lorent)、Gauss拟合方法相比,对焦误差由0.05 mm降低到0.02 mm,有效地提高了现有曲线拟合法的对焦准确性.     

并联六坐标测量机及其结构

提出了发展我国并联坐标测量机来克服直角坐标测量机在原理上对刚度、精度、速度和灵活性的限制。讨论了已有坐标测量机的结构和实现六坐标运动的并联机构。为简化位置求解的难度，确定以演化的Stewart平台作为并联六坐标测量机的结构，并按空间才环机构分析了该结构的自由度。     

并联六坐标测量机的测量空间模型和测量模型

为深入研究并联坐标测量机的工作空间、控制算法和测量精度等，必须对其进行机构位置分析，建立和求解测量空间模型和测量模型是位置分析基本任务，是一项核心技术，为降低测量模型建立和求解的难度，设计了演化Stewart型的并联六坐标测量机，介绍了其特点，建立了所设计并联六坐标测量机位置分析的坐标系，采用矢量分析法和等效机构法，分别获得了测量空间模型和测量模型，利用Matlab语言编制程序，得到了不同初始条件下两种模型的数值解，通过计算机仿真验证了两种模型的正确性。测量空间模型和测量模型的研究为并联六坐标测量机的性能分析提供了依据。