数学模型设计在三维振镜激光扫描仪中的应用

针对原有三维振镜激光扫描仪数学模型动态模拟结果不精准的问题,设计新型三维振镜激光扫描仪数学模型。根据扫描仪结构特点设定数学模型设计原则并简化原始模型,将设计原则与简化后模型结合能量守恒定律,设定硬性约束条件并模拟扫描仪内部动态过程,以动态过程模拟结果为依据,将扫描仪内部分割为若干单元块,通过单元块动态过程计算结果与对应关系完成数学模型计算,至完成此三维振镜激光扫描仪数学模型设计。构建对比实验,将原有模型与此模型模拟结果同测量结果相比较,此模型结果为数值区间且包含测量结果,原有模型结果为固定数值,与测试结果误差较大,证明所提模型动态模拟结果更为精确。     

激光扫描仪协助设计高速赛车

在Evernham Motorsports公司,激光扫描仪正在协助该公司建立一条生产快速赛车的新生产线。在汽车比赛的一段路速中甚至1/100s的差异就是冠军与亚军之分。如果在车体设计上做一些微小变化可能会对赛车性能产生巨大影响。赛车研究小组目前正尽最大努力优化汽车外形设计,以使其空气动力学性能达到最佳状态。但直到最近还没有精确检测汽车形状的方法。     

三维激光扫描仪的工程应用

三维激光扫描技术是国际上近期发展的一项高新技术.随着三维激光扫描仪在工程领域的广泛应用,这种技术已经引起了广大科研人员的关注.文中介绍了三维激光扫描测量仪的工作原理,给出了处理点云数据的过程和方法,阐述了建筑物三维建模的方法,并用实例介绍了整体方法的实现过程和效果.实践结果表明,利用三维激光扫描技术获取的空间点云数据,可快速建立结构复杂、不规则的场景的三维可视化模型,既省时又省力,这种能力是现行的三维建模软件所不可比拟的.     

三维激光扫描仪在地质灾害地形测绘中的应用

三维激光扫描技术在近些年地质测量中的应用较为频繁,尤其在地质灾害地形测绘方面的应用展现出了其自身所具有的高精度、高效率等优势和特性。基于此,本文对三维激光扫描仪在地质灾害地形测绘中的应用进行研究,并提出相应的策略,以期能够产生一定的借鉴作用和意义。     

二氧化碳激光扫描仪

二氧化碳激光扫描仪是一种利用激光刺激作物当代增产的实验装置。 光对作物生长发育的控制已有相当多的理论研究。如紫外线对种子的萌发作用;光对不定根形成的影响;光对花芽分化的影响;光形态建成及红光/远红光可逆光形态建成等。所有这些现象所需的能量极低,如在光形态建成的过程中,多数情况下所需的功率密度不超过10~(-3)～10~(-8)微瓦/厘米~2。     

激光三维扫描仪距离像的平滑和建模

采用激光三维扫描仪对物体表面进行测量时,得到的距离像中通常含有较大的误差。本文采用小波变换的多分辨率特性,给出了一种自动距离像平滑方法,处理后的结果很好地保留了原始距离像中细节部分的信息。本文还给出了一种快速的结构化距离像建模方法,直接利用距离像数据点之间存在的领域信息生成以三角形网络表示的曲面。实验结果表明了本文提出的方法的有效性。     

机载激光三维成像技术应用现状

分析了扫描式、推帚式两种机载激光三维成像技术的基本原理,对两种技术的总体特点进行了比较.列出了当前典型的机载激光三维成像系统参量,对较先进的ALTM-1210,SHOALS-1000T,ASLRIS以及中国的“863推帚式”四个系统的组成和参量做了具体介绍.展望了机载激光三维成像技术的应用前景及发展方向.     

火星轨道轻小型高分辨率相机热分析与热设计

火星轨道轻小型高分辨率相机对热控系统的质量和功耗提出了较高要求,该相机热控技术是从全局设计的角度,集质量轻、热性能好的结构材料与先进的温度控制式数据传输为一体,并结合优化的温区分布与多项热控措施,最终达到设计要求。文中围绕此项热控技术展开相机热分析与热设计工作。通过对相机外热流的分析,确定了=70,R=0和=-70,R=0的高温工况,以及=0,R=-30的低温工况。结合相机内热源及接口信息,制定了详细的全局热控方案,通过仿真分析验证了热控方案的正确性。可为我国火星轨道轻小型高分辨率相机热控制系统的研制提供技术支持。     

三维激光扫描仪在地质灾害地面形变监测中的应用

三维激光扫描技术是一种广泛应用于各个领域的激光测量技术,在地质灾害中更展现出独特优越性。文章首先介绍了三维激光扫描技术以及三维激光扫描仪,然后分析了三维激光扫描技术的优势,并且简述了作业流程以及形变分析算法,最后提出了目前存在的一些局限性。     

我国研制出无接触式激光三维足型扫描仪

由昆山多威专业运动鞋研发中心与清华大学精密仪器系联合开发的我国首台无接触式激光三维足型扫描仪将与数控鞋楦机床相连接，实现足型扫描鞋楦设计与制作一体化。     

激光共聚焦生物芯片扫描仪XY扫描台控制系统设计

介绍了生物芯片、激光共聚焦生物芯片扫描仪的概念以及高精度快速扫描台的意义,主要介绍对扫描台的运动进行闭环控制的原理和以DSP作为处理器实现这一控制系统的软硬件设计结果。     

机载LIDAR激光束与扫描镜对准误差影响分析

激光束与扫描镜对准误差是影响机载LIDAR定位精度的因素之一。以摆动扫描方式机载LIDAR系统为例,将激光束与扫描镜对准误差分解为水平和垂直对准误差,从机载LIDAR定位原理出发,定性和定量分析了两误差分量对LIDAR定位精度的影响。研究分析表明,激光束与扫描镜对准误差对摆动扫描LIDAR定位精度的影响随高度和扫描角的增加而增大,其中水平对准误差对X坐标产生的影响导致扫描线在航线方向产生抛物线型变形偏移;垂直对准误差对Y坐标的影响导致扫描线整体向左或者向右偏移,对Z坐标产生的影响与偏心角中侧滚角误差对高程产生的影响相似,两者影响在常规标定方法中难于区分,应在仪器出厂时通过严格检校消除或削弱激光束与扫描镜的对准误差。     

线性棱镜激光扫描器L值的解析寻优

直角棱镜激光扫描器具有优良的线性特性,本文分析了转矩L值对扫描精度的影响,导出了解析求解L的计算分式和寻优的步骤与方法,实际计算了两组数据,给出了相应的特征曲线。     

线阵扫描三维成像激光雷达系统

针对小型智能机动平台对三维成像激光雷达小型化、低功耗、高精度、快速成像的特定应用要求,基于集成激光器阵列和APD探测阵列设计并实现了12元线阵扫描三维成像激光雷达系统;基于高速数字处理芯片和高精度时间间隔测量芯片实现了并行高精度激光脉冲飞行时间测量和实时数据处理和传输。详细描述了系统原理、组成部分以及实验结果。实验验证该系统激光脉冲重复频率大于10 kHz,垂直方向激光单元角度间隔小于2.5 mrad,近距离距离分辨率优于2.4 cm,测量数据统计标准差小于1,各通道一致性良好。在高速水平扫描转动平台驱动下实现了室内三维场景重构以及高塔大视场远距离目标探测成像实验。     

基于遗传算法的多关节三维扫描仪系统参数定标

介绍了多关节三维扫描仪坐标测量原理,分析了结构参数误差模型,指出多关节三维扫描仪定标实质上是一个优化过程,提出了利用遗传学原理进行定标,并给出了算法,实验结果表明该算法能有效地确定扫描仪的结构参数。     

激光共聚焦生物芯片扫描仪分辨率特性研究

随着生物芯片集成度的提高,所用反应物的量减少,其激发所产生的荧光信号也越来越微弱。因而,对高精度、高分辨率生物芯片检测仪的要求迫在眉睫。本文探讨了一种激光共聚焦生物芯片扫描仪的成象原理和高分辨率特性,其中指出激光共聚焦生物芯片扫描仪由于采用了探测针孔,因而视场大大减小,信噪比大大提高,同时每幅图象逐点扫描形成,因而可成高分辨率的象。     

音圈电机激光扫描器的线性扫描控制

建立了音圈电机驱动的激光扫描器的模型并进行了参数辨识。由于音圈电机驱动的激光扫描器反馈回路的高频噪声较大,利用光电精密跟踪的传统方法,如改进型PID控制算法,以及理想闭环特性(最佳二阶特性)的逆向设计方法,系统并不能稳定工作,易振荡。分析了造成振荡的原因,采用前馈复合控制方法,避开了振荡因子同时又减小了稳态误差,解决了稳态误差和振荡的矛盾。结合反馈回路噪声大的特点,将滤波器加入反馈回路中,使激光扫描器不仅能稳定工作,消除了扫描时候的抖动,同时减少了线性扫描时候的磁滞现象。     

利用混合规则几何面的MMS激光扫描仪检校方法

提出了一种利用混合规则几何面进行车载移动测量系统(MMS)激光扫描仪外参数检校的方法。该方法利用现实环境中普遍存在的平面和圆柱面地物,结合平面和柱面可公式化的几何特征对激光点进行严密的数学方程式约束,通过非线性优化的方法精确求解激光扫描仪相对于MMS定位测姿POS系统的相对位置和姿态参数。实验结果表明:相对于只采用平面地物约束进行检校的方法,采用混合规则几何面联合约束检校的方法结果精度更高,距离残差中误差达到了0.006 m;同一车载平台、两套不同激光扫描仪系统检校后,点云叠合效果较好。该检校方法具有精度高、简便、快速、实用等优点,具有较强的工程应用价值。     

150 W级小芯径DL尾纤输出光源设计及实验研究

基于BTS(Beam Transmission System)整形器件,本文设计了一种针对mini-bar的光纤耦合输出系统,该系统突破了常规方法中mini-bar慢轴准直的焦距限制,可有效简化光束整形结构,提高光束整形效率。ZEMAX模拟和实验验证共同表明:该系统可将4个mini-bar耦合进入105 μm/NA 0.22的多模光纤,稳定输出功率达160 W,对应亮度为13.2 MW/(cm2·sr),电-光效率为42.0%。该系统为小芯径非单管DL光纤耦合模块的研制提供了一条可行途径。     

激光成像技术的新发展

激光三维成像技术具有有别于其它光学成像技术的许多特点,在侦察、测绘、制导和导航等领域有着广泛的应用前景,是激光应用领域的一个研究热点。随着激光技术和探测器技术的发展,近些年来,一种以三维探测器阵列为核心的新型体制的激光三维成像技术得到了迅速的发展,该体制的激光三维成像系统包含了单光子三维雪崩探测器阵列、半导体泵浦微片激光器、衍射光学元素微光机电系统等诸多前言技术,是激光三维成像技术的一种发展方向。本文对该技术的特点、应用、关键技术和发展状况等情况作一简要介绍。