基于CUDA的动态摄影测量系统关键算法并行设计优化

在动态摄影测量系统中,应用CUDA技术对特征点中心提取的现有并行算法进行分析和优化。针对特征点中心提取的图像预处理算法,利用GPU存储器特性进行优化,使算法的处理时间减少20%-30%。针对ROI区域提取,利用CPU主机端分配锁页内存方法进行优化,在点中心数达到20000时,并行算法比串行算法加速了近6倍。将CUDA并行技术应用于特征点匹配算法,对畸变校正、极线约束和距离判断算法进行了并行设计。试验表明,在特征点数达到20000时,并行算法相对于串行算法的速度提高了4.5倍,有效提高了动态摄影测量系统的处理速度。     

无人机摄影测量技术在数字化地形测量的应用

数字化技术的飞速发展,给各行各业都带来了巨大的变化,无人机摄影测量的应用也推动了测量技术的快速发展,有效打破了传统测量技术的局限性,在新时代数字化地形测量当中也发挥了重要作用。简单分析了无人机摄影测量技术以及相关系统的组成架构,针对无人机摄影测量技术在数字化地形测量当中的应用策略以及效果进行了深入探讨,希望能够为促进我国数字化地形测量工作的高效开展提供依据。     

影响数字摄影测量系统精度因素的分析

对影响数字摄影测量系统精度的因素进行了分析,并提出了提高测量精度的方法.系统测量实验的结果证明了所提出方法的可行性和有效性.     

近景摄影测量在三维数据采集中的应用

工业产品的三维数据检测常常使用光栅投影扫描设备获得被测物体精确的表面尺寸.由于其照片拼合依据非编码点三点定位原理,因而在测量大尺寸物体表面时,具有较大的累计误差.通过近景摄影测量方法构建三维测量的非编码点群,是提高三维测量精度的一种有效手段.阐述了近景摄影测量的原理及方法,提出了利用多摄站近景摄影测量结合光栅投影扫描的方法实现大尺寸物体精确测量.以汽车外表面测量为例,通过采用单独使用光栅投影扫描设备与近景摄影测量结合光栅投影扫描两种不同的方法,对大尺寸物体表面测量的结果进行对比,其结果表明,使用近景摄影测量方法不仅提高了扫描效率,而且大幅度提高了大尺寸物体的扫描精度.     

激光跟踪运动物体空间坐标测量系统研究

基于激光跟踪干涉测量法建立的柔性三坐标测量系统能够有效地解决运动物体 (如机器人手臂、数控机床刀具 )空间位置测量 ,并且有望获得高的精度。讨论了球坐标法激光跟踪干涉动态测量 ,给出了测量原理和系统构成 ,建立了数学模型和实验。     

基于摄影测量的管路参数确定

将数字近景摄影测量的基本理论应用于管路系统的三维重建,实现了空间管路几何参数的确定.该方法用数码相机对贴有标记条的管路系统进行多角度拍摄测量,得到多幅图像,利用多视图几何关系确定各次拍摄时的相机位置和姿态,然后选取其中的两幅图像,利用主动轮廓模型方法提取图像中的边缘特征,以图像中提取的二次曲线为匹配基元建立图像间的匹配关系,进而获得空间管路的几何参数.初步实验结果表明了方法的可行性.     

摄影测量中环状编码点的检测方法

在摄影测量中,采用人工编码点可以实现多幅图像中标志点之间的自动匹配。提出一种对环状编码点的自动检测方法,实现编码点的提取以及编码环带的解码。实验结果表明,相机轴线与编码点平面法线夹角在60°以内时,使用这种方法能够实现对编码点的准确解码。     

动态测量中测量力的确定

在动态测量中应使测量头与工件保持接触,因此,必须合理地确定测量力的大小.本文讨论了动态测量中影响测量力大小的因素,导出了动态测量力的计算公式.     

工业相机摄影测量图像补偿方法研究

近景动态摄影测量中应用工业相机拍摄图像时,由于多种复杂因素会产生图像边缘灰度衰减的现象,影响目标点识别和像点中心提取精度。通过研究一种针对广角全画幅工业相机的图像灰度补偿方法,以余弦辐射体作为辐射模型,将图像质量劣化因素分为离轴辐射灰度衰减和未知因素灰度衰减并分别补偿。以扩展的误差函数对未知因素灰度衰减模型进行近似,并通过数值方法求解模型参数,得到同图像灰度分布无关的补偿系数矩阵,该方法成功补偿了工业相机的灰度衰减。试验表明,在3.2m×2.5m平面测量环境中,采用AVT GE4900工业相机装配Nikon35毫米定焦镜头进行摄影测量,经补偿后目标点的空间坐标的标准误差、平均误差和最大误差均有近1个数量级的降低,基本满足了该算法对于摄影测量系统精度的改善要求。     

软测量技术在动态流量测量中的应用

在电液比例阀和电液伺服阀动特性测试中,高频动态流量的测量一直是一个难题.在流量测量中引入软测量技术,以层流流量计的基本结构为基础建立动态层流流量模型,通过对压力差信号与油液温度信号进行在线测量并进行数值计算,可以得到连续变化的瞬时流量值.从而克服了传统流量计自身惯性的影响,显著提高了对动态流量测量的频率范围.     

基于计算机视觉的轮对轮缘磨耗动态测量方法的研究

应用计算机视觉技术动态测量轮对轮缘磨耗的尺寸,研究了电荷耦合器件(CCD)隔行扫描造成的运动模糊的消除、图像平滑、图像二值化、中心线提取、标定等技术,发现中值滤波平滑处理图像的精度高,最大类间方差法分割图像效果好,变窗"跟踪虫"轮廓跟踪法提取光带的中心线完整。现场检测结果和人工测量进行比较,结果表明:测量系统可以快速准确地实现轮对轮缘磨耗动态测量,检测误差不超过0.3 mm,满足车辆段现场动态检测的要求。     

球坐标法激光跟踪测量系统自校正方法研究

建立了测量系统运动学模型;针对以往球坐标激光跟踪系统中参考点只能借助于外部具有更高精度的仪器来校正的缺点,提出平面约束自校正方法,并对测量系统进行了自校正研究。仿真结果表明了平面约束自校正方法的有效性。     

四路激光跟踪干涉三维坐标测量系统自标定与仿真

介绍了四路激光跟踪干涉三维坐标测量系统的工作原理，由于系统具有冗余特性，可以实现系统的自标定。重点研究了系统自标定的原理，采用初始动点的概念代替初始长度，建立了正确的自标定模型。提出了系统的标定和测量过程相互统一的新特征。最后综合运用各种数值算法对自标定模型进行了计算机仿真。仿真结果表明，激光跟踪干涉仪的测量误差对自标定参数的计算结果有重大影响。因此，自标定过程中需要保证激光跟踪干涉仪的测距精度。     

钢丝绳拉力测量过程中应注意的问题

介绍了钢丝绳拉力动态测量的基本原理,并着重讨论了拉力测量过程中绳索固有频率识别的频率域和时间域方法以及应注意的相关技术问题。工程实践表明：钢丝绳内力的动态测量技术实施方便、结果可靠、应用广泛,具有广阔的工程应用。     

高速压力机动态精度测量方法研究

针对压力机水平方向动态精度测量的难点,提出了一种基于位移传感器与光电传感器复合原理的压力机动态精度触发测量方法;对软触发和硬触发的测量方法及存在的缺陷进行了分析,提出了一种改进后的软触发测量方法;通过试验对所述测量方法的可行性进行了验证,对试验中的注意事项进行了说明;针对触发采集的初始位移信号噪声较大的问题,给出了滤波和多点平均两种降噪方法,并对两种处理方法的分析结果进行了比较。     

Correction of Dynamic Error Result from Measurement System Limitations

The main cause of dynamic errors is due to frequency response limitation of measurement system.One way of solving this problem is designing an effective inverse tilter.Since the problem is ill-conditioned,a small uncertainty in the measurement will cause large deviation in reconstructed signals.The amplified noise has to be suppressed at the sacrifice of biasing in estimation.The paper presents a kind of designing method of inverse filter in freqtency domain based on stabilized solutions of Fredholm integral equations of the first kind in order to reduce dynamic errors.Compared with previous several work,the method has advantage of generalization.Simulations with different Signal-to-Noise ratio (SNR) are investigated.Flexibility of the method is verified.Application of correcting dynamic error is given.     

锁定放大器在时栅位移传感器动态测量中的应用

时栅位移传感器在进行动态测量时,除激励磁场外,持续运动的圆栅转子/直线栅动子也影响动测头信号的变化,以致时栅的测量精度下降.研究了一种基于锁定放大器的信号处理方法,用于时栅动、定测头信号的处理,仿真实验和实际动态误差采集表明,该处理方法可以解决上述问题.     

大型汽轮发电机组轴承激光动态标高在线检测

介绍一种使用激光测量大型汽轮发电机组轴承动态标高的在线检测装置，叙述它的特点、测量原理和工作方法。检测装置已在２００ＭＷ机组上进行多次现场实机测试，获得机组轴承标高变化的重要数据。由启停机测试数据判断，装置运行稳定，数据可靠。     

用于动态测量的一种新的惯性传感系统

针对各种动态测量系统和技术的不足,以及机床工作环境对测量过程的影响,提出一种新的惯性传感系统,用于并联机床各杆件(腿)长度、姿态(位姿)变化的精确测量。系统运用数据融合的方法,对测量中出现的惯性误差作出修正,抑制误差的漂移,并预估系统的位置和速度状态变量。通过对300 mm全程运动的实验测量和对实验结果的分析表明,应用新的系统,能改善并联机床和机器人的动态定位,使位置精度和运动精度得到明显的提高。并随着低成本固态加速度计技术的进一步完善,使测量成本降低的同时,新系统能为并联机床和机器人提供更高的位置与速度的动态测量精度。     

阻尼材料动态性能参数的宽频带测试研究

针对阻尼材料动态性能参数测试难题,本文在深入分析材料测试理论的基础上,结合小试件阻尼测试研究成果,设计了一套高性价比材料参数测试系统。实验结果表明该系统测量频带宽、精度高且具有良好的可重复性。