激光辅助的大型回转类零件直径实时测量方法

针对工业现场中需要对大型回转类零件直径实现实时、非接触测量的需求,提出了一种基于相交激光光条的双目视觉测量方法。结合双目立体视觉测量技术与直径测量的几何约束,采用强度高、方向性强的线型激光构造直径重建的特征信息;通过向待测零件表面投射相交的激光光条构造用于测量的特征点,提出了一种大型回转体表面激光光条交点的精确提取方法;利用摄像机标定结果重建激光光条交点的空间坐标,进而建立符合直径测量的椭圆模型并计算直径。在实验室环境下进行圆柱件直径测量实验,实验结果表明,待测物体的直径测量误差为0.5%,直径重建时间为1.026 s,所提出的测量方法为大型回转体直径的实时非接触测量提供可靠的技术手段。     

一种极线约束修正数字图像相关匹配的立体视觉测量方法

为了提高立体视觉方法的测量精度,提出一种极线约束修正数字图像相关(DIC)匹配的立体视觉测量方法。该方法通过DIC方法获得立体匹配的初值,应用极线约束对匹配计算结果进行修正,取位于右极线上距DIC匹配结果最近的点作为新的匹配点,并将该种匹配修正方法推广到右图像时序匹配。在材料实验机上完成304不锈钢试件单向拉伸实验,以引伸计的测量结果为真值,对比极线约束修正前后的双目立体视觉的测量误差。实验结果表明,极线约束修正以后,双目立体视觉测量误差的最大值、平均值及均方值均减小,说明极线约束修正后的匹配方法可以提高立体视觉方法的测量精度。     

基于菲涅尔双棱镜的在轨小角度测量方法

利用菲涅尔双棱镜反射测量三维小角度的方法是一种利用成一定夹角的两面反射镜代替单块平面反射镜的改进型自准直测量方法,通过建立反射光斑位移与反射镜旋转角度的数学关系,求解获得空间三维角度变化。但是在传统菲涅尔双棱镜测角方法的建模中,物体的空间角偏转状态由一个固定顺序的动态转角过程给定,其建模方式求解结果不唯一,且转角表达不直接。针对用于在轨三维小角度测量的菲涅尔双棱镜测角法,提出了一种新的建模方式,构建了初始状态与最终状态的空间角度变化的数学关系,该模型不受转角顺序的影响,其求解结果具有唯一性,且对于三维角度偏转表达更为直接、客观,同时使得菲涅尔双棱镜三维测角法适用于更大的测角范围。最后,通过仿真计算验证了这种建模方式的正确性。     

基于光轴垂直双目立体视觉系统的物体运行姿态研究

提出了一种采用光轴垂直的双目视觉测量技术获得运动物体运行姿态角的方法。首先,对光轴垂直立体视觉系统进行了建模;然后,采用光轴垂直原理求取被测物体在某时刻的中轴矢量;最后,通过建立中轴矢量与姿态角间的数学关系得到被测物运行时的姿态角。实验结果表明,该测量方法具有较高的精度和速度,能满足远距离运动的被测物体运动参数的测量要求。     

基于蒙特卡洛法的圆光栅测角误差分析与补偿

在一类以圆光栅传感器作为测角元件的舵机减速器力能传递实验中,圆光栅传感器的同轴度、读数头读数和仪器示值,这些传感器自身的误差会影响减速器转角的测量精度。本文以圆光栅传感器作为研究对象,分析了多种转角测量误差的导致因素,并将其归类为系统误差和随机误差;通过物理分析和数值计算获得了转角误差的分布特性,提出通过基于蒙特卡洛法(MCM)的不确定度计算获得实际转角的误差补偿量从而提升转角数据处理能力并提高转角测量精度的新方法。直方图仿真曲线给出了转角误差的概率分布规律,并以此计算了理论上的角度测量误差的补偿量。实验以某舵机减速器为测试设备依本文方法进行转角数据处理,结果将测角精度提高到角秒数量级(10″),证明了方法的有效性。     

基于计算机视觉的飞机尾旋运动姿态测量方法

针对飞机尾旋风洞试验模型姿态测量问题,提出了一种基于人工特征集的立体视觉测量方法.首先,设计出一组易于识别且匹配正确率高的人工特征集.该特征集对称分布在模型表面,以便于计算模型运动姿态.然后,通过立体视觉原理得到特征点的空间定位,进而求解模型姿态.最后,分析了特征集的不稳定性对计算结果带来的影响,提出了相应的解决方法.实验结果与分析表明,该测量方法具有较好的鲁棒性和测量精度.     

塔康系统输出参数的精确测量方法研究

针对塔康系统输出参数的传统测量方法测量误差大、抗干扰能力弱的问题,根据塔康信号的特征分别提出了基于正弦曲线拟合测角和基于相关接收测距的塔康系统输出参数精确测量方法,计算了传统方法与精确测量方法的测量误差,定义了被测信号的品质因数,通过它可确定测量值的可信度。通过仿真,比较了不同信噪比情况下传统测量方法和精确测量方法的性能,研究了当被测信号发生畸变时,品质因数的变化情况。仿真结果表明精确测量方法明显提高了塔康系统的测量精度和抗干扰能力,品质因数较好地反映了信号的畸变情况。     

基于角点检测的双目视觉测距新方法

为解决双目视觉中立体匹配困难、效率低的问题,提出了一种基于角点检测的人工匹配方法实现双目视觉测距。首先介绍了双目测距基本原理,对摄像机进行了标定,并采用Bouguet立体校正算法对双目视觉系统进行立体校正;然后采用J.Shi和C.Tomasi提出的角点方法对立体校正后的左右摄像机图像中被测目标上的同一特征点进行了亚像素级角点提取,并利用提取的匹配角点坐标结合双目视觉测距公式实现距离测量。     

基于角点检测的双目视觉测距新方法

为解决双目视觉中立体匹配困难、效率低的问题,提出了一种基于角点检测的人工匹配方法实现双目视觉测距。首先介绍了双目测距基本原理,对摄像机进行了标定,并采用Bouguet 立体校正算法对双目视觉系统进行立体校正;然后采用J．Shi 和C．Tomasi提出的角点方法对立体校正后的左右摄像机图像中被测目标上的同一特征点进行了亚像素级角点提取,并利用提取的匹配角点坐标结合双目视觉测距公式实现距离测量。     

基于双CCD的锻件尺寸测量的研究

针对大型锻件尺寸的在线测量问题,提出一种基于双CCD的立体视觉测量方法。设计了大空间内立体视觉传感器的优化配置模型,介绍了所使用的大视场、远距离条件下摄像机模型及其标定方法。为提高测量的精度,考虑了摄像机镜头的径向畸变和切向畸变的影响。最后描述了以实物进行立体视觉尺寸测量的实验方法,实验结果表明:立体视觉测量方法实用有效,具有方便快捷,简单可靠的特点。     

音响系统的相位、群延迟失真及测量

用复传递函数表示音响系统的特性除振幅响应外还有相位响应，本文从线性系统分析的角度定义了音响系统的相位和群延迟失真，并讨论了所定义的群延迟物理意义。建立了一个具有实用价值的测量系统，指出了基于脉冲测量的要点和注意事项。并给出了各种测量结果和简单分析。     

PON系统测试用光功率计

介绍了一种无源光网络(PON)系统中测试用的光功率计,该功率计通过特殊设计的光路和电路结构来实现PON系统中对信号光功率测试的特殊要求,即要满足线路上3种光信号波长的同时测试、在线测试和1310nm信号的突发测试功能,从而大大方便PON系统的安装、管理和维护。     

双激光位移传感器测厚实验装置的研制

利用2个激光位移传感器搭建非接触在线测厚实验装置,设计编写了厚度测量软件,软件通过串口实时采集传感器数据,输出被测样品厚度。装置的测量范围为0.1 mm~10 mm,测量精确度为±25μm。用厚度标准尺作为样品,对装置进行标定后,采用不同厚度的样品,进行了静态和动态的厚度测量实验。分析了误差来源及解决办法,为后期精密、实用的冷轧钢板非接触式在线测厚系统的研制奠定了基础。     

PON系统测试用光功率计

文章介绍了一种无源光网络(PON)系统中测试用的光功率计,该功率计通过特殊设计的光路和电路结构来实现PON系统中对信号光功率测试的特殊要求,即要满足线路上3种光信号波长的同时测试、在线测试和1 310 nm信号的突发测试功能,从而大大方便PON系统的安装、管理和维护.     

一种IP网络带宽和时延的有效测量模型

提出了一种同时测量IP网络带宽利用率和路径时延的测量模型,能够有效降低网络测量的开销。以顶点覆盖和边覆盖的相关理论为基础,证明了以最小代价混合覆盖全网的问题是NP难的。同时提出了一种改进两阶段算法,可以有效地确定最小覆盖集。性能仿真结果显示改进后的算法对大范围的网络拓扑有效。     

网络测量方法和关键技术

网络性能测量和评价是从事网络理论研究、网络管理和网络工程开发的重要手段。首先,简要回顾了网络测量的发展历程。然后,介绍了IP网络测量的概念并归纳了各种测量方法。接下来,详细论述了网络测量的若干关键技术,包括网络性能测量、网络流量测量和网络推测技术等。最后,对论文进行了小结。     

基于光电扫描的工作空间测量定位系统误差分析

为研究工作空间测量定位系统的误差传递特性,建立了单发射站方位角/俯仰角测量模型及双发射站单元坐标测量模型。提出了以扫描角测量误差为基础的精度评价方法,通过分析扫描角与方位角/俯仰角之间的测量误差传递关系优化了激光发射站的几何结构。推导了双发射站单元坐标测量误差传递函数,并通过对坐标测量误差空间分布规律的分析求出了双发射站单元的最佳测量位置。使用两台发射站测量了某大型夹具顶端平台的位移,并通过与激光跟踪仪进行数据对比验证了所得结构。实验结果表明,当扫描角测量误差控制在5″以内时,双发射站系统可在5m×5m×3m的空间内实现优于0.25mm的精度。     

基于AVR的自适应等精度频率测量方法及实现

根据等精度频率测量原理,分析测量精度、频率测量闸门时间及预置门时间三者之间的关系,并在此基础上提出了一种自适应等精度测量频率的方法.该方法的思想核心是对粗测获得的输入信号频率值进行判断,选择合适的分频因子,动态控制闸门时间,使得精测时,能够满足较宽的频率测量范围,并能够实现高精度测量.     

一种超精密非球面在位测量方法

高面形精度非球面加工,离不开面形测量和误差补偿加工。离线测量容易导致工件装夹误差,并带来非加工时间增加。为解决这一问题,采用一种利用接触式的微小测头与激光干涉位移测量计相结合的在位形状测量装置,直接对磨削后的工件表面进行在位形状误差测量。介绍了该在位测量方法的原理及非球面测量过程,探讨了回转对称轴在半径方向的误差与测头倾角误差对测量误差的影响,并进行了补偿加工实验。对加工后的微小非球面进行了在位测量,并与超精密离线测量系统测量结果进行了比较。     

微粒直径的相干测量精度

本文采用数字分析方法研究了相干照明下摄像机的空间分辨率、数字滤波和离焦诸因素对微粒直径的测量精度的影响,提出了一种简单的判焦方法。实验结果与理论分析一致。