基于LabVIEW的白光干涉测量系统算法开发及软件设计

为全面实现白光干涉测量系统的搭建及应用,在硬件结构的基础上对软件系统进行了设计和开发。以LabVIEW图形化编程语言为开发工具,分别通过NET控件、ActiveX控件与运动控制器和数据采集仪建立通信,实现对5个运动轴的协调控制及数据的实时采集及分析处理。最后通过对标准环规的测试,验证了此软件不仅能精确高效地完成白光干涉测量系统的测试任务,其所输出的点云数据还可以进一步处理获得直径、圆柱度等形位公差信息。     

基于白光扫描原理的砂型检测技术

针对数字化无模铸造精密成形技术中砂型检测所存在的问题,提出了采用白光扫描技术检测砂型的方法。对发动机缸体水套砂芯进行检测,分析了加工误差产生的原因。研究结果表明,采用白光扫描技术,可以实现对砂型的可行性与高精度检测,为保证砂型加工的精度、快速而准确地修正砂型加工中存在的问题,提供了行之有效的方法。     

航空重力测量中利用GPS测定载体的速度和垂直加速度

采用接收机原始多普勒、相位历元间差分获得的导出多普勒、基于相位的Kalman滤波方法获得的导出多普勒3种方法测速,利用Ashtech GPS双频接收机观测的动静态试验数据进行解算,试验结果表明:基于相位的Kalman滤波方法结果最优,动静态测速精度均可达mm/s量级.在基于相位的Kalman滤波方法的速度结果的基础上,利用非均匀B样条最小二乘拟合方法计算出载体的加速度,试验结果表明:采用合适的滤波方法和区间静态情况下载体加速度精度可达2×10-8ms-2.     

电涡流扫描测量的边沿位置反演算法研究北大核心

针对不规则面形电涡流检测中边沿几何特征准确提取难题,定性分析了电涡流传感器扫描测量中边沿几何突变对输出电信号的影响机理。提出了综合考虑提离高度与扫描速度的边沿特征反演方法,建立了基于电信号轮廓曲线突变点辨识的边沿特征位置反演算法,实验研究了扫描速度与提离高度对边沿位置的影响规律。与实际标定实验相比,利用本文算法计算出的边沿特征位置反演误差可控制在0.02mm^0.04mm范围内。     

基于扫描优角顶点和单调剖分的测量路径优化算法

文章提出了一种基于扫描优角顶点概念和单调剖分思想,对复杂零件测量路径进行优化的方法.该方法包括最优测量方向的选取、测量区域的单调剖分及测量路径元素的计算和测量路径的连接三个步骤.通过对具体实例的测量路径优化验证了该方法的有效性.     

基于多探头扫描法的运动直线度测量对比分析

为了识别多探头扫描法的测量误差控制要点,制定方法选择策略,建立了多探头扫描法误差模型和对比试验平台,对比研究了逐次两点法和频域三点法。首先,简要介绍了多探头直线度误差分离原理;其次,利用MATLAB搭建仿真分析系统,在时域和频域上分析了多种影响因素分别对两种方法测量误差的影响规律;最后,在相同试验环境下,基于影响因素控制在搭建的测量系统上对两种方法进行了对比试验。试验结果表明,频域三点法和逐次两点法测得的运动直线度误差最大差值为0.06μm,分离出的标准尺直线度误差最大差值为0.11μm,两种方法分离获得的测量结果趋势相似,频域三点法可以提供的直线度误差信息更全面。     

蓝光面扫描三维测量技术及其在铸造领域的应用

面扫描三维测量技术作为一种快速、便携、高精度的非接触式三维测量技术,在铸造领域得到了广泛的应用。本文研制了一套蓝光面扫描三维测量系统,该系统采用先进的蓝光技术,消除被测物体表面多反射特性的影响,提高了三维测量精度,单次测量精度达到0.02 mm,整体测量精度达到0.05 mm/m。并针对现有面扫描三维测量技术依靠标志点进行多视点云拼接的缺点,提出了一种基于几何特征的无标记点拼接算法,减少了人工干预,提高了测量效率。该扫描系统能够广泛应用于各类铸件的快速三维测量和精度检测     

测量数据野值的局部化处理模型与算法

针对测量数据野值难以快速剔除的难题,提出了一种新型的局部化处理模型.分析了测量数据野值特性,研究了一阶差分野值识别算法并应用到平稳信号的野值处理,改进了均方误差野值识别算法并应用到非平稳信号的野值处理.实验结果表明,研究的模型与算法可以实现数据野值的自动判别与快速修补,有效提高数据处理效率.     

基于C扫描图像的相控阵超声检测数据自动分析技术研究

大型铸锻件晶粒粗糙、衰减大,夹渣、偏析等缺陷较多,导致铸锻件缺陷的检测难度相对较大。目前,常用相控阵超声C扫描技术进行铸锻件的检测。本文针对人工判读数据难度高、效率低等问题,依据相控阵超声C扫描技术的原理,构建了铸锻件相控阵超声检测数据自动分析系统。设计了一种基于体绘制算法的三维成像方法和基于种子填充算法等图像处理算法的C扫描数据自动分析方法,以便于对铸锻件内部不连续信号进行自动分析。最后用多组艉轴管检测项目的数据进行了试验验证,结果表明设计的自动分析系统能够直观显示成像效果,响应速度快,识别准确度高,相较于人工分析提升了10倍以上的效率。     

基于3D扫描与对比分析的方锥件渐进成形精度测量与分析

冲压件尺寸精度均采用某对称面或二维截面精度来衡量,无法完整量化零件整体成形精度,提出将3D扫描与对比分析技术引入零件的精度评价中,以渐进成形的方锥件为例,将零件进行3D扫描与对比分析,把零件的整体尺寸精度与二维截面尺寸精度进行对比。结果表明,采用3D扫描与对比分析技术能较好的量化零件成形精度,该方法可用于零件整体精度的衡量。     

A Laser Interferometric System for Measuring Arbritrary Angles

A laser interferometric system for measuring arbitrary angles has been developed. The system comprises a two-stage precise rotary table, an adjustable optical polygon, a laser interferometer for measuring constant angles, a frequency optically six-multiplied differential laser Interferometer for measuring small angles, and a CCD-microcomputer-based interferometric signal processing system. The Interference phenomena occuring in the cases of different constant angles with differently oriented incident beams, the method of angle tracking and the method of determining the equivalent parameters of the laser interferometer for measuring small angles are discussed in this paper.Experiments show that this system gives an accuracy better than 0.3 arcseconds in measuring arbitrary angles ranging from 0 to 360 degrees. High accuracy, self-calibration ability, new measuring principles, convenience in use, and low cost are the distinguishing features of this system.     

彩色三维激光扫描测量方法的研究

在单色3D扫描测量研究的基础上，提出了彩色3D激光扫描测量方法，即在单色3D激光扫描测量数据上，加上彩色的数字图像。给出了单色3D测量模型——3D光平面方程测量模型，提出了全新的测量系统参数的快速标定方法，并制作了标定靶标。给出了物体3D数据和颜色信息的贴图技术。利用所研制的装置对招财猫模型进行了实验测量，得到了满意的结果。     

基于螺旋扫描的光电非接触同轴度测量

基于激光位移传感器测距原理,利用精密转台和轴向进给的步进伺服执行机构,带动转台上的被测件与激光位移传感器作相对运动的旋转,实现螺旋扫描运动。采用螺旋线投影法测量出被测物体的同轴度,实现了提高检测效率和在线自动化检测的要求。仿真验证了该测量方法的可行性。     

基于遗传算法的自由曲面测量路径规划

在加工具有大型复杂曲面的工件或对这些工件进行加工误差的检测时，都需要对曲面上的点进行测量。由于检测点数很多，这一过程很费时间。为了提高检测效率，本文将这一问题等效于旅行商(TSP)问题，并利用遗传算法对检测路径进行了优化，实验证明该方法在解决这一问题时是有效的。     

基于拉格朗日与牛顿算法的无创变形测量

在传统网格法变形测量基础上,提出基于图像匹配技术的无创变形测量方法.对传统的图像匹配算法进行改进,并采用基于拉格朗日插值与牛顿法的算法进行亚像素位移测量,综合应用虚拟网格的思想与数字图像匹配技术来实现位移与应变的测量,并与网格法进行比较.实验结果表明,采用该算法明显地提高了测量精度与速度.     

一种基于曲线拟合技术的频率特性精确测量算法

提出一种新型的基于曲线拟合技术的频率特性测量算法。与其它测量方法相比，当输出信号中含有高斯噪声及高次谐波时，该方法能有效地提高测量精度。仿真结果表明了该方法的有效性。     

自由曲面扫描线测量点云数据处理技术

采用测量点云数据进行自由曲面的重构是逆向工程的关键技术之一,自由曲面重构的精度很大程度取决于点云数据处理技术.论文根据自由曲面测量点云数据比较普遍采用的数据组织方式--扫描线点云数据的特点,详细阐述了包括异常点去除、数据拼接与统一、平滑与滤波、数据精简等点云数据的处理技术,提出了自由曲面扫描线点云数据的高精度和自动化处理方法与流程.实例表明,经过自动处理的点云数据能够充分满足后续曲面重构建模的需要,并能为建模提供可靠的数据保障.     

金属液滴垂直搭接成形工艺研究

通过研究铝合金熔滴的垂直搭接过程中不同工艺参数下的对成形表面形貌和内部质量的影响规律。通过对单一金属液滴沉积行为研究,建立了垂直搭接沉积数值模型,并对多个熔融液滴垂直重叠形态的进化和温度变化过程进行分析和实验验证。实验表明：数值模拟与实验结果有良好的一致性,从而得到了最优参数。该研究对实现金属微液滴垂直搭接生产的有效过程控制至关重要,为制造复杂金属提供了技术支持和参考。     

激光扫描测头对金属曲面测量研究

利用激光扫描测头对镜面反射很强的金属曲面进行轮廓测量,是目前形貌测量领域的一个难点。分析了现有的几种激光测头的工作原理并比较了其对金属表面的测量能力。通过构建斜射式三角测头的测量模型,分析系统误差产生的原因并给出补偿算法。对标准球进行测量,实验结果表明该补偿算法的可行性与有效性。     

平台倾角虚拟测量技术研究

提出了将称重传感器用于倾角虚拟测量的设想,研究了平台倾角虚拟测量系统中的信号及误差处理理论,并通过试验验证了方案的可行性。试验中,数据采集、处理、显示等都通过软件实现,且能在此平台上开发出测量其它参量的虚拟仪器,大大减小了仪器成本。