基于均质实体的切片轮廓非接触三维测量方法

本文设计了一种基于均质实体的片层轮廓测量方法,阐述了该方法的测量原理,由阿基米德定律和杠杆原理,利用电子天平逐层测算被测实体浸入液面不同深度时所受浮力,通过计算机计算相应每片层的重力矩、重心等信息,推算出各层面上微小实体单元在三维坐标系中的位置,进而重构出被测实体的片层轮廓.经过实验验证,其结果证明了该方法是切实可行的.     

基于浮力的二维轮廓测量及其重构算法研究

提出一种基于液体浮力的适于二维轮廓测量的计算模型和测量方法,阐述了该方法的测量原理与重构算法,由阿基米德定律,利用电子天平逐层测算被测实体浸入液面不同深度时所受浮力,通过计算相应片层的质量、重心等信息,得到能表征被测实体二维轮廓的二进制图像,仿真计算结果证明该方法是有效和可行的。     

复杂轮廓表面的线式扫描单目成像测量方法

采用单摄像机和线式激光源,通过使被测物体连续旋转,实现了对复杂轮廓表面的三维非接触测量,并详细说明了数据处理过程.该方法可使测量效率显著提高,测量精度主要取决于被测物体的旋转控制精度和摄像机的分辨率.     

基于电磁力反馈的浮力测量系统研制

为了实现对浮力的自动测量,设计了一种基于电磁力矩反馈平衡原理的数字式自动浮力测量系统,通过测量桥路输出的电流,运用电流与浮力的关系,就可以得到被测物体所受到的浮力.与传统的浮力测量方法相比,该系统具有测量误差小、速度快、精度高的特点,能有效的提高实验效益.     

面向加工的三维实体数字化建模技术

介绍了一套面向加工的三维实体数字化建模技术 ,该技术的应用可以实现 :根据三维实体的原始测量数据 ,在进行三维刀具半径补偿的基础上 ,建立被测实体的数字化模型。该模型非常有助于生成对被测实体进行加工的数控程序。文中重点介绍了一系列数据处理方法 ,解决了测量和加工一体化系统中的关键问题。     

光笔式视觉坐标测量中控制点光斑图像的识别

介绍了一种光笔式单摄像机便携三维坐标视觉测量系统。在分析该系统成像特点的基础上,提出了一种控制点椭圆形光斑图像的数字识别方法。常用的方法是在CCD摄像机镜头上加滤光片来隔离背景干扰亮斑图像,该方法以光笔上被测控制点在摄像机CCD像平面上的光斑图像轮廓所占像素个数为基准, 剔除过大和过小的图像轮廓,进而采用基于椭圆线轮廓度误差的评定方法实现控制点椭圆形光斑图像的识别。给出了该方法的具体算法,实验结果表明该方法简单方便,易于实现,检测速度较快,适用于圆形被测控制点的视觉检测系统,具有一定的理论意义和工程实用价值。     

基于光栅相位法三维重构技术研究

投影光栅相位法（PMP）是一种基于光栅投影和相位测量的光学三维轮廓测量技术,可实现物体表面三维轮廓的自动测量。提出了结合投影仪移轴技术的平行光轴系统,利用计算机编程生成具有高对比度和高亮度、有相差的正弦光栅,用数字投影仪LCD将这些条纹依次投射到被测物体表面,由CCD摄像机获取受物体表面面形调制的变形光栅像,根据数字相移算法计算出相位分布再通过相位展开恢复出连续相位分布,由相位．高度关系最终求出物体轮廓的三维数据信息。针对该原理进行了阐述,并给出了详尽的算法及实验结果。通过MATLAB实验仿真,对条纹图像进行处理和轮廓重构。模拟实验证明,这种测量方法快速高效、分辨率高,且易于实现。     

离散点的线轮廓度评价算法

为了实现微型零件轮廓的高精度测量,根据其成像特点,提出了一种基于离散点的轮廓度评价算法--被测轮廓与理论轮廓离散点间最小距离法.首先,提取出被测轮廓的边缘点信息,然后,依据理论轮廓计算出一系列间距极小的坐标点并建立坐标系.将被测轮廓点与理论轮廓点对应,最后将计算得出的每个被测轮廓点到最近理论轮廓点的距离作为该点的轮廓度误差.实验结果证明,测量精度优于2 pixel,此方法町有效地提高线轮廓度的评价精度和效率.     

光学非球面形摆臂式轮廓法测量顶点曲率半径优化算法研究

摆臂式轮廓测量法通过测量非球面与某一球面之间的偏离量实现对非球面形的测量,但无法测量非球面的顶点曲率半径.在开发了测量试验系统的基础上,通过对测量原理的深入研究,利用被测非球面名义面形与测量数据建立了测量参考球面半径非线性最小二乘优化模型,利用该模型,可以在测量非球面形误差的同时获得被测非球面的顶点曲率半径值.同时分析了该模型的理论收敛误差,并在MATLAB下对算法进行了仿真.最后对直径200mm,顶点曲率半径1400mm的凹形抛物面镜进行了测量实验.仿真和测量试验表明了算法的有效性.     

基于数字相移条纹投影技术的结构光系统标定

在结构光三维测量中,摄像机和投影仪的标定是关键技术之一,直接影响着系统的测量精度.提出一种对几何结构没有严格要求的结构光系统标定方法,减小了对系统的结构约束要求,平台搭建方便,摄像机和投影机可以根据需要的条纹图像随意放置,操作简单,实现对被测物体的三维测量与重构.仿真和实验证实了该方法的有效性和正确性.