双光源光切法三维轮廓测量系统精度的研究

本文从三角测量的原理出发，对双光源光切法三维轮廓测量系统的精度进行了深入讨论，分析了系统各环节的误差产生原因及对测量精度的影响程度，得出了系统误差、特别是光学系统成象倍率误差是影响测量精度的主要因素的结论在此基础上提出了降低各环节误差的改进措施，并进行了对比实验。     

结构光测量系统误差分析

本文针对交比不变原理的结构光光平面标定方法,利用泰勒展开和矩阵扰动原理分别对系统的测量误差和光平面标定误差进行分析,提出了结构光测量系统的误差传递模型.并给出了一个实验特例的精度要求,即满足在1 000 mm的测量距离上获得±O.5 mm以内的测量精度情况下,各标定参数所需满足的精度要求,以及标定样本的精度要求.对误差传递模型所得出的标定参数的精度要求进行实测实验验证,得到测量数据的均方根误差为0.333 4 mm,满足理论上的精度要求.该实验结果证明了本文所述的误差分析可以有效地对结构光系统误差进行定量分析.     

多线结构光测量车体廓形的全局标定

本文针对超大尺寸物体的非接触式廓形测量,实现便携式大型龙门架上多个激光2D传感器基于基准坐标系的全局标定,该标定装置基于空间坐标变换原理,通过对多个激光2D传感器的共面调整及标定装置的结构参数校准实现多个大量程激光2D传感器的全局坐标系标定.该标定方法降低了标定装置成本,标定简单快捷,适合现场应用,标定精度误差不超过0...     

结构光视觉测量系统标定算法研究与实现

提出一种精确的结构光三维视觉测量系统标定算法.首先对系统内组件相机和投影仪进行亚像素和亚条纹级单独标定,在投影仪标定时,根据光学特性使用一种新颖的方法解决了系统标定的限制性条件:两组件标定时对标定物有严格的位置要求;另外,结合立体视觉标定技术,提出一种对系统结构进行强约束估计的系统标定方法,使用L-M优化算法调整各组件的内外参数,提高了系统整体的标定精度.试验结果表明了标定算法的鲁棒性和有效性.     

光码盘测电机转速精度分析

本文根据光码盘测速的基本原理，对电机转速进行了测量；并根据测量结果分析讨论了其测速误差，指出了该方法的实用价值。     

双目视觉系统测量精度分析

针对双目视觉系统测量精度的问题,本文提出并建立了双目视觉系统误差分析模型,分析了摄像机标定精度、镜头参数及系统结构参数对系统测量精度的影响,并结合实验证明了理论的正确性。实验表明,在标定板均匀分布于具有较大深度范围系统的整个可视区域时,增加标定图像数目能有效提高系统精度;在保证系统有效视场的前提下,增大基线距能有效的提高系统测量精度;相机光轴与基线夹角在[55o~70o]取值时,系统测量精度较高。     

基于结构光的三维非接触测量系统的原理及校准

近年来,随着机加工行业的飞速发展和非接触测量技术测量准确度的不断提高,接触式三维坐标测量技术由于测量原理的限制,在测量效率以及数据处理方面已经无法满足要求。基于结构光的三维非接触测量系统通过结构光视觉原理,将一定模式的结构光投射于被测物表面,形成可视特征并通过数学模型进行运算得到被测物体的表面特征,这种测量方式逐渐的在产品质量控制过程中得到了越来越广泛地应用。该系统有着测量效率高、数据处理全面、应用范围广的特点,广泛应用于汽车制造、机械加工、航空航天等领域。通过对测量原理及校准方法的介绍,并进行校准方法的不确定度评定,得出该方法的可行性及可靠性。     

用“消隐点”法标定线结构光三维视觉传感器

提出了一种以线结构光为基础的三维视觉传感器，并根据所建立的数学模型，结合传感器的实际使用情况，提出用“消隐点”法对该传感器结构参数进行标定，该标定方法装置简单，速度快，在保证精度的同时简化标定的过程实验证明“消隐点”法是一种高效，实用的视觉传感器标定方法。     

两轴转台结构光三维扫描仪及多视自动拼合

提出了一种基于结构光的两轴回转式视觉测量系统.介绍了测量原理,系统组成及控制流程,建立了基于两轴转台的点云回转拼接模型;提出了基于测量数据的两轴转台位姿标定方法,在转台绕摆动轴转动过程中对按一定布局固定在转台上的2个标定球进行不同视角测量,通过数据分割得到每个球的数据并计算其球心,2个标定球球心所在圆的圆心精确标定了转台摆动轴轴线,同理标定出转动轴的初始轴线,通过计算得到转动轴在任意视角的方位,从而精确标定了两轴转台的位姿;通过利用高精度三坐标测量机在空间模拟两轴转台运动,对该标定方法进行精度评价;实现了对小特征零件的快速测量,并以转台标定位姿为实现了多视自动拼合.     

部分编码结构光三维测量技术的研究

提出了一种部分编码结构光三维面形测量方法,将相位展开技术与条纹编码结合起来,既有效地减少了投影和拍摄的图像数量又提高了相位展开的可靠性.该方法利用部分编码技术对相邻的多根条纹进行整合,减小了条纹密度,然后再对整合后的条纹相位进行展开,最终得到整个图像的相位分布.实验证明,该方法可以较大程度地减少重建所需的画幅数,同时具有良好的精度和可靠性.     

结构光深度获取系统校准方法

针对基于相位调制的结构光用于深度获取时,投影系统、图像采集系统光瞳中心不等高而引入测量误差,提出一种测量系统校准方法。该方法以N帧正交光栅像与一立方体物体为辅助,根据光场中立方体边缘的阴影位置及其表面光栅栅线变形情况实现系统的粗校准;通过计算立方体深度在光场水平方向引起的相位变化量,指导系统的精校准。该方法可为基于结构光的深度获取装置校准提供理论指导,为非经验装调工作者提供技术支持,实验数据论证了该方法的有效性。     

基于GPU的结构光三维测量快速计算方法

针对CCD摄像机高分辨率下CPU进行三维测量计算效率低的问题,提出基于GPU技术的快速计算方法.同时针对三维测量的四个具备并行度的过程,该方法给出了在GPU上可实现的具体算法流程,并根据数据规模及GPU特性,设计了一种新的GPU设备端数据结构组织方式.实验结果表明,该方法有效利用了GPU的大规模并行处理能力,在处理500万像素数据过程中整个测量时间仅需4s左右,计算效率是CPU的160倍.     

检定／校准气相色谱仪检测器的常见问题及解决办法

本文主要介绍了检定／校准气相色谱仪检测器的过程中常见的问题及解决办法。     

可燃气体检测报警器的校准及检定方法总结

可燃气体检测报警器有固定式和便携式。各种型号的可燃气体检测报警器校准方法不同,按照校准方法可将仪器分为两类:一是在检测器探头上进行校准;二是在控制仪表上进行校准。笔者阐述了仪器校准在使用及检定中的作用,并对几种不同类型仪器的校准方法进行了描述。     

3D测量系统中的高精度摄像机标定算法

本文在分析完整的摄像机镜头畸变模型的基础上,提出了一种新的标定算法.该算法包括三个步骤,首先在不考虑镜头畸变的情况下利用标定块上的中间若干个点,采用线性优化方法求出除畸变系数以外的其他外部参数和主要的内部参数;然后固定上述已求得的参数,利用线性优化方法求解畸变系数;最后对所有内部参数和外部参数进行全局非线性优化.最后对本文的标定算法进行了标定实验,实验结果表明,本文算法的标定精度可以达到0.0367 mm,可以满足高精度三维测量及其他应用的要求.     

基于线结构光的柴油机缸盖三维形貌测量

为了获取某种型号内燃机工件的三维形貌数据,设计了线结构光非接触方式的移动扫描测量系统。探索出了以虚拟双目立体视觉原理为理论基础的相机光心平移轨迹所在直线的方向余弦标定的实现方法,从而确定由系统中各局部坐标系变换到系统全局坐标系的旋转矩阵R和平移向量T,进而求出系统中各个局部坐标系原点在系统全局坐标系下的坐标值,最后得到相机光心移动轨迹所在直线的方向余弦。探索出利用相机的移动距离及方向余弦将局部坐标系数据转换至全局坐标系的计算方法,扫描获取了某种型号柴油机缸盖的三维形貌点云数据,在此基础上设计算法从中提取出气道口的中心坐标,测量精度较高。采用逆向工程软件对工件进行了表面重构,结果与实际表面特征信息吻合良好。     

关节臂激光扫描系统光条中心提取方法研究

在基于关节臂的线激光扫描系统中,光条中心的提取精度和所用时间直接影响到整个系统的测量精度和实时响应能力。本文在国内外现有算法基础上整合改进,利用迭代阈值法、改进 Sobel 算子和光条修补算法完成光条粗提取,取中心点附近10 pixels利用灰度重心法计算光条中心精确位置。实验证明,该算法在350 mm×350 mm测量范围内,系统测量误差优于40μm,一次提取时间28 ms,确保系统35 f/s扫描频率,满足实时在线测量要求。