基于数字CCD相机的高速图像采集系统

介绍了一种基于线阵CCD相机的高速数据采集的方法和系统,该系统采用双CCD相机进行布站并对过靶物体进行拍摄,通过图像采集卡实现计算机对CCD相机的控制,并且完成数据的采集和存储,能够成功运用到高速运动物体的空间位置和速度检测方面,经试验,其实时性和高精度性能使其很好地应用到靶场的立靶精度试验中,极大地提高了靶场试验效果。     

多线阵光电立靶弹丸攻角测量

基于立靶坐标交汇测量原理,介绍了传统单线阵CCD立靶系统,并对单线阵CCD立靶系统中弹丸攻角测量方法进行了分析,指出了其中存在的扫描帧频不足和弹头、弹尾着靶点距离误差的问题.在此基础上,提出了一种新的多阵列光电立靶测量系统的布设方法,利用6个交汇列图像在空间交汇组成光幕阵列,根据飞行弹丸穿越不同光幕阵列的时刻和多光幕立靶系统结构参数,提出了一种新的计算弹丸攻角的方法.利用多线阵光电立靶测量系统巧妙地避免了弹头、弹尾着靶点距离误差对测量结果的影响,保证了测量精度,降低了系统成本.     

线阵CCD精度靶图像触发算法设计

针对线阵CCD精度靶测量弹丸坐标时需要额外触发光幕发送触发信号来决定其何时开始采集的问题。在图像采集过程中,设计一种图像触发算法在接收线阵CCD相机的图像数据信号的同时自动检测弹丸并实时发送触发信号。通过研究弹丸图像的特性以及算法在FPGA上的硬件实现方法,利用当前采集到的图像对算法进行了实验验证。实验验证表明,该算法可有效识别弹丸信号,并能排除其它非弹丸信号的干扰。该算法对提高线阵CCD精度靶触发精度,精简线阵CCD精度靶结构具有十分重要的意义。     

线阵CCD小幅角位移实时检测系统

本文首先提出了由线阵CCD及其驱动装置、光学成像系统、单片机信号处理电路、以及上位机数据处理系统构成的,可在一定范围内实现在线高精度角度测量系统,并对其组成部分和测量原理进行了详细的介绍。并对在连续光照射下系统的实时检测误差进行了理论分析,给出了最终的实验数据和结果,证明效果良好。测角精度优于0.01°,该系统特别适用于各种小角度偏移的检测场合。     

线阵CCD非接触直径测量系统设计

为解决直径测量系统中存在的对工件有磨损、测量精度低、无法实现动态测量的问题,提出采用光电传感器件——电荷耦合器件线阵CCD光电检测方法,配合光学系统实现工件的非接触直径测量,满足了现代工业生产对直径测量系统提出的高精度、快速、非接触和实时反馈的需求。对线阵CCD的信号检测电路、调理电路及数据处理电路设计进行了研究,并进行了三种工件直径测量试验和误差分析。试验表明,该系统可对φ0.5 mm～φ30 mm的工件进行直径测量,测量精度为±5μm。     

线阵CCD在蒸馏仪体积测量中的应用

本文介绍了线阵CCD用于测量蒸馏仪回收液体积的工作原理.测量系统由平行光源、透镜、线阵CCD、驱动电路、预处理电路和二值化电路组成.文中详细介绍了线阵CCD的驱动电路设计,以及由未感光像元计算回收体积的方法.实验结果表明线阵CCD测量精度高,测量速度快,可以满足馏程仪对回收体积测量的要求.     

基于CCD的航空相机镜头焦距自动测量系统

介绍了一种以线阵CCD固态传感器取代读数显微镜 ,能自动测量和实时显示结果的航空相机镜头焦距测量系统 ,论述了系统的工作原理、软件和硬件的设计及该系统的测量误差     

双线阵CCD相机的畸变校正和标定方法

在双线阵CCD的三维重建中,对线阵CCD相机的标定和镜头畸变校正是基础环节。提出了一种用于三维重建中的双线阵CCD标定及镜头畸变校正方法。根据左右相机间的单应性关系,以及线阵CCD的成像原理,将双目相机间的空间关系分解成姿态角与错切角的关系。通过靶图数据的拟合,对姿态角和镜头畸变进行校正,根据求出的错切角完成相机间的标定,实现对具有镜头畸变的双线阵CCD的标定。实验结果表明,标定和校正精度满足后续三维重建中图像匹配的需求。     

基于转镜扫描的狭缝尺寸测量系统研究

在现代工业检测中,很多地方会对狭缝尺寸进行测量。为了高速高精度的测量狭缝的尺寸,介绍了一种能在线实时测量狭缝尺寸的系统。系统通过转镜旋转扫描整个狭缝,而后对通过狭缝的光线进行反射成像并进行处理,在不移动相机的情况下扩大了相机的测量区域。系统以机器视觉技术为基础,利用线阵CCD摄像机拍摄图片,通过数字图像处理技术进行数据处理。系统克服大部分测量设备难以实现在线测量、精度低、成本高等缺点。     

本期摘要

在现代工业检测中,很多地方会对狭缝尺寸进行测量。为了高速高精度的测量狭缝的尺寸,介绍了一种能在线实时测量狭缝尺寸的系统。系统通过转镜旋转扫描整个狭缝,而后对通过狭缝的光线进行反射成像并进行处理,在不移动相机的情况下扩大了相机的测量区域。系统以机器视觉技术为基础,利用线阵CCD摄像机拍摄图片,通过数字图像处理技术进行数据处理。系统克服大部分测量设备难以实现在线测量、精度低、成本高等缺点。     

基于姿态传感器的脊柱形态测量技术

基于X线测量脊柱形态的放射性、不易携带性等特点,设计出基于姿态传感器的非X线的脊柱形态测量技术.分析了姿态传感器的姿态角在人体脊柱测量过程中的转换关系,以及设计出多Cobb角的测量的实现方法.基于姿态传感器的脊柱形态测量设备是通过单片机读取姿态传感器的俯仰角和偏航角后经过算法计算出Cobb角,采用LCD显示采集到的脊柱棘突姿态信息和反映脊柱形态的Cobb角数据.通过实验验证分析基于姿态传感器测量技术的测量误差在±2°内,而且满足可重复测量要求,测量仪的可靠性大于0.8.     

空间测量定位系统测角不确定度分析及检定

空间测量定位系统是一种基于旋转激光平面进行角度交汇定位的新型网络式测量系统。为了对该系统进行严格的量值溯源,建立了测角模型,对系统单站测角不确定度进行了分析与验证。首先根据系统测量原理,推导出单站水平角和垂直角计算公式。然后在系统误差传递特性基础上,分析了测角模型中误差项的来源及影响,并对单站测角不确定度进行了估计。最后采用DFT-720A型号手动分度台作为角度基准,利用多面棱体和平行光管调整同轴度,对系统单站的水平测角不确定度进行了检定,分析了实验调整误差对检定结果的影响,实验结果表明该系统水平测角不确定度为2.4″(置信概率为99.73%),是实现高精密坐标测量的基础。     

高精度轴角测量系统

介绍自整角机的基本工作原理以及由粗、精双支路组成的高精度轴角测量系统。文中同时对系统精度和假零点误差也进行了分析。     

基于CCD图像处理的角度测量系统

文章论述了一个基于CCD图像处理的角度测量系统。它利用了光栅干涉条纹倾角、间距与光栅夹角、栅片节距之间存在特定关系的原理，使用CCD摄像机、PC机实现了一个图像采集处理系统，通过计算干涉条纹倾角和条纹间距得到两片光栅片之间的夹角，从而实现角度测量。该系统应用于轴承扭矩的测量。经实验，该系统具有工作稳定、界面友好、测量精度高(可达10^-4)等特点。该系统也可以应用到其他微小角度和距离测量的场合，如平衡校准、微量称重。     

双通道测角系统的粗精耦合

讨论了双通道测角系统中粗、精通道数据的耦合问题,对传统的十分位比较法的判别条件进行了修正.     

基于机器视觉的口杯酒瓶盖旋转角度测量方法

针对口杯酒瓶盖对激光打码角度的特殊要求,研究一种口杯酒瓶盖旋转角度测量方法,该方法提出使用几何法与模板匹配法两种方法测量口杯酒拉环及中心文字与水平线的角度。其中,几何法通过连通域搜索和计算重心,定位圆环感兴趣区域,基于圆环被拉环切割部分的特征,得到凹凸方向的特征加强区域,有效计算出口杯酒瓶盖拉环与水平线之间的角度。模板匹配法通过分析在理想情况下口杯酒的文字字样,得到文字字样轮廓,平滑轮廓,并以此作为匹配时的形状模型。匹配过程中,对新图像查找形状模型,得出口杯酒中心文字与水平线的角度。该测量方法高速、准确、稳定,满足高速生产线的实时在线检测需求,解决了现有的口杯酒瓶盖激光打码的问题。     

基于双轴加速度传感器的新型角度测量系统设计

精确的角度测量在控制领域有着极其重要的意义,它决定了整个控制系统的性能和精度。本文介绍一种以STM32F107为数据处理核心,利用高精度加速度传感器ADXL202作为测角传感器,同时配备液晶屏的新型倾斜角度测量仪。     

基于查找表的车载经纬仪测角误差修正技术

车载平台的变形对光电经纬仪测角精度将产生一定的影响,使车载经纬仪难以达到高精度测量的目的;为了提高车载经纬仪静态测角精度,提出了基于查找表的静态测角误差事后补偿技术;首先,推导出车载经纬仪的静态测角误差修正模型。然后,利用安放在经纬仪垂直轴上的倾角传感器采集车载平台变形特征值;最后,构建映射函数,建立输入值和输出值之间的查找关系,即高精度的查找表;实验数据分析结果表明:该方法能有效补偿因为车载平台变形而带来的静态测角误差,使方位测角精度提高46″,高低测角精度提高20″;为实现车载经纬仪高精度测量提供了理论依据和技术支持。     

一种三维数据融合中旋转台角度测量方法

为了降低成本,在简易设备上实现多视点下三维数据的融合,文中提出了一种简单易行的工作台旋转角度测量方法。人们知道消影点v反向投影成方向为d的射线,消影点v仅依赖于该射线的方向d,而与空间点的具体位置无关。所以可以通过计算消影点来求解工作台的旋转角度。该方法具有较高的计算精度,对系统的要求低,易于实现。把该方法应用于结构光的三维重构中,实验结果表明计算精度能满足三维数据融合的要求。     

温度效应造成的半球谐振陀螺振幅和测角误差因素分析

在半球谐振陀螺工作的过程中,环境温度的变化是不可避免的。温度的变化影响谐振子尺寸变化,导致陀螺产生热漂移。根据振幅检测原理,推导温度效应误差的数学表达式,分析它对测量结果的影响,这对选择合适的补偿算法以消除温度效应误差有一定的指导意义。