目视万工显的CCD影像测量系统设计与标定

在目视万工显的基础上,采用CCD图像传感器设计电子目镜采集图像,利用光栅尺实现万工显二维平台移动的测量,分别通过USB口和串口实现图像数据和光栅尺测量数据的计算机自动采集。使用二级精度的毫米级玻璃线纹尺来标定影像测量系统,使用电子目镜采集玻璃线纹尺1 mm刻度的图像,通过编制的软件对图像进行像素细分、去噪声、二值化、刻线细化等处理,实现影像测量系统的标定。最后使用一级精度的0.01mm玻璃线纹尺验证标定结果,验证结果表明:标定结果符合测量要求。     

高等别线纹尺中心线提取算法的研究

受制造技术、磨损以及污染等因素影响,对线纹尺大批量自动化检定技术的实现存在较大困难;在线纹尺特征的基础上,针对边缘对比度高但噪声严重的线纹尺,先边缘初定位将图像处理区域限制在线纹边缘区域,再边缘精定位,寻找边缘区域灰度变化最大的点,剔除不连续的边缘点后拟合边缘线,实现线纹中心线的提取;针对自身变形导致成像模糊的线纹尺,背景区域与线纹区域分别求取各列灰度均值,再利用最小二乘拟合直线求交点实现线纹中心线提取;对高等别三等标准线纹米尺多次检定,结果表明,同一刻线最大差值为1.4 μm,标准差为0.66 μm,提出的算法鲁棒性好,满足高等别线纹尺的检定要求。     

基于光学三坐标的线纹类计量器具自动测量方法

对基于光学三坐标图像处理的自动化测量方法进行了研究,内容包括仪器的测量原理、测量精度的影响因素、测量界面的建立、光学三坐标对线纹尺的检测、线纹尺测量结果的不确定度评定几个方面。为了更加准确全面地评定三坐标测量线纹类计量器具的数据结果,在不确定度的评定中首次提出采用Edlen公式微分法得到长度修正量。针对光学三坐标测量范围有限的技术问题,提出了数据拼接的方法对大尺寸玻璃线纹尺示值误差进行检测,实验结果表明该方法能扩展设备的测量范围,节约设备购置成本,保证测量的精度。     

FMS中容栅自动检测系统的理论分析

本文针对FMS中容栅自动检测系统进行了理论分析，介绍了容栅尺的结构和工作原理，分析了其原理误差和刻线误差，从而为提高其测量精度和误修正与补偿提供了必要的理论基础。     

基于hough变换和harris检测的标尺图像潮位测量

在海洋测绘和水域监测领域经常需要测量潮位信息,提出了一种利用图像处理进行标尺刻线检测的方法,亦即使用摄像机拍摄固定在水中的标尺,通过读取标尺视频序列,基于hough变换和harris检测对标尺刻线进行识别计算,从而获得潮位线位置。水面实验证明了该方法具有较高的实用性。     

高精度长光栅动态检测技术

本文根据双频激光干涉测量原理,提出了一种实现高精度长光栅动态测量的新方法,介绍了新颖的激光信号处理电路、计算机接口电路和测试软件.系统所能达到的测量指标为:最大测量长度1m,最小测量间隔为0.1mm,分辨率为0.01μm,测量速度为1m/5min,测量精度为±0.25μm(全长).本系统不仅用于计量长光栅动态检测,还可用于感应同步器、磁栅、线纹尺等长度计量元件的动态检测.     

基于LabVIEW的时钟脉冲式位移测量系统

基于时空坐标转换理论,提出将物理刻度虚拟化为脉冲刻度进行位移测量的方法在LabVIEW环境下实现系统的搭建和数据的处理;指出用频率可调的脉冲刻度来代替栅线刻度从而简化了系统结构,避免了精密刻线带来的技术难题和满足了不同测量系统的精度要求;20组测量值与真值精度的对比曲线表明,时钟脉冲式位移测量系统能够进行位移的测量并可以通过调节脉冲的频率来满足测试精度要求,达到设计要求。     

基于半导体硅片的容栅千分传感器的设计

容栅千分传感器广泛应用于位移测量中,设计的容栅千分传感器,将普通容栅传感器在线路板上的刻线划分移植到了半导体硅片上,利用了半导体的工艺技术,实现刻线划分的高精度、高密度,从而达到普通线路板无法达到的精度,将容栅传感器的分辨力提高至0.001 mm.     

基于图像传感器的仪表自动读数系统

基于图像传感器的仪表自动读数是现代测量的发展趋势。利用机器视觉和图像处理技术,设计了一种机器视觉与图像传感器测量相结合的自动读数测量系统。利用LED漫反射光源的特性设计测量用光,有效削弱仪表表面的强镜面反射,取得光照较均匀的图像;利用移位寄存式线性逼近法从刻线群中识别出对准刻线;利用特征窗平移法提取字符特征实现了快速字符识别。实验表明:系统的测量准确性比用传统的测量方法提高了1倍,而且操作便捷,测量效率高。     

一种激光测距装置在旋翼共锥度测量中的应用

直升机旋翼共锥度是旋翼动平衡测量的一个重要参数。它直接影响直升机机动性能、安全性能等多方面重要指标。针对在旋翼高速旋转的状态下测量共锥度值的系统特点,设计了一种激光测距装置,利用激光和反光镜构成三角形光路,在反光镜上标记矩形刻线,利用矩形刻线在摄像机靶面上的成像信息求出反光镜的位置角度信息,进而利用三角形几何原理计算被测点到激光测距装置的距离。从而实现距离测量。将其用于直升机旋翼共锥度测量中,可实现对直升机旋翼共锥度值的非接触、高精度测量。对该装置的结构和计算过程进行了简要介绍。该装置具有结构简单、使用方便、精度较高、支架非结构性形变对测量结果无影响的特点。