基于激光扫描的大尺寸圆锥体几何测量系统

针对大尺寸圆锥体工件的几何形貌,提出将三维激光扫描和虚拟环境引导定位结合的快速几何参数测量系统。该系统由两个固定的激光扫描仪高速获取工件两端上表面的关键轮廓,并依据端面特点构造垂直和水平的虚拟基准面,从而生成三维虚拟测量模型;通过高度特征变化识别端面端点位置,结合空间投影和最小二乘原理拟合出端面的圆心位置和直径大小;由空间圆心几何关系计算出锥体高和半角。利用该系统对几种典型的大尺寸圆锥体进行检测,得到端面直径和锥体高的检测分辨力为10μm,检测精度为100μm,锥体半角检测分辨力为0.001°,检测精度为0.010°。实际运行结果表明,该设计系统结合人机交互界面,能很好满足在线生产中对大尺寸锥体工件几何参数检测要求。     

双光束激光扫描尺寸测量系统

基于激光扫描检测原理，提出了一种用于测量较大直径的双光束激光扫描尺寸测量系统。利用具有良好速度特性和光学准直特性的扫描光学系统。，通过分光光学系统，使扫描光束由一束变为两束，对工件两侧进行双光束扫描，将携带有被测量信息的两路光信号经光合成系统后将两束光进行和接收，经微机数据处理后，给出直径的测量结果。文章详细论述了系统的测量原理、组成和微机控制与数据处理系统，对扫描光学系统设计的有关理论问题进行了     

激光扫描测量及其应用

本文介绍激光扫描测量原理及其系统精度的分析，并介绍该项技术在工业生产中的应用。     

旋转激光扫描测量系统同步信号电路延时补偿

旋转激光扫描测量系统采用光电扫描的计时方式并结合时空转换的原理实现角度交会定位,光电信号时域信息的精确性是影响测量精度的重要因素之一.针对测量系统中同步信号存在延时的问题,根据测角误差的特性提出一种基于发射基站转台正、反转测量目标的延时评估方法.通过定量分析同步信号的延时,建立同步信号的延时模型.基于可编程逻辑器件分析...     

基于三维激光扫描的倾斜圆面直径测量系统

针对倾斜圆面的空间几何特征,提出将三维激光扫描技术与虚拟环境 引导定位结合的快速圆面直径测量系统。该系 统通过圆面边缘端点来约束移动激光扫描仪的扫描视角与深度,并在虚拟环境下实时跟随扫 描仪轨迹构建虚拟测量基准面, 进而参考已标识的端点与基准面相对位移变化,来逐步规划扫描仪的轴向运动路径,以此实 现边缘轮廓的自动高质量采样; 依据高度特征变化识别定位圆面边缘端点,并结合空间投影和最小二乘原理拟合出圆面直径 。为验证系统的精度和可靠性, 对处于不同倾斜状态的圆台工件(55±5mm)进行直径检测。结果显 示,系统可在3s内完成直径测量,检测分辨率为5μm、 检测精度为20μm。实际运行结果表明,该设计系统具有高自动性和 高效性,能很好满足在线生产中对倾斜圆面直径的检测要求。     

激光扫描动态测量外径

本文利用激光扫描，在φ５ｍｍ至φ６０ｍｍ的外径上，实现±０．０２ｍｍ动态检测精度的研究结果。对研制原理及精度分析作了简明阐述。     

激光扫描制备大尺寸超导薄膜的理论分析

提出了利用激光扫描剥离靶材,沉积膜厚分布均匀的大尺寸高温超导薄膜分析模型。利用这模型取得的结果表明:激光扫描方法沉积的薄膜厚度分布依赖于激光扫描半径、靶面与基片的间距。对于一定均匀性程度要求的薄膜,存在一个能获得最大尺寸薄膜的最佳激光扫描半径。实验结果与理论分析基本一致。     

一种基于CCD的非接触尺寸测量系统

设计了一种基于CCD的非接触尺寸测量系统.运用亚像素边缘检测法对圆环进行边缘检测,完成对圆环的非接触尺寸测量.利用数据库实现对测量数据的存储管理及网络传输.通过实验证明:对圆环测量精度外径误差0.005 mm,内径误差0.001 mm,壁厚误差0.015 mm,整体绝对误差小于0.02 mm,相对误差小于0.07％,满足了工程高精度测量要求.本系统适合有危害性的工业现场环境,数据的存储管理功能也给实际应用带来很大便利.     

激光扫描角度测量研究

介绍一种用激光扫描技术进行角度精密测量的系统,该系统利用直角棱镜在激光扫描时能将转角转换为线性位移的测量原理,用CCD器件测出扫描光的线位移,也就可测出角度变化的大小,从而实现转角精密测量,具有测量范围大、精度高,数字化的特点.     

基于嵌入式系统的激光扫描检测系统

为了提高回转体零件的加工和检测精度,将光电检测技术与电子计算机技术相结合,设计并研制了一种基于嵌入式系统的激光扫描检测系统,给出了设计原理和软硬件设计方法,并利用该系统对轴径不同的六组标准工件进行测量.实验表明,该系统的平均测量误差为0.00283mm,满足设计指标要求的3μm,能够极大提高回转体零件的尺寸测量精度,具有较好的应用价值.     

基于四象限探测器的激光束二维扫描跟踪系统的研究

在激光作为能量载体给远程移动设备如无人机充电的过程中,为确保接收端能精准接收到从发射端发射来的激光束,设计了一套基于四象限探测器的激光束二维扫描跟踪系统.该系统通过实时测量入射激光的光斑中心相对于四象限探测器中心的偏移量,利用监控和控制计算机、控制柜以及二轴转台构建闭环控制系统,可实现激光对移动目标的实时跟踪.测试结果表明,当移动目标在距离激光束发射端高1m、横向宽度30 cm的区域内以不大于5 cm/s的速度移动时,该跟踪扫描系统可较准确、实时地跟踪移动目标.     

基于PMAC的三维激光加工自动编程系统的研究

针对三维激光加工的特点和具体要求，介绍了作者在开放式数控系统PMAC平台上，利用通用CAD／CAM软件Unigraphics（UG）的CAM模块，从CAD模型中提取5轴联动数控加工的刀轨数据，并经后置处理转化为激光三维加工的机床数据，然后在MATLAB中进行仿真，最后生成PMAC数控代码进行加工。开发出的-C维激光加工软件实用性强，可快速、高效地完成对三维复杂形状工件的激光加工。     

基于线激光扫描的三维重构系统设计

文中以光电检测技术为基础,完成了柱状机械零部件的激光扫描检测以及其三维重构系统的设计。传统的测量方法,会使被测物体表面发生微小变形,导致测量精度下降。光学技术的引入,实现了非接触测量。激光更是由于其速度快、精度高、量程大、抗光电干扰能力强得到了广泛的应用。文中实现对柱状机械零部件的外径、高度的快速准确的测量,及曲面的三...     

基于激光双目视觉系统的直径测量

为实现对大型圆柱体直径参数的测量,利用计算机视觉结构光测量原理,使用激光源、摄像机、运动导轨、计算机和标定块组成激光双目视觉测量系统,标定块用于标定摄像机的投影矩阵和激光平面方程,根据摄像机摄取的激光曲线图像,将该曲线从空间坐标系变换到激光平面坐标系,从而求解出圆柱体截面边界线的空间曲线方程,获取圆柱体在该截面处的直径参数.该系统可对长达8 m、直径在300 mm左右的圆柱体实现逐点直径自动测量,测量速度快、精度高.     

基于LabView的激光束发散角测量系统

为了满足激光器生产过程中快速检测激光发散角的需求,研制了一套激光发散角快速测量系统。测量系统采用焦点法测量激光发散角,利用可变光阑法确定透镜焦点处激光束的直径。为了提高测量系统的自动化程度,基于LabView软件开发平台开发了测控软件。可实现对不同孔径小孔光阑的自动更换测量,记录相应的透过能量值,计算激光束发散角,并进行保存和打印。实验结果表明,测量系统测量结果准确,测量误差小于0.05 mrad,自动化程度高、操作简便,能够满足激光发散角快速测试的要求。     

基于激光定位与扫描的钢包温场测量方法

钢包是连接炼钢与浇注环节的容器,即将承接炼钢炉的注入钢水的钢包容器内壁温度直接决定了炼钢炉的出钢温度,与企业节能降耗密切相关.钢包在装盛钢水前的热修工位由行车吊装放置,其放置后的绝对位置难以固定,从而导致温场分布无法确定.针对此现状,本文提出了一种激光定位与扫描的钢包温度场测量方法,先利用定位激光确定被测钢包所处的空间坐标,再由主测量平台执行机构带动扫描激光与红外测温传感器扫描钢包内壁面获取钢包内壁各被测点的测距与温度值,根据空间坐标关系,将被测点测距值映射为钢包坐标数值,从而得到钢包内壁各点坐标与温度值,即温场分布.现场实验表明：该方法可实现钢包温场的获取,坐标定位不确定度≤ 3.0mm;温度测量最大误差4.7℃,最小误差0.5℃,平均误差小于3.3℃,达到较高定位与测量精度,为基于温度信息的冶金工艺控制提供重要参数信息.     

基于激光散射的高速微粒测速系统

高速微粒速度测量技术是空间高速粒子地基模拟系统中的一项关键技术。设计并实现了一种利用激光光幕对高速运动微粒的非接触式速度测量系统,分析了测量误差以及进一步提高测量精度的方法。该系统以高功率半导体激光器作为光源,同时采用PIN光电二极管作为光电探测器,利用接收侧向散射光脉冲作为起始和结束信号以测量微粒的平均速度。实验结果表明,该系统可对速度范围为1~10 km/s,直径大于100μm的高速微粒进行测速,精度优于1.8%。     

运动目标模拟系统设计

设计的振镜式激光扫描运动目标模拟系统就是用来检测某地面防空武器的光电跟踪系统,其能够根据目标的运动方式和运动状态在实验室模拟实现可供光电跟踪的运动目标。课题采用振镜式激光扫描运动目标模拟技术,激光束经过双振镜的全反射后在投影屏幕上利用光斑扫描出目标运动的轨迹,该光斑就是模拟光电跟踪系统跟踪的模拟运动目标,它具有真实目标的可见光和红外特性。     

彩色三维激光扫描系统结构参数的优化设计

介绍了彩色三维激光扫描测量系统的工作原理 ,推导出空间三维坐标的光平面方程测量模型。提出了系统结构参数的优化设计方法 ,进行了优化实验 ,根据实验结果 ,确定了测量系统的最佳参数值。基于这些参数建造的测量系统 ,在 2 5 0mm× 2 0 0mm× 5 0mm测量范围内 ,测量误差小于 0 1mm。     

成像法中波红外激光远场功率测量系统

设计开发了一套基于成像法的中波红外激光远场功率测量系统,给出了成像法测量远场激光功率密度分布的基本原理。利用漫反射靶板将激光的功率分布信息采集至中波红外热像仪,并在靶板的特征位置上安装功率探测器,将光斑图像灰度信息与激光功率探头所测的实际功率值进行信息融合,得出灰度值与功率密度的映射关系,进而推测激光远场功率密度分布。此系统测量误差小,且系统简单、可靠,适于各种条件下的中波红外激光远场功率密度测量,可满足目前大功率红外激光干扰装备的测量需求。