三维信息测量技术研究

将测量技术分为接触式和非接触式两大类,先介绍了接触式测量中的三坐标测量机的相关技术,再介绍了非接触式测量中光学和非光学测量所包含的几种主流的三维测量方法的原理,重点讨论了非接触式测量中光学测量方面的几种测量技术。     

三维表面粗糙度测量方法综述

表面粗糙度测量是评估零件表面特性的重要手段。经过二十多年的发展,三维表面粗糙度逐渐成为反映工件表面特性的重要指标。本文总结并比较了多种三维表面粗糙度的测量方法及特点,根据测量过程是否接触被测表面,将三维表面粗糙度测量方法分为接触式测量法与非接触式测量法。接触式测量法主要包括触针扫描法;非接触式测量法主要包括光学法(相移干涉显微法、相干扫描干涉法、数字全息法、共聚焦显微法、共聚焦色差显微法、点自动对焦法、变焦法、激光三角法和光切法)和电镜法(扫描电子显微法、扫描隧道显微法、扫描近场光学显微法和原子力显微法)。针对每种测量方法的发展现状,本文讨论了其适用范围及局限性,并指出未来的发展方向。     

测量造型中的CMM扫描技术

简要介绍了测量造型中应用的三维测量技术,并以实物模型为例重点介绍了基于三坐标测量机(CMM)的接触式扫描技术,认为接触式扫描技术在高精度测量应用中具有优势。     

人体三维扫描技术研究

三维人体扫描技术是集光、机、电于一体的先进非接触式测量技术,在医学、影视业、服装业等众多领域有着广泛的应用前景。介绍了三维实物扫描的三种基本方法,比较其优缺点及适用场合,得出适合人体的三维扫描技术。     

Linnik偏振白光干涉微纳测量的关键技术研究

正随着机械、电子、光学、材料和半导体等工业不断微型化、精密化的需求,开发的微纳米结构的三维形貌、表面膜厚、内部结构以及物理性质等特性对微纳米结构的研发和生产质量控制至关重要。因此,针对微纳米制造领域的三维非接触式测量系统及其技术的研究具有重要的学术价值和现实意义。本文提出并搭建了一种基于Linnik型偏振白光干涉架构的三维非接触式测量试验系统,并对其关键技术进行了研究,主要包括显微镜光学自动对焦技术、Linnik型白光干涉条纹自动搜索技术、微观表面三维形貌重构及系统标定技术、透明膜     

基于光学三角法的非接触测量技术及应用

本文对基于光学三角法的非接触测量技术的原理、数据采集与控制系统、精度分析等问题进行讨论，分析和预测了其在三维形状自动测量、体积测量、机器人范围探测、改装现有接触式测量装置中的应用前景。     

表面粗糙度测量方法综述

表面粗糙度是机械加工中描述表面微观形貌非常重要的一个参数,表面粗糙度测量技术是现代精密测试计量技术的一个重要组成部分。综述了接触式和非接触式两类测量方法,着重介绍了非接触式测量中的几种测量方法的测量原理及其优缺点。     

光学三角法及其在测量中的应用

借助于光学三角法,与电子学和计算机控制技术结合,可实现对物体的非接触测量。本文先对其原理、数据采集与控制系统、精度分析等问题进行了讨论,然后分析和预测了其在三维形状自动测量、体积测量、机器人范围探测、改装现有接触式测量装置中的应用前景。     

基于逆向工程技术的形状误差检测方法

提出了在没有工件数学模型情况下,运用逆向工程的三维数字化测量技术和数据处理技术进行工件形状误差检测的方法.通过实例,详细阐述了在形状误差检测中采用接触式和非接触式测量方式的区别,并在Imageware 软件中完成了测量数据的处理,获取了工件的形状误差值.     

三维显微光切法表面粗糙度的非接触测量技术

基于三维视觉检测原理对三维显微光切法表面粗糙度非接触测量技术进行研究。使激光光线与被测工件表面相切,利用工业相机采集获取表面微观轮廓,采用图像处理技术恢复出微观轮廓的几何形貌。根据设计算法,由表面粗糙度评定算法得到表面粗糙度的R_a、R_z等评定指标。这种测量方法效率高,适用范围广,且非接触式测量可避免对工件表面的损坏。     

Non-contact optical sensing of asphalt mixture deformation using 3D stereo vision

This paper presents a non-contact three-dimensional optical sensing system for measuring deformation of asphalt mixture concrete in order to determine module of elasticity and Poisson’s ratio. The proposed stereovision method consisting of pre-processing, measurement and post-processing stages, and provides an efficient, cost-effective and accurate measurement of asphalt mixture deformation. Two experiments are conducted to evaluate the proposed method. The results are validated via benchmark measurement using LVDT and simulated result from finite element analysis. The absolute average differences among the measured data using LVDT, finite element analysis and the proposed stereovision method exhibit no significant difference.     

基于坐标配准的牙颌测量点云拼合技术研究

针对牙颌等待测物非接触式光学三维测量,提出了一种融入标定功能的夹具设计方法,实现了测量过程中待测物与标定靶的空间一致性;定义了单目视觉测量过程涉及到的坐标系统;提出了一种基于坐标配准的点云拼合技术,简化了点云拼合流程,实现了点云拼合理论零误差;应用张正友标定方法对摄像机进行了标定;通过实验验证,得到了具有一定精度的牙颌三维模型点云拼合数据,实现了较快的测量速度,为提高牙颌测量系统的整体精度提供了有力支撑。     

精密微小内尺度测量技术研究进展

针对微小内尺度的精密测量问题介绍了非接触式、补偿式与瞄准触发式等几种测量新技术。分析了每一种测量技术的测量机理,通过对其结构设计分析得出该技术适用的测量范围,并对其测量性能进行了讨论;重点分析了瞄准触发式测量技术,并对其性能进行了比较。最后对微小内尺度的精密测量发展方向进行了总结。     

逆向工程技术在现代设计中的应用

针对传统正向设计的缺陷,提出了逆向工程的基本概念并介绍该技术的设计流程和应用领域。分析逆向工程CAD建模的几个步骤,就三维坐标的测量上提出了利用接触式测量和非接触式测量的优势互补获取零件三维数据的方法,在保证测量精度的同时提高测量效率。     

表面粗糙度非接触式测量技术研究概况

表面粗糙度对工件表面质量有很大影响，采用非接触方法有利于实现表面粗糙度的快速、无损伤、在线检测。文中重点介绍了基于光学散射、光学干涉和图像处理技术的表面粗糙度非接触测量方法及其研究现状。     

机械装备零件逆向建模中的数据处理技术应用

以机械装备零件中的滤清器上盖为研究对象,针对关节臂式三维激光扫描仪的特点,介绍了逆向工程中的数据测量方法,分析了影响测量精度的因素。基于非接触式测量点云数据的特征,从多视拼合、噪声去除、数据精简、数据平滑等方面对点云数据处理方法进行了研究,并提出有针对性的处理措施加以改善。最后对点云数据进行了基于Imageware软件的模型坐标系建立以及基于Geomagic Studio软件的零件曲面重建,为探索逆向工程在机械装备零件模型重建中的应用提供技术借鉴。     

图像技术在微小零件几何尺寸测量中的应用

介绍了一种基于CCD图像的微小零件几何尺寸测量系统;给出了利用数字图像处理技术进行几何尺寸非接触测量的方法,主要包括图像的采集、预处理、二值化、边缘检测及轮廓提取等,从而得到被测物体参数的精确结果,并对测量精度进行了分析。通过实例证明了该方法的可行性和正确性。     

Non-contact measurement technique for dimensional metrology using optical comb

This paper proposes a non-contact pulsed interferometer for dimensional metrology using the repetition frequency of an optical frequency comb. A compact absolute-length measuring system is established for practical non-contact measurement based on a single-mode fiber interferometer. The stability and accuracy of the measurements are compared with those from a commercial incremental laser interferometer. The drifts of both systems have the same tendency and a maximum difference is approximately 0.1 μm. Subsequently, preliminary absolute-length measurements up to 1.5 m were measured. The signal-to-noise ratios of the small signals are improved by a frequency-selective amplifier. It is apparent that the noise is rejected, and the intensity of the interference fringes is amplified, achieving a maximum standard deviation of measurement approximately 1 μm. The proposed technique can provide sufficient accuracy for non-contact measurement in applications such as a simple laser-pulse tracking system.