惯性平台系统快速自标定

对惯导系统进行参数标定,首先必须具备适当的条件,而且这些条件通常比较苛刻,例如具备环境严格控制能力的调试场地、高加工精度的大型转台设备等。装备惯性系统设备的载体几乎无法具备这些条件,而惯性系统的各种参数和误差系数会随使用环境、使用时间发生变化,因此实时的测试标定就显得尤为重要。随着国内外标定技术的完善与发展,对场地要求、外部环境适应性强的惯导系统外场标定、自标定等技术逐渐被提出。对于三轴平台惯性系统,由于可以控制平台框架进动且平台转位角度不受约束,因此,自标定技术近年来一直是平台惯导在工程应用中的热点研究方向之一。本文针对一种三轴惯性平台系统设计了一个七位置误差标定方案,建立了系统自标定数学模型,给出标定方案设计,并进行了试验验证。     

激光捷联惯导系统射前自标定方法

在分析激光捷联惯导系统静态误差模型的基础上,从系统实际应用情况出发,该文研究了激光捷联惯导系统射前自标定法。该方法充分利用了激光捷联惯导系统自身测量数据,在不依赖外界基准信息情况下,通过导弹起竖和转动获取所需标定位置,完成了误差系数自标定。实验结果表明,该文研究的激光捷联惯导系统射前自标定法能够达到标定精度要求,实现简单方便,具有较强的工程实用性。     

基于激光线阵的线阵相机在线畸变标定和校正

为了提高线阵相机畸变标定和校正的实时性和便捷性,研究并提出了一种基于激光线阵的线阵相机在线畸变标定和校正的方法.以一组相对间隔已知的激光线阵作为基准,根据其相对间隔的变化而实现相机的在线标定和校正,而无需已知相机和成像物体的相对位置,也无需其他设备,操作简单.该方法适用于成像过程中物距不变的情况.经实验证明,当激光线阵...     

基于球心拟合的多边激光跟踪系统自标定方法

随着大尺寸工件和设备的制造加工以及装配的精度要求提高,对工件加工装配过程进行测量的测量系统精度要求也有所提高。多边法激光跟踪三维坐标测量系统只利用距离测量数据解算空间点坐标,能够避免激光跟踪仪角度测量带来的误差。文中提出了一种通过在跟踪仪测头挂载夹具进行球心拟合来获取跟踪仪测量原点的方式进行系统自标定,并辅以移站的方式,可使用两台激光跟踪仪构建四站多边法激光跟踪三维坐标测量系统。另外,文中还尝试了三站系统的构建。实验证明,四站系统将对标称长度1000.943 mm位于约20 m处的标准尺长度测量误差由最大110 μm减小至28 μm,三站系统将对标称长度969.045 mm位于约7.5 m处的标准尺长度的测量误差由最大67 μm减小至21 μm,相较于单台跟踪仪提高了精度,相较于传统多边系统降低了测站数量和成本,能够在工业现场实现高精度三维坐标测量。     

基于标定的CCD图像畸变校正方法研究

为得到拍摄获取的2D图像信息与其对应3D空间物体信息之间准确的对应关系,减小因CCD相机镜头畸变对图像的影响,该文建立了正确的数学校正模型,采用基于MATLAB的CameraCalibrationToolbox工具箱对相机进行标定,得到由相机内部参数和外部参数组成的投影矩阵,从而完成对畸变图像进行校正处理。在标定与求解过程中,对每一步骤中的操作进行详细说明与分析,不断优化数据结果,同时调用空间立体图像模型,使实验数据表现更直观。利用得到的实验数据对由同一相机拍摄的图像进行校正验证,实验结果表明畸变图像得到了很好的还原。整体来说该方法简单、快速、直观并准确,实用性很强。     

利用双频激光对二维图像测量系统标定的方法

提出了一种快速高精度的二维图像测量系统的标定方法,对该方法进行了详细的分析.标定时,使CCD摄像机沿着二维图像测量系统的导轨移动,采集加工有1个圆孔的靶标件的图像,计算圆心在图像中的位置.同时,用双频激光干涉仪测量CCD摄像机的移动距离,得到标定所需要的多个特征点在物面中的位置及在对应图像中的坐标位置.利用这些特点计算出二维图像测量系统的摄像机标定参数,标定精度达到1 μm.     

激光在线长度测量仪

介绍一台在线测量的激光测长仪的工作原理和特点，测量精度优于１％，可对钢材，电缆、布匹、纸张等产品在生产过程中进行实时长度测量。     

线阵CCD相机镜头畸变标定方法

针对线阵CCD相机标定时镜头会产生畸变的情况,提出来一种利用交比不变的方法,考虑镜头同时存在的径向畸变和离心畸变,对畸变参数进行标定,建立畸变校正函数,并利用Matlab做出镜头畸变曲线,分析了线阵CCD相机镜头仅仅存在径向畸变时对结果的影响和径向畸变与离心畸变都存在时的影响。这种方法应用于相机标定之前,可以有效地消除线阵CCD相机镜头误差对整体标定结果的影响。     

一种地面移动激光成像系统的视准轴误差自标定方法研究

视准轴角度误差直接影响移动激光成像系统(MMS)的点云精度,尤其是在多路线、多角度下扫描同一区域时,不理想的视准轴误差估计会造成重叠区域无法无缝拼合。针对上述问题,提出了一种基于平面特征的地面移动激光成像系统的视准轴误差自标定方法,给出移动激光成像系统的点云生成模型,依据三维场景中的平面特征,建立Gauss-Helmert平差模型,依据最小二乘法,推导出计算视准轴误差的法方程。实验结果表明,提出的方法不需要特殊的定标场,只需在数据采集过程中以不同方位扫描同一平面特征就可以计算出视准轴误差,且计算结果可靠有效。     

传感器的在线静态标定研究

过程控制系统测量环节是至关重要的。以传感器在线测量数据静态标定原则为依据通过调用NIDAQmx运行库和MATLAB引擎或组件库实现传感器的慢速或快速在线静态标定及其他数据处理工作,经调试后,系统工作稳定,达到预期的设计目的。思路及设计程序对过程控制系统传感器的在线静态标定有一定的现实指导意义及使用价值。     

条码型水准标尺的图像检测方法研究

以TOPCON型条码水准标尺的检测为例,分析其编码原理,提出采用计算机视觉瞄准与双频激光干涉测量相结合的方法进行条码尺的分划误差检测。实验结果表明,该瞄准检测方法的准确度高、重复性好,可用于条码型铟瓦水准尺的分划精度检测。     

四路激光跟踪测量系统最佳测量区域和系统自标定

研究了系统最佳布局下的最佳测量区域问题,给出了几何精度衰减因子PDOP在三维空间内的变化规律。通过计算机仿真研究了最佳测量布局对系统自标定的影响规律,指出最佳测量布局中的标称配置对系统自标定精度的影响最小,同时这种布局有着最小的几何精度衰减因子。     

光笔视觉测量系统结构参数的自标定与仿真

介绍了光笔式三维坐标视觉测量系统的工作原理，由于系统具有冗余特性，可以实现系统的自标定。重点研究了光笔结构参数的自标定原理，建立了正确的自标定模型，综合运用各种数值算法对自标定模型进行了计算机仿真。仿真结果表明，点光源三维坐标的测量误差对光笔结构参数自标定结果的影响很大。因此，在光笔结构参数自标定过程中，需要保证光笔上点光源三维坐标的测量精度。     

双目摄像机的自标定方法研究

摄像机标定是计算机视觉的关键技术之一。针对现有的标定技术计算过程复杂,标定物使用不方便等问题,提出了一种用于双目摄像机自标定的方法,该方法要求场景中有两组正交的平行直线即可进行标定,利用其在图像平面上形成的消失点之间的约束关系来建立标定方程,从而求解出摄像机的内外参数,再结合双目立体视觉原理标定双目摄像机的结构参数。将该方法在实验室现有设备上进行对比实验。实验结果表明,该方法简单、有效,可广泛应用于机器视觉研究、三维重建等多个领域。     

基于CCD的内外径尺寸检测系统

在弹药生产过程中,药柱几何尺寸直接关系到弹药的质量和性能．针对以往对药柱尺寸离线手工测量费时、费力,误差大,又具有一定危险性,提出了基于面阵CCD相机实时采集药柱图像,对畸变图像进行几何矫正,并采用多项式插值技术进行了亚像素边缘检测,实现了省时、省力,对多个药柱在线自动测量,使测量精度有了很大提高．     

PSD精密薄板在线多点测厚系统

为满足精密薄板厚度在线测量的精密性、实时性和可靠性要求, 将基于调制、带通滤波和峰值检测的信号处理技术与激光三角法相结合, 设计了高精度 PSD微位移传感器, 并利用多个传感器和差动三角法制作了采样速率达到 1 kHz, 测量厚度范围为 6 mm, 测量精度可达 10滋m的薄板多点测厚系统原理样机。系统基于 SOPC技术, 在 FPGA内扩展了多个串口作为测量数据传输通道, 同时采用 ARM9微处理器做控制中心, 利用其内部的 SMC(静态存储控制器)与 FPGA连接, 实现了测量数据的实时传输、处理和显示。最后, 对系统的稳定性以及影响因素进行了测量和分析。     

LD侧面泵浦Nd3+:YAG/KTP倍频晶体长度对660 nm激光功率影响的分析

利用四能级激光系统的速率方程和类高斯光束倍频理论,计算了在LD阵列侧面泵浦Nd3 :YAG/KTP660 nm红光激光器中,倍频晶体长度与谐波输出功率的函数关系,分析了激光器工作特性,优化选择了腔参数,得到与理论计算符合较好的实验结果.使用长度不同的KTP晶体,在180 W泵浦功率下,谐波输出功率最大输出3.75 W.选择优化的晶体长度,在210 W泵浦功率时,得到功率为5.83 W的660 nm红色激光.     

热轧螺纹钢纵肋处内径的在线测量

讨论了测量热轧螺纹钢纵肋处内径的原理、测量定标的方法和数据处理的方法