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。     

三维激光扫描系统的固有误差校正算法

分析了三维激光扫描系统固有误差的来源,结合数学模型及实验数据,提出了相应的校正算法,并在实验中得到验证。从概率统计学角度分析激光测距仪固有误差的统计特性,增大平均次数的同时,减小测距仪测距误差;使用最小二乘法从实验数据中获取电机的动态角度误差,对理论角度进行校正后,得到电机实际转动角度;针对双振镜系统的非线性扫描失真,动态改变扫描范围,减小枕形误差。使用Matlab分析误差校正算法,并搭建实验平台测试上述算法,实验结果表明,对系统的测距误差、角度误差、枕形误差校正后,三维激光扫描系统的精度有较大的提高。     

人体的激光扫描三维建模系统的研究

介绍一种利用激光技术及空间三维测量原理实现对人体外部形状三维建模的新方法.提出了人体的激光光点三维信息采集方式,推导出了人体外部形状三维坐标的数学模型,提出了人体外部形状的模型集成原理及特征识别模式原理,由此建立了人体的激光扫描三维建模系统,同时可为医疗、现代服装及军事等不同领域提供所需的人体外部形状三维数据或尺寸.系统主要由一台激光扫描仪、三台CCD摄象仪及计算机构成.激光波长650 nm,光束直径0.9 mm,功率1.5 mW.三台CCD摄象仪,沿站立人体周向角度均匀但不等高设置,两两循环配合构成人体的激光光点三维信息采集系统.扫描仪为空间三点输出,与三台CCD摄象仪位置相应,由专用机构控制反射镜顺序输出,实现对人体全身扫描,由三台CCD摄象仪瞬时采集人体的激光光点三维信息,经相应接口电路输入计算机,利用计算机对两两图像进行对应识别、采集及处理,得出人体外部形状三维坐标集,再经建模处理建立人体形状的三维模式数据库,实现人体三维模型的建立及人体外部形状特征的提取.(OF6)     

塑料皱褶三维成像激光扫描系统

皱褶是层压塑料制品和纺织品制造商面临的一个严重问题,为测量和表征这些材料的表面皱褶曾采取了多种方案,但都无法测得皱褶尺寸和形状的准确三维数据。如今,美国德克萨斯州立大学的研究人员研制出了一种可获得塑料皱褶三维图像的激光扫描系统。     

新型三维激光扫描系统曲面重构技术

为了克服现有逆向工程装备价格昂贵且不能满足实时测量的缺点,提出了一种新型成本低、扫描速度快的三维激光自由曲面扫描系统.针对该系统的曲面重构问题,提出神经网络曲面重构方案,网络的输入选取所获得的点云数据的X、Y坐标,网络的输出则选取点云数据的Z坐标.比较了径向基神经网络(RBFNN)和多层前馈神经网络(MLPNN)两种典...     

铝基离轴三反系统光机一体化设计

针对红外成像领域离轴三反系统在批产中存在生产效率低、产品一致性差、抗振动和无热化等工程化要求高的问题,本文舍弃传统的手动抛光等加工工艺,以高精度精密数控加工技术为基础,确定零件的形位公差、尺寸公差和面型等参数的加工工艺,采用光机一体化设计方法设计一款用于中长波红外成像的铝基离轴三反系统。系统指标为有效口径150 mm,扩束比4倍,视场角2.8°×2.4°,工作波段3.7～4.8μm和7.7～10.3μm。分别介绍了系统的光学设计、无热化设计、消应力设计和轻量化设计结果,并在常温和高低温下对成像效果进行了测试。实验表明,该系统能够满足中长波红外系统的成像需求。     

近距离三维激光扫描技术

首先介绍了近距离三维激光扫描技术的基本概念及其主要应用,接着通过比较被动式立体成像技术与主动式立体成像技术以及几种常见的激光测距技术来加深对它的认识。在此基础上论述了当前常见的基于三角法的近距离三维激光扫描的原理和基本步骤,进而介绍了目前国内外近距离三维激光扫描技术的发展状况,最后分析了近距离三维激光扫描技术的难点及其发展前景。     

三维激光扫描测量系统若干重要子系统设计

三维激光扫描系统是反求工程的重要组成部分,是集数控、激光、CAD/CAM、精密机械、计算机图像采集与处理为一体的集成系统,它主要由运动控制、图像采集、图像处理、三维重构等几大部分组成。本文主要针对随动运动控制子系统的控制原理、硬件组成及软件设计思想作了描述,同时对计算机图像采集子系统的硬件组成、软件设计具体算法及实验结果进行了详细的分析与论述。实验表明,激光扫描测量系统的测量精度有所提高。     

三维激光扫描与虚拟现实技术

虚拟现实(VirtualReality,简称VR)是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术的基础上发展起来的交叉学科。其在实际操作中的瓶颈问题本文通过引入三维激光扫描技术圆满的得到了解决。     

直角反射式三维激光扫描技术

三维激光扫描作为激光的重要应用之一,其需求甚广,在许多领域都发挥着重要作用(如反向工程),具有其他同类三维扫描技术所无法比拟的精度和范围.但是,由于其制造技术复杂,性能要求极高,因此只有少数国家能够掌握.文中介绍了激光测距,以及通过激光测距实现三维扫描的原理,提出了一种新的激光控制技术--直角反射式三维激光扫描技术,并给出了一种基于此方法的三维扫描仪的设计方案.最后,分析了造成该方法误差的几方面原因.实验结果表明:直角反射式三维激光扫描技术能够有效地提高三维激光扫描仪的性能和精度,并且在一定程度上降低三维激光扫描仪的制造难度.     

基于激光扫描的人脸三维重建方法

针对人脸三维重建,基于RGB 激光扫描系统,提出了一种彩色三维重建方法。首先,以直接标定的方法,建立了数码相机采样图片的像素坐标系与世界坐标系的映射关系;利用相机拍摄的三色激光照明下的标准色板图像,标定了数码相机对三原色的感光曲线,即建立了相机三原色记录值与标准值之间的关系。然后,以人脸为目标,提出了从获取扫描数据到进行三维重建的完整方法。最后,经迭代法匹配,输出为通用的三维模型格式,实现了人脸在毫米量级上的三维重建。该方法简化了标定过程,算法简单,系统造价低,可推广至各种物件的三维扫描重建。     

基于3DMax及三维激光扫描的产品包装设计

在实际设计产品包装时,插补包装参数时存在空白,导致最终产品包装实体的密度数值过小,针对这一问题,研究一种基于3DMax及三维激光扫描的产品包装设计方法。以不同产品的使用环境为研究对象,使用3DMax增强产品包装元素组合度,采用三维激光扫描产品包装参数,设定一个插补参数,控制实际插补包装参数过程,结合多光子电离效应,在产品包装外部叠加一层纤维结构,最终完成对产品包装的设计。选定已知参数的实验仪器与三维扫描仪,搭建一个实验平台,分别采用三种传统产品包装设计方法与研究的产品包装设计方法进行对比实验,结果表明:研究的产品包装设计方法得到的包装实体密度数值最大,能够满足不同产品对密度的要求。     

激光扫描共焦荧光显微系统研究

讨论了激光扫描共焦荧光显微系统的光学设计问题,成象机理,参数确定及其设计关键,介绍了高精度光学扫描器件的设计方法及实现荧光共焦成象中成象器件的优化设计.     

非扫描激光三维成像系统算法及工程实现

介绍了非扫描激光三维成像系统的工作原理和基本组成模块,通过采用 FPGA ＋DSP硬件架构,构建了系统信号处理平台。实验结果表明,系统能够较好地完成图像的三维伪彩色显示。     

一种振镜扫描汉字激光打标优化算法

为了提高汉字激光打标效率,结合笔画跟踪算法和贪心算法,给出了一种振镜式汉字激光打标优化算法。该算法首先提取出汉字的连续笔画,然后运用贪心算法获得汉字笔画最优输出路径,最后按最优路径实现激光打标。结果表明,该算法减少了激光大跳跃次数,提高了汉字激光打标效率。     

三维激光扫描技术在新疆地区的发展及应用现状分析

三维激光扫描技术是近年来国际上测绘行业快速发展起来的一项高新技术,其原理是通过激光测距原理(包括脉冲激光和相位激光)快速的扫描被测物体,整个过程不需要反射棱镜便可以直接获得高精度的扫描点云数据,即时快速的测出目标物体的三维空间坐标值.本文主要针对目前新疆地区该项技术的发展及应用现状展开分析,以期该技术可以在更多领域发挥其作用.     

三维激光扫描技术下杂散光大数据预处理系统设计

杂散光的产生会降低图像对比度与信噪比,影响扫描测量结果准确性,基于此,提出三维激光扫描技术下杂散光大数据预处理系统.通过三维激光扫描系统原理与工作流程,分析杂散光点源透射比、双向散射分布函数与基本传输方程,建立6种杂散光传输路径模式;利用小数定标规范方法对三维激光数据做规范化处理,确定神经网络模型,将最速下降BP算法作...     

激光电视高速扫描系统的设计与研究

对激光电视的关键技术——高速激光扫描系统进行了研究和设计，提出了一种高速激光扫描系统的结构及相关设计参数的计算方法。系统采用光机扫描方式。利用微特电机直接驱动等10面体旋转反射镜和单面反射镜实现激光电视的行场扫描，简化了扫描结构，提高了扫描精度及激光电视图像的显示效果。