光栅投影三角形法测量物体的三维轮廓

采用三角形法测量物体三维轮廓．对光栅投影条纹图像进行预处理，采用重心法提取条纹中心线位置，可以获得亚像素级的精度．接着修补条纹中心线，求出采样相对偏移量，计算出物体的高度信息．     

表面三维形貌测量及其评定的研究

对表面三维形貌测量技术展开了较为全面的研究,测量过程由相移,采样,相位提取及数据处理等部分组成．整个测量系统采用激光为干涉光源,CCD为图像传感器,压电陶瓷提供微小位移,通过图像采集卡将干涉条纹采集到计算机内存．文中采用上述理论对标准样块进行了测量,计算机得到表面三维形貌图,根据建立的基准面分离出粗糙度信息,并由给出的参数评定数学模型,编制出合理的软件,计算出零件表面的三维参数．最后给出实验结果和分析,并提出下一步研究工作的设想．     

单缝衍射场分布对测量精度的影响

运用衍射的牧场生,可以测量狭缝的宽度、细丝的直径、薄板的厚度等参数,并可派生到测量反映物体的间隔、位移、应变、剖面以及其它与此相关联的变量。研究单缝衍射的场分布,有利于将对衍射的场分布计算的结果于测量之中,提高测量精度。列出了利用计算机对单缝衍射的极值点进行逐次计算的结果。分析了对ＣＣＤ／ＣＤＰＤ视频输出信号设置比较电平的高低对测量精度的影响。     

层析测量聚合物材料内部连续变化的离面变形场

结合时域相位解卷绕和相位对照谱域光学相干层析技术,提出了一种层析测量聚合物材料内部连续变化离面变形场的方法.该方法通过实时拍摄参考面与被测样件之间的干涉条纹,利用时域相位解卷绕方法复原出真实相位,解调出离面变形场的连续变化过程.该方法的特点在于测量速度快、灵敏度高、抗噪能力强,可以实现连续变化下的变形场层析测量.文中搭建了一套测量深度为6 mm, 深度分辨率为15 μm的实验系统,通过测量硅胶薄膜材料在固化过程和热变形过程的离面变形场,验证了该方法的可靠性.结果表明,这种高精度层析测量方法特别适用于聚合物材料变形场的动态力学特性研究.     

三维图像测量技术的投影图案条纹提取

针对强度调制模式投影测量技术中的条纹识别精度易受物体表面反射率及颜色分布的影响,提出了一种除法校正法与傅里叶变换分析相结合的算法.首先分别投影全照明模式和亮度调制模式到被测物体表面,利用颜色分析技术对拍摄的图像进行处理,选取每个像素点中3个颜色域里面的最大强度值作为灰度化图像的像素值,初步降低物体表面反射率的影响.然后...     

物体三维表面形状的自动化测量

介绍了一种三维物体表面形状的测量方法。传统的投影栅线(或云纹)法与相移法结合被用于三维表面形状的测量。由投影仪投影一束空间周期性分布的光学条纹至物体曲表面时,在物体表面可见到被其曲表面调制了的变形的光学条纹,它由计算机连接的高分辨率的CCD摄像机记录,在投影仪内的光栅由计算机控制移动数个位置,得到相应的光条纹分布的图像,这些图像的光强经过运算后可以得到一个相位图,当它与参考平面上的规则相位图相减时,则可以得到物体表面形状。     

莫尔条纹三维精细测量方法的研究与应用

以微电子基板的三维形貌测量为背景,研究了莫尔条纹精细测量机械量的机理与方法.为微电子基板及其他信息产品(如电视机荫罩)提供非接触、快速和高精度的测量技术.     

双CCD光栅投影法测量物体三维轮廓技术

为了实现物体三维轮廓的高精度测量,使用双CCD采集被物体调制的光栅图像,将四步相移法与图象编码法相结合对采集到的图像进行处理,得到物体上各个点的相位变化,根据相位变化求出物点相对于参考面的高度,从而获得物体的三维轮廓信息.实验表明,此方法测量信息获取完整,可以测量陡峭或不连续的物体,测量误差在0.05 mm以内.     

刀具表面轮廓测量三维复现后调平方法的研究

针对在OpenGL环境下对所测刀具表面轮廓测量进行三维复现后，因使用显示列表技术导致无法进行图形调平的情况，采用了对原始数据进行坐标变换的方法，解决了测量中因图形无法调平而影响测量准确度的问题．     

三维人体表面轮廓测量系统中的"景深"问题研究

对三维人体表面轮廓进行测量时，CCD摄像机镜头具有一定的景深范围，若拍摄的光栅图像在非聚焦面上，则会造成相位及表面轮廓高度测量的误差．针对这一问题进行了研究，推导、证明了景深与相位测量误差的关系，并利用这一关系，给出了系统允许最大相位误差时所对应的测量范围．     

FTP法三维轮廓测量系统的快速标定技术

在FTP（Fourier Transform Profilometry）法三维轮廓测量过程中，系统的结构不同，测量高度所引起的相位差与高度的对应关系也不一样。本文应此问题进行了详细的分析，并提出了一种适用于不同结构的快速标定技术。     

薄膜结构点阵投影式三维动态变形测量技术

针对常规视觉测量方法在薄膜类结构动态测量中靶标影响薄膜局部变形的弊端,提出了一种薄膜点阵投影式三维动态测量技术。此技术利用激光器将靶标投影到薄膜结构上,并基于OpenCV库（开源计算机视觉库）提出了一套三维测量算法进行薄膜结构三维动态变形测量。为了验证其三维测量精度,设计了精度检验的标准尺。在原理验证实验中检验了薄膜结构点阵投影式测量技术的三维测量精度,并以24 Hz帧率拍摄、离线处理数据的方式对薄膜结构的整体变形和波浪变形工况进行测量。精度验证实验结果证明了此技术在1 m的测量距离与1.3 m×0.8 m视场下,X、Y方向的精度小于0.30 mm,Z方向的精度约0.77 mm,同时动态测量结果能够有效复现薄膜结构动态变形过程。     

光学投影式三维形貌测量技术

技术开发单位北京理工大学技术简介光学投影式三维形貌测量技术是一种非接触、高精度、快速获取被测物体三维形貌的技术。基于该技术开发的测量系统由硬件和软件组成:硬件部分包括小型化条纹投射装置、高分辨率数字CCD相机和控制电路等;软件部分由北京理工大学自行编写,具有仪器控制、图像采集、分析和可视化等功能,并嵌套采用了相位解包裹专用算法。     

基于小物体的LCD数字相移条纹投影轮廓测量

采用数字相移条纹投影技术,利用计算机生成具有高对比度和较高亮度、并有一定相差的正弦条纹,用数字投影仪将这些条纹图依次投射到被测物体表面,相位移动由软件控制,这一过程即实现了数字相移投影,避免了传统相移带来的各种误差.可以根据不同尺寸的面形确定最优的投影条纹,使得系统适应性强,操作简单,并能得到较高的测量精度.实验证实可实现小物体面形自适应测量.     

复杂轮廓曲面非接触三维数据测量的研究

本文作者介绍一种非接触式CCD三维数据测量仪,可对具有复杂轮廓的漫反射曲面进行测量、获取表面轮廓的三维数据.文中介绍了该仪器的测量原理、微机控制系统和误差分析.     

光学测量玻璃纤维增强复合材料表面离面位移场分布

利用一种测量玻璃纤维增强复合材料表面力学特性的装置,通过激光波数扫描干涉的方法,高精度测量不同结构下加载前后玻璃纤维增强复合材料测试样件表面离面位移场分布。测量结果表明玻璃纤维增强复合材料样件在不同结构下,离面位移场整体分布都以加载点为中心向四周递减,其最大离面位移量与加载量基本成线性正比关系。该测量方法具有较高的稳定性及信噪比,测量精度高。该测量方法为玻璃纤维增强复合材料力学性能表征及无损检测提供了一种新型的技术平台。     

城镇测量中长度投影变形问题的处理

长度投影变形是城镇测量中肯定要遇到的问题之一，而测量规范对其有明确的精度要求，为满足这一要求，在测量工作中往往需要对长度加入变形改正，给测绘工作造成了诸多的不便。本文对此问题进行了研究，提出了通过建立抵偿坐标系统控制长度变形大小，从而达到不需对长度加入变形改正就使精度满足规范要求的目的。     

三维物体轮廓测量标定技术中解相问题的研究

对三维物体轮廓测量标定技术中所遇到的卷相问题进行了分析，提出了多标定平面法和标记图像法来计算相位沿高度方向的卷相次数，并通过实验验证了该方法的有效性。     

PIV测量技术在锚板板周土体变形场研究中的应用

采用粒子图像测速技术对锚板在上拔过程中板周土体的变形进行了研究.首先将图像进行网格划分,利用相关联匹配技术得到了锚板周围土体在峰值点处的位移场,锚板在上拔过程中,锚板上部的土体位移中心部分大,周边小,最大位移与实测位移一致.通过位移场计算得到剪切应变场,锚板两侧形成对称并贯通到地面的剪切带,该剪切带与竖直方向的夹角约为18°,与实际结果一致.测量结果表明:粒子图像测速技术能较好地测定锚板在上拔过程中任意点在任意时刻的位移,从而得到锚板周边的剪切带以及剪切应变的大小分布,对量化分析锚板的变形破坏机理具有重要的研究意义.     

基于相移法的复杂表面物体体积测量系统

基于相移法测量原理建立了完整的物体体积测量系统。采用CMOS相机进行图像采集,使用相位差为π2的彩色编码光栅获取三维形貌,通过像素点面积乘以每点的高度,之后将每点对应的体积进行积分,从而得到物体的体积。使用LabVIEW软件作为开发平台进行数字图像处理,LabVIEW支持并行,提高了测量速度。图像处理采用中值滤波,并引入MATLAB软件进行辅助运算。实验结果表明,系统能快捷有效地实现三维形貌的获取,测量体积的相对精度在2.2%以内。