基于全局控制网的三维形貌测量方法

由于传感器成像视场范围的局限性,双目视觉传感器在一次成像中往往不能获得大尺寸物体的整体形貌测量结果,鉴于此,研究并实现了一种通过建立全局控制网来实现对大尺寸物体的三维形貌进行测量的方法。实验结果表明：基于全局控制网的测量方法速度快、精度高,间接地扩大了双目视觉传感器的测量范围,并且有效地克服了大尺寸三维形貌测量拼接精度低的缺点。该方法适用于大尺寸物体的三维形貌测量,能够快速、简单、精确地获得被测物体表面特征点的相对位置关系和三维尺寸信息,进而恢复被测物体的三维形貌。     

用于在线测量的视觉检测系统

本文提出了视觉检测概念，建立了用于三维尺寸测量的视觉检测系统。系统使用了两种不同类的视觉传感器，以完成空间不同点三维坐标值的测量。将该系统用于一汽Ａｕｄｉ－１００轿车白车身左侧围的测量，取得了令人满意的结果，与坐标测量机的测量结果进行比较，两者具有较好的一致性。     

列车承载鞍自动检测分拣系统的设计和实现

详细介绍了使用差动变压器式位移传感器对承载鞍有关尺寸进行检测及分拣的原理,采用位移传感器和ADAM5510工控机实现对承载鞍的自动检测、分栋控制.整个系统实现成本较低,运行可靠,检测精度高.     

基于机器视觉的承载鞍3D检测分析

承载鞍是承担货车轮对轴承座的重要组件,对车辆的行驶安全有着至关重要的作用。本文在机械与电气结构的基础上通过机器人系统、视觉系统的建立构建了承载鞍智能3D检测系统,实现车辆维修厂承载鞍检修作业规程,对承载鞍各个关键部位进行拍照和智能识别,并通过智能分类设备对合格与不合格产品进行智能分类。本技术将可以适应不同类型的车辆配件监测,为提高车辆的运行安全提供保障。     

专用多尺寸测量仪的设计

分析了D型承载鞍的结构特征,介绍了空间多尺寸测量装置运动坐标简化的实用测量方法。简述了系统的组成、设计特点。     

光笔式大视场三维视觉测量系统

针对先进制造业对大型装备大范围精密尺寸测量需求,根据双目立体视觉测量原理设计了一种光笔式大视场三维视觉测量系统.基于透视投影变换下的时针顺序和共线性不变量设计了光笔特征点空间分布模式,实现了特征点的准确识别与接触探头坐标的计算.应用双目立体视觉传感器的透视投影和齐次坐标三维测量模型,以一维基线尺靶标自由移动和基准长度约束为核心,通过本质矩阵E的线性求解结合非线性优化实现了其结构参数的现场精确标定.研制了由光笔、双目立体视觉测量系统、便携式三脚架、一维基线尺靶标和测量软件构成的大视场三维视觉测量系统,完成了机器人本体表面三维数据的稠密测量实验,在7 m×4.7m测量范围内系统的测量精度优于0.2 mm.实验显示设计的光笔式大视场三维视觉测量系统在光笔结构、发光点识别方法和系统标定方法上均具有新的思路.     

微机电系统静动态测试技术研究

在中国国家863高技术发展计划MEMS重大专项课题《MEMS动态特性频闪干涉视觉三维测量技术及系统》资助下，研发微机电系统(Micro Electro Mechanical System , MEMS)动态特性三维测量技术与系统。对已有的微几何量、微材料力学性能和MEMS动态参数测试方法进行研讨。 几何尺寸和表面形貌轮廓的测量是MEMS测量的基础。二维微几何量检测采用普通光学显微镜和扫描电子显微镜。表面形貌测量大致可分为接触式测量和非接触式测量，机械触针式轮廓仪是典型的接触式测量仪器，非接触式测量大多采用光学技术，主要有光针式轮廓仪，采用光切、干涉、投影光栅和微视觉等测量方法。     

基于三维激光扫描的移动大尺寸圆柱体工件长度快速检测系统

针对移动大尺寸圆柱体工件两端的表面形貌特征,利用三维激光扫描仪设计了一种快速长度在线检测系统。基于三维激光扫描仪可在短时间内连续高速获取大量测量数据的特点,系统在虚拟环境下构造出自适应测量形状的虚拟测量基准面,采用二维误差分离方法抑制系统误差和运动误差,识别定位工件两端端点并计算其到虚拟测量基准面的位移;最后结合多传感器融合模型获取三维位移场测量结果。另外,测试前用三坐标测量机精密测量过的相似形状圆柱体工件对系统进行了校准修正。为验证系统的精度和可靠性,分别对处于（1 000±25）mm内不同直径的圆柱体工件进行了长度检测。结果显示,系统可在1 s完成直径约为50 mm工件的长度测量,检测分辨力为0.010 mm,检测精度达到0.050 mm。实际运行结果表明,该设计系统具有高自动性和高效性,可满足在线生产中对大尺寸工件控制和检测的要求。     

测量透明物体表面形状与厚度非接触式光学传感器的发展

本文介绍测量通明元件如液晶显示玻璃板形状与厚度非接触式光学传感器。测量透明板形状或厚度的常规方法是采用接触式传感器例如线性可变差示变量器。由于传感器触针与物体表面接触，触针会磨耗。此外，玻璃在高温下铸塑，会使传感器本体尺寸增大。这些因素使传感器精度降低。为克服这些问题，提出一种结构简单成本低的非接触式光学传感器，它由全息激光组件(CD光盘唱机光拾音器使用的组件)和一片塑料透镜组成。为评价所提出光学传感器的性能，在各种不同的测量条件下作了一系列测量实验。实验证明，所提出传感器测量透明板形状有着卓越性能。     

一种基于机器视觉的机加工件尺寸测量系统设计

针对目前机加工零件尺寸需检测位置多、主要依靠人工检测、检测困难且检测效率低等问题,设计了一种基于机器视觉、多传感器融合的机加工件尺寸测量系统。通过多传感器耦合,工业相机对机加工零件进行图像采集,采用VS2010配合Open Cv函数库对图像进行一系列的数学形态学处理,并将测量结果实时反馈在控制端,实现对机加工件的测量。试验表明,系统能成功实现对机加工零件的高效率、高准确率的尺寸测量,达到了机加工件尺寸测量自动化产线的生产检测要求,具有较大的应用价值。     

零件轮廓测量机安全监测系统的设计

为适应现代先进制造业质量检测自动化的需要,研究开发能够在线非接触、高精度自动检测的智能三坐标测量机已经成为制造业发展的必然趋势,其中机器视觉检测技术的应用为实现复杂自由曲面的自动化检测提供了技术支持。介绍了零件轮廓测量机的工作原理,分析了回转工作台和偏心调整机构在回转体零件测量系统中的作用。采用合理的图像处理技术,完成了包括测量工位上异常物体的检测、工件类型识别和工件位置检测等功能在内的图像识别系统的设计。     

水质在线多参数自动监测仪的研制

介绍了水质多参数自动监测仪系统的结构，以及其每个参数测量的原理方法，并对系统的软件设计进行了详细说明。     

活塞自动检测机的研制

简要介绍了活塞自动检测机的测量原理、检测方法及应用现状.     

航天密封圈智能测量与检测系统的集成

为了实现航天用O形密封圈的智能化全自动测量与检测,建立了双工位智能测量与检测系统,研究了大量程测量与曲面缺陷检测系统集成方案以及测量路径自主规划技术。首先,针对O形圈的柔性结构、曲面外形以及内径与截面直径之比跨度大的特点,提出基于多视场协同的双工位智能测量与检测方案,介绍了系统集成方法及其工作原理。然后,根据密封圈在大视场中的全景图信息及检测路径规划基本准则,导出了通用的小视场图像采集路径计算方法。最后,建立了密封圈检测路径的物理坐标与大视场图像坐标的映射关系,实现了系统的智能化全自动检测。实验结果表明:本集成方案能够对外形尺寸为Φ5.4~Φ140mm的O形圈进行智能化自主测量与检测,实际检测路径的位置与理想位置之间的平均误差为0.086mm;与手工测量和检测相比,效率提高了20倍以上,能够满足航天用精密密封圈的智能、高效、全自动测量与检测要求。     

微小轴承表面缺陷检测中的自动分拣系统设计

针对微小轴承人工目测效率低、漏检率高等问题,结合微小轴承表面缺陷计算机视觉检测系统控制的总体要求,对分拣系统的组成、可编程控制器（PLC）系统选择、I/O点数确定、PLC与上位机通信进行了研究,设计了基于PLC的软、硬件系统,分拣机构可实现微小轴承的自动输送、翻转及剔除等各种运动。多次实验结果均表明,该分拣系统达到了预期的功能要求,稳定性好,可以应用于实际生产中。     

基于AutoCAD的数控车床在线检测系统

介绍基于AutoCAD的数控车床在线工件自动检测系统的系统构架和功能。给出车床上测头的安装及标定方法,提出基本几何体和曲面零件检测路径规划和检测数控代码的生成方法,研究在线检测过程中零件热变形补偿及检测误差评定问题。运用AutoCAD的ObjectARX的二次开发平台,开发出数控车床在线检测系统。该系统具有代码自动生成、热变形误差补偿及检测报告生成等功能,可用于基本轴、孔类零件和曲面类零件的加工精度在线检测。     

基于数字化制造的在线检测数据采集技术的研究

在研究了数字化制造系统的质量控制和质量保证技术的基础上,为实现其统计过程控制的要求,设计了质量数据采集分析系统。系统具有2条数据采集通道,可以实现手动和自动检测。实践证明,在线检测数据采集技术为集成质量系统中加工质量自动补偿提供了必要的技术支持。     

冷藏车车厢多点温度监测系统设计

介绍了一种基于Atmel 89S51单片机的车厢多点温度监测系统下位机的设计,克服了传统系统只能单点监测的缺陷,解决了及时发现大型车厢内局部温度过高的问题,环境温度测量使用DS18B20单总线数字温度传感器,最大限度地节省了多点监测的布线成本。     

一种保证键槽对称度测量与加工精度的装置

通过分析ＧＢ１９５８－８０对称度检测方案的局限性和不足，提出了一种由具有自动定心兼夹紧功能的精密转台等构成的装置，它能保证键糟和轴槽对称度测量与加工的精度。     

指针式指示表自动检定仪的设计及应用

设计了一套基于图像识别的指针式指示表自动检定系统,该系统由CCD摄像头代替人眼采集指示表的图像,经过数学计算,得出指针在表盘上的示值,检定工作、数据处理均由计算机控制完成。测量实例说明该系统降低了操作人员的劳动强度及人为因素对检定精度的影响,具有准确性高、可靠性好、操作简方便、检定速度快等优点。