三维激光雷达在火炮偏离角测量中的应用

针对目前国家军用标准(GJB)方法对火炮炮膛轴线偏离射面的偏离角度测量方法中存在的精度低、效率低、工作人员多、结构分散等问题,提出了一种新型火炮偏离角度的测量方法。方法基于三维(3D)激光雷达空间点三维坐标测量原理,采用火炮身管粘贴标准靶球,通过测量标准靶球空间点的球坐标解算出调炮前后两条空间直线方程,并经空间向量投影,转换为在投影面上进行直线方程的求解,进而求得火炮偏离角,并用微分法进行测量精度分析及计算。分析了该方法的原理、测量过程并与现行GJB方法进行比较,实验数据表明使用该方法对火炮偏离角进行测量的效率和精度都有明显提高。     

激光雷达测量技术及其应用

在科学技术发达的时代中,社会有了很大的进步。激光雷达测量的技术在很多的领域中都有被运用。本文就激光雷达技术的测量技术做了简要的叙述,进而分析其技术特点,引出其具体的应用。     

三维拼接在大尺寸视觉测量中的应用

为测量大型物体,提出了三维拼接方法,给出了视觉测量和三维拼接方法的基本原理,并完成了相应的实验验证。利用该方法完成了轻型可展开微波天线的面形测量,面形尺寸为3m×6m。     

大尺寸三维形貌测量中同名非编码点的精确配准

双目立体视觉测量技术以其测量速度快、精度高、自动化程度高等优势,成为一种有效的大尺寸三维形貌测量实现方法.然而,视觉传感器受到视场的限制,无法通过一次测量获得大尺寸型面的整体形貌,需要通过基于全局控制点的单元数据立体拼接实现.针对大尺寸三维形貌测量系统中全局控制点配准的特点,介绍了一种非编码点的精确配准技术,以满足大尺寸三维形貌测量中不同测站下全局控制点百分之百正确配准的要求.此方法在利用对极几何约束获得粗配准结果的基础上,采用同一测量区域的3幅图像进行二次配准.实验结果表明:基于对极几何约束的粗配准的正确配准率是46.55%,利用3幅图像精配准的正确配准率是98.28%.此方法适用于大尺寸三维形貌测量,能够简单、快速、有效地提高全局控制点的正确匹配率.     

基于条纹投影的三维形貌与形变测量技术研究进展

基于条纹投影的三维形貌测量技术,已经在提升测量精度、提高测量速度、扩大测量景深、增加测量场景适应性等方面被进行了大量研究。但由于条纹投影技术本身的原理限制,仅利用传统条纹投影方法难于实现准确的对应点匹配。而依赖于对应点追踪的形变测量和应变分析可以进一步分析物体的运动状态、材料特性以及结构力学参数,在运动仿生学、材料力学、结构力学等诸多领域中起着不可或缺的作用。本文回顾了近年来新发展出的一系列基于条纹投影的三维形貌与形变测量技术,论述了学者们如何在条纹投影系统上一步步实现从简单刚体位移的测量到复杂、精细结构的形变测量和应变分析。分析了此类技术在测量完整度、分辨率以及计算效率上相比于已有形变测量技术的优势,给出了此技术所面临的挑战和潜在发展动向。     

条纹相移法测量三维形貌

本文介绍一种高精度、准实时而系统简单的光学测量方法,它是通过测量被物体表面扭曲的结构光强度分布的位相来实现对物体三维形貌的测量的。该方法利用电光调制器相移,采用CCD取样和计算机处理。文中附有对一石膏头像的测量结果,动态范围达到10cm,精度优于0.06     

基于条纹投影的高速三维形貌测量技术发展综述

在虚拟现实和增强现实、智能制造检测、材料性能测试等需要对动态场景进行三维建模、对动态过程进行深入分析的领域中,高速三维面形测量技术具有重要的科学研究意义和广泛的应用价值。随着高速动态场景测量需求的日趋增长和测量硬件设备的迅速发展,相应领域的研究热点逐渐从简单静态场景的三维测量转移到复杂动态场景的测量中。以测量任务需求为主线,综述基于条纹投影的高速三维测量技术在硬件和算法上的研究进展,随后分类比较已有技术各自的优缺点,给出不同测量任务下的方法选择建议,最后总结基于条纹投影的高速三维形貌测量技术所面临的挑战和潜在发展动向。     

基于数字条纹投影的三维形貌测量技术研究与实现

根据投影机和照相机的光学成像原理,借用双Ig测量系统的标定方法搭建了一套测量精度高、标定过程自动化的基于数字条纹的三维形貌测量系统,并采用最新的相位展开技术用较少的条纹图像完成相位展开,通过对人脸石膏像进行测量实验,验证了系统模型和测量方法的正确性。     

基于激光雷达的水平测量技术研究

针对常规飞机水平测量方法存在的低精度、低效率及数据处理工作量大等实际问题,本文提出了一种基于激光雷达光学测量系统的水平测量方法。首先对激光雷达测量系统进行了原理分析,并基于此原理进行了相应的飞机水平测量方案设计,同时进一步深入研究了数字化水平测量的关键技术,包括CCD图像处理技术及转站测量技术。通过实际测试,各特征点的合成总误差均小于给定的综合误差0.5 mm,满足方案设计的测量精度指标要求。     

基于超宽带雷达的三维成像技术研究

为了获取障碍物后或建筑物内恐怖分子的位置和分布信息并将目标清晰成像,在现有二维成像技术的基础上,采用超宽带无线电技术及时控阵雷达技术,对三维成像技术进行设计研究,并对其进行实验测试与仿真。仿真结果表明,该方案能够进一步提高雷达的探测精度和成像能力,成像效果显著提高。     

距离选通技术在三维成像激光雷达中的应用研究

距离选通技术在三维成像激光雷达中有着重要应用,是一种解决水下微光成像和抑制后向散射问题的简单有效方法之一。文中概述了距离选通技术的原理和应用范围,根据实时成像的需求,提出了一种实时距离选通成像系统的设计方案,该方案只需要一次成像就可以完成距离选通成像并求解出目标距离。根据质心法求解距离的原理,详细推导了成像系统的距离像和距离精度,并用仿真软件仿真分析了该系统距离像的距离精度和目标距离、时间切片数量、信噪比之间的关系。仿真结果表明:距离精度受系统信噪比的影响很大,当信噪比大于2 000时,测距精度优于0.2 m。     

基于扫描激光雷达的列车速度测量系统

针对传统列车速度测量装置存在量程小、调试复杂等问题,基于扫描激光雷达技术,设计了一套适用于高速列车动态限界测量的列车速度测量系统。将扫描激光雷达固定在距列车10m 左右的位置上,根据激光脉冲飞行时间测距原理,沿列车行驶方向对进入扫描范围内的列车车身逐点扫描,获得由测量点组成的车身轮廓信息;通过最小二乘拟合车厢测量点,得到列车行驶轨迹,确定列车行驶方向;采用分段线性差值确定相邻两次测量周期内列车行驶的距离,完成列车速度的测量。结果表明:该测速系统操作方便,量程可达600km/h,测速误差控制在1.2%以内,可以满足高速列车速度测量需求。     

基于激光雷达技术的输电线路山火监测方法

针对现有架空输电线路通道山火监测方法的不足,基于激光雷达技术,提出采用激光雷达系统对输电线路通道引发的山火进行监测。通过在距离监测点560 m、460 m、360 m及260 m处分别进行激光雷达系统监测烟雾的模拟实验,实验结果充分验证了该系统可实现对线路周边区域引发的山火状态进行宽范围、较高精度的监测和评估,为输电线路的安全运行和维护提供决策信息,进而能够提高整个输电网络的供电可靠性,降低输电通道的山火事故发生率。     

基于误差椭球的激光测量系统的不确定度分析

为了对3维激光扫描技术的测量精度做出评估,以激光雷达测量系统为研究对象,基于误差椭球理论建立了测量系统的点位误差模型;依据点云平面误差椭球的分布特性,提出了点云拟合平面的不确定度模型,用于评估与拟合平面关联的尺寸测量精度;通过对箱体类物体高度的测量实验,获得了实际测量不确定度,并与模型仿真结果进行了对比。结果表明,该模型可较准确地估算出高度的测量不确定度,从而验证了其有效性及实际意义。     

基于激光传感器的钢轨轨廓检测技术的研究

针对传统的机械式测量钢轨轨廓精度不高、可靠性差、工作效率低等问题,提出一种基于激光传感器的钢轨轨廓检测技术。从实际需求出发,通过数据滤波、坐标变换、拟合匹配、误差检测等方法,实现对钢轨的全自动在线检测。通过工程试验证明,该检测技术重复性精度能达到0.03 mm,能够满足铁路上对于钢轨轨廓检测的要求。     

基于激光光栅载波技术的微位移测量方法

为了提高微位移测量精度,提出一种基于激光光栅载波技术的微位移测量方法.首先根据分析旋光原理采集尺寸与偏振光沿光轴的厚度比,根据琼斯矩阵计算微位移与位移方向,然后根据激光光栅干涉条纹图计算光强,计算弯曲条纹和光栅条纹进行相位解调,获得待测量物微位移变形相位,最后根据解调出相位值得到微位移.实验证明,本方法获得了高精度微位...     

基于激光雷达技术的无人机电网基建管控系统

针对传统人工肩扛经纬仪的输电线路测量方法效率和精度较低的问题,提出基于激光雷达的无人机电网基建管控系统。该系统包括飞行设计、数据采集、数据预处理、数据后处理和三维建模等流程。首先,使用无人机和激光雷达采集输电线路与塔杆数据;然后,分别使用数据预处理和后处理技术来修正激光雷达的测量误差以及分类点云数据,以提高测量精度;最后,导出生成的DOM,DSM文件和三维仿真模型以保存测量数据。仿真测试结果表明,该系统具有较高的测量效率及精度,可以满足电网快速发展的需求。     

激光雷达技术及其发展动向

激光雷达无论在军用领域还是民用领域日益得到广泛的应用.介绍了激光雷达的工作原理、工作特点及分类,对激光雷达设计中的关键技术进行分析,给出了几种具备代表性的激光雷达及其指标.讨论了未来一段时期激光雷达技术的发展趋势,认为新型辐射源设计技术、多传感器集成及数据融合、新体制激光雷达是未来激光雷达的研究重点.