三维激光扫描仪在曲面逆向工程中的应用研究

通过阐述反求工程技术,利用三维激光扫描仪快速测得实物模型的几何数据,基于光切法曲面拟合技术,生成以一定数据格式存放的密集的数据云,并对此数据云进行三维实体图形重构.给出应用实例并展示其效果.     

基于三维激光扫描仪的地形变化监测

提出了应用三维激光扫描仪监测地形变化的方法.介绍了仪器原理、结构、用途和观测方案.用球形标志法和DEM求差法提取地形变化信息.实验表明,该方法具有很高的精度和分辨率,可以应用在灾害评估、矿产量估计和工程量计算等方面.     

FARO推出创新型手持式三维激光扫描仪

<正>2015年1月,FARO公司推出全新的FAROScanner Freestyle3D,这是用于建筑、工程和建造、执法和其他行业的一款简单、直观的测量设备。Freestyle3D配备有一台Microsoft Surface平板电脑,通过允许用户查看所捕捉的点云实现空前的实时可视     

三维激光扫描仪的测距与水平角精度评定

以三维激光扫描仪Focus~(3D)X130为研究对象,通过实验验证了距离和水平角检校方法的可行性。由精度检校实验得出Focus~(3D)X130测距精度为5mm,测角精度0.0101°,与厂家提供的标称精度有一定误差。因此,在使用三维激光扫描仪之前进行测距和水平角精度的评定和校正将对后续扫描的精度产生一定影响。     

酸蚀岩板三维激光扫描仪

针对酸蚀岩板表面形貌复杂的特点和测量精度高的要求,设计了一款用于酸蚀岩板形貌测量的三维激光扫描仪。重点研究了三维激光扫描仪的结构,三维激光扫描原理、应用软件结构和功能。此三维激光扫描仪可以对酸蚀岩板表面形貌进行快速、精确地扫描,扫描软件可以对扫描所得点云数据进行导入、导出、缩放和旋转等操作。实验结果表明:该扫描装置所得的数据可定量分析岩石裂缝的酸化效果,为岩石裂缝渗透率测量和酸化作业工程设计提供实验数据。     

FARO推出新一代三维激光扫描仪和软件

美国法如公司日前宣布将于2009年第2季度开始交付新一代大空间三维激光扫描仪。两种新机型Photon 120和Photon 20测量速率均可达到每秒976，000点。Photon 120提供的测量范围极为出色，最长达到了153米，是目前世界上最长测量范围的相位式激光扫描仪。Photon 20的设计则是用于扫描20米范围之内的物体。     

三维激光扫描仪的测量精度控制定量分析

数据测量是逆向工程中的一个重要阶段,测量数据的精度是决定着后续数字化模型能否在误差控制范围内还原为已有实物的关键。本文基于一种先进测量设备——ATOS三维光学测量系统,对该系统在测量过程中产生的误差来源进行了详尽的分析,总结了测量实物时误差产生的特点,提出了提高三维激光扫描仪测量精度的三种方法。结合某叶片模具活块,定量分析比较了三种方法改善测量精度的效果,指出坐标系的设定和坐标系堆叠的流程是控制测量精度的关键。     

基于激光三维扫描的人体特征尺寸测量

提出了一种利用三维人体点云数据测量人体关键尺寸的方法。应用线结构光激光三维扫描仪对特定站姿的人体进行扫描,获得完整三维人体点云。根据人体视线和脚尖的同向性及两腿的自然分开特征,对点云进行方位调整,使人体朝向z轴正方向。利用手动删除和最大连通域删除相结合删除噪声点。确定人体的6个特征点和20个特征平面,分别应用对应截面y坐标差值法测量长度尺寸,凸壳法测量截面周长,测量了34个人体关键长度和周长,对影响测量精度的因素进行了分析。结果表明,典型尺寸测量误差小于3%,可满足人类工效学等领域快速测量人体特征尺寸的要求。     

FARO推出新一代业界最佳三维激光扫描仪和软件

法如日前宣布将于2009年第2季度开始交付新一代大空间三维激光扫描仪。两种新机型Photon 120和Photon 20。测量速率均可达到每秒976.000点。Photon 120提供的测量范围极为出色。     

基于机器人的管道内壁三维重建技术研究

该文主要研究根据排水管道的二维激光扫描信息重建其三维内壁图像的技术与应用。提出了携带二维激光扫描仪的管道机器人对管道内壁进行数据采集及处理的方案;探讨管道内壁的三维数据重建算法,即利用机器人在管道中相对于水平面的二维倾角信息和管道内壁点云的圆柱形几何特征来计算机器人在管道中的姿态,进而得到机器人坐标系相对于全局坐标系的变换矩阵,把不同视点的点云转换到统一的全局坐标系中,对点云进行匹配。实验验证了该文提出的管道三维重建算法的可行性,对于检测管道内部工况具有重要的理论与应用价值。     

基于激光点的空间物体的视觉测距方法与试验研究

建立了考虑一阶径向畸变的摄像机标定模型,利用视觉系统对图像处理的亚像素,逐步求解出摄像机的内外参数,对Cognex视觉系统进行了简便、快速、准确的标定,并通过激光点空间定位试验验证了该方法具有较高的精度和良好的实时性.     

基于激光雷达的飞机水平测量

介绍了激光雷达测量系统的测量原理,分析了传统飞机水平测量方法的不足.为满足飞机对部件安装准确度的更高要求,提出在全机水平测量工序中采用数字化测量设备--激光雷达.通过分析测量基准、确定激光雷达的摆放位置、建立机体坐标系及利用研发的数据处理软件进行数据分析处理等环节,制定了基于激光雷达的飞机水平测量方案.应用表明,该方案在测量精度、自动化程度和测量数据处理等方面具有明显的优点,并且极大地降低了劳动强度,提高了工作效率.     

基于激光投射的侧气囊静态展开测试方法研究

侧面安全气囊静态展开测试是一种常见的侧面安全气囊静态展开性能测试方法,其中侧面安全气囊静态展开时间参数是侧面气囊性能的关键参数。在目前的测试技术当中还不能对气囊展开时间通过试验仪器进行测得,而是仅仅依靠试验人员通过高速摄像记录画面进行评判,存在着不可避免的误差。通过对现有测试标准的研究,提出了基于激光投射的侧气囊静态展开试验方法,并完成搭建激光投射侧气囊静态展开试验平台,有效避免了仅仅依靠人眼进行气囊展开时间评价带来的试验误差,提升了座椅侧气囊静态展开试验精度。     

基于激光断层扫描的加油站埋地油罐容积检测方法的研究

税收部门在加强加油站库存环节征税管理时,需要测量埋地油罐的容积,为此设计了一种基于激光分层扫描的检测方法。仪器采用激光传感器测距、光电编码器测角,由工控机控制测量过程实现等弦长测量路径,采用B样条曲线插值加密数据点,利用梯形公式计算断层面积,再求体积,自动生成容积表。该测量方法自动化程度高,测量周期短,能够减少了对加油站停业的时间,同时减轻测量的工作强度。     

Fault Diagnosis Method Based on System-phenomenon-fault Tree

The historical records of mechanical fault contain great amount of important information which is useful to identify the similar fault.The current fault diagnosis methods using historical records are inefficient to deal with intuitive application and multicomponent multiphase fault diagnosis.Towards the problem,the rapid and intelligent fault diagnosis method based on system-phenomenon-fault (SPF) tree is proposed.The method begins with the physical system of the fault system,conceives the fault causes as leaves,the fault causes as leaves and the frequentness of fault as the interrelationship,and finally forms the fault tree with structural relationship of administrative subordination and flexible multi-granularity components.Firstly,the forming method of SPF tree is discussed;Secondly some basic definitions as synonymous branch,the tough degree of the branch,the dominant leaf,and the virtual branch are defined;and then,the performances including the merger of the dominant branches keeping dominant,the merger of the synonymous branches keeping dominant were proved.Furthermore,the merging,optimizing and calculating of virtual branch of SPF tree are proposed,the self-learning mechanism including the procedure and the related parameter calculation is presented,and the fault searching method and main fault statistics calculation are also presented based on SPF tree.Finally,the method is applied in the fault diagnosis of the certain type of embedded terminal to demonstrate fault information searching in the condition of the synonymous branch,the virtual branch merging and visual presentation of search results.The application shows that the proposed method is effective to narrow down the scope of searching fault and reduce the difficulty of computing.The proposed method is a new way to resolve the intelligent fault diagnosis problem of complex systems by organizing the disordering fault records and providing intuitive expression and intelligent computing capabilities.     

基于微流控驻停气泡的连续型气-液微反应器

快速高效的气-液反应对生物物理学、化学和医学领域的发展具有十分重要的意义。微流控系统以其高传热传质效率和低物质消耗等优点为气-液反应提供了一个新的平台。介绍一种基于微流控驻停气泡的新型气-液微反应器系统,该系统利用微流道中的气泡和流动液体反应物之间稳定可控的气-液体界面来加速传质。微流控驻停气泡通过流体通道壁上特殊设计的裂隙结构生成,这使驻停气泡易于阵列。驻停气泡的大小和形貌通过改变气体质量传递来控制和调节,进而实现对气-液界面物质交换的有效控制。提出的微反应器为纳米晶体合成、先进生物材料制备等应用提供可控且稳定的气-液界面。     

超短光脉冲光强分布实时测量

利用 CCD 技术和计算机控制技术可以实现对超短光脉冲进行空间光强分布的实时测量。该系统结构简单、使用方便,很适合于科研单位和研究领域。本文论述了该系统的结构和原理,并对几种工作方式进行了说明。     

基于激光CCD的炮弹同轴度测量方法研究

炮弹的自动化生产是军事强国竞相解决的难题,炮弹总装后的位置精度与其顺利填装和打击精度密切相关,为了在线检验弹体装配后的同轴度和弹头定心截面的圆跳动,提出了一种非接触自动检测方法。该方法选用激光CCD传感器,通过驱动弹体旋转测得弹体基准位置和弹头定心部截面的各点坐标,自动计算得出其同轴度和圆跳动,实现了不同弹种的在线精确检测。对检测装置的组成和原理进行了说明,并对设备的检测误差进行了分析和修正。试验结果表明提出的方法检测精度高于0.05mm,满足炮弹实际使用要求,对提高炮弹的生产效率和质量具有重要意义。     

T-S模糊故障树重要度分析方法

传统部件重要度分析方法建立在布尔逻辑门的基础上,需要精确已知部件之间的联系,并且不能全面考虑部件所有状态及部件之间的联系对多状态系统可靠性的影响。针对上述问题,首先通过给出传统二态、多态逻辑门的T-S门规则形式,验证了T-S模糊故障树分析方法的可行性,进而将传统二态和多态部件重要度分析方法推广到T-S模糊故障树中,提出了T-S重要度概念及其计算方法,包括T-S结构、概率及关键重要度。然后,与传统部件重要度分析方法进行算例对比与分析,验证方法的可行性。最后,给出了液压系统T-S模糊故障树分析及其重要度计算实例。     

大型轴系轴心的激光旋转测量方法

研究了大型轴系轴心的激光旋转测量方法,利用CCD相机采集激光光斑图像,通过数值拟合算法计算激光光斑所形成圆周的圆心位置,用以测量轴系轴心的空间位置。该方法消除了激光器装配定位误差导致的指向偏差和激光器不稳定导致的光束漂移。建立了激光旋转测量法测量精度的数学模型,进行数值模拟,计算结果表明:测量精度与激光旋转半径无关,与光斑采样点数成正比,接收屏与轴系轴心的垂直度偏差对测量精度影响不大。利用改进的最小二乘法进行数值拟合,进一步提高了激光旋转测量法的测量精度。