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。     

条纹投影测量系统标定方法研究

条纹投影测量方法具有无接触、测量精度较高、分辨率高等优点,是最可靠的三维测量方法技术之一。而系统标定的精度决定了测量数据的精度上限,是三维测量中至关重要的环节,所以本文分析比较了条纹投影测量系统已有的主要标定方法,包括有：反向投影法、三角关系建模法、隐式拟合法和神经网络法。从误差积累、系统搭建严格程度、操作复杂度、是否需要精密辅助装置、是否考虑镜头畸变以及测量精度等方面进行了对比分析,得出每种方法的优缺点及应用,并以精度相对较高的相位匹配标定法、多项式标定法和平面拟合标定法3种方法为例进行对比实验,综合方法特征与实验结果,得出标定方法选择依据：需要高精度测量应选择多项式拟合法,需要操作灵活应选择相位匹配法,同时对精度和灵活性有需求,应选择平面拟合标定法,对此类技术面向不同需求时选择适当的方法进行系统标定具有一定的应用价值。     

结构光双目测量系统标定方法

为了解决双目结构光测量系统参数不容易准确获取的问题,依据传统摄像机标定方法,结合结构光双目测量系统的特点,提出了CCD摄像机标定方法.通过对左右CCD摄像机采集得到的两幅标定模块的图像数据分析,按照"两步"标定法的思路,先得到平移向量R和旋转矩阵R等外部参数,再利用已知的空间距离求解到摄像机的成像模型需要标定的其他参数.实验数据表明,该方法可简便、准确地标定出CCD摄像机参数,方便了三维视觉测量工作,是一种有实用性的标定方法.     

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。     

双摄像机结构光三维测量系统自标定方法

针对双摄像机与投影仪结构光三维测量系统的标定问题,提出了极线约束条件下的自标定方法．依据极线约束理论,通过标定物上特征点与对应双摄像机的两个像点确定极线方程,建立了两个摄像机之间的平移和旋转关系矩阵．将多编码周期三角形灰度分布图案投射到标定物,获取特征点在投影仪上对应点的坐标,采用改进8点法建立投影仪与双摄像机关系矩阵的两个估计矩阵,利用对极距离为目标函数进行估计矩阵优化,得到双摄像机和投影仪的参数矩阵．采用该系统对平面和人脸进行了三维测量实验,结果表明平面测量的最大绝对误差不大于1．7mm,相对误差不大于0．18％,表明了该三维测量系统自标定方法的有效性．     

三维人体尺寸自动测量系统的研制

提出并研究了基于CCD（光电藕合器件）与红外传感技术的三维人体尺寸自动测量系统,该系统能够快速、准确地测量人体裸尺寸,排除了人体着装的影响。     

激光能量波动对扫描法尺寸测量精度的影响

在激光扫描法尺寸测量系统中，激光能量必须保持稳定。但是，在实际使用中，激光器输出能量会产生波动，导致系统检测精度下降甚至不准确。本文详细分析了能量波动对激光扫描法尺寸测量精度的影响，并给出了激光器输出能量自动测量电路及测量方法，以及能量波动的电补偿方法。该方法在激光外径在线检测仪中得到了很好的应用，实践证明有效、可行。     

基于二进制编码结构光的三维形貌测量系统及其标定

建立了一个基于二进制编码结构光的三维形貌测量系统,推导了测量系统的物象关系式,并对测量系统进行了标定。在对编码投影光平面的标定过程中,提出利用代数射影几何中的交比不变原理对其进行标定的方案,并论述了标定原理。然后,结合系统的整体标定方案,设计了实验靶标,进行了标定实验,并生成了若干编码投影光平面的标定结果图像。     

三维激光测距系统设计与标定方法研究

针对传统三维激光测距系统标定结果精度低的缺陷,设计一套由云台和激光测距装置组成的三维激光测距系统。提出了采用平面特征的标定方法。在初始标定值下,对一个已知平面三维扫描后的若干帧,每帧的若干点作为试验点,用Matlab做非线性优化,来找到一个合适的标定值,使得试验点拟合后得到的平面到真实平面的距离平方和最小。该标定方法简单,经过试验证明,此方法能精确地实现激光的标定。     

基于iGPS和机器人的大尺寸接触式测量系统

针对传统大尺寸复杂曲面特征点坐标测量过程中存在的被测工件与测量系统进行坐标系统一时会存在较大偏差、被测工件在测量过程中易产生移动和深孔中心位置点无法准确测量等问题,设计了一种用于大尺寸复杂曲面特征点的坐标测量系统。首先,对手持框架和探针的结构进行了设计,使用iGPS定位系统和工业机器人搭建了测量系统。然后,采用微平面法对探针测头进行了补偿。测量系统可同时实现对大尺寸曲面上特征点三维坐标的自动化测量和动态测量。实验结果表明:采用微平面法的测头补偿误差不超过±0.2mm,深孔中心位置点的测量精度在±0.2mm左右,测量系统不确定度为0.279mm。测量系统可实现大型复杂曲面坐标的动态跟踪测量,且适用于带有深孔特征的曲面测量。     

三维激光扫描技术在大型油罐罐体尺寸测量中的应用研究

采用三维激光扫描仪对大型储油罐的罐体进行观测,获取点云数据,计算、分析储油罐的半径、垂直度及油罐高度.结果表明:罐壁平均高度偏差、罐壁垂直度最值大偏差、圈壁板内表面半径偏差在可接受范围内,且精度符合规范标准要求.说明三维激光扫描技术应用在大型储油罐罐体尺寸测量中具有高效、准确的优点,对于建设资源节约型社会具有十分重要的意义.     

激光跟踪三维坐标测量系统中猫眼光学误差的测量

在基于多边法的四路激光跟踪三维坐标测量系统中,猫眼逆反射器的光学误差是影响系统自标定和坐标测量精度的重要因素.对猫眼逆反射器的光学误差进行了分析和测量,介绍了测量原理、测量装置及相应的数据处理方法.实验结果表明,被测猫眼的最大光学误差约为4μm.     

数字图像测温系统温度标定过程中的误差分析

在利用CCD摄像机所摄彩色图像进行温度测量的技术中，需要对CCD摄像机进行温度标定，从而运用相关技术对相关环境下的温度进行测量。在标定过程中，由于设备、环境等因素的不同及其这些因素自身的变化，都会影响温度标定，产生误差。对这些误差产生的原因进行分析，提出相关的减小误差的方法，能使得温度标定有一个稳定的结果。     

数字图像测温系统温度标定过程中的误差分析

在利用CCD摄像机所摄彩色图像进行温度测量的技术中,需要对CCD摄像机进行温度标定,从而运用相关技术对相关环境下的温度进行测量.在标定过程中,由于设备、环境等因素的不同及其这些因素自身的变化,都会影响温度标定,产生误差.对这些误差产生的原因进行分析,提出相关的减小误差的方法,能使得温度标定有一个稳定的结果.     

关于PVDF接收激光超声的实验研究

本简单的讨论了PVDF接收激光超声的一种实验设计思路和实验方法,并对纳米AIP／SiO2的激光声的信号进行了检测,与已知结果相一致。     

三维激光扫描足迹识别技术应用研究

设计了一种三维激光扫描足迹识别设备及其应用程序和算法,研究了采用该设备进行刑事侦查足迹图像采集及识别的方法,通过设计基于激光三角法测距原理的三维激光扫描方法完成足迹图像采集,然后通过足迹识别、足迹图像区域的提取、足迹图像降噪与特征提取、图像二值化与层次聚类等关键步骤完成足迹图像识别。该方法采集的足迹图像目标明确,取得了较好的识别效果。     

三维激光扫描技术在虚拟现实中的应用

虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容,目前虚拟现实技术中的虚拟视景和模型生成方法大多都是基于软件设计及二维图象实现的,这是一个重大的不足之处.三维激光扫描技术的产生和发展拓展了虚拟视景和模型生成的技术实现手段,进而使虚拟现实技术有了跨越式应用.本文介绍了虚拟现实技术和三维激光技术的基本概念和原理,并且通过实验验证了三维激光扫描技术在虚拟现实中的应用.     

三维激光扫描测量采样要素关系研究

在工程测量中,进行三维激光扫描时,扫描测量数据的质量与扫描采样间隔、激光光斑大小、扫描距离有关。研究发现,激光光斑大小与扫描距离呈线性变化关系,且激光光斑具有边缘效应,扫描距离和最小采样间隔的关系也呈线性变化关系。     

激光扫描图像编码三维视觉系统误差分析与标定

基于激光扫描图像编码的三维视觉原理,提出了对其进行误差分析的方法,并通过移动标准平面来建立深度数据表的标定方法．该方法有效地减少了图像采集和处理量,测量时 间短,标定精度高．     

基于全站仪测量系统的大型结构件逆向设计

为了解决大型结构件测量困难,设计效率低下,产品误差较大等问题,本文提出了采用全站仪测量系统对大型结构件进行逆向设计的方法。以大型结构件某挖掘机动臂为例,利用全站仪测得了外形轮廓数据,通过UG/ImageWare实现了数据处理与曲面重构,并在ImageWare中进行了误差分析,得到点云与曲面的误差值为-0.933mm到0.975mm,符合最大误差±1.0mm要求。说明运用全站仪对大型结构件进行逆向设计是可行的,与传统设计方法相比更加的快捷、高效、高质量,对国内制造业发展具有重要的意义。