大视场线结构光视觉传感器的现场标定

针对大视场线结构光视觉传感器的现场标定,提出了一种基于自由组合一维靶标的标定方法。自由组合多个一维靶标并固定,其中每个一维靶标至少包含3个共线特征点。靶标在传感器测量空间内自由摆放至少两次。以一维靶标两两之间夹角恒定为约束求解摄像机内部参数;由一维靶标消影点性质和特征点之间距离约束,求解各特征点在摄像机坐标系下的空间坐标;根据交比不变计算光平面与各一维靶标交点的摄像机坐标,拟合出光平面方程。实验表明,该方法可获得与平面靶标相当的标定精度,具有靶标加工容易、精度高、摆放次数少的特点,适合大视场线结构光视觉传感器的现场标定。     

利用齿形靶标标定线结构光传感器结构参数的新方法

本文建立了线结构光传感器数学模型，并在基础上提出了一种新的、高准确度的线结构光传感器结构参数的标定方法，该方法利用简单的齿形靶标的一维移动，以确定交平面与摄像机间的位置关系。     

用“消隐点”法标定线结构光三维视觉传感器

提出了一种以线结构光为基础的三维视觉传感器，并根据所建立的数学模型，结合传感器的实际使用情况，提出用“消隐点”法对该传感器结构参数进行标定，该标定方法装置简单，速度快，在保证精度的同时简化标定的过程实验证明“消隐点”法是一种高效，实用的视觉传感器标定方法。     

线结构光传感器标定不确定度估计

分析了标定样本数据的不确定度对线结构光传感器标定精度的影响,利用矩阵扰动理论和一阶不确定度分析理论,给出线结构光视觉传感器模型中映射矩阵参数不确定度的评估方法,并建立了从标定样本数据不确定度到标定不确定度的传播模型。利用蒙特卡洛统计法进行了仿真验证,结果表明所建立不确定度传播模型的有效性,为线结构光传感器标定精度的评估提供了依据。     

基于线结构光的轮廓传感器的研究

自动化生产程度和产品质量的提高，对计量检测手段提出了更高的要求，视觉检测技术的发展适应了这一需求。结构光视觉系统为许多空间三维物体的检测问题提供了可行的解决办法。     

线结构光视觉传感器机器人手眼关系标定

为实现对工业机器人手眼关系的标定,提出一种基于线结构光视觉传感器的手眼关系标定方法。该方法在标定时,将一个平面靶标作为参考物固定在工业机器人工作空间内,控制工业机器人末端运动以带动线结构光视觉传感器作多组变位姿运动,获取在不同位姿状态下的平面靶标图像并对其进行图像处理。通过对图像上固定特征点的测量,以及建立线结构光视觉传感器模型和手眼关系模型实现对线结构光内参数和手眼关系的标定。用棋盘格标定板进行测量实验验证,实验结果表明该方法准确度为0.036 mm,即优于40μm,可用于工业机器人的测量应用。     

基于线结构光的轮廓传感器的研究

自动化生产程度和产品质量的提高，对计量检测手段提出了更高的要求，视觉检测技术的发展适应了这一需求。结构光视觉系统为许多空间三维物体的检测问题提供了可行的解决办法。针对外观轮廓检测的需求，本文研究了一种基于线结构光的轮廓传感器，建立了线结构光垂直投射方式的数学模型，提出了传感器的局部校准方法参数逼近法，以及适应工厂生产环境的整体校准方法，实现了线结构光传感器轮廓传感器。实验证明，轮廓传感器的性能已达到设计要求。本传感器已用于Ａｕｄｉ—１００型轿车白车身的检测。     

基于单应性矩阵的线结构光系统简易标定方法

提出通过构造光刀平面,采用单应性矩阵的计算方法,完成线结构光系统标定。该方法通过在相机景深范围内平移标定靶,获取不同位置的光刀图像和靶标图像,从同一位置的两幅图中提取出特征点图像,构成一个光刀平面。按照相机针孔成像模型,可以建立光刀平面与相机系统的单应性矩阵关系,并计算出该矩阵,从而完成标定。在测量时,只需根据提取出的光刀图像像素坐标,结合单应性矩阵即可得到待测物体坐标,再结合平移设备,便可完成对整个物体的测量。实验证明,线结构光系统标定最大残差小于0.05 mm,标准差小于0.02 mm,两个面之间的测量距离相对误差低于1.3%。整个系统标定过程简单,适用于快速标定线结构光系统和工业化测量。     

基于线结构光传感器的工业机器人运动学参数标定

针对工业机器人绝对定位精度较低问题,提出一种基于线结构光传感器的工业机器人运动学参数标定方法.首先,将线结构光传感器固定安装在机器人末端,建立传感器测量模型,然后建立机器人运动学模型,通过手眼关系将传感器模型与机器人模型连接组成完整的标定系统模型.其次,使线结构光传感器在不同位姿下对某一固定点进行测量,得到该点在机器人...     

面激光测量传感器快速标定方法

本文提出了一种基于平面靶标的结构光系统参数快速标定方法。该方法基于摄影测量技术,使用编码点制作的平面靶标,由相机获取靶标平面光条图像,根据编码点的图像坐标以及靶标坐标,经过仿射变换和后方交会等处理,可以快速方便的得到光平面标定点的相机坐标,将标定点进行拟合即可完成标定。实验表明,该方法的光平面拟合中误差优于0.07 mm,系统测量精度的平均相对误差优于0.33%,具有较高的标定精度。同时该方法可以实现点、线、面等模式的结构光参数标定,通用性较强,标定效率较高,方法灵活,适合现场标定。     

非接触式汽车速度计校准装置研制

本文介绍了非接触式汽车速度计的作用及检测原理，详细叙述它的主要技术要求、现有的校准方法以及研制作为国内首创的新型校准装置的工作原理、技术参数、测量不确定度及实际校准非接触式汽车速度计的实验结果。目前已开展对非接触式汽车速度计的校准工作。     

A method for calibrating cryogenic void fraction RF-sensors having a round cross-section and estimating their accuracy

The calibration principle of the cryogenic void fraction RF-sensors of a round cross-section for a wide temperature range is proposed and described in detail. It is shown that the simplest and reliable method of the calibration procedure requires finding a dependence of the resonant frequency, f, of the empty sensor on its temperature and only two f-values when it is filled with saturated liquid and vapor at the given temperature T₀. The calibration test-bench is described. The errors of the calibration are estimated, and the experimental data for helium, hydrogen and nitrogen are presented.     

近程光电视觉传感器感知物体空间信息的研究

本文论述了二种新型光电近程视觉传感器的工作原理、计算方法和系统构成。一种是由多个点光源和位置敏感器(PSD)构成的传感器,文中从误差分析、统计运算的角度出发推导出确定被测对象空间信息的算法;另一种是由多个点光源和单个探测元件构成的传感器,这种传感器通过对位相信息的测定来感知物体的三维信息。两种传感器都能得到被测点到传感器之间的距离信息及被测表面空间取向的信息。所论及的传感器可用于机器人对三维物表面轮廓的追踪运动以及提供物体形状的三维描述信息等方面。     

基于辅助阵元校正法的柔性阵列阵元位置校正

本文介绍了两种用于校正大型柔性声纳阵列的阵元位置的方法。在阵列进行海底铺设后,阵元位置的不确定,会大大降低声纳搜索方位的性能。辅助阵元校正方法考虑使用阵上较短距离间隔的阵元作为辅助阵元来对信号到达角和阵元相对相位同时进行估计。并从至少两组不同方位声源点测得的数据,获得阵元的相对坐标位置,得到阵形。为了保证校正的有效性,我们比较了这两种辅助阵元校正方法,通过大量的仿真试验比较它们对辅助阵元误差扰动的敏感度,并选择了宽容性较好的MUSIC辅助阵元方法进行了实际的海上试验。     

基于光学小波变换的机器人视觉传感器设计

针对视觉系统处理速度慢的问题,利用光电信息技术设计出基于光学小波变换的机器人视觉传感器。该传感器用4 f光学处理系统实现光学小波变换滤波,以计算机编程加载滤波器,因此兼有光学信息处理的二维、高速、并行和大容量的优点,以及计算机控制灵活的优点。图像特征提取仿真实验结果表明:效果理想,处理速度快,方案可行。     

弹性安装条件下机器结构声功率流的现场测量

本文利用互功率谱的方法对安装在混凝土地板上的小型排气扇工作时产生的结构声功率流进行了现场测量。对不同劲度系数的隔振支架对结构声功率流的影响进行了比较。     

Hand-held 3D scanner for surface-shape measurement without sensor pose tracking or surface markers

Current hand-held three-dimensional (3D) scanners for surface-shape measurement require sensor-tracking devices or surface markers to determine the position and orientation (pose) of the sensor at different viewpoints, thus limiting their functionality. This paper presents a hand-held 3D scanner without sensor tracking or surface markers. Multiple planes of light are simultaneously projected onto an object surface to provide sufficient surface information to enable surface fitting and fine interpolation between acquired data points. In surface scanning, the hand-held scanner acquires a sequence of dense overlapping range-images from different viewpoints with enough overlap between range views and abundant information within each range view to permit registration of all acquired data into a single 3D model. Calibration is performed by closed-form surface-fitting to map 2D image coordinates to 3D calibration-object coordinates. Conical diffraction adjustment corrects for projected-line curvature. The measurement accuracy was suitable for applications such as reverse engineering, and virtual and physical prototyping.