圆结构光复杂深孔内轮廓测量系统改进

圆结构光复杂深孔内轮廓3D测量系统中,被测半径与系统成像半径之间关系存在非线性、一次测量所获取的图像中阴/阳线圆光条不属于同一被测深孔截面、膛线遮挡形成测量盲区.通过分析问题的成因,本文提出了改进设计方案.将系统扩束锥镜的半锥角由原来的45°改进为50.70°,并对系统结构参数相应进行调整,改进后消除了系统非线性误差,提高了系统测量精度;阴/阳线圆光条属于同一被测深孔截面,且消除了阴线圆端部一侧遮挡,能够提高3D重构精度与效率.     

结构光照明层析多样性表面形貌测量

围绕散射表面和复杂微结构表面形貌高精度测量需求,对基于结构光照明的表面形貌测量技术与系统进行了研究,设计了基于科勒照明结合数字微镜器件调制的具有良好结构光对比度和均匀性的结构光照明光学系统,提出了基于高斯曲线插值的虚拟狭缝SlitMask结构照明共焦层析算法与基于迭代高斯拟合的峰值提取重建算法,建立了结构光照明表面形貌测量系统,利用单刻线对系统进行准确性与重复性测试,结果表明相对示值误差为1.87%,重复测量结果的标准差为0.0014μm。对玻璃多刻线样板和车削表面进行测试,验证了本系统不仅可用于反射表面的测量,还对散射表面具有较好的测量能力。     

基于RBF神经网络的结构光三维视觉检测方法研究

研究了基于RBF神经网络的结构光三维视觉检测方法。该方法利用了RBF网络良好的非线性映射能力以及学习、泛化能力，通过采用高精度样本数据训练RBF网络，最终建立起了用于结构光三维视觉检测的RBF网络模型。与常规方法相比，它不需要考虑视觉模型误差、光学调整误差等对视觉检测系统测量精度的影响，因而能够有效地克服常规建模方法的不足，保证了检测系统具有较高的精度。     

单目视觉测量技术研究

对单目视觉测量方法进行了研究、分析，其中包括几何相似法、几何形状约束法、结构光法、辅助测量棒法和激光辅助测距法。结合作最新的研究成果，重点对结构光法和辅助测量棒法测量作了介绍。     

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。     

线结构激光仿型测量中的视觉跟踪算法

本文在介绍国内外概况的基础上简要分析了国内现有线结构激光测量系统的特点 ,然后提出了一种基于CNC系统的线结构激光仿型测量的视觉跟踪算法 ,该算法给出了一套较为完整的跟踪策略 ,解决了超视距和成象时测头的自适应调节问题     

光散射法测量表面粗糙度综述

本文根据国内外的现状,对具有较高精度,可作快速无损测量的散射法表面粗糙度测量作一些介绍和分析。     

基于线结构光的空调四通换向阀高度测量

为提高空调四通换向阀高度测量的精确度以及加工焊接的效率,提出一种基于线结构光的四通换向阀高度测量方法。通过计算机视觉技术搭配线型结构光获取四通阀的表面形貌特征,基于结构光三维测量原理得到被测工件表面各点的实际位置坐标,从而实现四通换向阀的高度测量。实验研究表明,线结构光法测量结果稳定,并能得到较高的精确度,所得高度的误差小于0.5 mm,满足零件的加工要求。该方法可完成物体表面轮廓的三维重建,克服单目视觉测量过程中丢失被测件深度信息的缺点;并能实现四通换向阀生产线上工件的自动化检测加工,因而避免传统人工测量引起的低效、易疲劳等问题。     

基于结构光和机器视觉的尺寸测量及其误差分析

为了解决流水线上产品的尺寸自动测量难的问题,基于目前机器视觉在尺寸测量方面的应用,介绍了用机器视觉来检测线圈绕线质量的方案。采用简化了的针孔模型对相机进行标定,并针对CCD成像元的不均匀性,提出改进方案并对测量结果进行误差修正,通过实验完善并验证了该方案的可行性,为机器视觉测量尺寸提供理论基础。     

列车车轮三维结构光检测中的点云处理研究

列车轮对作为转向架的关键零部件,其检测手段仍以人工检测为主,现有的自动检测方案,大多针对车轮某一断面的参数尺寸进行测量,难以真实反映车轮轮缘踏面的损伤情况.为此,该文提出一种列车车轮三维结构光检测中的点云处理方案.首先,利用三维结构光测量仪器采集列车车轮的三维点云数据;其次,根据列车车轮三维点云的特点,确定包括离群点去...     

一种高密度光栅结构光编码方法

针对光栅结构光传感器三维测量过程中光条识别问题,提出一种新的金字塔子光栅投射法结构光编码方法。该方法把高密度光栅逐级细分为若干个可容易识别的子光栅,用空间二分编码方法分别对每个子光栅进行编码,并详细介绍了确定光条点码值的方法。把该编码方法应用于光栅结构光传感器中,实现了维纳斯雕像的三维测量,并给出了三维重建结果。结果表明,该编码方法误码率仅为0.75%,特别适用于物体三维轮廓致密测量。     

基于线结构光的叶片型面特征检测方法研究

叶片是燃气轮机和航空发动机的核心部件,随着我国两机行业的高速发展,对于叶片在研发、生产和维修等方面全生命周期检测的要求不断提高.光学测量是目前叶片三维形貌高效检测的新手段,但是在测量精度等方面相比传统三坐标测量机仍存在一定局限.该文提出一种基于线结构光的叶片型面特征检测方法,设计开发一套四自由度检测平台,针对基于标定物...     

圆结构光光条中心亚像素级提取方法

从图像中准确提取光条中心对于主动视觉系统十分重要。分析微小物体内表面视觉检测系统中圆形结构光光条图像特征,将干扰光条分为漫反射和镜面反射两类。利用Hessian矩阵确定图像中光条法线方向,在光条法线方向上求解光条中心亚像素位置,用8方向搜索法剔除干扰光条。实验证明,光条提取和剔除干扰光条方法是有效的。     

微细管道内表面光电检测及三维重构系统

基于位置传感器PSD和光学三角原理,开发了一种适于空间曲线型微细管孔内表面三维重构的检测系统.该系统主要由管道机器人、形貌检测器和曲率检测器等部分组成.形貌检测器可以采集管道内壁截面信息,并计算出截面环上的点在局部坐标系中的位置.曲率检测器负责测量管孔中心轴线在检测器采样位置处的局部几何性质,并完成管道中轴线的重构.在管道机器人的驱动下,根据上述两方面提供的数据以及其前进步距,可以实现管道内表面的三维重建.实验结果表明,利用该技术检测的管道时,管道曲率半径的相对检测精度可以达到±2%,内表面缺陷及内径的测量精度可以达到±0.1mm.     

Direct contour generation for structured light system-based selective data acquisition

Recently, structured light system (SLS)-based selective data acquisition, where the complexity of the object surface is analysed before acquiring surface data, has been introduced as an alternative to traditional reverse engineering approaches that normally acquire the point cloud from the entire object surface and perform data reduction prior to model reconstruction. Presented in this paper is an attempt to simplify and to improve the performance of the acquisition part of SLS-based selective data acquisition. Rather than being used to make recommendations to an acquisition device on where to obtain contours, the sets of projected bright line images are used to create contours directly. All contours are assembled by realigning a reference that is explicitly introduced on all images to the known positions. This contour generation has been investigated under both perfect segment projection and SLS projection. Based on the results, an SLS-based contour creation algorithm has been developed, implemented and tested with various samples.     

Automated extraction of dimensional inspection features from part computer-aided design models

Metrological inspection planning is among the least explored computer-aided process planning (CAPP) domains. This paper examines the basic issues involved in automated dimensional inspection planning that works within an environment of a generic CAPP support system. A new algorithmic approach based on multi-attributed spatial graphs is developed for extracting inspection features. The features of specific interest to the planner are selected by applying a sequential filtering method. The method is capable of extracting many common types of inspection features (polyhedral, cylindrical and free-form) found in industrial practice.     

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。     

Dozor roughness testers for workshop noncontact inspection of the surface of machined parts

Reflectometric results are given for a nonparallel incident beam at various wavelengths. A number of different original portable testers have been developed on the basis of those results for checking the roughness parameter R_a of outside surfaces. The devices are described and their specifications are given.Translated from Izmeritelnaya Tekhnika, No. 11, pp. 21–25, November, 2004.