不同发射率下红外热图像的非稳态温度场测量研究

通过分析红外测温公式,研究物体发射率对红外热图像测温精度的影响,并找出影响物体发射率的因素。根据经典计算方法,发现了物体发射率在红外热图像测温应用中的局限。从红外热图像的角度对发射率的计算进行了建模,基于修正物体发射率得到提高红外热图像对非稳态温度场测量精度的模型。对铸铁、不锈钢进行了3组测温实验,红外热图像直接测量的最大误差分别为2.1℃、1.7℃、2.3℃,而所提出的方法测量的最大误差分别为1.0℃、0.7℃、1.6℃。通过对比分析3组测量结果数据验证了测量方法的可行性。     

基于面阵CCD的激光角度测量系统的研究

介绍了一种以激光作光源,采用光学成像原理和CCD图像采集技术实现激光角度测量的方法,给出了系统构成和测量原理,并对系统可达精度及其影响因素进行了分析。结果表明,系统在50~200m的测量距离和±5°的测量角度内时,测量精度可以达到0.05mrad,满足了隧道盾构施工中对盾构机方位角的高精度测量要求。     

三维形貌测量中自动调焦系统的设计

在相移干涉显微镜中增加了自动调焦系统,使其快速获取高清晰干涉图像,提高了三维形貌的测量速度和测量精度。调焦系统采用图像自动调焦方法,分别以图像标准差函数和图像最大熵函数作为粗调函数和精调函数。实验表明本系统自动调焦范围扩大到150m,自动调焦精度为0.3m,调焦时间为4-8s。     

大长度角度综合测量系统设计及应用

本文设计了一种大长度角度综合测量系统,该测量系统利用高分辨率CCD图像传感器与30m大尺寸高精度导轨相结合,利用光线的多重反射,配合定制的分析软件可以对激光和光学对中仪器的长距离垂准(对中)精度进行自动测量分析。     

基于LOG-Zernike算子的快速图像测量

图像测量技术,一个很重要的方面就是图像的边缘检测定位,而边缘定位的准确与否又直接影响到测量的精度.常用的检测算法都是像素级的,对测量要求较高的场合无法满足要求.定位速度一直是边缘检测算法的一大瓶颈,本文正是在保证一定精度的前提下,研究了快速图像测量算法,即运用LOG算子先对工件进行快速边缘定位,在此基础上采用zernjke矩法将精度提高到亚像素级.为了得到实际的测量尺寸,应用块规进行了系统标定并进行了一系列测量实验,实验结果表明该方法定位精度接近于Zernike矩法,且算法的运行对间大约在1.5s左右.     

立体显微图像的三维微尺度测量方法研究

针对微小复杂产品表面形貌、几何特征、关键点等综合测量的要求,提出了基于立体显微图像的三维微尺度测量方法.利用立体显微镜及两台数字相机获得被测对象两个不同观测角度的显微图像,通过图像处理技术和几何原理计算得到被测对象的空间三维信息,最终实现三维微尺度测量.为了验证所提出方法的有效性,以具有一定倾角的显微标定板为测量对象,在图像采集、滤波、二值化、边缘检测以及形心计算的基础上进行显微系统的标定,分别对左右各10个相同角度进行了实测.结果是相对误差均在3%以内,说明该测量方法可以获得较高的测量精度.     

影响激光三角测头测量精度的因素及其补偿措施

在高精度的激光三角位移测量中,传感器本体组成器件的性质及其外部工作环境对测量精度都有很大影响。本文详细分析了传感器各组成部分可能带来测量误差的各个因素,提出传感器的标定措施;并从实际使用角度分析了影响传感器精度的外部因素,其中主要包括被测表面倾斜、表面光泽、粗糙度、颜色以及扫描速度等。     

平视显示器视差自动测量技术研究

平视显示器是一种大视场大出瞳的光学系统,常用的测视差的方法是摆头法,但测量精度较低,并且有人眼读数误差。为了提高平视显示器视差的调校精度及效率,消除人眼读数误差,介绍了一种基于CCD视频图像处理的视差自动测量系统。用CCD像机对平视显示器图像画面进行采集,在出瞳的范围内进行平移,比较在出瞳边缘采集的图像,计算两幅图像的偏移量,自动得出平视显示器的视差。详细论述了该方法的测量原理,并对该视差测量仪的光机结构进行了详细说明,对各技术参数的选择进行了分析,对测量精度进行了分析,最后对几种视差测试精度进行了对比分析。     

影响轮廓仪测量精度因素的分析

阐述了影响轮廓仪测量精度的因素——触针针尖半径及触针角度、测量力、测量基准线、测量头移动速度、轮廓仪校准后的基本误差。提出了评定表面粗糙度应依据的基本原则,即测量方向、表面缺陷、测量部位,以及使用轮廓仪测量零件表面粗糙度应注意的问题。     

基于激光三角法反射式光路设计的小角度测量

介绍了激光三角法反射式光路设计的基本原理、光路结构和成像系统;给出了在不同实验参数下的测量范围、测量精度和测量误差,并对测量范围和测量精度与各主要参数间的变化关系进行了分析。实验表明,该方法可以实现小角度的高精度测量,且其测量范围和测量精度可以进行动态调节。     

线阵CCD传感器在材料变形量测试中的应用

阐述了用线阵CCD传感器对材料拉伸变形量进行非接触测试的基本过程。介绍了CCD传感器测量变形量装置的基本原理。给出了采用数字图像处理技术非接触测量变形量的方法,包括图像的预处理,二值化等。该装置结构简单,可对材料进行非接触,无磨损式测量。通过对系统的标定证明了该系统的可靠性。讨论了影响CCD测量精度的各种因素。     

激光多普勒扭矩非接触测量的研究

基于激光多普勒效应测量转轴单截面转速的原理,通过测量双截面的转速进而求两截面的转速差。对转速差进行积分得到在扭矩作用下转轴两截面的相对扭转角,从而得到转轴扭矩,实现传动轴扭矩的非接触测量。同时,设计了实验系统并在扭矩实验平台进行了实验,实验结果表明,激光多普勒法与传统扭矩测量方法的相对误差小于0.2%,说明激光多普勒法具有较高的测量精度。     

图像传感测量在热成型工艺中的应用研究

介绍图像传感器对快速热成型工件的外径在线检测原理。通过对误差因素的实验验证和理论分析 ,给出一种适用的图像信号的综合误差补偿方法。该方法避开了难以检测的误差因素 ,借助易测的相关参量的在线估值 ,适时给出误差补偿量。该系统用于热工现场 ,测控精度满足工艺要求。     

标准硅球直径测量中的光路对准

针对标准单晶硅球直径精密测量的需要,本文在介绍标准硅球直径测量系统原理并分析其光路特点的基础上,根据建立的数学模型,对激光束斜入射标准板时产生的椭圆干涉图像进行了分析,并对不同入射角度时干涉环中心点带来的直径测量误差进行了研究.分析结果显示,在给定的实验条件下,当入射角为10~(-3) rad时,误差已达6.6nm.提出了一种精确调整光束垂直入射平板的方法,实验结果表明,此方法能够使光束入射角的调整优于10~(-5)rad,满足系统测量的要求.     

鉴幅型感应同步器动态测角方案研究

研究感应同步器鉴幅工作方式实现转台动态测角方案，比较了四种感应同步器工作方式的优缺点，详细分析了单向绕组激磁双向绕组输出的鉴幅型方案，论证了单向激磁双向输出的鉴幅动态测角方案的可行性。该方案测量精度高，实现性强，为高精度转台动态测角系统的实现提供了新思路。     

图像处理在MDT测量镜片屈光度中的应用

从莫尔偏折技术(MDT)测量镜片屈光度的原理出发,给出了镜片屈光度与莫尔条纹倾角的关系式.进行了实验采集,获取了MDT实测镜片屈光度的莫尔条纹图.然后,基于莫尔条纹图像的特点,采用合适的图像处理算法对实测镜片的莫尔条纹图进行了灰度均匀化、降噪、图像增强、细化等一系列的数字图像处理操作,得到了镜片测量中莫尔条纹图形的清晰轮廓线.最后,给出了不同镜片屈光度的MDT测量结果,并与焦度计的测量结果进行了比较.结果表明,莫尔偏折技术结合数字图像处理用于测量镜片的屈光度时,具有很高的测量精度.     

CCD立靶弹丸攻角测量

基于CCD立靶坐标交汇测量原理,提出了通过测量弹头和弹尾过靶坐标进而解算出弹丸攻角的方法,使CCD立靶测量系统在完成弹丸着靶坐标测量的同时,还可以完成弹丸攻角的测量.对CCD立靶坐标测量精度进行了分析,推导了攻角测量的相关公式;结合试验,对攻角测量精度作了分析,对方法的可行性进行了验证.结果表明,利用CCD立靶测量系统...     

基于随动测量系统的步进电机跟踪精度研究

利用ARM控制系统实现齿轮测量仪的两轴随动控制,完成齿轮螺旋线高精度测量.根据步进电机脉冲信号和步距角的线性关系,采用ARM系统输出频率脉冲控制步进电机,由于步进电机只有周期误差而无累积误差,系统能够实现齿轮螺旋线偏差快速、准确测量.与现有系统比较,本系统具有控制精度高、测量速度快、误差精度高的特点,能够实时、动态显示测量误差.     

转子速度大小及方向的四象限光电测量技术及应用

介绍了利用四象限光电探测器作为检测元件,对转子的旋转速度大小及方向进行在线测量的技术及其应用。对转速大小的测量采用测量频率和测量周期相结合的方法,测量精度,测量范围可以从每分钟几转到几十万转。测量中采用象限相减的差动信号处理方式,可以有效克服噪声及外部干扰信号的影响;采用过零检测处理方法,有助于克服光斑强度的变化对测量结果的影响。     

智能化超声波在线式轧钢乳化液浓度计

文章简要介绍了用声速法测定乳化液浓度的原理,具体的测定乳化液浓度、温度及声时关系的方法,以及智能化超声波在线式轧钢乳化液浓度计的结构、测试结果。研制的在线式乳化液浓度计经现场考核使用证明其精度达到了±0．1%的要求。