双声纳探头差动扫描的挂舷式船舶吃水测量方法

针对现有船载式船舶吃水测量方法的局限,提出了一种基于双声纳探头差动扫描的挂舷式船舶吃水测量方法.在详细分析船舶弧形轮廓外形基础上,利用双声纳探头差动扫描技术,建立测量船舶吃水量的数学模型,设计了一种船舶吃水测量方法.设计了实验方案,搭建了小比尺船模吃水深度实验系统,获取了小比尺船模吃水深度,通过对5组吃水测量结果的统计分析发现,小比尺船模吃水深度测量最大相对误差为4.87%,精度较高,满足实际工程误差要求,验证了该设计方案的可行性.     

“船舶超载自动监测系统”项目填补国内空白

公路超载车辆在电子磅秤上测定精确载重吨位，而水运船舶一直用传统手工测量。有水上“电了磅秤”之称的“船舶超载自动监测系统”于11月中旬通过浙江省科技厅立项论证，这将填补国内一项空白。     

基于STC8A8K+MS5837的高精度船舶吃水监测系统的设计

为提高船舶吃水检测精度,研制了基于STC8A8K+MS5837的高精度船舶吃水监测系统;该系统利用压力传感器MS5837高精度的特点,并结合液体压强与深度的关系解决船舶吃水测量精度低的问题,同时单片机STC8A8K将吃水数据通过RS485总线发送给上位机;上位机以Cortex-A9处理器为核心,搭载了Linux操作系统,液晶屏上可以显示实时数据,并且可以通过USB接口导出测量数据,保存数据以供后续研究;现场实验表明,该系统具有安装方便、实时性高的优点,其测量精度可达0.1 mm。     

基于计算机视觉的运砂船超载状态检测

针对采砂监管过程中运砂船超载状态的检测问题,提出一种采用类Haar特征和Gentle Adaboost算法相结合的方法在非特写视频图像中检测吃水线和船舷线,通过手工标定的方式标定出标准载重干舷,然后通过实际干舷值与标准载重干舷值的比较来判断运砂船超载状态。实验表明,该方法能快速准确地在复杂的采砂现场环境中检测到目标运砂船的吃水线和船舷线,经手工标定后能准确地判断运砂船的超载状态,为采砂监管提供技术帮助。     

基于模糊控制的船舶自动导航仿真系统

在介绍船舶运动特性和分析船舶运动的基础上,建立船舶运动质点方程,研究基于模糊控制的船舶自动导航仿真系统。针对船舶偏航量的控制,设计位移模糊控制器和航向模糊控制器,对船舶在波浪中的运动进行数值仿真。船舶在各种不同外界条件下的运动状态数据,应用数据库技术,进行存储,作为后续数据分析来源。采用VC＋＋,在VS2005开发环境下使用GDI编程,实现可视化仿真。     

基于三维激光扫描的公路沉降监测研究

为提高公路沉降的监测效率和实时性,以四川高速某段沉降公路为研究对象,提出基于三维激光扫描的公路沉降监测研究。研究采用激光扫描技术对某路段的沉降信息进行采集,获取其点云数据集;然后通过去噪和精简方法提升数据精度,通过C2M方法实现沉降数据实时监测;最后对点云数据去噪和精简算法进行实验验证,并将三维激光扫描变形方法与传统检测方法进比较,实验结果表明,通过k-means聚类去噪方法的去噪精度高达98.2%,去噪效果较好,组合精简方法相较于其他方法精简效果更强。将三维激光扫描技术应用到高速公路沉降监测中,沉降误差低于3 mm,监测时间较短,监测实时性和效率显著提高,说明此技术具备可行性。     

基于激光扫描的装配式建筑梁柱节点稳定性监测方法

提出基于激光扫描的装配式建筑梁柱节点稳定性监测方法。首先通过已知建筑节点信息,对测量元素中不同的参数进行取值,并把梁柱节点的数据划分为地形数据与地物数据,凭借滤波计算消除部分冗余噪声、障碍物数据,从而获取梁柱节点实际数据。然后根据梁柱节点本身特征性,对激光测量断面的部分进行匹配修正,并对原始测量数据展开二次计算,获取三维扫描坐标。最后根据结构应变力分布信息确定梁挠度和柱倾角间的对应关系,完成稳定性监测。实验结果表明方法的监测结果更可靠,且监测时效性更强。     

基于激光扫描的物流自动分拣入库控制系统设计

现有的物流分拣系统均没有得到分拣标定的最短距离,导致分拣效率较差,为减少物流分拣入库的时间,基于激光扫描技术,设计物流自动分拣入库控制系统。在硬件系统中,设计数字频率合成器,保证杂波信号的完整性,设计激光器驱动电路。在软件设计中,提取激光光条中心点,得到激光扫描图像的最大灰度值;标定物流分拣最短距离,设计分拣入库作业流程,得到物流自动分拣入库控制系统。在实验中,测试四种分拣方法的算法性能与分拣时间,通过实验结果可知,激光扫描方法在单线程与多线程的性能测试中,其损失函数均小于其他方法,且经过该方法的优化后,系统订单分拣时间也高于其他方法。由此可见,该物流自动分拣入库控制系统分拣效果最好。     

用于油罐容积测量的自动激光扫描的关键技术研究

大型油罐的计量对油储具有重大的意义，而油罐容积测量技术及设备是其中的关键。为了避免传统基于液位进行容积测量的误差，研究了用于油罐容积测量的自动激光扫描的关键技术，通过扫描系统测量油罐表面三维数据，从而实现油罐容积的测量。该系统由主要通过两维电动旋转机构带动激光测距仪进行扫描测量，采用相位式测距原理实现高精度激光扫描测距功能，同时利用视觉识别瞄准系统实现合同目标的瞄准测量，使得系统具有无合作目标和带合作目标两种测量模式。经过复杂光机系统装调与集成，形成测量仪器整机。经实验测试，在60 m处仪器坐标测量精度可达0.3 mm左右，满足油罐计量的性能要求。     

三维激光扫描系统及其在足底扫描中的应用

首先介绍了一种用于对人体足底形状进行快速测量,从而获得足底三维CAD模型的新型三维激光扫描仪;介绍了该三维激光扫描系统的工作原理;然后论述了系统的机械结构组成,以及单片机如何控制扫描头实现一维平动;接着介绍了逆向工程软件如何由点云数据经过构造曲线,然后构造成曲面片,并最终通过拼接构成完整曲面的实现方法和过程;最后介绍了该系统用于足底扫描的实例以及其广阔的应用前景.     

基于激光扫描的自主机器人动态目标跟踪方法研究

近年来,关于自主机器人动态目标跟踪方面的研究越来越多,但是动态目标跟踪的实时性和准确性仍然是亟待解决的问题。研究了基于激光扫描的动态目标跟踪方法,提出了类圆柱体人腿检测法,给出了该方法的详细过程,具体包括利用级比与阈值相比较的方法分割出被检测物体的边界,基于空域聚类法的类圆柱体人腿检测以及基于时域聚类法的人腿跟踪。最后,通过实验验证了基于激光扫描的动态目标跟踪方法的有效性,使机器人在实现动态目标跟踪时,能够适应更多复杂、变化的室内外环境。     

基于激光扫描的体积测量系统

本文基于激光扫描仪设计了一套体积测量系统,用于物流行业测量货物的体积.系统由二维激光雷达、伺服电机、电机控制单元、数据采集与处理单元及其他机械装置组成;数据采集与处理单元运用了离散积分运算处理三维点云信息,进行物体体积计算;多媒体定时器的应用使得数据采集、数据处理和命令响应能够协调运行.实验表明,该系统在距离物体摆放平面5至6 m的位置,以约0.5 m/s的速度完成对被测物体体积的扫描,整体误差可以控制在5%以下.该系统适用性强,可以测量扫描区域中所有物体的体积,具有广泛的应用前景.     

基于真空加载的激光错位散斑干涉自动化检测系统

为满足某橡胶/金属粘接结构产品的批量化检测需求,提升检测效率和自动化水平,设计开发了一套基于真空加载的激光错位散斑自动化检测系统。该系统集成了轻量化框架和紧凑型光路,并通过检测软件和检测流程优化,得到了较为理想的散斑检测图像;同时结合产品结构特点和检测灵敏度要求,设计了基于PLC控制的真空舱和运动控制装置,实现了产品粘接质量的自动化检测应用。结果表明,该系统可检测出检测试块上预置的人工缺陷,与原有手动检测模式相比,在保证检测产品检测灵敏度要求的前提下,极大地提升了检测效率,降低了检测人员的劳动强度,具有良好的工程应用价值。     

基于SAR图像的自动船只检测模型与算法实现

船只检测是实现船只航行安全的重要方法之一,利用SAR图像可实现船只检测。本文论述了海上船只检测的方法、过程及相应的算法。根据实际检测多位于存在陆地和岛屿的近海图像,利用分形维作为海陆分割的阈值,采用改进的分裂合并算法进行分割,并利用轮廓跟踪及种子填充消除分割遗留的孤立区域,使得海陆分割达到了较好的效果。在比较、试验的基础上,船只检测中采用了改进的CFAR算法,依据视数的不同选择不同的杂波模型,既消除了杂波模型参数计算复杂性,又取得了较好的时效性。通过试验证明,本文提出的算法在实际检测中取得了较好的效果,识别率高、虚景率低且实时性好。     

基于三维激光扫描的物体重构建模

物体拍摄环境具有测量数据量大、物体外轮廓信息复杂等特点,采用当前方法能够获得物体精确的三维点云数据,但缺乏颜色和纹理信息,导致物体重构精度不高,真实感较差;为此,提出一种基于三维激光扫描的物体重构建模方法;该方法通过三维激光扫描技术获取物体点云数据,采用显式的欧拉积分方法对物体整个三维曲面进行平滑,依据三角生长法进行物体三维空间三角划分,将物体网格顶点向球面进行映射,由此构造物体三角网格模型,通过迭代最近点算法对物体非同步点云数据初步匹配结果进行精确配准,利用最近点搜索算法将经多视图立体视觉算法优化后的物体颜色信息和三维点云数据坐标相融合;实验结果表明,所提方法可以快速精确地建立物体三维重构模型,验证了所提方法的可行性。     

双路扫描式激光测径仪系统设计

针对企业对小型零部件生产线上的工件线径检测精度和稳定性问题,研制了一款基于ARM+FPG A的双路扫描式激光测径系统,用于解决扁平形漆包线线径的精确测量问题。该测径系统采用标准棒法测量原理,运用累加求和取平均值的处理算法,实现了工件线径的厚度和宽度双向检测,克服了单路激光测径系统测量范围受限等缺点。实验结果表明,该测径仪精度可达到0.001 mm,示值误差不超过±0.005 mm,稳定性能好,测量精度高,适合于生产线上小尺寸工件线径的精度检测。由于FPGA的快速数据处理能力,本系统特别适用于动态线材的尺寸监测。     

一种获取物体3维信息的多轴机器人激光扫描系统

针对机器人工作范围有限引起扫描范围小的问题,建立了一种由机器人?便携式线激光3维扫描仪以及旋转平台构成的多轴激光扫描系统。利用半径已知的球体作为参照工具,机器人手持便携式扫描仪对球体进行扫描,精确标定了便携式扫描仪与机器人的方位关系。同时,提出了一种标定转台中心轴线的方法,该方法利用旋转平台上的参考球,在两个不同高度的旋转圆心精确标定出了转轴的方位。实验结果表明,该多轴激光扫描系统可以多角度、多方位对大尺寸物体进行扫描,并有着稳定、灵活以及精度高的特点。     

基于Modbus通信协议的船舶电站实时监控系统

基于Modbus通信协议，提出一种在LabVIEW虚拟仪器环境下实现PC机与单片机实时通信的方法，完成对船舶电站多套柴油发电机组的现场监控。给出了监控系统的具体实施方案，详细讨论了通信协议的设定及通信程序的编程要点。这种通过Modbus协议将LabVIEW与单片机控制系统有机结合的方法，是一条开发智能化图形监控设备的有效途径。