应用空间编码投影法测量三维大物体面形

三维图像拼接技术是实现大型物体形貌测量的关键.本文在图像控制点约束的基础上,提出了一种实现三维图像拼接的新方法,即将一伪随机空间编码投射到一大型物体表面,然后用CCD在不同视角拍摄不同视场中的物体,利用重叠区域相同的某一窗口特征点进行配准,然后采用四元组法求取坐标转换矩阵,从而实现大范围自由曲面三维形貌的测量.实验结果表明:应用空间编码的图像拼接新方法町以实现大尺度三维面形的测量,拼接数据相对误差＜0.8%.     

基于空间编码投影法测量三维大物体面形

三维图像拼接技术是实现大型物体形貌测量的关键技术。本文在图像控制点约束的基础上,提出了一种实现三维图像拼接的新方法,即将一伪随机空间编码投射到一大型物体表面,然后用CCD在不同视角拍摄不同视场中的物体,利用重叠区域相同的某一窗口特征点进行配准,采用四元组法求取坐标转换矩阵,从而实现大范围自由曲面三维形貌的测量。实验结果表明：基于空间编码的图像拼接新方法,可以实现大尺度三维面形的测量。     

飞机维修技术概况及其发展趋势研究

随着现代科技的不断发展,飞机的维修手段也有了极大的提高,飞机维修的概念已不仅仅是通过判定飞机零部件的寿命来确保飞机安全性能,而是从成本、安全性能、航材等多个方面对飞机进行维修,从而保证飞机的安全。而3D 打印技术就是将通过扫描或设计得到的3D 物体的模型切割成无数非常薄的剖面,然后逐层生产并按原位置叠加到一起,最终得到与设计图纸一模一样的三维物体,它在飞机维修方面具有非常重要的作用。基于此,本文对3D打印技术的应用给飞机维修行业带来的影响进行了研究,这为飞机维修行业的发展以及3D打印技术更好的应用到飞机维修行业提供了指导和参考。     

金属3D打印技术的应用与发展前景

3D打印技术属于快速成形技术,区别于传统的减材制造,3D打印技术称为增材制造技术。传统零件的制造一般需要刀具和模具,且很难加工于形状复杂、表面不平整的零件。而3D打印技术是借助计算机、激光和数控等现代手段,在电脑里面建立好要加工零件的3D模型文件,模型建立完成后将其导入到切片软件中,设置加工参数,例如加工速度、层高等,设置完成后再将其导入到3D打印机中,打印机拾取加工参数并通过对材料进行逐层打印的方式来实现物体的加工。普通3D打印技术应用的材料一般为树脂、PLA、ABS塑料等,而金属3D打印技术的材料为金属或者合金材料。依据金属3D打印工艺的不同,可大致分为选择性激光烧结技术（SLS）、选择性激光熔化技术（SLM）、电子束选区熔化技术（EBSM）、激光近净成形技术（LENS）、直接金属激光烧结技术（DMLS）以及其他新技术等。金属3D打印技术以其能实现任意形状零件的加工的特点从而在精密制造,航空航天、医疗器械等众多领域得到了广泛应用。     

基于Cult3D的梁式机翼虚拟组装技术初探

研究基于Cult3D的梁式机翼虚拟组装技术的实现过程-建立虚拟物体并将其应用于课堂教学.首先基于Pro/E建立三维模型;其次通过3D MAX、Cult3D等软件,进行一系列的转换、优化,从而建立虚拟物体的精确模型;最后将建立出来的虚拟物体导入PPT中,应用于课堂教学.     

大型管道快速测量与建模技术研究及应用

为了提高大尺寸管道测量效率和测量精度,搭建了一套具有快速、高精度、密集点云采集、实时数据处理等功能的扫描测量系统。基于坐标系变换理论,提出了一种数字摄影测量技术、双目结构光扫描技术和逆向工程重构建模技术的组合式测量方案,快速便捷地获得大范围高密度的物体表面点云,并利用三维重构软件对物体表面测量数据进行曲面重构,利用误差合成理论对测量及曲面重构过程中的误差进行了分析,论证了该方法在理论精度上满足工业生产对逆向工程的要求。将该组合式测量系统应用于大型锻造管道的测量重构,在效率和精度等各方面都取得了良好的效果。     

基于机器视觉的3D激光平面度测量系统的研究与应用

为了满足现代工业非接触、高精度以及快速对微型物体进行平面度测量的需求,本文采用3D激光测量方法研制了基于机器视觉的3D激光平面度测量系统。首先研究3D激光轮廓仪的扫描测量原理及平面度测量原理,然后对激光线图像进行预处理,确保后期测量的准确性,其次对几何特征进行定位和坐标转换,再进行数据处理,获取物体测量部位的三维测量值。本系统为微型物体几何尺寸的三维非接触、高精度、多尺寸测量提供了测量装置系统和相应的测量手段。最后实物测量实验验证文中测量方法的准确性、快速性和有效性,测量精度可达0.1μm。     

金属3D打印技术概述

3D打印技术是将原材料采用层层堆积法完成三维实体模型制造的技术.3D打印技术不需要刀具、模具就能够完成各种复杂零件的制造,有效简化了制造工序,提升了加工效率,因此在航空航天、工业制造、医学教育等众多领域得到广泛应用.目前,金属3D打印技术较为成熟的工艺有选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔融(SLM)、电子束熔融(E...     

Creaform发布VXremote套件

便携式3D测量解决方案与3D工程服务的全球领导者Creaform公司2014年5月20日宣布发布VXremote套件。该套件是在Creaform专业认证的加固型平板电脑（7in或10in屏幕）的基础上配上一款应用软件。VXremote能够使用户快速有效的远程访问VXelements软件，无线使用这一集成了整套3D扫描测量技术的3D软件平台的各种功能。     

选择性激光烧结技术在机械制造领域中的应用

选择性激光烧结技术是3D打印的重要方法之一,随着3D打印技术的不断发展,选择性激光烧结技术在航空航天、生物医疗和建筑装饰等领域率先获得应用并得到迅速发展,但针对该技术在机械制造领域中的应用研究相对较晚。首先介绍了选择性激光烧结技术的方法原理,然后阐述了选择性激光烧结技术在机械制造领域中的应用研究进展,最后对选择性激光烧结技术的未来发展进行展望。研究内容对了解选择性激光烧结技术在机械制造领域中的应用研究现状具有一定的参考价值。     

大型油罐容量计量中3D空间建模方法研究与比对试验分析

油罐的容量计量是石化企业生产运行的核心工作之一.为了提高计量检定效率,提出一种基于三维激光扫描原理的油罐容量全自动测量方法.讨论了一种扫描点云数据分析方法,通过三角网格和曲面拟和的方法计算出不同液位高度对应的油罐容积值.设计了对比试验系统,选取60 m~3和37 m~3两个标准油罐为研究对象,根据OIML R71和R80的技术要求,以0.025%准确度的容量比较法测量值为参考依据,三维激光扫描方法进行油罐容量测量具有好的复现性,而测得的容量值相对偏差满液位量程处可达0.4%,验证了这种方法的有效性,而且有效提高了油罐容量检定工作效率.     

Development and calibration of an integrated 3D scanning system for high-accuracy large-scale metrology

Quality control in advanced manufacturing requires automated and high-accuracy large-scale 3D measurement. This paper proposes a high-accuracy, low-cost 3D scanning system by integrating industrial robot with precise linear rail and laser sensor. The measuring principle and system construction of the integrated system are introduced in detail. A mathematical model is established for mapping the change of the laser sensor frame while it scans along the linear rail and a sphere-based algorithm for rail orientation calibration is introduced. Subsequently, taking the robot positioning error into consideration, an enhanced hand–eye calibration method is proposed to determine the relationship between robot end-effector and rail scanning frame. Validation experiments were performed, a maximum distance error of 0.071 mm was detected within the rail range and a mean/maximum distance error of 0.309/0.604 mm was detected in the robot volume. A large-scale scanning instance also shows that integrated robotic scanning system features high-efficiency and high-accuracy.     

基于全局控制网的三维形貌测量方法

由于传感器成像视场范围的局限性,双目视觉传感器在一次成像中往往不能获得大尺寸物体的整体形貌测量结果,鉴于此,研究并实现了一种通过建立全局控制网来实现对大尺寸物体的三维形貌进行测量的方法。实验结果表明：基于全局控制网的测量方法速度快、精度高,间接地扩大了双目视觉传感器的测量范围,并且有效地克服了大尺寸三维形貌测量拼接精度低的缺点。该方法适用于大尺寸物体的三维形貌测量,能够快速、简单、精确地获得被测物体表面特征点的相对位置关系和三维尺寸信息,进而恢复被测物体的三维形貌。     

采用可编程逻辑控制器的大型物体三维扫描重建

本文提出了一种新颖且实用的三维重建系统,以获取大型物体的三维数据。文中对该系统的组成以及所采用的方法和原理进行了研究。该系统由一个基于红外的三维扫描仪、两个导轨和一个基于PLC(可编程逻辑控制器)模块的高精度运动控制系统组成。运动控制系统控制安装在导轨上的三维扫描仪做匀速运动;三维扫描仪向物体投射红外线,并重建物体上所投射的红外线段;接着,系统根据三维扫描仪的运动速度,拼接局部重建数据,最终获得大型物体完整的三维重建数据。实验结果表明:与基于激光测距拼接的方法相比,该方法的测量速度约提高了7倍,测量精度约提高了2.5倍。基本满足工业生产中大型物体自动三维重建的稳定可靠、精度高、速度快等要求。     

三维机器视觉测量系统的坐标计算模型研究

分析了单摄像机成像原理和激光三角测距原理,建立了三维机器视觉测量系统的原理模型,给出了根据单幅二维数字图像计算检测目标三维坐标信息的具体方法,为三维机器视觉系统研制开发奠定了理论和算法基础。     

三维机器视觉测量系统的标定模型研究

针对单幅二维数字图像计算三维坐标信息的三维机器视觉测量系统,建立了相应的摄像机标定模型和激光三角测距标定模型,为三维机器视觉系统走向实用奠定了基础。     

基于激光三角法的小物体尺寸测量及三维重构系统

根据激光三角测量法原理,设计了一套采用旋转平台的单目物体形貌测量系统。详细介绍了系统建模和硬件组成,并根据解析几何知识和系统的硬件特性,提出了标定坐标校正方案。最后,结合圆柱和圆锥体的测量数据对系统的测量精度进行了分析,并给出了尺寸介于4~30mm的被测对象三维重构图。实验结果表明,系统测量误差小于3.5%,该系统可望应用于宝石等小物体的三维测量、逆向工程以及优化设计中。     

A laser-based machine vision measurement system for laser forming

Laser forming continues to be a promising technology in manufacturing due to its fast speed, flexibility, and low-cost. Measurement of deformation after laser forming is widely needed to verify its convergence to the intended shape in academic research. With the development of laser forming, high requirements on the measurement of the deformed work-piece have been sought such as a 3D profile of the deformed surface, a large measuring range, and measuring convenience. In this paper, a laser-based machine vision measurement system was developed to measure the 3D profile of deformed surface by a one-off scanning process. Based on the 3D profile data, the vertical displacement of the deformed plate was calculated for bending analysis. In addition, as one of the important feature parameters, transverse shrinkage was automatically determined through a novel image-based method during the scanning process. A measuring accuracy of 0.03 mm for vertical displacement measurement and 0.0125 mm for transverse shrinkage were achieved in the developed measurement system. This measurement performance is acceptable in most of the laser forming processes currently studied.     

A fast full-field 3D measurement system for BGA coplanarity inspection

Ball-Grid-Array (BGA) has become one of the most popular packaging techniques in the electronics industry. Coplanarity inspection of BGA solder balls is critical for process and quality control in BGA manufacturing. Currently, the 3D measurement systems for BGA coplanarity inspection are mainly based on laser scanning techniques. However, they suffer from low inspection speed due to the physical line-scanning process. In this paper, a fast and cost-effective 3D measurement system for coplanarity inspection of BGA solder balls is proposed. The proposed system uses an LCD-based phase measuring technique to perform full-field 3D measurement of BGA solder balls with high accuracy. Experiments have shown that the coplanarity measurement of BGA solder balls is very efficient and effective with the proposed system. The measurement repeatability is in the micrometer range. The processing time of the proposed 3D measurement system for an image of 640×480 pixels is less than 2 s on a typical personal computer.