基于继承与优化算法的无序点云拼接技术的研究

摘要：点云拼接技术的核心是建立两个待拼接点云之间的对应关系。提出继承与优化算法进行点云精确拼接,阐述了算法原理,通过建模获取拼接过程中的旋转和平移参数,提出并分析了拼接的实现过程。采用光栅投射式三维扫描仪获取某型号汽车防雨板的6组点云数据,使用提出的算法进行点云拼接,采用多分辨率层次精度分析法对拼接结果进行误差分析,与最临近点迭代法在拼接精度、收敛速度和耗时上进行了比较。实验结果表明：继承与优化算法可实现海量无序点云的精确拼接,拼接的标准偏差小于0.10mm,两点云对拼接时间小于2秒,相比最临近点迭代法,所需迭代次数减少5次以上。     

三维面部数据采集与NURBS曲面重构

为获取面部三维点云,并转换为高精度NURBS曲面,建立了面部图像采集与处理系统,并研究其中的点云自动拼接和曲面重构方法。首先,采用双光栅三维扫描仪将正弦光栅投射到人的面部,将被面部调制的变形光栅转换成两片分立点云。然后,通过标定块对测量系统进行标定,利用协方差求取旋转矩阵和平移向量实现点云自动拼接获取完整面部点云,并生成三角面片。最后,通过检测曲率、生成四边形网格、建立UV参数线等处理,进行曲面重构生成高精度NURBS四边域面部曲面,并对重构结果进行误差分析。结果表明:所重构面部曲面符合G1连续,标准偏差为0.009222 mm。本文所采用的高精度的面部曲面重构方法可用于复杂曲面的三维检测与重构中。     

基于FTP的二维傅里叶变换的研究

傅里叶变换轮廓术(FTP)是三维物体形貌测量的重要方法,一维傅里叶变换可用于一般曲面相位解调,但对高频干扰和低频背景噪声敏感.连续应用一维傅里叶变换或反傅里叶变换可实现二维傅里叶变换,采用二维傅里叶变换,进行二维频谱分析,可用来分离和提取有用三维信息.具体实验验证表明,二维傅里叶变换能消除沿非栅线方向造成的灰度变化以及高频噪声,减小计算结果沿Y方向的波动,更好反映三维物体细节信息,提高相位解调的精度.     

基于单片机的家用制氧机电控系统优化设计

为解决现有家用制氧机电气控制系统采用元件较多、成本较高等问题,将单片机技术应用到电控系统中.开展了制氧机最基本控制作用的分析,建立了输入指令与输出结果之间的关系,提出了采用高速单片机、上下位机组合设计的方法.上位机以89C52为核心,驱动人机对话的LCD显示界面,并处理操作指令;下位机采用1个时钟周期就是1个机器周期的超小封装的高速芯片STC12C2052,通过信号调理和功率驱动电路实现了对压缩机和电磁阀的控制.在软件设计方面,以框图的形式提供了程序编写时的基本思想和应注意的问题.在家用制氧机上对出氧浓度等指标进行了评价,进行了通用技术规范所规定项目的试验.试验结果表明,电控系统设计简洁、运行可靠、成本较低,能够满足企业量产的技术要求.     

采用Micro2080 Controller与MCGS的热力站自控系统设计

为实现热力换热站的无人值守自动运行功能,设计出热力站自动控制系统。采用Micro2080Controller进行热交换站的压力、温度、流量等模拟量信号采集,并对变频器、电动阀门开度、循环泵、补水泵实施控制。采用昆仑通态MCGS实时显示热力参数,并方便的进行系统参数设置和调控。将开发的系统应用到热力交换站,实现了热力交换站的自动补水恒压控制,通过人机界面实现了循环泵和电动阀的控制,以流程画面显示的方式实时显示各项参数,保证了系统稳定可靠运行。     

用单片机设计A/D、D/A转换器

某些单片机内部已经集成了A/D、D/A转换器,使其在工控行业、仪器仪表、家电产品的应用与日俱增。但是,这类单片机还存在价格偏高、引脚利用率较低的问题。介绍一种性价比高,在家电产品应用中具有价格竞争优势的利用PIC16C62×系列单片机的A/D、D/A转换技术。     

采用Imageware与CATIA的三维曲面重建与数控仿真加工

三维曲面建模和数控加工是产品制造的关键,采用逆向工程与正向加工技术相结合,以解决复杂型面难以建模和加工的问题。首先采用正弦光栅投影仪获取被测型面的光栅图像,通过解相和相位展开获取物体三维点云数据,然后根据点云曲率对点云数据进行分区,采用Imageware进行单个曲面拟合和多曲面拼接,实现整体曲面重建,点云-曲面最大偏差为0.264 mm。最后,利用CATIA软件设计出三维曲面凸模及凹模,通过计算刀路轨迹,产生数控加工程序,完成数控仿真加工过程。     

采用正交函数优化三维自由曲面

自由曲面重建时,一般采用增加控制点个数来提高曲面拟合精度,但控制点的增加会引起曲面连续阶数变低.通过分析传统算法在曲面拟合中的不足,提出采用正交函数的曲面拟合方法,该算法避开不规则数据点进行拟合,保证了曲面的光顺性.当采用3×3阶曲面,36个控制点进行曲面拟合时,曲面重构最大误差仅为0.077 0mm,曲面满足G2曲率连续.实验结果表明,所提出的曲面优化算法,实现了曲面控制点数与曲面光顺和重构精度的最佳匹配,提高了曲面拟合的品质.     

差变的零点残压误差及其补偿技术

差变在测压力、位移、应变、振动等方面非线性误差小、分辨率高、但在零位移时存在零点残压。分析了零点残压产生的原因，采用改进结构工艺法，外电路补偿法，加入相敏检波电路等方法有效地补偿了零点残压。     

模糊层次分析法在房地产投资风险评价中的应用

通过对房地产投资过程中可能出现的种种风险因素的分析，运用层次分析方法设计了风险评价的指标体系。确定了权系数，应用模糊数学的方法建立了房地产投资风险的模糊综合评价系统．从而在一定程度上解决了如何运用数学方法分析和处理投资风险评价中大量存在的模糊问题．投资者采取有效措施对风险进行科学管理减少房地产投资的风险损失．