上反射法三腔窄带滤光片的研制

通过对国产上反射法监控光学自动镀膜机的监控精度分析,用TFCalc软件计算了三腔滤光片可能的光谱性能,采用半波控制法进行监控,制作了半带宽30 nm的1.06μm三腔窄带滤光片,验证了理论分析的正确性,证明采用非垂直入射监控也能得到性能较好的窄带滤光片.     

基于DSP平台判定光学膜厚监控信号极值

针对光学监控系统（OMS）实际工作中面临监控信号含有噪声分量过大;极值点附近信号不够灵敏两大困难。本文采用基于遗忘因子的自适应卡尔曼滤波（AKF）对光学膜厚监控信号进行去噪处理;并采用基于电压补偿和设置差分微小阈值δ的极值点判定方法。最后通过DSP开发平台实现上述算法。实验结果表明AKF输出监控信号噪声被明显抑制;最终本文方案判定极值点平均膜厚监控相对误差仅为1.07%。结果     

三维表面扫描机器人系统本体标定新方法

提高三维表面扫描机器人系统的机器人本体定位精度是其用于制造加工质量控制的关键,提出一种基于三坐标测量机和非线性优化方法的机器人本体标定方法。该方法首先设计并加工一个测量转接件,测量转接件由3个标准球组成,将其安装于机器人的末端,利用三坐标测量机获得转接件上精确的球心坐标,并且通过串口获得机器人的6个关节角度值。而后建立机器人运动学本体标定的目标函数,确定所要优化参数的初值后,通过Levenberg-Marquardt优化方法得到机器人的实际D-H参数。将获得的实际D-H参数应用于修正后的机器人运动学模型,由未参与计算的验证点数据表明标定后的机器人绝对定位精度提高了一倍。     

大孔径管道4自由度内部检测机器人系统

从结构、控制系统及软件结构等几个角度介绍一种大孔径管道内部检测4自由度机器人系统原创设计方案。由于独特的可变性结构设计,使该机器人能够根据不同规格的被测对象,自动调整本体结构,使其检测有效范围在φ550～1000之内。该系统能够快速完成大型管道内整体三维表面数据采集,在此基础上在线给出表面品质特性分析报告及任意位置内部直径高精度的测量结果。在机器人控制系统的设计中为了克服环境振动干扰对系统检测精度带来的影响,提出自适应振动干扰控制策略,为检测装备在噪声环境下保证检测精度提供了一种有效的解决方案。该系统的软件集数据采集、数据处理、模型构建及表面品质评估功能于一体,而且界面友好操作方便。系统的激光扫描精度可达0.002mm,与高精度内径千分尺检测结果比较差值小于0.005mm。     

复合式结构光编码法测量3D图像

为了更加有效地采集物体的三维表面信息,使用结构光技术构建新的三维表面数字化检测平台.结合格雷和相移编码各自所具有的优势,提出了一种新的复合编码法,首先将图片分成一定的区域,然后在各个区域单独投影结构光条纹,之后每幅相移图依次向右移动一定像素.由于该法对投影的简化使编码周期明显缩短,减少了图像处理的数据量,从而提高了扫描速度,尤其适合于实现快速的三维模型重建.在自行研制的三维表面信息采集实验平台上进行了实验,新方法的有效性得到了证明.     

结构光视觉测量机器人的标定

构建了由线结构光测头和机器人组成的视觉测量系统. 利用齐次坐标变换的方法建立了测量系统的数学模型. 针对数学模型中的手眼关系, 使用半径已知的球体, 采用定点变位姿的方法, 进行粗略的估计. 考虑到机器人的绝对精度较低, 将定点信息和尺度信息作为优化条件, 对计算机器人的运动学参数和手眼关系做进一步寻优. 实验表明文中的方法能够有效提高测量机器人的重复精度.     

基于机器人系统的线结构光视觉传感器标定新方法

在总结了已有线结构光视觉传感器标定方法的基础上,提出了一种应用机器人系统对线结构光视觉传感器进行标定的新方法。借助于一维光平面对准特殊设计的圆阵列平面标靶,实现对标定特征点的获取,不需要额外对光平面进行标定。在此基础上,还提出以线性化的两步标定方法来求解传感器模型参数,完成了线结构光视觉传感器的标定。该方法操作简单、效率高。实验结果证明:该方法切实可行,测量精度优于0.06mm。     

多变量鲁棒自校正解耦直接算法

本文提出了一种多变量鲁棒自校正解耦直接算法，并在一定的条件下给出了算法的鲁棒性分析，通过仿真实验证实了算法的有效性。     

散乱点云离群点的分类识别算法

散乱点云离群点识别和滤除是重建高质量曲面的前提,也是散乱点云预处理的重要步骤.提出一种散乱点云区域增长策略和一个基于曲面变化度的局部离群指标SVLOF,并将其应用到离群点识别中.通过分析离群点产生的原因,根据离群点到点云主体的距离将离群点分为远离群点和近离群点2类;对远离群点采用基于三维区域增长的方法进行识别,而对于近离群点采用SVLOF系数进行识别.基于仿真数据和实测数据的实验均表明,采用文中算法能够快速、有效地检测出孤立离群点和小型聚类离群点.