外差干涉仪中金属反射镜对测量精度的影响

根据金属反射理论,偏振光经金属反射镜反射后会变成椭圆偏振光。本文研究了光路干涉仪中偏振方向相互垂直的线偏振光通过金属反射镜后引起的椭圆偏振光的不正交性和偏心度,并研究了此偏振光经渥拉斯顿棱镜后引起的频率混叠误差的机理和变化规律。经矢量分析得到,该误差是一阶非线性误差,吴正弦规律变化,误差的最大值随安装方位误差的增大而增大。本文给出了具体的计算实例和误差补偿措施,对实现外差干涉仪的高精度测量是极为重要的。     

结构光法钻头形貌测试系统

本文提出了基于结构光的钻头三维形貌快速检测系统。文章分析了系统的组成、工作原理及系统集成方法 ,重点研究了形貌数据的处理方法。包括 :滤波及图像的自动分割方法研究 ;不同坐标系间的数据转换及回转体多个测量数据块的数据融合 (data merging)技术研究 ;钻头参数测量方法研究。文中给出了钻尖磨损图、钻头横截面模型图以及用本系统及三坐标测量机 (CMM)测量钻头形貌时的比对测量数据。研究表明 ,系统的测量精度约为 30μm和 1°;测量速度小于 10 min     

轴尖表面缺陷检测及尺寸测量系统研究

针对陀螺轴尖加工生产中对表面缺陷进行在线检测和关键几何尺寸进行高精度在线测量问题,设计并实现了基于显微机器视觉技术和快速图像处理技术的在线非接触检测测量系统,检测时,待检轴尖安装在精密位移台上,采用专用光源系统照明,通过显微成像系统成像;图像经采集,预处理、分割、特征提取,参数测量、结果统计等处理步骤,得到轴尖表面缺陷数量及几何尺寸.实测结果表明系统具有高效率、精度高、易于使用等特点,可有效解决轴尖表面缺陷检测及尺寸在线测量问题.     

模块化高精度非接触在线视觉检测系统研究

高精度非接触在线视觉检测系统在当前工业生产中已有广泛应甩,但都是针对具体问题研制相应的系统,系统研制周期长、费用高.提出模块化的高精度非接触在线视觉检测系统,系统的硬件部分(照明系统、光学系统、探测器件、处理器和显示器)和软件部分(图像预处理、图像分割、边缘检测、边缘拟合和参数测量)均实现模块化.根据工业现场的实际测量要求,只需简单组合这些功能模块,即可完成系统的研制,系统开发周期短、费用低.该模块化高精度非接触在线视觉检测系统已成功应用于挠性接头、机床刀具等工件的在线检测,挠性接头测量不确定度优于1.4μm,刀头半径测量不确定度优于2.4μm.     

挠性接头薄筋厚度的高精度在线测量系统研究

本文使用基于机器视觉的显微测量技术对挠性接头的薄筋厚度进行高精度在线测量。测量时,挠性接头的薄筋轮廓经光源照明后,通过高放大倍率成像镜头成像在CCD上,薄筋轮廓图像经图像预处理、分割、边缘提取、参数计算等一系列图像处理后,最终得到薄筋厚度的实际尺寸。经实验证明,系统测量重复性精度为±0.4μm,不确定度优于1μm。     

用于强反射表面形貌测量的投影栅相位法

为了实现强反射表面三维形貌的光学非接触测量,提出一种改进的投影栅相位法。分析了强反射表面的反射光特点及其对相位解算的影响,指出了反射光亮度范围与相机动态范围的不一致是导致传统投影栅相位法测量失效的主要原因;提出了亮暗条纹投射、多曝光时间采集图像和图像合成等技术,使相机亮度测量范围与强反射表面的反射光亮度范围相一致,并分析了此方法的可行性和适应范围。最后,给出了改进投影栅相位法的条纹投射与图像采集步骤。实验结果表明,改进的投影栅相位法克服了强反射表面引起的条纹图像饱和或过暗问题,能够成功测量出99.6%以上的三维点云,有效解决了测量点云缺失问题,能够实现强反射表面三维形貌光学非接触测量。     

A New Approach to Speed Measurement of Rotating Objects by Laser Interference Method

ＡＮｅｗＡｐｐｒｏａｃｈｔｏＳｐｅｅｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＲｏｔａｔｉｎｇＯｂｊｅｃｔｓｂｙＬａｓｅｒＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＭｅｔｈｏｄＬＩＰｅｎｇｓｈｅｎｇＺＨＡＮＧＺｈｕｏＺＨＡＯＨｕｉｊｉｅＣＨＥＮＪｕｎ（李鹏生）（张琢）（赵慧洁）（陈...     

基于网格采样的深度图像表面特征提取算法

深度图像的高级特征提取是3维视觉一个重要研究领域。为了提高对大量离散3维数据的处理速度,简化算子结构,本文提出一种新的方法,将单目或多目结构光传感器采集的离散3维数据点云转换成深度图像形式,使z方向代表深度,并实现x、y方向数据的规则网格采样。接着提出一种深度图像分割算法,先对整幅图像进行边缘提取,得到阶跃和褶皱两种边缘,采用主成分分析法(PCA)通过计算欧氏距离得到面的法线方向和方向间的夹角。经过两类传感器采集到的大量图像实验证明,该算法明显优于单纯的边缘或者区域算法,具有良好的抗噪声性能,满足并行在线测量的要求,并且不受物体形状的约束,可以应用于3D模型重建、机器人自主导航、逆向工程、文物数字化等多个3维视觉领域。     

基于可靠性灵敏度的UHVDC系统预防性检修优化

对特高压直流(Ultra High-Voltage DC, UHVDC)输电系统元件进行预防性检修(Preventive Maintenance, PM),可提高UHVDC可靠性,其难度在于如何确定需要预检的元件、如何建立反映预检参数对可靠性指标影响的预防性检修模型。针对上述问题,建立了UHVDC可靠性灵敏度模型,以确定其薄弱元件。提出了计及潜在故障状态的元件预防性检修模型。根据容量分层等值状态空间,提出了包含预检的UHVDC可靠性模型。提出了UHVDC可靠性对薄弱元件预检参数的优化算法。算例分析验证了所提预防性检修的可行性和优化算法对改善UHVDC可靠性的有效性。     

基于大气辐射传输模型的地物偏振反射率反演方法

提出一种基于大气矢量辐射传输模型的地物偏振反射率反演方法.利用辐射传输模型,建立地表反射率、观测条件与传感器入瞳处辐亮度偏振态的查找表,再进行查找表反查及数值计算,完成偏振反射率反演.验证实验表明,典型地面目标物的偏振反射率反演精度可达到90%.