基于多Kinect的旋转人体扫描系统研究

为解决目前人体扫描系统价格昂贵、操作复杂、占用面积大等问题,基于微软推出的Kinect相机具有快速、安全、经济的特点,提出利用3个Kinect相机和一个旋转台来构建三维人体扫描系统,研究该系统涉及的深度相机成像原理、多相机标定以及点云配准等技术。首先利用KinectFusion技术重建出单个传感器的三维点云,然后采用多相机标定技术,计算各传感器之间的相对位置关系,实现点云的初始拼接,并使用ICP算法实现点云的精确配准,从而重建出完整的三维人体点云模型。实验结果表明,该方法能够重建出高精度点云,并且该人体扫描设备成本低,占地面积小,可行性与实时性强。     

基于结构光三维扫描技术的小尺寸轴同轴度精密测量方法研究

针对传统测量方法存在的准确度不高、检测速度慢等问题,该文提出一种基于结构光三维扫描技术的小尺寸轴类零件的同轴度精密测量方法。采用视频图像信息的采集、视频图像处理和三维模型重构等技术实现轴类零件扫描重建,运用点云数据处理系统和同轴度误差计算系统获取同轴度误差。选取一小尺寸轴作为研究对象进行试验,系统重复性测量的标准偏差为0.7μm,以同轴度测量仪测量的径向跳动数据作为参考,截面最大差值为8.2μm,测量结果满足要求。该文可为小尺寸轴类零件的同轴度检测提供参考。     

基于混沌映射的图像快速加密改进算法

针对当前的三维混沌映射加密算法存在安全性不高,加密速度慢以及密钥空间小等不足,提出了一种新的三维混沌映射图像加密算法;首先利用快速置乱方法置乱初始图像,以改变像素位置;利用三维Chen系统结合像素值变换函数所生成初始外部密钥迭代三维混沌映射,得到一个序列,由此根据混淆机制对置乱图像像素值进行混淆;改变外部密钥,再迭代计算三维混沌映射,得到三元一维伪随机数组,借助密钥流机制量化该数组,得到新数组,由此根据扩散机制对混淆后的像素进行扩散处理;采用酷睿3.5GHz双核CPU的PC机和MATLAB仿真平台,输入256×256的明文图像实验,置乱100次所用时间为78.67s,在灰度平面内其相关性约为-0.001 652,表明该算法高度安全,密钥空间巨大,加密速度快,用于图像快速加密是可行、有效的。     

多孔PDMS基底复合柔性互连导线拉伸时3D变形行为研究

目的 探究多孔聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底复合柔性互连导线的透气性能和延展性能,以使其更好地应用在医疗领域。方法 本文采用三维数字图像相关(3D-DIC)方法检测了25 ℃下不同孔隙率的多孔PDMS基底复合柔性互连导线单轴拉伸过程中导线与基底的面内应变失配和离面位移特征。在此基础上,本文引入平均位移(wm)和位移幅(wa)作为量化表征复合柔性电子离面变形的指标,并结合多孔PDMS基底的气密性实验结果评价了不同导线样品。结果 研究结果表明,多孔PDMS材料作为基底能显著降低复合柔性电子的离面变形程度,并使复合柔性电子具有良好的透气性。在相同拉伸载荷(20 N)和拉伸距离下,PDMS与去离子水质量比为6∶1时的多孔PDMS基底复合柔性互联导线具有稳定的离面变形变化量。结论 多孔PDMS基底复合柔性电子不仅具有良好的透气性,而且可以有效地增强金属互联层与柔性基底的粘连程度。本文所获得的PDMS与去离子水最佳掺杂质量比,可为制造高延展性多孔基底柔性电子器件提供参考。     

基于分组策略的多目标三维装箱算法

目的 针对现有三维装箱算法优化目标单一、优化效率低的问题,提出适用于求解大规模货物装载问题的多目标装箱算法,以提高装箱规划效率,确保货物运输安全。方法 考虑5种现实约束条件,以体积利用率和装载垛型重心偏移量为优化目标,建立多目标货物装载优化模型。采用拟人式装箱对货物进行预分组,减小决策空间,然后结合分组信息与装箱算法生成初始解;引入数据驱动的装箱交叉算子提高算法收敛性;设计多策略变异算子提高算法结果的多样性。结果 以公共数据集和真实航空货物数据作为实验数据进行实验。实验结果表明,在满足多种约束条件下,集装箱装载强异构货物平均体积利用率达到92.0%,重心位置空间偏移从20 cm减少到7.5 cm,并且算法运行时间减少了73.5%。结论 本文所提算法应用于求解大规模多目标三维装箱问题,提高了装箱质量和效率,可为三维装箱算法的工程应用提供参考。     

BIM+点云技术在装配式机房内的应用

本文以武大人民医院项目制冷机房为例,介绍了BIM+点云技术在装配式机房施工中的创新应用。利用三维激光扫描施工现场获取数据,生成点云模型与BIM模型对齐叠加,分析偏差并调整模型,指导施工顺序,确定避让方案。保障在异形结构、受限空间的机房内顺利实施装配式施工,提高施工精度和效率,避免返工和调整,做到施工一次到位。     

基于上转换纳米晶体合成玻璃的空间三维投影

本文介绍了上转换纳米晶体合成玻璃的空间三维投影显示,利用上转换纳米晶体合成的玻璃作为空间三维投影的承载介质,测量其受红外光激发时的荧光光谱,并分析光致发光机制,搭建合理的光路,实现空间三维悬浮显示。     

基于泡沫陶瓷三维互穿网络负压浸渍法制备新型耐高温中子屏蔽材料

本工作制备了一种具有互穿网络结构的新型泡沫陶瓷/硼酚醛树脂复合材料,采用有机泡沫浸渍法和惰性气氛烧结制备了莫来石/碳化硼骨架增强体,采用负压浸渍和原位热固化方法制备了碳化硼/硼酚醛树脂基体。实验探究了微粉含量(碳化硼和高岭土各10%～30%)和烧结温度(1 300～1 500℃)对陶瓷骨架和复合材料的影响;当烧结温度设置为1 350℃,粉体原料质量占比设置为氧化铝55%、碳化硼15%、高岭土25%、二氧化钛5%时,烧结而成的陶瓷骨架与20%(质量分数)碳化硼/硼酚醛树脂的填充材料形成新型中子屏蔽复合材料,其综合性能可达到最优化;此时,泡沫陶瓷骨架线收缩率为3.36%,堆积密度为0.54 g/cm³,显气孔率为73.7%,骨架抗压强度为0.94 MPa;陶瓷/硼酚醛树脂复合材料显气孔率为0.2%,堆积密度为1.22 g/cm³,抗压强度为86 MPa; 300℃保温10 h冷却后,残余抗压强度为54 MPa,抗压残余比为62%,服役温度为180～330℃;10%(质量分数)硼酸溶液浸泡72 h后,失重率为0.31%,残余抗压强度为82.5 MP...     

基于激光点云数据的叶片型面三维重构

在四坐标叶片型面检测基础上,提出基于激光点云数据的叶片型面三维重构方法。激光位移传感器对叶片型面进行多视角扫描采样,快速采集叶片型面海量点云数据。运用由点到线到面的数学建模原理,先基于端点一阶导矢连续法拟合出光顺NURBS曲线,再依据分片能量法构建辅助曲面拟合出光顺NURBS曲面,最后对分片NURBS曲面进行统一描述,构造出精确光滑的叶片型面,实现叶片型面的三维重构。实验结果表明：采用该方法实现对各类叶片复杂型面的三维重构,重构误差均<0.015 mm,能够满足精密零件的测量需求。     

结构光法用于弹体尺寸测量

建立了弹性尺寸测量中３个关键数学模型,基于我法实现物体三维坐标值自动测量的通用数学模型,弹体长度测量数学模型及其于Ｚｅｒｎｉｋｅ多项式拟合的直径测量数学模型,给出系统的测试流程 。