摘要：为实现工业零件表面快速精密无损检测,设计了结构光投影与点云处理实验仪。该结构光轮廓测量实验仪使用DLP投影机与CMOS相机构建结构光测量模块,通过正弦条纹相移算法获得单一视场下待测物体表面三维点云;配备步进电动机驱动的旋转平台,对不同视场的点云数据进行拼接,获得完整的物体表面三维数据;通过点云处理流程,调节对应的参数,实现对工业零件表面的精密表征。实验结果表明,该实验仪重复性误差<2.5%,相对误差<3%。该实验仪成本较低,且可根据需要自定义参数,适合小批量工业质量检测,也可用于实验教学与新工科教学实践。

摘要：为实现复杂物体形状的可靠测量 ,提出基于相位 -高度关系的非线性小数重合法原理。用独立于任何实际应用的一般形式给出了该算法的数学表述 ,并以此为基础设计了一套双频光栅投影轮廓测量系统。对标定结果的分析表明该系统在 75 .6 0 m m的高度测量范围内测量不确定度小于70μm。与基于相位 -坐标关系的非线性小数重合法相比 ,该算法的数学表述更加明晰 ,应用也更加方便。该技术可用来实现实用、可靠。

摘要：提出了利用测量误差优化车轮轮廓测量仪的方法。基于该测量误差建立了优化数学模型,采用遗传算法进行优化计算,遗传算法保证了获得全局最优解。综合算例结果表明了该方法的有效性。

摘要：为实现冰横截面轮廓非接触测量,提出了基于线结构光的冰横截面轮廓测量方法:将面激光垂直投射在冰块上,利用摄像机拍摄冰块表面变形激光线,并根据事先标定的激光平面与摄像机间几何关系,计算冰面激光线三维坐标点,这些三维坐标点在激光平面上的投影即为冰块横截面轮廓。设计了基于线结构光的冰轮廓测量简易装置,开发了测量程序,并针对冰面激光线反射能量弱导致的激光线图像对比度低的问题,研究了冰面激光中心线提取方法。对冰箱冻结的已知半径圆柱冰块进行了横截面轮廓测量,平均相对误差为0.018,最大相对误差为0.052;还对二元翼型结冰冰块进行了横截面轮廓测量,得到了初步测量结果;为开展结冰试验中结冰生长过程冰形在线三维测量奠定了技术基础。

摘要：为了探寻微小物体非接触形貌测量的有效途径,采用多光纤干涉所形成的光场,提出了三光纤反射莫尔干涉轮廓测量方法.利用3根高双折射光纤,构成了光纤莫尔干涉光场生成器,给出了计算机仿真结果.实验上,讨论了莫尔光场生成器的设计和制作方法,实现了方形格子和六角形周期格子的光场分布.给出了光纤莫尔干涉测量系统的结构和组成,以半球形物体轮廓测量为例,展示了如何应用光纤莫尔干涉技术实现微小物体形貌的测量.开拓了光纤莫尔测量新方法.

摘要：针对接触角为60°的微型角接触推力球轴承沟道的特点,设计了一种定位测量工装,解决了二维形貌测量仪测量沟道形状误差时测头无法在沟道的有效工作区间进行数据采集的问题。

摘要：犁体轮廓是犁体曲面的边界,对犁体的很多性能都有影响。为了实现高温热态犁体锻件的快速、精确、非接触、自动化在线实时测量,提出计算机双目立体视觉犁体轮廓测量的解决方案;设计基于形态学的抗噪型边缘检测算子,实现犁体锻件的亚像素边缘提取;在对原始图像重投影和立体校正的基础上,研究亚像素二次校精校正算法,提高左右图像立体匹配的质量和速度。以犁胫为试验对象,采用双目立体视觉和图像处理,在HALCON和MATLAB平台上,开发基于机器视觉的犁体锻件轮廓测量系统,实现犁体轮廓的边缘提取、边缘重构、边缘拟合和数学描述,解决犁体轮廓尤其是热态锻件犁体轮廓测量难的问题,为犁体轮廓的检验、测绘、描述、制造和设计提供了新的途径。在Intel(R)Core(TM)i7-5500U CPU@2.40 GHz处理器上运行,测量精度1.44mm,相对误差1.4%,耗时468ms。试验结果表明:以机器视觉和图像处理为手段对犁体轮廓进行测量,具有一定精度和可行性,可以提高犁体设计、制造、检验的效率,与传统的三坐标测量仪和手工测绘相比,具有一定的优势。

摘要：设计了基于激光三角测量原理的锥管螺纹轮廓测量系统,以非接触扫描的测量方法实现螺纹轮廓的自动测量。系统以ADu C845单片机为核心,采用激光三角位移传感器、精密丝杠和编码器分别获取螺纹垂直(Y轴)和水平(X轴)方向的原始数据,进而得到螺纹轮廓的坐标值。对数据进行相应的滤波和处理后综合得到螺纹轮廓,通过参数的算法模型得出螺纹的牙高、螺距和锥角等参数。

摘要：详细介绍基于接触式扫描测量的轮廓数据点的处理过程,包括噪声过滤、精简滤波,平滑处理,曲线分段等多个环节,并采用最小二乘法进行轮廓线拟合。通过工程实践应用表明,该数据处理效果较理想,能够获取满足精度要求的轮廓线。

摘要：分析了汽车密封条传统检测方法的不足 ,提出了独特的汽车密封条测量方法并设计了新的测量系统方案。该系统采用了分步曝光的测量步骤 ,结合牛顿插值法实现亚像素细分 ,将轮廓尺寸测量问题转化为求取最大相关函数的问题 ;基于仿射变换的最大相关搜索策略 ,根据实际需求和边界直径对搜索的初始参数加以约束 ,大大减少了搜索时间。通过试验给出了最大相关度量和仿射参数的函数关系并证明了该方法的快速有效。