轿车后纵梁制造误差的仿真与修正

首次提出利用三维扫描仪扫描后纵梁的点云,利用Geomagic Qualify软件对点云数据与CAD模型进行3D比较、2D比较、边界比较,检测出冲压件整体、边界、夹具点位置的误差,利用Ansys Workbench软件对后纵梁进行有限元分析和仿真,以夹紧点位移为边界条件,根据Qualify软件数据结果,将后纵梁压回标准状态。最后将压直后的结果与CAD模型对比,整体误差很小,证明调整量基本正确,以此调整实际夹具,修正有误差的后纵梁,获得了较好的效果.     

基于徕卡Scanstation 2获取校园三维点云数据的研究

三维激光扫描技术作为一项新的测量技术,可以快速、高效、准确地获取测量目标的高精度点云数据,为测量数字化的发展提供了必要条件.文中主要介绍三维激光扫描技术的优点,并以黑龙江工程学院教学综合楼为例,阐述三维点云数据获取、数据处理的基本方法,验证将三维扫描技术用于校园可视化的可行性.     

采用数字图像相关法的人体测量

为了能够快速重建三维人体点云数据,提出并实现了一种基于数字图像相关法的快速人体测量技术。首先搭建由彩色相机、黑白相机和散斑投射器构成的人体测量系统,采用光束平差法完成系统的总体标定。控制散斑投射器与黑白相机同时触发,在散斑结构光投射的瞬间,黑白相机采集带有散斑图案的人体,彩色相机拍摄真实人体图像。应用数字图像相关法完成图像匹配,用双目立体视觉解算出人体点云,多视场点云自动配准最终得到完整的三维人体点云数据。实验结果表明,扫描得到的人体数据完整,细节特征保持且速度不足一秒,可以满足人体测量的要求。     

三维重建表面几何特征的提取与参数测量计算

对三维重建结果的表面特征进行提取和误差分析,是提高三维目标测量精度的关键步骤. 提出了对三维重建表面几何特征进行提取,并对其进行参数测量计算的方法. 首先利用STL文件对三维重建得到的目标点云数据进行读取、导出并筛选,得到三维重建目标的点云数据,通过迭代计算生成CAD模型表面点云数据. 再提取重建目标与CAD模型的几何特征,计算粗糙度、平行度和平面度等几何参数特征值,进行误差比较和分析,最后将该结果反馈至三维目标重建过程中. 实验结果表明,提出的方法能有效地提取三维重建结果表面几何特征及对表面进行测量计算.     

多松量模型三维点云数据标准化处理

采用美国[TC]~2三维扫描仪扫描53件样衣获取不同松量样衣三维点云数据模型;提取臀围、腰围、下胸围、胸围、腋围等16层三维点云;在MATLAB中实现多松量模型的围度方向与高度方向标准化、特征围度平均化与横截面对称化;最终完成多松量模型的三维点云数据标准化处理,得到规则的多松量三维点云模型,为后续的松量规律研究以及人台的建模研究提供一定的基础.     

三维激光扫描技术在隧道横纵断面测量中的应用研究

为解决传统测量手段在隧道测量中遇到的空间小,变化大,断面获取不灵活等问题,现采用三维激光扫描测量技术实现隧道横纵断面图的绘制.数据成果主要包括隧道横纵断面图及隧道走向图.研究结果表明,该方法由于其完整的隧道点云模型,可以准确地绘制横纵断面图,并且根据实际需要,可以灵活绘制横断面图.     

基于三维测量的奶牛体型性状指标的数据采集

采用立体视觉的三维测量方法重建奶牛的三维模型,实现了对奶牛的体型性状指标测量,首先通过立体标靶进行摄像头的标定,然后利用SIFT（scale invariant feature transform）尺度不变特征点匹配算法对图像进行特征点提取与匹配,最后通过投影矩阵计算匹配特征点的三维坐标;针对双目视觉中摄像头视角范围受限问题,提出通过在相邻视点的公共区域设置标记点,根据标记点计算不同坐标系的转换关系,将各局部特征点转换到统一坐标系下,从而实现不同视点下各局部区域的三维拼接.实验表明,采用该方法重建的奶牛模型较理想,测量精度和测量效率满足评定要求,能够取代手工测量.     

非接触三维扫描测量数据的处理研究

讨论了非接触三维扫描测量数据处理中的噪声点剔除、失真点的查找、数据精简和平滑处理以及点云数据的拼合对齐等诸多问题,并通过一个简单的实例介绍了非接触三维扫描测量数据的处理技巧.     

基于相移结构光重建的三维数字化服装建模

针对服装动态虚拟展示中三维数字化服装建模问题,提出了一种面向实体服装的相移结构光重建方法.应用格雷码结构光编解码和4步相移相位重建结合相位跳变修正算法,得到高精度服装三维结构光解码相位数据.以张正友摄像机定标算法进行摄像机/投影仪系统标定和计算机视觉中的对极几何原理进行三维点云数据重建,并采用迭代最近点(ICP)算法,对基于多角度旋转采集到的服装图像数据进行三维点云拼接重建,生成了实体数字化服装模型.几组服装的重建结果表明,相移结构光重建方法能够实现实体着装的数字化建模功能.     

结构光三维视觉测量关键技术的研究

结构光作为一种主动式、非接触的三维视觉测量新技术,在逆向工程、质量检测、数字化建模等领域具有无可比拟的优势。为提高结构光视觉测量的精度、自动化程度,在一些关键技术上提出了有效的方法;并设计了基于标志点的数据拼接技术和移动式结构光三维视觉测量系统,扩大了结构光系统的测量范围;最后介绍了测量点云数据后期处理方面的研究成果。     

激光雷达点云数据截面提取计算方法研究

通过激光雷达获得的散乱点云,通常无法直接应用于实际工作.文中研究了激光雷达点云的可视化以及点云数据交互式计算快速截取近似断面的方法,利用八叉树遍历进行点云选择,通过框选多边形生成近似横截面,并进行顶点拾取和测量.通过对某地点云数据实验,得到的横截面可以较好地反映地形变化,甚至可以显示出植被在该截面上的分布形态.文中方法通过建立三维点云的索引关系,减少了交互中的计算量,提高了点云交互的效率,适用于大数据量三维点云的处理,可应用于地形测绘、电力勘察设计等领域.     

基于高分辨率点云的地理场景重建技术研究——以浑河流域模型为例

以浑河流域模型为例,介绍利用三维激光扫描仪扫描模型获取点云的外业和内业工作,合理地选择和布设测站,并在各个测站对模型进行扫描以获取点云数据,对各个测站扫描的点云进行预处理,删除多余的孤立噪声点,将不同视图的点云进行拼接与配准,最后在同一空间坐标系内进行匹配。针对整体数据匹配,分析并应用基于闭合导线条件的整体误差分配计算方法。     

面向人体尺寸测量系统的点云孔洞修补方法

基于三维人体点云的尺寸提取是非接触式人体尺寸测量的重要方法之一。但是由于人体自身遮挡以及扫描死角等问题,扫描人体所得点云往往存在大量孔洞。为此,该文提出了一种面向人体尺寸测量系统的点云孔洞修补方法。该方法首先调整人体点云位置,然后采用映射法分割人体点云取横截面,接着确定横截面轮廓上孔洞位置,最后通过基于最小二乘的二次曲线拟合修补点云数据。实验结果表明,利用该算法拟合得到的人体点云横截面尺寸与直接对模特手工测量得到的尺寸基本一致,对尺寸测量数据的比较得出误差小于3%。     

反求工程中的数据预处理和建模技术

反求工程是从实物样件经重新设计得到产品模型的过程．在构建曲面模型过程中．采用三坐标测量机获取三维离散数据“点云”．用Surfacer软件对“点云”进行预处理和曲面重构,并按分割后的“点云”进行建模．最后给出了建模实例．     

航天科工集团超小型激光测量系统进军测绘市场

正中国航天科工集团公司第三研究院所属第三十三研究所设计研制的CLMS-01超小型激光测量系统在贵州安顺利用直升机搭载成功完成1700km高速公路前期施工测绘,创造了国产设备单次测绘距离最长纪录,经校核,所有测绘三维激光点云数据满足施工方精度要求。据悉,该研究所发挥自身在系统集成、质量控制等方面的优势,围绕市场对高精度测绘领域的应用需求,基于激光扫描仪、高精度POS系统、GPS系统、高分辨率     

帽儿山老爷岭野外实习路线的三维数字化

使用三维数字化技术对帽儿山老爷岭野外实习路线进行三维扫描,获取三维点云数据,然后将实习路线的点云数据进行数字化,实现实习路径的虚拟漫游。该方案代替了传统的野外实习方法,取得了良好的效果。研究结果表明:三维数字化技术在模拟林业信息方面具有较好的效果,在科学研究和教育实习方面有良好的应用前景。     

基于多源点云数据融合的单木树形重建

基于Smart3D 软件、Maptek 软件分别对无人机倾斜影像和地面三维激光点云数据进行融合处理及树木三维建模。通过点云配准、点云降噪以及坐标纠正等一系列处理, 实现了空-地多源点云数据融合技术的树木三维模型重建。基于树木三维重建模型量算的树高、胸径、胸高断面积等几何参数与地面实测的树木参数精度高达99. 7%、97. 8%和94. 1%, 说明基于不同来源的点云数据的树木三维树型重建可以为森林或城市绿地调查提供准确高效的技术途径, 具有广阔的应用前景。     

基于激光点云的航测实验室三维重建

三维激光扫描技术以其数据的高精度与采集的高效率为空间信息的获取提供1种全新的技术手段。以黑龙江工程学院的摄影测量与遥感模拟仿真实验室为研究对象,其由建筑和办公设施、地面沙盘和高架航空模拟轨道等专业设施组成,使用Z+F IMAGER?5010X三维激光扫描仪,获取分辨率为0.1 mm的点云数据,采用LiDAR360软件进行一系列点云数据处理操作,获得满足更高质量三维建模要求的点云数据。通过3ds Max三维建模软件构建实验室的三维实景模型,其具有漫游、人机交互和可量测性的特殊性,可服务于教学、实习以及实验室的维护,开创1种实验教学的新模式。     

基于无人机影像匹配点云的土石方量计算

针对传统土石方量测量中存在受地形限制、耗时费力、成本高等问题,提出一种基于无人机影像匹配点云的土石方量计算方法。使用单镜头多旋翼无人机获取玉林市某矿山区域范围内正射影像与倾斜影像,借助Pix4Dmapper软件对无人机影像进行处理与分析,提取矿山地表三维点云数据;利用布料模拟点云滤波算法对所获取的点云数据进行滤波处理,进而分离非地面点与地面点;同时利用局部多项式插值算法对地面点云缺失区域进行插值拟合,生成更加准确的地形特征;利用EPS软件对点云成果进行分析,计算矿山现状开采范围内的土石方量值。结果表明：基于无人机影像匹配点云的土方量计算所得结果与GNSS-RTK实测结果差值比为1.9%,计算方法具有可行性与可靠性,可作为土石方量计算新方法。     

基于SFM地形测量多尺度河工模型结构变化研究

水沙运动造成的河床冲淤演变是自然界普遍存在的现象,常造成河道淤积、河岸变形、海岸后退、水库淤积库容减少等实际工程问题,其与水利工程的设计、建设和运行紧密相关。研究精确、高效的河床三维地形测量方法并分析冲淤量变化,对河工模型试验及实际工程应用具有重要意义。本文开展不同水流条件下的推移质输沙试验,基于SFM(Structure from Motion)方法,对动床床面冲淤前后分别进行三维地形重构,获取地形稠密点云。在此基础上,插入相同控制点获取实际地形三维坐标,并将三维点云坐标内插值在床面网格上,冲淤前后相减以精确获取整个动床床面冲淤变化。本文对应用SFM测量河床地形所涉及的拍摄方法、控制点选取、河道区域网格化及插值方法进行了介绍并总结了关键技术方法。研究结果表明：（1）通过SFM方法,首先通过对有无块状模型的棋盘格进行体积计算,验证本方法相对误差小于4%。（2）将SFM方法计算所得水槽试验冲淤量与实际称量值对比,其结果值相对误差小于5%。（3）本方法应用于大型河工物理模型试验时,其河床冲淤量计算相对误差小于10%。以上研究结果表明,该方法可应用于水槽试验和河床物理模型试验,能够快速高效重构冲刷前后河床三维地形,具有较高精度,为研究河床冲淤变化及水利模型试验开展提供新的思路和参考。