一种新型自动激光经纬仪引导跟踪方法

针对传统电子经纬仪需要人眼瞄准读数,测量效率低下且测量精度易受瞄准误差影响的问题,本文提出一种新型的自动激光经纬仪系统,无需人眼瞄准即可实现经纬仪系统自动瞄准测量.该方法采用精密二维转台和高分辨率相机代替人眼,利用TM5100A的马达驱动功能将经纬仪的望远镜指向相机视场范围,实现引导跟踪功能.然后,再进一步识别并瞄准视场内的目标,完成对目标的识别和测量过程.本文主要就该系统中的跟踪引导算法进行了研究和分析.仿真和实验结果表明,该引导方法效率高,实用性强,能够较好地实现相机对经纬仪激光点的准确引导,保证了经纬仪测量系统的引导精度.     

基于变形模型的心血管三维运动跟踪

提出一种心血管造影图像序列的三维运动跟踪方法。按照自顶向下的方式，采用三维变形模型，通过使适当的能量函数最小，表示血管骨架的曲线直接在三维空间中变形，完成血管骨架序列的三维重建。该方法将序列图像中血管的二维中心线提取、三维重建和运动跟踪集成到一个框架中完成，提高了重建精度和运算速度。     

永磁体磁偏角测量方法的研究

本文提出了一种基于亥姆霍兹线圈的永磁体磁偏角测量方法,按照测量原理构建了三维数学模型并研制了测量装置,实现了磁偏角的自动测量,提出了相应的校准方法,最后通过实验验证了该方法的有效性,并进一步提出了简化的二维测量方法.     

太阳能追日系统控制装置的研究

为了研究一种结构简单、成本低廉且跟踪精度高的太阳能跟踪方法,设计了一种用于太阳能集热装置的自动二维旋转台,该平台采用了一种新型的双轴跟踪实验系统,实现太阳光照射方向的实时跟踪。系统以8051单片机为核心,采用二维PSD传感器的方法,构建根据太阳光线与太阳能电池板夹角变化追踪太阳位置的光电传感跟踪模式,间接的随时随地的测量入射光线与固定平面法线的夹角,通过A/D转换器后接入转化至单片机,再通过单片机来控制两台步进电机驱动双轴跟踪装置以便调整固定支架的位置,直到固定平面与太阳光垂直,使旋转台上固定接受太阳光部件的表面始终与太阳光垂直,因而能大大提高其太阳能的利用效率。     

光泵氦磁力仪测磁场梯度的新方法研究

本文通过分析推导出光泵氨磁力仪的共振曲线与磁场梯度的关系,并在此基础上提出一种新的测量磁场梯度的方法:用磁场线圈产生一个补偿磁场梯度,再用一套极值跟踪测试系统自动跟踪测试磁场梯度。     

二维自跟踪视觉准直测量系统

为了提高自准直仪的测量精度和降低人眼瞄准的劳动强度和主观误差,提出一种基于机器视觉的二维自跟踪视觉准直测量系统。该系统由光学准直仪、CCD和图像采集卡等组成。以面阵CCD代替人眼对自准直仪的十字分划板图像进行瞄准;采用图像不变矩自动搜索算法和hough变换、亚像素细分等方法实现对小角度的自动精确测量。实验结果表明,该系统测量范围达到±15',最小分辨力优于0.1″,与MJS双频激光测角系统比对误差在0.6″以内,测量精度高于MJS,而且操作方便,易于推广。     

关于曲线检测的探讨

曲线测量一直是几何计量中的一个重点 ,本文阐述了已知曲线和未知曲线测量原理 ,利用 B样条拟合曲线 ,以及如何借助最小二乘对测量值 (二维 )进行最佳拟合和偏差处理     

光针轮廓仪伺服机构设计与聚焦误差信号的改进

应用线切割方法设计了光针轮廓仪伺服机构一音圈电机的结构，使其具有更好的静动态特性和焦点自动跟踪能力。通过改善传统的聚焦误差信号曲线，并利用数字伺服控制方法，在提高系统测量精度的同时，克服了传统对于陡坑或阶梯测量容易脱焦的问题。     

叶栅试验器气流角度测量不确定度评定

基于GJB 1179——1991《高速和低速风洞流场品质规范》和探针自动跟踪系统的具体特点和应用环境,该文阐述平面叶栅试验器探针自动跟踪测量系统的组成和工作原理,分析在流场测量中气流角度测量不确定度的影响因素。结合叶栅流场实测数据,阐述使用探针自动对向测量叶栅气流角度不确定度评定方法和步骤,并提出减小不确定度和叶栅流场精细化测量的相关措施。结果表明:自动对向测量在实际应用中优势明显,测量气流角度不确定度评定可为流场精细化测量提供数据参考。     

自准直仪及误差校准方法的研究

本文介绍了自准直仪的技术发展 ,对技术领先的二维自准直仪的自动测量原理进行分析 ,并对其示值误差的校准做了大量试验进而提出有效的建议和校准方法。     

爆发器内壁温度测试的实验研究

以测试压力变化规律为主的爆发器测试技术已经发展得相当完善，但对爆发器的温度测试问题研究还较少。在设计专用传感器以及实验测试装置的基础上，通过实验的方法对爆发器内壁温度的测试问题进行了研究。结果表明：该专用温度传感器与实验装置可以进行爆发器温度测试问题的研究，但由于传感器封装厚度的存在，测得的结果是离表面一定距离的温度，需要采用合适的方法才能获得真正表面温度，且表面温度曲线的平滑性取决于测得曲线的平滑程度。     

彩色图像中椭圆的快速检测算法

椭圆检测是图像处理中常用的技术,由于自然界很多物体都可以用椭圆进行拟合,所以也成为图像分割和目标提取的关键技术.该文分析了椭圆的解析结构,利用椭圆长短轴之间的几何关系,从边缘点集合中选取全局性的参数,快速生成椭圆.算法针对彩色图像,引入了彩色边缘增强算法和基于图搜索的边缘追踪算法,生成封闭的边缘轮廓曲线,对每段曲线进行椭圆拟合,通过拟合评估,形成拟合判决,确定图像中的椭圆区域.算法计算量小,检测速度快,对多椭圆和椭圆弧都能准确检测.     

基于激光和机器视觉的微量液体容量计量方法

针对玻璃量器的液体容量计量,提出一种基于激光和机器视觉技术的液位测量方法。建立了标准玻璃量器液位高度和容量对应关系的容积表,通过测量得到液位高度就能得到对应的液体体积值;采用数字图像处理等技术,使用高精度摄像头和图像处理软件,提取特征元素,实现玻璃量器中液体体积的高精度测量。设计了和静力衡量法的比对试验进行方法验证,对于100mL的玻璃量器,测量装置引用误差优于0.2%,拟合算法的扩展不确定度为0.137%(k=2),测量重复性为0.08%。     

基于高斯积分曲线拟合的亚像素边缘提取算法

针对传统边缘提取算法定位精度低、对噪声敏感等缺点,提出一种基于高斯积分曲线拟合的亚像素边缘提取算法。通过曲面插值求取像素级边缘法截线上各离散点的灰度值,再进行高斯积分曲线拟合,寻找高斯积分曲线的均值点坐标,实现亚像素边缘的精定位。用量块直线边缘进行实验,并与现有亚像素边缘提取算法比较,实验证明基于高斯积分曲线拟合的亚像素边缘提取算法定位精度较高,可以达到1 μm,且算法可靠性高、计算速度快,能够用于高精度测量。     

基于立体视觉的机器人焊接遥操作研究

研究了在立体视觉辅助下的机器人焊接遥操作技术.将立体视觉显示技术和机器人遥操作技术相结合,显著提高了焊接遥操作系统的操作性能.自主开发了基于PC的页面交互显示的立体视觉系统,以空间鼠标作为输入机器人控制命令的手控器,精确地控制远端焊接机器人的定位和跟踪焊缝.深入研究了手动跟踪焊缝的控制算法和遥控示教技术,以提高焊接遥操作的灵活性.焊接遥操作在立体视觉辅助下比二维视频监控辅助下跟踪焊缝的精度有大幅度提高,能够遥控示教空间曲线焊缝,系统操作简单,灵活.     

Laser differential confocal lens refractive index measurement

A new laser differential confocal lens refractive index measurement is proposed, which uses the absolute zero of the differential confocal axial intensity curve to precisely identify the positions of the objective when the measurement pencil is focused on the vertex of the test lens and the reflector with or without the test lens in the measurement light-path, and then uses aberration compensation and ray tracing facet iterative calculation to obtain the refractive index of the test lens, thereby achieving the high-precision noncontact measurement of lens refractive index. The theoretical analyses and preliminary experiments indicate that the accuracy of the approach can reach about 2.5×10(-4).     

A Novel Contour Tracing Algorithm for Object Shape Reconstruction Using Parametric Curves

Parametric curves such as Bézier and B-splines, originally developed for the design of automobile bodies, are now also used in image processing and computer vision. For example, reconstructing an object shape in an image, including different translations, scales, and orientations, can be performed using these parametric curves. For this, Bézier and B-spline curves can be generated using a point set that belongs to the outer boundary of the object. The resulting object shape can be used in computer vision fields, such as searching and segmentation methods and training machine learning algorithms. The prerequisite for reconstructing the shape with parametric curves is to obtain sequentially the points in the point set. In this study, a novel algorithm has been developed that sequentially obtains the pixel locations constituting the outer boundary of the object. The proposed algorithm, unlike the methods in the literature, is implemented using a filter containing weights and an outer circle surrounding the object. In a binary format image, the starting point of the tracing is determined using the outer circle, and the next tracing movement and the pixel to be labeled as the boundary point is found by the filter weights. Then, control points that define the curve shape are selected by reducing the number of sequential points. Thus, the Bézier and B-spline curve equations describing the shape are obtained using these points. In addition, different translations, scales, and rotations of the object shape are easily provided by changing the positions of the control points. It has also been shown that the missing part of the object can be completed thanks to the parametric curves.     

自由曲面的自适应跟踪测量方法研究

 激光传感器在测量自由曲面中有着非接触、精度高等优点，其应用越来越广泛． 但是激光测头的线性测量
范围较小，难以测量起伏变化较大的曲面． 针对这一问题，提出了激光测头的跟踪测量方法，使激光测头随曲面的
高度变化作上下调整，从而可以测量任一表面起伏的曲面，且能根据当前曲面的曲率大小自适应选择跟踪方式，实
现测点的自适应分布．最后，对一个工件分别进行了等间距测量和自适应跟踪测量，并对两种方法的测量结果做了
比较，证明了自适应跟踪测量方法的可行性和有效性，为自由曲面的测量提供了一种新的方法．     

动态精度研究实验系统的设计和数据采集

为了研究动态误差的分解和溯源,设计出了一套完整的动态精度研究实验系统.文章详细介绍了系统的组成、输出信号、数据的采集,以及实验数据的分析.通过测量电机和减速机的转角误差Δθ,可以找出减速机的减速比与转角误差之间的变化关系,进而研究系统的误差来源.该系统为研究动态系统中的误差分解和溯源提供了一个良好的实验平台.