基于结构光的白车身面差三维测量方法

针对白车身测量面差特征存在人工测量精度差、效率低、难以满足工业应用领域中精密测量的需求等问题,提出了基于结构光的白车身面差三维测量方法.该方法通过线激光投影至被测区间并对采集的图像亚像素提取光条纹中心,得到解算后的三维点云,在面差特征点识别过程中将斜率差值极大值点作为面差特征点,采用RANSAC算法进行基准直线拟合.分...     

动态三维测量中图像同步高速投影与采集的原理及实现

基于结构光的动态物体三维面形测量对航空航天、能源和汽车等领域的科学研究与工程应用具有重要作用。然而现有测量设备单次测量时间过长,难以实现对动态物体三维面形的测量,其中主要的难点在于图像高速同步投影与采集。提出了一种图像精确同步高速投影与采集的方法,该方法通过实验测定出数字微镜翻转延时和触发曝光延时,设计了帧触发信号、数字微镜翻转、LED光源点亮和相机曝光之间耦合工作的精确时序,从而实现了220帧/秒图像的精确投影与采集,为动态物体三维面形测量设备的开发提供了良好的技术基础。     

基于结构光辅助的网格候选点三维测量方法

光学三维测量技术是计算机视觉领域中最为活跃的研究主题之一.针对双目立体视觉三维测量方法中无纹理物体表面测量误差较大的问题,提出一种基于结构光投影辅助的网格候选点三维测量方法.设计灰度单调变化的锯齿波图案投射在被测场景中,有助于使三维网格候选点投影像点间的灰度差异最大化,依此提高系统的测量精度,实现了主动测量方法和被动测量方法的有效结合.通过3DS MAX和MATLAB软件平台下的仿真实验,验证了结构光辅助的网格候选点测量方法在计算精度上具有明显优势,且不会增加系统的复杂度,扩展了网格候选点三维测量方法的适用范围.     

热态锻件结构光三维测量技术

介绍了结合计算机视觉、结构光光栅投影、移相测量原理的热态锻件结构光三维测量技术,该测量技术采用数字滤色技术解决热态工件本身发光干扰的难点,实现热态工件的三维非接触测量。实验设备可以一次测量1000mm×800mm左右的面积,测量时间仅5s,测量点距1mm左右,并可以达到0·25mm的精度,这不仅能在车间就近对工件进行高温测量,而且为在线测量的研究提供了技术基础。     

大尺度钢板的三维测量和拼接

提出了基于投影的三维测量拼接方法,用于测量大尺度钢板表面的三维形状。首先,利用光学扫描仪、背景投影仪两种装置实现大尺度钢板的三维测量。其中,三维光学扫描仪负责测量大尺度钢板不同部分的三维数据,背景投影仪用于向被测钢板投射背景纹理;然后,利用基于随机抽样一致性算法(RANSAC)的拼接算法,将不同时刻测量的局部三维数据进行拼接,得到完整的钢板三维数据;最后,提出了一种拼接误差的评价方式来检验拼接精度。实验结果表明:所提方法的单次拼接精度为0.5mm左右;测量一个7.5m长的钢板,其累计拼接误差为2mm左右。得到的结果基本满足船舶外板加工的精度要求,具有较高的实用价值。     

基于主从架构的三维回转工作台测角仪控制系统设计

三维回转测角仪体积小,结构简单,能够自动化测量光楔的角度。设计了三维回转测角仪控制系统,该系统采用工控机与单片机结合的主从架构:工控机负责主控任务,基于VC++设计界面,通过串口与单片机通信;利用单片机体积小、功耗低、易于开发的特点设计运动控制卡,实现装置三维回转测角仪的实时运动控制任务。该控制系统设计成本低,便于操控,为工作生产提供了便捷。     

采用双相机结构光三维测量技术解决遮挡问题

针对单目结构光投影三维视觉测量系统固有的相机遮挡问题,给出了基于相机—投影仪—相机系统模型的结构光三维测量方案,并阐述了测量系统的测量原理和实现方法。系统建模时将相机—投影—相机系统看作是两个独立的相机—投影仪三维视觉测量系统,在分别得到被测对象的三维数据后,通过采用全局坐标统一方法得到同一空间坐标系下的三维点坐标。该方法可以得到较高精度的全局测量结果,重复测量相对误差约0.2%。     

单摄像机结构光扫描系统中投影仪标定技术

传统的单摄像机、单投影仪三维扫描系统,利用相位值计算被测物体的高度信息,可操作性差,且测量精度不高.将立体视觉的三维重构技术引入到单摄像机、单投影仪扫描系统,利用相位值实现投影仪与摄像机的匹配,根据双目视觉的原理进行三维重构,测量精度明显提高.该技术的关键是投影仪的定标,研究了基于相位匹配技术的投影仪标定算法,实验结果验证了该算法的可行性.     

嵌入式结构光投射系统设计

结构光投射系统的设计搭建是结构光三维形貌测量系统成功实现的关键之一.传统的激光投射系统存在结构复杂、生成的结构光的质量较低等缺点;而常用的光学投影系统又存在不完全可控等缺陷,难以适应嵌入式的应用.设计搭建了基于自主设计的嵌入式实时数字微镜(DMD)模块的结构光投射系统,驱动电路自主设计,底层接口完全可控,实现了结构光投...     

基于透视投影模型的表面三维测量的实现

将明暗恢复形状(SFS)技术应用于表面三维视觉测量.针对传统SFS求解模型的不足,引入一种基于透视投影的反射图模型,并采用高效、简便的灰度梯度算法对该模型进行求解和误差分析.实验结果表明,与正交投影模型相比,透视投影模型的三维表面测量效果显著提高.     

Influence of scan strategy and process parameters on microstructure and its optimization in additively manufactured nickel alloy 625 via laser powder bed fusion

Automated systems based on programmable logic controllers (PLC) are still applied in discrete event systems (DES) for controlling and monitoring of industrial processes signals. PLC-based control systems are characterized for having physical input and output signals coming from and going to sensors and actuators, respectively, which they are in direct contact with the production or manufacturing process. The input subsystem to PLC consists of sensor-wiring-physical inputs module, and it can present two kinds of faults: short circuit or open circuit, in one or more signals of the process physical inputs, which it causes faults in the control and/or in the control algorithms behavior. Ladder diagram (LD) is one of the five programming languages supported by the International Electrotechnical Commission (IEC) through the IEC-61131-3 standard, and it remains being used at industry for control algorithm design of PLC-based systems. This paper proposes the simulation and validation of control algorithms developed in LD by using Petri Nets (PN) in order to deal with the possible fault options (short circuit and/or open circuit) in the physical inputs subsystem of a PLC-based control system. One control algorithms in LD have been analyzed in order to show the advantages of the proposed approach.     

Fuzzy-PI控制器在钢轨同步吊运系统上的应用

针对并车吊运100 m钢轨时要求2车各运行机构严格同步的情况,提出基于PLC的复合模糊PID控制算法,模糊控制器和PI调节器均由PLC编程来实现,既保留了PLC控制系统灵活、可靠、抗干扰能力的特点,还增强了控制系统的动态响应速度和智能化程度。实践结果表明：该系统同步控制精度高、适应性好、抗干扰能力强、鲁棒性好。     

高压脉冲电场灭菌设备及其流量控制

为优化高压脉冲电场灭菌设备的灭菌效果,根据其影响因素进行了系统功能需求分析,设计了设备的总体架构,采用变频调速的方法,设计了基于PLC的流量控制系统.简述了高压脉冲发生器的结构及原理,重点介绍了基于变频调速的流量控制原理与实现,变频器与PLC的RS - 485通信的实现.实验表明,设备实现了关键工艺参数可调可控,运行效果良好,简单可靠地实现了流量的控制,实现了快速高效灭菌.     

基于PLC的电动机控制系统设计

介绍了PLC的工作原理,电动机控制系统采用ARM芯片作为系统主控芯片,搭配具有强大控制能力的PLC,实现了同时对多个电动机的控制,提供多种模式的选择,并且可以实时显示电动机状态。经实践证明,本系统具有较高的实用价值。     

基于STM32的MOA无线在线监测系统设计

为了实时、准确地了解MOA工作状况,提出了一种MOA无线在线监测的方案。采用基于Cortex-M3内核的ARM处理器STM32作为主控芯片,通过CC1100无线通信芯片对MOA的泄漏电流和雷击动作次数信息进行无线传输。MOA无线在线监测系统由若干个监测模块、中央结点及后台组成,监测模块内设计了泄漏电流采集、雷击次数采集、无线收发等电路。     

基于nRF24L01的小车自动识别红绿灯的设计

为了防止汽车闯红灯,初步设计了一个智能小车自动识别十字路口红绿灯的系统.以STC89C52最小操作系统为控制核心、采用nRF24L01无线通讯等智能模块,实现车自动识别十字路口红绿灯功能.小车通过nRF24L01无线通讯识别直行方向是红灯还是绿灯,绿灯则通行、红灯则等待.主要给出了设计方案、无线通信模块的原理和2.4G...     

基于PLC的PID自适应控制器在调速系统中的应用

介绍了由PLC控制实现的神经网络PID自适应控制器。实验表明,该技术对于提高控制精度是行之有效的,具有在调速系统中推广应用的价值。     

Simulink应用于PLC运动控制系统初探

本文以交流伺服系统的三环控制为例,介绍通过Simulink平台进行建模仿真,使用Simulink PLC Coder生成符合IEC61131-3标准的结构化文本,继而导入PLC运动控制系统,运行结果和Simulink仿真结果一致。提供了一种复杂控制算法从Simulink仿真平台到PLC系统的自动化转化方法,对PLC系统工程实施有一定的借鉴作用。     

基于PLC的同步器性能与寿命试验系统的研制

为了评价汽车变速器同步器的性能与寿命,设计了基于PLC的试验系统。介绍了试验系统的组成、关键技术、测控系统的设计及控制程序的设计。系统由计算机和PLC共同控制,采用气电混合式机械手代替驾驶员进行换挡操作,各路传感器信号高速并行采集。试验结果表明该试验系统能够完成各种长时间、高重复性的变速器同步器试验,运行稳定可靠。     

基于PLC的风光互补独立发电系统研究

在研究风光互补发电系统构成机理和运行的基本模式基础上,提出了一种基于PLC控制的风光互补发电系统,通过对风力发电子系统与光伏发电子系统中功率输出的检测来控制蓄电池充放电.谈系统能合理利用现有资源,长期有效运行.