网条结构光三维视觉检测标定方法研究

本文在广义坐标系中采用投影透视变换理论建立了网条结构光三维视觉检测模型。     

模式向量法提取点云数据线轮廓点

本文以表面连续的折线型边缘和小圆弧屋脊型边缘为研究对象,提出了一种基于扫描点云数据的线轮廓提取方法。该方法通过构造万向切片从点云数据中提取包含线轮廓点的截面数据,根据截面数据上线轮廓点两侧的分布形式,定义了基于法向夹角分布规律的模式向量,将截面数据的相邻点法向夹角序列进行等元素划分,计算各组与模式向量的欧氏距离,在欧氏距离最小的组内提取线轮廓点。为验证方法的准确度,分别对直线型折线轮廓、弯曲折线轮廓和4个圆形屋脊轮廓进行试验,并将提取的线轮廓点进行最小二乘拟合,以线轮廓点相对拟合曲线的偏差评价方法的准确度。提取的直线轮廓点和曲线轮廓点的拟合标准偏差分别为0.076mm和0.047mm;4个圆形轮廓点的拟合标准偏差不大于0.1mm,圆半径相对三坐标测量结果的偏差不大于0.1mm。模式向量法适用于提取折线型边缘和小圆弧屋脊型边缘上的轮廓点数据,具有计算简单,适用性强的特点。当扫描仪准确度优于0.03mm时,模式向量法的准确度在0.1mm的量级。     

大型电波暗室天线支架的精密定位

介绍了一种大型电波暗室天线支架精密定位的方法.该方法利用光学准直测量的原理,在高精度电子经纬仪的基础上,引入准直测量功能和激光指示功能,在45 m的距离上,将准直调整范围扩展到±0.1°,实现了标准天线支架的精密定位.     

天平校准系统中加载头初始定位准直方法

提出了一种天平校准系统中加载头初始定位的准直测量方法.该方法采用两个测微准直望远镜及一个高精度的准直立方镜构成了一个空间定位系统.立方镜位于加载头上与加载头坐标系保持固定的位置关系,调整加载头使立方镜与望远镜准直且立方镜的中心与望远镜的轴线重合,使加载头定位到初始位置.为了便于调整,增加了激光粗定位机构.同时还增加了望远镜的校准机构.本方法可以达到角位移3″、线位移0.033 mm的定位精度.     

线激光位移传感器像素当量标定方法

为了满足线激光位移传感器的应用测试需求,提出一种基于高度块的线激光位移传感器像素当量的现场标定方法。其中,高度方向上的像素当量利用台阶高度进行标定,以修正厂家设定的像素当量的线性误差;宽度方向上的像素当量则利用台阶块结合传感器的横向移动位移的计算方法得到。考虑到线激光位移传感器可能存在安装倾斜误差,利用台阶块宽度在不同位置的高度差对倾斜角进行了标定,并修正了由倾斜角引入的高度测量误差。经实验证明,本文提出的方法很好地解决了线激光位移传感器在多位置测量时轮廓不连续的问题。     

Chirp变换频谱分析仪的设计及其数字部分的实现

太赫兹频谱分析仪应用技术中,Chirp变换频谱分析应用了声表面波滤波器件,能够保障中频、分辨率等参数,满足深空探测领域对稳定性和功耗的严格要求。但目前国内的Chirp变换频谱分析仪只能处理400 MHz带宽的输入信号,不能完全满足应用需要。为了提高带宽,本文围绕1 GHz带宽声表面波滤波器件,利用直接数字频率合成技术产生与其匹配的2 GHz带宽的线性调频信号,设计了带宽为1 GHz,中心频率为3. 2 GHz的频谱分析仪,并对数字部分进行了实现和结果分析验证。     

基于数字化设计制造协同的飞机计量保障体系架构探讨

在国家科技创新,数字化设计制造高速发展的背景下,先进的数字化制造与传统的"先制造后检测再校准"的计量保障模式的矛盾愈发突出。以几何参数的数字化计量保障能力为例,通过分析对比国内外航空数字化设计制造工程中的几何参数计量保障工作现状,提出在飞机全生命周期内要保证产品数字化制造的几何尺寸精度,应依据新的产品几何规范,从产品的数字模型定义出发,面向数字化设计制造协同的关键过程和关键参数的测量溯源性要求,研究架构新的数字化计量保障技术体系,并就体系架构展开探讨。     

基于速度三角波的激光跟踪仪动态定位误差校准技术的研究北大核心CSCD

激光跟踪仪作为大尺寸精密坐标测量仪器,其动态定位误差精度备受关注。而其校准技术还停留在静态校准和动态跟踪性能校准的状态下。在少有对激光跟踪仪动态定位误差校准的前提下,通过对激光跟踪仪的误差分析,提出了基于速度三角波的激光跟踪仪动态定位误差校准方法,并对校准模型中运动目标的规律和运动轨迹进行了分析,设计了激光跟踪仪校准实验。实验结果论证了校准方案的可行性和必要性,对最大测量速度赋予了更为详细的定义。     

IGPS发射器角度校准中同轴调整方法研究

在IGPS发射器角度校准中,需要将IGPS发射器旋转轴与精密转台旋转轴调整同轴.由于传统的同轴调整方法是以调整轴的外轮廓为基准进行调整的,而IGPS发射器外型不规则,因此提出了一种不依靠规则外型为基准的同轴调整方法.将6支一维光电位置敏感装置(Position Sensitive Detector,PSD)分2层安装在以精密转台旋转轴为中心的同心圆上,两支激光器安装在IGPS发射器旋转头外侧,当与旋转头一起旋转时,激光束打在PSD上,根据光斑位置可以确定IGPS发射器旋转轴与精密转台旋转轴之间的位置关系,从而实现两轴同轴调整.该方法除了可将IGPS发射器调整到与精密转台同轴位置外,也可将不规则旋转工件的轴调整到与已知轴的同轴状态.由误差分析可知,装置的两轴同心调整误差为0.005mm,两轴平行调整误差为5″.     

激光跟踪仪与室内GPS的协同测量组网方法

针对大型装备制造业中大部件对接测量任务的大尺寸、高精度、高效率、高可靠性的测量需求,设计了一种采用激光跟踪仪与室内GPS的协同测量方法,该方法可集成两个系统各自优势满足测量需求。在研究两种系统的测量原理和方法的基础上,提出了一种基于多传感单元观测值的基本约束方程构建方法,同时引入一维基准尺和三维坐标场两种几何约束构建相对约束方程用以提高组网精度。利用Levenberg Marquardt 迭代算法完成最优化求解,为提高迭代效率和精度设计了基于后方交汇的迭代初值计算方法。现场条件下的精度验证实验数据表明,室内GPS和激光跟踪仪组成的协同测量网络的测量误差小于±006 mm,验证了算法的正确性和精度。