基于数字图像处理的位移测量

对于位移测量,有成千上万种测量方法,随着科技的发展,非接触式的测量方法特别是非接触的光学测量方法尤其受到科学家们的重视.通过结合光学测量和数字图像处理的思路,详细介绍了sobel算子工作的数学原理和位移计算公式,并利用MATLAB软件通过sobel算子对单向拉伸(或压缩)夹头局部图像进行边缘检测,从而进一步进行位移计算,所得计算结果与电测法所得的位移数值相比较,证实了基于数字图像处理位移测量的精确性.     

一种新型位移测量方法的研究

提出一种通过时间来测量位移的方法和原理,依此原理研制了新型的位移传感器。试验研究表明：此类感器精度高,稳定性强,重复性和长期性能好,非常适用于位移量的长期在线监测。     

激光散斑测位移

本文阐述了激光散斑法测位移的原理,运用富里哀变换得出了定量的数学表达式。同时给出了用激光散斑法测微米级微小位移量的整个实验过程与观测结果。其测量手段简便,精度高。     

用激光散斑干涉术测定气体温度场

在原有散斑干涉术的基础上,改变其中所用的数据处理方法,将实验测得的穿过轴对称喷灯火焰后光线偏转角Φ及对应入射位置y的离散值,用多项式曲线拟合的最小二乘解程序,求出Φ与y的函数关系Φ=Φ(y),并代入Abel变换积分中,计算出喷灯火焰中温度分布,得到较满意的结果,比起常用的C     

基于差分误差补偿的磁轴承转子位移测量方法

磁轴承转子位移的检测精度直接影响到磁轴承的稳定性。在磁轴承系统中,虽然位移传感器的差动输入可以提高测量精度,但差分信号误差及检测中心与磁轴承中心不重合问题会影响差动测量的检测精度。针对这一问题,提出了一种基于差分误差补偿的磁轴承转子位移测量方法,以差分信号为自变量建立误差补偿方程,对差分信号中的误差进行补偿;通过误差补偿方程推导出转子在控制坐标系下的位移方程,求解转子在控制坐标系下的实时位移。仿真实验结果表明,对差分信号进行误差补偿后,差分信号的相对测量误差从96.46%减小到了0.04%,转子位移的计算值与测量值之间最大误差的绝对值仅为0.017 mm,对于提高转子位移的检测精度及磁轴承控制系统的稳定性具有重要的意义。     

用激光散斑法研究岩土的力学性质

本文探索了用多光束的双曝光激光散斑法,研究岩土的变形规律并对重庆砂岩,泥岩和成都粘土的应力,应变规律和弹性模量进行了测试,还测得了常规试验无法直接测得的参数—粘土的泊松比、     

反射式光纤位移传感器的研究

本文主要致力于反射式光纤位移传感器的研究。给出了光纤位移传感器的具体的设计方案,即根据光纤反射调制原理进行了反射式光纤位移传感检测系统的设计,采用计数器外径干分尺的测头镜面作为反射体和位移测量工具,分析了位移测量装置和传感器检测电路。实验表明,在0～2mm范围内检测系统的输出与位移成线性关系,灵敏度为196μV/μm,线性度为26％。适于微位移的测量。     

激光散斑特性的实验研究

基于泰曼-格林干涉仪,用不同的激光器对不同表面粗糙度的物体进行了测量,详细研究了激光散斑的特性,找出其规律.理论和实验研究表明,增大激光波长和光学系统的物方孔径角,选择适当表面粗糙度的被测物体是提高散斑对比度的关键因素.本文的研究结果可用于数字散斑干涉测试中.     

基于双目视觉的激光位移传感器标定方法

为了提高激光位移传感器在工业机器人末端坐标系下的标定精度,提出基于双目视觉的激光位移传感器标定方法. 该方法通过双目视觉技术重建激光光束投影在平面上的光斑位置,利用手眼标定参数将光斑位置转换至机器人末端坐标系,同时利用最小二乘方法将光斑拟合成光束直线,获得机器人末端坐标系下的传感器光束方向及零点位置以完成标定. 该方法可同时标定机器人末端上的多个激光位移传感器,无须采用有精度要求的辅助工件标定,具备精度高,鲁棒性强优势. 基于标准球的精度评价实验结果显示,在3倍标准差范围内该方法标定后的激光位移传感器测量精度范围为0.038 6±0.025 8 mm,满足机器人加工要求.     

改进的电子散斑干涉法

电子散斑干涉法在处理大面内位移物体时,因变形前后散斑场失配,相关性消退,干涉条纹严重退化,导致体现变形的相位信息无法准确获得.针对该问题,将二维数字散斑相关法引入电子散斑干涉法中,由散斑相关法探测导致散斑失相关的二维面内位移场,用数字的方法将失配散斑场进行再对准,使干涉条纹恢复.用离面位移敏感电子散斑光路得到离面位移,再与散斑相关所得的面内位移场相结合,可以求得物体三维位移.最后,对周边固定、中心加载典型试件进行了测量,结果表明该方法是合理可行的.     

基于激光反射法的电磁机构动态特性测试技术研究

针对现有非接触式电磁机构动态特性测试所采用的图像处理方法存在数据处理量大且硬件成本高等问题,提出利用激光反射法对电磁机构衔铁运动位移进行非接触式实时测量的技术,通过光电位置敏感探测器(PSD)和数据采集模块直接获取衔铁的运动位移数据,利用测得的数据进行计算从而获得电磁机构吸合过程的相关动态特性。以电磁继电器为实验测量对象,分别对2种不同运动方式的直动式及拍合式衔铁进行测量,并将获取的2种衔铁位移动态特性与通过高速摄像机图像处理方法获取的动态特性相比,结果较为吻合,验证了所提出测量方法的正确性和可行性。该方法避免了接触式测量手段对衔铁运动带来的影响,且设计的测量装置具有结构简单、成本低、数据处理量小、适用范围广等优点。更多还原     

基于差分激光三角法的薄零件厚度测量研究

为了精确自动测量薄零件的厚度,设计了一种基于差分激光三角法的厚度测量系统。利用双路激光对称布置,由两个CCD接收上下光路的反射/散射光斑,实现薄零件的厚度自动测量。采用平行直线双线性查表法标定测量系统,进行了标定实验和厚度测量实验。多次实验表明,系统的标准差均小于0.009。     

数字照相在混凝土变形量测中的实验研究

数字照相量测(简称DPDM)是一项基于近景数字摄影与图像处理分析的先进试验量测技术.为检验DPDM技术以及笔者研制的软件系统PhotoInfor在混凝土材料变形量测中的适用性,采用MTS815试验机,对若干混凝土试件进行了压缩变形观测试验,得到了混凝土试件表面的位移矢量、应变场和局部测点变形的发展演变过程,并对裂缝的分布区域和宽度扩展进行了定性和定量分析.实验研究证明:DPDM是研究混凝土材料与结构变形及其裂缝演变特性的一项强有力的试验量测新手段.     

基于线激光位移传感器的孔毛刺测量与评价

针对现有仪器不能实现对孔全域的毛刺高度、根厚度及形貌的综合快速测量和无法自动利用测量数据实现毛刺期望评价指标的计算,设计了一套基于线激光位移传感器的孔毛刺测量系统。首先阐述多重反射引起的杂散光及激光成像面和待测孔表面的倾斜对测量精度的影响,并提出了消除杂散光和校准倾斜的方法;接着利用传感器的测量数据开发了一种计算毛刺高度和根厚度的算法,实现了毛刺高度和根厚度沿孔圆周展开的可视化;最后提出以最小二乘中线、算术平均波动和均方根波动为评价指标的描述孔全域毛刺高度和根厚度的量化评价方法。实验结果表明:该系统不仅可以可视化孔全域的毛刺3D形貌和2D波动,还可给出毛刺及其评价指标的量化值,其测量重复度<0.8μm,毛刺高度测量精度为5μm,满足孔毛刺的精确测量需求。     

数字散斑相关法在SEM观测岩石变形时的应用

通过带扫描电镜的伺服实验机对岩石进行了原位拉伸观测实验,实时采集了岩石变形破坏过程中表面细观形貌的扫描电镜(SEM)照片.将亚像素插值和相关系数插值相结合,有效提升了数字散斑相关法的搜索效率和计算精度,并通过自行研发的数字散斑相关方法(DSCM)程序实现了岩石SEM图像中微小变形的分析计算.通过对比实验测定结果和软件计算结果,验证了算法的有效性.结果表明:岩石变形具有明显的非均匀性,在整体受拉的情况下局部出现受压区,其原因在于应力集中或损伤软化现象,且随着载荷的增加,损伤逐渐加剧并导致应变集中,从而诱发断裂.     

基于Matlab的数字散斑干涉图像处理

数字散斑干涉技术(DSPI)是一种高精度的光学测量技术,它适用于物体的形变及位移测量。因为其具有较高的测量精度,所以在航空航天、工业检测和生物医学等精度要求较高的领域都得到了广泛的应用。在数字散斑干涉技术中,条纹图像的处理是十分重要的。本文介绍了利用Matlab对散斑图像进行处理的各种方法和实际效果,包括令两幅图灰度值相减得到条纹图,图像的灰度增强处理,滤波处理,二值化处理和条纹的细化处理,最后提取出较清晰的条纹骨架线,为后续处理工作提供了基础。     

Analyis on the indirect tension displacement and strain field of asphalt mixture based on ABAQUS and DICM

In order to study the damage mechanism of asphalt mixture,it is important to obtain the distribution of displacement and strain of its sample in the indirect tension mode.As a result,the digital image correlation method (DICM) was used to evaluate the displacement field and strain field of asphalt mixture.The results showed that the displacement fields under DICM and ABAQUS are similarly;the strain fields are different due to the different modulus of mastic and aggregate;and DICM is an practical method to study the indirect tension displacement and stain.     

Digital image stabilization system based on inertial measurement module

In order to stabilize the video image sequence, a method of using inertial measurement module to build digital image stabilization system is proposed. Through applying realtime attitude information of the camera that obtained by highprecision attitude sensor to estimate the image motion vector and then to compensate for image, the purpose of stabilizing the image sequence can be achieved. Experiments demonstrate that this method has a high image stabilization precision, and the up to 16 frame/s video output rate completely meets the realtime requirements.