圆锥曲面Fresnel透镜数值设计方法

Fresnel透镜是最常见的太阳能聚光镜之一,曲面Fresnel透镜通常比平面Fresnel透镜具有更加优越的性能。基于非成像光学理论,提出了一种新型曲面Fresnel透镜的设计方法。曲面Fresnel透镜采用圆锥曲面基底,在满足Fresnel透镜机械参数要求的前提下,实现Fresnel透镜第二工作面面型的求解。基于可加工性的要求,利用该方法设计了不同形状的曲面Fresnel透镜,通过光学仿真分析了曲面Fresnel透镜的结构参数对聚光镜会聚比、容忍角、光照均匀性的影响,并分析了超精密加工条件下,由于加工误差对光学效率的影响。该设计方法为参数化曲面Fresnel透镜的分析提供了一种新的途径。仿真结果表明,具有小深宽比的曲面Fresnel透镜具有更好的均匀性和更高的能量利用率。     

CCD摄像机自动标定技术

设计了一种新型的CCD摄像机自动标定靶标，通过在靶标中心设置标记圆来自动确定空间坐标系．从而实现摄像机参数的快速准确自动标定，特别适合于现场实际应用。提出了一种椭圆相似性识别的图像处理算法，用以提取新型靶标的特征信息。依据Tsai的RAC标定方法对CCD摄像机进行了大量标定实验，标定误差小于0.4个像素，标定算法稳定可靠。     

复杂非球面镜高效超精密车削加工法(英文)

本文中对复杂面形的非球面镜进行了分类,并从加工方法和加工路径优化设计等方面研究了复杂非球面镜的超精密车削方法.对回转对称的复杂非球面镜进行了加工实验,并借助超精密测量技术对各段曲面进行面形测量,依据测量结果实现面形补偿加工.最终粗糙度Ra达5.14 nm,形状精度P-V值达200 nm.采用提出的方法对非回转对称的非球面阵列进行加工路径设计,根据具体面形进行加工参数选择和实际加工,得到粗糙度Ra为7.81nm的表面.实验结果证明了提出的加工方法高效实用,可以满足大部分复杂非球面的应用需求.     

基于法矢跟踪的人工膝关节测量方法研究

人工膝关节在改善患者关节病情方面有重要的作用,人工膝关节面型偏差会直接影响患者的治疗效果,因此在投入使用之前需要对人工膝关节面型进行高精度评价.人工膝关节面型复杂倾角变化大,并且不同患者的膝关节面型有较大差异,人工膝关节的复杂性和未知性导致其面型的高精度测量较为困难.对此,本文重点提出了一种基于接触式电感直线位移传感器...     

利用电磁场有限元分析进行超快刀具伺服机构设计

快速刀具伺服系统足光学复杂面形加工的重要手段,现有直线伺服机构在原理上存在频响低的问题,严重限制被加工面形的复杂程度.分析电磁正应力驱动伺服机构的基本原理,利用有限元分析原理计算伺服机构的最大驱动力和最高频响,证明该方式驱动的伺服机构可以实现高频响应.根据有限元分析结论改善伺服机构的机械结构及选材,并设计伺服机构驱动器.实验研究优化设计的伺服机构响应频率为10.lkHz,工作行程为13μm.     

新型简易三维数字化全貌测量系统

设计了一种新型三维全貌测量系统,系统结构简单,仅由单传感器系统和方向性平面靶标组成。传感器基于数字光栅投影轮廓测量法实现,可以进行快速整视场三维数据采集。平面靶标不仅可以对传感器进行物相标定,还可以帮助求解位置转换参数,实现全局标定;在三维拼接环节,还可以用于确定重叠区域,有效缩减匹配点搜寻算法的时间。通过实验验证,该全貌测量系统不仅具有简单实用、成本低的特点,而且还具有较好的测量能力和效率。     

结构光视觉传感器标定靶标的自动处理算法

设计了一种新型平面靶标,基于Zhang摄像机标定法和投影变换中的交比不变性,进行结构光视觉传感器系统的标定.针对靶标结构特点,开发了一套进行特征圆和光条中心提取的图像处理算法,提出基于映射变换的拓扑定位算法,实现了平面靶标拓扑定位和特征识别的自动化处理过程.实验证明,该算法处理准确、稳定可靠,可有效地进行结构光视觉传感器的系统标定.     

CCD摄像机参数标定实验设计

CCD摄像机标定技术是视觉检测技术中的最基本内容，为有助于学生正确理解和掌握视觉检测技术，本文设计了CCD摄像机参数的标定实验。详细介绍了CCD摄像机透视成像模型、RAC标定方法以及标定点空间坐标和图像坐标的获取方法，结合标定软件讲述了标定的主要步骤。     

一种高鲁棒性经编机上断纱在线检测算法

为检测经编机编织过程中产生的断纱问题,提出了以图像维度转换为基础的复合检测算法。首先通过不同时刻拍摄的多张图像生成一张包含时域信息的特征增强图像,以减少环境噪声带来的影响,并极大程度保持了断纱位置时域与频域的特征;然后使用小波变换的方式对增强图像进行断纱检测,在保证检出的情况下提升了检测速度;最后对检测到缺陷的位置使用深度学习的方式再进行一次检测以提升整体算法的鲁棒性。实验结果表明,本文算法可有效地检测不同工艺多类型纹理织物的断纱特征,相对于传统算法时效性与鲁棒性都得到很大程度的提高,能够满足工业场景下断纱检测的需要。     

CCD摄像机参数标定实验设计

CCD摄像机标定技术是视觉检测技术中的最基本内容,为有助于学生正确理解和掌握视觉检测技术,本文设计了CCD摄像机参数的标定实验。详细介绍了CCD摄像机透视成像模型、RAC标定方法以及标定点空间坐标和图像坐标的获取方法,结合标定软件讲述了标定的主要步骤。