X射线三维尺寸测量机台阶球板标准器的研制及应用

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作者 谭浩晨 胡佳成 +3 位作者 施玉书 皮磊 宋金城 杜德渝 《计量学报》 北大核心 2025年第6期813-822,共10页

针对X射线三维尺寸测量机传统标准器存在的空间限制与测量稳定性问题,对台阶球板标准器的研制及校准方法进行了研究。首先,通过模型仿真结合响应面优化设计了标准器的基座模型,基于聚类算法搭载GUI界面建立了标准器的空间布点模型,研制... 针对X射线三维尺寸测量机传统标准器存在的空间限制与测量稳定性问题,对台阶球板标准器的研制及校准方法进行了研究。首先,通过模型仿真结合响应面优化设计了标准器的基座模型,基于聚类算法搭载GUI界面建立了标准器的空间布点模型,研制了用于三维尺寸测量的台阶球板标准器;其次,采用F25微纳坐标测量机进行了标准器的量值溯源,得到其100 mm量值下的不确定度优于1.5μm;最后,通过测量实验完成了X射线三维尺寸测量机(METROTOM 1500)的示值校准,对于测量结果,采用GUM法、蒙特卡洛法与一致性因子进行了不确定度评定及量传溯源结果验证,结果显示:在20~100 mm的量程内,被测X射线三维尺寸测量机的不确定度U(l_(sd))=(0.83+0.03L)μm,k=2,一致性因子E_(N)<1。 展开更多

关键词 几何量计量 尺寸校准 X射线三维尺寸测量机 量值传递 溯源 不确定度评定 台阶球板标准器

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X射线三维尺寸测量机体素模型不确定度评定方法研究

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作者 谭浩晨 胡佳成 +1 位作者 郭鑫 朱悦 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第1期101-111,共11页

为解决X射线三维尺寸测量机发展进程中仪器的成像性能不断提高但计量方法滞后的问题,对其不确定度展开研究,提出了一种基于体素模型的评定方法。首先,从X射线检测原理入手,对X射线三维尺寸测量机尺寸计算过程的原始投影、三维重建、表... 为解决X射线三维尺寸测量机发展进程中仪器的成像性能不断提高但计量方法滞后的问题,对其不确定度展开研究,提出了一种基于体素模型的评定方法。首先,从X射线检测原理入手,对X射线三维尺寸测量机尺寸计算过程的原始投影、三维重建、表面测定、点云拟合等数字空间的影响因素进行了分析,建立体素的不确定度模型。其次,基于自研球棒球心距的溯源与测量结果,采用GUM法和蒙特卡洛法对体素模型的各个参量进行不确定度计算,完成了体素模型不确定度的分析。再次,结合传统的不确定度参量,对球心距测量结果的不确定度进行了合成与扩展。最后,通过扩展不确定度的结果应用,验证了测量与评定结果的可靠性与一致性,得到短、长球棒标准器的长度测量结果分别为(32.9477±0.0020)mm与(52.4065±0.0022)mm。结果表明,探索得到的评定方法细化了X射线三维尺寸测量机测量结果的误差来源,拓展了X射线三维尺寸测量机尺寸计量方法的研究方向,为X射线三维尺寸测量机定值过程数据精度的提升提供了计量基础,具有一定的科学价值。 展开更多

关键词 体素模型 X射线三维尺寸测量机 量值传递与溯源 不确定度 蒙特卡洛

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BGA芯片管脚三维尺寸测量技术 被引量：1

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作者 冯丽爽 孙长库 叶声华 《工具技术》 北大核心 2000年第5期29-30,31,共3页

提出将激光线结构光传感器应用于BGA芯片管脚三维尺寸的测量 ,介绍了测量原理和系统结构 ,推导了测量数学模型 ,并给出了实验测试结果。

关键词 BGA芯片 管脚三维尺寸测量 激光线结构光传感器

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基于多视图立体视觉的沙堆三维尺寸测量研究 被引量：12

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作者 陈辉 杨剑 +2 位作者 黄晓铭 裴琴 黄梅丽 《计量学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期403-408,共6页

利用从运动中恢复结构方法(SFM),提出了一种基于多视图立体视觉的沙堆三维重建及三维尺寸测量方法。首先根据SFM方法的求解不稳定特点,结合光束平差法对SFM求解过程进行分析及优化;其次针对SFM重建结果为稀疏点云的问题,利用基于面片的... 利用从运动中恢复结构方法(SFM),提出了一种基于多视图立体视觉的沙堆三维重建及三维尺寸测量方法。首先根据SFM方法的求解不稳定特点,结合光束平差法对SFM求解过程进行分析及优化;其次针对SFM重建结果为稀疏点云的问题,利用基于面片的稠密重建算法重新生成稠密的三维点云,再利用泊松算法对密集点云进行三维曲面重建;最后获得模型的三维尺寸信息。对某建筑工地的沙堆进行了三维尺寸的测量实验,实验结果验证了该方法的有效及可行性,提高了重建能力及精度,同时考虑了目标实际测量误差与重建误差,能够满足实际智能测量的应用需求。 展开更多

关键词 计量学 多视图立体视觉 三维尺寸测量 沙堆 运动恢复结构 曲面重建

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基于正交柱面成像相机的大尺寸三维坐标测量 被引量：5

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作者 刘海庆 杨凌辉 +1 位作者 任永杰 邾继贵 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期157-162,共6页

提出了一种基于正交柱面成像相机的大尺寸三维坐标测量方法。正交柱面成像相机由一个正交柱面成像光学系统和两个正交放置的线阵CCD组成,它们分别被用来检测被测点的水平角和垂直角。一个相机决定了两个角度,两个相机交汇,即可实现被测... 提出了一种基于正交柱面成像相机的大尺寸三维坐标测量方法。正交柱面成像相机由一个正交柱面成像光学系统和两个正交放置的线阵CCD组成,它们分别被用来检测被测点的水平角和垂直角。一个相机决定了两个角度,两个相机交汇,即可实现被测点的三维坐标测量。所提出的方法在精密坐标测量特别是动态位置跟踪方面具有突出的优势。一个灵活的内参标定方法被用来标定正交柱面成像相机,内参标定后相机在水平方向和垂直方向角度测量误差的均值分别为1.85″和2.16″。另外,双相机的外参标定也被介绍,外参标定后系统的坐标测量精度优于0.52 mm。实验结果表明:所提出的三维坐标测量方法有效,具有良好的测量精度。 展开更多

关键词 正交柱面成像 线阵相机 大尺寸三维坐标测量

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基于激光线阵相机的家具板件三维尺寸在线测量技术

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作者 李荣荣 杨凡 +3 位作者 赵书昌 吴智慧 杜荣 詹先旭 《木材科学与技术》 北大核心 2023年第4期13-19,共7页

机器视觉技术可实现物体尺寸的快速、非接触式检测,替代人工测量家具板件尺寸,解决测量效率低、连续性差等问题。本研究基于激光线阵相机与线结构光测量技术,构建一种适用于家具板件的三维尺寸在线测量系统,并分析该系统的测量精度与效... 机器视觉技术可实现物体尺寸的快速、非接触式检测,替代人工测量家具板件尺寸,解决测量效率低、连续性差等问题。本研究基于激光线阵相机与线结构光测量技术,构建一种适用于家具板件的三维尺寸在线测量系统,并分析该系统的测量精度与效率。家具板件在传送装置上以300 mm/s的速度作匀速运动,经过650 nm激光器照射的激光三角平面时,互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)传感器对家具板件表面反射的激光进行成像;使用锯齿靶标法标定,应用机器视觉软件Halcon读取相机标定文件和激光线阵相机生成的家具板件信息图像,经过图像处理,完成家具板件三维尺寸测量。结果表明:系统测量的板件厚度、宽度和长度,相对人工测量结果,最大偏差率分别为3.6%、0.5%和0.1%;对照QB/T4452—2013《木家具极限与配合》标准要求,测量的厚度最大差值小于IT15级公差值(<0.70 mm),宽度最大差值小于IT14级公差值(<1.00 mm),长度最大差值小于IT12级公差值(<0.90mm)。单件测量用时由人工测量的30.1s缩短至5.5s,表明系统的测量精度与效率优势。 展开更多

关键词 家具板件三维尺寸测量 机器视觉 线结构光 相机标定 图像处理

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大尺寸三维激光测量系统标定方法 被引量：2

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作者 郭扬 杜正春 姚振强 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期223-227,232,共6页

研究了一种基于平面几何射影变换原理的三维激光测量系统标定方法.根据测量系统中激光扫描平面的旋转特点,基于平面射影变换中直线不变的映射关系建立了标定对象表面被测点在不同参考系之间变换的约束关系,并采用封闭运动链思想定义系... 研究了一种基于平面几何射影变换原理的三维激光测量系统标定方法.根据测量系统中激光扫描平面的旋转特点,基于平面射影变换中直线不变的映射关系建立了标定对象表面被测点在不同参考系之间变换的约束关系,并采用封闭运动链思想定义系统参考系空间刚体变换关系,将系统标定问题转化为世界坐标系下系统内参数矩阵和外参数矩阵的求解.通过空间变换关系得到上述2个矩阵的解,实现系统的标定.该方法标定装置简单、速度快、稳定性好,能够满足实际工程应用中的需求. 展开更多

关键词 大尺寸三维激光测量系统 有源标定 平面射影几何变换 封闭运动链 内外参数矩阵求解

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线结构光传感器在BGA管脚三维尺寸测试中的应用

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作者 孙长库 邱宇 叶声华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期146-148,共3页

本文成功地将激光线结构光传感器用于表面安装技术中BGA芯片管脚的三维尺寸测量。提出了测量实验系统 ,建立了测量系统数学模型。研究了提高分辨力的光学图像拆分、再合成技术。

关键词 线结构光传感器 表面安装技术 BGA芯片 三维尺寸测量 分辨力 球栅阵列 集成电路

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某型航空发动机燃油喷嘴三维尺寸检测及工艺改进 被引量：5

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作者 卢燕 高兴勇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第4期652-656,共5页

燃油喷嘴的结构尺寸是影响其喷雾性能的重要因素,由于喷嘴结构复杂、体积小、尺寸精度要求高,传统的测量方法已经无法满足。采用X射线断层扫描复合式三坐标测量系统和Geometry Qualify三维造型软件对某型航空发动机燃油喷嘴展开三维尺... 燃油喷嘴的结构尺寸是影响其喷雾性能的重要因素,由于喷嘴结构复杂、体积小、尺寸精度要求高,传统的测量方法已经无法满足。采用X射线断层扫描复合式三坐标测量系统和Geometry Qualify三维造型软件对某型航空发动机燃油喷嘴展开三维尺寸测量,主要测量喷口-旋流器的内外部尺寸和分析副油路装配后的状态。经测量后发现喷口-旋流器内锥面尺寸超差严重,特别是内部喷口处外形尺寸失真;副油路装配后锥面还存在间隙。针对以上问题展开工艺改进工作,经工序集中和采用专用刀具后内锥面尺寸超差问题得到有效改善;通过手工研磨改善内锥面表面粗糙度和内锥面贴合不严的问题。 展开更多

关键词 航空发动机 燃油喷嘴 三维尺寸测量 工艺改进

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基于全局控制网的三维形貌测量方法 被引量：3

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作者 崔晓川 邾继贵 隆昌宇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第22期3009-3013,共5页

由于传感器成像视场范围的局限性,双目视觉传感器在一次成像中往往不能获得大尺寸物体的整体形貌测量结果,鉴于此,研究并实现了一种通过建立全局控制网来实现对大尺寸物体的三维形貌进行测量的方法。实验结果表明:基于全局控制网的测量... 由于传感器成像视场范围的局限性,双目视觉传感器在一次成像中往往不能获得大尺寸物体的整体形貌测量结果,鉴于此,研究并实现了一种通过建立全局控制网来实现对大尺寸物体的三维形貌进行测量的方法。实验结果表明:基于全局控制网的测量方法速度快、精度高,间接地扩大了双目视觉传感器的测量范围,并且有效地克服了大尺寸三维形貌测量拼接精度低的缺点。该方法适用于大尺寸物体的三维形貌测量,能够快速、简单、精确地获得被测物体表面特征点的相对位置关系和三维尺寸信息,进而恢复被测物体的三维形貌。 展开更多

关键词 大尺寸三维形貌测量 双目视觉原理 全局控制网 平差算法 数据融合

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用于在线测量的视觉检测系统 被引量：35

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作者 邹定海 叶声华 +1 位作者 王春和 郭育 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第4期337-341,共5页

本文提出了视觉检测概念，建立了用于三维尺寸测量的视觉检测系统。系统使用了两种不同类型的视觉传感器，以完成空间不同点三维坐标值的测量。将该系统用于一汽Ａｕｄｉ－１００轿车白车身左侧围的测量，取得了令人满意的结果，与坐标... 本文提出了视觉检测概念，建立了用于三维尺寸测量的视觉检测系统。系统使用了两种不同类型的视觉传感器，以完成空间不同点三维坐标值的测量。将该系统用于一汽Ａｕｄｉ－１００轿车白车身左侧围的测量，取得了令人满意的结果，与坐标测量机（ＣＭＭ）的测量结果进行比较，两者具有较好的一致性。 展开更多

关键词 视觉检测 在线测量 三维尺寸测量

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