基于弦测法与密度聚类的三维结构光波磨检测 被引量：4

1

作者 杨杰 王培俊 +2 位作者 肖俊 李保庆 李文涛 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第2期40-45,共6页

为解决钢轨波磨人工检测费时费力及惯性法检测精度较低的问题,综合利用三维结构光技术、弦测法和密度聚类算法进行波磨检测。首先获取钢轨点云,通过纵向平面遍历轨头点云得到钢轨的纵向截面簇,其次利用弦测法计算相应纵向截面的谷深和... 为解决钢轨波磨人工检测费时费力及惯性法检测精度较低的问题,综合利用三维结构光技术、弦测法和密度聚类算法进行波磨检测。首先获取钢轨点云,通过纵向平面遍历轨头点云得到钢轨的纵向截面簇,其次利用弦测法计算相应纵向截面的谷深和波长。最后利用钢轨发生波磨时产生的接触斑,对遍历计算的谷深和波长分别进行密度聚类,将相同或相似接触斑的波磨信息聚类成簇,对聚类后各簇的结果进行统计分析得到相应钢轨的波磨信息。本方法结合三维结构光数据量大、弦测法计算直接明确的优点,通过密度聚类将不同深度、大小的波磨接触斑进行区别,有效地将钢轨波磨不同谷深及波长成分进行分类计算。实验室样件试验及现场试验表明,本方法能够实现对钢轨波磨的精确检测。 展开更多

关键词 钢轨 波磨检测 三维结构光 遍历 弦测法 密度聚类

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三维结构光法在智能寻位加工中的应用

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作者 周凯 毛德柱 +1 位作者 刘郁 陶真 《电子技术应用》 北大核心 2001年第3期43-44,共2页

为解决智能寻位加工中的大范围工件寻位问题，提出了一种基于三维结构光法的视觉寻位技术。其核心是利用先进的数字化视觉传感技术，以无接触方式快速获取工件宏观位姿信息，由此引导微观测量过程获取工件关键特征的精确信息，并求解出... 为解决智能寻位加工中的大范围工件寻位问题，提出了一种基于三维结构光法的视觉寻位技术。其核心是利用先进的数字化视觉传感技术，以无接触方式快速获取工件宏观位姿信息，由此引导微观测量过程获取工件关键特征的精确信息，并求解出工件的实际状态，据此实现对工件的位姿自适应加工。实际加工结果表明，所提出的方法具有良好的效果。 展开更多

关键词 三维结构光法 智能寻位加工 制造自动化

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应用三维结构光和小波分析进行钢轨波磨检测 被引量：4

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作者 李坪 王培俊 +1 位作者 陈鹏 徐浩 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第8期33-38,共6页

为了有效检测钢轨波浪形磨损,解决钢轨检测精度要求高、形成原因复杂而导致检测难的问题,提出利用三维结构光获取钢轨波磨数据,再利用小波分析来检测钢轨波磨的新方法。首先利用三维结构光扫描仪扫描一段钢轨,然后配准检测点云与标准模... 为了有效检测钢轨波浪形磨损,解决钢轨检测精度要求高、形成原因复杂而导致检测难的问题,提出利用三维结构光获取钢轨波磨数据,再利用小波分析来检测钢轨波磨的新方法。首先利用三维结构光扫描仪扫描一段钢轨,然后配准检测点云与标准模型并提取检测钢轨顶端纵向的波浪磨损数据,利用小波分析方法对该段数据进行分析,根据铁路检测标准将所得数据分为两类,从而得到有效的波磨数据。现场实验表明,将结构光和小波分析方法结合,既发挥了结构光数据量丰富准确的优势,又通过小波分析得到波磨的各个频率成分,能够准确地检测钢轨波浪形磨损。 展开更多

关键词 钢轨 波浪形磨损 检测 三维结构光 小波分析

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3D真的来了吗?——三维结构光传感器漫谈 被引量：66

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作者 左超 张晓磊 +5 位作者 胡岩 尹维 沈德同 钟锦鑫 郑晶 陈钱 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期1-45,共45页

三维成像与传感技术作为感知真实三维世界的重要信息获取手段,为重构物体真实几何形貌及后续的三维建模、检测、识别等方面提供了数据基础。近年来,计算机视觉和光电成像技术的发展以及消费电子与个人身份验证对3D传感技术日益增长的需... 三维成像与传感技术作为感知真实三维世界的重要信息获取手段,为重构物体真实几何形貌及后续的三维建模、检测、识别等方面提供了数据基础。近年来,计算机视觉和光电成像技术的发展以及消费电子与个人身份验证对3D传感技术日益增长的需求促进了三维成像与传感技术的蓬勃式发展。2D摄像头向3D传感器的转变也将成为继黑白到彩色、低分辨率到高分辨率、静态图像到动态影像后的"第四次影像革命"。《红外与激光工程》本期策划组织的"光学三维成像与传感"专题,共包含高水平稿件20篇,其中综述论文15篇,研究论文5篇。这些论文系统介绍了光学三维成像传感领域热点专题的研究进展与最新动态,主题全面涵盖了当前三维光学成像领域的前沿研究方向:结构光三维成像、条纹投影轮廓术、干涉测量技术、相位测量偏折术、三维立体显示技术(全息显示、集成光场显示等)、三维成像传感技术与计算成像相关交叉领域(如三维鬼成像)等。而此文作为本期专栏的引子,概括性地综述了典型的三维传感技术,并着重介绍了三维结构光传感器技术的发展现状、关键技术、典型应用;讨论了其现存问题、并展望了其未来发展方向,以求抛砖引玉。 展开更多

关键词 结构光 三维成像 三维测量 三维结构光传感器

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基于GPU的结构光三维测量快速计算方法 被引量：2

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作者 车向前 周波 何万涛 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期43-50,共8页

针对CCD摄像机高分辨率下CPU进行三维测量计算效率低的问题,提出基于GPU技术的快速计算方法。同时针对三维测量的四个具备并行度的过程,该方法给出了在GPU上可实现的具体算法流程,并根据数据规模及GPU特性,设计了一种新的GPU设备端数据... 针对CCD摄像机高分辨率下CPU进行三维测量计算效率低的问题,提出基于GPU技术的快速计算方法。同时针对三维测量的四个具备并行度的过程,该方法给出了在GPU上可实现的具体算法流程,并根据数据规模及GPU特性,设计了一种新的GPU设备端数据结构组织方式。实验结果表明,该方法有效利用了GPU的大规模并行处理能力,在处理500万像素数据过程中整个测量时间仅需4s左右,计算效率是CPU的160倍。 展开更多

关键词 结构光三维测量 图形硬件 GPU 快速计算

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相位偏移gamma矫正方法的结构光三维视觉测量技术 被引量：4

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作者 陆军 张艺竞 +1 位作者 王成成 邵强 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期182-188,共7页

为补偿结构光三维测量过程中的非线性gamma误差,提出基于相位偏移的gamma误差矫正算法,对三维结构光视觉测量与重构技术进行了研究.首先,对结构光测量的基本原理和基于正弦条纹光栅的结构光测量方法做了介绍;其次研究了基于相位偏移方法... 为补偿结构光三维测量过程中的非线性gamma误差,提出基于相位偏移的gamma误差矫正算法,对三维结构光视觉测量与重构技术进行了研究.首先,对结构光测量的基本原理和基于正弦条纹光栅的结构光测量方法做了介绍;其次研究了基于相位偏移方法的gamma矫正方法,通过实验对矫正方法的有效性进行了验证;最后通过三维重构实验得到被测量的物体矫正前后的三维重构图像,并且对其进行分析对比.实验结果表明,设计的矫正算法有效降低了三维测量中gamma畸变造成的相位误差的均方根值,提高了测量精度,具有实用价值. 展开更多

关键词 结构光三维测量 gamma畸变 gamma矫正 相位偏移 三维重构

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基于结构光的镜面/漫反射复合表面形貌测量 被引量：10

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作者 张宗华 刘小红 +2 位作者 郭志南 高楠 孟召宗 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期198-204,共7页

光学三维测量技术以其非接触、无损及快速测量的优势被广泛应用于不同领域。已有的条纹投影和条纹反射测量术分别适用于漫反射表面和镜面表面。然而,航空航天和先进制造中存在许多漫反射和镜面反射表面同时存在的复合反射表面。提出一... 光学三维测量技术以其非接触、无损及快速测量的优势被广泛应用于不同领域。已有的条纹投影和条纹反射测量术分别适用于漫反射表面和镜面表面。然而,航空航天和先进制造中存在许多漫反射和镜面反射表面同时存在的复合反射表面。提出一种基于结构光投影和反射的方法来实现复合表面形貌的快速测量。首先,投影仪投射蓝色正弦条纹图于被测物体表面,同时显示屏显示的红色条纹被镜面部分反射。其次,彩色相机采集经被测表面调制的变形条纹图。然后,从相机不同颜色通道中提取对应不同类型反射表面的变形条纹,并计算变形条纹图的绝对相位。最后,通过系统标定建立相位信息与深度之间的直接关系,得到被测复合表面的三维形貌。实验结果表明:该方法不仅能够有效地实现非连续复合表面物体的测量,还能够同时测量独立的漫反射和镜面反射表面的三维形貌。 展开更多

关键词 复合表面 结构光三维成像 系统标定 相位计算

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基于三维光学扫描的离心叶轮逆向方法研究 被引量：1

8

作者 王一璋 何小妹 《新型工业化》 2020年第3期80-84,共5页

针对离心叶轮结构复杂、精度要求高及研制周期长等特点,研究了利用逆向工程技术进行三维模型重构的方法。通过非接触式三维结构光扫描仪获取离心叶轮实物的点云数据,经过数据处理后建立三维重构模型。通过多叶片均化方法,减小了各叶片... 针对离心叶轮结构复杂、精度要求高及研制周期长等特点,研究了利用逆向工程技术进行三维模型重构的方法。通过非接触式三维结构光扫描仪获取离心叶轮实物的点云数据,经过数据处理后建立三维重构模型。通过多叶片均化方法,减小了各叶片不一致导致的建模误差。重构模型精度满足使用要求,明显缩短了叶轮的设计周期。 展开更多

关键词 离心叶轮 三维结构光 逆向建模 数据均化

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结构光数字微镜投影系统的条纹质量演变

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作者 张嘉霖 王建华 +1 位作者 杜虎兵 赵乐 《西安工业大学学报》 CAS 2021年第1期46-53,共8页

为了提高结构光三维测量技术中相位计算精度,本文从结构光数字微镜投影系统的全响应过程分析,建立了条纹质量的数学评价模型,搭建了以可编程数字微镜投影设备、摄像机、以及计算机为主要组成部分的结构光数字投影系统,研究了正弦条纹的... 为了提高结构光三维测量技术中相位计算精度,本文从结构光数字微镜投影系统的全响应过程分析,建立了条纹质量的数学评价模型,搭建了以可编程数字微镜投影设备、摄像机、以及计算机为主要组成部分的结构光数字投影系统,研究了正弦条纹的质量演变规律,进行了评价条纹质量的比对实验。实验结果表明:当条纹的周期为80 pixel、调制度为0.40以及相机镜头F数为8时,能够得到对比度趋近于1且基频分量高的高质量正弦条纹。 展开更多

关键词 结构光三维测量 数字微镜 正弦条纹 条纹质量

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牦牛内脏器官原位整体塑化标本三维建模与可视化的研究 被引量：3

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作者 陈晨 邹雨琛 +2 位作者 程明亮 冯培勋 贠跃进 《现代畜牧科技》 2024年第3期21-23,共3页

目的:研究基于结构光三维扫描技术制作牦牛内脏器官原位整体塑化标本的可视化三维模型方法。方法:利用生物塑化技术制作牦牛的内脏器官原位整体塑化标本,再利用结构光三维扫描技术构建出塑化后的牦牛内脏器官原位整体的彩色数字三维模型... 目的:研究基于结构光三维扫描技术制作牦牛内脏器官原位整体塑化标本的可视化三维模型方法。方法:利用生物塑化技术制作牦牛的内脏器官原位整体塑化标本,再利用结构光三维扫描技术构建出塑化后的牦牛内脏器官原位整体的彩色数字三维模型,然后构建基于互联网的webvr系统,实现虚拟数字标本的可视化展示等流程,完成牦牛内脏器官原位整体塑化标本的三维建模与可视化展示。结果:基于生物塑化技术和结构光三维扫描技术构建出来的可视化三维牦牛内脏器官原位整体塑化标本模型,能真实再现牦牛的全身各部位的肌肉层次结构和内脏的形态及位置毗邻关系,精度高、清晰度好,可以任意角度旋转和缩放,能更好地辅助教学、科研和科普等工作,为后续建立其他大型动物标本的三维数字化模型积累经验。 展开更多

关键词 牦牛 生物塑化技术 结构光三维扫描技术 三维建模 可视化

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高功率飞秒激光与透明介质的相互作用及其应用 被引量：2

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作者 梁田 齐文宗 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1-3,共3页

随着飞秒(fs.10-15s)激光近些年来得到迅速发展,飞秒激光已广泛应用于物理、化学反应的动力学过程分析。利用飞秒激光的热效应可以忽略的特点进行超精细加工。利用飞秒激光与透明材料的非线性相互作用,可以实现材料内部有空间选择性的... 随着飞秒(fs.10-15s)激光近些年来得到迅速发展,飞秒激光已广泛应用于物理、化学反应的动力学过程分析。利用飞秒激光的热效应可以忽略的特点进行超精细加工。利用飞秒激光与透明材料的非线性相互作用,可以实现材料内部有空间选择性的三维光功能微结构。文章重点介绍了飞秒激光与透明介质相互作用的原理,以及在三维超高密度光存储、三锥光功能微结构等方面及应用,国内外相关领域的最新进展,并展望了应用前景。 展开更多

关键词 飞秒激光 透明介质 三维光存储 三维光功能微结构

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鳄龟全身肌肉的三维建模与可视化的研究

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作者 冯培勋 杨楠 +2 位作者 黄立麟 程明亮 贠跃进 《现代畜牧科技》 2022年第4期18-20,共3页

目的:研究鳄龟全身肌肉三维数字化模型构建和可视化的方法。方法:选取3年以上鳄龟解剖显示全身肌肉后,利用结构光三维扫描技术构建鳄龟全身肌肉的彩色数字三维模型,然后构建基于互联网的webvr系统,实现虚拟数字标本的可视化展示。结果:... 目的:研究鳄龟全身肌肉三维数字化模型构建和可视化的方法。方法:选取3年以上鳄龟解剖显示全身肌肉后,利用结构光三维扫描技术构建鳄龟全身肌肉的彩色数字三维模型,然后构建基于互联网的webvr系统,实现虚拟数字标本的可视化展示。结果:基于结构光三维扫描技术成功构建出鳄龟全身肌肉三维数字化模型,重建模型可以在电脑、手机等移动终端的三维空间内任意角度旋转和缩放,高精度、高清晰度的真实再现了鳄龟全身肌肉的解剖形态和结构,有效地辅助教学、科研和科普工作,为后续建立其他动物的三维数字模型奠定了基础和研究平台。 展开更多

关键词 鳄龟 结构光三维扫描技术 三维数字化 可视化研究

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