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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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基于三维激光点云的固体火箭发动机喷管零部件尺寸测量方法研究 被引量:3
2
作者 马智睿 朱金薇 +4 位作者 耿靖源 王玉平 乔娅婷 昝文媛 袁玉华 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期278-284,共7页
为实现固体发动机喷管小型零部件尺寸高效、精确的非接触式测量,采用三维激光扫描技术测量喷管的上支耳尺寸,通过点云粗配准和精配准将其正反两面的点云数据精准拼接,在传统的ICP(Iterative Closest Point)迭代最近点的配准方式上结合Oc... 为实现固体发动机喷管小型零部件尺寸高效、精确的非接触式测量,采用三维激光扫描技术测量喷管的上支耳尺寸,通过点云粗配准和精配准将其正反两面的点云数据精准拼接,在传统的ICP(Iterative Closest Point)迭代最近点的配准方式上结合Octree算法,优化了搜索过程并排除了异常匹配点对,最后将配准后的点云模型导入Geomagic ControlX中进行测量。结果表明,与三坐标测量值相比较,36只不同上支耳的三维激光扫描精度基本保持在±0.05 mm范围内;测量15次单件上支耳获取测量结果的平均时间4.98 s,重复性小于2%,测量精度和重复性的满足工艺规程和要求。 展开更多
关键词 喷管 小型零部件 三维激光扫描 尺寸测量 点云数据 点云配准
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基于激光三维扫描的人体特征尺寸测量 被引量:51
3
作者 田庆国 葛宝臻 +2 位作者 杜朴 郁道银 吕且妮 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期84-88,共5页
提出了一种利用三维人体点云数据测量人体关键尺寸的方法。应用线结构光激光三维扫描仪对特定站姿的人体进行扫描,获得完整三维人体点云。根据人体视线和脚尖的同向性及两腿的自然分开特征,对点云进行方位调整,使人体朝向z轴正方向。利... 提出了一种利用三维人体点云数据测量人体关键尺寸的方法。应用线结构光激光三维扫描仪对特定站姿的人体进行扫描,获得完整三维人体点云。根据人体视线和脚尖的同向性及两腿的自然分开特征,对点云进行方位调整,使人体朝向z轴正方向。利用手动删除和最大连通域删除相结合删除噪声点。确定人体的6个特征点和20个特征平面,分别应用对应截面y坐标差值法测量长度尺寸,凸壳法测量截面周长,测量了34个人体关键长度和周长,对影响测量精度的因素进行了分析。结果表明,典型尺寸测量误差小于3%,可满足人类工效学等领域快速测量人体特征尺寸的要求。 展开更多
关键词 人体尺寸 测量 凸壳法 三堆点云 激光三维扫描
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基于三维激光扫描的移动大尺寸圆柱体工件长度快速检测系统 被引量:44
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作者 周森 郭永彩 +1 位作者 高潮 吴小燕 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1524-1530,共7页
针对移动大尺寸圆柱体工件两端的表面形貌特征,利用三维激光扫描仪设计了一种快速长度在线检测系统。基于三维激光扫描仪可在短时间内连续高速获取大量测量数据的特点,系统在虚拟环境下构造出自适应测量形状的虚拟测量基准面,采用二维... 针对移动大尺寸圆柱体工件两端的表面形貌特征,利用三维激光扫描仪设计了一种快速长度在线检测系统。基于三维激光扫描仪可在短时间内连续高速获取大量测量数据的特点,系统在虚拟环境下构造出自适应测量形状的虚拟测量基准面,采用二维误差分离方法抑制系统误差和运动误差,识别定位工件两端端点并计算其到虚拟测量基准面的位移;最后结合多传感器融合模型获取三维位移场测量结果。另外,测试前用三坐标测量机精密测量过的相似形状圆柱体工件对系统进行了校准修正。为验证系统的精度和可靠性,分别对处于(1 000±25)mm内不同直径的圆柱体工件进行了长度检测。结果显示,系统可在1s完成直径约为50mm工件的长度测量,检测分辨力为0.010mm,检测精度达到0.050mm。实际运行结果表明,该设计系统具有高自动性和高效性,可满足在线生产中对大尺寸工件控制和检测的要求。 展开更多
关键词 大尺寸圆柱体工件 激光扫描 虚拟测量基准面 三维位移场测量 多传感器融合
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矿用三维激光扫描测量系统的研制 被引量:14
5
作者 余乐文 张达 +1 位作者 余斌 杨小聪 《金属矿山》 CAS 北大核心 2012年第10期101-103,107,共4页
研制出具有自主知识产权的矿用三维激光扫描测量系统。分析了激光测距的工作原理,设计了系统结构与镜头防护方法;研究了系统综合通讯方法,开发了系统控制软件,实现了运动控制、数据通讯、上位机显示、三维重建等功能。现场试验表明,系... 研制出具有自主知识产权的矿用三维激光扫描测量系统。分析了激光测距的工作原理,设计了系统结构与镜头防护方法;研究了系统综合通讯方法,开发了系统控制软件,实现了运动控制、数据通讯、上位机显示、三维重建等功能。现场试验表明,系统可准确测量空区三维形态,计算空区相关参数,为采空区安全评价与综合治理提供可靠技术手段。 展开更多
关键词 采空区 激光扫描 测量系统 三维重建
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应用半导体激光器的尺寸测量系统研究 被引量:6
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作者 张国玉 安志勇 +2 位作者 张从周 李成志 高玉军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期125-128,共4页
利用光学原理推导了位置尺寸与光学系统参数之间的关系和位置敏感器件PSD与光轴夹角之关系。在此基础上,提出了一种采用半导体激光器作光源,PSD作光电接收器的尺寸测量系统,并通过实验对其精度进行了验证。
关键词 半导体激光 尺寸测量 测量系统 激光
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一种小型激光跟踪测量系统的研制 被引量:1
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作者 顾超伟 缪东晶 +2 位作者 严利平 刘洋 李建双 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期340-348,共9页
为实现大尺寸范围内的坐标跟踪测量,研制了一种小型激光跟踪测量系统。设计了光机电一体化的机械结构,实现减小系统体积与提高抗干扰能力。设计了系统的光学模块,通过优化基于位置敏感探测器的目标偏差量采集部分的光路,实现目标允许最... 为实现大尺寸范围内的坐标跟踪测量,研制了一种小型激光跟踪测量系统。设计了光机电一体化的机械结构,实现减小系统体积与提高抗干扰能力。设计了系统的光学模块,通过优化基于位置敏感探测器的目标偏差量采集部分的光路,实现目标允许最大偏差量的增大。通过开展位置敏感探测器的标定实验,完成位置敏感探测器的线性区间与偏差比例系数的测量,为跟踪控制算法开发提供了关键参数。进行了跟踪控制模块的设计,并完成跟踪控制算法的开发,实现系统的快速跟踪测量。开发了系统三维可视化测量软件,实现用户对系统与目标的空间位置及运动状态的实时掌控。实验结果表明,系统的跟踪稳定性与位移分辨力分别为20μm和40μm,系统的跟踪速度最高可达480 mm/s,加速度最高可达506 mm/s^(2),跟踪距离范围不小于70 m,具有三维坐标测量与三维可视化功能,与现有跟踪仪相比具有体积、重量以及测角范围上的优势,具有良好的跟踪性能与应用前景。 展开更多
关键词 几何量计量 激光跟踪 三维坐标测量 三维可视化 跟踪控制 标定 大尺寸测量
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三维曲面激光快速自动测量系统 被引量:9
8
作者 王学军 刘平方 施进发 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期46-50,共5页
本文介绍了一种采用激光和CCD光电子技术非接触三维曲面快速自动测量方法。阐述了该测量法的光学三角几何学测量原理。介绍了利用这种测量系统的配置,测量过程和测量数据采集与处理。用该测量系统对轿车模型作了实验测量,并取得了... 本文介绍了一种采用激光和CCD光电子技术非接触三维曲面快速自动测量方法。阐述了该测量法的光学三角几何学测量原理。介绍了利用这种测量系统的配置,测量过程和测量数据采集与处理。用该测量系统对轿车模型作了实验测量,并取得了良好的实验结果,不仅生成了轿车模型的三维曲面立体图形,而且与实际模型基本吻合。 展开更多
关键词 三维曲面 激光 自动测量系统
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基于Cortex-M4和FreeRTOS的矿用三维激光扫描测量系统设计 被引量:5
9
作者 杨斐文 张达 +1 位作者 杨小聪 崔昊 《中国矿业》 北大核心 2014年第S2期316-318,343,共4页
为了满足矿用三维激光扫描系统的需求,设计了基于Cortex-M4内核和嵌入式实时操作系统FreeRTOS的运动控制和数据采集系统。采用Cortex-M4为内核的STM32F407ZGT微控制器和APM电机控制器等进行相关的硬件电路设计,通过移植FreeRTOS内核实... 为了满足矿用三维激光扫描系统的需求,设计了基于Cortex-M4内核和嵌入式实时操作系统FreeRTOS的运动控制和数据采集系统。采用Cortex-M4为内核的STM32F407ZGT微控制器和APM电机控制器等进行相关的硬件电路设计,通过移植FreeRTOS内核实现对运动控制、激光传感器数据采集、摄像头视频传输等任务的调度和对其他硬件资源的管理,简化了硬件设计的复杂度,优化了软件编程,提高了系统的实时性和可靠性,降低了成本。 展开更多
关键词 矿用三维激光扫描测量系统 FREERTOS CORTEX-M4
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微型零件三维几何尺寸测量系统 被引量:2
10
作者 徐毓娴 李庆祥 +1 位作者 白立芬 于水 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期319-321,326,共4页
介绍用于纳米技术中的微型零件三维几何尺寸测量系统的原理,测量中的关键技术,对该系统进行了实测,实验结果表明:x,y重复测量精度为±0.005μm,z方向测量精度为5nm。
关键词 三维几何尺寸 微型零件 测量系统 测量精度 光学系统 显微物镜 纳米技术 摄象机 自动调焦系统 显微系统
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同时测量粒子尺寸和速度的激光散射系统 被引量:1
11
作者 葛宝臻 张以谟 +1 位作者 李贺桥 王建萍 《光电工程》 EI CAS CSCD 1997年第6期11-15,共5页
提出了同时测量粒子尺寸和速度的三光束激光散射系统,叙述了系统的组成、测量原理、以及信号采集和数据处理。并给出了应用本系统对电动喷枪喷雾水滴的尺寸和速度分布的同时测量结果。
关键词 激光散射系统 速度测量 尺寸测量
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三维激光扫描测量机随动运动控制系统与图像采集系统的设计 被引量:3
12
作者 赵灿 程俊廷 何风梅 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2004年第4期63-69,共7页
三维激光扫描测量机是逆向工程的重要组成部分 ,是集数控、激光、CAD CAM、精密机械、计算机、图像采集与处理为一体的集成技术系统 ,它主要由运动控制、图像采集、图像处理等几大部分组成。本文主要对随动运动控制的控制原理、硬件组... 三维激光扫描测量机是逆向工程的重要组成部分 ,是集数控、激光、CAD CAM、精密机械、计算机、图像采集与处理为一体的集成技术系统 ,它主要由运动控制、图像采集、图像处理等几大部分组成。本文主要对随动运动控制的控制原理、硬件组成及软件设计算法作了介绍 ,同时对计算机图像采集系统的硬件组成、软件设计具体算法及实验结果进行了详细的分析与论述。 展开更多
关键词 运动控制系统 图像采集系统 软件设计 逆向工程 硬件组成 计算机 三维 随动 测量 激光扫描
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激光光笔式三维坐标测量系统的理论研究 被引量:1
13
作者 张晓芳 王宝光 +1 位作者 蒋诚志 贺忠海 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z2期103-105,共3页
本文提出了一种新颖的激光光笔式三维坐标测量技术 ,介绍了由三套 CCD光电器件对空间发光点交汇成像而构成的三坐标测量系统 ,由于其测量头为带有点光源的笔 ,故称为光笔式测量系统。文章阐述了该系统的结构设计理论、测量原理及测量精... 本文提出了一种新颖的激光光笔式三维坐标测量技术 ,介绍了由三套 CCD光电器件对空间发光点交汇成像而构成的三坐标测量系统 ,由于其测量头为带有点光源的笔 ,故称为光笔式测量系统。文章阐述了该系统的结构设计理论、测量原理及测量精度分析。理论分析与实验证明 ,该系统具有结构简单、应用方便、自动化程度高、测量精度高、适用范围广等先进特点 ,可有效地应用于机械制造、机器人及汽车检测。 展开更多
关键词 激光光笔 三维坐标测量系统 CCD 交汇成像
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中海达iScan-P便携式移动三维激光测量系统概述 被引量:15
14
作者 余建伟 张攀攀 +1 位作者 翁国康 杨晶 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2015年第3期140-141,共2页
一、引言i Scan-P是中海达自主研制的便携式移动三维激光测量系统。该系统可单兵背负、自行车搭载和三轮车安装,在载体移动过程中可快速获取高精度定位定姿数据、高密度三维点云和高清连续全景影像数据,并通过系统配备的数据加工处理、... 一、引言i Scan-P是中海达自主研制的便携式移动三维激光测量系统。该系统可单兵背负、自行车搭载和三轮车安装,在载体移动过程中可快速获取高精度定位定姿数据、高密度三维点云和高清连续全景影像数据,并通过系统配备的数据加工处理、海量数据管理和应用服务软件,为用户提供快速、机动、灵活的单兵背包式三维激光全景移动测量完整解决方案。同时,i Scan-P设备体积小、重量轻。 展开更多
关键词 三维激光 iScan-P 三维点云 数据加工 海量数据管理 高精度定位 移动过程 测量系统 应用服务
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利用移动三维激光测量系统进行公路竣工测量方法的研究 被引量:14
15
作者 李柏 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第9期94-96,共3页
研究移动三维激光测量系统在高速公路竣工测量中的应用方法,介绍测量系统的工作原理,制定该方法在实际应用中的技术流程,分析比较成果数学精度,总结出该方法的优缺点,对公路竣工测量具有重要应用价值。
关键词 移动三维激光测量系统 竣工测量 点云数据 精度分析
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基于激光三角法的三维轮廓测量系统研制 被引量:14
16
作者 刘士兴 朱妍 +1 位作者 宋亚杰 孙操 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2017年第12期85-88,共4页
为了改善光电子技术、数字图像处理等3D打印相关技术课程的实践教学效果,设计了基于激光三角法的三维轮廓测量系统。采用单片机作为主控制器,步进电机驱动旋转靶台使待测物体做360°旋转,工业相机采集线激光器照射到被测物体的反射... 为了改善光电子技术、数字图像处理等3D打印相关技术课程的实践教学效果,设计了基于激光三角法的三维轮廓测量系统。采用单片机作为主控制器,步进电机驱动旋转靶台使待测物体做360°旋转,工业相机采集线激光器照射到被测物体的反射光,对图像进行二值化和滤波预处理、极值法提取激光线中心、点云坐标计算等处理后获取被测物体三维轮廓信息。实验结果表明,该系统能够准确获取被测物体三维轮廓,测量误差小于±0.5mm。 展开更多
关键词 三维轮廓测量 激光三角法 系统参数标定 点云坐标计算
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大尺寸空心透平叶片全流程尺寸测量研究 被引量:1
17
作者 胡童童 王江 +3 位作者 段方苗 帅三三 玄伟东 任忠鸣 《航空制造技术》 北大核心 2025年第14期92-98,共7页
为提高燃气轮机空心透平叶片制备合格率,利用计算机断层扫描技术(CT)、三维扫描技术、超声等无损检测技术对熔模铸造透平叶片过程中关键阶段展开尺寸测量,实现了陶瓷型芯-蜡模-模壳-叶片铸件的全过程尺寸检测。通过三维扫描测量结果对C... 为提高燃气轮机空心透平叶片制备合格率,利用计算机断层扫描技术(CT)、三维扫描技术、超声等无损检测技术对熔模铸造透平叶片过程中关键阶段展开尺寸测量,实现了陶瓷型芯-蜡模-模壳-叶片铸件的全过程尺寸检测。通过三维扫描测量结果对CT测量技术进行精度校准,结果表明,CT技术对陶瓷型芯、蜡模的检测精度可以满足测量精度要求,并将CT技术进一步应用于模壳尺寸的检测。此外,利用工业CT检测陶瓷型芯、蜡模、模壳内腔及壁厚尺寸精度的同时,可以实现对其内部裂纹及缩孔等缺陷的检测和评估。本研究建立的空心透平叶片制备全流程尺寸测量方法为保障空心透平叶片制备,提高大尺寸空心透平叶片精密铸造成品合格率提供了有力数据支撑。 展开更多
关键词 空心透平叶片 全流程尺寸测量 计算机断层扫描技术 三维激光扫描技术 超声法
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基于激光点云的三维测量系统设计 被引量:6
18
作者 张婧婧 白晓 《现代电子技术》 北大核心 2020年第14期48-51,共4页
基于Matlab图像处理平台,以设计激光点云的三维测量系统为目标,展开激光束坐标获取、点云数据配准、测量距离校正等相关内容研究。通过激光测距原理,解析摄像头成像与物体表面信息之间的几何关系;采用Arduino微处理器完成扫描装置的舵... 基于Matlab图像处理平台,以设计激光点云的三维测量系统为目标,展开激光束坐标获取、点云数据配准、测量距离校正等相关内容研究。通过激光测距原理,解析摄像头成像与物体表面信息之间的几何关系;采用Arduino微处理器完成扫描装置的舵机控制;运用Matlab提供的校正工具对相机定标,减小相机边缘畸变;利用灰度矩阵中的亮度最高的像素点,获取激光束的坐标;使用极坐标配准方法,实现不同视场中三维点云数据的配准;根据多组距离值的测算,得到系统测距的校正参数。最终完成了激光扫描、点云配准、三维数据成像的测量系统设计,为低成本、高速度的激光扫描装置研究提供典型范例。 展开更多
关键词 三维测量 激光扫描 系统设计 点云配准 相机定标 参数校正
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用于激光快速成型系统的三维测量技术
19
作者 任雅萍 杨玉孝 +2 位作者 赵明涛 王林祥 谭玉山 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第S2期114-114,共1页
用于激光快速成型系统的三维测量技术任雅萍杨玉孝赵明涛王林祥谭玉山(西安交通大学激光与红外应用研究所710049)层析式逆工程三维测量技术,是用计算机控制的立式端面层削刀具按一定的厚度逐层切除被测物体,并由数字化线阵扫... 用于激光快速成型系统的三维测量技术任雅萍杨玉孝赵明涛王林祥谭玉山(西安交通大学激光与红外应用研究所710049)层析式逆工程三维测量技术,是用计算机控制的立式端面层削刀具按一定的厚度逐层切除被测物体,并由数字化线阵扫描器测取物体各断层的二维形状尺寸并... 展开更多
关键词 三维测量 激光快速成型 成型系统 自动测量 计算机控制 测量精度 形状尺寸 测量系统 高分辨率 应用研究
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激光检测系统的微尺寸测量和控制
20
作者 漆新民 周鞠宁 +1 位作者 余拱信 乔树国 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期29-30,共2页
本文介绍激光检测系统中实现微尺寸检测和控制的方法,该系统利用微处理器控制,由专用芯片驱动混合式步进电机控制十字型位移光学导轨,采用电流细分技术实现微尺寸的高精度检测。
关键词 控制 步进电机 激光检测系统 尺寸测量
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