三坐标测量机零件位置自动识别系统的实现

被测量零件在三坐标测量机位置的自动识别是实现三坐标测量机智能化的关键技术。将CMOS相机与激光器通过夹具固定在三坐标测量机测座上,实现与接触式测头的多传感器集成系统;采用机器视觉方法获取被测量零件的视觉坐标;用Visual Basic 6.0应用程序开发工具对CAD模型接口问题做出了解决方案,实现了从CAD模型中自动提取检测特征与公差要求;根据零件三维信息的获取与图像处理,实现了零件在图像坐标系中位置和方向的自动识别;利用各坐标系之间的转换关系,实现了零件在三坐标测量机机器坐标系中位置和方向的自动识别功能。     

复杂曲面三维数模重建技术的应用与研究

运用三维测量技术对汽车复杂零件进行实物采样,获取空间三维实物点坐标,采用双Ｂ样条函数进行曲面拟合,在计算机中生成三维数学模型,用几何光顺法检测曲面模型重建的精度,并给予光顺修正。在三坐标测量机与计算机之间联网并编写数据转换软件,实现三坐标测量的点阵数据能方便地被ＵＧ软件读取。测量技术与计算机技术相结合使三维实物的计算机数学建模有了新的跃进,加速了引进产品的国产化与创新进程     

基于线结构光检测的Arduino分拣机械臂

通过对当前工业机器人技术应用发展状况及机械臂智能化现状的研究,设计了一种基于Arduino的智能小型机械臂,采用D-H法描述了4自由度模块化机械臂操作空间,获得以关节角度为变量的正运动学模型。运用矩阵逆乘的解析法,得到了机械臂逆运动学的完整解析解。结合线结构光三维视觉,实现了目标物体的识别抓取功能,弥补了二维相机获取深度信息的不足。实验证明,该智能小型机械臂设计合理,具备良好的准确性和稳定性,简单轻便且实用价值高,具有一定的市场前景。     

基于三维数模的零件三坐标精度检测

三坐标测量机能够实现零件尺寸的高精度检测,但一般情况下我们是使用三坐标测量机直接测量零件的尺寸,并与图纸作比对。介绍了基于三维数模的零件三坐标检测,详细说明了三维数模导入三坐标测量机、坐标系的对齐、工件坐标理论值与实际值的比较方法,并介绍了基于三维数模的零件三坐标检测的精度提高方法,以期为提高零件的精度检测提供部分技术支持。     

基于深度学习的智能检测路径

<正>当前，智能检测系统的核心作用是及时准确地识别图像或视频中的各类信息，进而获取目标的种类和位置信息。近年来，随着深度学习技术的不断突破，基于深度学习的目标检测技术在智能检测场景下达到了更快的识别速度和更高的准确率。基于此，本文结合深度学习，进一步探讨了智能检测手段的理论依据。     

3D成像技术在智能手机交互设计中的应用研究

目前大部分智能手机在图像采集技术上依然停留在感光、像素等二维水平,但由于二维图像本身包含的信息有限,无法全面展现真实空间环境的位置关系及空间物体的深度信息,很大程度上阻碍了人类对客观世界的感知。利用移动智能终端内置摄像头、传感器件实现对真实环境光学信号的采集及物体运动过程的捕捉,借助与之匹配的操作软件进行数据分析运算,并结合实时获取的位置和方向等综合信息绘制真实世界的3D模型,使得物体的三维轮廓、物理特性将能被充分识别,最终实现在智能终端的显示。3D成像技术在实现对二维像素采集的同时完成了像素景深的叠加,实现了智能三维定位,有效推动了面部识别、机器视觉检测、大数据智能采集等技术的发展。     

基于三维激光扫描的构件变形检测及数据处理

为快速精确地获取桥梁尺寸和结构信息进行桥梁检测,采用三维激光技术测量简支钢梁的位移变形值,并与传统方法测量值和有限元模型的计算值进行对比.结果表明,三维激光扫描结果与实际测量值的相对误差为2%,与计算结果基本一致,符合检测标准,验证了三维激光扫描技术在桥梁检测方面的可行性和有效性.     

一种嵌入式车牌识别系统的设计与实现

智能交通系统(ITS)已成为当前交通管理发展的主要方向,而汽车牌照识别(VLPR)技术则是智能交通系统的核心。研究了基于DSP的车牌识别系统的设计与实现。该系统主要通过摄像头采集汽车车牌图像,经过DSP核心处理器对图像进行处理,识别出车牌号,并通过LCD显示。经过调试运行,该系统实现了车牌识别的功能,可运用于工程实践。     

基于手机传感器的交通状态识别研究

准确获取交通状态是实现智能交通的重要环节之一.为实时检测车辆行驶状态,进而提取出当前道路的运行状况,来研究基于手机传感器的车辆行驶状态数据收集及交通状态识别.首先,应用手机内嵌的加速度传感器获取车辆的实时行驶状态数据,然后构建基于SVM的交通状态识别模型.最后,利用一组真实的车辆运行状态数据集,验证提出的交通识别模型,获得了良好的识别性能,平均准确率达到89.05%.     

摄影测量与图像识别在滑坡位移监测中的应用

获取地表的变形位移信息对于滑坡灾害监测预警具有重要意义。本文基于摄影测量和图像识别技术提出了一种滑坡表面三维位移辨识方法,通过建立室内滑坡模型,模拟滑带渗水软化与堆载共同作用下滑坡的形成,利用MATLAB软件作为处理平台对获取到的坡体表面图像数据进行三维位移识别,并与全站仪的测量结果作了精度对比验证。试验结果表明,在滑带渗水和堆载的双重作用下,滑坡经历了缓慢蠕滑、上部压缩、整体滑移直至破坏的孕育演化过程,提出的三维位移辨识方法对于滑坡模型在各个变形阶段的三维位移变化均具有较高灵敏度,可识别毫米级的微小位移。利用本文提出的三维位移辨识方法不仅可以精准识别滑坡不同变形阶段的表面三维位移,还可以根据标识点的空间位移结果确定滑坡表面变形位移方向,分析滑坡的变形破坏情况。     

产品MBD数据集三维标注的自动校验与实现

针对目前商用CAD软件中MBD功能三维标注缺乏正确性校验问题,基于OpenCASCADE几何造型内核研究了三维尺寸标注与标注有效性检查的问题.通过提取被标注对象的几何特征,结合信息标注规则,判断用户标注内容与标注对象间的匹配性,进而判断标注的正确性,增加了系统三维尺寸标注的智能性.设计了分层数据结构存储标注信息,并将标注信息与形体要素相关联,避免了三维标注中重复标注的现象,也为后续的产品虚拟装配、加工制造以及产品服役中产品语义信息的自动化提取提供可能.将标注信息以XML格式储存,便于信息的传输和访问,为进一步研究产品的数字孪生技术打下良好的基础.     

一种采用单照相机的三维人体测量方法

非接触式三维人体自动测量是现代化人体测量技术的主要特征,也是今后人体测量的趋势所在.在分析国内外非接触式三维人体测量方法的基础上,提出一种采用单照相机的三维人体测量方法.首先通过在单照相机前加一套镜面组合系统,进行实时拍照,获得一张同时记录人体的正面和侧面的照片;然后通过基于图像的人体特征区域和特征参数提取得到人体尺寸信息(尺寸、轮廓点和轮廓线).试验结果验证了此方法的可行性.     

智能计算机辅助检测规划系统——ICAIP

智能计算机辅助检测规划ICAIP是计算机辅助设计和计算机控制坐标测量机CAD/CMM集成的纽带,也是计算机集成制造系统(CIMs)中的重要组成部分之一。文中提出了智能计算机辅助检测规划ICAIP的总体结构组成,较详细地叙述了其中的主要功能模块,还简单地介绍了该系统的实施.     

一种改进的正视图三维模型特征提取算法

随着多媒体与网络技术的迅速发展,大量的三维模型产生并被广泛使用,导致三维模型查询成为紧迫的研究内容。其中基于内容的三维模型特征提取是一个重要的研究课题。文章在研究现有三维模型特征提取算法的基础上,提出了一种改进的正视图特征提取算法,通过提取正视图的灰度统计量平均值、均方差和三阶矩为特征,提高了算法的精确度。实验表明,算法在获得较好查准率与查全率的同时,降低了算法的运行时间。     

三维地质建模在煤矿地质可视化中的应用分析

煤矿智能化发展是煤炭行业未来发展的大趋势,三维地质建模及其可视化技术促进了地质资料信息的管理和共享,在煤炭行业的应用非常广泛且具有极其重要的意义。三维地质建模及其可视化技术可以对地质体的透明化勘探、煤矿的成矿预测、储量估算等进行精细化的指导,确保煤矿的采掘、通风系统的设计以及智能化开采的科学性,直观化灾害事故反演、地表环境监测、生产智能化管控等,减少勘探和开采的风险,能够大大提高煤炭开发的效率。本文对三维地质建模及其可视化技术在煤矿中的应用现状进行了总结,归纳了目前其在矿产领域的研究方向与相关软件的使用情况,介绍了地质数据和巷道数据的获取处理和建模技术,以及在各应用领域的具体进展,最后结合煤炭精准智能开采的发展趋势,针对三维地质建模技术在助力煤矿智能化发展方面的具体问题提出了思考和认识。     

基于WebGL的数字露头可视化表征与识别系统: 以无人机倾斜摄影依奇克里克剖面为例

为满足地质工作者对野外露头表征数据分析的需求,针对现有的软件在三维可视化、跨设备、跨平台性及易操作性等方面的不足。本文基于WebGL(Web Graphics Library)开发了地质三维数字露头可视化平台。首先设计了平台的开发框架及实现路线,以Cesium为框架为基础,通过无人机倾斜摄影进行数据采集,结合U-net算法对地质数据进行分割和分析,实现了数据在跨平台、跨设备上的可视化展示和交互。具体应用中,U-net算法可自动识别和标记地质露头的地层特征和结构,可视化平台则针对识别出的特征提供丰富的测量和标绘工具,更加直观地展示露头信息,有助于地质勘探者更快捷、更全面地理解野外地质条件,提高露头表征数据的分析效率和易用性。仿真分析实例表明,验证了基于U-net算法的分割结果在露头表征和地层分析方面取得了较高的精度和可靠性,该可视化平台将会极大提升野外露头表征的分析效率与易用性,对加快数字中国、智慧地质的建设具有极高的应用价值。     

Inspection of Complex Internal Surface Shape with Fiber-optic Sensor II: for Specular Tilted Surface Measurement

Complex surface shape measurement has been a focus topic in the CAD/CAM field. A popular method for measuring dimensional information is using a 3D coordinate measuring machine (CMM)with a touch trigger probe. The measurement set up with CMM, however, is a time consuming task and the accuracy of the measurement deteriorates as the speed of measurement increase. Non-contact measurement is favored since high speed measurement can be achieved and problems with vibration and friction can be eliminated. Although much research has been conducted in non-contact measurement using image capturing and processing schemes, accuracy is poor and measurement is limited. Some optical technologies developed provide a good accuracy but the dynamic range and versatility is very limited. A novel fiber-optic sensor used for the inspection of complex internal contours is presented in this paper, which is able to measure a surface shape in a non-contact manner with high accuracy and high speed, and is compact and flexible to be incorporated into a CMM. Modulation functions for tilted surface shape measurement, based on the Gaussian distribution of the emitting beam from single-mode fiber (SMF), were derived for specular reflection. The feasibility of the proposed measurement principle was verified by simulations.     

电力隧道机器人巡检目标坐标定位的共轭搜索

电力隧道环境机器人巡检目标坐标定位过程中,利用传统搜索算法会产生信息损失,从而导致搜索定位 结果存在精度不够理想问题。为此,提出了一种共轭搜索算法。该算法通过搭建机器人巡检模型,得到反映机 器人位姿的坐标系,然后通过共轭算子规划设置机器人搜索路径。机器人沿着设置的搜索路径采集实时巡检 图像,并根据特征值识别图像中的目标节点。解算机器人在巡检过程中的位姿,并结合手眼标定和空间坐标的 测量结果,实现机器人巡检目标的搜索和坐标定位。对比实验结果表明,所提出的共轭搜索算法对目标位置的 定位环境风险评价( EＲA: Environmental Ｒisk Assessment) 指标更趋近于0,与传统搜索算法相比具有更好的定 位精度。     

基于面结构光的飞机舱门间隙测量技术与应用

针对复杂试验环境下,战机舱门间隙非均匀变形动态测量难度大、精度要求高的问题,提出了基于面结构光的飞机舱门间隙测量方法,研究了条纹投影结构形面测量方法,包括在不需要空间相位展开过程或任何先验信息的情况下搜索包裹相位图中每个有效像素的立体对应和绝对条纹顺序,生成初始视差图和绝对相位图并进行了视差优化;建立了立体结构光模型,利用视差图和绝对相位图计算三维坐标。对得到的数据进行处理,包括建立被测件的物理坐标系,曲面截取以及对间隙位移量提取。设计了两种标准间隙,对本文方法的合理性和有效性进行了验证,可以对任意曲面和动态场景进行快速、准确的间隙和阶差的测量。将本方法应用于某飞机舱门间隙变形的测量中,获得了实际的变形位移量。     

基于双目便携式三维扫描技术 的小工件测量

在小工件测量上,传统的接触式测量方法测量速度慢、效率低,而非接触式测量方法中双目视觉测量法和线结构光法都存在一定的缺陷。采用双目视觉测量与线结构光法相结合的方法,对小工件进行了测量。利用两个CCD摄像头和一个激光发射器构成了一个双目视觉测量系统和两个完全对称的线结构光测量系统,通过双目视觉测量系统测量标志点空间坐标;并基于标志点位置的不变性匹配系统不同位姿,用线结构光法获得激光线上的点在当前世界坐标系下的三维坐标;并匹配到基准坐标系中,从而得到工件表面点在基准坐标系下的三维坐标,达到测量目的。试验结果表明,该方法弥补了双目视觉测量法对物体曲面测量效果不理想和线结构光法单次测量数据少,空间定位不便的缺点,具有操作简便,测量适用性强的特点,误差在1 mm以下。