应用在线整定广义最小方差多项式权值的测头控制方法

在曲面工件的高精度、高效率自动扫描测量过程中,为了提高测头自动跟踪扫瞄控制的精度和平稳性,提出了基于在线整定多项式权值的广义最小方差(OSPW_GMV)控制方法.该方法的主要思想是根据在线估计的被控对象参数及OSPW_GMV的输出,在线调整多项式的权值,实现测头自动跟踪扫瞄的控制.实验结果证明,使用具有高跟踪精度和强鲁棒性的OSPW_GMV控制器,可使测头跟踪过程的误差小于0.1mm的跟踪要求,且每次运算时间与广义最小方差控制器相差不大,因此该控制方法在一些实时性及控制精度要求较高的精密检测场合,有较好的应用价值.     

采用触发测头进行曲面自动跟踪测量

介绍触发测头的工作特点,并提出一种新的采用触发测头进行曲面自动跟踪测量的方法,该方法采集速度快,精度高,可以应用在数控机床上实现工件的数字化采集,尤其适用于薄壁受易变形工件的数据采集。     

回转曲面测量技术

针对回转体曲面，提出了一种利用三坐标测量机和回转工件台，在工件连续转动过程中，让测头沿母线运动，在圆柱坐标系中进行测量的方法．该方法具有测头的运动简单、安全、可靠性高、效率高等优点．论述了其工作原理、圆柱坐标的提取以及一些关键技术，包括测头系统的作用半径标定、转台回转轴线位置确定、被测零件的自动定心技术等．研制了由三坐标测量机、回转工件台、测头回转体和非接触激光三角法测头组成的实验系统，对易碎石膏零件进行测量，精度可以达到0．02mm．     

数控机床测头的应用简介

本文探讨了数控加工过程中,自动刀具测量系统与传统人工测量系统的区别,介绍了测头在自动对刀系统中的应用特点和一些应用成果。     

测头跟踪式大齿轮齿形误差在机测量系统的研究

以异步驱动同步测量原理为基础，利用测头控制跟踪驱动，研究开发了大齿轮齿形误差在机测量系统，实现大齿轮齿形误差的在机测量．实验证明，测量系统原理正确、精度稳定可靠，为大型齿轮高精度在机测量开辟了一条新的途径．     

多功能测头光学系统设计

提出了一种用于三坐标测量机的新型多功能测头,介绍了多功能测头光学系统的设计思路,分析了光路中光学元件的作用,计算了光学元件主要参数,并进行了多功能测头的实验验证。大量实验结果表明,该测头经过标定,激光跟踪瞄准重复性测量的不确定度在±1μm以内,激光跟踪瞄准被测曲面倾角可以达到30°,能满足三坐标测量机的使用要求,同时也可以用于其它测长仪器对自由曲面进行快速精确的瞄准以及对零件轮廓的图象法测量。     

薄孔壁厚和小孔径测量系统

由于相邻孔壁厚度的测量根据进刀量进行计算时精度很低，故提出了一种应用电容传感器对2个微小孔间相邻孔壁进行精密测量的系统．基于非接触式电容测孔传感器，研究了测头的电场边缘效应影响及保护环的宽度选择，设计了电容瞄准测孔传感器的测头对相邻小孔中心定位，利用电容差动测厚传感器测量孔壁，系统由1个瞄准测孔传感器和2个差动测厚传感器及三通道测量电路组成，处理数据后直接显示孔径和孔间壁厚．系统属非接触测量，无需修正测头及工件变形误差，实验证明，测量精度为0．5μm，     

弹芯激光检测技术

针对弹芯的结构特点和检测要求，根据光三角测量原理、激光扫描测量原理、CCD摄像原理，光栅位移测量原理的非接触检测方法，对弹芯尺寸自动测量仪进行了总体设计，其中包括激光扫描系统、激光光三角测头系统、CCD摄像系统、光栅位移测量系统、精密机械系统、计算机控制和数据处理系统等。     

强制润滑状态下齿轮传动装置的热平衡

介绍一种新型激光非接触位置测量传感器和相应的硬、软件系统，该激光测头有效克服了同类非接触式测头线性度差、存在阴影效应等缺点．采用的专用线阵ＣＣＤ数据采集电路和相应的处理方法，显著地提高了激光测头的测量速度和精度．该激光测头在华中Ⅰ型数控加工中心上成功地实现了未知曲面的数控自动测量．     

同轴成像激光非接触测量传感器的研究

介绍一种新型激光非接触位置测量传感器和相应的硬、软件系统、该激光测头有效克服了同类非接触式测头性度差，存在阴影效应等缺点。采用的专用线阵ＣＣＤ数据采集电路和相应的处理方法，显著地提高激光测头的测量速度和精度。该激光测头在华中Ｉ型数控加工中心上成功地实现了未知曲面的数控自动测量。     

利用光栅位移传感器实现自由曲面的自适应跟踪测量

针对非接触自由曲面测量中激光位移传感器的非线性误差问题,设计了基于LabVIEW的光栅位移反馈系统,其采用调用动态链接库的方式完成数据采集.通过对反馈系统的线性度和回程误差进行实验分析,结果表明,该方法能够实现自由曲面的自适应跟踪测量,可保证激光测头跟随被测曲面的轮廓上下调整,使传感器工作在线性测量范围内.     

土地利用基础图件的矢量化方法

从土地利用图件的特征出发,提出了一套具有实用价值的矢量化流程,并对线状目标半自动提取和边界一致性轮廓优化等关键技术进行探讨,提出了基于方向估计的变向骨架跟踪算法,快速有效地实现了线状目标的半自动提取;同时提出了一种基于三色点的边界一致性轮廓优化策略,有效地解决了图斑共用边界的同一化问题.实验结果表明,算法完全满足土地利用基础图件的实用要求,具有一定的理论意义和实用价值.     

基于Mission Planner的无人机自主导航测量系统设计与实现

针对目前测量工具价格较为昂贵、测量手段多采用人工采集的方式,设计一款基于Mission Planner开源地面站和GNSS相结合的无人机自主导航测量系统。该系统由四旋翼无人机、APM控制器、Mission Planner地面站和PPK后差分系统构成,共设计手动和自动导航两种控制方式。自动导航模式中可通过Mission Planner地面测控系统的地图模块、数据交互模块,实现无人机按照设计预设航线进行飞行,并获取目标点的空间三维坐标。通过GNSS-BDS/GPS系统定位试验和自动导航对比试验得出,此套自动测量系统静态达到厘米级的定位精度,自动导航模式下的定位精度达到分米级。最终将其应用到点位坐标测量中,该系统所测得数据误差控制在10cm内,满足测量工作中的基本需求。本文可对今后开展全自主测量技术设备的研发提供理论基础和实践参考。     

二值和多值图象的边界跟踪及逼近

对二值和多值图象的边界跟踪和逼近问题作了探讨；提出了可识别边界线上左右边缘点的边界跟踪算法、利用链码的矢量性的多边形逼近算法和二次Ｂｅｚｉｅｒ曲线逼近算法。这些算法简单实用，效果较好。     

一种改进的矩形网格等值线追踪算法

介绍了寻点与追逐同步的矩形网格等值线追踪算法,是在传统的矩形网格等值线追踪算法基础上加以改进,通过设计等值线追踪的回追功能,使等值点生成与等值线追踪同步进行,在追逐等值线的过程中计算等值点.由于回追功能,无论非闭合等值线还是闭合等值线,都能够从区域内任一等值点开始,快速追踪出该等值线.     

基于K-means和GVF Snake模型的纤维图像分割

在纤维图像自动识别系统中,分割出完整连续的纤维是纤维特征分析的必要前提.针对纤维图像的背景和前景灰度区别不大、光照不均对图像的影响等特征,提出融合K-means和GVF(Gradient Vector Flow)Snake模型的纤维图像分割算法.该算法以提取完整连续的纤维轮廓为标准,利用K-means聚类分割结果为GVF Snake模型的初始轮廓线,并对得到的存在毛刺的轮廓结果采用轮廓跟踪去除毛刺,从而得到完整连续的单根纤维图像.该算法不仅能有效解决传统图像分割方法对纤维图像分割的不连续问题,而且能有效抑制纤维图像中噪声的影响.     

图像中连通体的线性标定算法的优化

介绍了基于边界追踪技术的图像连通体的线性标定算法的优化。在线性标定的过程中，我们提出一种新的图像边界点的处理方法，并对优化后的算法与原算法作了比较。优化后的算法节省了内存开销，有效地提高了程序的运行效率。     

自动确定区域边界的一种简单算法

本文提出一种确定区域边界的简单算法,从而可以从分布在平面上的一组点中选择出一串按一定顺序排列的点,使其按顺序连成的闭合折线围成的凸多边形包含其它所有的点。本方法可应用于绘制等值线圈的程序,也可用于油气储量计算程序。     

目标组织轮廓的三次非均匀B样条逼近

提出断层医学图像中目标组织轮廓最少数据点描述的样条曲线建模方法．首先采用多边形逼近将图像分割和轮廓跟踪所获得的目标组织轮廓线上几乎共线的部分离散数据点去除；再以剩下的轮廓数据点作为型值点，采用周期B样条曲线逼近的方法，得到控制误差条件下最少数据点描述的目标组织轮廓曲线，并依照IGES标准，输出医学内植物设计和骨组织有限元分析所需的目标组织样条曲线几何模型．     

自动绘制沉积微相图算法设计

成功地给出了沉积微相边缘追踪算法和边缘线生成算法。根据相带连通边界井之间的位置关系 ,将每一口边界井的周围生成的一系列单元控制线连接起来就可以画出沉积边缘线 (相带线 )。单元相带线的形状是由 3个控制点的位置决定的。针对沉积微相图上各种错综复杂的微相叠合及接触关系 ,系统地归纳和设计了 2 0 0多条规则。应用这些规则和算法 ,可以准确地求出相带线的位置。特别是运用控制线单元的生成技术 ,用户通过鼠标在屏幕上拾取控制线单元的控制点就可以实现人机交互功能。同时 ,向量成图技术使得成果图件的复用、修改和再生成为可能。实际应用结果表明 ,计算机自动绘制沉积微相图软件的绘图效果能够满足地质工作的需求。