“准平面”法——平面光弹点测法的新方法

本文分析了三维效应对平面光弹技术测量精度的影响,并以阿朋(Aben)的偏振光在光弹性体中传播的三维理论为基础,提出了平面光弹的“准平面”特征以及平面光弹的“准平面”点测法。此方法消除了三维效应所导致的测量误差,提高了测量精度。实验证明新方法是可行的。     

基于改进ICP算法的三维点云刚体配准方法

针对含有噪声和外点的三维点云刚体配准问题,由于迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法的配准精度较低,为此,该文提出了一种基于改进ICP算法的三维点云刚体配准方法.考虑到伪Huber损失函数对噪声和外点不敏感、鲁棒性强,首先,建立了基于伪Huber损失函数的三维点云刚体配准模型.其次,利...     

三维激光扫描仪在红色古建筑建模的应用 ——以龙江书院为例

红色古建筑因其形状独特、结构复杂,传统的测绘方法难以精确还原其真实空间三维场景。三维激光扫描仪能完整的获取红色古建筑的整体结构和细节形态特征,快速、自动、准确地获取目标物体表面的点云信息,具有传统测量无法比拟的优势。运用天宝TX8三维激光扫描仪,以井冈山市的龙江书院为研究对象,阐述红色古建筑的外部和内部点云数据采集和处理,提出一种分步的古建筑精细模型的三维重建方法,探讨了三维激光扫描技术在古建筑建模中的应用。结果表明:三维激光扫描技术能够极大节省工程时间,提高测量精度,降低数据处理的复杂程度,能够快速、精确的获得红色古建筑的三维模型,为红色古建筑三维重建提供借鉴和参考。     

三维激光扫描仪在空区测量中的应用与研究

三维激光扫描技术又被称为实景复制技术,它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势,三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型.为了验证三维激光扫描技术在空区测量中的精度和优点,与传统测量对比作业结果,总结出了三维激光扫描技术使用应采取的测量措施,确保测量精度提高工作效率.     

板料成形回弹三维光学测量技术研究

为解决板料成形回弹预测困难、CAE模拟软件精度不高、回弹量难于精确测量,以及实际误差无法全面估计等问题,提出了一种非接触式三维光学测量板料回弹的方法.该方法由近景摄影测量系统和面扫描系统组成,摄影测量系统可以计算出工件表面粘贴的编码点和非编码点,导出全局标志点.面扫描系统利用全局标志点,扫描时可以实现每幅点云的自动拼接,精确采集物体表面的三维数据,经反求获得工件数模.与模具型腔三维CAD数模相比,该方法能精确获得钣金件与模、具各点的差值,并作为零件的回弹量,为修模时的几何补偿提供参考依据.以汽车车门为例,结合实验数据,证明了该方法具有较高的测量精度,可以比较方便地测量板金件的回弹量.     

利用体视图象确定物体的三维座标

本文提出的体视分析技术确定物体三维座标的过程包括:(1)摄象机校准,(2)体视图象采集,(3)图象预处理,(4)体视匹配,(5)物体采样点的三维座标计算。本文提出了简便有效的摄象机校准方法,给出了最小二乘法和拉格朗日乘数法计算三维座标。实验结果表明得到了满意的测量精度。     

基于三维激光扫描与无人机倾斜摄影技术对异形建筑三维建模的融合应用

利用三维激光扫描技术以及倾斜摄影测量技术进行实景三维建模是常用的技术手段,通过2种手段获取的点云数据对空间方面的展示效果及精度存在差异,尤其在测量目标是结构复杂、材质特殊的异形建筑物时,2种技术所获取的点云数据各有优劣势,保留2种点云数据表现较好的部分,再通过多个空间同名公共点进行转换、匹配,将2种点云数据融合.以较具代表性的异形建筑物——厦门"鸟巢"建筑为例,分别利用三维激光扫描技术以及无人机倾斜摄影测量技术对其进行数据采集以及内业处理,并对2种技术的优缺性及融合后生成的三维模型精度进行分析、探讨,为应对复杂测量环境下对目标建筑物进行实景三维建模提供一种新的思路.     

基于消卷积的三维成像雷达散射截面测量技术

基于三维成像雷达散射截面积(RCS, Radar cross section)测量技术是近年新兴的一种灵活、高效的RCS测量技术。该技术基于三维线阵合成孔径雷达(SAR, Synthetic aperture radar)测量系统对目标进行近场三维高分辨成像,通过近远场变换算法,得到目标的远场RCS,具备近场、外场测量能力。基于成像的RCS测量,其成像精度就直接影响着RCS的测量精度,因此,为了得到高质量的RCS结果,就需要得到高分辨的图像。本文采用压缩感知三维成像算法对目标进行成像,有效提高了RCS的反演精度,并分析了改进CLEAN算法的抑制旁瓣原理,得出两种方法都是基于消卷积原理对旁瓣进行抑制。用MATLAB和FEKO测量仿真,结果表明压缩感知算法提取散射中心效果更好,且提高了RCS的反演精度。     

微光成像系统三维噪声测量及其分析

为了分别从时域和空域对微光成像系统的噪声特性进行测量和分析,分别建立了微光成像系统三维噪声模型及其测量系统,并对微光ICCD成像系统和CCD成像系统的三维噪声进行了测量与分析.测量结果表明:随着ICCD像增强器光阴极面照度的提高,空间噪声、时间噪声、信号总平均值和信噪比均升高,符合微光ICCD成像系统的实际性能.通过三维噪声分析,实现了区分微光ICCD(或CCD)成像系统中由成像面缺陷和死像素点形成的两种固定图案噪声,且对光锥耦合技术进行定性的评价.     

一种精确的前向散射雷达三维目标跟踪方法

针对一般测量精度下初始状态估计误差大,导致滤波易发散的问题,提出了一种基于解析推导和Leven-berg-Marquardt算法的初始状态估计方法,能够在目标参数测量精度不高的情况下获得比较精确的初始值;针对滤波过程计算量太大、收敛速度慢的问题,结合精确的初始状态估计值和扩展卡尔曼滤波(EKF)实现了前向散射雷达三维目标的精确跟踪.通过仿真和比较分析表明,EKF算法跟踪精度高,收敛速度快,且计算量小.     

用BP神经网络构成三维视觉测量系统的新方法

提出一种基于人工神经网络的新的三维视觉测量方法，建立在三角测量原理上的传统的三维立体视觉测量技术会带入成像畸变非线性误差，这种新方法可以消除非线性因素的影响，采用正弦函数作为传递函数加快了网络的训练速度，提高了学习精度，对空间点位和尺寸测量的结果验证了方法的可行性，对影响系统测量精度的因素进行了讨论，并与传统立体视觉测量方法进行了比较。     

非接触式三维重建技术综述

三维重建是获得物体三维信息的技术,是计算机视觉和计算机图形学领域的研究热点,广泛应用在机器人视觉导航、工业制造、医学等领域,具有较高的研究价值。目前,三维重建技术的方法众多,三维重建的外界环境、使用设备和物体的几何形状等因素都会对三维重建效果的准确性、稳定性产生一定的影响。通过分析原理,对主动式三维重建的飞行时间法、光栅重建、结构光重建和被动式三维重建的单目、双目、多目重建等非接触式三维重建技术进行了分析。     

测量工件三维曲面的工业视觉测量系统

基于近场摄影测量技术提出一种测量工件三维面形的工业视觉系统．介绍了系统测量原理、系统构成和定标、工件三维面形测量实验及实验结果,详细讨论了影响测量精度的各种因素．这种方法尤其适合于大尺寸工件复杂面形的检测     

基于立体视觉的摄像机标定方法的研究

摄像机标是立体视觉获取三维空间信息的前提与基础。标定结果的好坏直接影响着三维测量的精度及三维重建结果的好坏。笔者首先在本文中对摄像机标定的基础知识作了简要的介绍,采用三维标定块标定摄像机,避免传统的利用标定板标定摄像机丢掉了Z维的坐标信息所引起的误差,同时考虑相机的径向畸变因素,以提高标定精度。实验结果表明该方法精度较高,能满足立体视觉系统的需要。     

基于多源融合式SLAM的机器人三维环境建模

为有效处理移动机器人三维环境地图创建过程的不确定误差,提高所建地图的准确性、完整性和一致性,本文提出了一种基于传感器信息融合和Rao-Blackwellised粒子滤波(RBPF)的移动机器人三维同时定位与地图创建 (SLAM)方法. 在建立传感器不确定性概率模型的基础上,通过贝叶斯滤波实现传感器数据的去噪,将激光与视觉传感器获取的环境信息在一定的规则下融合,在SLAM框架下实现具有纹理映射的三维环境地图创建. 实验结果表明所用方法的有效性. 多源融合式自主SLAM提供了更为丰富、完备、准确的环境模型.      

基于交比不变和间距比不变的线阵相机畸变标定方法

基于线阵相机双目视觉成像技术可有效检测汽车底盘异物,保证人员安全。但相机畸变影响几何量测、三维重建精度。并且由于线阵相机与面阵相机的成像模型不同,造成适用于面阵相机畸变校正算法无法直接运用在线阵相机当中。通过研究面阵相机的畸变成像模型,结合线阵相机的成像特点,推导出线阵相机的畸变成像模型。利用交比不变性和间距比不变性,结合线阵相机的畸变成像模型,建立二元畸变方程组;并利用等间距条形标靶获得相应参数。最后对新方法进行了真实图像校正实验,证明该方法畸变标定简单易行,有效。     

基于机器学习与视觉的四足机器人步态精确监测方法

为保证四足机器人在复杂地形中能准确行进,对其步态实时监测方法进行了研究,提出一种基于机器学习和双目视觉的步态精确监测方法。首先为降低视觉残影误差,从已知步态轨迹“动中取静”确定对足端的最佳观测点位。此外,为补偿视觉系统误差所致足端位姿测量误差,提出一种基于深度神经网络的足端位姿精确预测方法。最后仿真结果表明所设计神经网络有99.68%的概率能达到0.025 mm足端位置预测精度,可满足实时、高精度监测要求。此方法将机器学习的泛化能力与视觉系统复杂误差来源相结合,使视觉方法实现了高精度测量,为足式机器人步态实时精确监测提供了新思路,进而为其足端精确定位及步态周期性保持提供了有益的方法参考。     

基于灰度变调投影光技术的视觉检测方法研究

提出了一种基于灰度变调的空间结构投影光技术用于视觉检测方法,探讨了灰度变调空间结构投影光技术的一些特性,给出了灰度变调空间结构投影光技术的投影方法。实验表明,基于灰度变调投影光技术构成的计算机视觉检测系统能够提高光条纹检测精度,减少检测时间,是一种非接触、高速度、高精度的3维视觉检测方法。     

保证生产精度实现无尺寸图数据化的一种方法

无尺寸图数据化是目前国内某些飞机制造公司所面临的重大关键问题，本文针对采用数字化仪输入无尺寸图中的精度问题，提出了多冗余度拟合的算法原量，分析了影响读图精度的各种因素及误差情况，通过编程，成功地解决了数字化仪设备误差，视觉误差等影响精度的关键问题，贴合精度保持在０．２ｍｍ以内。     

基于图象技术的三维步态运动测量

提出一种三维步态运动测量方法，并介绍一个由作者开发的测量系统．该系统基于图象处理和机器视觉技术．人的步态运动学测量包括图象采集、摄象机校准、关节标志检测、空间标志中心的三维坐标重建、运动学参数和图形的计算和输出．该实验系统具有实施成本低、通用性好、测量精度高的特点．