微动光栅三维测量仪相移微步距控制系统设计研究

本文根据相移轮廓术的四步相移法设计了微动光栅三维测量仪微步距控制系统,利用单片机AT89C52与3955芯片的接口对3955进行设置和控制,并采用两片3955芯片驱动两相步进电机,实现了电机的微步距控制。系统通过细化步进电机步距角,提高了分辨率和光栅位移精度,满足了每隔四分之一光栅周期进行光栅图像采集的要求,控制系统结构简单,并通过人体模特光栅图像获取实验验证了设计的可行性,完全满足工业及相关三维测量的要求。     

三维形貌测量系统的数据处理与显示技术实现

基于结构光的三维形貌测量法是现代光学测量的研究热点之一.本文讨论了基于结构光的三维形貌实验测量法中的位相测量轮廓术的基本理论,给出了采用三步相移法进行实验测量方法和三维物体高度信息的数据处理过程;给出了三维物体高度数据的三维显示实践过程.     

基于相移原理的便携式岩石三维形貌测量系统

针对岩石表面形貌复杂的特点和测量精度高的要求,提出了一种基于数字光栅相移原理的便携式岩石三维测量技术,该技术由相位移法、外差原理和相位高度映射三部分组成.相位移法和外差原理相结合能够自动完成相位展开,同时保持相移法原有的相位求解精度;然后根据相位展开后的相位图,利用相位高度映射算法来完成岩石的三维形貌测量.利用基于多频外差原理的三维测量技术建立了一套三维测量系统,该系统由一个CCD摄像机和一个数字光栅投影器组成.利用上述系统对一块岩石进行了测量实验,结果表明:该系统能够准确地完成岩石测量.     

三维表面形貌测量系统中移动工作台的校准

以丝杠步进电机驱动和无刷式线性电机驱动的工作台为例，考察它们用于三维表面形貌测量系统中时，工作台的位移、速度特性以及动态稳定性、丝杠误差、间隙和定位可重复性，对三维表面数据的记录和特征化表征产生的影响，从而评价了这两种三维形和于静态和动态的数据采集的适用性。     

应用时域相位解包方法的三维形貌测量系统

为了解决投影法三维形貌测量中测量点误差受相邻点影响的问题,投射计算机按照所需频率和相位生成的正弦条纹,利用时域相位解包算法实现每个测量点的独立计算。为了降低测量复杂形貌时因栅距变化产生的误差,发展了虚参考平面法。列举了在真人头面部和鼠标测量中的应用。实验结果表明,在进行复杂形貌三维测量时,采用时域相位解包方法可以抑制误差的扩散,不受不连续区域的影响。整个测量过程可在5s之内完成,测量平面时精度可达0.78%。     

基于声光栅的三维形貌测量新方法

基于布拉格衍射的声光偏转器,本文提出了一种新的三维形貌测量方法。此方法利用激光器频闪照明声光晶体产生的超声光栅,使得两束对称入射的平面光波变为两束对称出射的+1级衍射光波。两束相互干涉的出射光波分别由扩束器扩束后,形成了足够覆盖物体表面的干涉条纹。整个测量系统结构简单,可以动态编程控制,具有高速度,高精度,实时性强等特点。此系统对于解决复杂面型物体的测量问题有较好的应用与推广价值。     

时间相位解包裹方法在三维形貌测量系统中的应用

将广义时间相位解包裹方法和影栅方法相结合,设计实现了一种基于时间相位解包裹方法的三维形貌测量系统。首先采集投影物体表面上的调制影栅图案,然后使用时间相位解包裹方法获取影栅图被调制前后的解包裹相位差图,据此重建物体三维形貌。给出了相位求解的原理及实现流程,进行了实验测试。实测结果表明,系统能够高效率、高精度地重建物体表面形貌。     

液晶数字投影三维形貌测量技术

提出一种新的投影栅三维形貌测量的实现方法．由计算机生成标准正弦分布的栅线条纹,利用数字投影仪投射到参考平面上;由CCD摄像机分别采集放置待测物体前后的两幅栅线图,根据傅里叶变换法解调出物体的三维形貌．实验系统对环境要求低,投影栅线所含的噪声较小。测量精度较高,具有一定的实际应用价值．     

提高结构光三维形貌测量精度的分段拟合滤波方法

在基于结构光的三维形貌测量法中,物体高度调制后的变形结构光场经过成像系统成像,由测量系统获取,并通过滤波,相位测量和解相位恢复出物体的高度信息.其中滤波是提高测量精度的重要环节.本文通过计算机模拟及数据对比证实,在相位测量轮廓术的基础上采用分段拟合滤波滤除噪声的有效性和实用性,并对分段拟合滤波的计算精度和计算误差进行实验模拟分析.     

基于二维连续小波变换的三维形貌测量技术

本文提出了一种在三维形貌测量的结构光投影中使用二维Paul连续小波变换处理结构光栅的方法,与二维Morlet小波相比,二维Paul小波对三维物体高度变化较大的数据恢复效果较好,降低了三维形貌测量中的测量误差,提高了测量精度.     

用单斜热线探针研究离心叶轮出口三维流场的计算机辅助测量系统

本文提出一套由单斜热线、等温型热线风速仪、探针移动及转动机构、多点采样脉冲分配器、采样保持器、模数转换器和IBM微型计算机组成的,用于测量叶轮出口三维流场和紊流特性的周期性多点采样测量系统。为了克服由于转速波动而引起的测点位置变化,本系统采用转速反馈的方法,即由转速对采样脉冲间隔修正的反馈系统,以减少测量误差。     

一种新的物体连续切片图象的截面三维重建

描述了一种新的截面三维重建方法,它是在截面重建法的基础上,引入仿射变换作为旋转、投影变换,利用线性插值消隐填充算法,生成物体的可视侧面,直接利用重建图象的深度信息计算可视侧面的灰度,在显示平面获得物体可视侧面的三维结构及形状信息.并可通过旋转投影变换获得物体任一可视侧面的重建显示图象.     

频谱扫描的物体面形测量方法研究

根据正弦投影栅成像及其傅里叶变换的特点,提出了一种利用频谱扫描测量物体面形的方法．使用CCD摄像机采集一幅待测物面的图像,利用傅里叶变换法求出其空间频谱．扫描频谱图,确定参考平面投影栅线的空间频率,进而利用余弦函数模拟参考平面上的投影栅线分布．由待测物面上和参考平面上投影栅线的相对变形可求出物体的高度场分布．该方法不需要相位分布测量,也不需要解包裹运算,只需一幅图像即可实现物体的面形测量．笔者介绍了该方法的原理并进行了实验验证,给出了实验过程和实验结果．实验结果表明,该方法可实现物体面形的快速识别,有自动化程度高、计算速度快、对环境要求更低的优点．     

高炉炉墙三维传热的计算与分析

应用有限单元法分析了高炉炉墙的三维传热问题，探讨了简洁、实用的三维传热有限元求解方法，得到了近乎实际的计算结果     

三维热传导型半导体器件瞬态问题的修正迎风差分格式

考虑了三维传热导型半导体器件瞬态问题，对电场位势和热传导方程给出中心差分格式，对电子和空穴浓度方程给出修正的隐式迎风差分格式，利用线性外推处理不同时间步长，并证明了格式的收敛性。     

三维弹性力学边界元中域积分的计算

对于形如ａｉ（ｙ，ｚ）ｘ＇、ｂｉ（ｘ，ｚ）ｙ＇和ｃｉ（ｘ，ｙ）ｚ＾ｉ的载荷给出了域积分转化为边界积分的正确公式，而对于复杂载荷利用泰勒展开将域积分近似地转化为边界积分。     

三维动画的视觉分析

文章从投影学的角度对三维动画的视觉进行了分析，阐述了透视投影的定义、原理及分类：即一点透视、二点透视和三点透视，探讨了透视原理在三维动画中的应用，概括了三维动画的制作过程：即建模型—设视点—选路径—做动画。     

基于 PC ARC/INFO 实现立体模型的方法

】由于目前的ＰＣＡＲＣ／ＩＮＦＯ软件尚缺少ＴＩＮ（ＴｒｉａｎｇｕｌａｔｅｄＩｒｒｅｇｕｌａｒＮｅｔｗｏｒｋ）模块,要想用ＰＣＡＲＣ／ＩＮＦＯ建立体模型还不可能。该文介绍了以ＰＣＡＲＣ／ＩＮＦＯ的等高线图层（ｃｏｖｅｒａｇｅ）及属性为原始数据,并利用相关软件在ＰＣＡＲＣ／ＩＮＦＯ上建立体模型的一种方法。     

计算机辅助3维服装设计的几个问题

本文介绍了计算机辅助3维服装设计系统(3维服装CAD系统)的研制情况,讨论了3维人体模型、3维服装线框模型、3维服装浓淡效果图的表示问题。