测量强反射表面的测头研究

针对金属表面强反射光影响光学非接触测量问题，基于视觉测量技术，利用金属表面反射光偏振特性以及三角法测头工作原理，设计了能测量金属强反射表面的测头，并分析了其结构参数．在已有的标定技术基础上，利用三坐标测量机，进一步研究了标定技术，在此基础上进行了实验研究，结果表明本系统具有很高的实用价值．     

非接触光学测头在金属强反射表面测量中的应用

强反射表面的高精度金属件和光学件的表面轮廓测量，是形貌检测领域的一个难点．文中提出了一种用于逆向工程领域的自由曲面非接触测量系统，其由三坐标测量机和主动式双目视觉形貌测头组成．通过摄像机标定了视觉测头，利用光学偏振技术消除了金属表面强反射光对测量的干扰．对扫描路径进行了规划，并根据金属表面加工纹理方向，选择采样策略．通过对量块表面的测量，验证了使用非接触方法测量金属强反射表面的可行性．研制测头的精度达到了0．05mm．     

基于PH10回转体的非接触测量系统建模与标定

提出一种由三坐标测量机,PH10回转体和激光三角测头组成的自由曲面非接触测量系统,为了将激光测头的测量值转换为测量机机器坐标系下的三维坐标值,建立了测量系统的几何模型,利用测头等效法对几何模型进行标定,求出其中的未知矩阵,利用迭代标定法消除了标定误差,使标定结果趋近于理想值。     

用于表面形貌测量的自动焦点跟踪方法

介绍了一种新型的基于聚焦探测法的自动点跟踪传感器,该传感器可实现表面形貌的快速,非接触测量,其测量范围为５００μｍ,分辨率可达３ｎｍ;详细地描述了该传感器的工作原理,关键技术的实现及其应用。     

基于非接触摄影测量的拉索索力测试

开展了基于运动目标图像跟踪法的拉索索力测试研究.在拉索上布置目标测点,用摄像机获取单个及多个目标的振动图像序列,利用背景差分法进行运动目标检测,基于卡尔曼滤波法对运动目标进行跟踪,获得拉索多个目标测点的振动位移时程曲线,进而利用频率法求解拉索索力.实验结果表明,与加速度传感器的结果相比,摄影测量法测试结果可信,是基于频率的拉索索力测试方法的有效发展与补充.     

弯管非接触测量研究

在接触式弯管测量机的基础上，采用激光ＣＣＤ对测量叉进行改进，实现弯管的非接触测量，研究了弯管非接触测量的原理。通过移动测量叉沿弯管连续扫描测量获得的大量数据，采用最佳拟合线来确定弯管轴线的空间方位，提高了测量精度。     

激光超声非接触测量固体材料厚度的实验研究

利用高功率激光脉冲在固体材料中产生超声波这一物理现象,研究以非接触方式测量固体材料的厚度,通过专门设计的连续激光器探测系统,测量出的钢板厚度与实际数据相一致,为开展实际应用技术的可行性方面提供了理论和实验依据。     

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。     

三角法光学非接触测量头应用中的关键技术

光学非接触测头在其实际应用中，有一系列问题需要解决．为此，对三角法测量头的灵敏度与特性标定、工件的倾斜与颜色的影响、光束功率与引起的温升、测头的位置找正、测头系统的作用半径标定等应用中的关键技术进行了实验研究，提出了误差补偿、提高调整和标定精度以提高光学非接触测头使用精度的方法。     

非接触精密角位移测量的研究

用最小二乘拟合莫尔条纹信号细分法实现对角位移的测量具有硬件简单、精确度高等优点.采用14400线/周的计量圆光栅构成的角位移测量系统,测试精确度可达0.1″.     

被测表面特征对激光测头特性的影响

提出了基于坐标测量机,激光三角法测头,测头回转体的自由曲面非接触扫描测量方法,其中激光测头的输出值受被测表面的粗糙度,曲率以及颜色等特征的影响,存在相应的误差,为了减少这些误差,对其影响规律进行了实验研究,结果表明,表明粗糙度值太低,测头不能完成测量,原因是表面存在较强的镜面反射光,曲率越大,测量误差越大,因为光斑区域内的表面平均高度变化加大,颜色越深,测量误差越大,因为漫反射光信号过弱所致。     

接触测量中测头半径误差的修正

以四点接触球轴承沟道轮廓测量为例，对接触测量中测头半径引入的系统误差进行了理论分析，给出修正误差的方法及微机处理数据的程序。     

非正交系坐标测量系统

为在有限的空间内实现具有特殊要求的球壳类工件的自动非接触测量，将机器人技术与激光非接触测量技术相结合，研制了一种新型的非接触式非正交系坐标测量系统。该系统以串联机械手作为测量主体，采用激光位移传感器和CCD摄像头进行非接触测量，可实现球壳类及回转类工件的几何尺寸和表面缺陷的非接触高精度测量。实验数据表明该测量系统已经达到较高的测量精度。     

弯管非接触测量研究

在接触式弯管测量机的基础上,采用激光ＣＣＤ对测量叉进行改进,实现弯管的非接触测量．研究了弯管非接触测量的原理．通过移动测量叉沿弯管连续扫描测量获得的大量数据,采用最佳拟合线来确定弯管轴线的空间方位,提高了测量精度．     

激光三角法测量表面形貌

对激光三角测量法应用于表面形貌的检测进行研究.通过分析激光三角测量的基本原理,得出光路设计条件与输入输出关系.分析了几种激光三角测量的改进方法的优点、局限与适用范围.讨论了激光三角测量中影响分辨率与精度的几个因素并提出应对的措施.     

利用线阵CCD非接触测量物体振动的实验

通过实验使学生进一步掌握CCD的基本工作原理、用CCD测量物体位置和物体振动的基本方法。     

基于半导体器件的弯管非接触测量原理研究

在接触式弯管测量机的基础上,采用半导体激光器和光敏二极管设计的测量叉来实现对弯管的非接触测量,给出了测量叉的光学结构,研究了测量原理,推导了数学模型,分析了该方法产生误差的原因,提出了提高测量精度的措施。     

非接触海浪潮位测量系统的设计

介绍了一种非接触海浪潮位测量系统,其中应用了CPLD可编程逻辑器件和ARM微处理器,系统主要包括:标尺、光学成像单元、数据采集单元、控制处理单元、显示单元等几部分。实测实验表明,该系统具有一定的实用价值及应用前景。     

圆柱度非接触测量新方法及评定研究

一种基于多孔径重叠扫描拼接技术的圆柱度非接触测量新方法,可有效地克服传统圆柱度测量技术中采样点不足缺陷,特别是对于大尺寸工件圆柱度测量困难的问题。新方法以数字光栅条纹投射技术为基础,通过采集、存储和转换各子孔径重叠区域的面形信息,完成各个单视角面形数据的精确融合,最终获得圆柱体零件面形数据,实现完整圆柱面的拼接测量。实验证明,新方法具有非接触、高效、实用等特点,为圆柱度的精确测量与评价提供可靠的依据。