线结构光扫描测头误差分析与补偿方法

针对线结构光扫描测头多项式拟合测量模型的系统误差问题,提出了一套用于该测头系统误差提取与补偿的方法.该方法通过在不同高度测量固定直线来提取不同景深位置的测量误差,并从中分离出测头在不同测量高度存在的系统误差,同时进行高度方向上的误差补偿.然后,利用标定结果以及高度方向的误差补偿点阵,将由标定成像网格点阵计算得到的空间点阵与实际标定空间网格点阵进行对比,进一步提取高度误差补偿后的测量结果存在的误差值,从而进行二次补偿与修正.实验表明,该方法可以有效扩大测量景深(达到150 mm),并且在采用步进电机开环驱动的普通机械精度工作台(单轴定位精度为15 μm)上测量时,能够保证在较大景深范围内具有较好的测量精度(±50 μm).     

热变形实验装置中电感测头的误差补偿

为确保热变形实验装置的测量精度,分析了热变形实验装置中的误差因素,采用石英棒标定方法,依据数学模型,对电感测头及测杆引起的误差给予补偿.该方法使测量装置满足材料热膨胀系数和复杂形体的机械零件的热变形测量精度要求.     

三坐标测量机测头的校正方法和误差分析

三坐标测量机的测头是坐标测量机的关键部件,主要用来触测工件表面。为确保测量机的测量精度和测量效率,现通过对三坐标测量机测量系统接触式测头结构特点的分析,并对测头校正时所产生的误差进行分析探讨,提出了测头直径有效的校正和使用方法,从而获得最佳的有效工作长度和测针刚性,提高了测量精度。     

基于光对准的多传感器轴装配误差补偿技术

含有多传感器的微机电系统在组装传感器时,一般存在着轴对准问题,轴的非对准误差能导致很大的系统测量误差。为此提出一种基于光对准的误差补偿方法,可以在不需要高精度轴对准的前提下,对装配后的组件进行后续误差检测和实时补偿,有效地消除装配误差对测量精度的影响。将该方法实施于微机电方位水平仪,用以测量姿态,通过仿真结果证实了方法的有效性。     

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。     

一种新的高精度的线结构光传感器标定方法

提出了一种新的高精度的线结构光传感器标定方法。这种方法仅需一个简单标定靶和一个一维工作台,且不用另外的仪器来测量光平面上点的光标,即可实现对线结构光传感器参数的高精度、快速的标定。该方法可对可见光和不可见光的场合均适用。     

CMM测头半径补偿公式中补偿方向的确定

针对补偿公式中法矢与外法矢一致性存在变化的情况,根据CMM实际测量的过程,提出了一种“法矢固定法”,简化了补偿公式.随后通过计算机仿真进行了验证,并给出了一个测量实例.     

三座标测量机测头的误差分析

从工作原理、结构特点上对影响三座标测量机糟度的测头误差进行分析，说明了它们产生的原因，对测量结果的影响及减少它们的可能方法，指出了引起触头中心点座标误差的主要参数为测头的各向重复精度。对不同类型测头的精度和适用场合也作了介绍。     

关于天线罩瞄准线误差斜率补偿方法探究

分析寻的导弹天线罩瞄准线误差形成的原因以及所带来的严重影响,在现有补偿方法的基础上,提出了一种基于现有工艺水平的工程上易于实现且性价比较高的一种补偿方法。通过基于该方法设计的微机对消装置补偿模型经试验验证,其有效性和可行性得到了验证。     

一种实时准确的线结构光条纹中心提取方法

提出一种基于轮廓关键点和能量中心优化的条纹中心线精确提取方法.利用轮廓点曲率提取轮廓关键点,并根据所提取的关键点对轮廓横截面进行分块;利用Bazen方法提取轮廓横截面法向量,借助灰度重心法提取条纹中心线;根据光刀能量服从偏态分布的特点对条纹中心进行优化.实验结果证明,该方法能够快速、准确地提取激光条纹中心,可以满足结构光焊接系统的实时性和准确性要求.     

圆结构光传感器标定方法

研究用于管件内表面三维测量的圆结构光传感器标定方法. 圆结构光传感器由激光发生器、反射锥镜和CCD相机组成,激光器发射的光经锥镜反射后与被测表面相交,通过分析传感器的成像几何关系,提出了一种快速的、采用多个圆环的标定方法,通过标定确定光曲面的关键参数. 采用标定后的圆结构光传感器对已知直径的圆环进行测量,直径测量误差为±0.2mm. 该标定方法实现简单,满足现场标定的要求,同时能够保证一定的精度.     

结构光测量中的定标

分析了ＤＬＴ定标模型的原理和方法，根据所涉及的应用场合和界定的条件，对ＤＬＴ模型进行了简化，由此只需进行二维测量和计算，就能准确有效地完成三维定标．对定标误差进行了理论分析和实验，提出了误差纠正模型及其相应算法，保证了系统的扫描精度．实验表明：提出的定标算法达到像素级精度．     

结构光法和相位移法的对比研究

结构光法和相位移法都是基于光学三角原理的位移测量方法。对结构光法和相位移法分别进行了原理上的论述,利用表格对其进行了对比。最后总结了各自面临的难题和发展趋势。     

用双电桥法减小压力传感器输出的温度漂移

论述了温度对压力传感器输出灵敏度的影响，为了减小传感器输出的温度漂移，采用双惠斯登电桥方法，在300－373K的温度范围内对传感器进行测试，结果表明传感器输出的温度漂移可以降低70％以上。     

结构光和显微术相结合实现光学层析

针对共焦测量中单点扫描速度慢、机构复杂、光能利用率低的问题，介绍了一种利用结构光和共焦显微术相结合来实现多光束测量的新方法．通过改装显微照明光路，投射一结构光到被测物体上，获得了物体的层析像与普通显微镜成像的叠加像．该叠加像经过解码算法，实现了非零频分量的层析成像，并利用互强度理论，对该层析显微镜的层析能力和解码算法从理论上给出了表达式．数值模拟表明，该系统与针孔阵列、微透镜阵列和孔径相关相比，不仅简便可行，而且提高了速度，光能利用率也得到了明显的改善．     

基于彩色条纹结构光的物体三维重建方法

提出了一种新的基于结构光的彩色条纹编码方法完成彩色投影图案的设计.将投影投射到待测量物体表面后,需要对获得的图像进行颜色区分来获得代码信息.基于阈值和HSI空间分色算法,研究了彩色编码中8种颜色的有效区分方法.得到投影图像中条纹的代码信息后,利用摄像机和投影仪的参数计算物体的三维信息.研究了摄像机和投影仪标定以及物体三维信息的计算方法,进而研究了基于样条插值的物体表面三维重建方法.利用提出的方法对石膏模型和人手表面进行三维测量与重建.实验结果表明,所提出的三维重建方法具有较高的重建精度和良好的实时性品质指标.     

基于拉丝法的线结构光视觉测量系统标定

 利用线结构光视觉非接触测量技术的大量程、大视场、高精度、光纹信息提取简单等优点进行非接触测量大型机器及轨道等。分析了线结构光视觉测量传感器数学模型,利用构建的位于光平面上的标定特征点,提出了一种基于拉丝法的线结构光视觉测量标定方法,即先标定传感器相机的内外参数,再利用激光线与铁丝相交形成的点作为特征点标定光平面在相机坐标系下的方程。该方法降低了标定设备的成本,过程简单。标定结果表明：该方法标定满足测量要求。     

集成硅力敏器件的温度和非线性补偿

本文主要论述了为提高力敏器件的性能和可靠性,进行温度补偿和非线性补偿的工作原理。结合理论计算和实验结果给出外围电路设计的基本依据。讨论了温度与非线性补偿整体化问题。以上面论述结果为基础,给出了一种典型的力敏器件的芯片剖面图。     

旋转对称三角传感器中的光斑偏移

针对旋转对称三角传感器中的光斑偏移现象,建立了不同测量角度下成像圆环半径与光斑偏移量关系的数学模型,讨论了不同光斑偏移时的圆环平均半径变化规律,并对光斑偏移引起的光线角度偏移进行了分析.结果表明,所得实验现象与数学模型推导结果一致,数学模型能够反映传感器的光斑偏移规律.