收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

微细管道内表面检测及三维重建关键技术研究

吴恩启  
【摘要】:微细管道在航空航天、核工业等领域内有着广泛的应用,其内表面质量对其传输性能有着重要的影响。因此对这些管道要进行定期检查,以便即使维修或更换,防止事故的发生,降低生产成本。目前,大管道的检测已经有许多成熟的技术,但对于微细管道的检测,特别是内表面整体形貌的检测研究较少。本文根据CCD和PSD的特性,提出了微细管道内表面形貌光电检测及三维重建技术,并开发了相应的检测系统。该检测系统适于内径在9.5mm~10.5mm,曲率半径在100mm以上的微细管道的内表面检测及三维重建,实验表明检测系统对管道内表面缺陷的检测精度达到±0.1mm。全文共分七章。 第一章首先阐述了微细管道检测技术的应用背景,分析了微细管道无损检测技术的研究现状、特点和发展趋势,然后介绍了光电检测技术的相关知识和常用的光电检测器件电荷耦合器件CCD和位置传感器PSD,并在此基础上提出了一种新型的微细管道光电检测方法。最后给出了学位论文的研究意义和主要研究内容。 第二章阐述了基于CCD摄像机标定技术的微细管道测量原理,提出了管道内表面三维测量的计算模型,研制了CCD管道内表面形貌传感器。用网格法对CCD摄像机进行了标定,得到所需的摄像机标定参数。并在分析管道截面图像特点的基础上,研究了管道截面环数据信息和缺陷信息的提取方法。最后对CCD形貌检测器检测精度进行了实验验证。 第三章根据二维位置传感器PSD的特性和光学三角原理,研制了适于微细管道内表面检测的PSD形貌检测器。建立了检测器的理想几何光路成像模型,对在不同曲率半径的管道中的检测像结果进行了模拟。并分析了检测器结构误差和组成器件本身精度对检测精度的影响,并提出了相应的修正方法。最后根据模拟分析,提出了基于PSD的形貌检测器的具体结构并开发了原型样机。 第四章根据PSD形貌检测器的功能要求设计了微型马达的驱动电路,并研制了激光光源的调制电路以消除背景光和暗电流对检测结果的影响。对所用的二维位置传感器PSD位置畸变进行了标定修正。并通过对PSD的管道内壁检测输出信号进行数据处理,得到截面上离散点在检测器局部坐标系中的位置,实现了截面轮廓的重构。最后对PSD形貌检测器的测量精度进行了实验分析。 第五章首先阐述了空间曲线微细管道曲率检测器的测量原理,并结合形貌检测器和曲率检测器提出了微细管道内表面三维重建方法及检测系统。然后建立了管道内壁检测过程中的局部坐标系和全局坐标系之间的转换关系。最后分别对直管和弯管进行了三维重建实验,并对实验数据进行了分析。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李江雄;吴恩启;柯映林;;一种新型的微细管道内表面形貌检测器[J];浙江大学学报(工学版);2006年09期
2 赵天宇;吴易明;陈良益;朱立峰;刘宇波;;结构光法和相位移法的对比研究[J];科学技术与工程;2007年17期
3 赵天宇;吴易明;陈良益;朱立峰;刘宇波;;对综合应用PSD、CCD的双三角探头的研究[J];科学技术与工程;2007年21期
4 丁晓波;感光胶片与CCD的静态分辨力比较[J];影像技术;1997年02期
5 王元庆;PSD 在测定光学中心偏差中的应用[J];仪表技术与传感器;1998年07期
6 张玉钧,刘文青,宋柄超,张长秀,王锋平,许克军,曹念文,郑朝晖;大尺寸电缆激光在线测径仪的研制[J];电子技术应用;1999年10期
7 车双良,汶德胜;亚象元动态成象系统空间分辨率研究[J];光子学报;2001年11期
8 张蓉竹,许乔,顾元元,蔡邦维;大口径光学元件检测中的主要误差及其影响[J];强激光与粒子束;2001年02期
9 胡再国,黄建群,李娟;用数字示波器观察CCD信号[J];物理实验;2003年05期
10 邢武,王国泰,葛运建;激光测距传感器的设计与研制[J];仪表技术与传感器;1996年07期
11 钱思明;新型塑料导线直径在线测量系统[J];光学技术;1998年04期
12 袁红星,贺安之,李振华,王志兴;PSD位置特性与光斑及背景的关系研究[J];东南大学学报(自然科学版);1999年02期
13 范延滨,于正河,徐文敏,王正彦,王喜山;线阵CCD在干涉条纹检测中的应用[J];青岛大学学报(工程技术版);1999年03期
14 黄战华,蔡怀宇,李贺桥;位移振动过程的高速测量技术[J];电子测量与仪器学报;2000年03期
15 郭书立,李立军,谭定忠;一维、二维PSD的检测原理及测量电路[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2000年03期
16 杨伟,邓镭;两片机系统在继电保护中的应用[J];继电器;2001年01期
17 董怡,王斧,程守澄,徐春梅;面阵CCD非线性响应的测量[J];军械工程学院学报;2001年04期
18 赵焕东,李志能,沈会良;小波消噪在三维测量轮廓术中的应用[J];浙江大学学报(工学版);2002年02期
19 但唐仁,冯飞,李野,端木庆铎,田景全,姜得龙;基于RC传输线模型的二维PSD时间响应分析[J];长春理工大学学报;2002年03期
20 张格举,臧树石;浅析数码相机技术指标与数码影像质量[J];中国医学教育技术;2002年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王杨;邵晓鹏;许宏涛;;CCD芯片量子效率的测量装置及其测量方法[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
2 崔苇苇;陈勇;徐玉朋;李炜;韩大炜;王于仨;王娟;霍嘉;杨彦佶;刘晓艳;李承奎;陈田祥;胡渭;李茂顺;陆波;张艺;朱玥;李证伟;;CCD47-10探测器读出系统[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
3 范纪红;袁良;侯西旗;秦艳;;近红外CCD相机性能参数测试技术研究[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
4 李彩荣;刘缠牢;;基于CCD传感的激光粒度测试技术研究[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
5 李国宁;刘妍妍;金龙旭;任建岳;;用于视频跟踪的帧转移型面阵CCD成像系统的研究[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(上册)[C];2009年
6 吕玉冰;刘冰;李作金;邵振;;增强蓝光响应的576×96 TDI可见光CCD研制[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
7 贾福娟;吴雁林;黄颖;曹东晶;;环境减灾卫星A、B星CCD相机的技术特点及应用前景[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
8 严博;刘缠牢;;基于CCD的激光粒度仪设计技术研究[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
9 王中平;张权;朱玲;张增明;孙腊珍;;CCD成像辅助的激光散斑实验教学研究[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集(下册)[C];2010年
10 程书博;张惠鸽;王哲斌;郑志坚;张琛;刘浩;易有根;;科学级CCD机械快门时间响应及暗电流特性分析[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴恩启;微细管道内表面检测及三维重建关键技术研究[D];浙江大学;2005年
2 余达;面阵CCD高速成像电路技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
3 张震;可见光CCD的激光致眩现象与机理研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 周颖慧;基于CCD图像传感原理的温度监测方法及应用研究[D];燕山大学;2010年
5 张宇;宽视场大面阵CCD相机图像采集与处理系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
6 何伟基;电子倍增CCD的倍增机制及其在光子计数成像的应用[D];南京理工大学;2009年
7 于奇;CCD高清图像处理模拟前端关键技术研究[D];电子科技大学;2010年
8 张闻文;基于噪声特性的电子倍增CCD最佳工作模式研究[D];南京理工大学;2009年
9 周蓓蓓;电子倍增CCD的工作模式及其光子计数成像研究[D];南京理工大学;2011年
10 张玉欣;基于面阵CCD的速高比计研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李文俊;高速CCD信号采集处理系统软件设计[D];西安电子科技大学;2010年
2 陈凯迪;基于CCD图像传感器的温度场测量系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 辛克廷;基于CCD的双金属光纤温度传感器的研究[D];南京林业大学;2010年
4 江育民;线阵CCD细分方法的研究[D];西华大学;2011年
5 崔成勇;基于彩色CCD的摩擦焊温度场测量技术的研究[D];燕山大学;2011年
6 石军彦;基于线阵CCD钢板表面缺陷检测系统的研究[D];燕山大学;2010年
7 李哲;高速CCD信号采集与局域网传输的实现[D];西安电子科技大学;2010年
8 孙传辉;护坡植被根系监测分析仪CCD运动控制系统的研究与实现[D];东北林业大学;2010年
9 邹九贵;高精度CCD二维自准直仪研制[D];合肥工业大学;2005年
10 吕伟男;基于CCD的多路外同步摄像系统的研制[D];南京理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 李敬 吴挺;CCD开启数码视讯传奇[N];计算机世界;2009年
2 记者 张平阳;CCD相机为月球“画像”[N];西安日报;2010年
3 诗文;CCD CMOS两强之争风雨欲来[N];电子资讯时报;2002年
4 记者 张杨;光机所CCD遥感相机荣获国防科技一等奖[N];西安日报;2011年
5 王雯;张力传感器CCD在新型粗纱机上的应用[N];中国纺织报;2009年
6 金池;CMOS抢攻高低端市场CCD地位受挑战[N];电子资讯时报;2002年
7 苏月琼;数码相机 平民化不是梦[N];中国电子报;2001年
8 ;CID COD CCD CFD CBD CLD仅是概念吗?[N];中国建设报;2001年
9 吴挺;富士的新武器——SuperCCD EXR[N];计算机世界;2008年
10 本报记者 杉木;合纵联横闯e路[N];中国企业报;2000年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978