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《华中科技大学》 2004年
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数控激光三维测量关键技术研究

龙志林  
【摘要】:通过对现代数控系统和非接触式测量技术的深入研究,利用数控系统日益提高的速度、精度和开放性开发了三维测量软件平台,研究开发了快速高精度的三维测量及后置数据处理的算法模块。三维测量数控软件平台本身也可以作为软件产品应用于先进制造、电子封装、产品检测等领域。本文首先从机械、硬件、软件三个方面介绍了数控激光三维测量系统的体系结构,然后对该测量系统的一些关键技术做了深入的分析和研究。 本文分析了点光源测头的光束方向偏差对测量结果精度的影响问题,介绍了标定测头光束方向的原理,并设计了仿真程序验证了标定过程,对仿真结果和仿真的标定误差进行了深入的分析。对于激光扫描采用线结构光测头的情况,本文分析了线结构光测头在其光片方向的误差问题,提出了一种实用的线结构光测头光平面方位的校准方法。完成了线结构光测头光平面方位校准的软件仿真程序。该仿真程序可以辅助用户通过交互方式实现线结构光测头光片方向的调整。 本文提出了一种从三维散乱数据点云中采用自动方式进行几何特征提取的方法,并给出了实现的算法。在柴油机引擎以及牙颌的三维扫描数据云的实例上对该算法进行了应用,并给出了柴油机引擎和牙颌数据云反求后的线框模型的结果。 在上述成果的基础上完成了三维激光扫描数据云处理软件模块的开发。该软件模块能够实现对激光扫描得到的数据云进行显示、分层、处理、反求等功能。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG659

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 尚妍;徐春广;;光学非接触廓形测量技术研究进展[J];光学技术;2008年S1期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张曙;先进制造技术讲座 第一讲 走向21世纪的制造工业(下)[J];机电一体化;1996年04期
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3 李卫国,陈文亮,丁秋林;利用径向基函数重建飞机表面的Cp值曲面[J];计算机辅助设计与图形学学报;2000年02期
4 张三元,孙守迁,潘云鹤;基于产品反求工程的产品创新设计方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2000年11期
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 熊邦书;三维扫描技术与曲面重构算法的研究[D];西北工业大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 严庆光;孙存友;范金;;人脸反求模型的注射成型翘曲变形分析与优化[J];工程塑料应用;2012年02期
2 吴萍;光滑理想导体表面目标双站散射的可视化分析[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年02期
3 王立涛;;论反求工程技术对汽车产业发展的作用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年03期
4 陶玉琴;陈素根;;基于曲率调节的二次T-B样条插值曲线[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年04期
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9 李亚旭;王朝晖;;基于三维点云数据的虚拟人台中间体模型的构建[J];北京服装学院学报(自然科学版);2011年03期
10 张雷,李迎;高速铣削的非线性建模[J];兵工自动化;2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王立涛;;论反求工程在汽车产业发展中的作用[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 苗量;陈文琳;晏民;彭凤春;;逆向工程关键技术研究及对点云CAD建模的探讨[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
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5 李文斌;徐新平;;基于曲线的正切运动C轴的控制算法研究[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
6 黄承亮;吴侃;刘虎;;基于三维TIN的格网化点云数据特征提取[A];数字测绘与GIS技术应用研讨交流会论文集[C];2008年
7 李明峰;陈春晖;谈俊忠;;基于VC++的移动曲面拟合等高线生成算法研究[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
8 蒋国兴;黄明吉;滕向阳;贾志新;;数控雕刻中交线加工刀具轨迹生成算法研究[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
9 房瑞明;张晓玲;沈韶华;;高速凸轮反求设计的B3样条方法[A];全国印刷、包装机械凸轮、连杆机构学术研讨会(第6届全国凸轮机构学术年会)论文集[C];2005年
10 潘荣江;孟祥旭;杨承磊;王锐;;旋转体的几何特征提取方法[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
2 蔡华辉;螺线和正交多项式在CAGD中的应用[D];浙江大学;2009年
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5 耿玉磊;基于系列模板耦合的三维服装款式创意设计方法研究[D];浙江大学;2010年
6 沈洪垚;自适应NURBS曲线插补关键技术及实现研究[D];浙江大学;2010年
7 史云飞;三维地籍空间数据模型及其关键技术研究[D];武汉大学;2009年
8 蒋丽君;基于颈部特征的衣领三维结构数字化技术研究[D];东华大学;2010年
9 章大勇;激光雷达/惯性组合导航系统的一致性与最优估计问题研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 王超飞;黑斑侧褶蛙和中华大蟾蜍的特征、功能、力学特性及其仿生分析[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李新;逆向工程模型重构及工程应用若干问题的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 白廷义;基于激光扫描数据的隧道曲面重建技术研究[D];山东科技大学;2010年
3 李平;基于逆向工程的液压元件设计、检测方法的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 木觉敏;压力舒适无缝内衣尺寸规格的研究[D];浙江理工大学;2010年
5 李静芳;参数曲线曲面在服装CAD中的造型研究[D];浙江理工大学;2010年
6 胡宇龙;自由节曲线非圆齿轮引纬机构运动学反求设计与试验[D];浙江理工大学;2010年
7 纪晓俊;有理贝齐尔曲线对回旋线的逼近[D];郑州大学;2010年
8 石尖锋;数字服装边界提取与编辑研究[D];浙江理工大学;2010年
9 杨雪娇;点云的边界提取及角点检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 彭妍;基于NURBS的船体曲面交互式CAD研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 张国玉,徐熙平,杨琳,李成志,何凤梅,何小瓦;材料高温变形激光扫描测量方法[J];兵工学报;2003年01期
2 王政平;张锡芳;张艳娥;;表面粗糙度光学测量方法研究进展[J];传感器与微系统;2007年09期
3 郑军,徐春广,荆佩忠,肖定国,刘中生;基于环形激光的深孔内膛形貌检测系统研究[J];光电工程;2004年01期
4 徐熙平,张连存,张国玉,刘冠军,杨墨,逯博,方杨;基于光学三角原理的内径非接触测量方法[J];光学技术;2005年04期
5 邵双运;;光学三维测量技术与应用[J];现代仪器;2008年03期
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8 肖定国,宣华;弹翼廓形的非接触自动测量机研制[J];组合机床与自动化加工技术;2005年03期
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 耿东锋;何英杰;苏宏毅;;透明台阶的白光干涉测量方法研究[J];光学仪器;2013年06期
2 黄立华;张虎;;改变测量条件对圆度误差的影响[J];新技术新工艺;2013年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 顾宾;基于标记点的流动式三维扫描测量技术的研究[D];中国海洋大学;2013年
2 李召;基于LabVIEW的纤维材料微拉伸测试系统设计[D];华中科技大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王敏;基于PC机的开放式数控系统探讨[J];电子技术应用;1996年06期
2 罗飞路,陈棣湘,张玘,周继伟;自由曲面的立体视觉测量与加工—体化研究[J];国防科技大学学报;1995年02期
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4 黄小平,李高正,熊有伦;基于三边域曲面的数字地面模型重建方法[J];华中科技大学学报;2001年08期
5 王宇晗,潘嘉蕙,吴祖育;OSACA开放结构规范及平台软件研究[J];机电一体化;1999年02期
6 朱向阳,丁汉,熊有伦;凸多面体之间的伪最小平移距离——Ⅰ.定义及其性质[J];中国科学E辑:技术科学;2001年02期
7 庄葆华,王少清,张吉华,蒋诚志,张文伟;高精度激光三角法位移测量被测表面倾斜影响研究[J];计量技术;1996年02期
8 方仲彦;激光测头用于制造过程质量监控[J];计量技术;1996年08期
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10 张岗;智能产品模型的建模原理与实现[J];计算机辅助设计与制造;1996年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙利峰;孙文磊;;逆向工程在三维实体检测中的应用[J];机械制造与自动化;2006年01期
2 齐红衢;沈毅;雷金锋;;ZYF-3型织物悬垂三维测试仪的误差分析[J];浙江理工大学学报;2009年06期
3 徐国新;;基于三维光栅扫描测量布点优化及模型重构[J];辽宁科技学院学报;2006年01期
4 刘红旗;项鑫;李军杰;;三维激光扫描原理及其在露天矿测量中的应用[J];科技资讯;2009年03期
5 王金星;蒋向前;徐振高;李柱;;空间直线度坐标测量的不确定度计算[J];华中科技大学学报(自然科学版);2005年12期
6 张苏豫;邹奉元;丁笑君;池金米;;基于SVM的青年女子体型分类研究[J];浙江理工大学学报;2008年01期
7 黄红云;张亚锋;;基于调制度的光学三维测量的研究[J];光学仪器;2008年03期
8 温武;王金变;王巧玲;;三维人体测量技术在服装工业中的应用[J];艺术与设计(理论);2010年10期
9 李成贵,李行善,强锡富;三维表面微观形貌的测量方法[J];宇航计测技术;2000年04期
10 王宫;钟约先;袁朝龙;马扬飚;李仁举;;大面积形体三维测量数据拼接技术的研究[J];机械设计与制造;2007年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李东;;基于彩色结构光投影的动态三维测量技术[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
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3 刘章文;古天祥;;利用CCD图像的灰度梯度实现物体三维测量[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
4 李波;程勇;肖丽珍;衡士超;;锥形束CT结合simplant软件在颌面部三维测量中的应用[A];2010中华医学会影像技术分会第十八次全国学术大会论文集[C];2010年
5 张虎;姚长永;叶声华;邾继贵;罗明;;空间三维测量技术的研究[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(下)[C];2001年
6 张晓;;小孔径水压致裂三维地应力测量及其应用[A];采矿工程学新论——北京开采所研究生论文集[C];2005年
7 南亮亮;刘伟军;;逆向工程三维测量和数据处理[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
8 单鹂娜;于晓洋;傅晓;吴海滨;陈德运;;格雷码结合梯形相移的灰度编码光三维测量研究[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
9 赵建林;;数字全息术及其应用研究[A];2009年西部光子学学术会议论文摘要集[C];2009年
10 刘常杰;邾继贵;杨学友;叶声华;;汽车白车身在线激光视觉检测站[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 丁殿春 王继荣 黄余红;中国美人三维测量数据库建立[N];科技日报;2006年
2 欧阳国湘;用诚意叩开西部测绘之门[N];地质勘查导报;2008年
3 本报记者 刘慧;中国美女标准争议不断[N];北京科技报;2005年
4 本报记者 王慧卿;日警方怀疑三丰对华出口军事用途仪器[N];第一财经日报;2006年
5 通讯员 李金生;内外市场喜临门[N];中国石油报;2003年
6 本报特约记者 张梅珍;矫正脊柱很轻松[N];健康时报;2004年
7 多伦多大学工业工程系博士 侯明;在想象与现实之间[N];科技日报;2002年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王文格;基于计算机视觉的大型复杂曲面三维测量关键技术研究[D];湖南大学;2003年
2 王华;高密度全场主动离焦三维测量方法的研究[D];四川大学;2004年
3 韦争亮;基于彩色编码的结构光动态三维测量及重构技术研究[D];清华大学;2009年
4 于辉;发动机故障图像的三维测量、视觉重建与识别方法研究[D];南京航空航天大学;2002年
5 任刚;船体分段三维测量及对位系统控制策略研究[D];大连理工大学;2013年
6 刘杰;多功能宏观/细观云纹干涉测试系统的研究及其应用[D];清华大学;1999年
7 崔海华;微小型数字化口腔测量关键技术研究及应用[D];南京航空航天大学;2012年
8 单鹂娜;组合式时间编码结构光三维测量方法与技术[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 金刚;三维扫描仪中三维信息获取理论与技术研究[D];华中科技大学;2002年
10 张维忠;基于多幅图像的空间点定位与曲线结构三维重建[D];南京航空航天大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗春红;基于数字相移条纹投影技术的三维测量[D];湖南大学;2004年
2 龙兴明;三维测量中的图像处理技术研究[D];重庆师范大学;2005年
3 李俊;图形图像技术在牙颌模型数字化处理中的应用[D];昆明理工大学;2005年
4 戴强;结构光三维视觉测量系统标定方法研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
5 郎治国;结构光表面形状测量系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2004年
6 刘志春;支持激光控制平地作业的智能三维地形测量系统的研究开发[D];中国农业大学;2005年
7 王晓波;牙磨耗量计算机辅助三维测量的研究[D];第四军医大学;2002年
8 李子祥;L5椎弓根影像解剖学研究及对PVP手术的指导意义[D];青岛大学;2005年
9 朱立峰;用于三维测量的高精度激光三角探头的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2007年
10 刘晓燕;复杂曲面测量与重构成型的精度研究[D];新疆大学;2005年
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