收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

激光测量中光条关键技术研究

王春艳  
【摘要】:在现代机械制造领域中,应用激光和光电测试技术进行测量已经成为一种实用、有效的非接触测量方法。该方法综合利用了激光优良的方向性、相干性、几何光学的成像规律和计算机技术高效处理数据的能力。其中,激光光条中心检测是实施视觉传感器校准、获取物体尺寸及轮廓信息的关键之一。因此,实际测量中需要在改进激光光束质量,寻找快速而精确的光条中心检测算法及精度评价等方面进行深入研究。 本课题采用线激光进行尺寸测量,实验中选择半导体激光器来产生线激光。为提高测量精度,探索利用整形技术把高斯光束整形为平顶光束,使激光具有均匀的光强分布和窄线宽。根据能量守恒原理和折射定律,在I.Powell扩束棱镜实验的基础上,建立非球面柱透镜整形光学系统,推导入射光线与出射光线的函数关系式,并利用光路追迹方法确定并优化非球面柱透镜的矢高表达式。在此基础上,采用金刚石车床加工非球面柱透镜。通过实验把改进的线激光与传统线激光进行对比,证明优化后的线型光斑能量分布更均匀。 由于改进的激光器投射到被测物体表面所形成的激光光条灰度呈现两个阶跃分布,首先利用亚像素边缘检测方法提取出光条的两个亚像素边缘,再根据检测到的边界线求得光条中心线。通过实验比较灰度矩法、多项式插值法、高斯拟合法进行光条边缘检测的效果,结果表明高斯拟合法对噪声具有良好的鲁棒性,在光条的边缘提取中能够获得较高的精度。 分别采用传统的评价方法和本文的评价方法对线激光光条中心检测结果进行对比实验,证明本文方法有效。 为验证本文提出的基于改进激光器所得到的线激光光条应用于尺寸测量的精度,构建基于改进激光器的线激光测量系统,进行量块对比实验。证明本文方法测量结果的相对精度波动较小,测量的稳定性较好,利用本文改进的光源及相应的光条中心提取方法能够提高测量精度。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 梁治国,徐科,徐金梧,宋强;结构光三维测量中的亚像素级特征提取与边缘检测[J];机械工程学报;2004年12期
2 解则晓,张成国,张国雄;基于B样条迭代法的激光光条噪声去除技术研究[J];光学技术;2005年03期
3 李邦义,刘泉祺,刘重庆;实时自动采集和处理圆柱扭转散光条纹[J];力学季刊;1986年01期
4 虞启琏,张天虎;利用结构光进行三维测量的新方法[J];应用光学;2000年01期
5 吴东兵,李建华,张文;冬小麦品种在我国不同地区早春播的生育表现和温光条件[J];四川气象;1994年02期
6 方高瞻,肖建伟,马骁宇,谭满清,冯小明,潘贵生;准连续5kW叠层激光二极管列阵[J];高技术通讯;2002年05期
7 孙晓娟;;利用折射光束校正的GRIN透镜阵列的高亮度准连续泵浦源[J];光机电信息;2009年05期
8 阳光;列阵泵浦的Nd:YAG激光得到100W输出[J];激光与光电子学进展;1997年04期
9 余飞鸿;结构光三维物体面形实时测量系统[J];光子学报;1994年06期
10 常富玉;时间序列曲线图形的计算机输出[J];辽宁气象;1997年02期
11 方高瞻,马骁宇,王国宏,谭满清,蓝永生;准连续17kW808nm GaAs/AlGaAs叠层激光二极管列阵[J];中国激光;2004年06期
12 ;砷化镓激光器具有众多应用[J];激光与光电子学进展;1994年09期
13 明太;最佳成就撷趣——美《大众科学》百项最佳成就奖选[J];知识就是力量;1995年05期
14 刘惠机;;扰动电离层环境中的传播研究[J];电波与天线;1995年01期
15 许俊奇;一种BASIC通用菜单驱动程序的设计[J];山西地震;1994年02期
16 ;多功能GPS接收机[J];全球定位系统;2002年01期
17 Y.Y.Shopov;;洞穴堆积物的释光微条带:高分辨年代学与古气候[J];地震地质译丛;1994年04期
18 王立升,于德利;一种空中定位新方法分析[J];光学精密工程;1996年02期
19 王玉英;;日趋成熟的大功率二极管激光条[J];光机电信息;2006年09期
20 ;炬光科技发布蓝光固体激光器高亮度抽运单管[J];激光与光电子学进展;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张瑞瑛;周萍;冯煦;;大视场下线结构光光条中心的快速提取[A];2009年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2009年
2 出晓岚;王磊;胡天林;黄元庆;;坐标测量机激光位移测头的标定方法研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
3 周涛;戴清华;柴颖奇;刘宝瑛;陈炳生;;大直径棒材外径在线柔性测量技术研究[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年
4 张云永;;超声宫内膜损伤性强回声误认为IUD病例分析[A];第三届计划生育与生殖健康学术交流大会论文汇编[C];2005年
5 伯梅;高隽;王磊;偶春生;;用于三维重构的激光三角测量的标定方法[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
6 于德敏;王永强;许增朴;呼英俊;;翻领成型器工作曲面的快速测量及重构[A];立体图象技术及其应用研讨会论文集[C];2005年
7 周祖荣;;胆道蛔虫症的超声诊断[A];中国管理科学文献[C];2008年
8 谌奎芳;孙海琦;梅建红;陈家峰;;120例胎物残留超声诊断分析[A];庆祝中国超声诊断50年暨第十届全国超声医学学术会议论文汇编[C];2008年
9 张飞军;徐虹晶;徐斌;;新型低功耗可变情报板显示系统研究[A];第二届全国公路科技创新高层论坛论文集(下卷)[C];2004年
10 张广军;贺俊吉;;基于圆结构光的内表面三维视觉检测模型[A];中国仪器仪表学会学术论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 王春艳;激光测量中光条关键技术研究[D];吉林大学;2014年
2 王鹏;线结构光三维自动扫描系统关键技术的研究[D];天津大学;2008年
3 刘斌;微小三维尺寸自动光学检测系统的关键技术研究[D];天津大学;2010年
4 孙晓明;基于结构光的公路路面裂缝检测关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
5 陶立;彩色三维激光扫描测量系统关键技术的研究[D];天津大学;2005年
6 薛婷;三维视觉检测仪器化关键技术研究[D];天津大学;2007年
7 夏灵林;激光毛化冷轧辊表面三维形貌测量及其评价方法研究[D];华中科技大学;2012年
8 张益昕;基于计算机视觉的大尺度三维几何尺寸测量方法及应用[D];南京大学;2011年
9 杨雪荣;CMM与线结构光视觉传感器集成的逆向工程系统关键技术研究[D];广东工业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐静珠;结构光三维测量中光条中心提取方法及其评价的研究[D];南京大学;2012年
2 宋佳;高速扫描多线结构光频闪投射技术[D];天津大学;2012年
3 杨建华;基于线结构光视觉传感器的三维表面测量系统关键技术研究[D];广东工业大学;2013年
4 方翠;对称式线激光路面车辙检测技术研究[D];长安大学;2010年
5 张春明;基于线激光辅助的皮带撕裂视觉检测技术研究[D];燕山大学;2012年
6 张文斌;基于线结构光的三维视觉关键技术研究[D];中北大学;2013年
7 于秀辉;基于机器视觉的测量系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 李宏伟;结构光三维视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
9 尹铁源;机械手性能标定直线运动轨迹的特征检测技术研究[D];沈阳工业大学;2008年
10 黄维;基于信度评价和结构光视觉的焊缝三维测量研究[D];上海交通大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 李磊 实习记者 朱蔚然;上海政府信息公开第一案:“阳光条例”行进遭遇旧规绊履[N];21世纪经济报道;2004年
2 张伟 北京;灵活的FINEPLACER激光条封装平台[N];电子资讯时报;2006年
3 南风;河南货车被强制粘贴反光条[N];中国工业报;2008年
4 本报记者 车文斌 杨甦;让隔离栏“亮起来”[N];成都日报;2009年
5 湖北 何鹏;奥运冲刺绝不错过[N];电脑报;2004年
6 驻地记者 姚志宏;半天征询300条意见[N];医药经济报;2002年
7 本报记者 王桦楠 于广宁;处处有标准 事事讲规章[N];中国安全生产报;2005年
8 黄敬贺;如何用好“傻瓜”相机[N];山西科技报;2000年
9 广州 梁俊清;建立廉价磁盘阵列的方法[N];中国计算机报;2001年
10 陆善旦;非典涉用中药材大幅度降价[N];中国中医药报;2003年
 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