三维点云拼接的型钢轮廓测量实验平台设计

针对传统型钢轮廓尺寸的连续人工监测困难、测量精度低和效率低等问题,设计了基于三维点云拼接的轮廓尺寸测量实验平台。采用6组激光光源和电荷耦合元件(CCD)相机搭建了用于三维点云数据采集的硬件平台,并提出了基于最近点迭代(ICP)的多帧三维点云拼接算法以及轮廓尺寸测量方法,从而模拟型钢生产中移动工况下的轮廓尺寸测量。结果表明,该实验平台能够实时监测型钢轮廓尺寸,并且测量精度可达到0.01 mm。该实验平台能够针对型钢生产现场轮廓尺寸测量过程的难点问题进行相关理论的实验论证,完善了测量技术和方法。     

激光三角法测量的研究

三角法属于主动视觉测量方法,是非接触光学测量的一个重要形式。传统的光学三角法,改之以激光光源,并结合电子信号分析电路和计算机信号处理,使测量系统可以得到较高的精度,在三维形貌测量及其他应用中已有一定的研究并有相当的前景。该文较系统地分析了不同结构、不同类型的激光三角测量系统,并比较了其优缺点。针对实际应用中出现的对测量精度的影响因素,给出了相应的解决办法。     

基于三维点云的轮对踏面轮廓动态测量教学实验设计

通过MV-DP090-02B激光轮廓传感器获取轨道车辆轮对踏面轮廓影像信息,再将物体表面轮廓位置转化为三维点云数据,并对数据进行降噪和特征提取,然后对踏面轮廓进行三维重建。文章结合轮对踏面动态测量实验,对轮对低速转动过程中的踏面轮廓进行了扫描。数据处理结果表明,基于MV-DP090-02B激光轮廓传感器获取的三维扫描点云数据及相关数据处理,可以动态测量轮对转动过程中的踏面轮廓;MV-DP090-02B激光轮廓传感器能够满足实验室的测量需求,操作简便,是“轨道交通车辆机械检修”课程实验中轮对踏面轮廓获取的一种新方法。     

精密结构光轮廓测量实验仪设计与应用

为实现工业零件表面快速精密无损检测,设计了结构光投影与点云处理实验仪。该结构光轮廓测量实验仪使用DLP投影机与CMOS相机构建结构光测量模块,通过正弦条纹相移算法获得单一视场下待测物体表面三维点云;配备步进电动机驱动的旋转平台,对不同视场的点云数据进行拼接,获得完整的物体表面三维数据;通过点云处理流程,调节对应的参数,实现对工业零件表面的精密表征。实验结果表明,该实验仪重复性误差<2.5%,相对误差<3%。该实验仪成本较低,且可根据需要自定义参数,适合小批量工业质量检测,也可用于实验教学与新工科教学实践。     

机载三维激光扫描仪软件系统构建

三维激光测绘已广泛应用于城市测绘中,机载三维激光扫描仪是当前测绘领域的一个新标杆,但大部分技术仍由国外垄断,研发机载三维激光扫描仪和相配套的软件尤为必要。机载三维激光扫描仪研制需要从硬件和软件两个部分着手,从扫描仪得到原始点云数据后,通过相应软件对数据作后期处理,设计出友好的交互界面,展现场景,实现三维重构。     

基于图像轮廓曲线提取的CT系统参数标定

CT系统安装时常存在误差,需对安装好的系统进行参数标定。基于图像轮廓曲线的提取,通过建立数学模型来标定CT系统参数,标定了CT系统探测器单元间的距离、旋转角度和旋转中心,并对对应标定参数进行误差分析。     

基于三维激光技术的溶洞扫描及数据后处理方法

结合三维激光扫描测量原理,介绍了使用激光扫描仪对溶洞实例进行的扫描研究方法,分析和阐述了数据处理的方法及其实现,证明了三维激光扫描技术在洞体扫描的形状、大小探测方面有着较大的优越性。     

三维激光扫描系统的应用研究

本文就三维激光扫描成像系统的原理和发展趋势做了简要的叙述,以工程应用实例对三维激光扫描成像系统的工作流程和三维建模做了详细的说明,并对三维激光扫描系统采集的点云数据处理的方法和手段进行了研究。     

基于双目视觉的工件三维坐标提取方法研究

介绍了双目立体视觉系统的软硬件构成,用改进的Tsai两步法对摄像机进行标定.利用Harris角点检测法提取工件的特征点,然后基于极线约束准则和灰度相似性计算,对左右图像中的特征点进行匹配,并计算出工件特征点的三维坐标.     

基于三维点云的机器人跟踪抓取实验设计

针对机器人抓取问题进行了综合性教学实验设计,提出了基于物体点云信息的机器人跟踪抓取方法。通过阈值处理保留运动模糊光条中亮度较高的部分,改善了运动模糊情况下光条区域提取困难的问题;利用特征直方图对不同物体的点云进行特征描述,实现了由未知的点云信息查询得到实际的抓取位置的目标;采用基于位置控制的优化算法实时更新跟踪路径,完成抓取操作。通过该完整的实验设计能够帮助学生理解激光三角法、点云信息、位置逼近等基本理论和方法,培养学生理论联系实际的能力和对科学研究的兴趣。     

Flexible Calibration Method for 3D Laser Scanner System简

In this paper, a flexible high-precision calibration method suitable for industrial field was proposed. The complexity of the coordinate transformation was simplified by choosing the camera coordinate system as the unified reference coordinate system. A flexible planar calibration pattern was introduced to the calibration process, which can be arbitrarily placed and from which the known feature points can be extracted to construct other unknown feature points. With the known intrinsic parameters, the laser projector plane equation was fitted by the multi-noncollinear points, which were acquired through the principle of triangulation and the projective invariance of cross ratio. With this method, the strict alignment and multiple times of coordinate transformation can be avoided. Experimental results showed that the arithmetic mean of the root mean square （RMS） error of distance was 0.000 7 mm.     

光学三维测量实验系统的设计与开发

光学三维测量技术是一种非接触式的三维数字化技术,已经广泛应用于工业领域。为了开拓学生视野,培养学生的研究能力,该文研制了基于面结构光的光学三维测量实验仪,开发了相关的系列研究型实验,简要介绍了基于光栅投射的光学三维测量原理,详细介绍了光学三维测量实验系统的软、硬件的设计与开发。     

A measurement model of entrepreneurship education effectiveness based on methodological triangulation

Based on the Methodological Triangulation, this paper proposes and validates a new model for measuring the effectiveness of entrepreneurship education on the three dimensions- entrepreneurial competencies, barriers, and intentions, which are usually studied independently in the literature. A total of 308 entrepreneurship education students, who enrolled in two different campuses at a major Chinese university, participated in this study to explore the feedback mode of three key variables. The findings show that the improvement of participants’ entrepreneurial competencies, the reduction of entrepreneurial barriers, and the change of entrepreneurial intention reflect the effectiveness of entrepreneurial education for college students. The proposed model can comprehensively measure the effectiveness of entrepreneurship education by discussing the relations among three key variables and the scope of the model application. The model provides solutions for the development and improvement of entrepreneurship education programs and a standard framework for comparative research on cross-regional or cross-cultural entrepreneurship education.     

基于嵌入式平台3D打印机研制

针对目前日益增长的个性化3D打印需求,以及进口3D打印机成本较高、不利于广泛推广与应用的问题,提出了一种低成本、基于嵌入式平台3D打印机的设计方案,该设计方案由3D打印机本体、3D打印控制系统和上位机控制软件组成,其中上位机控制软件负责将事先建好的三维模型进行分析、切片,并生成G-code格式文件;3D打印控制系统负责接收、解析Gcode文件及转化为打印机可识别的控制指令以完成物体的快速成型。详细阐述了3D打印机各功能模块的具体实现,给出了相关功能的验证结果。实践表明该打印机具有成本低、精度高、控制效果好的优点。     

基于单片机的温度测量系统的研制

作综合应用传感器、信号拾取、模数转换、数字滤波、测量数字显示、汉字滚动菜单显示、串行通讯等技术，采用模块化设计，研制出一种基于单片机的温度测量系统，它可以应用于不同测控系统的制冷空调专业实验室的温度测控显示。     

无线传感器网络的温深测量系统设计

针对水中温度和深度参数测量,应用传感器网络技术设计了基于高性能单片机、数字集成温度传感器和扩频通信模块的温度深度同步测最系统,给出了系统的硬件和软件设计方法以及部分源代码.结果表明,该系统具有测量精度高、使用方便、工作稳定可靠并可组网工作等特点.     

激光烟雾透过率测量实验系统的开发

开发了一个与科技密切联系的激光烟雾透过率测量实验系统,旨在让学生通过多种途径和形式完成系列实验内容,以了解所学专业知识在科技领域的应用情况、所能解决的实际问题等。探索开放式的授课方式,模块式的教学方法,灵活的知识链组合形式,为学生打开一扇科学之窗,以此来激发学生的学习兴趣、产生科学探索的欲望。     

基于机器视觉的三维测量装置的开发

基于双目视觉测量原理设计了一种三维测量装置。该装置采用投影仪将光栅条纹投射到被测量物体表面上,通过双CCD摄像机采集光栅条纹图像。提出了一种基于仿射几何交比不变原理的摄像机标定方法,解决了摄像机标定、用Gray编码提取光栅条纹边界、左右像点匹配、像坐标与物坐标换算等关键问题,该装置实际测量误差小于±0.05 mm。