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。     

基于工业机器人的三维扫描测量实验平台设计

为支撑新工科专业人才培养,设计一套三维扫描测量实验平台。平台硬件系统主要包括工业机器人、激光扫描仪和光学跟踪系统;在OpenCASCADE软件平台实现三维交互环境创建、待测零部件CAD模型导入;依据自由曲面曲率特征提取自由曲面测量点,用四元数方法计算机器人末端在各测量点的空间位姿;在仿真软件RobotStudio生成机器人扫描测量路径并进行碰撞检测,将扫描路径输出为机器人可执行文件加载到工业机器人,实现高效率、高精度扫描测量。平台可服务智能感知工程专业的“三维智能感知技术”课程,有助于学生深入理解光学精密测量、机器人建模等相关知识,提高学生解决复杂检测问题的实践能力和创新能力。     

GPS在地理信息数据采集和更新方面的应用

GPS系统这一全新的现代定位方法已全面取代常规光学和电子仪器,与现代通讯和计算机技术相结合,以同时测定三维坐标的方法将测量定位技术扩展到海洋和外层空间,同时从定点扩展到区域,从静态扩展到动态,精度达到毫米级,从而大大拓宽了应用范围,在地球物理学、气象、海洋、交通等领域获得了广泛运用.     

多裂隙技术在兔动脉力学性质研究中的应用

由于血管的各向异性性质，血管三维形变的测量在血管力学性质研究中占有重要地位。本文运用一种非接触性的光学测量技术来测量离体或在体血管的三维形变，并给出了血管表面三维坐标重建的处理方法。用半径已知的细圆柱棒实验验证此技术的精度为±１０μｍ。文中给出此技术用于兔胸主动脉弹性面积压缩性质研究的结果，表明此方法在血管力学性质研究中有广泛的应用前景。     

三维数字图像相关法测量氧化锆陶瓷的弹性模量

利用三维光学应变测量系统(ARAMIS 3D)采集不同载荷下的氧化锆陶瓷的数字图像,并进行相关计算获得了三维应变云图,测得了氧化锆陶瓷的压缩弹性模量。实验结果表明,利用数字图像相关技术可以为脆性的陶瓷材料力学性能提供一个可靠的研究途径。     

三维立体足迹采集与分析系统应用

为探求光学无损采集及检验立体足迹的新方法,应用三维足迹采集与分析重建技术实现立体足迹数据的模拟实体显示,通过软件实现立体足迹特征的测量、分析及比对。该方法可以摆脱传统足迹检验方法,使立体鞋印的检验走向数字化、标准化、自动化。三维立体足迹采集分析系统丰富和发展了足迹检验技术的理论与方法。     

基于结构光的文物三维重建

应用三维扫描技术进行文物的三维重建在文物数字化保存、研究等领域具有广阔的应用前景.当前存在许多通用的三维重建技术,如机械式、激光测量等等,在工业、医疗等领域中有着比较好的应用效果.但是,这些通用的重建技术在一些特殊领域却受到很多的限制,考虑到文物的一些特性以及一些特殊要求,急需一种针对文物数字化的三维重建系统.本文实现了一个三维重建原型系统,采用投影编码结构光以及散乱点三维重构等技术,恢复扫描物体的三维结构与纹理信息.使用该三维扫描仪对金沙玉凿以及良渚文物黑陶鼎和玉琮等典型文物进行扫描可以获得精度较高的三维模型.     

自由曲面非接触测量技术的研究(英文)

提出了一种基于坐标测量机、测头回转体和激光三角法测头的非接触三维测量系统 ,并介绍了测量系统的工作原理 .同时给出了采用标准球对测量系统进行标定的方法 ,建立了测量系统的数学模型 ,还对白纸样板曲面进行了实际测量     

古遗址三维虚拟展示技术研究

以唐小雁塔遗址的三维虚拟展示为应用背景,为实现古遗址场景的真实感建模和三维虚拟展示,提出一种基于中间件技术的解决方案,并在Web GIS平台下设计实现了一个古遗址三维虚拟展示系统.阐述了该系统的技术路线、框架结构和主要功能,提出了一种基于三维激光扫描技术的古遗址场景快速建模方法.通过原型系统的运行,验证了所提方法的可行性和实用性.     

光学表面的光散射测量方法

光学表面的光散射测量方法为目前测量光学元件表面散射特性的一种主要技术,主要包括角分辨测量法和总积分测量法．本文对上述两种测量方法的基本原理和实验装置进行了系统的阐述,并对两种方法进行了比较分析．最后讨论了散射测量方法发展的趋势．