科技部中德国际合作项目(2003DFB00028)
- 作品数：9 被引量：92H指数：5
- 相关作者：王伯雄罗秀芝张明照贾倩倩史辉更多>>
- 相关机构：清华大学第二炮兵装备研究院北京信息科技大学更多>>
- 发文基金：科技部中德国际合作项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术一般工业技术机械工程理学更多>>
- 基于液晶靶标的多CCD线结构光测量系统全局标定被引量：5
- 2009年
- 为了对多CCD线结构光测量系统进行精确快速的全局标定,研究了一种基于液晶平面靶标的多CCD全局标定方法。首先,将液晶靶标放入光平面,在靶标上显示一系列特征点,然后进行各个CCD同步采集。通过时间序列对应特征点的图像坐标与靶标坐标,建立起像平面与靶标平面间的非线性模型,对形位关系已知的标准块进行测量,利用标准块的形位关系对像平面与靶标平面间的非线性模型进行优化,得到像平面与光平面间的映射关系,从而完成多CCD的全局标定。利用优化后的标定结果进行测量,结果表明,在自由曲面类物体的测量中,3个摄像机的数据拼接精度高,对标准块上特征点距离测量的RMS误差为0.217mm,角度测量的绝对误差为±0.2°。该方法快速简便,适合现场操作,已在多CCD线结构光测量系统中得到了实际应用。
- 贾倩倩王伯雄赵博华罗秀芝
- 关键词：线结构光
- 足部三维测量系统中CCD传感器的全局标定被引量：18
- 2007年
- 介绍了足部三维形貌测量系统的原理以及利用测量系统已有的一维运动机构和专用标定组件对测量系统所有CCD进行全局标定的实用方法。建立了基于光平面坐标系、标定坐标系、一维运动机构坐标系和CCD图像坐标系的测量系统模型;在测量系统一维运动机构的控制下,光平面分别对标定组件中两个斜面进行扫描,求取两个斜面上扫描线在光平面坐标系中的交点坐标,并根据光平面坐标系中交点坐标和CCD图像坐标系中交点坐标的对应关系,采用坐标映射方法建立光平面与CCD图像坐标系之间的坐标转换关系;确定了基于坐标系之间转换参数的优化目标函数,并根据标定块的标称值和实际测量结果,利用POWEL直接优化方法对坐标系之间的转换参数进行了优化。测量结果表明,单个CCD重复测量误差<0.062 5%;4个CCD测量值相对误差<0.365%。实验结果表明,所述全局标定方法减小了一维运动机构、光平面和足支撑玻璃平板之间安装调节误差以及CCD等器件非线性带来的影响,且简便、实用、不需要其它精密标定仪器,可以对测量系统进行现场标定。
- 刘国忠王伯雄史辉罗秀芝张明照王瑞
- 关键词：足型坐标映射
- 定制鞋楦的分段自适应修改被引量：6
- 2009年
- 采用光切扫描法提出了一种基于规则化点云数据的鞋楦定制算法。将规则化点云拟合为NURBS曲线后,在划分的各特征段内分别根据脚型对标准鞋楦进行整体缩放实现局部修改;然后,用基于能量优化原则同时修改控制点和权因子的方法,对标准鞋楦进行自适应修改来实现鞋楦的数字化定制。利用该算法对特定脚型进行自动化鞋楦定制,由脚型扫描至生成定制鞋楦模型的时间在120 s之内。根据此算法完成的定制鞋楦能够满足鞋楦美观性和舒适性的需求,并且缩短了常规手工定制鞋楦的时间。
- 史辉王伯雄贾倩倩罗秀芝
- 关键词：NURBS曲线
- 应用复Morlet小波变换分析条纹图相位被引量：8
- 2012年
- 针对在使用干涉、Moiré偏折等方法进行流场高速动态测量时条纹图中大量无效数据对计算结果的影响,提出了一种基于连续小波变换的条纹图相位分析方法。利用小波变换的瞬时条纹频率分析能力,选用复Morlet小波及合适的小波参数,使得条纹图的小波变换模极大值与其调制度系数成正比,将其作为加权最小二乘法相位展开算法的权值,保证了相位有效展开。使用曲线拟合进行小波变换脊定位,缩短了定位时间并消除了噪声干扰。仿真实验显示,使用该方法得到的分析结果与实际相位值的相对误差小于0.01%;内波流场测量实验显示,使用该方法进行条纹图分析,密度梯度测量精度达到了5×10-6g/cm4。结果表明,用该方法进行条纹图相位分析可以有效消除无效数据对结果的不利影响,相位展开有效可靠,分析结果精度高。
- 张明照牟建华刘扬彭晓军王伯雄
- 关键词：相位展开小波变换
- 光栅纹影偏折法测量二维层化流体密度梯度被引量：1
- 2008年
- 提出了一种简单的流体密度梯度分布测量系统,该系统在传统纹影系统中引入计量光栅,将光线因流体密度变化引起的偏折转变为投影条纹图的变形,通过分析变形条纹图来提取流体密度梯度分布信息。在分析条纹图时,使用小波变换相位分析法,利用小波变换的局部化特性,有效消除无效数据的影响。实验结果表明:系统的密度梯度测量范围能够达到0.01 g/cm4,测量精度能够达到5×10-6g/cm4。系统装置简单,调节方便,适用于密度变化大的流体密度梯度测量。
- 孟涛张明照王克军郭晓莉王伯雄
- 关键词：小波分析
- 光切法形貌测量中光条中心的亚像素提取被引量：47
- 2010年
- 为了在光切法三维形貌测量中快速准确提取光条的中心位置,保证测量精度,研究了一种光条中心的亚像素提取方法。将图像的灰度视为关于坐标的二维函数,在CCD拍摄的激光光条图像中求取灰度的偏导数和梯度,图像中每一点的梯度代表此点的灰度变化方向,将此方向简化为光条上的点的法线方向。对梯度的大小设定阈值并结合该点的灰度信息,提取图像灰度变化最激烈的部分,即光条饱和带的像素位置。对光条饱和带的每个像素,按照不重复计算的原则在梯度方向上和规定邻域内求灰度中心,得到精确到亚像素级的光条中心位置。此方法将光条曲线的法线方向简化为灰度的梯度方向,省去了求海赛矩阵以确定法向的步骤。实验证明,同等条件下,该方法的计算耗时为常规亚像素提取方法的10%。利用该算法进行实际测量,在200mm×200mm测量范围下,误差(3σ)为0.057mm,满足了测量对精确性和实时性的要求。
- 贾倩倩王伯雄罗秀芝
- 关键词：图像处理灰度梯度
- 基于光切法形貌测量的鞋楦定制专家系统被引量：1
- 2009年
- 为满足运动鞋制造业中个性化的需求,建立了基于光切法进行三维形貌测量的鞋楦定制专家系统。提出了参数化的标准鞋楦模型数据库,采用最小二乘拟合逼近方法将鞋楦点云数据表示为NURBS曲线从而建立该数据库。提出了根据脚型特征端点对脚型分段的方法。以制鞋经验公式与国家标准为依据,在足印点轮廓区规定出初始分段,然后以产生式的表达规则建立分段鞋楦舒适度经验知识库。将标准鞋楦模型数据库、经验知识库结合推理机制,建立起运动鞋楦定制的专家系统概念,并利用该概念建立起针对运动鞋楦的专家系统,对特定脚型进行了运动鞋楦的定制,此类专家系统可推广至各类鞋楦。
- 史辉王伯雄贾倩倩罗秀芝
- 关键词：专家系统
- 基于棋盘光栅Ronchi检验法的微变液面测量被引量：4
- 2007年
- 提出了基于棋盘光栅Ronchi检验法的微变表面形貌测量方法,可同时测量被测表面形貌两个正交方向的斜率,因而可通过一幅变形棋盘光栅图重构被测表面形貌。使用取微分极值的方法可简单有效地实现变形棋盘光栅图两个正交方向信息的分离和提取。根据所提出的测量方法和数据提取算法建立了微变表面形貌测量系统并对静态和动态表面形貌进行了测量。结果表明,所建立系统的分辨率<0.1μm,测量范围>50μm,符合有关研究中对微变液面的测量需求。
- 张明照王伯雄罗秀芝刘国忠胡柏青
- 关键词：表面形貌图像处理
- 三维足型测量系统足部参数自动提取方法被引量：5
- 2009年
- 介绍了足部参数的自动提取方法。利用到钢化玻璃平板垂直距离小于5 mm的足部三维点云在钢化玻璃平板上投影轮廓线和整个足部三维点云在钢化玻璃平板上投影轮廓线提取足部的纵轴、足后跟点和趾尖点,并建立局部足部坐标系;利用局部足部坐标系和有关截面进行足背点、足弓点、内踝点、外踝点、胫骨前下点、第1跖趾关节突出点和第5跖趾关节突出点等特征点的识别;根据特征点自动提取足长、足宽、足围和足弓曲线等足部参数或特征曲线。测量结果表明,参数自动提取方法有较高的重复精度和测量精度,而且在足部纵轴线和扫描方向不一致时也有较好的适应性。足部参数自动提取方法避免了采用人工贴点或手动识别特征点的繁琐过程,缩短了测量时间,适合于足型普查和足型数据库建立等大批量测量场合。
- 刘国忠王伯雄史辉罗秀芝张明照王瑞
- 关键词：足型自动提取方法
