激光及光电测试技术叶声华科研团队论文集

如何测试凝胶的溶胀特性？

张文杰 叶声华 安国振 王春和摘要：如何测量高聚物的动态特性，是化学工业中一个急需解决的问题。本文介绍了一种最新研制的凝胶动态几何尺寸测量系统。该系统通过投影扫描法获得凝胶瞬态特征尺寸的光学信息，采用固体摄像器件——CCD对光学图像进行光电变换，最后用计算机进行数据采集和处理，并打印出凝胶溶胀过程的动态特性曲线。它具有速度快和精度高的特点。
理论教育 2023-06-23

解析像平面坐标系中多级结构光测量表达式

OX1Y1Z1为像平面上CCD坐标系，O1为像面中心，它在OqXgYgZg坐标系中的坐标为O1；θk和βk为第k条光带Pk相应的夹角（图3）。图3中Pk平面的方程为Zg=-Xgcotθk+DgpDpc=Dgo+Doi图2 平行式多级光带表面传感器图3 多级结构光测量原理在广义坐标系中，像点与物点的关系用广义坐标表示[1]式中，P为透视变换；RY（βk）为绕Yg轴转过βk角；RX为绕Xg轴转过180°角；T1为坐标平移。
理论教育 2023-06-23

摄像机实际模型与常用畸变模型

考虑到这些实际因素，建立如下摄像机实际模型。设世界坐标系为Owxwywzw，且为右手直角坐标系，则摄像机坐标系相对世界坐标系的位置可用下式表示由透视变换理论可得如下变换关系由式、式和式可推得至此，建立了不考虑畸变时的摄像机几何模型。下面介绍两种常用的摄像机畸变模型。考虑径向及切向畸变的畸变误差模型称p1、p2为切向畸变系数。
理论教育 2023-06-23

光学柔性三坐标测量系统的优化方案

罗明[2] 段发阶 王学军[3] 王春和 叶声华摘要：文中以透视投影变换为依据，为基于两台经纬仪形成的一种非接触式光学柔性三坐标测量系统提出了一全新的数学模型。该模型的提出不仅大大减少了系统定标的人为调整过程，即无需互瞄和精确调水平，使得定标操作简单、精度高，而且使系统的建立更为随意、灵活，增强了非接触式光学柔性三坐标测量系统的应用价值。实验证明了所提出数学模型的正确性，并获得0.05mm的空间精度。
理论教育 2023-06-23

空间三坐标测量模型的分析介绍

由两台经纬仪组成的空间三坐标测量系统的抽象模型和相应的各种坐标系如图3所示。在两经纬仪连线方向上是系统测量的死区，所以两经纬仪的x轴应在死区附近定义且方向为A指向B的方向。由式可知将其代入式，从而可推得用世界坐标系表示的空间点与两经纬仪像面点之间的对应关系于是，由两经纬仪构成的光学柔性空间坐标测量系统的模型可用下面表达式描述只要已知旋转矩阵R和平移矢量T就可得到被测物点的三维空间坐标。
理论教育 2023-06-23

基于视觉引导的激光经纬仪自动测量系统优化方案

张滋黎 邾继贵 周虎 杨学友 叶声华摘要：为了实现对目标自动识别和自动测量，建立了一种基于视觉引导的新型激光经纬仪自动测量系统。利用两台TM5100a激光经纬仪作为精密角度传感器，采用二维精密转台带动相机代替人眼对被测区域进行扫描，引导经纬仪望远镜指向相机视场，进而对视场中的目标点进行识别和瞄准测量。
理论教育 2023-06-23

新技术优化CCD摄像机参数标定方法

段发阶 张健新 叶声华摘要：提出了一种新的高精度的摄像机光学参数及几何参数的标定方法，利用透视变换理论建立了摄像机数学模型，首先用牛顿—高斯非线性搜索方法求解摄像机畸变系数和一个中间矩阵，然后从中间矩阵中分离出其他模型参数；为解决非线性搜索的初值问题，采用线性化方法、简单迭代法求得中间矩阵的初值。理论及实际应用表明，该标定方法速度快、精度高。
理论教育 2023-06-23

飞机机载设备应用与安装技术

飞机型架安装机是20世纪70年代发展起来的新型工艺装备，激光定位系统适合于在这种装备上应用。图6 自动准直型架安装机上的实验框图型架安装机和激光定位系统的布置如图7所示。试验环境：南京航空学院冷加工车间，无空调，无风，室温18℃，附近5m处有刨床。工作范围大，位移可达±16mm，转角可达±3°，对框架初定位的要求低，使用方便。
理论教育 2023-06-23

天平自动校验台的应用技巧

在空气动力研究中，天平是不可缺少的且大量应用的一种传感器。新的天平自动校验台，需要多自由度的测量和自动调整回零装置。图8 激光定位系统和天平自动校验台的布置以上简要介绍了空间多自由度激光定位系统及其两项应用实例。
理论教育 2023-06-23

采用高速A/D转换技术降噪降成本

系统采用1×1728BITS线阵CCD作为光谱接收器件，工作时衍射谱直接照射在CCD上，CCD将二维空间连续分布的光强信号转换为电信号，在此需对光能量瞬时变化率以及电路噪声和环境因素严格要求。但这需要很高的A/D转换速度，从而限制了CCD驱动时钟的提高，影响其信号质量。这样既提高了CCD的工作频率以降低噪声影响，又利用了逐像采集的优点，而且降低了系统成本。
理论教育 2023-06-23

机器视觉中的视觉检测应用

机器视觉的实现，起初主要是由从事人工智能的学者完成，其目的是赋予机器类似生物体所特有的视觉信息处理能力。本文所提出的“视觉检测”一词是一个视觉应用概念，是指用最新开发的、仍在更新的机器视觉方法来监视、检测典型的工业过程。尽管这种方法具有“遮挡”的缺点，但对一些特殊的测量对象而言，如相对尺寸、棱边位置、表面位置及孔中心等，这种缺点可以避免。
理论教育 2023-06-23

激光散斑法测量皮肤血流技术

本文根据皮肤散射形成的动态散斑的这一特点，通过记录散斑强度信号的跨零率实现了对皮肤血流的实时监测。光电倍增管放在距被探测表面800mm的地方，时变的激光散斑信号由PMT通过一个针孔探测。从PMT输出的信号被放大，经低通滤波后，通过模数转换接口进入计算机。放开后血流速度会突然增加，而后恢复到正常水平。实验表明，这种方法对血流的变化是灵敏的，在实际应用中，可以用非常简单的电信号处理单元实现对皮肤血流的实时监测。
理论教育 2023-06-23

优化传统交汇测量原理：基于本系统特点的误差分析和校准方法优化

通过分析直接利用传统交汇测量原理对本系统出现的问题进行误差分析，并结合本系统的特点，对测量和校准方法进行了优化。作者简介：劳达宝，男，广西北海人，博士研究生，2006年、2008年于天津大学分别获得学士、硕士学位，主要研究方向为大尺寸光电检测技术。③ 工时消耗中最大值tmax与最小值tmin之比,即稳定系数为 。所以采用连续法测时所取得的测时资料,具有较高的准确性。
理论教育 2023-06-23

测量系统原理及组成实现

RFACMS由四个子系统组成：①工件建模子系统；②基于CMM的计算机辅助检测规划子系统；③视觉子系统；④数控坐标测量子系统。MORLC样本存于测量系统数据存储器，供视觉系统识别时使用。CNC-CMM测头测量行走路径存于测量系统数据存储器，根据工件的位置和方向变换后用于指导CNN-CMM的测量。视觉子系统对CMM工作台上的被测工件进行识别和定位定向。
理论教育 2023-06-23

新型线结构光传感器结构参数标定方法优化方案

段发阶 刘凤梅 叶声华摘要：本文提出了一种以一个简单的一维工作台和齿形靶标标定线结构光传感器结构参数的新方法，并用罚函数约束求解出参数。该方法对可见光和不可见光的场合均适用，操作简单，速度快，不需要其他仪器辅助测量光平面上点的坐标。实验证明，该方法具有较高准确度。国家“863”资助项目，编号：863—512—9804—11。
理论教育 2023-06-23
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