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多线激光光条图像缺陷分割模型研究

电子学报 2023年第1期51卷 172-179页

作者：郭晓轩冯其波冀振燕郑发家杨燕燕北京交通大学物理科学与工程学院北京100044 北京交通大学软件学院北京100044 东莞市诺丽科技股份有限公司广东东莞523050

受环境干扰以及反射光影响,室外采集的多线激光光条图像含有光斑和断裂缺陷.为了准确地分割图像缺陷,本文提出了一个轻量的UT(U-shape Target,U代表U型编解码网络结构,T代表靶形视野)分割模型,模型由3×3卷积和靶形卷积堆叠而成.靶形卷... 详细信息

受环境干扰以及反射光影响,室外采集的多线激光光条图像含有光斑和断裂缺陷.为了准确地分割图像缺陷,本文提出了一个轻量的UT(U-shape Target,U代表U型编解码网络结构,T代表靶形视野)分割模型,模型由3×3卷积和靶形卷积堆叠而成.靶形卷积是针对激光光条图像特点提出的多视野卷积模块,模块中四个卷积分支构成靶形卷积视野,能够提取激光光条图像几何结构特征、局部细节特征以及环绕纹理特征.实验表明,UT模型在多线激光光条图像上的缺陷分割精度高于主流分割模型,而且实现了分割精度和参数量的平衡.

关键词：缺陷分割激光图像深度学习轻量级分割模型多视野卷积

基于点云处理的机车车辆车底中心鞘螺栓故障检测方法

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铁道机车车辆 2022年第5期42卷 67-73页

作者：卢海林冯其波徐昌源北京交通大学发光与光信息教育部重点实验室北京100044 东莞市诺丽电子科技有限公司广东东莞523050

针对机车车辆车底中心鞘螺栓松动和缺失这一常见故障,提出了一种基于三维点云处理的检测算法。首先对目标点云进行下采样和离群点的移除,然后根据欧式距离对点云进行聚类分割,最后通过计算分割后每个点云包围盒形状系数和平均Z坐标实现... 详细信息

针对机车车辆车底中心鞘螺栓松动和缺失这一常见故障,提出了一种基于三维点云处理的检测算法。首先对目标点云进行下采样和离群点的移除,然后根据欧式距离对点云进行聚类分割,最后通过计算分割后每个点云包围盒形状系数和平均Z坐标实现螺栓点云定位,进而通过采样一致性算法拟合点云平面计算出螺栓松动程度,识别螺栓故障。将文中提出的算法与传统的基于2D图像的识别算法进行了对比,最后在地铁车辆智能巡检机器人中进行了应用,结果表明,该算法检测精度约为0.1 mm,且检测速度快,可满足实时检测的要求。

关键词：螺栓故障检测支持向量机(SVM) 点云聚类点云处理

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数控机床空间几何误差测量研究进展

仪器仪表学报 2017年第8期38卷 1901-1911页

作者：杨婧冯其波北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室北京100044

数控机床是衡量国家制造装配业水平的重要标志,数控机床的加工精度是反映其性能和水平的一个关键指标。误差补偿是提高数控机床加工精度的一个主要途径和发展趋势,数控机床空间误差快速、精确测量是进行误差补偿、提高数控机床精度的前... 详细信息

数控机床是衡量国家制造装配业水平的重要标志,数控机床的加工精度是反映其性能和水平的一个关键指标。误差补偿是提高数控机床加工精度的一个主要途径和发展趋势,数控机床空间误差快速、精确测量是进行误差补偿、提高数控机床精度的前提与关键。如何快速准确测量数控机床各种误差成为国内外测量域的一个研究热点和重点,出现了很多不同类型的测量方法和仪器。按测量仪方法及仪器与测量策略这两条主线,对现有数控机床空间几何误差测量方法进行较全面介绍,分析了各种方法的优缺点,讨论了其发展趋势。

关键词：空间几何误差误差补偿激光测量数控机床

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一种激光扫描自动测量轮对几何参数的方法

中国激光 2013年第7期40卷 176-181页

作者：高岩邵双运冯其波北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室北京100044

提出一种激光扫描自动测量轮对几何参数的方法。传统方法将某一特定位置测量的踏面轮廓与标准轮廓进行比较,进而测量出各个参数;该方法采用两个线结构光视觉传感器对轮对进行三维扫描,通过计算机对点云数据进行处理,计算出直径、轮缘厚... 详细信息

提出一种激光扫描自动测量轮对几何参数的方法。传统方法将某一特定位置测量的踏面轮廓与标准轮廓进行比较,进而测量出各个参数;该方法采用两个线结构光视觉传感器对轮对进行三维扫描,通过计算机对点云数据进行处理,计算出直径、轮缘厚、踏面磨耗以及轮辋宽等参数,对线结构光视觉传感器与轮对的相对位置和姿态没有严格要求,提高了测量精度。实验结果证明了方法的可行性。

关键词：激光技术自动测量列车车轮线结构光视觉传感器

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同时测量直线导轨三维转角的系统模型

计量学报 2005年第4期26卷 295-298页

作者：匡萃方陈士谦冯其波张志峰北京交通大学理学院

提出了一种同时测量直线导轨三维转角的新方法。利用光线组合和激光准直技术,基于两个五角棱镜、两个平面反射镜、两个光电探测器,建立了直线导轨运动副三维转角测量的系统模型。通过对三维测量参数详细的理论分析,论证了所提系统模型... 详细信息

提出了一种同时测量直线导轨三维转角的新方法。利用光线组合和激光准直技术,基于两个五角棱镜、两个平面反射镜、两个光电探测器,建立了直线导轨运动副三维转角测量的系统模型。通过对三维测量参数详细的理论分析,论证了所提系统模型的可行性。结果表明,在设定参数下系统的三维角度分辨率达到0.07″。整个系统结构简单,测量精度高。其结论对于系统设计提供了理论参考依据。

关键词：计量学三维小角度直线导轨激光准直

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激光多自由度测量方法综述

激光与红外 2000年第6期30卷 311-333页

作者：冯其波徐暘北方交通大学理学院北京100044

介绍了现有激光多自由度测量系统 ,分析了其优缺点 ,讨论了其发展趋势。

关键词：激光干涉测量技术六自由度几何量误差数控机床

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车轮踏面擦伤动态定量测量新方法

机械工程学报 2002年第2期38卷 120-122页

作者：冯其波赵雁崔建英北方交通大学理学院北京100044

车轮踏面擦伤是危及列车运行安全的主要原因之一。如何准确测量其大小是高速和重载列车发展中必须首先要解决的关键测量问题。提出一种新的车轮擦伤动态测量方法，不仅能实现对踏面擦伤和磨损的定量测量，同时能克服已有技术测量不能定... 详细信息

车轮踏面擦伤是危及列车运行安全的主要原因之一。如何准确测量其大小是高速和重载列车发展中必须首先要解决的关键测量问题。提出一种新的车轮擦伤动态测量方法，不仅能实现对踏面擦伤和磨损的定量测量，同时能克服已有技术测量不能定量、测量结果受外界很多因素影响的缺点。测量系统主要由平行四边形机构、传感器、数据采集与处理等部分组成。现场试验表明：当列车速度低于１５　ｋｍ·ｈ－１，系统的测量误差小于０．２　ｍｍ。

关键词：擦伤磨损动态测量轮对列车车轮踏面

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滚转角测量方法综述

光学技术 2004年第6期30卷 699-702页

作者：匡萃芳冯其波刘斌北京交通大学理学院北京100044

基于直角坐标系统的机床或测量机共有21项结构误差,其中18项误差可以用现成的干涉仪测量,另外3项滚转角误差是最难测量的参数。目前国内外对机械导轨运动副的滚转角误差的检测还处于一种研究和探索阶段。介绍了目前国内外的几种测量滚... 详细信息

基于直角坐标系统的机床或测量机共有21项结构误差,其中18项误差可以用现成的干涉仪测量,另外3项滚转角误差是最难测量的参数。目前国内外对机械导轨运动副的滚转角误差的检测还处于一种研究和探索阶段。介绍了目前国内外的几种测量滚转角的方法,并给出了每种测量方法的原理和发展现状,比较了各种方法的优缺点,讨论了其发展趋势。给出了提高测量滚转角灵敏度的几条途径。

关键词：滚转角测量数控机床光学测量

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激光测量大直径方法的研究

宇航计测技术 1995年第2期15卷 8-14页

作者：冯其波梁晋文北方交通大学

大型工件内外径测量点的瞄准和定位是大直径测量中的一个关键技术，也是国内外未能很好解决的测量问题。提出了一种利用激光光线瞄准大型工件内外径测量点的新方法和使用双频激光干涉仪测量大直径的原理。该方法利用激光准直仪出射的高... 详细信息

大型工件内外径测量点的瞄准和定位是大直径测量中的一个关键技术，也是国内外未能很好解决的测量问题。提出了一种利用激光光线瞄准大型工件内外径测量点的新方法和使用双频激光干涉仪测量大直径的原理。该方法利用激光准直仪出射的高稳定光线，经单个测量头中的五角棱镜反射后，先后瞄准吸附在被测工件直径两端点上的两个磁性定位块上的光电接收器，使用双频激光干涉仪直接测量出这两个光电接收器中心之间的距离，通过简单的几何计算得到被测直径大小。还对系统的测量误差进行了简要的分析，并给出了１０００ｍｍ量块和Φ５００ｍｍ直径对比的实验结果。理论分析和实验结果表明：测量系统的相对测量误差小于５×１０￣（－６）。

关键词：瞄准定位大直径测量激光测量