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非接触三维扫描测量数据的处理研究

工程建设与设计 2018年第14期 266-267页

作者：李国栋河北省地球物理勘查院河北廊坊065000

随着工业的不断发展,对实体造型设计提出了更高的要求。非接触三维扫描技术作为一种造型设计的主要方法,在对实体进行扫描后的数据处理中,有着不可忽略的作用,可以有效确保后续三维实体模型的构建。论文以一个实体模型为例,详细介绍了... 详细信息

随着工业的不断发展,对实体造型设计提出了更高的要求。非接触三维扫描技术作为一种造型设计的主要方法,在对实体进行扫描后的数据处理中,有着不可忽略的作用,可以有效确保后续三维实体模型的构建。论文以一个实体模型为例,详细介绍了非接触三维扫描测量技术对数据的处理过程。

关键词：三维扫描测量点云数据处理研究

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非接触三维扫描测量数据的处理研究

重庆工学院学报 2006年第5期20卷 33-35页

作者：何耀华荣辉武汉理工大学汽车工程学院武汉430070

讨论了非接触三维扫描测量数据处理中的噪声点剔除、失真点的查找、数据精简和平滑处理以及点云数据的拼合对齐等诸多问题,并通过一个简单的实例介绍了非接触三维扫描测量数据的处理技巧.

关键词：三维扫描测量点云噪声点剔除数据精简拼合对齐.

三维摄影测量系统及照相式三维扫描系统的探讨

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三维摄影测量系统及照相式三维扫描系统的探讨

基于FPGA的三维扫描测头反光标志点中心定位及匹配算法研究与实现

2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会

作者：张恒李仁举叶成蔚中国计量科学研究院北京大学信息科学技术学院北京天远三维科技有限公司

三维摄影测量系统及照相式三维扫描测量系统系高新技术产品,广泛应用于大型冲压件、大型注塑件、大型铸件、大型模具等的三维扫描和检测。笔者还对三维摄影测量系统和照相式三维扫描系统分别作了介绍,指出了其特点,在逆向工程上具有不... 详细信息

三维摄影测量系统及照相式三维扫描测量系统系高新技术产品,广泛应用于大型冲压件、大型注塑件、大型铸件、大型模具等的三维扫描和检测。笔者还对三维摄影测量系统和照相式三维扫描系统分别作了介绍,指出了其特点,在逆向工程上具有不可替代的作用,可以快速、精确和真实地获得物体表面的三维数据,光学三维扫描系统在配合三维摄影测量系统后可以提高工作效率、在有效的使用高精度的标尺情况下,可有效的减少累积误差,确保整体三维数据的拼接精度。同时对目前的精度表述方法提出了看法,并实际测量了三维扫描测量系统,得到测量重复精度。

关键词：三维摄影测量三维扫描测量坐标测量

来源： cnki会议评论

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基于FPGA的三维扫描测头反光标志点中心定位及匹配算法研究与实现

作者：王文祥合肥工业大学

学位级别：硕士

三维光学扫描测量系统测量精度高、测量速度快、不接触被测工件,因此近些年来越来越多地应用在航空航天、船舶、汽车制造等领域。随着科技的发展,大量的大尺寸、高精度的零部件对三维扫描仪器的测量精度以及测量效率提出了越来越高的要... 详细信息

三维光学扫描测量系统测量精度高、测量速度快、不接触被测工件,因此近些年来越来越多地应用在航空航天、船舶、汽车制造等领域。随着科技的发展,大量的大尺寸、高精度的零部件对三维扫描仪器的测量精度以及测量效率提出了越来越高的要求。为此,本文针对一种将三维激光扫描测量系统与多目视觉跟踪系统相结合的三维扫描测量机器人,研究多目视觉跟踪系统。针对多目视觉跟踪系统的数据量大、数据处理实时性要求高等特点,选用并行运行方式的FPGA作为核心处理器,改进现有图像处理算法,使其更加高效的在FPGA嵌入式平台上运行。本文主要研究成果如下:(1)在现有GSI编码方案的基础上,以交比不变性为基础,设计新的编码方案,简化编码标志点分组及匹配过程,并在传统两步式连通域标记算法的基础上,设计新的改进型扫描窗口,降低了标记冲突发生的概率,提高算法的效率;(2)设计使用仲裁模块控制和管理系统中的读写请求,实现多个数据处理模块对DDR3存储器的资源共享;(3)针对FPGA处理器并行运行的特点,以流水线方式实现四路相机图像数据的同步解析、图像滤波、标志点识别与中心点定位和编码标志点匹配等模块,最大程度发挥FPGA处理器的优势。通过实验验证,本文设计的基于FPGA的图像处理系统最高运行频率达到150 MHz,图像数据处理速度达到35.7fps,相对于PC平台的处理速度(同样的图像处理算法)提高了近10倍,能够满足多目视觉跟踪系统数据处理的实时性要求。

关键词：三维扫描测量三维跟踪 FPGA 标志点中心定位编码标志点

基于FPGA的扫描测头视觉跟踪系统图像处理算法优化与实现

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基于FPGA的扫描测头视觉跟踪系统图像处理算法优化与实现

作者：柳燕飞合肥工业大学

学位级别：硕士

工业机器人与扫描测头集成的自动化测量系统具有非接触、精度高、速度快等优点,目前已开始应用于航空航天、汽车制造等领域的复杂外形零部件在线检测。随着制造精度要求的提高,该类系统逐渐采用测头跟踪系统,保障系统测量精度。本文针... 详细信息

工业机器人与扫描测头集成的自动化测量系统具有非接触、精度高、速度快等优点,目前已开始应用于航空航天、汽车制造等领域的复杂外形零部件在线检测。随着制造精度要求的提高,该类系统逐渐采用测头跟踪系统,保障系统测量精度。本文针对该类系统,研究测头多相机视觉跟踪系统中的关键图像处理算法,并在FPGA上实现。针对多相机视觉跟踪系统图像数据量较大的问题,本文使用FPGA并行运行方式,实现测头编码标志点图像预处理及评价与选取。完成的主要工作如下:(1)针对系统图像中目标与背景比例差别很大的特点,比较了适合该特点的三种阈值分割算法,选用精度最高的基于修正熵与面积差的算法,并在FPGA上实现;(2)针对相机成像过程中的畸变问题,本文比较了区域畸变校正和中心点畸变校正两种算法,选用精度更高的中心点畸变校正算法,并在FPGA上实现;(3)为了减少偏心误差对测量结果的不利影响,对各路相机采集的标志点图像进行评价、分析,选用成像效果较好的图像数据用于后续的三维重建,并在FPGA上实现。

关键词：三维扫描测量多相机系统 FPGA 图像处理

基于FPGA的扫描测头高速视觉跟踪系统研究与实现

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基于FPGA的扫描测头高速视觉跟踪系统研究与实现

作者：李治城合肥工业大学

学位级别：硕士

在工业制造领域中,对工件的测量效率和测量精度的要求越来越高,一种由工业机器人和三维激光扫描测头集成的三维扫描测量机器人被逐渐广泛使用。在三维扫描测量机器人中采用测头跟踪系统可以有效提高测量精度,为此,本文针对三维扫描测量... 详细信息

在工业制造领域中,对工件的测量效率和测量精度的要求越来越高,一种由工业机器人和三维激光扫描测头集成的三维扫描测量机器人被逐渐广泛使用。在三维扫描测量机器人中采用测头跟踪系统可以有效提高测量精度,为此,本文针对三维扫描测量机器人,研究高速多目视觉跟踪系统。针对高速多目视觉跟踪系统处理图像数据量大、跟踪实时性要求高等特点,选用具有并行处理模式的FPGA作为核心处理器,将系统模块化,改进和优化现有算法使其适用于FPGA平台,并以流水线方式将各个模块串联运行,有效提升了跟踪效率。本文主要研究成果如下:(1)设计了一套基于FPGA的扫描测头高速视觉跟踪系统,通过多个FPGA开发板之间的协同工作,实现扫描测头的高速跟踪;(2)通过研究传统的视频目标跟踪算法,提出一种基于FPGA平台的标志点跟踪算法,在整个跟踪系统中优化跟踪区域,减少图像处理的数据量并且能稳定、实时地跟踪测头位姿,大幅提高了跟踪速度;(3)研究了立体视觉中三维重建的原理和方法,对其进行了改进,使其能够在FPGA上成功实现并大幅提高算法效率;(4)开发了一个上位机软件,实现了三维扫描测量系统和跟踪系统采样控制及三维扫描数据的实时显示。通过系统实验验证,本文研发的基于FPGA的测头高速视觉系统的处理速度达50fps,为原有双目视觉跟踪系统的2.5倍,满足系统实时性要求。

关键词： FPGA 视觉跟踪三维扫描测量目标跟踪三维重建

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旋转二维激光雷达测量系统及其标定方法

光电子．激光 2018年第9期29卷 987-995页

作者：黄风山马帅薛泽河北科技大学机械工程学院河北石家庄050018

为了实现利用单个二维激光雷达获得被扫描物体的三维信息,提出了一种旋转二维激光雷达三维扫描测量系统及其标定方法。确定了系统的组成和扫描测量原理,建立了系统的数学模型。针对现有激光雷达扫描测量系统参数标定方法不能线性求解的... 详细信息

为了实现利用单个二维激光雷达获得被扫描物体的三维信息,提出了一种旋转二维激光雷达三维扫描测量系统及其标定方法。确定了系统的组成和扫描测量原理,建立了系统的数学模型。针对现有激光雷达扫描测量系统参数标定方法不能线性求解的不足,提出了一种基于特定结构标定件的系统参数线性标定方法,分析了该标定方法的原理及步骤,并通过上述原理建立线性方程组实现了系统外参数的求解。组建了实验系统,制作了标定件和被测量件,利用标定后的激光雷达测量系统对被测量件进行扫描。实验结果表明,旋转二维激光雷达测量系统测量值和三坐标测量机对应测量值之间的最大差值为6.84mm,在二维激光雷达测量误差±30mm之内,完全满足实际测量精度要求。

关键词：旋转二维激光雷达三维扫描测量系统标定数学模型标定件

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唇裂术后效果评价研究进展

口腔疾病防治 2020年第4期28卷 262-266页

作者：于健敏马坚乔光伟黄永清宁夏医科大学口腔医学院宁夏银川750003 宁夏医科大学总医院口腔颌面外科宁夏银川750004

唇裂术后效果评价是改进手术方法、改善整复效果的重要手段。近年来,唇裂整复方法不断推陈出新,如华西式旋转推进法、唇鼻肌肉张力带重建+三叶瓣法等。但目前术后继发畸形问题仍然较多,如瘢痕明显、鼻翼塌陷等。本文通过回顾以往的文献... 详细信息

唇裂术后效果评价是改进手术方法、改善整复效果的重要手段。近年来,唇裂整复方法不断推陈出新,如华西式旋转推进法、唇鼻肌肉张力带重建+三叶瓣法等。但目前术后继发畸形问题仍然较多,如瘢痕明显、鼻翼塌陷等。本文通过回顾以往的文献,对现有的唇裂术后效果评价方法、优缺点及适用情况作一综述。迄今为止,已经有大量的方法可以用于唇裂术后效果评价,这些研究方法可以分为主观评价和客观评价两大类,如主观评价、直接测量、照片测量、三维扫描测量等。其中,主观评价操作简单,但可信度稍差,适用所有唇裂患者;直接测量成本低,仅适用于一维信息测量,但精确度稍差,标志点确定较为困难;照片测量耗时短,可避免组织变形,但易产生误差,适用于能配合的唇裂患者;三维扫描测量精度高、耗时短、操作简单,但费用高,适用于具有该设备条件的地区。总而言之,唇裂术后效果评价应主观评价和客观评价相结合、动态与静态评价相结合,并且要长期随访,以此获得全面、准确的信息,为临床医师开展唇裂手术工作提供参考依据。

关键词：唇裂继发畸形术后效果临床评价主观评价客观评价术后效果评价三维扫描测量照片测量直接测量

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光切法在脚型测量技术中的应用

机械设计与制造 2008年第12期 66-67页

作者：董继先王堃刘建平陕西科技大学机电工程学院西安710021

光切法是一种三维曲面非接触测量方法,具有测量速度快,成本低,系统组成灵活等优点。介绍了如何将光切法用于脚型测量以及测量系统的设计、组成、扫描原理、数学模型、图像预处理等问题,提出了采用对称放置的双CCD技术。实验结果表明该... 详细信息

光切法是一种三维曲面非接触测量方法,具有测量速度快,成本低,系统组成灵活等优点。介绍了如何将光切法用于脚型测量以及测量系统的设计、组成、扫描原理、数学模型、图像预处理等问题,提出了采用对称放置的双CCD技术。实验结果表明该系统具有良好的实用价值。

关键词：光切法 CCD 三维扫描测量