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基于三角测距法的激光打标机光学系统条件

工业控制计算机 2019年第3期32卷 88-90页

作者：金诗韵盛建平关崇山上海大学机电工程及其自动化学院上海201900

为激光打标自动焦点功能的实现提供该光学系统的理论支持。基于对激光打标技术及激光打标机原理的认知,通过对激光打标机的国内外实际应用现状的分析,认为实现激光打标自动焦点功能实有必要。考虑到测距精度,可用三角测距法构建该系统... 详细信息

为激光打标自动焦点功能的实现提供该光学系统的理论支持。基于对激光打标技术及激光打标机原理的认知,通过对激光打标机的国内外实际应用现状的分析,认为实现激光打标自动焦点功能实有必要。考虑到测距精度,可用三角测距法构建该系统的光路部分,通过对三角测距原理分析及推导,编程辅助,找出了主要光学参数之间的关系以及光学系统的位置尺寸关系,为实际的应用设计提供了理论依据。

关键词：三角测距法激光打标光学系统光学参数设计

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基于红外检测仪的三维激光扫描成像输入系统

激光杂志 2022年第12期43卷 216-220页

作者：唐诗陆涛黄志昌南宁学院南宁530200

为强化三维激光扫描系统的目标描述能力,提出构建一种基于红外检测仪的三维激光扫描成像输入系统。利用红外检测仪探测物体表面温度分布,以色彩形式描述目标辐射信号;以三角测距法得到三维激光扫描仪与目标物体间全方位距离,输入至图像... 详细信息

为强化三维激光扫描系统的目标描述能力,提出构建一种基于红外检测仪的三维激光扫描成像输入系统。利用红外检测仪探测物体表面温度分布,以色彩形式描述目标辐射信号;以三角测距法得到三维激光扫描仪与目标物体间全方位距离,输入至图像处理软件生成红外三维图像;通过激光信号发射单元、控制系统单元、回波信号检测单元、激光扫描单元以及三维成像输入单元,实现整体扫描输入系统的构建。实验证明:采用标准圆柱体作为扫描目标,成像输入系统得到圆柱体横截半径内外侧的偏差都保持在0.04 cm以内,倾斜度最大数值为0.168°,均处于设定范围内,证明扫描数据结果精准有效。

关键词：红外检测仪三维激光扫描仪成像输入系统三角测距法控制系统回波信号检测

基于激光反射的土壤表面粗糙度测量装置设计与试验

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农业机械学报 2010年第1期41卷 68-71,91页

作者：蔡祥孙宇瑞林剑辉 Schulze Lammers P 中国农业大学精细农业研究中心北京100083 北京林业大学工学院北京100083 波恩大学农业工程系

为了实时获取土壤表面粗糙度数据,设计了一种基于激光三角测距原理的土壤表面粗糙度专用测量装置。采用激光扫描测距仪测量微位移,其精度高、响应速度快,测距分辨力高达0.1 mm,显著提高了土壤表面粗糙度的测量精度;借助于光电编码盘和... 详细信息

为了实时获取土壤表面粗糙度数据,设计了一种基于激光三角测距原理的土壤表面粗糙度专用测量装置。采用激光扫描测距仪测量微位移,其精度高、响应速度快,测距分辨力高达0.1 mm,显著提高了土壤表面粗糙度的测量精度;借助于光电编码盘和螺杆组合实现高精度扫描定位;PDA作为上位机,农田环境下具有方便携带,大容量存储数据和智能化实时处理功能等优点。

关键词：土壤粗糙度三角测距法激光测距传感器设计试验

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三维激光扫描仪若干问题的研究

北京测绘 2023年第9期37卷 1285-1290页

作者：熊爱成杨俊志叶作权天津市陆海测绘有限公司天津300191 中国测绘科学研究院北京100036

针对国内现有文献在论述三维激光扫描仪时,大多偏于具体应用,缺乏对三维激光扫描技术的整体认识,本文重新梳理了三维激光扫描仪的发展历程,介绍了三维激光扫描仪中常用的三角测距法、相位测距法及脉冲测距法的基本测距原理,依据载体的不... 详细信息

针对国内现有文献在论述三维激光扫描仪时,大多偏于具体应用,缺乏对三维激光扫描技术的整体认识,本文重新梳理了三维激光扫描仪的发展历程,介绍了三维激光扫描仪中常用的三角测距法、相位测距法及脉冲测距法的基本测距原理,依据载体的不同,将三维激光扫描仪分为动态三维激光扫描仪、静态三维激光扫描仪及手持式三维激光扫描仪三类。为进一步发挥三维激光扫描仪的价值,需要根据不同种类的仪器,制定相应的检定规范,以确保仪器的精度满足被测对象的精度要求,在数据处理时,需要研制更好的软件,以解决测量数据中的多路径效应及数据黑洞问题。

关键词：三维激光扫描仪三角测距法相位测距法脉冲测距法数据黑洞

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基于机器视觉的晶锭定位系统的研究

基于机器视觉的晶锭定位系统的研究

作者：张小琛郑州大学

学位级别：硕士

机器视觉是利用摄像机对环境进行成像,并利用计算机自动处理图像获取有用的信息的技术。在工业生产中使用机器视觉技术可以有效的降低人力成本,提高自动化、智能化水平。本论文结合晶锭生产的需要,设计了一个基于线结构光的三维旋转测... 详细信息

机器视觉是利用摄像机对环境进行成像,并利用计算机自动处理图像获取有用的信息的技术。在工业生产中使用机器视觉技术可以有效的降低人力成本,提高自动化、智能化水平。本论文结合晶锭生产的需要,设计了一个基于线结构光的三维旋转测量定位系统,可以有效地测量轴类零件的几何参数。本文的主要研究内容如下:（1）首先研究比较了视觉测量的两种方案:三角测距法以及背投影法,最终选择了三角测距法构建测量系统。然后设计了系统的构成,并根据系统需要对所需硬件进行选型。（2）研究了图像预处理方法。主要包括图像去噪算法以及阈值分割算法,达到抑制噪声,去除背景,得到光条区域的目的。经过对多种滤波方法进行实验对比研究,发现使用中值滤波可以取得最好的效果,本系统最终使用中值滤波作为图像去噪方法。阈值化使用的是Otsu提出的最大类间方差法,本文在Otsu方法的基础上加了一个系数,实验结果表明效果十分理想。（3）线结构光中心线提取算法研究,本文研究了几种常用的线结构光提取算法,包括极值法、阈值法、灰度重心法、Hessian矩阵法、高斯拟合、二次函数拟合,分析了各种方法的优缺点,最后通过实验比较各种方法的提取精度。实验结果表明高斯拟合法提取精度比较好,适合作为本系统的光条中心提取算法。（4）对摄像机针孔模型以及标定原理进行了深入研究,并对MATLAB、Halcon、OpenCV中得相机标定程序进行了比较,发现Halcon标定精度最高,所以本文选择Halcon对测量系统摄像机进行标定。然后研究了激光平面的标定方法,提出了一种使用标定板拟合激光平面的方法,并使用Halcon以及MATLAB进行了实现。最后提出了一种转轴标定算法,使用最小二乘法以及标定板实现了对机床旋转中心的求取。（5）最后搭建了实际的三维测量平台,并完成了测试。本文使用C++语言进行编程,IDE使用的是VS2015,并使用了开源视觉库OpenCV。本文以圆柱体零件为实验对象,采用粒子群算法,完成了系统的搭建。结果显示可以满足晶锭测量的需要。

关键词：线结构光三角测距法图像去噪激光中心提取粒子群算法

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基于单目激光测距的站台限界测量技术研究

基于单目激光测距的站台限界测量技术研究

作者：林明宇哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

激光测距具有精度高、速度快和节约人力等优点,在行车定位系统、地形勘探等工业领域得到广泛应用。但铁路部门对于站台限界的测量目前以手工使用测量尺等设备进行接触式测量为主。本文基于单目激光测距原理,研究并改进了站台限界测量的... 详细信息

激光测距具有精度高、速度快和节约人力等优点,在行车定位系统、地形勘探等工业领域得到广泛应用。但铁路部门对于站台限界的测量目前以手工使用测量尺等设备进行接触式测量为主。本文基于单目激光测距原理,研究并改进了站台限界测量的测距模型和算法,设计并实现了基于单目摄像头和线激光器的站台限界测量仪。本文基于单目摄像头和线激光器,研究了三角测距法的原理,在原有直射式模型上进行改进,推导了带仰角的测距模型,并应用该模型设计实现了高铁站台限界测量系统。首先,通过分析相机的光学结构,对所需的相机参数矩阵进行标定。此外,为了提高系统对光线变化的适应性,采用近红外激光提高成像的清晰度。最后通过图像预处理、激光条纹提取、依测距模型计算目标位置等过程,实现了复杂背景下的站台限界测量功能。本文设计并实现了样机系统,采集现场测试数据,分析了个别工况下误差产生的具体原因,提出了相应的解决方案。与现有的激光测距仪和接触式测量尺相比,本文所研究的测量技术在保持较高的测量精度的同时,扩大了量程,具有更高的效率和全天候适应能力。

关键词：单目测距三角测距法线激光器激光条纹提取站台限界

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激光主动测距法在盘煤系统中的应用

装备制造技术 2014年第8期 81-82,89页

作者：蒋宁中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

针对大型露天煤场设计了一种激光主动测距盘煤系统。对煤堆不需要进行前期整形,就可以测量出煤场的存煤量。这个系统运用了激光扫描技术,通过主动三角测距法对煤堆体积进行自动测量。先对整个区间进行划分,然后对每个区间的几个点进行测... 详细信息

针对大型露天煤场设计了一种激光主动测距盘煤系统。对煤堆不需要进行前期整形,就可以测量出煤场的存煤量。这个系统运用了激光扫描技术,通过主动三角测距法对煤堆体积进行自动测量。先对整个区间进行划分,然后对每个区间的几个点进行测量,拟合出煤堆表面轮廓形状,求出每个区间的体积,再累加即可得到整个煤堆的体积。给出了三角测距法的测量公式,并进行了精度分析。介绍了激光盘煤系统的组成,工作原理以及转台的设计,并进行了试验检验。通过试验证明,盘煤系统结构可靠、测量精度满足使用要求。

关键词：三角测距法盘煤激光测距二轴转台