三维测量

摘要： 三维测量和逆向设计已经广泛应用于汽车行业、文物修复、生物医疗、精密检测、航空航天等领域,《3D测量与逆向设计》课程采用项目式教学,综合性创新性地介绍了先进检测技术、数据处理和逆向设计,形成了完整的知识结构,而且配套原创教学资源,培养更符合行业需求的综合性人才。

摘要： 目的 建立可精确测量正颌外科术后复发率的三维坐标系,进行复发程度的评价分析。方法选取于某医院口腔正颌外科行正颌手术的患者数据,将其螺旋CT重建三维图像,两位研究者使用多平面辅助定位法分三次定点,通过组内及组间相关系数(intra-and interclass correlation coefficients,ICC)筛选出可重复定位准确的标志点,建立不同坐标系,计算面部不对称指数(asymmetry index,AI)来确定正中矢状面对称性最佳的坐标系,应用此坐标系和侧位片分别测量复发率,评价分析正颌手术的三维复发程度。结果 得到可重复定点的11个标志点:N(鼻根点)、K(眶下孔点)、ANS(前鼻棘点)、PNS(后鼻棘点)、Ptm(翼上颌裂点)、Gn(颏顶点)、IZ(颧额缝最外侧点)、MZ(颧额缝最内侧点)、Ms(乳突点)、Cor(喙突点)和Go(下颌角点),建立了三种坐标系,得出最适合的坐标系为过左侧眶下孔内上缘点、右侧眶下孔内上缘点、双侧耳点中点构成水平面(horizontal plane,HP),过左侧颧额缝最外侧点、右侧颧额缝最外侧点并垂直于水平面构成冠状面(coronal plane,CP),过鼻根点并同时垂直于两平面构成中矢状面(sagittal plane,SP)。对112例患者进行复发的二维、三维测量,得出新的三维复发程度评价标准:小于40%低复发,40%~61%中复发,大于61%高复发。结论 本研究建立了一种适合测量正颌术后复发率的三维坐标系并得到新的三维复发程度评价标准。为正颌手术效果评估及提高稳定性提供临床试验依据。

摘要： 基于灰度编码的条纹因易于编码和解码,在条纹投影轮廓术(Fringe Projection Profilometry,FPP)中有着广泛的应用,灰度编码方法通过给像素点设置不同的灰度值使得编码信息蕴含于图像之中。基于此,采用双灰度编码法,共投射五幅条纹图,其中包括三幅相移图像和两幅N级灰度编码图像。N级灰度编码图像经过解码后,可获取精确的条纹阶次信息,进而得到绝对相位信息。在解码过程中,使用两个交叉的二值掩膜对同级码字的码区进行统一解码,降低了因为条纹丢失或图像噪点引起的误差。与传统的灰度编码方法相比,新方法在不增加投射条纹数目的情况下获得了更加精准的编码信息。为验证该方法的有效性,进行了仿真实验和真实实验,实验结果表明可以有效获取物体表面三维形貌。

摘要： 针对白车身测量面差特征存在人工测量精度差、效率低、难以满足工业应用领域中精密测量的需求等问题,提出了基于结构光的白车身面差三维测量方法。该方法通过线激光投影至被测区间并对采集的图像亚像素提取光条纹中心,得到解算后的三维点云,在面差特征点识别过程中将斜率差值极大值点作为面差特征点,采用RANSAC算法进行基准直线拟合。分析结果表明,该三维测量方法精度较高,可以代替人工测量,能满足整车厂对面差特征测量精度的需求。

摘要： 为实现数字莫尔条纹三维测量中物体位相分布与高度值的准确对应,文章提出一种快速系统校准的实验方法。根据系统模型推导出相位-高度的映射方程,将参考面沿着接近投影仪的方向放置在2个已知高度处,并处理得到对应高度下参考面的位相值分布;使用得到的2组数据对方程系数进行标定,标定结果与理论分析结果相一致;使用标定后的映射方程对三维物体进行重建,测量得到的峰值高度误差仅为0.19%。该校准方法不需要对系统参数进行复杂的物理测量,避免了人为测量引入的误差,具有较高的测量精度与分辨率,且系数标定的方法简洁方便,是一种可行的实验方案。

摘要： 随着三维测量技术的不断发展,通过投影光栅条纹对三维物体进行测量已经成为近年以来的研究热点。本文主要研究了基于光栅条纹的相位展开方法,并详细阐述其工作原理,推导展开相位与实际物体高度之间的几何映射关系。傅里叶变换轮廓术(FIP)进行三维面形测量时,若无频谱混叠,可以得到很好的测量效果,但由于FIP是全局变换,频域内丢失了空间信息。当被测物体形状复杂或被噪声严重污染时,频域中频谱分布展宽,可能发生频谱混叠,导致基频分量提取不完整,从而不能精确地测量被测物体。因此,本文通过对传统FTP法以及两种改进FTP法的测量范围进行分析,并比较这两种改进方法间的异同。实验表明,π相移法的测量结果要优于灰度图法的测量结果,且随着物体高度梯度值的增加,π相移法的测量结果逐渐优于灰度图法的测量结果。

摘要： 针对复杂反射率物体在三维测量中,激光条纹图像曝光程度差异问题,提出一种自适应多曝光获取三维点云的方法。该方法根据所研制采集系统的成像原理,拟合出视觉传感器成像函数。将初始条纹几何中心反射率突变点设为基准点,并对复杂反射率物体上的条纹信息按基准点进行分段采集;根据各分段区域反射率均值计算相应自适应曝光参数;按基准点融合所采集的激光条纹信息。测量平台采用步进运动,实现物体整体扫描。应用二次拟合重心法提取条纹中心坐标,生成三维点云信息。经实验验证,自适应曝光准确率高于90%,条纹能量集中度大于5,三维点云均方根误差低于0.3 mm,该测量方法有效解决了条纹图像过曝光或欠曝光问题,可在动态下实现复杂反射率物体三维测量。

摘要： 这里介绍一种方法,采用先进的三维测量技术,获取设备本体和安装基础的关键尺寸数据,通过建模技术进行模拟安装定位,可以提前获取安装垫板的尺寸,并进行加工和安装,以确保设备一次安装施工即可满足设计要求。通过使用此方法,能够在设备未到货前即确定垫板的加工尺寸,科学有效的优化设备安装施工工期,减少施工风险,提高施工质量。

摘要： 焊缝表面三维轮廓是评价焊后焊缝质量的重要指标,针对常用线结构光扫描进行焊缝测量时无法兼顾测量速度与精度等问题,设计并搭建了一种基于面结构光光栅投影的焊缝三维轮廓测量系统.首先,通过数字光处理(digital light processing,DLP)投影仪向焊缝表面投射面结构光光栅条纹图像,摄像机获取变形调制条纹,利用四步相移法结合多频外差时域解相算法准确地实现了变形光栅条纹相位主值的解算和相位的展开.然后,利用平面靶标结合精密平移台获取空间点阵列的方法实现了对模型参数的标定,该标定方法精度高、可操作性强、结构稳定.最后,采用空间相位映射模型实现焊缝相位信息到高度信息的转换,实现焊缝三维轮廓的测量.结果表明,该测量方法能很好的表现焊缝细节信息,测量结果准确,测量精度能达到0.096 8 mm,可以为焊后焊缝外观检测与评价提供可靠数据.

摘要： 在面结构光投影三维测量系统中,物体的背景和阴影是不可避免的,必须进行识别和去除。不合理的调制阈值将导致无效测量区域的误匹配以及局部点云空洞等问题,影响单视角重建的精度和效率。与现有的调制度分割方法不同,利用调制度直方图代替灰度直方图进行分析。同时,将Otsu算法和Sauvola算法引入调制度阈值计算中,并提出了一种结合频率矩阵的最大熵自动分割算法。针对反光背景下,单一调制度阈值无法进行分割的情况,提出了一种基于改进的Canny算法实现有效区域自动分割。实验结果表明:改进的自动分割算法在准确率、可靠性方面均优于传统方法,有效地避免调制度阈值选择的不合理导致点云边缘缺失和局部空洞等问题,实现了有效测量区域的自动分割。

摘要： 车桥是汽车工业的重要零件,车桥零件的生产主要采用热锻方式.基于工业机器人和面结构光的自动化三维测量设备在汽车工业已有应用,但仍然无法对高温锻件进行直接测量.为了实现高温锻件自动化三维测量,本文提出了一种针对高温物体测量设备的主动温度控制方法,维持了整个测量过程中设备内部的温度恒定,成功实现了对高温车桥锻件的在线自动化测量,并已经在实践中得到了验证.

摘要： 目的：通过对比高精度三维测量技术与人工测量实验结果,对高精度三维测量技术测量不同材料的常用食品接触材料表面积的准确性和精确性作出评价.方法：以6大类24种常用食品接触材料为例,采用高精度三维测量技术计算材料表面积并与人工测量数据进行对比.结果：人工与高精度三维测量技术的常用食品接触材料表面积测量相对标准偏差在6％以内.结论：高精度三维测量技术测量结果稳定,在不同材质常用食品接触材料表面积测量中可保证一定精度且具有广泛适用性,具有稳定可靠的应用前景.

摘要： 总图专业利用传统的二维测量地形图数据和CAD设计手段进行工作是目前设计人员必须掌握的技能,但随着时代的发展和科技水平的不断进步,设计成果精细化程度以及设计效率双低的二维设计成为了制约工程建设领域技术发展的主要原因.如何保证设计成果提高精细化程度同时又可以提高设计效率,这成为一个工程设计领域在未来发展中亟须解决的问题.本文通过在总图专业的实际项目中引入三维测量和BIM技术,在保持总图专业获取数据、分析数据和利用数据进行设计这一流程不变的基础上,运用三维测量和BIM技术确保了数据的可靠性、增强了设计的精确性、提高了设计效率,为今后工程设计的发展确定了方向,为后续相关工作的实际展开奠定了基础.

摘要： 本文介绍深圳机场T3航站楼幕墙安装过程中三维测量技术应用实例,详细阐述控制网布设、结构偏差检测、支座定位、龙骨安装测量、面板安装测量过程中施工放样理论与方法,对类似工程的施工和测量工作具有一定借鉴意义.

摘要： 针对输电线路走廊无人机三维测量与可视化管理中对海量激光点云数据处理与分析的应用需求,提出了一种基于大数据云技术的激光点云数据处理超算系统.该激光点云超算技术结合了激光点云分类、通道隐患三维量化分析、数据处理并行计算、海量数据管理等功能.通过在国家电网某220kV输电线路无人机激光雷达巡检项目中的应用对该技术进行了试验验证.

摘要： 对国内外机器人视觉测量技术的发展现状进行了阐述和分析,提出了智能机器人视觉测量系统的组成,并阐述了智能机器人视觉测量的三个关键技术,即机器人视觉测量路径规划技术、伺服控制技术和三维测量技术.对智能机器人视觉测量技术进行了展望,提出了多机器人协同视觉测量技术、人机协同视觉测量技术、移动机器人测量技术、机器人视觉测量与机器人智能制造一体化技术等智能机器人视觉测量技术的未来四个发展方向.

摘要： 地基激光雷达具有较高的分辨能力和抗干扰能力,提供一种非破坏性的森林三维测量手段.以人为干扰较少的竹阔混交林为研究对象,利用地基激光雷达技术提取竹阔混交林的单木位置,比较单站扫描和多站扫描拼接精度.结果表明:①多站拼接扫描方式的总体识别率为96.62％,中心单站扫描方式的总体识别率为81.4％,多站拼接扫描方式的总体精度远大于中心单站扫描方式的识别率.②在林分条件相似,林分密度相差不多的情况下,增加一个测站站点,样地的单木识别率约增加0.74％.③扫描测站点越多,单木识别精度越高,同时也会造成数据的冗余.根据本文的实验结果,在大小为20m×20m的竹阔混交林样地中,TLS的测站数量在4-5站是最为合适的.

摘要： 针对义乌世贸中心工程类梭形建筑钢结构体系设计特点给工程带来的难度.本文综述了折线形斜向钢柱、弧形弯梁、BRB屈曲约束支撑等技术方面采取的措施,有效保证了钢结构工程的施工效果.

摘要： 针对义乌世贸中心工程类梭形建筑钢结构体系设计特点给工程带来的难度.本文综述了折线形斜向钢柱、弧形弯梁、BRB屈曲约束支撑等技术方面采取的措施,有效保证了钢结构工程的施工效果.

摘要： 针对义乌世贸中心工程类梭形建筑钢结构体系设计特点给工程带来的难度.本文综述了折线形斜向钢柱、弧形弯梁、BRB屈曲约束支撑等技术方面采取的措施,有效保证了钢结构工程的施工效果.

摘要： 本发明的非静止物体的三维图像测量装置包括对测量对象物体A投影图形光的图形投影机(1)、对投影了图形光的测量对象物体A进行摄像而摄像图像的照相机(2)、对由照相机(2)摄像的图像的数据进行处理的数据处理装置(3)，由图形投影机(1)和照相机(2)对测量对象物体A投影全面投影用的图形光以及强度调制图形光并摄影图像，根据摄影的全局照明反射图像以及反射图形图像推定测量对象物体A的运动状态，在调节全局照明反射图像以及反射图形图像之后，校正反射图形图像的强度值，根据校正后的反射图形图像的强度值算出形成有投影图形光的个别图形光的投影方位角，算出进深距离，所以能够非接触地得到高精度的三维信息。

摘要： 本发明涉及三维形状测量仪及利用该三维形状测量仪的物体测量方法。具体是，利用可垂直、水平旋转的三维形状测量仪读取车辆上的特定物体时，向X轴方向一次和按照物体数量向Y轴方向分别扫描而缩短作业时间，使用可垂直、水平旋转的旋转装置不需要设置多个二维测距仪而节省成本，且所述旋转装置可精确地控制旋转角度而精密性高，同时赋予便利性而扩大经济效率。

摘要： 本发明涉及三维形状测量装置、三维形状测量系统、程序、计算机可读取的存储介质及三维形状测量方法，不需要编码器等而准确地测量被测对象的三维形状信息。三维形状测量装置(10)具备标记搜索部(104)，其使用搜索用标记(40)算出形成有由线激光(60)在被测对象(70)的表面上形成的光切断线的部分的坐标。

摘要： 本发明的非静止物体的三维图像测量装置包括对测量对象物体A投影图形光的图形投影机(1)、对投影了图形光的测量对象物体A进行摄像而摄像图像的照相机(2)、对由照相机(2)摄像的图像的数据进行处理的数据处理装置(3)，由图形投影机(1)和照相机(2)对测量对象物体A投影全面投影用的图形光以及强度调制图形光并摄影图像，根据摄影的全局照明反射图像以及反射图形图像推定测量对象物体A的运动状态，在调节全局照明反射图像以及反射图形图像之后，校正反射图形图像的强度值，根据校正后的反射图形图像的强度值算出形成有投影图形光的个别图形光的投影方位角，算出进深距离，所以能够非接触地得到高精度的三维信息。

摘要： 本发明涉及利用三维形状测量仪的物体测量方法及用于该测量方法的三维形状测量仪。具体是，利用可垂直、水平旋转的三维形状测量仪读取车辆上的特定物体时，向X轴方向一次和按照物体数量向Y轴方向分别扫描而缩短作业时间，使用可垂直、水平旋转的旋转装置不需要设置多个二维测距仪而节省成本，且所述旋转装置可精确地控制旋转角度而精密性高，同时赋予便利性而扩大经济效率。

摘要： 提供一种能够仅用一次投影便得到很多图形光信息、进而得到高速而且高精度的三维测量信息的三维测量装置、三维测量方法以及三维测量程序。本发明的三维测量装置由作为向测量对象物A投影图形光的投影单元的图形投影机(1)、作为摄影投影有图形光的测量对象物A的图像的摄影单元的照相机(2)、和处理通过该照相机(2)摄影得到的图像的计算机(3)构成。通过计算机(3)，根据从摄影得到的图像中提取的被投影图形光的强度值，计算出构成投影图形光的各个个别图形光的方位角，同时按强度值以周期为单位将被投影图形光的强度分布分割为若干个区域，然后在各个被分割的区域中，根据各个测量点的相位值计算其纵深距离，所以能够高精度地获取被测量物体的三维信息。

摘要： 本发明公开了一种非接触式三维测量系统、非接触式三维测量方法及测量装置，其中非接触式三维测量系统包括：标定装置、摄像装置、数据采集装置和数据处理装置，数据采集装置固设于摄像装置；标定装置用于标定摄像装置的内部参数；摄像装置用于在不同位置环绕被测物体进行摄像，并获取影像数据；数据采集装置用于采集摄像装置在对被测物体摄像过程中的惯性测量数据，惯性测量数据包括三轴的惯性测量转动角速度和三轴的惯性测量线性加速度；数据处理装置用于计算测量过程所获得视频的场景中被测物体任意两点的物理距离。本发明不需要在待测场景中嵌入额外标定物，也不需要添加额外辅助定位装置，具有使用便捷灵活、测量精度较高、适用范围广的特点。

摘要： 在通过从周围的多个视点拍摄测量对象物而进行该测量对象物的三维照片测量的技术中，抑制照相机位置的算出精度的降低。一种三维测量装置（200），其具有：图像数据受理部（210），受理通过由照相机从周围的多个视点拍摄测量对象物及随机点图案而获得的多个图像数据；照相机位置选择部（220），从拍摄到所述多个图像的多个所述照相机的位置中选择包围所述测量对象物的3处以上的照相机位置；立体图像选择部（221），从自所述照相机位置选择部（220）选择的照相机位置拍摄的图像中选择立体图像；外部标定要素算出部（245），利用使用了所述立体图像的交会法，算出拍摄到所述立体图像的照相机的位置，所述照相机位置的选择被进行多次，在不同的选择时，所选择的至少一部分的照相机位置不重复。

摘要： 提供能够用一次投影得到很多图形光信息、能够得到高速而且高精度的三维测量信息的三维测量装置、三维测量方法以及三维测量程序。本发明的三维测量装置由作为向测量对象物A投影图形光的投影单元的图形投影机(1)、作为摄影投影有图形光的测量对象物(A)来摄影图像的摄影单元的照相机(2)、和处理通过该照相机(2)摄影的图像的数据的计算机(3)构成。通过计算机(3)，根据从摄影的图像检测到的投影图形光的强度值计算形成投影图形光的个别图形光的方位角，同时分割强度分布，根据被分割的图形的各测量点的相位值计算纵深距离，所以能够得到精度高的三维信息。

摘要： 本发明涉及测量探头技术领域，具体涉及一种三维测量组件、三维直视探头及三维侧视探头，三维测量组件通过设置格挡件，其中，格挡件的格挡部设于两物镜组件之间，且格挡部朝传感器的方向延伸，使得光从两物镜组件的光输出端输出后，两物镜组件输出的光能被格挡部分隔开，由此杜绝两物镜组件输出的光相互干扰，传感器的靶面接收到的光与物镜组件输出的光无偏差，三维测量组件测量的准确性十分高，由此，搭载本发明的三维测量组件的三维工业探头在体积与直径上都小于市面上设置的三维工业探头，其直径可以低至4mm，并且加工与装配更简单，生产成本更低，并且本实施例中的物镜组件与与传感器距离更近，所以成像质量更高，测量数值更精准。