激光三角法

摘要： 以改进弹性模量实验测量方法为例,采用激光三角法测量钢丝的弹性模量.结合光电子技术,利用PSD测量系统将力学参量转变为电学参量,根据理论推导得到钢丝弹性模量的计算公式.实验结果表明该方法稳定性好、精度高,适合运用于“新工科”背景下的大学物理实验教学.

摘要： 针对货运列车在神华铁路日常的运营过程中,车辆车体受外界及自身磨耗等因素的影响,而造成车体破损、车体仓门缝隙过大,甚至出现严重破损等故障。而故障诊断是实现铁路科学维修决策的重要依据。本文提出了一种利用3D图像检测技术,进行货车车体故障数据处理和诊断的方法。引入主流成像技术,提出一种采用三维图像采集方式,用于覆盖车体整个侧部表明图像的拍摄。进行了车体数据采集、3D深度数据分析、数据测试,并通过实验验证了方法的有效性。

摘要： 为实现隧道错台快速、自动检测,保障隧道结构安全,提出基于斜射式线结构光的错台快速检测方法。首先,基于斜射式激光三角法原理和成像原理推导出错台量计算的理论公式,并且采用随机抽样一致性(RANSAC)算法进行线性函数拟合逼近,将不易测量的角度参数转换为函数常量;然后,结合目标检测算法Yolo-v3和图像梯度特征提取图像感兴趣区域(ROI),采用灰度平方加权重心法对光条中心点进行亚像素级提取,依据直线间距离公式获得像素位移量;最后,对室内试验数据和实际工程数据进行验证。研究结果表明:利用Yolo-v3算法实现错台区域定位,准确率可达97.35%,计算效率每秒26张图像,同时与极值法、Steger法、灰度重心法相比,提出的算法在光条中心点提取方面更加精准,并且87%的错台检测结果与实际测量结果绝对误差在0.6 mm以内,最大绝对误差不大于1.5 mm,满足工程应用。

摘要： 为探究激光三角法测量内径时的准确性,以30 mm的内孔零件为试验样本,通过控制测量装置移动,建立其与传感器示值的映射关系模型.分析激光三角法测量内径时影响精度的因素来源,并对其进行不确定度评定.结果表明:在物面倾角小于10?时,基于激光三角法进行内表面测量的不确定度为0.009 mm,其扩展不确定度为0.018mm.实际测量验证了激光三角法测量内径的可行性,拓宽了激光三角法在曲面测量的应用.

摘要： 为测量塑料经纱管在环锭细纱机加捻卷绕工艺过程中的振程,分析其高速旋转时的振动模型,基于激光三角法测距原理,设计单向测量振程的平台并建立评价振程的数学模型;通过实验对比不同指标对经纱管振程的反映情况,确定最佳评价指标为经纱管振程平均变异系数.研究结果表明:经纱管振程平均变异系数变化稳定,能更准确地反映其振动程度;管长为195 mm的经纱管在第一阶纱管临界转速为6 kr/min时,其振程平均变异系数值最大.

摘要： 为适应应用型人才培养,提高学生综合实践能力,设计激光三角轮廓扫描系统.以P SD为光电探测元件构成双透镜激光三角测头,单片机控制测头电机X-Y平面扫描运动,同时获得物体高度Z,测量结果通过串口通信实时传给MATLAB,实现物体(X,Y,Z)三维轮廓实时显示.本设计融合了电子技术、光电子技术、单片机、MATLAB、光电检测等电子、光电专业本科基础技术课程,个体基础性强,可以作为相关专业应用型人才培养的实践教学典范.

摘要： 针对砂轮磨损量检测问题,提出一种基于激光三角法原理的砂轮磨损量检测方法,并搭建了一套实验检测系统.实验结果表明,该方法能够对磨床砂轮磨损量进行非接触检测,测量范围大,整周期测量时,其线性度小于0.6％.该方法操作简单,可应用于实际生产中.

摘要： 针对能源电力系统中的圆柱体零部件测量设备不能满足工件快速测量和测量效率不足等问题,提出了一种基于激光三角法测量技术的复杂曲面测量系统.通过测量系统采集零部件表面数据,利用Matlab软件建立数学模型并设计算法,对采集的数据进行分析处理,得到圆柱度评定误差,并与三坐标测量机所测数据的评定结果进行比较.结果表明:该系统保证了检测的效率和准确性,可为现场加工以及修复工作提供数据支持.

摘要： 介绍了激光三角法高度测量技术和基于数字信号处理器DSP与线阵CCD的激光高度测量系统.采用比例恒流源和镜像恒流源组合,设计了输出功率稳定可调的激光二极管驱动电路和线阵CCD的驱动电路,借助DSP定时器周期调节灵活的优点,方便地调节光积分时间来提高信号质量.针对光刻工艺中不同的测量对象表面的光学特征,自动进行激光二极管增益控制和光积分时间调节,提高测量的适应性和测量效率.

摘要： 为了解决地磅在煤矸石装载量称重中效率低、成本高等问题,提出了一种基于激光三角法的非接触式煤矸石装载体积测量方法.首先通过CCD相机实时采集激光器投射在满载煤矸石的运动车厢表面的激光条纹信息,并采用中值滤波和基于Otsu算法的阈值分割法对图像进行预处理,实现图像有效区域的提取;然后使用基于骨架的灰度重心法提取激光条纹的中心线;最后采用黎曼积分计算车辆的煤矸石装载量.结果表明,此系统结果误差控制在4％以内,符合系统运行要求,证实了该测量方法的可行性与实用性.该研究为复杂环境下公路运输管理的装载量测量提供了参考.

摘要： 传统的测振方法基于接触式压电式加速度传感器把振动信号转换成电信号,通过对输入信号的处理分析,显示出振动的加速度、速度、位移值.随着工业测量领域的不断扩展,测量精度以及测量速度的不断提高,传统的接触式测量已经无法满足工业界的需求,本方法基于激光三角法测量原理,通过实时测量振动点位移变化,再通过光电转换器将光信号转换成电信号反映其振动响应.激光三角法属于主动视觉测量方法,是非接触光学测量的重要形式.

摘要： 在激光三角法测距过程中,测量精度易受到外界背景光及环境温度的影响,为了减小背景光及温漂噪声对测量精度的影响,本文首先建立了半导体激光高精度正弦波光强调制模型,并设计了高精度光强调制电路,其采用位置敏感器件(PSD)对光进行接收,使系统的测量精度提高到0.005％.利用简单有效的非线性校正技术使测量非线性相对误差从1.5％减小到1.5‰.

摘要： 激光三角法属于主动视觉测量方法,是非接触光学测量的重要形式.文章从硬件架构和信号处理两个方面对该方法进行系统性的解释.文章还分析了光学三角法的优点、存在的问题以及相应的当前国内外的研究现状,并对激光三角法的发展趋势作出了预测.

摘要： 随着人们对产品和生活的要求越来越高,3D技术已经深入到每一个领域,AOI也不例外.单单靠图像去判定电路板的好与坏已经不能满足日新月异的SMT产业.3D技术是一个新型技术,虽然方法多样,但是总体来说,一种是被动式测量,一种是主动式测量,两种方法在不同领域有不同的应用,相得益彰,各有千秋.对于AOI来说，背景环境复杂，元件特征单一，把双目立体视觉应用到3DAOI中去还存在一定的难度。激光三角法是一个经典方法，它用了最简单的数学原理，实现了高度的测量，简单实用。相位测量轮廓术由于其精度高，系统稳定，成为了SMT测量锡膏和微小元件的主流方法。

摘要： 光学成像检测设备的快速自动对焦是基于机器视觉进行快速缺陷检测的关键，为了解决检测过程中不同倍数物镜数景深(0.5um-91um)大跨度和被检测物体振动给快速对焦产生的影响，提出了基于宏微双驱结构的多景深动态跟随自动对焦方法。该方法由行程100um的压电陶瓷和行程25mm直流电机构成的宏微双驱动结构组成，利用激光三角法对不同倍数物镜进行离焦量和离焦方向的快速探测，通过压电陶瓷和直线电机的协同控制完成对焦任务。实验结果表明构建的该宏微结构对焦方式实现了低倍物镜±91um景深至高倍物镜±0.5um景深大范围的快速自动对焦，对焦时间控制在0.4s以内，并可实现被检测物体±3um振动范围的自动快速跟随对焦。该方法满足了新一代TFT-LCD工业检测装备对自动化对焦范围、速度和精度的要求，同时可以在FPD检测，线路板检测，生物医学，自动机器装配等方面得到应用。

摘要： 介绍了激光三角法的基本原理以及影响其测量精度的几个主要因素.将激光三角法用于薄板厚度的测量,进行了系统软、硬件的设计,完成了模拟实验的数据的处理和分析,得到了较好的检测精度.

摘要： 本文采用激光三角法测量内膛磨损,从机械机构的设计要求入手,利用最小二乘圆法建立了采集数据的处理模型,实现了非接触测量方法在内膛烧蚀磨损检测中的突破.磨损检测仪将传统的精密机械技术与现代激光技术、电子技术、计算机技术、光学技术等多学科技术相结合,具备高速度、高精度、非接触检测等特点.

摘要： 板厚度、板凸度是衡量板材质量的重要指标,激光板凸度检测系统的核心技术是基于差动激光三角法的扫描式高精度厚度检测系统.本文介绍该系统的组成和功能,着重分析该系统设计过程中的关键技术.通过实际应用表明,本系统的检测精度达到±1um.

摘要： 激光三角位移传感器采用三角法测距原理，结合激光技术和CCD技术，具有体积小、 重量轻、高精度、高速、非接触、可进行连续测量的特点。本文介绍了激光三角传感器的测量原理，分析了影响测量精度的主要误差来源，提出了减小或消除误差的解决方案；给出了激光三角传感器的主要系统硬件构架和软件流程及一些数据处理算法。实验证明该传感器的精度高，在实际应用中具有较大的优势。

摘要： 激光三角位移传感器采用三角法测距原理，结合激光技术和CCD技术，具有体积小、 重量轻、高精度、高速、非接触、可进行连续测量的特点。本文介绍了激光三角传感器的测量原理，分析了影响测量精度的主要误差来源，提出了减小或消除误差的解决方案；给出了激光三角传感器的主要系统硬件构架和软件流程及一些数据处理算法。实验证明该传感器的精度高，在实际应用中具有较大的优势。

摘要： 基于线结构光旋转扫描的水下三维重建的方法，包括水下相机参数标定、转轴标定、水下激光平面标定，水下图像采集，再利用水下相机折射模型进行矫正，然后进行水下激光旋转扫描三维成像，最后通过点云进行重建。本发明实现了对目标物体静止状态下的高精度三维重建，该方法简化了物体横向扫描的复杂流程，使得在水下能更便易的完成物体的旋转扫描，并提出了水下相机折射模型和旋转轴标定方法，解决了水下折射问题和并因相机光心不在旋转轴中央和相机可能架构不标准导致的重建效果不好的问题，使得三维重建效果更精确，能够直接实现稠密重建，避免了因稀疏重建加上采样方法导致的误差较大的问题，对于较大范围的水下场景也能实现精准重建。

摘要： 等边三角点人工生态种植法及利用等边三角点人工生态种植法种植人参的方法，它涉及一种人工生态种植法及人参的种植方法。本发明目的是要解决现有种植方法不合理，导致邻两株作物之间出现争水、争肥和部分叶片重叠争光照现象。等边三角点人工生态种植法：采用等边三角点的种植方式实施人工生态种植，保证任意相邻的两株作物距离完全相等。利用等边三角点人工生态种植法种植人参的方法：采用等边三角点的种植方式和斜栽栽培方法相结合，实施人工生态种植参苗，保证任意相邻的两株参苗距离完全相等，且斜栽的坡度为30～35°。本发明主要用于种植人参或橡胶树和直立果树。

摘要： 本发明公开了一种基于激光三角测量法的三维扫描装置及扫描方法，该基于激光三角测量法的三维扫描装置，包括支撑座、翻料组件、机械臂和扫描组件，翻料组件和机械臂分别安装于支撑座的上部，扫描组件安装于机械臂的输出端，翻料组件包括两个支撑柱、翻料电机、支撑框和固料件，扫描组件包括连接件、摄像机和激光器。本发明中，将待测模具放入支撑框的内侧，运行固料件，将待测模具固定在固料件的内侧，运行摄像机和激光器，并同时运行机械臂，机械臂带动摄像机和激光器在六轴移动，对模具的上侧进行全面扫描，运行翻料电机，翻料电机的运行带动传动轴转动，进而带动支撑框转动，使得待测模具翻面，即可对模具的下侧进行扫描。

摘要： 基于线结构光旋转扫描的水下三维重建的方法，包括水下相机参数标定、转轴标定、水下激光平面标定，水下图像采集，再利用水下相机折射模型进行矫正，然后进行水下激光旋转扫描三维成像，最后通过点云进行重建。本发明实现了对目标物体静止状态下的高精度三维重建，该方法简化了物体横向扫描的复杂流程，使得在水下能更便易的完成物体的旋转扫描，并提出了水下相机折射模型和旋转轴标定方法，解决了水下折射问题和并因相机光心不在旋转轴中央和相机可能架构不标准导致的重建效果不好的问题，使得三维重建效果更精确，能够直接实现稠密重建，避免了因稀疏重建加上采样方法导致的误差较大的问题，对于较大范围的水下场景也能实现精准重建。

摘要： 本实用新型公开了一种激光三角测距模组和激光三角测距装置。激光三角测距模组包括激光发射模块、激光接收模块和抗漫反射组件。激光发射模块形成有激光出口。激光接收模块形成有激光入口。抗漫反射组件包括套设在所述激光出口的第一导管和套设在所述激光入口的第二导管。本实用新型实施方式的激光三角测距模组中，抗漫反射组件的第一导管和第二导管大大减少了外部光源的漫反射光对激光接收模块的影响，提高了激光三角测距模组的测量精度和测量距离。

摘要： 本实用新型涉及三维机器视觉技术领域，公开了一种基于双色激光线扫描及三角法量测的三维激光传感器，利用激光束扫描物体，激光发射器发射的激光束通过透镜将激光束扩散成线激光后，从第二通孔内射出，投射在被测物体表面形成漫反射，并经反射镜反射后，射入CCD相机，被CCD相机读取成像后，通过检测位置及形状的变化测量位移和形状，可快速获得物体和零部件三维数据信息，与传统的三坐标测量方式相比，能快速提供零部件的三维测量数据，且具有结构简单、成本低廉、测量距离大、抗干扰、测量点小（几十微米）、测量准确度高的优点，大大减少三维重建的时间，提高三维重建的效率，实用性强。

摘要： 一种基于双激光三角法的激光肉图像采集方法，步骤包括：1)建立视场；2)将激光肉曲线与激光平面参考曲线的梯度差作为肉厚度信息，保存为激光图像肉厚度曲线，多帧激光肉厚度曲线按采集次序组合为一幅激光图像；3)将左右CCD相机采集的两幅激光图像都统一到同一个坐标下；4)对于在统一坐标下的左右两个角度采集的激光图像，把二者拼合到一个激光图像中，形成完整的肉激光图像。

摘要： 基于光度立体法和激光三角法的水下高精度三维重建方法,包括标定相机、设置光源角度、获取激光平面参数、获取图像，在水下光度立体法步骤中设定水下成像模型、水下光度立体模型和水下相机折射模型,通过激光三角法获得激光平面与目标物体相交点的高度，在水下光度立体融合步骤中进行弱透视图像、水下图像复原和之后的光度立体高度重建，最后进行水下光度立体高度矫正，得到物体表面高度重建结果。本发明可针对海底局部地表或者海底小目标物体进行高分辨率高精度三维重建；以水下相机折射成像模型为依据实现水下光度立体法和水下激光三角法；使用激光来获取物体表面真实尺度，配合水下光度立体技术来获取待重建物体的真实尺度和重建模型。

摘要： 一种基于双激光三角法的激光肉图像采集方法，步骤包括：1)建立视场；2)将激光肉曲线与激光平面参考曲线的梯度差作为肉厚度信息，保存为激光图像肉厚度曲线，多帧激光肉厚度曲线按采集次序组合为一幅激光图像；3)将左右CCD相机采集的两幅激光图像都统一到同一个坐标下；4)对于在统一坐标下的左右两个角度采集的激光图像，把二者拼合到一个激光图像中，形成完整的肉激光图像。

摘要： 基于光度立体法和激光三角法的水下高精度三维重建方法,包括标定相机、设置光源角度、获取激光平面参数、获取图像，在水下光度立体法步骤中设定水下成像模型、水下光度立体模型和水下相机折射模型,通过激光三角法获得激光平面与目标物体相交点的高度，在水下光度立体融合步骤中进行弱透视图像、水下图像复原和之后的光度立体高度重建，最后进行水下光度立体高度矫正，得到物体表面高度重建结果。本发明可针对海底局部地表或者海底小目标物体进行高分辨率高精度三维重建；以水下相机折射成像模型为依据实现水下光度立体法和水下激光三角法；使用激光来获取物体表面真实尺度，配合水下光度立体技术来获取待重建物体的真实尺度和重建模型。