非接触式测量

摘要： 传统的液体粘度测量方法如旋转法、落球法和毛细管法等需将传感器或装置浸入液体内部实现测量,然而在某些场景下这些方法无法适用,因此发展了一种基于超声横波反射的液体粘度测量方法,建立超声横波在固/液界面的反射模型,利用入射波、反射波的幅值与相位求解声波反射系数,再根据反射系数与液体声阻抗关系得到液体的粘度系数。引入固液声阻抗比值,构建了反射系数幅值与声阻抗比值的关系模型,定量分析了声阻抗比值与测量范围和灵敏度之间的关系,并给出固体匹配材料的选择依据。仿真实验结果表明,针对铝、花岗岩、石墨、PMMA和聚四氟乙烯五种声阻抗不同的固体材料,所提方法能有效筛选出合适的匹配材料,为实际测量提供参考。

摘要： 针对目前张力测量装置存在附加摩擦力、无法实现片纱张力检测等不足,基于轴向运动弦理论,设计一种基于FPGA的非接触式张力监测系统。结合机械结构和电路设计CAD方法,设计其机械结构和外围硬件电路。使用自顶向下和模块化的设计方法,采用FPGA完成多路信号的采集,完成软件程序的设计。经系统实际张力监测试验表明:纱线振动频率的平方与纱线张力近似呈线性关系,拟合优度在0.97以上;系统相对测量误差为±1.8%,基本实现了对纱线张力一致性的监测。

摘要： 非接触式心率测量是指在不接触被测对象的情况下进行心率测量,此方法适用于远程医疗、居家监护等领域,采用简单的硬件设备(摄像头)可对患者进行非接触心率测量。本文采用一种基于光电容积的脉搏波描记技术(photopletlysmograplhy,PPG),设计了一种非接触式心率测量系统,只需要普通摄像头即可对人体心率进行实时的监控。在便捷性上实现了突破,且该非接触式心率测量的精度与市面上常见的运动手环心率的测量结果保持99%的相似度。

摘要： 呼吸率在呼吸疾病的预防与诊断上有重要意义。现有基于视频的呼吸率检测算法复杂度较高,会造成嵌入式实现延时较大的问题。针对该问题,文章提出一种基于运动特征预估的呼吸率检测快速算法,其核心思想是分析呼吸率信号的主要频率、幅度、方向,以实现感兴趣信号的预估和分析。首先,通过人脸检测确定人脸区域,结合人体比例选出胸部区域;其次,设计一种基于运动特征预估的呼吸信号提取方法,利用最大似然估计呼吸基频,利用基频计算幅度并选取呼吸区域,利用方向梯度直方图获取呼吸运动主要方向;接着,在获取呼吸区域和运动方向后,采用基于相位的欧拉视频处理算法提取呼吸信号;最后,利用傅里叶变换的峰值检测获取呼吸率。实验表明,与现有算法相比,该方法能够有效减少60%的运行时间,具有更好的实时性,且在实验室环境下呼吸率平均误差为0.55次/min,与真实呼吸率具有良好的一致性。

摘要： 本文为了提高电子信息技术相关专业本科生的实践能力,激发学生对电子与信息技术的兴趣,设计了非接触式检测装置综合实验项目。首先,通过MLX90614热电堆传感器采集人体温度信号并存储在STM32中;其次,通过OpenMV采集被人脸图像信息,采用基于LBP特征算法进行人脸识别;然后,基于色块识别算法,提取人脸区域特征以判断被检测的人是否符合检测要求;最后,在STM32主控上装载LCD屏幕,提供简单有效的触控式的可视化操作,进行实验装置功能验证。结果表明,该装置具有身份识别、温度报警、口罩检测等功能;该实验融合了信号处理、电子技术等多方面的综合知识,具有固定的场景载体,有利于培养学生的工程实验和创新能力。

摘要： 针对当前烟花爆竹筒药量填充环节中,装药后主要靠人工检测装药量,药量接触式测量存在控制耗时长、劳动强度大、药量体积检测精度低等问题,文中提出了一种基于Sobel算子的爆竹筒装药量体积测量方法。通过运用Sobel边缘检测算法得到爆竹筒装药量清晰边缘图像,定位12对目标边缘像素点之间的像素距,多次使用最小二乘法拟合得出药量估测高度,实现了对装药量体积的精确测量。实验结果表明,该药量检测方法能较好地保留药量目标区域边缘信息,估测得出的药量体积误差控制在5%以内,优于目前的人工测量方法,在工业检测领域有较好的应用前景。

摘要： 基于三维点云的管螺纹检测有着广泛的应用前景,是非接触式三维检测技术研究的热点之一。介绍了一种基于对三维扫描得到的螺纹点云数据进行处理的自动检测系统,可以应用在管螺纹的实际生产环境中,对检测系统软件的设计开发进行了详细说明,并通过实验对测量精度进行了验证,为管螺纹检测自动化提供了新的方法。

摘要： 针对传统轨道接触式动位移测试的不足,通过红外感应相机作为图像采集触发装置及远程数据发送装置,研发了一套现场轨道动位移图像采集装置及方法。在优选合理标志物的基础上,利用室内动三轴仪试验验证了该方法对振动波形和幅值均有较好的适用性,且精度较高。利用该技术进行现场长期测试,结果表明该方法可以实现无人值守轨道动位移长期监测,通过远程传输技术,实现现场动位移幅值的实时传输。动位移幅值基本服从正态分布,车型(轴重)对钢轨竖向位移影响较为明显。

摘要： 采用传统接触式测量方法对大型跨江桥梁结构进行测量时工作难度大且效率低,本文提出一种基于三维激光扫描技术对桥梁结构几何参数进行非接触式测量的方法。根据三维激光扫描技术的原理分析测量误差来源,从测角和测距两方面对三维激光扫描引起的误差进行试验研究,分析大型桥梁测量误差的控制方法。结果表明:测角和测距与测量误差均存在一定关系,在合适的测角和测距条件下三维扫描测量误差达到最小。采用远距离加密测点、布设控制网、减小测距和拼接误差等措施可显著减少三维扫描测量误差。以一实际工程为例,将拱肋的测试结果与高精度全站仪测试结果进行对比,验证了三维激光扫描测试精度满足工程应用的要求。

摘要： 目的基于OpenPose计算机视觉算法(以下简称“OpenPose”)获得的运动学参数,构建并验证一种健身操运动能量消耗的非接触式测量方法。方法通过Qualisys运动捕捉系统验证OpenPose识别关节运动角度的准确性;以COSMED K5便携式气体分析仪测量的能量消耗数据为标准,构建并验证基于OpenPose获得运动学参数的健身操运动能量消耗测量方法。结果OpenPose能较为准确地估算人体运动中大多数关节的运动角度;基于OpenPose的能量消耗估算方法误差较小(MAE=0.81,MSE=1.11,RMSE=1.02,MRE=13.60%),测试精度可达到86.4%。结论初步建立了一种基于OpenPose的非接触式能量消耗测量方法,这种新方法能较为准确而简便地测量健身操运动的能量消耗。

摘要： 本文改进设计了一种基于Kinect体感相机的呼吸信号非接触式测量方法.该方法适用于坐立姿势下呼吸信号的遥测.在控制实验下,遥测得到的呼吸率接近于接触式测量得到的呼吸率(相对误差0.4％),且遥测的呼吸信号可以显示不同的呼吸模式.

摘要： 俄罗斯ECOPHYSPRIBOR环保物理科技有限公司(简称"伊科菲斯"）致力于开发、制造和供应物位、密度、浓度、厚度和介质界面等非接触式测量与监控用工艺测控设备.

摘要： 随着MEMS电场传感器的技术的逐步成熟,使得MEMS电场传感器在静电探测领域的实际应用成为现实.行业内,对于静电传感器的微型化以及探测准确性具有迫切的需求,成为近年来MEMS电场传感器研究工作关注的重要方向之一.本文基于微机电系统(MEMS)技术,介绍了5种静电探测产品,主要包括:MEMS手持静电仪、在线MEMS静电传感器、MEMS静电安全检测释放球、MEMS管道油品电荷密度测试仪、MEMS油面电位传感器.该系列化的产品均采用非接触式测量方法,与目前应用的传统产品相比较,具有尺寸小、空间分辨率高、功耗低、易集成等突出优势.

摘要： 在照明工程中，最重要的是光源、灯具和被照射面组合后整体光、色环境的宏观效果。带有成像系统的彩色亮度计可以通过非接触式测量，获得相应的亮度值和色度坐标。国家技术监督局计量司量值传递处将彩色亮度计、亮度计、照度计、微弱光照度计列为国家计量器具，在必要时可以进行直接的量值传递，测量结果可以与国际接轨便于进行国际交流。

摘要： 基于双测头误差分离法设计一种易于携带、非接触式测量、能够实现在线测量和监控、适应多种工况的精密主轴回转误差测量系统.为此,以VC++为软件平台,实现整个系统的软硬件连接、数据采集、数据处理和数据保存等功能.最后通过硬件搭建完成了对一种加工中心主轴的测量实验,证明了此精密主轴回转误差测量系统的可行性和可靠性,并且通过对所得实验数据的分析得到了一定的结论.

摘要： 以汽油机低压电磁阀喷油器为研究对象,采用高速显微相机拍摄喷雾过程与霍尔传感器测量喷油器电磁阀电流相结合的方法,对比分析了针阀运动时喷油器电路中电流信号变化规律与高速相机实时观察到的喷雾图像之间的对应关系,表明针阀的运动和霍尔元件传感器的输出电压存在特殊对应关系.据此设计了一套电控喷油器针阀开启及落座滞后时间的测量系统,并提出了一种利用霍尔传感器检测喷油器电流的变化来反映针阀的响应特性的新方法.

摘要： 利用超磁致伸缩材料的压磁效应开展新型非接触式扭矩测量方法的设计研究,为最终实现一种对被测轴系基本没有改动、只需贴附一层敏感材料的非接触式扭矩测量方法建立先期研究基础,进而为航空器动力轴输出扭矩的实时、在线测量提供一种有效手段.

摘要： 利用超磁致伸缩材料的压磁效应开展新型非接触式扭矩测量方法的设计研究,为最终实现一种对被测轴系基本没有改动、只需贴附一层敏感材料的非接触式扭矩测量方法建立先期研究基础,进而为航空器动力轴输出扭矩的实时、在线测量提供一种有效手段.

摘要： 利用超磁致伸缩材料的压磁效应开展新型非接触式扭矩测量方法的设计研究,为最终实现一种对被测轴系基本没有改动、只需贴附一层敏感材料的非接触式扭矩测量方法建立先期研究基础,进而为航空器动力轴输出扭矩的实时、在线测量提供一种有效手段.

摘要： 利用超磁致伸缩材料的压磁效应开展新型非接触式扭矩测量方法的设计研究,为最终实现一种对被测轴系基本没有改动、只需贴附一层敏感材料的非接触式扭矩测量方法建立先期研究基础,进而为航空器动力轴输出扭矩的实时、在线测量提供一种有效手段.

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： 一种非接触式位移传感器(2)和一种非接触式位移测量方法，位移传感器(2)包括具有至少两个沿着中心轴(A)分布的测量线圈(4,6)的线圈组，导电和/或导磁的被测物体(18)与线圈组产生交变电磁场，此外，位移传感器(2)还包括用于计算和测量被测物体(18)位置的计算电路(30)，非接触式位移传感器(2)除了测量线圈(4,6)以外，还具有一个沿中心轴(A)分布并与计算电路(30)连接的辅助线圈(8)，该辅助线圈与两个测量线圈(4,6)中的至少一个测量线圈至少部分重叠。

摘要： 融合接触式测量与非接触测量的混合测量方法，首先利用非接触测量法快速测量待测表面，得初步非接触测量结果，再通过接触测量法测量规划的多个接触式测量点Pi位置，以初步非接触测量结果为基础，将接触式测量点Pi的位置确定为修正基准，对初步非接触测量结果进行修正，得到二次非接触测量结果；计算接触式测量点Pi的位置与二次非接触测量结果的差值和法向投影点Qi，将所得的法向投影点Qi在初步非接触测量结果上划分网格，并得到所有网格节点；最后计算每个网格节点的差值，沿初步非接触测量结果的法线Ni方向移动每个网格节点，重新拟合成新曲面，从而完成测量，有效结合两种测量优点，进而节省测量时间提高测量精度。

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： 一种非接触式的温度测量装置，其基于从工件热辐射的温度能量来测量工件的温度，具备：涂布单元，所述涂布单元将提高热辐射的辐射率的辐射促进剂涂布于工件上；存储部，所述存储部储存辐射率；以及非接触式的温度测量单元，所述非接触式的温度测量单元基于来自于作为测量对象的工件的热辐射以及储存在存储部的辐射率，来测量作为测量对象的工件中的、应该通过涂布单元涂布辐射促进剂的部位的温度。储存在存储部的辐射率为对与作为测量对象的工件同种类的工件，在涂布有辐射促进剂的状态下所测量的辐射率。

摘要： 一种非接触式位移传感器(2)和一种非接触式位移测量方法，位移传感器(2)包括具有至少两个沿着中心轴(A)分布的测量线圈(4,6)的线圈组，导电和/或导磁的被测物体(18)与线圈组产生交变电磁场，此外，位移传感器(2)还包括用于计算和测量被测物体(18)位置的计算电路(30)，非接触式位移传感器(2)除了测量线圈(4,6)以外，还具有一个沿中心轴(A)分布并与计算电路(30)连接的辅助线圈(8)，该辅助线圈与两个测量线圈(4,6)中的至少一个测量线圈至少部分重叠。

摘要： 融合接触式测量与非接触测量的混合测量方法，首先利用非接触测量法快速测量待测表面，得初步非接触测量结果，再通过接触测量法测量规划的多个接触式测量点Pi位置，以初步非接触测量结果为基础，将接触式测量点Pi的位置确定为修正基准，对初步非接触测量结果进行修正，得到二次非接触测量结果；计算接触式测量点Pi的位置与二次非接触测量结果的差值和法向投影点Qi，将所得的法向投影点Qi在初步非接触测量结果上划分网格，并得到所有网格节点；最后计算每个网格节点的差值，沿初步非接触测量结果的法线Ni方向移动每个网格节点，重新拟合成新曲面，从而完成测量，有效结合两种测量优点，进而节省测量时间提高测量精度。

摘要： 本发明涉及轨道接触网检测设备技术领域，公开了一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置、测量系统及其测量方法。通过本发明创造，可在不停止数据采集车的情况下，一方面根据接触网支柱杆识别结果和实时车程，自动确定最接近的接触网支柱杆的杆号数据，另一方还可以结合激光扫描仪、轨距传感器和倾角传感器，计算获取包含接触网导线拉出值和导线高度等的接触网参数，并可以自动进行数据存储、数据显示和通过数据超限检测来发现故障位置，进一步提高检测效率，并节省时间和降低人力成本。此外，通过内置测量数据回放软件系统，还可以实现对测量数据进行数据回放、数据分析和数据修正等应用目的，确保后期数据分析的自动化。

摘要： 本发明涉及一种柔性悬臂梁的振动非接触式测量与非接触式控制的装置及方法，该装置包含柔性悬臂梁、悬臂梁支架、双目CCD相机、相机托架、激光笔、电磁线圈、PC机、电磁控制器。其特征在于：所述的柔性悬臂梁一端通过悬臂梁支架固定，称之为固定端，另一端为自由端；所述的双目CCD相机安置在柔性悬臂梁的正前方，两个相机水平平行布置，双目CCD相机采集激光笔标志点图像，获取柔性悬臂梁的弯曲和扭转振动信息的图像序列，通过数据线将图像传输到PC机；所述电磁线圈对称布置在柔性悬臂梁两侧，且与柔性悬臂梁保持相同水平高度，PC机处理采集到的振动图像序列，将振动控制信息发送到电磁控制器，控制电磁铁的磁性，实现对柔性悬臂梁的振动控制。本发明可不接触、不改变被测物体的振动特性的实现非接触式测量与控制，可以被广泛应用研究。

摘要： 本发明涉及高精度的非接触测量领域，特别是一种传感器上安装的轮廓照相机、配套的超大直径回转体工件非接触式测径仪以及非接触式回转体测量方法。旨在解决现有的非接触式测量技术中测量精度低，测量速度慢，测量设备稳定性差的问题。本发明的感器包括安装在壳体内的平行光光源发生器、安装在壳体上的轮廓照相机和进行光电信号转换的控制处理器，轮廓照相机输出端连接图像处理器和显示器以实现被测工件表面轮廓的数据处理和显示；平行光光源发生器发出的平面光束与工件的圆柱表面相交形成高亮度弧线。优点在于：测量结果精确，同时可以消除工件在测量区域内的倾斜及位置误差，实现大直径工件外直径的精确快速测量。