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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周崇秋 高春甫 李林峰 王冬云
通过MV-DP090-02B激光轮廓传感器获取轨道车辆轮对踏面轮廓影像信息，再将物体表面轮廓位置转化为三维点云数据，并对数据进行降噪和特征提取，然后对踏面轮廓进行三维重建。文章结合轮对踏面动态测量实验，对轮对低速转动过程中的踏面轮廓进行了扫描。数据处理结果表明，基于MV-DP090-02B激光轮廓传感器获取的三维扫描点云数据及相关数据处理，可以动态测量轮对转动过程中的踏面轮廓；MV-DP090-02B激光轮廓传感器能够满足实验室的测量需求，操作简便，是“轨道交通车辆机械检修”课程实验中轮对踏面轮廓获取的一种新方法。
[期刊] 林业科学
[作者]
尤磊 哈登龙 谢明坤 张晓鹏 宋新宇 庞勇 唐守正
【目的】利用地面三维激光扫描仪获取的单木树干点云,提出一种基于断面轮廓曲线的树干材积计算方法,为准确测定单木树干材积提供参考。【方法】首先,将树干点云按设定高度thick划分为若干等高垂直分段,对于一个垂直分段,将其树干点云投影至下断面得到一个平面点集,以该点集凸包点形成闭合凸多边形的质心为中心点,以角度参数θ对该平面点集角度分区,一个角度分区中所有点的重心点为该角度分区的轮廓点,根据角度分区在上下垂直分段上的相邻性和连续性修复无轮廓点的角度分区;然后,以当前垂直分段所有角度分区的轮廓点为插值点,构建一条闭合连续光滑的三次B样条曲线(称之为垂直分段的断面轮廓曲线),该曲线所围面积为断面积,断面积与高度thick之积为垂直分段体积,所有垂直分段体积累加得到树干材积。分别以可准确计算体积的圆柱体、圆台体和抛物线体的模拟点云与地面三维激光扫描仪获取的来自7个树种183个长度为1 m的树干点云为实测数据,开展模拟试验和实测试验。【结果】模拟试验结果表明,对于圆台体和抛物线体的体积计算,断面轮廓曲线法在合适的thick与θ参数下计算精度高于拟合圆、拟合圆柱体和Bézier凸曲线法的计算精度。实测试验结果表明,与断面轮廓曲线法计算的材积(thick=2 cm,θ=2°)相比,拟合圆、拟合圆柱体和Bézier凸曲线法计算材积的平均绝对百分比误差(MAPE)分别为064%、43365 cm~3和054%,均方根误差(RMSE)分别为063%、42906 cm~3和053%,总相对误差(TRE)分别为1188%、3 36136 cm~3和951%。【结论】断面轮廓曲线法计算的树干断面积和材积最为精确,传统以横断面是圆为理论计算的树干断面积和材积均大于其真值。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘士兴 朱妍 宋亚杰 孙操
为了改善光电子技术、数字图像处理等3D打印相关技术课程的实践教学效果,设计了基于激光三角法的三维轮廓测量系统。采用单片机作为主控制器,步进电机驱动旋转靶台使待测物体做360°旋转,工业相机采集线激光器照射到被测物体的反射光,对图像进行二值化和滤波预处理、极值法提取激光线中心、点云坐标计算等处理后获取被测物体三维轮廓信息。实验结果表明,该系统能够准确获取被测物体三维轮廓,测量误差小于±0.5mm。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
周术诚 罗才英 梁忠
采用多尺度分析技术实现三维轮廓曲线匹配.三维轮廓曲线通过不同尺度的Gaussian函数滤波和等距重采样,将曲率和挠率的乘积为局部极大值的点作为轮廓曲线的特征点,利用特征点将轮廓分段,对轮廓曲线进行Fourier变换得到Fourier描述符;选择Fourier描述符的低频分量构成三维轮廓曲线的特征矢量,通过比较特征矢量决定2条轮廓是否相似;在2条轮廓相似的基础上,实现三维物体轮廓曲线的匹配.结果表明本文提出的算法具有快速、准确、效果好等特点.
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张倩 代伟 朱美强 张坤 王军
针对机器人抓取问题进行了综合性教学实验设计，提出了基于物体点云信息的机器人跟踪抓取方法。通过阈值处理保留运动模糊光条中亮度较高的部分，改善了运动模糊情况下光条区域提取困难的问题；利用特征直方图对不同物体的点云进行特征描述，实现了由未知的点云信息查询得到实际的抓取位置的目标；采用基于位置控制的优化算法实时更新跟踪路径，完成抓取操作。通过该完整的实验设计能够帮助学生理解激光三角法、点云信息、位置逼近等基本理论和方法，培养学生理论联系实际的能力和对科学研究的兴趣。
关键词：
三维点云 激光条纹 抓取 教学实验
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
邢作常 田素博 刘思瑶 林静 张祖立
犁体轮廓是犁体曲面的边界，对犁体的很多性能都有影响。为了实现高温热态犁体锻件的快速、精确、非接触、自动化在线实时测量，提出计算机双目立体视觉犁体轮廓测量的解决方案；设计基于形态学的抗噪型边缘检测算子，实现犁体锻件的亚像素边缘提取；在对原始图像重投影和立体校正的基础上，研究亚像素二次校精校正算法，提高左右图像立体匹配的质量和速度。以犁胫为试验对象，采用双目立体视觉和图像处理，在ＨＡＬＣＯＮ和ＭＡＴＬＡＢ平台上，开发基于机器视觉的犁体锻件轮廓测量系统，实现犁体轮廓的边缘提取、边缘重构、边缘拟合和数学描述，解决犁体轮廓尤其是热态锻件犁体轮廓测量难的问题，为犁体轮廓的检验、测绘、描述、制造和设计提供了．．．
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
叶卉 王泽华 许世炜 姜晨
该文基于便携式粗糙度仪设计了一种用于采集工件表面轮廓数据的测试平台，并同步开发轮廓分析软件。该测试平台由三轴移动装置、夹具、轮廓数据采集装置(粗糙度仪)及计算机组成，可采集水平方向上0.3～16.0 mm、垂直方向上-200 ～200 μm复杂表面的轮廓数据，可用于微结构或非球面等面型测试。基于MATLAB软件设计模块开发轮廓分析软件，适用于轮廓数据的处理及分析。与金相显微镜及泰勒霍普森轮廓仪所测量的轮廓数据结果对比，该文测试平台的测量误差低于5%，证明该平台及测试方法具有可靠性和准确性。该平台体积小、成本低，可用于本科生及研究生的教学实验。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
聂斌 王曦 胡雪
在质量控制领域,非线性轮廓异常点识别问题是重点研究问题之一。本文综合运用了小波分析、数据深度、聚类分析等数据分析处理技术,提出了一种新的非正态变异的异常点识别方法。文章通过仿真分析技术,将新方法χ~2与控制图方法进行性能对比,结果证实新方法能够以更高的准确率和稳定性识别异常点,表现出更好的异常点识别性能。最后将新方法应用于木板垂直密度轮廓实例对新方法进行验证,分析结果表明本方法能够有效识别出异常轮廓数据。
关键词：
异常点识别 小波降噪 马氏深度 聚类分析
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
钟志 郑云天 张扬 孙岩 王霖郁
以水下目标三维重建为研究背景，提出了一种基于单目视觉的水下目标三维重建实验设计方案。首先在无需提前对相机标定的情况下，通过单目相机围绕水下目标物体进行多角度旋转拍摄，产生初始图像输入集；然后针对水下图像色彩失真和对比度低等情况导致的图像特征点提取数量减少和误匹配率较高等问题，利用所提出的融合色彩信息的特征匹配SIFT-HC方法，使用双峰分布函数最小化像素之间的灰度差异和像素之间的色彩对比度，获得待匹配的灰度图像，在此基础上采用海灵格距离作为相似性度量方式进行特征匹配，以有效保持原始图像色彩对比度，提升相邻图像有效特征点的数量，同时剔除误匹配点对，提高特征点匹配率；最后对三维点云进行重构，有效地对目标物体表面细节进行还原。实验结果表明：该实验设备简单，无需提前对相机进行标定，针对水下图像色彩失真等情况能够有效恢复目标物体的三维结构及表面细节特征。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
聂斌 姚雪海 李京亚
轮廓线的变点识别是质量管理的研究热点之一,当前研究多以轮廓整体变化为识别对象,而对局部变化问题研究相对较少,且更少有在发现变异时间的同时能够寻找到变化区域在个体轮廓曲线上位置的系统方法。本文针对轮廓线局部变化识别问题,提出基于小波变换和聚类分析的方法。通过仿真性能评价,并与现有方法进行比较,结果显示本方法能够在更小的差异度检测出变化并准确定位变化区域。在文章的末尾,本文采用了一个实例对该方法的效果进行验证。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
林耀海 景林 王长缨 王雪平 林甲祥 林培杰
针对原木端面存在相交圆、阴影等导致原木轮廓难以获得完整的圆轮廓问题，提出了基于圆弧的原木轮廓识别方法．首先分析了圆弧在数字化图像中的性质，从各种边缘线条中区分出圆弧边缘；其次，定义验证模型，以判断识别结果是否为合格圆．结果表明，该方法可以从大量干扰的边缘中找到轮廓，并利用部分轮廓边缘识别原木端面．
关键词：
原木端面图像 轮廓识别 检尺自动化 验证
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张云 梁光顺 张赟 李燕
误差补偿是提升数控机床加工精度的重要手段。该文利用三坐标测量机,测量精加工后六边形凹槽表面上部分点的三坐标,并根据理想模型计算轮廓误差。以镜像反变形的思路,对刀位点连线中点处的轮廓误差进行补偿,得到新的NC数据。在一个立式加工中心上进行对照实验,结果表明:误差补偿后,零件的轮廓误差绝对值最大值降低了48.1%,加工精度得到明显改善。基于轮廓误差的NC数据补偿方法,对以直线加工路径构成的零件有很强的适用性。以刀位点连线中点为补偿对象有利于误差测量和程序设计。
[期刊] 工业工程
[作者]
张阳 秦幸幸
正确识别受控轮廓集并确定轮廓控制参数是轮廓控制的基础。当轮廓内部存在相关关系时,异常轮廓对目前轮廓控制参数识别方法的干扰较大。因此,为降低异常轮廓对轮廓控制参数识别方法的影响,提出一种基于密度的受控轮廓集识别方法。该方法包括基于线性混合模型的轮廓建模、基于密度的初始受控轮廓集确定、基于逐次迭代方法的受控轮廓集识别和轮廓控制参数确定等。基于蒙特卡洛模拟分析所提方法中初始受控轮廓数目和密度参数对识别性能的影响。此外,比较分析所提方法与已有方法的识别性能。模拟仿真显示,基于密度的轮廓控制参数识别方法的识别性能要优于其他方法。
关键词：
轮廓控制 相关性 数据密度 统计过程控制
[期刊] 运筹与管理
[作者]
聂斌 姚雪海 李京亚
轮廓线的变点识别是质量管理的研究热点之一,当前研究多以轮廓整体变化为识别对象,而对局部变化问题研究相对较少,且更少有在发现变异时间的同时能够寻找到变化区域在个体轮廓曲线上位置的系统方法。本文针对轮廓线局部变化识别问题,提出基于小波变换和聚类分析的方法。通过仿真性能评价,并与现有方法进行比较,结果显示本方法能够在更小的差异度检测出变化并准确定位变化区域。在文章的末尾,本文采用了一个实例对该方法的效果进行验证。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
周术诚
根据破碎物体碎片拼接的需求,提出一种多尺度Fourier描述符的二维曲线匹配方法.利用不同尺度的Gaussian函数对轮廓曲线进行滤波后,以Fourier变换的系数作为曲线的特征矢量,通过比较2条轮廓曲线特征矢量来判断轮廓曲线的相似性,实现曲线匹配和碎片拼接.结果表明该算法具有准确性、鲁棒性和容错性.
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