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基于双向相似函数的3D测量无监督纹理重建方法
摘要: 三维(3-D)成像与显示技术的发展对具有真实纹理的三维模型提出了重要需求。由于纹理错位和光照不一致,纹理重建易出现模糊、重影和色彩断层等退化现象。本文提出复合权重纹理融合方法以抑制伪影,针对几何模型不精确问题,采用基于双向相似函数的多尺度能量最小化方法校正纹理错位。所提方法的平均处理时间仅为现有方法的40%。光学实验表明,该方法能在几何模型不精确和光照不一致条件下实现照片级真实感纹理。
关键词: 三维测量、结构光、双向相似函数、纹理重建、针孔相机模型
更新于2025-09-24 04:40:30
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用于锻造生产线热物体自动质量检测的机器人驱动三维形状测量系统
摘要: 大型热锻件三维几何在线检测对质量控制和节能至关重要。然而,由于强热辐射和复杂工况环境,商用三维传感器难以完成此类在线三维测量任务。为此,本研究提出一种集成条纹投影三维扫描仪与工业机器人的自动高精度三维形貌测量系统。该系统采用双滤光片组和智能温控回路来抵御热辐射,通过时分复用触发技术加速图案投射与采集,并改进多频相移算法以减少三维重建所需图案数量,从而显著提升测量效率并降低热环境影响。针对复杂工况下的数据配准问题,系统基于机器人运动重复性采用视角融合方法实现多视角非重叠三维数据的配准,同时运用鲁棒三维配准算法在存在无关背景数据时确保精确配准。通过实验验证了各组件与算法的性能,该系统已在锻造厂生产线部署,实现对热轴的稳定在线三维质检。
关键词: 生产线、热轴、工业机器人、三维测量、三维数据对齐
更新于2025-09-24 05:56:40
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[IEEE 2019年新西兰图像与视觉计算国际会议(IVCNZ) - 新西兰达尼丁 (2019.12.2-2019.12.4)] 2019年新西兰图像与视觉计算国际会议(IVCNZ) - 基于激光与立体重建的高反光表面精确三维测量
摘要: 在生产线上,检验与质量控制对维持产品质量至关重要。与制造过程一样,质量检测流程也应实现自动化[1]。除自动化外,该流程还需具备简便、快速、精确且经济高效的特点。"机器视觉是基于成像的自动检测与分析技术及方法[2]。"然而物体的反光表面会对传统机器视觉方法造成一定限制。本研究论文致力于开发一种用于反光表面物体检测的简易精准三维测量系统,其核心思路是融合立体视觉与光切法原理。该方法的主要优势在于能克服传统技术的局限,并在环境光照条件下稳定工作。本文通过所提方法对不同形状尺寸的反光表面物体开展了多项实验,展示了各类反光物体三维形貌的定性及定量重建结果,最终通过与实物基准三维模型对比进行精度评估。
关键词: 检查、反射面、激光线投影、三维测量、立体视觉
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于三维振镜扫描仪的原位激光加工系统开发
摘要: 本研究利用配备侧轴工业相机的三维振镜扫描仪,构建了集成激光测量与加工的原位三维激光加工系统。提出基于振镜扫描仪的线结构光测量模型获取工件三维信息,通过高度校准方法进一步提升测量精度以实现精准激光聚焦??⒃患庸と砑迪质∈笔×Φ娜す饧庸?,并通过具体案例验证了该原位激光加工系统的可行性与实用性。与传统线结构光测量方法相比,所提方法无需光平面校准,也不需要额外运动轴进行三维重建,因而具有技术与成本优势。该原位激光加工系统通过集成测量与加工实现简易操作流程,大幅降低人力与时间成本。
关键词: 线结构光、三维振镜扫描仪、原位激光加工、三维测量
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于区域强度传输方程的阶梯微结构三维轮廓测量
摘要: 半导体行业面临的主要挑战之一是测量具有大台阶高度(>100微米)的物体三维轮廓以及纳米级表面形貌。本研究探索了一种名为"基于区域传输强度方程(R-TIE)"的新技术,可同时实现大台阶高度和局部纳米级分辨率的表面形貌测量。该技术的关键要素包括复合图像分割、传输强度方程(TIE)及智能成像系统。该成像系统采用电调谐透镜,在无需机械移动部件的情况下以大视场角高速记录不同焦平面位置的物体。系统中的TIE部分可对目标区域进行纳米级高度测量。我们通过实验测量不同台阶试样,论证了所提方法的基本原理与可行性。
关键词: 强度传输方程,三维测量,相位恢复
更新于2025-09-09 09:28:46
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通过三维三分量粒子图像测速技术(3-D 3-C SPIV)对二维射流进行三维测量
摘要: 立体粒子图像测速技术(通常称为SPIV)能够测量二维测量平面内的全部三个速度分量,因此被归类为二维三维(2-D 3-C)PIV。尽管SPIV采用双相机系统,但测量点位置被假定为位于照明体积的中央平面(通常是激光片光区域)。这一假设使SPIV具有通用性且校准流程简便。然而,若能精确校准相机的三维方位,则可计算分布在照明区域深度方向上粒子的三维位置。本研究作者提出了一种新算法,通过SPIV实现完全三维测量,该技术可归类为三维三维(3-D 3-C)SPIV。目前已采用该3-D 3-C SPIV技术对平面射流进行了三维湍流测量,获得了三维3-C SPIV深度方向上的湍流统计量横向分布。通过与标准PIV(即二维二维(2-D 2-C)PIV)的测量结果对比,评估了3-D 3-C SPIV的精度与适用性。
关键词: 二维射流,立体粒子图像测速,湍流统计,三维测量,相机标定,沙姆普夫勒条件
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于计量数据的自由曲面光学仿真
摘要: 本文描述了利用测量数据改进自由曲面光学器件设计仿真模型的方法。由于传统公差分析方法无法适用,自由曲面光学器件的可制造性设计仍具挑战性。球面光学器件制造中的公差基本呈各向同性,而这一特性在自由曲面中不复存在,因此无法准确预测制造后光学器件的性能。为提高建模精度,建议将实际制造自由曲面的表面测量数据集成至建模环境。该方法既能预测真实制造自由曲面的性能,又可优化制造工艺。本案例研究将该方法应用于微注塑成型(μIM)工艺制造的阿尔瓦雷斯光学器件设计,基于仿真分析优化μIM工艺参数后,所制光学器件性能与标称设计高度吻合。自由曲面测量采用触针式表面测量工具完成。
关键词: 系统设计、仿真、形状测量、三维测量
更新于2025-09-09 09:28:46