基于计算机视觉的自动矫正数控系统

基于机器视觉技术,利用OpenCV计算机视觉开源库作为开发函数库,以工业相机和三轴雕刻机作为实验平台,为数控系统进行视觉矫正系统开发.首先对装夹后PCB板采集Mark点,直线检测完成后,利用角点检测对Mark点进行定位.通过霍夫变换得到世界坐标系下的直线方程,以此求取当前待加工PCB板的装夹位置和姿态.最后通过图像坐标和机械坐标的变换关系对加工位置信息进行纠偏处理.针对数控系统PCB板加工中出现的装夹误差问题,设计并开发了基于机器视觉技术的数控系统视觉矫正系统.通过实验和具体误差数据证明了本系统达到了PCB板的加工精度要求.     

柱状构筑物垂直度非接触检测方法及其精度分析

针对无明显特征点的柱状构筑物垂直度测量困难的问题,提出了一种全站仪非接触投影法.利用非接触的方法切准待测目标的外轮廓,测量其水平方向角和竖直角,依据测角度推算水平偏移量和倾斜率,并根据最小二乘原理分析了其测量精度.分析结果表明:仪器至立柱距离小于40 m,至所测断面中心的水平角小于1°时,水平偏移量中误差优于±2 mm,同时,竖直角在5~45°范围时,倾斜率测量中误差优于±0.4‰,完全满足检测精度要求.     

接触网几何参数的提取与分析

针对接触网几何参数高速、动态测量的实际需要,提出一种利用改进的Harris角点检测算法对接触网的几何参数进行提取,并计算提取图像中的角点的曲率及梯度.在分析检测结果与接触网几何参数检测的特殊性后,绘制出导高变化曲线和动态拉出值曲线.利用导高的变化曲线对受流参数硬点进行分析.结果表明,该方法可以成功对该段线路内接触网的受流参数硬点进行判别.     

曲线轨道上重载货车悬挂相对位移的仿真计算方法及应用

为准确求解曲线轨道上重载货车悬挂的相对位移，首先，建立曲线轨道数学模型，推导出曲线外轨超高、顺坡角、侧滚角和中心角随线路长度的变化公式，再根据车辆各刚体部件进出曲线的时间和所处曲线位置差异，编程计算悬挂点刚体间的超高及转角差；其次，以刚体质心为坐标原点建立本体坐标系，分别给出悬挂点在两刚体本体坐标系中的坐标表达式，通过坐标变换法将本体坐标转换到同一坐标系下，计算悬挂点瞬态相对位移；最后，结合车辆曲线动力学仿真程序计算，即可求出车辆曲线通过时各悬挂点的动态相对位移. 计算结果表明:车辆悬挂相对位移是车辆参数和曲线轨道参数综合作用的结果，当单独不计线路侧滚角差、顺坡角差、中心角差时，对应悬挂相对位移的最大偏差率可达42.85%、24.03%、71.42%；利用坐标变换结合动力学仿真计算的方法可全面考虑车辆和轨道参数，求解车辆悬挂相对位移更为准确.      

基于结构光的多投影显示系统图像对准算法

为了解决多投影显示系统的图像对准问题,提出了一种基于结构光投影技术的对准算法.该算法通过求取等相位线的交点来建立投影机图像与相机拍摄图像间的映射关系,对于投影机图像上任一像素点,有水平和垂直2个相位值.在相机图像的水平相位展开图中找出与该点水平相位值相等的离散坐标点的位置,拟合出一条水平等相位线,同理,可以得到它的一条垂直等相位线;求出水平和垂直等相位线的交点,即为该点对应于相机图像中的像素点.该算法无需知道显示墙的解析表达式和相机的内部参数,适用于任意光滑的曲面显示墙.对准后图像与原始图像的对比实验表明:峰值信噪比达到27.904,结构相似度为0.972 4,说明该算法能有效提高图像的对准精度.      

基于道路标线的交通事故现场摄影测量研究

论述了基于普通相机的交通事故现场测量技术基本理论,提出了一种利用道路标线作为标定参考物的新的标定方法,在小波多尺度边缘检测基础上,利用Harris角点提取对图像进行分析处理,对影响摄影测量精度的有关参数进行了简要描述,对一个实际事故现场的部分数据进行了分析,验证了设计的算法。     

多视点标定图像的交替迭代度量重建方法

提出了一种针对相机内部参数已标定的多视点图像交替迭代度量重建方法.该方法以目标空间中重建的3D点到匹配特征点的反投影线间的距离作为重建误差的测度,使误差函数形式上更简洁且具有明确的几何意义.重建过程通过对相机外部参数中的旋转矩阵、平移量和3D重建点交替迭代完成,其中平移量和3D点一起估计,避免了它们与旋转矩阵中的元素间的尺度差异引起的数值偏差.利用合成数据和真实图像的计算分析均表明本文方法有较高的重建精度,具有实用性.     

公路水准测量谬误成因及避免措施

水准测量亦称为几何水准测量。其基本原理是利用水准仪整平后的的水平视线．在已知高程的水准点和未知高程的待测点上分别树立水准标尺并读取读数，根据该读数计算水准点和待测点的高差．即可由已知点的高程推算出待测点的高程，在工程实践中即可与待测点的设计值比较达到指导施工的目的。水准测量结果的准确与否．直接影响着工程施工的质量。严重的测量误差不仅会导致工程质量下降，影响工程的正常使用，     

后方交会方法及其精度评定问题的研究

基于3个已知点的后方交会，推导了测角、测边后方交会的近似精度评定公式以及针对起算数据误差时的严密精度评定公式，并用间接平差方法对边角同测后方交会进行了严密的平差计算与精度评定；通过观测实验分别对测角、测边、边角同测后方交会的精度及坐标进行了比较分析。     

Excel在公路闭合导线内业工作中的应用

公路测量中,闭合导线存在着严密的几何条件,常用于局部地区的测图控制。但按常规方法计算闭合导线坐标比较繁琐,需进行大量的数学计算,且坐标调整后可能出现与已知坐标不相符的情况。实例证明,采用Excel的强大计算功能解决以上问题,效果显著。