国家自然科学基金(50975219)
- 作品数：14 被引量：200H指数：8
- 相关作者：梁晋郭成唐正宗肖振中史宝全更多>>
- 相关机构：西安交通大学西南科技大学东华理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省科技支撑计划项目苏州市科技计划项目(应用基础研究计划)更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程电子电信理学更多>>
- 用于三维变形测量的数字图像相关系统被引量：67
- 2010年
- 针对材料力学实验中的三维变形测量,提出并实现了一种基于双目立体视觉、摄影测量术和数字图像相关法的便携式三维变形测量系统。研究了该系统涉及的双目摄像机标定,图像相关算法,三维重建,以及三维位移、应变计算等关键技术。提出了一种基于摄影测量术的摄像机标定算法,该算法采用10参数镜头畸变模型,不需要高精度标定板即可实现摄像机的高精度标定。利用最小二乘非线性优化算法实现了数字图像的高精度匹配,针对非线性优化初值难求的问题,提出了一种基于种子点的初值计算方法,为非线性优化提供了可靠的初值。最后,介绍了三维重建以及计算三维位移、三维应变的方法。实验结果表明,标定结果的重投影误差为0.03 pixel,图像匹配的误差约为0.02 pixel,静态外形及位移的测量精度为0.05%,应变的测量精度优于0.5%。与传统的测量方法相比,本文提出的系统可以更准确、全面、直观地实现对位移场、应变场的测量。
- 唐正宗梁晋肖振中郭成
- 关键词：立体视觉数字图像相关摄像机标定摄影测量种子点
- 基于约束搜索球的点云数据与CAD模型精确比对检测被引量：6
- 2010年
- 针对传统数字化比对检测中点偏差计算的准确性及效率不高的问题,提出了一种基于约束搜索球的点云数据与计算机辅助设计模型比对检测技术。首先,为了提高计算的准确性,在分析现有点—面计算模型的基础上,提出了点—边计算模型及点—点计算模型,用于计算曲率变化较大区域的点偏差。其次,为了提高计算效率,在最邻近顶点搜索过程中采用K-D树进行加速,在点数据归属过程中,构建一系列约束搜索球,将点云数据与计算机辅助设计模型比对的范围限制在约束搜索球内,降低算法的时间复杂度,提高点数据归属的效率。以某大型叶片为例,验证了该方法的有效性。
- 史宝全梁晋刘青肖振中
- 关键词：点云数据计算机辅助设计
- 基于摄影测量校正的斜光轴数字图像相关方法被引量：19
- 2011年
- 提出一种针对单相机、斜光轴测量条件下,基于摄影测量校正的二维数字图像相关法(DIC)。变形前,在被测物表面粘贴不少于3个控制点(圆形标志点),通过摄影测量技术得到控制点的三维坐标,利用控制点的三维坐标及其在图像上对应的二维坐标,通过空间后方交会法得到斜光轴相机的三维空间方位,拟合控制点的三维坐标得到控制面。变形过程中,对于数字图像匹配得到的每一个相关图像点,通过其投影射线与控制面相交得到其对应的三维点坐标。该方法不仅可以校正由于相机光轴倾斜引入的测量误差,而且可以直接、准确得到三维空间位移而不是像素级位移。通过与已有的三维DIC对比,该方法的位移测量精度优于0.04mm,应变测量精度优于0.5%。
- 唐正宗梁晋郭成
- 关键词：光学测量数字图像相关摄影测量空间后方交会
- 板料成形三维全场应变摄影测量快速检测系统研究被引量：6
- 2012年
- 针对目前板料成形过程中应变测量的实际问题,提出了一种新的测量方案,通过采用近景工业摄影测量与坐标网格分析法相结合的方法,可以高效地实现板料成形后表面全场应变的精确测量。基于以上方法设计并开发出了可以应用于实际的板料应变检测系统XJTUSM。通过对某些型号的钣金零件表面应变的测量,验证了本文方法的有效性。
- 王金葵李钰蔡勇梁晋李磊刚史宝全
- 关键词：板料成形
- 板料变形三维数字散斑应变测量分析系统研究被引量：6
- 2010年
- 针对板料变形中应变检测的常规方法和传统方法存在的不足,通过数字散斑相关方法、计算机双目视觉理论和材料力学理论分析了试件表面变形前后的散斑图像,来动态跟踪试件表面上几何点的运动并得到三维位移场,在此基础上计算得到试件的三维应变场。基于此原理开发了XJTUDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统。应用带孔铝质制件进行了单向拉伸实验。测量结果表明,该系统能较好的反映板料变形过程中的三维应变状态,较好的测量试件表面的三维轮廓,直观再现工件表面的变形场、应变场和成形极限图(FLD),对于需要测量的关键点可以实现重点跟踪,动态测量出该点在任意时刻任意位移的应变。该系统可以应用到不同的力学测量现场。
- 张德海梁晋唐正宗张晓强郭成
- 关键词：数字散斑相关方法应力
- 基于Geomagic和UG的快速参数化逆向建模方法被引量：13
- 2012年
- 提出了一种基于逆向设计软件Geomagic和三维建模软件UG的产品快速参数化逆向建模新思路。首先,利用逆向设计软件Geomagic Studio对扫描获得的物体点云数据进行处理,主要包括三角化阶段和多边形阶段处理,获得网格包络曲线;其次,将构建的网格包络曲线导入三维建模软件UG中进行参数化曲面构建;最后,对新方法的建模精度进行了评价。实验结果表明,该方法不仅能获得高精度的曲面模型,还可以大幅度的缩短产品设计和开发周期。
- 丁恩伟蔡勇梁晋郭翔胡浩
- 关键词：逆向工程参数化GEOMAGICUG
- 飞机结构件运动数据的动态视觉测量系统被引量：13
- 2012年
- 基于近景摄影测量理论和立体视觉技术,提出并实现了一种针对机身结构件在飞行状态下的轨迹、姿态、位移、变形等多种运动数据的动态视觉测量方法。研究了基于工业近景摄影测量的多相机快速自标定方法;飞行状态下相机动态定位及抖动消除技术;刚性结构件的运动轨迹及姿态的快速求取和通过多相机(≥3)协作实现非编码标志点阵列的精确匹配等多项关键技术。在模拟飞行环境下的实验结果表明,相机标定的重投影误差小于0.03pixel,系统的运动轨迹姿态测量精度可达0.01mm/1m,关键点位移变形测量精度可达0.05mm/1m,基本满足飞机测试行业的精度和可靠性测量标准。
- 李磊刚梁晋唐正宗郭成崔学龙
- 关键词：相机自标定立体视觉
- 用基于种子点的三维图像相关法测量连续大变形(英文)被引量：5
- 2011年
- 针对使用图像相关法测量物体发生的较大刚体旋转或变形容易失效的问题,提出了一种连续大变形的图像匹配方法。该方法首先利用相邻状态变形的连续性对种子点进行匹配,然后利用同一状态相邻点的变形连续性,通过种子点为其他点提供初值,并最终完成对所有点的匹配,从而在无需人工交互的情况下实现对大变形过程的高效测量。刚体旋转实验以及单向拉伸实验表明,对于40°的刚体旋转位移场以及高达113%的变形,测量结果良好,证明了本文方法的有效性。
- 肖振中徐爱珠安顺泰唐正宗
- 关键词：种子点数字相机
- 特征保持的点云精简技术研究被引量：13
- 2010年
- 为了在保持特征的基础上有效地简化点云数据,提出了基于聚类的点云精简算法.对点云进行三维栅格剖分,在每个栅格中选取1个代表点作为初始类核心,然后将点云中其他数据点归入欧氏距离最近的初始类中,遍历各个类,若类内某两点的法向量偏差大于给定带宽则对该类进行迭代细分,并对各个类进行均值漂移处理,将得到的局部模态点取代该类,从而实现点云简化.以手机外壳、人头、麻花钻为典型实例,对具有不同表面特征的点云数据进行了验证.结果表明,该算法能对点云数据进行直接而有效的精简,在曲率变化大、附加特征多的表面仍能很好地保留原始模型的几何形状.
- 史宝全梁晋张晓强舒挽
- 关键词：点云简化聚类均值漂移
- 大视场多像机视频测量系统的全局标定被引量：38
- 2012年
- 针对大视场多像机视频测量系统的全局标定,提出并实现了一种基于近景摄影测量技术的高精度像机标定方法。首先,设计一种带有标志点的十字架形标定参考物,十字架正反两个表面粘贴有环形的编码标志点和圆形的非编码标志点。然后,在现场用工业摄影测量系统XJTUDP重建出双面标定十字架的精确结构尺寸数据;将标定十字架在公共视场范围内依次摆出多个姿态,并控制多像机同步拍摄各姿态的图像。最后,为大视场像机选择10参数非线性成像模型,对采集的图像组依次进行标定运算,标定出各像机的内参数和畸变参数,并全局定向出各个像机在统一坐标系下的外方位参数。实验结果表明,该标定方法的重投影误差小于0.05pixel;利用标定结果测量高精度标准尺长度,相对误差小于1/4 000,可满足大视场多像机视频测量对精度和效率的要求。
- 胡浩梁晋唐正宗史宝全郭翔
- 关键词：视频测量
