国家自然科学基金(51105272)
- 作品数：12 被引量：83H指数：4
- 相关作者：李杏华裘祖荣钟莹陈培芬洪燕更多>>
- 相关机构：天津大学江汉大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金天津市科技支撑计划更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术理学一般工业技术更多>>
- 基于改进ICP算法的点云自动配准技术被引量：53
- 2014年
- 在零件的型面检测过程中,通常有数据采集、曲面重构、曲面配准和误差求取几个步骤。其中,曲面之间的配准是检测中关键的一环。针对传统的经典ICP(Iterative Closest Point)算法在配准过程中受噪声干扰大、鲁棒性差的缺点,在应用点云主方向贴合的粗略配准基础上,以经典的ICP算法为基础,提出了点云数据的欧氏距离阈值去噪和点云的方向矢量夹角阈值两种方法改进ICP算法,并应用改进算法作为点云之间的精确配准算法。对于经过初始配准的点云数据使用欧氏距离阈值法剔除点云间点对的噪声,并经点云各点间的方向矢量夹角阈值进行对应点采样,提高了传统ICP算法的效率和精度。经飞机和汽车零件点云配准实验验证,本算法的配准误差在±1μm内。算法具有设计简洁,响应快速的特点,有实际工作意义。
- 钟莹张蒙
- 关键词：点云配准迭代最近点算法逆向工程
- 相控阵超声检测中的高速实时数据通讯系统被引量：1
- 2016年
- 在超声相控阵无损检测技术中,需要对超声相控阵回波信号进行高速采集,如何对得到的大容量数据进行无缝实时存储和读取是一个技术难点。为解决此难点,提出一种以FPGA为主控制器,运用乒乓存储的思想,在一片FPGA中共用一个PLL和DLL对2个DDR SDRAM控制器进行控制的方法,上位机与下位机通讯使用EZ-USB FX2控制器,能够实现无死时间的大容量高速数据存储和传输。系统仿真及调试的最终结果表明,该系统能够对由1 kHz-4 kHz频率高压脉冲激发的、由125 MSPS AD采样采集到的16位数字回波信号进行稳定地实时存储和传输,上位机图像实时显示证明接收到的回波信号没有断层。设计应用于对大型石油储罐焊缝进行无损检测的超声相控阵自动检测设备中,能保证底层数据采集存储系统与上位机之间的数据实时交互。
- 李杏华张晶林雪慧
- 关键词：超声相控阵无损检测FPGADDRSDRAM控制器
- 回转体测量机热变形误差三截面法补偿技术被引量：2
- 2016年
- 为了补偿复杂外形回转体测量机在生产现场的热变形误差,使用实物参考基准作为标定物,提出了三截面法热变形误差在线补偿技术.根据回转体测量机的结构特点,使用数字仿真分析了热变形形式,然后以此为依据建立了热变形误差补偿模型.通过测量两个参考基准的截面和被测工件的一个待测截面的数据,计算得到补偿模型中的参数,进而获得热变形误差的补偿量,实现了在线补偿,无需建立复杂的热变形模型,简单易行.现场测量实验证明了三截面法的可行性,重复性误差降低到8,μm,能够满足复杂环境下的测量任务.
- 裘祖荣孙立岩李杏华
- 关键词：热变形误差平移
- 整体叶盘测量机参数标定的关键技术被引量：7
- 2014年
- 为解决整体叶盘生产过程中原位检测的问题,设计了专用的关节臂式坐标测量机.该测量机采用具有直线-直线-旋转运动的结构形式,在有限的运动空间内实现了较大范围的测量,满足了测量需求.为标定测量机直行轴与旋转轴之间的平行度误差,提出用平台和方尺作为水平面和铅垂面的实物体现的标定方法,该方法简便易行.经过标定与误差补偿,测量机的测量不确定度小于0.01 mm,符合设计要求.标定结果良好的重复性证明了该方法的正确性.
- 裘祖荣苏智琨张国雄张海涛李杏华
- 关键词：整体叶盘关节臂式坐标测量机
- 低品质因数谐振筒的谐振频率测量系统被引量：2
- 2014年
- 谐振筒式密度计的测量原理为谐振筒的谐振频率会随筒内液体密度的变化而变化,从而通过测量其谐振频率来达到测量其密度的目的。但由于低品质因数谐振筒在谐振频率附近的幅度与其他频率的幅度区分度太小,导致谐振难以实现。因此如何使低品质因数谐振筒达到谐振状态并测得其谐振频率,是谐振筒式燃油密度传感器激励系统的关键问题。激励系统以DSP为主控芯片,运用椭圆拟合的方法解决了低品质因数谐振筒式密度计激励系统的关键技术问题-增益测量和相位测量,运用原位计算节省了DSP大量的内存空间,同时运算量又较小。仿真结果表明,增益测量精度优于0.05%,相位测量精度优于0.05%,高于实际需要。系统在测量并记录了增益、相位差之后,利用相关算法实现了自动增益调节和自动相位调节,并实现了谐振筒的谐振,测得了其谐振频率。
- 裘祖荣罗金星
- 关键词：增益控制相位控制
- 多线结构光视觉传感器测量系统的标定被引量：6
- 2014年
- 为实现大尺寸轧钢几何尺寸、形状误差、表面缺陷的实时检测,采用4个激光器和4个CCD摄像机搭建了多线结构光视觉传感器测量系统。针对多视觉传感器全局校准的关键问题,设计了特殊形状的靶标,提出了新的全局标定方法。利用交比不变原理获取光平面上多个标定点,同步实现视觉传感器的局部标定和全局校准。详细阐述了标定的基本原理和系统构建过程,分析了标定中存在的误差,并提出了减小误差的方法。实验验证系统重复测量精度在0.04mm以内,测量相对误差小于0.9%。
- 裘祖荣陈培芬李杏华
- 关键词：线结构光视觉测量
- 双结构光视觉传感器圆钢在线测量系统的研究被引量：4
- 2015年
- 以提高双结构光圆钢在线测量系统的精度为目的,分析了测量系统中双光面位置变化给测量结果带来的误差,由于机械调整精度低,提出利用交比不变原理对光面位置进行调整,解决了机械调整精度低的问题,减少了由两光面之间存在夹角而产生的测量误差。搭建了包含光面调整与传感器标定的实验平台。该系统重复测量精度在0.1 mm以内,测量相对误差小于0.10%。交比不变光面调整方法与机械光面调整方法相比,测量结果精度提高了0.082 mm,证明了实验方法的可行性。
- 李杏华张京美陈培芬
- 关键词：结构光
- 回转体测量机温度误差分析及补偿被引量：3
- 2015年
- 针对温度对回转体测量机测量精度所产生的影响,结合ANSYS软件仿真及数学计算的方法研究了回转体测量机受温度影响产生的热变形及测量误差,分析了回转体测量机温度误差的主要表现形式.建立了一个以测量架在x方向上的平移和在z方向的倾斜为基础的误差补偿数学模型.采用双环法对测量机温度误差进行了补偿,进行了对比测量实验,实验中分别测量工件上下两个参考圆环的参数,再利用提出的数学补偿模型公式得出工件自身的误差结果,继而对测量结果进行补偿.实验数据显示:温度误差补偿模型合理有效,测量机的重复性误差从100μm以上下降为16μm左右,提出的温度误差补偿模型可以有效降低温度对测量机测量精度的影响,经过误差补偿后的测量机可适用于温度变化环境下的测量.
- 陈文亮胡毓国李杏华洪燕
- 关键词：回转体热变形数学模型误差补偿
- 基于双环法回转体测量机在线温度误差补偿被引量：2
- 2016年
- 为补偿回转体测量机的测量误差,深入分析测量机结构热变形误差的表现形式,在此基础上,建立热误差补偿数学模型。提出一种基于双环法的在线温度误差补偿技术,通过实物测量,实时获取参考基准的测量误差,通过计算得到测量架的平移和倾斜误差,对工件不同高度的外径和内径热误差进行实时补偿。实验结果表明:回转体测量机经过在线温度误差补偿后,测量的稳定性误差从110μm下降到7μm,显著提高了测量的稳定性。该方法可以满足回转体类零件对高可靠性和高精度测量的要求,提高回转体测量机在线测量精度和效益,为回转体测量机的在线温度误差补偿提供了一种新的技术途径。
- 钟莹刘佳李杏华
- 关键词：热误差补偿双环法平移
- 基于触诊成像的肿块识别系统研究与设计
- 2016年
- 乳腺癌的早期发现对于乳腺癌的治疗有十分重要的意义,设计了基于触诊成像的肿块识别系统。该系统由压力信号检测单元、信号控制单元和图像处理单元组成,压力信号检测单元实现压力信号的采集,信号控制单元由FPGA控制多路开关的选通来扫描压力阵列传感器的电容信号,并将数据通过EZ-USB发送给上位机,图像处理单元对压力图像进行处理来滤除噪声。其中图像处理单元是该系统的枢纽,运用最小二乘曲面拟合校正压力图像,最大类间方差法和基于滤波的图像邻域评级技术对压力图像进行分割,对压力图像进行线性插值来提高图像分辨率。实验结果表明,该系统可以在复杂噪声图像中有效地识别出肿块。
- 王向鸿钟莹孙一心李醒飞
- 关键词：乳腺癌触觉传感器阵列最大类间方差法
