结构光

摘要： 针对白车身测量面差特征存在人工测量精度差、效率低、难以满足工业应用领域中精密测量的需求等问题,提出了基于结构光的白车身面差三维测量方法。该方法通过线激光投影至被测区间并对采集的图像亚像素提取光条纹中心,得到解算后的三维点云,在面差特征点识别过程中将斜率差值极大值点作为面差特征点,采用RANSAC算法进行基准直线拟合。分析结果表明,该三维测量方法精度较高,可以代替人工测量,能满足整车厂对面差特征测量精度的需求。

摘要： 艾里光束作为一种具有自加速特性的无衍射光束,在光镊、光学成丝、成像、表面等离子激发等众多领域都具有应用潜力。而在艾里光束基础上引入涡旋项可以丰富光场特性,同时利用艾里光束特性与涡旋相位特性为光场分布调谐提供了更大的灵活性,也引入了更多的动力学演化特性。以直角坐标和极坐标系下艾里光束的特性与应用为切入口,系统介绍了各类艾里涡旋的参数调谐与演化特性,包括直角坐标和极坐标系下单个艾里涡旋在各个情况下的演化特性、产生方式与应用,以及直角坐标和极坐标系下的艾里涡旋叠加光束的奇特性质等,为系统了解艾里涡旋参数及动力学特性提供参考,进而为产生具有更加丰富性质的光场打下基础,对扩大艾里涡旋的实际应用领域具有指导意义。

摘要： 随着我国轨道交通的快速发展,其维护工作日益繁重,传统检测手段及技术难以满足现有的需求,轨道检测的快速化及智能化迫在眉睫。为了弥补这些检测方法的不足,本文基于非接触式激光三角测距原理,自主研发了一套高速线激光测量系统。首先是通过改进的灰度权重模型法提取激光中心线,可以得到更加精确的轨道扣件高度信息;其次使用Phone光照模型对点云数据渲染,可以直观显示采集对象的高低起伏情况;最后利用K均值聚类法进行扣件病害类别识别。检测结果为:扣件缺失与扣件异物检测成功率分别为98%、100%。尤其使用改进的灰度权重模型法,精确的提取激光中心线,得到高精度的三维纹理信息,具有很高的推广应用价值。

摘要： 针对惯性约束聚变实验中多诊断系统在有限空间同时作业引发碰撞风险的问题,设计了基于碰撞目标检测和空间距离测算方法的空间干涉检测与预警系统,分析了真空靶室特定环境下不同实现方法的适用条件和可行性。实验室条件下模拟验证结果表明,基于结构光深度图像获取方法可获得较好的碰撞距离测量精度,在靶室半径探测距离内空间测距误差不大于3cm,为靶室空间干涉检测与预警提供了一种可行的解决方案。

摘要： 在面结构光投影三维测量系统中,物体的背景和阴影是不可避免的,必须进行识别和去除。不合理的调制阈值将导致无效测量区域的误匹配以及局部点云空洞等问题,影响单视角重建的精度和效率。与现有的调制度分割方法不同,利用调制度直方图代替灰度直方图进行分析。同时,将Otsu算法和Sauvola算法引入调制度阈值计算中,并提出了一种结合频率矩阵的最大熵自动分割算法。针对反光背景下,单一调制度阈值无法进行分割的情况,提出了一种基于改进的Canny算法实现有效区域自动分割。实验结果表明:改进的自动分割算法在准确率、可靠性方面均优于传统方法,有效地避免调制度阈值选择的不合理导致点云边缘缺失和局部空洞等问题,实现了有效测量区域的自动分割。

摘要： 随着传统波磨动态检测弦测算法的改进,轨顶中线处波磨曲线的提取精度逐渐提高,但钢轨波磨是一种不规则的空间曲面,单一条波磨曲线不足以完整反应真实的波磨信息。由此,文章提出一种钢轨波磨区域曲面动态检测方法,以实现轨顶中线区域波磨曲面的准确还原。所提检测方法运用点线结合的测量方式,将结构光技术与传统中点弦测法结合所得精确测量点波磨值与其未被磨损一侧轮廓点集作为参考点,以标准钢轨轮廓作为点云轮廓算法ICP(iterative closest points)配准基准,有效避免迭代过程中局部最优解的出现。实验室条件下实现轨顶中线±10 mm范围内波磨曲面检测,拓展波磨的检测范围,满足测量精度要求,证明所提动态波磨检测方式是一种可行的区域波磨曲面复原方法。

摘要： 在基于结构光的双目三维人脸重建中,容易丢失细节处数据和建模精度较低,导致三维人脸数据完整度不高,对三维人脸识别较差。本文研究了基于红外条纹的双目三维照相机系统,通过投射红外条纹结构光,根据相移法将生成包裹相位,利用三频法得到绝对相位,生成视差图,得到三维人脸模型。实验表明,基于红外的哑铃规球心测距误差在0.1%以内,人脸精度在0.1mm内。在眼睛,眉毛等弱纹理区数据缺失较少,优于基于可见光的三维建模,并且人脸模型更平滑更能反映人脸的真实三维形状。通过对比投射红外与可见光的性能,为三维人脸重建未来研究分析提供技术和算法上的参考。

摘要： 【目的】为了构建烟株的三维模型、提取烤烟株型信息。【方法】采用结构光扫描仪获取烤烟的三维点云数据,经过点云配准、点云去噪以及孔洞修补等步骤后构建了烤烟的三维模型,并对烤烟株型参数进行了误差估计。【结果】利用该方法构建的烤烟三维模型能够精确还原烤烟的形态结构,叶长、叶宽和株高的机器测量值和人工测量值拟合方程的R^(2)均达0.8以上。【结论】基于三维点云构建的烤烟三维模型精度高,为烟草科研和烟叶生产提供了一种高精度的烤烟株型判别方法。

摘要： 三维扫描与建模是一种能够获取目标场景三维信息的重要立体表示方法,在观演空间舞台效果展示、虚拟看房、文物保护等领域具有广泛应用。本文主要研究了一种三维扫描与建模方法,包括三维深度感知、点云配准与三维点云建模等内容。首先提出了全向环结构光深度感知方法;然后建立了混合点云配准模型,粗配准采用穷举搜索与特征匹配算法,精配准采用基于双向匹配与比率筛选的ICP(Iterative Closest Point,ICP)配准算法;最后通过Geomagic等软件对点云进行主动建模。实验结果表明,本文方法可以获得高精度、高鲁棒性的大场景三维扫描与建模结果。

摘要： 三维相机可以获取真实空间的三维信息,是机器视觉研究领域一个重要成果。在体感游戏、工业检测、逆向工程和无人驾驶环境感知等领域是非常重要的部件。近些年传统的相机技术已发展成熟,三维相机技术与二维相机相比可以获取更多空间信息,所以有更多的应用领域,目前正处于高速发展阶段。三维相机的构成有很多技术路线,许多学者在各自细分领域有深入研究,但还没有研究者系统的梳理三维相机的分类。从不同角度对三维相机进行分类并介绍其原理,对市面上主流的三维相机技术和前沿的技术探索进行归纳总结,在最后探讨了三维相机技术目前存在的问题和未来的发展趋势。

摘要： 随着产业的升级和提升,全场三维运动、变形、振动等真实动态行为测量的要求在航空、航天、汽车、模具、机械零件等领域越来越迫切.然而,复杂动态场景具有位置时变性、光线调制的不规则性、空间分布的弱相关性、亮度投射的非线性,使结构光三维重建面临严峻挑战.本项目将结构光三维重建转化为信息传递问题研究结构光的编码、解码问题以提高测量精度.提出了一种基于伪随机编码的系统参数标定方法，实现结构光测量系统的现场、高精度参数标定。提出了彩色编码结构光的软值解码方法，充分利用码字识别的概率信息在窗口内进行模糊匹配，实现比硬值解码更高的正确率。提出一种微相位测量轮廓术，以减小测量过程中互反射效应、离焦效应和子表面散射效应等复杂因素对测量精度的影响，与传统微相移技术相比具有效率高、鲁棒性强的特点。

摘要： 无人驾驶在智能交通、汽车安全辅助驾驶、车辆的自动遥控驾驶、工厂、巡逻及军事等领域有着广泛的应用背景.目前,障碍物三维检测采用的方法有光飞行时间法、立体视觉法、激光线扫描法、结构光扫描法等.光飞行时间法激光雷达的体积庞大,技术复杂,设备昂贵,限制了激光雷达的普及.立体视觉法由于经典的图像识别与匹配算法复杂、运算量大,很难满足实时性要求.激光线扫描方法对于智能车应用方面存在对扫描速度要求高、中长距离的准确性和成本高的问题,不易于推广使用.结构光扫描方法具有检测精度高等优点,但需要使用投影仪来产生可变的结构光,另外结构光的强度难以适应自然环境下的检测要求.本文针对无人车对道路的探测需求,提出了一种基于点阵激光的快速路面探测技术.分析建立了点阵投射点在摄像机上成像的像素坐标与其空间坐标之间的数学模型,提出了区域分割新算法,并介绍了点阵激光中心的提取算法.试验结果表明,该方法可实现对路面状况的探测,具有结构简单、探测速度快、精度和可靠性高等优点.该方法能够满足无人车驾驶对路面探测的要求.

摘要： 目前国内外船舱容量计量应用最为广泛的是全站仪测量,其特点是单点测量精度较高,但是对于较复杂或存在着大曲面舱壁的舱室而言,全站仪测量明显存在着采样点密度不足、人为影响因素较大、自动化程度不高等技术不足.数字摄影测量的飞速发展为解决不规则复杂舱室的容量计量难题提供了新的途径.针对传统船舱容量计算方法的缺点,提出了一种基于结构光和近景摄影测量技术获取物体点云的便携式船舱容量测量技术.该技术首先利用结构光为船舱内壁提供纹理信息,然后基于近景摄影测量技术获取点云,最后利用Nurbs曲面拟合船舱内壁并计算体积.实验证明,该技术具有可行性与可靠性.

摘要： 研究了高动态环境下的路面三维形状检测技术,提出一种使用单幅图像的颜色编码方案,该方案利用带状的彩色结构光对路面进行照射,同时利用高速数码相机拍摄路面图像.该方案的主要算法包括:彩色边沿检测,条纹图像解码和三维计算等.模拟实验表明:这种带状的彩色结构光编码方案具有鲁棒性,能较好的适应不同的周围环境光变化,得到较清晰的路面三维测量结果.

摘要： 本文介绍了一种结构光三维视觉测量模型和工作过程,提出了一种基于彩色伪随机阵列的结构光编码方法,该方法利用编码阵列中予窗口的唯一性结构,将经过编码的网格信息投射到三维场景中,可以唯一确定图像特征点在伪随机编码阵列的位置.在结构光视觉系统中,用该方法建立特征点三维坐标和对应投射模板的坐标与投影仪和摄像机及物体的相互关系,完成特征点的定位和匹配,实现了实物的三维形貌重建.

摘要： 针对弧焊中的电弧、飞溅等强光干扰,提出了一种结构光焊缝跟踪实时图像处理技术,研制出焊缝跟踪视觉传感．首先对焊缝特征区域进行识别和捕获,提取焊缝特征模板,利用焊缝序列图像的相关性对焊缝位置变化进行观测,并对其后验概率进行评价;在此基础上,采用粒子滤波对焊缝实现实时跟踪．结果表明,其相关品配能够有效地消除弧光、飞溅的干扰,其焊缝特征模板的实时更新使得焊缝跟踪能够适应形状变化的焊缝,其特征区域约束和快速相关算法能够有效地提高跟踪的实时性．将所研究的系统在PC104(PⅢ1.6 GB)处理平台上,于弧焊接距离传感器20mm且无遮挡情况下进行实验测试,结果发现其跟踪效果良好,每帧处理速度达10 ms,焊缝跟踪精度达0.5mm.

摘要： 文中提出一种运用结构光进行主被动融合的双目视差计算方法.该算法作用于对双目相机进行标定后,利用相机的内外参对获得的图像进行极线校正,为进行极线匹配而新生成的左右图片中.之后利用BM算法对在视场中加入结构光和未加入结构光的图片计算视差图,以证明结构光对极线匹配算法结果的重要性;引入了3种不同编码方式结构光的生成方法及其最小汉明距离(MHD).通过实验找出结构光对视差生成提升的优点和瑕疵,利用所提算法对加入结构光的图片进行计算,以减小结构光对视场中强纹理区域的影响,通过对25个实验样本的数据进行分析后总结出该改进方案的有效性.

摘要： 针对柔性再制造系统中对工件的缺损部分进行测量的问题,提出一种应用结构光传感器进行检测和定位的方法.该方法采用结构光传感器获得破损工件的三维点云数据,将点云数据与原始工件CAD模型进行配准,通过设定误差阀值提取缺损区域数据.配准过程分为初始配准和精确配准两步,采用主元分析法计算点云数据的主方向,与已知CAD模型的主方向对齐,实现初始配准;采用ICP算法实现点云数据与CAD模型的精确配准.通过计算特定方向上点云到CAD模型的误差获得工件缺损区域的数据.实验表明,该方法能有效的获得破损工件缺损部分的三维信息.

摘要： 提出一种应用格雷码与梯形相移结合利用灰度编码光进行三维测量的方法。该方法首先利用灰度梯形相移图案计算梯形相移周期中相对强度比，再将相对强度比与采样点对应的灰度格雷码结合得到绝对强度比，最后依据射影几何模型实现三维测量。本文具体介绍了格雷码结合梯形相移的编码和解码原理，通过判断格雷码周期和相移周期的跳变位置修正了因编码周期不完全重合而产生的周期错位，并进行了仿真和实际实验。实验结果表明，仿真测量误差小于0.0944mm，实际测量误差小于3.5624mm。

摘要： 提出一种应用格雷码与梯形相移结合利用灰度编码光进行三维测量的方法。该方法首先利用灰度梯形相移图案计算梯形相移周期中相对强度比，再将相对强度比与采样点对应的灰度格雷码结合得到绝对强度比，最后依据射影几何模型实现三维测量。本文具体介绍了格雷码结合梯形相移的编码和解码原理，通过判断格雷码周期和相移周期的跳变位置修正了因编码周期不完全重合而产生的周期错位，并进行了仿真和实际实验。实验结果表明，仿真测量误差小于0.0944mm，实际测量误差小于3.5624mm。

摘要： 本发明提供支架结构、光传感器结构及制造光传感器结构的方法。光传感器结构包括第一支架组、第二支架组及壳体，第一支架组包括第一固晶支架及第一接线支架，第一固晶支架有第一固晶部承载第一芯片、及第一固晶部沿纵向延伸的第一导电引脚，第一接线支架具有第一接线部、及第一接线部沿纵向延伸的第一传导引脚；第一固晶部的至少一角落形成第一缺口；第二支架组包括第二固晶支架及第二接线支架，第二固晶支架有第二固晶部承载第二芯片、及第二固晶部沿纵向延伸的第二导电引脚，第二接线支架具有第二接线部及第二接线部沿纵向延伸的第二传导引脚；第二固晶部的至少一角落形成第二缺口；壳体包覆第一固晶部、第一接线部、第二固晶部及第二接线部。

摘要： 一种用于光伏模块的安装结构，所述光伏模块包括：多个发电元件和外壳，所述外壳具有金属底板和树脂制成的侧壁框架，所述金属底板上排列有多个发电元件，所述树脂侧壁框架沿着所述底板的外边缘竖立，其中，所述安装结构包括：支撑板，所述支撑板具有支撑面，所述支撑面被设置成与所述底板的外表面相接触，从而支撑所述光伏模块；垫圈，所述垫圈被布置在所述底板的内表面上，或者是所述支撑板的、与所述支撑面相反的表面；以及具有柄部和头部的铆钉，所述柄部被构造成插入所述垫圈中并且穿过所述支撑板和底板，所述头部形成在所述柄部的一个端部上，其中所述柄部的另一端部被变形为使其直径扩大，所述支撑板和底板被一起紧固在所述垫圈和头部之间。

摘要： 本发明涉及一种用于制造光偏转结构(3)的方法，其中，以至少一个脉冲激光束照射基质(7)的基质材料(5)，所述方法具有以下步骤：沿着第一路径(P1)产生多个第一相互作用区域(9)，其中所述第一相互作用区域(9)在空间上重叠，在所述相互作用区域中，至少一个激光束分别与基质材料(5)相互作用；f)沿着相对于第一路径偏移并且与第一路径(P1)在空间上重叠的第二路径(P2)产生多个第二相互作用区域(9)，其中所述第二相互作用区域(9)在空间上重叠；从而产生基质材料(5)的II型改性，其中，从一个路径(P1，P2，PN)到另一个路径(P1，P2，PN)改变至少一个过程参数，以产生预定的偏转几何关系。

摘要： 本发明涉及光通信技术领域，具体涉及一种盒式光器件结构件、盒式光器件以及使用该盒式光器件结构件的光模块。该盒式光器件结构件，包括光连接端口、壳体和信号传输陶瓷件，光连接端口固定连接在壳体的一侧，信号传输陶瓷件固定连接在壳体的另一侧，信号传输陶瓷件的一端位于壳体内部、另一端位于壳体外部，信号传输陶瓷件内部设置有导线；信号传输陶瓷件位于壳体内部的一端设置有至少一层镀金焊盘面，以与壳体内部的芯片电连接；信号传输陶瓷件位于壳体外部的一端设置有至少一层镀金焊盘面，以与壳体外部的PCB板电连接，使用该盒式光器件的光模块中，光器件与PCB板之间的连接使用金线电连接。

摘要： 本发明提供观察者不会识别出黑色矩阵等的遮光部的可以获得光滑的图像质量的空间光调制装置和投影机，其中包括根据图像信号调制并射出入射光的空间光调制装置(110R)和设置在空间光调制装置(110R)的射出侧的棱镜组(210)，空间光调制装置(110R)具有排列成矩阵状的多个作为像素部的开口部(230)和设置在其间的黑色矩阵部(220)。棱镜组(210)由至少具有折射面(212)的棱镜元件(211)构成。来自1个开口部(230)的光至少入射到一部分的棱镜组(210)上。并且，具有在距离棱镜组(210)指定距离(L)的屏幕(116)上将开口部像(230P)引导到黑色矩阵部像(220P)上的折射面的朝向和倾斜角度(θ)。

摘要： 本发明提供支架结构、光传感器结构及制造光传感器结构的方法。光传感器结构包括第一支架组、第二支架组及壳体，第一支架组包括第一固晶支架及第一接线支架，第一固晶支架有第一固晶部承载第一芯片、及第一固晶部沿纵向延伸的第一导电引脚，第一接线支架具有第一接线部、及第一接线部沿纵向延伸的第一传导引脚；第一固晶部的至少一角落形成第一缺口；第二支架组包括第二固晶支架及第二接线支架，第二固晶支架有第二固晶部承载第二芯片、及第二固晶部沿纵向延伸的第二导电引脚，第二接线支架具有第二接线部及第二接线部沿纵向延伸的第二传导引脚；第二固晶部的至少一角落形成第二缺口；壳体包覆第一固晶部、第一接线部、第二固晶部及第二接线部。

摘要： 本发明公开了一种渔光或农光互补光伏电站的光伏组件支撑网架结构，包括安装基础、拉连基础，安装基础跨设于池塘或农田区域的横向相对侧，安装基础顶部固定光伏组件，安装基础沿纵向布设至少一组，拉连基础跨设于区域的纵向相对侧并连接安装基础。本发明的优点是：本发明建设光伏电站的光伏组件网架支撑结构，刚柔结合，充分考虑了钢丝绳柔性结构在桩体不均匀沉降以及风载雪载变形过程中对光伏组件形成的应力破坏，可以避免因柔性变形对组件内电池片造成破坏和隐裂；可充分解决原有光伏电站建设弊端，在保证光伏电站质量的前提下，可较大缩短工期，节约大量的资金，降低建设成本，绿色环保，提高光伏电站收益率。

摘要： 一种用于光伏模块的安装结构，所述光伏模块包括：多个发电元件和外壳，所述外壳具有金属底板和树脂制成的侧壁框架，所述金属底板上排列有多个发电元件，所述树脂侧壁框架沿着所述底板的外边缘竖立，其中，所述安装结构包括：支撑板，所述支撑板具有支撑面，所述支撑面被设置成与所述底板的外表面相接触，从而支撑所述光伏模块；垫圈，所述垫圈被布置在所述底板的内表面上，或者是所述支撑板的、与所述支撑面相反的表面；以及具有柄部和头部的铆钉，所述柄部被构造成插入所述垫圈中并且穿过所述支撑板和底板，所述头部形成在所述柄部的一个端部上，其中所述柄部的另一端部被变形为使其直径扩大，所述支撑板和底板被一起紧固在所述垫圈和头部之间。

摘要： 本实用新型公开一种模塑成型的导光结构及包含其的按键结构，导光结构包括有一导光层、一聚光结构及一微结构区。聚光结构位于导光层上，用以聚集一光源发出的光线至导光层，以使导光层传导光线。微结构区位于导光层上，用以反射或折射由导光层传导过来的光线，以使光线射出，聚光结构及微结构区与导光层共模塑而形成。也揭示一种包含此种导光结构的按键结构。

摘要： 本实用新型公开了一种渔光或农光互补光伏电站的光伏组件网架支撑结构，包括安装基础、拉连基础，安装基础跨设于池塘或农田区域的横向相对侧，安装基础顶部固定光伏组件，安装基础沿纵向布设至少一组，拉连基础跨设于区域的纵向相对侧并连接安装基础。本实用新型的优点是：本实用新型建设光伏电站的光伏组件网架支撑结构，刚柔结合，充分考虑了钢丝绳柔性结构在桩体不均匀沉降以及风载雪载变形过程中对光伏组件形成的应力破坏，可以避免因柔性变形对组件内电池片造成破坏和隐裂；可充分解决原有光伏电站建设弊端，在保证光伏电站质量的前提下，可较大缩短工期，节约大量的资金，降低建设成本，绿色环保，提高光伏电站收益率。