热成形件在线自动化三维测量技术研究
发布时间：2022-02-15 21:34
热模锻产品在发电、造船、石化、航空、航天、军工等领域有广泛应用,是高端装备中重要的承力部件,热模锻产品的制造水平是衡量一个国家工业实力和军工能力的重要标志。在线获取热成形件三维形貌数据,可为热模锻工艺的改进和质量控制提供重要的数据支撑,对于提高我国模锻件制造水平具有重要的意义。近年来,热成形件检测技术不断进步,涌现出多种热成形件测量方法。其中,基于面结构光三维测量的热成形件检测方法具有测量速度快、数据密度大等优势,并且具备与工业机器人结合,对大中型及复杂锻件进行自动化多视图测量以获取其完整形貌的潜力。然而,由于热成形件生产环境恶劣,要将现有技术应用于热成形件在线自动化三维测量,还面临以下问题:锻造工厂振动干扰下,三维测量数据难以稳定获取;高温高热辐射环境下,测量视点规划难以现场实施;锻造生产线复杂背景下,测量数据尺寸难以准确提取等。为此,本文针对上述问题开展研究,攻克高速投影与振动补偿方法、测量视点虚拟规划方法、多视图数据融合与背景去除方法等关键技术,形成一套完整的热成形件在线自动化三维测量技术体系,具体研究工作如下:针对锻造工厂中锻压机工作振动导致三维测量数据难以稳定获取的问题,提出...
【文章来源】：华中科技大学湖北省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 热成形件在线自动化三维测量技术发展现状
1.3 课题来源
1.4 研究内容与技术路线
2 高速投影与振动补偿方法
2.1 引言
2.2 多频相移算法与数字微镜器件
2.3 投影-采集加速方法
2.4 振动检测和补偿方法
2.5 试验与讨论
2.6 本章小结
3 测量视点虚拟规划方法
3.1 引言
3.2 视点获取方法
3.3 视点可达性验证方法
3.4 试验与讨论
3.5 本章小结
4 多视图数据融合与背景去除方法
4.1 引言
4.2 多视图数据融合方法
4.3 数据背景去除方法
4.4 试验与讨论
4.5 本章小结
5 装备研发与应用验证
5.1 引言
5.2 高温环境三维传感器设计与验证
5.3 实际应用验证
5.4 本章小结
6 全文总结与工作展望
6.1 本文工作总结
6.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读博士学位期间发表的主要论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]DMD高帧频景像仿真系统驱动技术研究[J]. 张永骞,张涛,崔文楠,夏鲁瑞. 半导体光电. 2017(04)
[2]铸件的自动化三维测量[J]. 朱红,韩利亚,李中伟. 铸造技术. 2016(11)
[3]自动化三维精密测量技术及其在锻压领域的应用[J]. 杨光,周敏,韩利亚,李中伟,夏巨谌. 锻压技术. 2016(04)
[4]DMD灰度调制特性及其在场景仿真中的应用[J]. 何永强,耿达,张冬晓,元雄,胡文刚,陈一超. 红外技术. 2014(12)
[5]基于数字微反射镜器件（DMD）灰度显示帧频提高技术研究[J]. 周浩,张涛,崔文楠. 科学技术与工程. 2014(21)
[6]基于结构光的大锻件尺寸测量中光条纹中心线提取方法[J]. 王邦国,贾振元,刘巍,刘双军,杜剑,贾兴华. 大连理工大学学报. 2012(02)
[7]一种高温大型锻件的快速现场测量方法及实验[J]. 杜月阳,杜正春. 塑性工程学报. 2011(05)
[8]弧焊机器人示教编程技术[J]. 兰虎,陶祖伟,段宏伟. 实验室研究与探索. 2011(09)
[9]雷达电子设备的呼吸凝露作用及其预防[J]. 韦生文. 雷达科学与技术. 2010(06)
[10]大型锻件热态三维结构光在线测量技术[J]. 刘桂华,刘先勇,冯全源,魏志勇,张启戎,高国防. 光电工程. 2010(09)
博士论文
[1]空间双波段复合探测系统半物理仿真测试关键技术研究[D]. 张永骞.中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所) 2017
[2]大型构件复杂曲面自动化测量方法与技术[D]. 杨守瑞.天津大学 2017
[3]大型环筒类锻件锻造中外径和内径测量研究[D]. 付献斌.燕山大学 2014
[4]基于计算机视觉的大型复杂曲面三维光学测量关键技术研究[D]. 刘桂华.西南交通大学 2012
硕士论文
[1]七自由度协作机器人拖动示教及碰撞检测研究[D]. 康永利.北京交通大学 2018
[2]基于图像边界识别的热态锻件外形尺寸测量系统的研究[D]. 骆城.燕山大学 2017
[3]NURBS曲线相关积分量的计算[D]. 沈均成.武汉理工大学 2015
[4]基于绿激光扫描的大型锻件热态尺寸在线测量方法研究[D]. 韩俊霞.燕山大学 2013
[5]高温锻件视觉测量技术研究[D]. 毕超.天津大学 2012
[6]基于工业机器人的三维激光扫描测量系统研究[D]. 黄佳.天津大学 2012
[7]高温热态物体三维测量技术研究[D]. 张炜.华中科技大学 2011
[8]红外光学系统的热特性分析[D]. 包立明.哈尔滨工程大学 2009
本文编号：3627306
【文章来源】：华中科技大学湖北省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 热成形件在线自动化三维测量技术发展现状
1.3 课题来源
1.4 研究内容与技术路线
2 高速投影与振动补偿方法
2.1 引言
2.2 多频相移算法与数字微镜器件
2.3 投影-采集加速方法
2.4 振动检测和补偿方法
2.5 试验与讨论
2.6 本章小结
3 测量视点虚拟规划方法
3.1 引言
3.2 视点获取方法
3.3 视点可达性验证方法
3.4 试验与讨论
3.5 本章小结
4 多视图数据融合与背景去除方法
4.1 引言
4.2 多视图数据融合方法
4.3 数据背景去除方法
4.4 试验与讨论
4.5 本章小结
5 装备研发与应用验证
5.1 引言
5.2 高温环境三维传感器设计与验证
5.3 实际应用验证
5.4 本章小结
6 全文总结与工作展望
6.1 本文工作总结
6.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读博士学位期间发表的主要论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]DMD高帧频景像仿真系统驱动技术研究[J]. 张永骞,张涛,崔文楠,夏鲁瑞. 半导体光电. 2017(04)
[2]铸件的自动化三维测量[J]. 朱红,韩利亚,李中伟. 铸造技术. 2016(11)
[3]自动化三维精密测量技术及其在锻压领域的应用[J]. 杨光,周敏,韩利亚,李中伟,夏巨谌. 锻压技术. 2016(04)
[4]DMD灰度调制特性及其在场景仿真中的应用[J]. 何永强,耿达,张冬晓,元雄,胡文刚,陈一超. 红外技术. 2014(12)
[5]基于数字微反射镜器件（DMD）灰度显示帧频提高技术研究[J]. 周浩,张涛,崔文楠. 科学技术与工程. 2014(21)
[6]基于结构光的大锻件尺寸测量中光条纹中心线提取方法[J]. 王邦国,贾振元,刘巍,刘双军,杜剑,贾兴华. 大连理工大学学报. 2012(02)
[7]一种高温大型锻件的快速现场测量方法及实验[J]. 杜月阳,杜正春. 塑性工程学报. 2011(05)
[8]弧焊机器人示教编程技术[J]. 兰虎,陶祖伟,段宏伟. 实验室研究与探索. 2011(09)
[9]雷达电子设备的呼吸凝露作用及其预防[J]. 韦生文. 雷达科学与技术. 2010(06)
[10]大型锻件热态三维结构光在线测量技术[J]. 刘桂华,刘先勇,冯全源,魏志勇,张启戎,高国防. 光电工程. 2010(09)
博士论文
[1]空间双波段复合探测系统半物理仿真测试关键技术研究[D]. 张永骞.中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所) 2017
[2]大型构件复杂曲面自动化测量方法与技术[D]. 杨守瑞.天津大学 2017
[3]大型环筒类锻件锻造中外径和内径测量研究[D]. 付献斌.燕山大学 2014
[4]基于计算机视觉的大型复杂曲面三维光学测量关键技术研究[D]. 刘桂华.西南交通大学 2012
硕士论文
[1]七自由度协作机器人拖动示教及碰撞检测研究[D]. 康永利.北京交通大学 2018
[2]基于图像边界识别的热态锻件外形尺寸测量系统的研究[D]. 骆城.燕山大学 2017
[3]NURBS曲线相关积分量的计算[D]. 沈均成.武汉理工大学 2015
[4]基于绿激光扫描的大型锻件热态尺寸在线测量方法研究[D]. 韩俊霞.燕山大学 2013
[5]高温锻件视觉测量技术研究[D]. 毕超.天津大学 2012
[6]基于工业机器人的三维激光扫描测量系统研究[D]. 黄佳.天津大学 2012
[7]高温热态物体三维测量技术研究[D]. 张炜.华中科技大学 2011
[8]红外光学系统的热特性分析[D]. 包立明.哈尔滨工程大学 2009
本文编号：3627306
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3627306.html
