面向金属增材制造过程的零件三维形貌测量技术研究

发布时间：2020-11-03 13:49

　　 随着近几年的发展,金属增材制造技术逐渐成为一种重要的制造方式,应用领域也日益增多。但是,由于其制造过程中的材料特性以及制造方式的特殊性,制造过程制件出现部分缺陷或变形,导致工件的重复性制造精度仍达不到传统的制造方式。针对检测打印过程中零件的三维形貌的测量需求,本文基于非接触式光学三维测量技术原理,提出了基于双目结构光的三维形貌测量技术,围绕双目立体视觉、提高传统结构光测量速度、结构光编码解码、金属制件表面光学特性对测量的影响等重要技术展开研究,设计并开发了双目彩色结构光的测量系统,并且搭建了可用于在增材制造过程中的零件三维形貌测量的软硬件平台。本文的研究内容包括以下几点:(1)研究双目立体视觉的数学模型及其基本原理,分析双目立体视觉测量方法的特性,建立适用于金属增材制造过程中的零件三维形貌测量的系统模型。(2)研究彩色结构光编码技术,给出一种基于复合光栅的解码技术,实现通过单张彩色结构光编码求解相位,并做了实验对比分析。分析传统的相位展开技术,在此基础上设计一种基于伪随机序列的相位展开方式,实现不通过参考点展开绝对相位。(3)分析金属增材制造件的表面光学特性,从反光模型和相机CCD感光模型上分析制件表面光学特性对三维重建的影响,提出一种消除反光对重建过程的影响的技术,并通过实验验证该方法可行性。分析相机采集彩色图像过程中颜色失真原因,结合金属增材制件表面光学特性,给出一种颜色校正方法,校正采集到的图像中的颜色失真问题。(4)结合本文提出的测量系统模型,搭建软件、硬件实验平台,选取典型制件进行测量与分析。
【学位单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP391.41;TG83
【部分图文】：

三坐标测量机及其探头

（d）天远 OKIO （e）XJTUOM图 1. 8 结构光三维扫描仪设备（二） 激光三角法激光三角法是主动式非接触测量方法中最为重要的一种形式，由于其研究开始的时间

激光扫描仪设备
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 韦利宁;;基于机器人的三维形貌自动化测量系统分析[J];信息与电脑(理论版);2016年13期

2 张雷;焦小雪;周立秋;赵星;;集成成像同名像点三维形貌获取方法[J];中国光学;2015年01期

3 朱飞鹏;雷冬;;基于三维数字图像相关的三维形貌拼接研究[J];力学季刊;2013年03期

4 陈凡秀;李宏升;王静;;往复冲击条件下磨痕三维形貌的测量[J];光电子.激光;2012年01期

5 赵晗;金德再;;显示物相三维形貌的新方法——电浸蚀物相法[J];物理测试;1987年04期

6 张鄂;娄华洲;金增伟;刘凤鸣;;表面三维形貌参数及其评定[J];上海交通大学学报;1988年01期

7 ;封底照片说明[J];自然杂志;1989年11期

8 张雷;焦小雪;孙羽;刘少鹏;谢艳;赵星;;集成成像大纵深物体的三维形貌获取技术[J];应用光学;2017年04期

9 马飞;杜三明;张永振;;干摩擦磨屑的三维形貌特征研究综述[J];润滑与密封;2011年01期

10 童晓蕾;李玉和;林浩山;祁鑫;;超精表面三维形貌相移干涉检测实验研究[J];电子测量与仪器学报;2009年12期

相关博士学位论文 前10条

1 周毅;基于白光显微干涉术的微纳结构三维形貌及其超分辨检测[D];中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所);2018年

2 姚骏;基于投影云纹方法的三维形貌测量技术研究[D];上海交通大学;2017年

3 宋丽梅;基于单幅实时测量图像三维形貌恢复的研究[D];天津大学;2004年

4 马锁冬;基于相位恢复的三维形貌复合通道测量技术研究及应用[D];南京理工大学;2012年

5 吕昌荣;基于正弦相位调制光纤干涉条纹投射三维形貌测量方法研究[D];天津大学;2016年

6 吴斌;大型物体三维形貌数字化测量关键技术研究[D];天津大学;2003年

7 王涛;基于光栅投影模式的三维形貌快速测量系统的研究[D];天津大学;2010年

8 肖振中;基于工业摄影和机器视觉的三维形貌与变形测量关键技术研究[D];西安交通大学;2010年

9 吴珂;基于数字投影的快速三维形貌测量技术研究[D];华中师范大学;2013年

10 汪明月;α-Mg枝晶凝固微观组织三维形貌研究[D];清华大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 吴建梅;基于单幅光栅投影的远心三维形貌测量技术研究[D];深圳大学;2018年

2 李文忠;基于光栅投影的发动机叶片三维形貌测量技术研究[D];哈尔滨理工大学;2019年

3 吴宇婧;基于白光干涉的表面三维形貌检测系统研究[D];南京理工大学;2018年

4 王志桐;微铣削零件表面形貌三维图像检测技术研究[D];长春理工大学;2018年

5 王强;复杂曲面三维形貌机器人柔性测量技术研究[D];长春理工大学;2018年

6 陈樱莹;面向金属增材制造过程的零件三维形貌测量技术研究[D];南京航空航天大学;2018年

7 钱时锦;基于单目视觉的深度测量与三维形貌重建[D];南京航空航天大学;2018年

8 刘玥;基于条纹反射法测量非连续镜面三维形貌的研究[D];河北工业大学;2016年

9 秦子扬;基于线结构光的管筒状零件内壁三维形貌重构技术研究[D];南昌航空大学;2018年

10 施敏;基于双目立体视觉的路面三维形貌重构算法研究[D];东南大学;2017年

本文编号：2868657