基于激光三角法的矸石车装载量测量方法及技术研究
发布时间：2021-02-09 14:58
在21世纪的今天,快速、高效成为了自动化和智能化的代名词。本文以测量矸石车的装载量为目的,为了解决传统地磅的称重方式所存在的受环境影响大、维修成本高等问题,选用一种可以测量运动的不规则物体体积的方法。激光三角法是一种测量范围大、准确度高的非接触式测量方法。通过前期调研,根据现场情况设计了一种基于激光三角法测量矸石车装载量的系统。主要研究的内容如下:（1）设计了一种基于激光三角法的装载量测量系统。通过研究装载量测量的原理选定了直射式激光三角法。系统选用大功率的激光器和3D相机作为检测设备,激光器发射激光线扫描整个被测物体,相机接收由物体表面反射来的激光线,采集图像并传输给计算机进行储存。（2）针对测量系统的标定问题,先运用7×11规格的棋盘格标定板的方式进行平面标定,实现镜头的畸变校正;之后采用标定块的方式对被测物体进行3D标定,得到物体相对于测量系统的初始数据。由于矸石车为非定速运动体,所以需对车辆的速度进行实时检测。采用相机内部触发的方式来确定系统采集工作的开始与结束,通过设定相机行频的方式来实现对速度的测量。（3）在图像处理方面,采用中值滤波法对相机采集的图像进行滤波,消除噪声对结...
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
装载量三维轮廓测量方法
辽宁工程技术大学硕士学位论文3图1.2三坐标测量机Figure1.2Threecoordinatemeasuringmachine根据不同的原理，装载量三维轮廓测量的非接触方法主要分为声学、电磁和光学三个学科方向。常用的方法有：飞行时间法、全息干涉法、相位法、双视觉法、激光三角测量法[9]。（1）飞行时间法飞行时间法[10]（TOF），其主要测量原理是利用脉冲激光束投射到被测物体又被反射回来之间的时间差来表示两者之间的距离。具体的测量过程是：先由激光器发射出一束激光脉冲信号到被测物体的表面上，信号到达被测物体表面又被反射回来，接收器完成信号的接收工作。通过测量激光从发射到接收之间存在的时间t的大小，就能实现对测量点与激光器之间的距离计算。利用激光脉冲信号逐点扫描物体表面，可以得到物体表面的三维轮廓信息。飞行时间法的工作原理如图1.3所示。其中，测量时间为t，激光脉冲速度为v，测量距离为s。1s=t2（1.1）图1.3飞行时间法工作原理Figure1.3Schematicdiagramoftimeofflight
辽宁工程技术大学硕士学位论文3图1.2三坐标测量机Figure1.2Threecoordinatemeasuringmachine根据不同的原理，装载量三维轮廓测量的非接触方法主要分为声学、电磁和光学三个学科方向。常用的方法有：飞行时间法、全息干涉法、相位法、双视觉法、激光三角测量法[9]。（1）飞行时间法飞行时间法[10]（TOF），其主要测量原理是利用脉冲激光束投射到被测物体又被反射回来之间的时间差来表示两者之间的距离。具体的测量过程是：先由激光器发射出一束激光脉冲信号到被测物体的表面上，信号到达被测物体表面又被反射回来，接收器完成信号的接收工作。通过测量激光从发射到接收之间存在的时间t的大小，就能实现对测量点与激光器之间的距离计算。利用激光脉冲信号逐点扫描物体表面，可以得到物体表面的三维轮廓信息。飞行时间法的工作原理如图1.3所示。其中，测量时间为t，激光脉冲速度为v，测量距离为s。1s=t2（1.1）图1.3飞行时间法工作原理Figure1.3Schematicdiagramoftimeofflight
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国煤矸石的处置利用现状及展望[J]. 武彦辉. 中国环保产业. 2019(01)
[2]基于多阈值归一化分割的模糊图像边缘分割算法[J]. 黄爱华,王航,唐卫东. 半导体光电. 2017(01)
[3]快速定量装车站装卸料设备结构优化设计与分析[J]. 姚树楷,尚仕波,张绪帅,悦飞. 煤矿机械. 2017(01)
[4]结构光条纹图像分割方法[J]. 朱真,杜轶诚,秦绪佳,陈胜男. 计算机应用与软件. 2016(08)
[5]国产工业摄影测量相机精度测评[J]. 轩亚兵,王伟峰,高亚伟,吕传景. 宇航计测技术. 2015(04)
[6]煤炭快速定量装车站关键技术[J]. 邢庆贵,袁华,孙国顺. 煤矿机械. 2015(02)
[7]火车精确快速智能装车系统方案研究与应用[J]. 陈国强. 能源技术与管理. 2014(06)
[8]关于煤炭主体能源地位的思考[J]. 张克慧. 宏观经济管理. 2014(08)
[9]基于激光三角测量原理的轨距检测系统研究[J]. 史红梅,张继科. 仪器仪表学报. 2013(09)
[10]快速定量装车站钢结构健康监测系统[J]. 陈颖,常杰云,张衡. 工矿自动化. 2013(07)
硕士论文
[1]基于视觉惯导系统的轮腿式仿生机器人的定位与导航[D]. 何佳.哈尔滨工业大学 2019
[2]基于双目结构光的风电叶片测量技术研究[D]. 王亚萍.华中科技大学 2019
[3]线结构光传感器系统建模与误差分析[D]. 相江.合肥工业大学 2019
[4]基于多维EMD的红外弱小目标检测方法研究[D]. 牟蕾.西安电子科技大学 2019
[5]基于超声近场悬浮的非接触夹持技术研究[D]. 张志强.大连理工大学 2019
[6]基于线结构光的接插件共面度检测方法研究[D]. 张远.东南大学 2019
[7]大载流滑动电接触轨道表面微小损伤检测方法研究[D]. 郭全丽.燕山大学 2018
[8]基于点云融合的双目线结构光三维测量系统的研究与应用[D]. 杨帆.华南理工大学 2018
[9]基于激光三角法的传送带物料体积流量测量方法研究[D]. 陶依贝.东南大学 2018
[10]基于激光三角法的三维轮廓测量系统[D]. 朱妍.合肥工业大学 2018
本文编号：3025811
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
装载量三维轮廓测量方法
辽宁工程技术大学硕士学位论文3图1.2三坐标测量机Figure1.2Threecoordinatemeasuringmachine根据不同的原理，装载量三维轮廓测量的非接触方法主要分为声学、电磁和光学三个学科方向。常用的方法有：飞行时间法、全息干涉法、相位法、双视觉法、激光三角测量法[9]。（1）飞行时间法飞行时间法[10]（TOF），其主要测量原理是利用脉冲激光束投射到被测物体又被反射回来之间的时间差来表示两者之间的距离。具体的测量过程是：先由激光器发射出一束激光脉冲信号到被测物体的表面上，信号到达被测物体表面又被反射回来，接收器完成信号的接收工作。通过测量激光从发射到接收之间存在的时间t的大小，就能实现对测量点与激光器之间的距离计算。利用激光脉冲信号逐点扫描物体表面，可以得到物体表面的三维轮廓信息。飞行时间法的工作原理如图1.3所示。其中，测量时间为t，激光脉冲速度为v，测量距离为s。1s=t2（1.1）图1.3飞行时间法工作原理Figure1.3Schematicdiagramoftimeofflight
辽宁工程技术大学硕士学位论文3图1.2三坐标测量机Figure1.2Threecoordinatemeasuringmachine根据不同的原理，装载量三维轮廓测量的非接触方法主要分为声学、电磁和光学三个学科方向。常用的方法有：飞行时间法、全息干涉法、相位法、双视觉法、激光三角测量法[9]。（1）飞行时间法飞行时间法[10]（TOF），其主要测量原理是利用脉冲激光束投射到被测物体又被反射回来之间的时间差来表示两者之间的距离。具体的测量过程是：先由激光器发射出一束激光脉冲信号到被测物体的表面上，信号到达被测物体表面又被反射回来，接收器完成信号的接收工作。通过测量激光从发射到接收之间存在的时间t的大小，就能实现对测量点与激光器之间的距离计算。利用激光脉冲信号逐点扫描物体表面，可以得到物体表面的三维轮廓信息。飞行时间法的工作原理如图1.3所示。其中，测量时间为t，激光脉冲速度为v，测量距离为s。1s=t2（1.1）图1.3飞行时间法工作原理Figure1.3Schematicdiagramoftimeofflight
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国煤矸石的处置利用现状及展望[J]. 武彦辉. 中国环保产业. 2019(01)
[2]基于多阈值归一化分割的模糊图像边缘分割算法[J]. 黄爱华,王航,唐卫东. 半导体光电. 2017(01)
[3]快速定量装车站装卸料设备结构优化设计与分析[J]. 姚树楷,尚仕波,张绪帅,悦飞. 煤矿机械. 2017(01)
[4]结构光条纹图像分割方法[J]. 朱真,杜轶诚,秦绪佳,陈胜男. 计算机应用与软件. 2016(08)
[5]国产工业摄影测量相机精度测评[J]. 轩亚兵,王伟峰,高亚伟,吕传景. 宇航计测技术. 2015(04)
[6]煤炭快速定量装车站关键技术[J]. 邢庆贵,袁华,孙国顺. 煤矿机械. 2015(02)
[7]火车精确快速智能装车系统方案研究与应用[J]. 陈国强. 能源技术与管理. 2014(06)
[8]关于煤炭主体能源地位的思考[J]. 张克慧. 宏观经济管理. 2014(08)
[9]基于激光三角测量原理的轨距检测系统研究[J]. 史红梅,张继科. 仪器仪表学报. 2013(09)
[10]快速定量装车站钢结构健康监测系统[J]. 陈颖,常杰云,张衡. 工矿自动化. 2013(07)
硕士论文
[1]基于视觉惯导系统的轮腿式仿生机器人的定位与导航[D]. 何佳.哈尔滨工业大学 2019
[2]基于双目结构光的风电叶片测量技术研究[D]. 王亚萍.华中科技大学 2019
[3]线结构光传感器系统建模与误差分析[D]. 相江.合肥工业大学 2019
[4]基于多维EMD的红外弱小目标检测方法研究[D]. 牟蕾.西安电子科技大学 2019
[5]基于超声近场悬浮的非接触夹持技术研究[D]. 张志强.大连理工大学 2019
[6]基于线结构光的接插件共面度检测方法研究[D]. 张远.东南大学 2019
[7]大载流滑动电接触轨道表面微小损伤检测方法研究[D]. 郭全丽.燕山大学 2018
[8]基于点云融合的双目线结构光三维测量系统的研究与应用[D]. 杨帆.华南理工大学 2018
[9]基于激光三角法的传送带物料体积流量测量方法研究[D]. 陶依贝.东南大学 2018
[10]基于激光三角法的三维轮廓测量系统[D]. 朱妍.合肥工业大学 2018
本文编号：3025811
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