基于单目结构光栅的薄壁叶片零件表面重构测量系统研究
发布时间：2021-09-29 23:30
随着现代工业的快速发展,大量性能更为优良的薄壁叶片类零件被应用在各种工业领域中。此类零件表面质量的好坏往往会对其工作性能及寿命产生较大影响,其中中小型薄壁叶片类零件的表面结构一般较为复杂,难以对其进行测量,所以利用较为先进的单目结构光栅重构测量技术,实现对此类零件表面的非接触式测量,并开展相关测量系统方面的研究工作具有重要意义。首先,对单目结构光栅重构测量技术的理论部分进行了深入研究。对新型单目结构光栅重构测量模型进行了描述,给出了薄壁叶片零件表面重构点三维坐标与物点相位、物点像素坐标之间的映射关系,并推导出了测量系统各标定参量的计算公式,同时对多频外差解包裹方法进行了理论分析。然后,通过对彩色工业相机的参数设置、镜头调节及白平衡调节等方式,来降低相机的采集误差,且为进一步对测量误差进行补偿,本文提出了一种通过确定投影仪合适对比度及亮度值来降低投影仪gamma非线性响应的方法,并通过对标定图片的降噪处理及采用圆形标定板的方式,对传统的张正友相机标定法进行了优化。再次,结合中小型薄壁叶片零件的结构特点,对基于单目结构光栅的自动定位重构测量系统进行了研究,并在测量系统的镜头自动定位模块中,...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
航空发动机钛合金薄壁叶片
各种中小Fig.1-2Varioussmallandmediu
哈尔滨理工大学工程硕士学位论文-3-图1-3三坐标测量仪Fig.1-3Three-coordinatesmeasuringmachine但由于三坐标测量仪的测头在测量过程中需要一直与被测接触面保持垂直关系，所以其测量的灵活性较差，且对于某些超精密的薄壁曲面工件，三坐标测量仪的测头在测量过程中有可能对工件的表面造成一定的损伤。同时三坐标测量仪由于产生的测量数据是测头通过点接触而得到的，所以其测量速度一般较慢，难以获得覆盖整个薄壁叶片零件表面的测量数据。1.2.2非接触式测量方法非接触式测量技术是当今测量领域研究的热点，目前相关产品已广泛应用于高精度测量、准确测距或逆向工程等技术领域中。非接触测量技术的主要特点是：在测量过程中，测量设备能够在不直接接触薄壁叶片零件的情况下，间接获得其表面的各种参数信息，根据是否投射可见光源，非接触测量技术主要可以分为非光学法及光学法。非光学的非接触式测量方法主要有：声学测量法、磁学测量法、X射线扫描法及电涡流测量法等[5]，光学的非接触式测量方法所使用的辅助光源不同，可以分为线激光法、结构光栅法及显微干涉法，具体分类方式如图1-4所示。图1-4非接触式测量方法的分类Fig.1-4Classificationofnon-contactmeasurementmethods
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于极大似然估计的工业机器人腕部6维力传感器在线标定[J]. 刘运毅,黎相成,黄约,唐明福,秦德茂,农真. 机器人. 2019(02)
[2]基于改进的快速Shi-Tomasi特征点检测算法的图像拼接算法[J]. 黄远征,尹春丽,刘波,韩鸣晓,陈敏,张鼎瑞,梁庆华. 机械设计与研究. 2018(04)
[3]基于Tsai两步法的视觉点胶系统相机标定方法[J]. 马喜平,李迪,姚侠楠,马苑晋. 自动化与仪表. 2018(05)
[4]基于两步法的摄像机标定算法[J]. 崔凌燕,陈婧. 测试技术学报. 2018(02)
[5]通过积分图多项式方法快速计算图像中心矩和Hu距[J]. 郭宇航. 电脑与电信. 2018(03)
[6]基于STC89C51单片机的脉冲喷吹控制仪设计[J]. 曹丽娟. 自动化技术与应用. 2017(01)
[7]钛合金航空发动机叶片高温疲劳行为的研究现状[J]. 利孝杰,尹丹青,张柯柯,邱然锋. 电焊机. 2015(08)
[8]专业高清摄像机色温、白平衡、黑平衡原理与实际应用[J]. 魏雪岩. 影视制作. 2015(08)
[9]对张正友相机标定法的改进研究[J]. 刘艳,李腾飞. 光学技术. 2014(06)
[10]基于单片机的步进电机控制系统的设计[J]. 张伟雄,张晓宇. 电子制作. 2014(14)
博士论文
[1]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
[2]基于数字光栅投影的结构光三维测量技术与系统研究[D]. 李中伟.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]薄壁零件外径非接触测量方法研究[D]. 董帅.河南科技大学 2019
[2]基于单应性矩阵的图像拼接方法研究[D]. 杨晨晓.青海师范大学 2018
[3]基于X射线的电力电缆在线检测系统设计与研究[D]. 李伟.上海应用技术大学 2017
[4]航空发动机叶片点云数据缺陷检测方法研究[D]. 漆晨光.兰州理工大学 2017
[5]微小物体光栅投影三维测量系统的关键技术研究[D]. 孔玮琦.东南大学 2017
[6]低成本多目立体视觉脚型三维测量方法研究[D]. 秦绪功.哈尔滨工业大学 2017
[7]单目结构光三维测量精度优化技术研究[D]. 杨柳.南京航空航天大学 2017
[8]基于DLP投影技术车载集成显示系统的研究与实现[D]. 姜栋.合肥工业大学 2015
本文编号：3414668
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
航空发动机钛合金薄壁叶片
各种中小Fig.1-2Varioussmallandmediu
哈尔滨理工大学工程硕士学位论文-3-图1-3三坐标测量仪Fig.1-3Three-coordinatesmeasuringmachine但由于三坐标测量仪的测头在测量过程中需要一直与被测接触面保持垂直关系，所以其测量的灵活性较差，且对于某些超精密的薄壁曲面工件，三坐标测量仪的测头在测量过程中有可能对工件的表面造成一定的损伤。同时三坐标测量仪由于产生的测量数据是测头通过点接触而得到的，所以其测量速度一般较慢，难以获得覆盖整个薄壁叶片零件表面的测量数据。1.2.2非接触式测量方法非接触式测量技术是当今测量领域研究的热点，目前相关产品已广泛应用于高精度测量、准确测距或逆向工程等技术领域中。非接触测量技术的主要特点是：在测量过程中，测量设备能够在不直接接触薄壁叶片零件的情况下，间接获得其表面的各种参数信息，根据是否投射可见光源，非接触测量技术主要可以分为非光学法及光学法。非光学的非接触式测量方法主要有：声学测量法、磁学测量法、X射线扫描法及电涡流测量法等[5]，光学的非接触式测量方法所使用的辅助光源不同，可以分为线激光法、结构光栅法及显微干涉法，具体分类方式如图1-4所示。图1-4非接触式测量方法的分类Fig.1-4Classificationofnon-contactmeasurementmethods
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于极大似然估计的工业机器人腕部6维力传感器在线标定[J]. 刘运毅,黎相成,黄约,唐明福,秦德茂,农真. 机器人. 2019(02)
[2]基于改进的快速Shi-Tomasi特征点检测算法的图像拼接算法[J]. 黄远征,尹春丽,刘波,韩鸣晓,陈敏,张鼎瑞,梁庆华. 机械设计与研究. 2018(04)
[3]基于Tsai两步法的视觉点胶系统相机标定方法[J]. 马喜平,李迪,姚侠楠,马苑晋. 自动化与仪表. 2018(05)
[4]基于两步法的摄像机标定算法[J]. 崔凌燕,陈婧. 测试技术学报. 2018(02)
[5]通过积分图多项式方法快速计算图像中心矩和Hu距[J]. 郭宇航. 电脑与电信. 2018(03)
[6]基于STC89C51单片机的脉冲喷吹控制仪设计[J]. 曹丽娟. 自动化技术与应用. 2017(01)
[7]钛合金航空发动机叶片高温疲劳行为的研究现状[J]. 利孝杰,尹丹青,张柯柯,邱然锋. 电焊机. 2015(08)
[8]专业高清摄像机色温、白平衡、黑平衡原理与实际应用[J]. 魏雪岩. 影视制作. 2015(08)
[9]对张正友相机标定法的改进研究[J]. 刘艳,李腾飞. 光学技术. 2014(06)
[10]基于单片机的步进电机控制系统的设计[J]. 张伟雄,张晓宇. 电子制作. 2014(14)
博士论文
[1]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
[2]基于数字光栅投影的结构光三维测量技术与系统研究[D]. 李中伟.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]薄壁零件外径非接触测量方法研究[D]. 董帅.河南科技大学 2019
[2]基于单应性矩阵的图像拼接方法研究[D]. 杨晨晓.青海师范大学 2018
[3]基于X射线的电力电缆在线检测系统设计与研究[D]. 李伟.上海应用技术大学 2017
[4]航空发动机叶片点云数据缺陷检测方法研究[D]. 漆晨光.兰州理工大学 2017
[5]微小物体光栅投影三维测量系统的关键技术研究[D]. 孔玮琦.东南大学 2017
[6]低成本多目立体视觉脚型三维测量方法研究[D]. 秦绪功.哈尔滨工业大学 2017
[7]单目结构光三维测量精度优化技术研究[D]. 杨柳.南京航空航天大学 2017
[8]基于DLP投影技术车载集成显示系统的研究与实现[D]. 姜栋.合肥工业大学 2015
本文编号：3414668
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