国家自然科学基金(51275149)
- 作品数:15 被引量:92H指数:6
- 相关作者:徐从裕余晓芬胡进忠王标张红英更多>>
- 相关机构:合肥工业大学安徽省计量科学研究院更多>>
- 发文基金:国家自然科学基金更多>>
- 相关领域:机械工程一般工业技术电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 几何重心法亚像素提取算法研究被引量:4
- 2020年
- 研究了一种基于显微图像的几何重心法亚像素提取算法,用于实现超低转速的在线测量。首先根据显微图像法将超低转速的转动测量转换为平动测量;然后利用提出的几何重心法的亚像素提取算法,解决了目前常用的曲线拟合法和梯度法的亚像素提取时间长、抗图像干扰能力弱的问题。几何重心法的核心是在整像素提取的基础上,在3×3的像素范围内,分别计算参考像素灰度值与提取的整像素灰度之差的指数值,在获取的3点指数值上,利用几何重心法提取出亚像素值。通过光栅基准平台微位移抓拍图像的验证,提出的几何重心法比曲面拟合法、梯度法用时短,平均用时<0. 2 s,提取的亚像素值的标准差<1/1 000像素,满足了超低转速在线测量的基本要求。
- 徐从裕高雨婷徐俊杨雅茹胡宗久
- 关键词:计量学亚像素显微图像
- 基于超声波A/D采样法的相位差位移测量方法被引量:5
- 2016年
- 为了提高超声波位移测量分辨率,提出一种基于超声波A/D采样法的超声波相位差位移测量方法,利用超声波信号的相邻采样数据之差,消除了超声波信号中的直流成分对相位差位移测量的影响,再通过不同相邻采样数据之差的比值建立了相位差位移测量的数学模型,由此获得较高的相位差位移测量分辨率。该方法的采样电路简单,不需要高倍数超声波信号采样率,仅需在一个超声波信号周期里采样10几个数据,就可获得亚微米级的位移测量分辨率。实验结果验证了该方法的有效性。基于该方法研制的超声波位移测量平台,若超声波频率选用40kHz,则位移测量分辨率可达1μm。
- 徐从裕王诗豪吴晓凤刘治国徐慧君
- 关键词:计量学超声波A/D采样相位差
- 大空间坐标测量网络的现场实时标定方法被引量:9
- 2018年
- 大空间坐标测量网络主要由若干测量基站组成,为在测量现场完成网络的构建,并在测量过程中实时重新标定测量基站的空间坐标,通过对网络的测量原理及测量基站的结构进行分析,提出了模拟基站的标定模型。该模型将球形标靶作为模拟基站,并将模拟基站布置在特定位置上,可解决共面布局下测量网络的标定问题。为获取标定模型所需的距离信息,提出了主动扫描和寻心扫描两种瞄准测距方法。仿真标定实验结果表明,当测距精度为0.5 mm时,测量基站的坐标标定误差均值为2.1 mm。瞄准实验结果表明,两种瞄准方法所得测距值标准差分别为0.16 mm和0.34 mm,与测距精度相当。
- 张红英余晓芬王标
- 关键词:计量学大空间
- 大空间坐标测量网络的精度自适应构建方法被引量:2
- 2016年
- 针对重大装备测量中,测量点分散、坐标测量精度要求不尽一致的现实情况,提出了多边法空间坐标测量网络的精度自适应构建方法,能实现快速、低成本地构建同时符合不同测量点不同坐标测量精度要求的测量网络。方法根据测量点的概略坐标及坐标测量精度要求,使用改进的"免疫克隆算法"搜索网络布局,即首先随机生成若干组初始网络布局,然后计算初始布局测量网络下各测量点的理论坐标测量精度与要求的坐标测量精度之间的差值,并在差值较小的若干组网络布局的基础上生成新的初始布局,重复上述过程,直至所得布局测量网络能满足所有测量点的坐标测量精度要求。所提方法提高了网络的构建效率,降低了网络的构建成本。
- 张红英余晓芬王标
- 关键词:激光测距免疫克隆算法
- 面向在线测量的亚像素提取与实验验证被引量:7
- 2019年
- 为解决亚像素提取时间过长以及解决不同材质的灰度图像对亚像素提取精度影响的问题,提出了一种几何重心法的亚像素提取算法。几何重心法首先通过相关分析获取整像素值,在整像素值附近对3×3的相关值进行几何差值,再通过重心算法实现对亚像素的快速提取。为验证几何重心法,采用光栅微移动平台对不同摄像头距离、不同背景光、不同材质的灰度图条件进行了亚像素对比实验,实验结果表明,相比于传统曲面拟合法和梯度法,几何重心法在亚像素提取时间、抗干扰能力以及误差等方面都具有明显的优势,特别是亚像素提取时间仅为其他算法的1/5或更少,满足了在线测量的实时要求。
- 徐从裕徐俊高雨婷胡宗久杨雅茹
- 关键词:亚像素抗干扰在线检测
- 双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法与实现被引量:2
- 2019年
- 光栅通过细分实现高分辨率测量,光栅细分数与A/D转换位数有关。针对目前低价位A/D采样芯片存在的A/D转换位数高则采样速度低或A/D转换位数低则采样速度高的特点,提出了一种跨尺度的光栅微纳测量方法,该方法通过高速A/D采样实现光栅快速测量,通过高转换位数A/D采样实现慢速微纳测量。为解决双A/D采样与细分的跟踪问题,设计了基于双A/D采样的二路细分算法,一路为判定算法,判定算法是以高速A/D采样值作为细分采样值,另外一路为测量算法,测量算法中的细分采样值是动态分配的,当判定算法的细分值和细分增量值满足跟踪条件时,测量算法中的采样值为慢速A/D采样值,否则为高速A/D采样值。实验数据表明,采用上述测量方法,可以任意组合两种不同转换位数与采样速度的A/D芯片,以满足不同需求的跨尺度光栅测量要求。
- 徐从裕杨雅茹胡宗久徐俊高雨婷
- 关键词:光栅
- 线纹辨识与特征值提取算法研究被引量:4
- 2017年
- 为解决线纹尺的线纹磨损、线纹划痕、摄像头成像失焦、曝光过弱或过强以及线纹尺照射光不均匀等对线纹辨识的影响,提出了一种线纹辨识及线纹中心线特征值提取算法:1)采用区域划分法确定每个线纹灰度极值的位置;2)通过极值加权法提取每个线纹中心线的特征值;3)对线纹中心线上的图像灰度值进行平滑处理后,再搜索线纹中心线端点坐标,并根据端点坐标值大小确定主线纹中心线的特征值。实验表明,所述的线纹辨识及线纹中心线特征值提取算法基本上可以消除上述问题对线纹辨识的影响,且线纹中心线的特征值提取正确。
- 徐从裕魏广智丁晨景加慧杨雅茹
- 关键词:特征值提取
- 大尺寸钢卷尺目标线纹检定与实现方法被引量:5
- 2018年
- 大尺寸钢卷尺目标线纹检定是目前≥5 m钢卷尺检定的关键技术。为解决多相机安装位置固定存在的钢卷尺目标线纹检定不能更改的问题,研究了一种基于移动CCD与光栅计量的大尺寸钢卷尺目标线纹的检定方法,重点研究了5 m检定平台的目标线纹视窗定位控制算法和光栅计量的大尺寸自适应修正方法,解决了大尺寸钢卷尺目标线纹与CCD视窗中心偏差过大带来的线纹辨识错误或无法辨识问题,并在5 m钢卷尺检定平台上将光栅计量精度提高到微米量级。实验数据验证了上述方法的正确性和有效性。
- 徐从裕景加慧王沁喆徐小龙张佑俊
- 关键词:CCD
- 基于FFT及IFFT的超声波相位差检测方法被引量:19
- 2019年
- 噪声和波形畸变是影响超声波相位差检测精度的两大主要原因,也是在时域中构建相位差检测模型必须要解决的关键问题。提出一种非整周数据整周期化的算法,在获取两路超声波A/D数据后,首先对非整周期采样数据进行插值,将非整周期采样的数据转化为整周期采样数据,之后将整周期数据经过快速傅里叶变换(FFT)在频域中滤除噪声和波形畸变后,再通过快速傅里叶逆变换(IFFT)由频域回到时域中进行相位差检测。实验数据表明,采用FFT及IFFT的时域-频域-时域变换的超声波相位差检测法,其相位差检测精度明显优于时域法相位差检测精度,当选用12位A/D采样超声波数据时,相位差的检测标准差<0.01°。
- 徐从裕胡宗久杨雅茹王沁喆
- 关键词:超声波快速傅里叶变换
- 超大尺寸激光测距大型测控网络研制被引量:5
- 2016年
- 为了解决超大尺寸激光测距过程中所面临的测量任务大、测量点数多、数据庞大和巨型数据处理困难等问题,设计了超大尺寸激光测距大型测控网络的研制方案。提出将云计算平台与大型测控网络相结合,使得若干台具有串口通信功能的仪器协同工作,获得更强大的测量能力,实现了多种无线网络融合,并解决海量数据的存储及数据处理问题。实验结果表明:系统内存设定为2G,虚拟机硬盘设定为500G,当数据存储量超过500G时不会出现不能继续存储的问题,测量数据可以准确地被存储到云平台;一次性处理数据量超过2G时不会出现内存不足的问题,能够实现巨型数据的处理问题;Matlab和虚拟机结合能够很好的完成复杂运算任务,快速准确地确定被测关键点坐标。
- 唐七星余晓芬王标
- 关键词:计量学大尺寸激光测距资源共享云计算平台