西安交通大学信息机电研究所西安交通大学模具与先进成形技术研究所技术研究特色西安交通大学工业三维摄影测量技术发展路线三维全场变形技术概述面向复杂机械和新型材料运行工况下或现场使用单位简介研究生招生XTDICXTDVCXTRTXTMicroXTDIC 3D控制箱数字散斑全场应变XTDP三维光学测量坐标变换XTDCAL工业近景摄影测量XTSD静态变形XTDA大型飞机风洞大视场高速运动物体动态变形和运动轨迹XTSOXTOMXTOM INSPECTOR三维扫描仪XTFLC板料热成形三维全场应变检测试验机XTSM板料和管材胀形成形试验的三维全场变形检测系统板料成形膜结构双轴双向拉伸试验机双轴四缸电液伺服静态、动态、疲劳试验机双向对称微拉伸试验机(用于光学和电子显微镜)TOMS-汽车模具三维光学快速检测系统专用系统核心技术:复杂工况三维全场动态变形检测技术关键技术产品应用领域系列产品概述三维全尺寸快速检测解决方案:大型复杂工件产品的反求和快速质量检测其他光学体式显微镜测量板料液压胀形试验的三维全场变形检测数据动画演示泡沫铝物体内部变形测量实验板料成形极限FLC快速测定(3D-DIC)飞机风洞模型三维全场应变检测(数字图像相关法)一种基于DIC技术识别焊缝材料参数的新方法高温三维全场应变测量(3000摄氏度以内)高速拉伸变形技术发展路线高速冲击振动模态分析实验---数字散斑应用圆棒试件疲劳实验汽车车桥的静态变形和数字散斑三维全场应变实验木材压缩和弯曲性能试验----全场应变分析型号和配置------XTDIC数字散斑应变测量分析一般测量步骤 XTDIC数字散斑系统计算步骤-----XTDIC数字散斑系统显示和编辑计算结果----XTDIC散斑系统输出功能------XTDIC数字散斑系统大幅面三维全场应变测量视频----XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统沙土全场变形实验-相似材料钛合金试件压缩变形三维数字散斑试验拉伸试验三维全场应变测量总体功能--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统主要功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统变形分析功能--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析分析曲线功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量报表功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统截线分析---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统等势线分析--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析XTDIC数字散斑系统与电子引申计比对试验XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统三维全场应变测量分析重型卡车车架和车门全方位静态变形和全场应变检测发动机活塞缸体受力三维静态变形实验相似材料模型变形实验-标志点变形和全场变形两种方法复合材料节点试验---基于XTSD的三维静态变形测量大型结构件大变形三维摄影测量相似材料模型实验-光学三维变形测量变形分析应用大尺寸大变形静态测量某汽车覆盖件冲压全场应变检测步骤和流程汽车覆盖件(长到6米)板料冲压全场应变三维检测板料成形极限FLC试验板料剪切实验装置大型汽车模具制件的实际板料成形三维全场应变检测数字图像相关法(散斑应变)在板料力学性能测试中的应用板料成形网格应变测量实验快速使用说明---XTSM板料成形应变测量分析系统评估模式说明-----XTSM板料成形分析计算模式-XTSM板料成形网格应变分析系统三维点云处理---XTSM板料成形网格应变分析系统网格模式---XTSM板料成形网格应变分析系统XTSM板料成形应变测量分析系统板料成形网格变形分析楼房振动变形实验飞机风洞模型静态变形测量飞机结构件运动特性的动态视觉测量系统动态变形和运动轨迹汽车模具快速质量检测和比对分析路面构造三维扫描及三维坐标获取TOMS汽车模具摄影测量系统实现汽车模具实型数字化检测汽车模具三维光学系统应用于汽车覆盖件回弹的计算三维检测应用比对分析和质量检测焊接过程高温三维全场应变实时检测焊接失稳变形光学非接触三维检测的研究三维全场变形应变系统在焊接学科的研究和应用焊接过程三维全场应变检测实验采用XTSD静态变形系统的焊接过程三维变形检测实验采用XTOM面扫描系统进行焊接变形实验焊接变形试验--光学三维动态变形测量大尺寸无缝焊接管道三维测量和变形分析焊接变形和应变分析船用螺旋桨叶片检测大型飞机三维光学快速测量建模关键技术研究大型水轮机叶片、汽轮机叶片、船舶螺旋桨的快速检测手机零部件三维测量测量实例三维光学测量的应用领域逆向设计应用客车逆向设计快速建模案例轿车、客车、卡车、火车等车辆的组装后产品质量检测大型挖掘机铲斗模型的建模和测量测量实例 测量系统软件界面三维扫描测量实例 逆向和检测汽车模具检测案例 大型泡沫和铸件快速检测其他测量案例行业应用复杂工况三维全场动态变形 检测技术三维全场变形技术概述应变(strain)工业摄影测量光束平差(捆绑调整)自标定方法数字图像相关法(Digital Image Correlatiom,DIC)工业数字近景摄影测量与机器视觉的关系机器视觉(Machine Vision)工业数字近景摄影测量Photogrametry国内外DIC相关研究链接国内外三维检测Strain Measurement by Digital Image Correlation数字散斑全场应变分析工业近景摄影测量静态大尺寸大变形动态变形和运动轨迹三维扫描和建模板料成形网格变形分析焊接变形和应变分析比对分析和质量检测点云处理和三角化相机标定其他综述
工业数字近景摄影测量(Industrial Digital Close Range Photogra

工业数字近景摄影测量是测绘学科的一个分支,是指测量距离小于100米(像机布设在被测物体附近),用于工业几何量检测的摄影测量方法。

它通过对被测物多视角二维图像的分析处理,计算出被测物体在三维空间的位置、形状、大小,乃至物体的运动。


摄影测量在近百年的历史中经历了模拟、解析和数字摄影测量三个阶段,其基本原理(如下图所示)是基于共线条件方程的摄影测量捆绑调整算法(Bundle Adjustment),亦称光束平差算法,这是一种把控制点的图像坐标、待定点的图像坐标以及控制点的物方坐标等测量数据的部分或者全部视作观测值,以整体求解待定点物方坐标的解算方法。

在工业近景摄影测量中,经常使用下图的“编码标志点”用于多幅二维图像预定向计算,再经过绝对定向一次计算出图 4的“非编码标志点”的三维坐标,从而实现各种工业几何量的检测。

在线视频
自由容器
关键技术及创新点

工业近景摄影测量光束平差(捆绑调整)方法的基本原理

摄影测量(Photogrammetry)是一门通过分析记录在胶片或电子载体上的影像,来确定被测物体的位置、大小和形状的科学,属于测绘学的分支学科。它包括航空摄影测量、航天摄影测量和近景摄影测量等。其中,近景摄影测量是指测量范围小于100米,相机布设在物体附近的摄影测量。摄影测量在工业测量和工程测量中的应用一般称为近景摄影测量或非地形摄影测量。它经历了从模拟、解析到数字方法的变革,硬件也从胶片像机发展到数字相机。本文将针对工业测量应用的数字近景摄影测量称为工业摄影测量。近年来,随着微电子和半导体技术的飞速发展,尤其是固体阵列相机和计算机硬件的发展,使得工业摄影测量已进入全数字近景摄影测量时代。


工业摄影测量的发展历史可以概括为三个不同特征的阶段:基础研究阶段;逐步发展和应用推广阶段;深入研究和稳步发展的成熟阶段。1964年~1984年是工业摄影测量早期阶段,这一时期的研究成果主要是奠定了工业摄影测量的理论基础,包括图像处理算法、误差理论、CCD(Charge-coupled Device)图像传感器的研究与应用、模板匹配算法等。1984~1996年是进入数字阶段的逐步发展期,逐渐研发出的许多摄影测量系统尽管很少能够实际应用,但在系统的设计、开发、标定等方面为后续的研发奠定了基础[38-41]。1988年在日本京都召开的ISPRS(International Society for Photogrammetry and Remote Sensing)年会上,第五委员会被正式命名为近景摄影测量与机器视觉(Close Range Photogrammetry and Machine Vision)。越来越多的研究者在此方向进行研究和系统开发,出现了许多成功的应用报道,而且应用领域大大拓宽了(如工业测量、生物立体测量、流量测量、汽车碰撞实验测量和空间探测等)[42-48]。此后,工业摄影测量的研究和开发处于更加稳步的发展阶段,业内更多的关注是拓展应用和成型系统的市场推广。美国GSI公司对模拟测量系统进行改造后推出了数字测量系统V-STARS,德国AICON公司推出DPA-Pro系统,一系列的会议论文集公开出版,工业摄影测量技术和研究已趋于成熟。


1996年~至今,工业摄影测量进入深入研究和稳步发展的成熟阶段。特别是2005年以后,摄影测量在一定程度上满足了工业、医学领域对图像实时性、几何高精度方面的要求,可用于铸件检测、人体测量、行为动作的捕捉等。研究的重点从三维点定位转为几何特征测量、全自动化和结合三维形貌测量的多种测量技术的融合,也使得工业摄影测量与机器视觉的联系越发紧密。

工业三维摄影测量的基本原理

采用四种测量方法在被测物体增加人为特征,实现工业三维精准测量

地址:西安交通大学曲江校区博源科技广场大厦C座14层1047室
版权所有:西安交通大学 机械工程学院  先进技术制造研究所

联系电话:  0755-86665401

会员登录
登录
其他帐号登录:
留言
回到顶部