王鹏 作品数:50 被引量:350 H指数:11 供职机构: 天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室 更多>> 发文基金: 中国航空科学基金 国家自然科学基金 国家科技重大专项 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 机械工程 电子电信 一般工业技术 更多>>
SMT封装电路板三维在线检测技术 被引量:15 2015年 为了检测回流焊接之后SMT(Surface Mount Technology)封装电路板是否存在缺陷,设计并搭建了基于线结构光传感器的SMT封装电路板三维在线检测系统,通过线结构光扫描测量,获取SMT封装电路板表面三维数据。采用双传感器测量技术,有效减少数据丢失;研究了双传感器统一标定技术,可同时实现两个传感器的参数标定和坐标系统一。提出了自适应光条中心提取算法,对反射或散射影响而形成的光条图像噪声具有很好的抑制效果,能够提取准确的光条中心。实验表明系统测量精度可达到0.02 mm。系统测量得到的三维数据,可以为在线检测SMT封装电路板缺陷提供可靠的三维信息。 何荣芳 孙长库 王鹏 杨国威关键词:线结构光传感器 电缆激光多普勒在线计米系统研究 被引量:2 2018年 为了满足电缆生产过程中长度在线测量的需要,设计了基于激光多普勒测速原理的电缆长度在线计米系统。阐述了激光多普勒测速基本原理,设计了一种结构紧凑的双光束双散射型光路。提出了基于有限长单位冲激响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器的滤波带自适应选择算法,有效地滤掉基底信号和部分噪声,减小了多普勒信号噪声的影响,改善了信噪比;利用能量重心校正技术进行频谱校正,减小了系统的测量误差。搭建了实验装置,进行了对比测量实验,实验结果表明:该系统能实时、准确的进行长度在线测量,相对误差小于0.1%。 白金成 孙长库 王鹏 耿凯 李洪全 郝健关键词:激光多普勒测速 FIR 应用于流化床的电容探针测量系统 被引量:2 2005年 对应用于气固两相流局部颗粒浓度分布的电容探针测量系统进行研究,分析了探针型电容传感器工作原理,并根据国内外电容探针测量模型的发展现状,提出了一种新型电容探针测量系统,利用其完成对流化床内局部颗粒浓度分布的测量.通过作为信号获取部分的运算式调幅电路,将测量信号通过USB接口与基于虚拟仪器的数据处理部分相结合,并对该测量系统在稠相气固流动系统中进行了标定.各项实验数据表明,该系统符合设计要求,具有良好的精度和稳定性,并已成功应用于实际测量中. 李红民 周涛 王鹏 赵香龙 郑义忠 董孝义关键词:流化床 电容探针 单目多角度空间点坐标测量方法 被引量:13 2014年 针对多目视觉测量方法视场小的缺点,提出了单目视觉镜像虚拟多目视觉成像的方法。通过高精度旋转台带动被测物转动获取空间点在不同位置的单目视觉成像模型,利用旋转平移矩阵统一单目视觉成像模型坐标系,建立基于单目视觉的虚拟多目视觉成像模型,以此测量空间点三维坐标。根据上述理论搭建了实验系统,进行了空间点坐标重复性测量实验。空间点坐标测量值标准差小于0.015 mm,空间点几何约束测量值相对精度为0.123%,表明基于虚拟多目视觉传感器模型的单目多角度空间点坐标测量方法稳定可靠,实现了空间点的大范围、高精度测量。 孙鹏飞 张求知 李文强 王鹏 孙长库矩阵对角化变换鲁棒QCKF在视觉和惯性融合姿态测量中的应用 被引量:4 2018年 视觉和惯性融合姿态测量系统,可以发挥视觉测量重复性、稳定性好和惯性测量输出频率高、不受环境光干扰的特点。针对融合测量中,系统噪声和观测噪声的统计特性不完全可知及在出现异常测量值时融合测量鲁棒性较差的问题,提出一种基于矩阵对角化变换的鲁棒四元数容积卡尔曼滤波(quaternion cubature Kalman filter,QCKF)算法,分析了鲁棒滤波参数对测量系统鲁棒性和测量准确度的影响,使用矩阵对角化变换代替标准CKF中的Cholesky分解以改善数值计算的稳定性。结合搭建的视觉和惯性融合姿态测量系统平台,实验结果表明与标准CKF算法相比,具有更高的准确度、鲁棒性以及稳定性。 郭肖亭 孙长库 王鹏关键词:鲁棒滤波 频闪激光光栅条纹实时投射系统 被引量:7 2014年 设计了一种高速扫描频闪激光光栅条纹实时投射系统。系统通过现场可编程门阵列(FPGA)实时监测光电探测器信号并控制激光器的调制输出,使高速旋转的多面棱镜与线激光器调制信号精确配合产生稳定、清晰、精密的频闪激光光栅条纹。系统结合了光栅条纹整体投射和线激光光源高精度的特性,具有刷新速度快、条纹分布精度高的特点,且亮度、频率、脉宽、相移可动态编程实时控制。应用该系统对微小尺寸器件进行了测量,获得了准确反映被测器件三维形貌的相位和特征点数据。该系统在高精度快速三维形貌测量中,尤其是工业现场精密器件在线三维检测场合具有广泛的应用前景。 杨国威 孙长库 王鹏关键词:光学器件 三维形貌测量 结构光 条纹投影相位高度转换映射模型及其标定方法 被引量:7 2018年 为了提高条纹投影三维(3D)测量系统的测量速度和准确度,提出了一种改进的相位高度转换映射模型。通过建立虚拟相机坐标系以及分析条纹信息在投射器坐标系与相机坐标系之间的转换关系,在相机坐标系中建立了从相位到高度的一一映射模型,并在映射模型中校正了相机镜头的畸变。该模型结构简单,便于结合查表(LUT)法使用。应用查表法后,模型算法复杂度极低,可以应用在高速测量中。同时,提出了一种针对映射模型的标定方法,并在相机标定过程中利用逆向投影优化过程对相机的参数进行迭代优化。标定方法简单高效,不需要参考平面,且对系统中的相机和投射器的相对位姿没有严格的要求。实验结果表明所提映射模型及标定方法可以实现快速准确的三维测量。 陆鹏 孙长库 王鹏成像光线追踪的舌面彩色三维成像方法研究 被引量:8 2016年 在中医舌诊的客观化研究中,舌面的彩色三维数据能为医生提供更全面的信息,提高诊断的准确性。提出了一种基于成像光线追踪的舌面彩色三维成像方法。在成像光线追踪模型的基础上,引入光平面约束,以准确确定成像点到空间测量点的映射,结合2个线结构光传感器的扫描测量,分别获取舌头上表面及下表面完整的三维信息,并根据空间测量点到成像点的映射,完成颜色渲染,获取对应测量空间点的颜色信息。设计并研制了舌面彩色三维成像系统,进行了测量及精度验证实验,实验结果表明该方法可以准确获取舌面的彩色三维信息。 孙长库 陈素芳 王鹏 杨文超 郭世珍关键词:线结构光传感器 舌诊客观化 投影仪和双相机组成的三目立体视觉系统标定方法 被引量:13 2021年 在完成对投影仪的参数标定后可将投影仪看作另一个相机,并将其与双目相机组成三目立体视觉系统。不同于借助高精度平面靶标的传统标定法,本文只需一个简易制作的无标识白纸靶标即可获得由双目系统提供的特征点世界坐标。使用线性模型和包含薄棱镜畸变系数的畸变校正模型完成对投影仪的初步参数标定,采用改进的光束平差法对投影仪与双相机的参数进行全局最优估计。标定验证实验结果表明,改进的光束平差法可以实现参数的优化。对标准平面的测量对比实验证明,三目立体视觉系统可以提高测量精度。 周舵 王鹏 王鹏 孙长库 付鲁华关键词:机器视觉 立体视觉 基于柔性靶标定位实现图像拼接的多相机三维测量系统 被引量:16 2020年 提出一种基于柔性靶标定位实现图像拼接的多相机三维测量系统,采用一个激光投影仪投影大幅条纹,多相机分布式采集的方法扩展视觉三维测量系统的测量范围。标定过程首先使用小型平面靶标标定基准相机二维图像坐标和相位值到三维世界坐标的映射关系,之后在相邻相机部分视场(FOV)重合的前提下,利用柔性靶标定位标定相邻相机图像坐标的转换关系,最后将各个相机的图像坐标全部转化到基准相机的图像坐标系下完成图像拼接,由基准相机图像坐标到世界坐标的映射完成全局三维测量。实验结果表明,使用图像拼接方法的测量精度略低于相机单视场测量的精度,但精度损失较小,满足工业在线测量的要求。该方法避免使用昂贵的辅助测量仪器和加工高精度大型靶标,为多相机视觉测量提供了成本低、使用方便的解决方案。 王鹏 张颖杰 孙长库 周舵关键词:相位测量 三维轮廓测量 图像拼接 多项式拟合