为解决视觉测量中重建强反射表面时遇到的过度曝光或曝光不足的问题,提出了一种基于自动多次曝光的面结构光测量方法。该方法的核心是根据基准点像素值随曝光时间的变化计算相机响应曲线。利用相机响应曲线和不同曝光时间下的图像计算出当前场景测量所需的曝光次数和曝光时间。将具有不同曝光时间的图像序列融合成新的条纹图像序列进行重建。实验结果表明:所提方法能够准确计算每次曝光的时间,克服了强反射表面引起的条纹图像饱和或过暗的问题,能够实现高动态范围表面反射率物体的三维形貌光学非接触测量。

针对医学领域下颌运动虚拟再现的测量需求和实际测量中牙齿遮挡与数据配准的相关问题,提出了一种基于单双目视觉系统结合的下颌运动轨迹跟踪与仿真系统。该系统由两台CCD相机和一台投影仪组成,采用双目测量系统的结构,由一套基于三角法重建的双目视觉测量系统和两套基于相移法的单目结构光系统组成,采用一个位置标定多个系统的标定方法,实现了数据的配准及融合。获取患者下颌运动轨迹和带颌垫牙齿点云数据后,将标准点云模型与获取的点云数据进行配准并导入仿真系统,仿真结果符合下颌运动规律,再现了患者各时刻的下颌运动空间姿态。实验结果表明,该系统实现了下颌运动的高精度虚拟再现,为下一步医学领域的应用奠定了基础。

车钩是铁路车辆的关键部件之一,钩尾销孔承载面产生的裂纹是其主要失效形式.为了实现对车钩的绿色再制造,文中通过实验研究了激光熔覆技术在车钩裂纹修复方面的应用,并分析了熔覆材料的硬度分布、耐磨性、低温冲击韧性以及结合区域的微观组织特征.实验结果表明,熔覆材料与基体实现了冶金结合,硬度分布合理,耐磨性和低温冲击韧性都比母材有了较大提高,为开展产业化的绿色再制造奠定了基础.为了防止新造车钩出现裂纹,提出了一种新的激光淬火工艺,替代原有的中频淬火工艺,实验结果表明,激光淬火的硬度和耐磨性都比中频淬火有较大提高,而且兼顾了车钩总体的力学性能,可以在实际生产中应用.