非接触式测量
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接触式测量与非接触测量比较接触式测量方法接触式测量中,应用最广泛的是三坐标测量机,通过监测测头与实物的接触情况获取坐标数据。
特点:1 : 测量原理及过程简单、方便。
2 : 对被测物体的材质和颜色无特殊要求。
3 : 手动三坐标测头与工件之间的接触程度主要靠测量人员的手感来把握,由此带来的测量误差难以克服。
4 : 测量速度慢,测量数据密度低。
5 : 必须对测量结果进行测头损伤及测头半径三维补偿,才能得到真实的事物表面数据,并且不能对软材料或超薄物体进行测量。
基本原理: 就是通过探测传感器(探头)与测量空间轴线运动的配合,对被测几何元素进行离散的空间点位置的获取,然后通过一定的数学计算,完成对所测得点(点群)的分析拟合,最终还原出被测的几何元素,并在此基础上计算其与理论值(名义值)之间的偏差,从而完成对被测零件的检验工作。
非接触式测量方法1,基于视觉技术的非接触测量方法1.激光三角法2.结构光法(光栅投影法)3. 双目立体视觉法2,其他非接触式测量方法1.工业CT法2.超声波法3.层析法(CGI)4.核磁共振法激光三角法测量原理:利用具有规则几何形状的激光,投影到被测量表面上,形成的漫反射光点或光带的像被图像传感器吸收,根据光点或光带在物体上成象的偏移,通过被测物体参考平面、像点、像距等之间的关系,按三角儿何原理即可测量出被测物体的空间坐标。
根据入射光的不同,可以分为点光源测量、线光源测量和面光源侧量。
结构光法测量原理:将一定模式的光(如光栅等)照射到被测物体的表面,然后由摄像头拍摄反射光的图像,通过光--像平面的对应关系来获取物体表面上点的实际位置。
双目立体视觉法测量原理:利用两台相对固定的摄像机或数码相机,从不同角度同时获取同一景物的两幅图像,通过计算空间点在两幅图像中的像差来获得其三维坐标值。
工业CT法(Industrial Computer Tomography):是目前测量三维内轮廓曲面的先进方法之一.它利用一定波长、强度的射线从不同方向照射被测物体,根据光/电转换所采集射线的强弱,用图像处理技术,测用被测物体表面的形状。
非接触式测量技术的原理与应用引言在现代科技的发展中,测量技术在许多领域扮演着重要的角色。
传统的测量方式往往需要物理接触,导致测量结果的准确性受到一定限制。
然而,随着非接触式测量技术的应用,我们可以更精确地测量目标物体的各种参数。
本文将介绍非接触式测量技术的原理以及其在各个领域的应用。
一、原理1. 激光测距原理激光测距是一种常见的非接触式测量技术。
其原理是利用激光发射器发出的激光脉冲经过反射后返回激光接收器,根据光的传播速度和激光束的时间延迟来测量目标物体的距离。
通过统计多个激光脉冲的返回时间,并结合仪器的精确时间测量能力,可以实现高精度的距离测量。
2. 红外测温原理红外测温是一种基于热辐射的非接触式测量技术。
根据物体的温度不同,其表面会辐射出不同波长的红外辐射。
利用红外测温仪器可以接收并测量物体表面的红外辐射信号,并通过转换算法将其转化为相应的温度数值。
这种技术无需接触物体表面,可以实现快速、准确的温度测量。
3. 电磁感应原理电磁感应是一种利用变化磁场诱导电流的原理来实现非接触式测量的技术。
通过将感应线圈与目标物体的交互表面靠近,当目标物体移动或发生变化时,其所产生的磁场变化将导致感应线圈内产生电流。
通过测量这个电流的大小和方向,可以获得目标物体所产生的变化数据,如位移、速度等。
二、应用1. 工业制造中的应用非接触式测量技术在工业制造中有广泛的应用。
例如,在自动化生产线上,激光测距可以用于实时测量产品的尺寸,以确保产品质量的一致性。
红外测温技术则可用于对设备和机器的温度进行监测,及时发现异常情况并采取措施。
电磁感应技术常用于测量物体的位移、速度等参数,为生产线的监控和控制提供准确的数据支持。
2. 医疗诊断中的应用非接触式测量技术在医疗诊断领域也具有重要的应用价值。
例如,激光测距技术可以用于眼科检查中的眼压测量,无需接触眼球表面,减少了患者的不适感。
红外测温技术在体温测量中得到广泛应用,在传染病防控中发挥了重要作用。
非接触式测量技术的应用随着科技的不断发展,非接触式测量技术在各个领域中得到了广泛应用。
它是一种无需物理接触的测量技术,能够精确、快速地测量出所需的数据。
一、应用范围非接触式测量技术可以应用于许多领域,如工业制造、地质勘探、医疗等。
在工业制造方面,它可以精确地测量出机器零件的尺寸和形状,以确保产品的质量符合标准要求。
在地质勘探方面,它可以测量岩石、土壤等的物理性质,帮助研究地质结构。
在医疗方面,它可以测量人体的各种指标,如体温、心率、呼吸等。
二、应用案例1. 工业制造在汽车制造业中,非接触式测量技术可以测量汽车大灯、雨刮器等的尺寸和形状。
这是因为这些零件对于汽车的外观和安全性有着很重要的影响。
通过使用光学、激光等非接触式测量技术,可以精确地测量出这些零件的各项参数,以确保产品的质量符合标准要求。
2. 地质勘探在资源勘探中,非接触式测量技术可以测量岩石、土壤等的物理性质,帮助研究地质结构。
这些数据对于矿藏、石油等资源的探测和开采具有重要意义。
此外,非接触式测量技术也可以用于测量地震波的传播路径和速度,以研究地震的发生机制。
3. 医疗应用在医疗方面,非接触式测量技术可以测量人体的各种指标,如体温、心率、呼吸等。
这些数据对于医生判断病情和制定治疗方案非常重要。
另外,非接触式测量技术还可以用于视网膜扫描、脑电图等检测,帮助医生更好地了解病情。
三、发展趋势随着技术的不断发展,非接触式测量技术的应用越来越广泛。
未来,它还会在更多的领域中得到应用。
例如,在无人驾驶方面,非接触式测量技术可以用于测量车辆周围的环境和障碍物,帮助车辆做出更精确的驾驶决策。
在物流管理方面,非接触式测量技术可以用于测量货物的尺寸和重量,以确保物品能够顺利运输。
总之,非接触式测量技术的应用不断扩大,为各个行业带来了更高效、更准确的测量手段。
通过不断创新和技术迭代,它将为我们的生活带来更多的便利和改变。
目录摘要 (1)1 引言 (1)2 非接触式测量技术简介 (1)2.1 非接触式测量方法的定义 (1)2.2 非接触式测量方法的分类 (2)3 非接触测量技术发展的现状 (2)3.1 光学法 (2)3.1.1 结构光法 (2)3.1.2 激光三角法 (3)3.1.3 激光测距法 (4)3.1.4 光学干涉法 (5)3.1.5 图像分析法 (6)3.2 非光学法 (7)3.2.1 声学测量法 (7)3.2.2 磁学测量法 (8)3.2.3 X射线扫描法 (9)3.2.4 电涡流测量法 (10)3.3 非接触测量技术存在的不足和总结 (11)4 非接触式机器人测量系统 (11)5 非接触测量技术在船体分段测量中的应用 (14)5.1 非接触测量技术在船厂的应用情况 (14)5.2 船体分段测量方法介绍 (14)5.2.1 传统测量方法系统 (14)5.2.2 激光经纬仪测量系统 (14)5.2.3 近景摄影测量系统 (15)5.2.4 全站仪测量系统 (17)5.2.5 三维扫描测量系统 (18)5.3 测量方法的比较 (19)6 非接触测量技术的发展趋势 (21)7 结束语 (21)参考文献 (22)摘要非接触测量方法以光电、电磁、超声波等技术为基础,在仪器的感受元件不与被测物体表面接触的情况下,即可获取被测物体的各种外表或内在的数据特征。
详细阐述了部分常用的光学法和非光学法测量技术及相应的测量仪器,并结合船体分段测量方法说明了这些非接触测量方法的原理、优缺点、精度及适用范围,指出了未来非接触测量技术的发展趋势。
关键词:非接触测量; 光学法; 非光学法;船体分段1 引言开展船体分段测量技术研究的意义在于首先它是实现分段无余量对接的保证,可以大大缩短分段吊装搭接的船台占用时间,其次采用这项技术有助于实现船舶建造的信息流闭环,以及生产状态下的船体建造的“动态虚拟装配”。
最后精确、快速、可靠的船体分段测量技术的突破有助于提升我国造船企业的国际竞争力[1]。
非接触式测量-光学测量方法
达西定律,也称作牛顿第二定律,是经典力学中关于物体运动的
基本定律之一。
它表达了物体的加速度与作用于物体上的合力之间的
关系,可以用以下公式表示: F = ma。
在这个公式中,F代表物体所受合力的大小,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
根据达西定律,当作用于物体上的合力增大时,物体的加速度也会增大;当物体的质量增大时,物体的加速度会减小。
为了推导达西定律,我们需要从牛顿第一定律出发。
牛顿第一定律,也称作惯性定律,指出一个物体在受到合力作用时会发生加速度
变化,而在没有外力作用时,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。
假设我们有一个质量为m的物体,受到作用力F。
根据牛顿第一
定律,我们可以得出以下结论:如果物体处于静止状态,即加速度为0,那么合力F也必须为0。
如果物体处于匀速直线运动状态,即加速度为常数a,那么根据运动学公式,物体的速度v将随时间t线性增加,即
v = at。
根据上述结论,我们可以得出结论:物体在匀速直线运动状态时,所受合力F与物体的加速度a成正比,即F = ma。
这就是达西定律的
基本表达形式。
需要注意的是,达西定律是针对在理想条件下的物体运动而言的,忽略了一些因素,如空气阻力、摩擦力等。
在实际情况中,这些因素
会对物体的运动产生影响,需要进行更为复杂的分析和计算。
总而言之,达西定律是经典力学中的重要定律,描述了物体的加
速度与作用于物体上的合力之间的关系。
它为我们理解和分析物体运
动提供了基本的工具和原则。
测绘技术中的非接触式测量方法引言测绘技术是一门对地理空间信息进行测量、处理和分析的学科。
随着科技的不断进步,测绘技术也不断创新与发展。
非接触式测量方法作为现代测绘技术中的一部分,使用无需物理接触的测量设备,如激光雷达和摄影测量,以获取更准确、高效的测量数据。
本文将探讨非接触式测量方法在测绘技术中的应用。
非接触式测量方法的原理非接触式测量方法的原理是利用光学、雷达或声波等设备进行测量,而不需要与被测对象进行物理接触。
这种方法提供了一种快速、准确的测量方式,适用于各种场景和对象。
激光雷达是非接触式测量方法中常用的设备之一。
它利用激光束在被测对象表面进行扫描,通过测量激光束的反射时间和角度变化,确定被测对象的形状、尺寸和距离。
激光雷达广泛应用于地形测量、建筑物变形监测等领域,在实时监测和快速建模等方面具有独特优势。
摄影测量则是借助于航空摄影或摄影测量仪器,通过对影像的测量和分析来获取地表对象的几何和属性信息。
在摄影测量中,通过测量影像中的特征点、线段和物体形状等信息,采用三角测量、影像解析等算法,可以得到地物的三维坐标、高程信息等。
摄影测量广泛应用于地图制作、工程建设和遥感影像解译等领域。
非接触式测量方法在测绘技术中的应用1. 高精度地形测量激光雷达技术在地形测量中发挥着重要作用。
传统地形测量需要大量的人力和时间,并且难以在复杂地形和危险区域进行测量。
而激光雷达可以通过快速扫描获取大量的地面点云数据,并根据这些数据构建出高精度的三维地形模型。
这种方法不仅节省了时间和人力成本,还提高了测量的精度和可靠性。
2. 建筑物监测和变形分析非接触式测量方法在建筑物监测和变形分析方面也有广泛应用。
通过激光雷达和摄影测量技术,可以对建筑物进行实时监测,及时发现并解决潜在问题。
此外,非接触式测量方法还可以对建筑物的变形进行分析,比如地基沉降、结构变形等,为工程设计和施工提供准确的数据支持。
3. 环境监测与资源管理非接触式测量方法在环境监测和资源管理方面也有重要的应用。
目录摘要 (1)1 引言 (1)2 非接触式测量技术简介 (1)2.1 非接触式测量方法的定义 (1)2.2 非接触式测量方法的分类 (2)3 非接触测量技术发展的现状 (2)3.1 光学法 (2)3.1.1 结构光法 (2)3.1.2 激光三角法 (3)3.1.3 激光测距法 (4)3.1.4 光学干涉法 (5)3.1.5 图像分析法 (6)3.2 非光学法 (7)3.2.1 声学测量法 (7)3.2.2 磁学测量法 (8)3.2.3 X射线扫描法 (9)3.2.4 电涡流测量法 (10)3.3 非接触测量技术存在的不足和总结 (11)4 非接触式机器人测量系统 (11)5 非接触测量技术在船体分段测量中的应用 (14)5.1 非接触测量技术在船厂的应用情况 (14)5.2 船体分段测量方法介绍 (14)5.2.1 传统测量方法系统 (14)5.2.2 激光经纬仪测量系统 (14)5.2.3 近景摄影测量系统 (15)5.2.4 全站仪测量系统 (17)5.2.5 三维扫描测量系统 (18)5.3 测量方法的比较 (19)6 非接触测量技术的发展趋势 (21)7 结束语 (21)参考文献 (22)摘要非接触测量方法以光电、电磁、超声波等技术为基础,在仪器的感受元件不与被测物体表面接触的情况下,即可获取被测物体的各种外表或内在的数据特征。
详细阐述了部分常用的光学法和非光学法测量技术及相应的测量仪器,并结合船体分段测量方法说明了这些非接触测量方法的原理、优缺点、精度及适用范围,指出了未来非接触测量技术的发展趋势。
关键词:非接触测量; 光学法; 非光学法;船体分段1 引言开展船体分段测量技术研究的意义在于首先它是实现分段无余量对接的保证,可以大大缩短分段吊装搭接的船台占用时间,其次采用这项技术有助于实现船舶建造的信息流闭环,以及生产状态下的船体建造的“动态虚拟装配”。
最后精确、快速、可靠的船体分段测量技术的突破有助于提升我国造船企业的国际竞争力[1]。
什么是非接触式测量技术?随着技术的不断发展,现代测量技术也取得了长足的进步,其中非接触式测量技术成为了一种非常重要的测量手段。
非接触式测量技术是指通过无需接触被测物体的方式进行测量的一种技术方法。
它凭借着高精度、高速度、非侵入性等特点,在工业生产、科学研究等领域得到广泛应用,并取得了显著的成果。
一、激光干涉测量技术激光干涉测量技术是非接触式测量技术的一种重要方法。
它利用激光入射到被测物体上后,通过对反射光的干涉信号进行处理,从而得到被测物体的形貌或位移等信息。
激光干涉测量技术具有高精度、高分辨率、非接触等优点,广泛应用于形貌测量、表面质量评价、位移测量等领域。
此外,激光干涉测量技术还可以用于光学元件的检测、微观形貌测量以及振动分析等方面。
二、红外测温技术红外测温技术是一种利用物体辐射的红外能量与其温度之间的关系进行测温的方法。
它通过检测物体表面的红外辐射,利用红外辐射能量与温度的相关性,计算出物体的温度值。
红外测温技术具有非接触、快速、准确等特点,广泛应用于工业、医疗、环境监测等领域。
它在工业生产中可以用于高温炉窑的温度监测、机械设备的热态检测,甚至可以用于医疗领域中的体温检测等。
三、电磁感应测量技术电磁感应测量技术是一种利用电磁感应现象进行测量的方法。
它通过感应线圈和被测物体之间的电磁相互作用,测量被测物体的电磁参数或物理量。
电磁感应测量技术具有高灵敏度、非接触、反应速度快等特点,在电磁兼容性、材料参数测试、电磁场环境监测、电气设备检验等方面有重要应用。
此外,电磁感应测量技术还可以用于交通监测、安全检测、环境监测等领域。
总结:非接触式测量技术凭借其高精度、高速度、非侵入性等优势,在现代科技领域有着广泛的应用前景。
从激光干涉测量技术到红外测温技术再到电磁感应测量技术,各种非接触式测量技术的发展为我们的工业生产和科学研究提供了更加有效、精确的测量手段。
未来,随着技术的不断发展,非接触式测量技术将会在更多领域取得突破,为人类的发展进步贡献更大的力量。
非接触式测量技术-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII目录摘要 (1)1 引言 (1)2 非接触式测量技术简介 (2)2.1 非接触式测量方法的定义 (2)2.2 非接触式测量方法的分类 (2)3 非接触测量技术发展的现状 (2)3.1 光学法 (2)3.1.1 结构光法 (2)3.1.2 激光三角法 (4)3.1.3 激光测距法 (5)3.1.4 光学干涉法 (6)3.1.5 图像分析法 (7)3.2 非光学法 (9)3.2.1 声学测量法 (9)3.2.2 磁学测量法 (10)3.2.3 X射线扫描法 (10)3.2.4 电涡流测量法 (12)3.3 非接触测量技术存在的不足和总结 (12)4 非接触式机器人测量系统 (13)5 非接触测量技术在船体分段测量中的应用 (16)5.1 非接触测量技术在船厂的应用情况 (16)5.2 船体分段测量方法介绍 (16)5.2.1 传统测量方法系统 (16)5.2.2 激光经纬仪测量系统 (16)5.2.3 近景摄影测量系统 (18)5.2.4 全站仪测量系统 (19)5.2.5 三维扫描测量系统 (20)5.3 测量方法的比较 (22)6 非接触测量技术的发展趋势 (23)7 结束语 (24)参考文献 (24)摘要非接触测量方法以光电、电磁、超声波等技术为基础,在仪器的感受元件不与被测物体表面接触的情况下,即可获取被测物体的各种外表或内在的数据特征。
详细阐述了部分常用的光学法和非光学法测量技术及相应的测量仪器,并结合船体分段测量方法说明了这些非接触测量方法的原理、优缺点、精度及适用范围,指出了未来非接触测量技术的发展趋势。
关键词:非接触测量; 光学法; 非光学法;船体分段1 引言开展船体分段测量技术研究的意义在于首先它是实现分段无余量对接的保证,可以大大缩短分段吊装搭接的船台占用时间,其次采用这项技术有助于实现船舶建造的信息流闭环,以及生产状态下的船体建造的“动态虚拟装配”。
非接触式测量技术的原理与应用随着科技的不断进步和人们对高精度测量需求的不断增加,非接触式测量技术的应用越来越广泛。
那么,什么是非接触式测量技术呢?它的原理和应用又是怎样的呢?一、非接触式测量技术的原理非接触式测量技术是通过无需直接接触被测物,通过测量场的某些属性值来获取被测物的位置、大小、形态、速度等物理量的技术。
它主要应用于液体、气体、高温、高压、易爆等环境或特殊形态物体的测量。
以激光位移传感器为例,其测量原理是利用激光器发出一束光束,通过透镜成为一束平行光并照射在被测物上,光线经由物体表面反射回来,进入激光位移传感器的光电检测器中,通过处理光强信号,就可以计算出被测物距离、位移等物理量。
二、非接触式测量技术的应用非接触式测量技术广泛应用于工业、制造业、科研等领域,下面简单介绍一下其应用场景。
1.光学表面粗糙度测量对于一些粗糙的表面,无法通过触摸式测量技术来获取表面粗糙度,而激光粗糙度仪及同类仪器则能够轻松进行测量。
利用旋转扫描法,激光粗糙度仪可以在短时间内对表面粗糙度进行测量,大大提高了生产效率。
2.三维形状测量对于特殊形态物体的测量,如复杂零部件、模具等,非接触式测量技术可以通过3D扫描、光栅投影、激光三角测量等方法进行测量。
3.自动化检测在一些高精度、高安全要求的制造业领域,非接触式测量技术也有重要应用。
如汽车制造业生产线上的机器人,它们可以通过传感器进行测量,确保零部件的尺寸符合标准。
4.科学研究在物理、化学等科学领域中,非接触式测量技术同样有着重要的应用。
如在凝聚态物理学的研究中,激光步进描极法和激光吸附描极法都是通过激光照射来获取样品电荷、表面电势以及电荷分布等信息的方法。
总之,非接触式测量技术的应用范围十分广泛,其超高精度的数据获取能力和安全、高效的特点,在现代制造业和科学研究中有着极为重要的地位。
非接触式位移测量方法
非接触式位移测量方法是指在测量物体位移时,不需要与物体直接接触的方法。
常见的非接触式位移测量方法有:
1. 光电传感器测量:利用激光或光电元件,通过测量光的反射、散射或透过来获取物体的位移信息。
2. 超声波测量:利用超声波的传播速度来测量物体的位移,一般通过发送超声波信号并接收回波来实现。
3. 激光测距仪:利用激光的发射和接收时间差来测量物体与仪器的距离,从而确定物体的位移。
4. 视觉测量:利用相机或其他图像传感器来捕捉物体的图像,通过对图像进行处理和分析得到物体的位移信息。
5. 磁敏传感器测量:利用磁场的变化来测量物体的位移,例如利用霍尔效应传感器或磁阻传感器。
这些非接触式位移测量方法具有测量范围广、精度高、易于自动化等优点,广泛应用于工业生产、科学研究和工程测量等领域。
非接触式测量技术的原理和应用随着科技的不断进步,各种非接触式测量技术得到广泛应用。
非接触式测量技术,顾名思义,指的是在测量时,测量仪器与被测物体之间不存在任何物理接触。
这种测量方式的优点在于不会对被测物体造成任何损害,同时也大大增加了测量精度和准确性。
本文将为大家介绍非接触式测量技术的原理和应用。
原理非接触式测量技术基于物质之间的红外辐射、电磁波、光波等各种形式的信号传递原理工作。
这些信号在测量仪器和被测物之间传递,通过计算反射、折射、散射等过程得出被测物体的数据信息,然后再经过计算处理得到我们所需要的测量结果。
其中,红外线测量技术是应用比较广泛的一种非接触式测量技术,它利用两点间的红外线反射来测量目标物体的物理性质。
同时红外线测量技术可以用于温度测量,在不接触被测体的情况下测量出它的表面温度,用于工业、医疗、气象等领域。
除了红外线测量技术外,激光测量技术也是常用的非接触式测量技术之一。
激光测量技术通过将激光束照射在被测物体表面,通过激光束的反射和散射得到被测物体的几何信息,包括距离、高度、形状等等。
应用非接触式测量技术广泛用于工业、医疗、机械、环保、气象和科研等领域。
下面我们将分别介绍几个典型的应用场景。
1. 工业装备的维护和监测在工业装备的维护和监测中,非接触式测量技术被广泛应用。
比如,对于热机械设备,我们可以使用红外温度计测量设备表面温度,以确定可能存在的热点和部件损坏。
另外,利用激光测量技术可以测量精度高大的零件尺寸和表面形状。
2. 医疗领域中的使用在医疗领域中,非接触式测量技术可以广泛地应用于体温测量、血液流量、呼吸测量和皮肤性质检测等方面。
这些应用通过非接触式测量方式,减少了与病患者的直接接触,避免了交叉感染等问题,同时也提高了医学科技和实践的水平和精度。
3. 环保方面在环保方面,非接触式测量技术能够测量不同的污染物,如氮氧化物、二氧化硫和其他有害的化学物质。
从而为我们提供了实时、高精度的数据,为环保政策的制定、环境保护员的决策和实践提供了重要依据和帮助。
非接触式测量非接触式测量的定义非接触测量是一种基于光电、电磁等技术,在不接触被测物体表面的情况下获取物体表面参数信息的测量方法。
典型的非接触测量方法,如激光三角测量、涡流测量、超声波测量、机器视觉测量等。
概况V-STARS(视频模拟三角测量和响应系统)是GSI公司开发的工业数字近景摄影测量坐标测量系统。
该系统主要具有三维测量精度高(相对精度高达1/200000)、测量速度快、自动化程度高、工作环境恶劣(如热真空)等优点。
它是世界上最成熟的商业工业数字摄影测量产品。
该系统是基于数字摄影的大尺寸三坐标测量系统,也称为工业摄影测量系统(industrialphotogrammetrysystem)、数字近景摄影测量系统、数字近景摄影视觉测量系统、数字摄影三维测量系统、三维光学图像测量系统(3dindustrialmeasurementsystem)。
它通过V-STARS软件(如图3所示)处理收集的照片,以获得待测点的三维坐标。
这些照片是通过使用高精度专业相机(如美国GSI公司的inca3相机)在不同位置和方向拍摄同一物体而获得的。
V-STARS软件会自动处理这些照片,通过图像匹配等处理和相关数学计算,得到被测点的精确三维坐标。
一旦被处理,被测物体的三维数据将进入坐标系,就像之前被测量或处理过一样。
如有必要,V-STARS软件还内置了分析工具,可以输出三维数据。
这些被测物体通常提前手动粘贴回光反射标记,或通过投影仪投射到点上,或投射到检测杆上。
技术特点(1)高精度:单摄像机系统的测量精度在10米以内可达0.08mm,双摄像机系统的测量精度可达0.17mm;(2)非接触测量:光学摄影的测量方式,无需接触工件;(3)测量速度快:单台摄像机可在几分钟内完成大量点云测量,双摄像机可实时测量;(4)可在不稳定环境(温度、振动)下测量:测量时间短,温度影响小。
双摄像机系统可以在不稳定的环境中进行测量;(5)特别适合狭小空间的测量:只要0.5m空间即可拍照、测量;(6)数据率高,便于获取大量数据:图像点由计算机软件自动提取和测量,测量1000个点的速度几乎与10个点的速度相同;(7)适应性好:被测物尺寸从0.5m到100m均可用一套系统进行测量;(8)便携性好:单相机系统1人即可携带到现场或外地开展测量工作。
接触式测量和非接触式测量的例子
1. 接触式测量啊,就好比你用尺子去量衣服的尺寸,实实在在地把尺子贴在衣服上,这多直接呀!像裁缝量体裁衣就是典型的例子呢。
2. 非接触式测量呢,那感觉就像是有双神奇的眼睛隔空在观察,不用碰到就能知道情况。
比如红外体温计测体温,都不用接触皮肤,好厉害吧!
3. 你想想看,接触式测量有时候就像亲密的朋友,紧紧相依才能获得数据,像用卡尺测量零件的直径就是这样。
4. 而非接触式测量呢,如同一个神秘的高手,远远地就能洞察一切,就好像雷达监测飞机的位置那样神奇。
5. 接触式测量是不是感觉挺踏实的呀,就像用体温计测口腔温度,一定要含在嘴里才行呢。
6. 那非接触式测量简直就是科技的魔法呀,像自动感应门,不用你碰它就能自己开关,太酷了吧!
7. 接触式测量有时就像慢慢探索的过程,比如用称去称水果的重量,得实实在在地放上去。
8. 而非接触式测量就如同快速的精灵,瞬间获取信息,你说神奇不神奇呀,像用声呐探测海洋深度就是这样呢!
我觉得接触式测量和非接触式测量都有自己独特的魅力和用处呀,它们让我们能更加准确全面地了解和测量各种事物,在不同的场景下各自发挥着重要作用呢!。
品检过程中的非接触式测量技术随着科技的不断进步,非接触式测量技术在品检过程中的应用越来越广泛。
传统的接触式测量方法存在着一些限制,比如需要接触被测物体、易受环境因素干扰、测量精度受限等。
而非接触式测量技术则能够克服这些限制,使得品检过程更加高效准确。
本文将介绍几种常见的非接触式测量技术,并探讨其在品检过程中的应用。
光学扫描技术是一种常见的非接触式测量技术。
光学扫描技术利用光线的属性进行测量,可以通过光源的照射将物体的表面信息转化为电子信号。
在品检过程中,光学扫描技术可以应用于尺寸测量、表面缺陷检测等方面。
例如,利用激光扫描仪对产品的尺寸进行扫描,可以快速获取产品的三维模型,进而进行尺寸测量和形状分析。
还可以利用高分辨率相机对产品表面进行扫描,实现表面质量检测和缺陷分析。
光学扫描技术具有测量速度快、测量精度高等优势,可以大大提高品检的效率和准确性。
热红外成像技术也是一种常用的非接触式测量技术。
热红外成像技术利用物体所发射的红外辐射来获取物体的温度信息,并通过形成热红外图像来反映物体的表面温度分布情况。
在品检过程中,热红外成像技术可以被应用于温度检测、缺陷检测等方面。
例如,在电子产品的生产中,可以利用热红外成像技术监测电路板的温度分布情况,及时发现散热不良或电路故障等问题。
热红外成像技术还可以用于判断物体的密封性和热损伤情况,提高产品质量。
除此之外,超声波检测技术也是一种常用的非接触式测量技术。
超声波检测技术利用超声波的传播特性和物体的声学特性进行测量,可以实现对物体内部结构和缺陷的探测。
在品检过程中,超声波检测技术可以应用于材料的密度检测、焊接缺陷检测等方面。
例如,在金属制品的生产过程中,可以利用超声波检测技术检测焊缝的质量,及时发现焊接缺陷,确保产品的安全性和可靠性。
超声波检测技术具有无损检测、测量速度快的特点,广泛应用于制造业、航空航天等领域。
还有许多其他类型的非接触式测量技术,如电磁感应技术、激光干涉测量技术等。
非接触式测量技术在测绘中的应用近年来,随着科技的不断进步和技术的不断创新,非接触式测量技术在各个领域得到了广泛应用。
在测绘领域,非接触式测量技术也发挥了重要的作用,为地理空间信息的获取和处理提供了新的途径和方法。
一、非接触式测量技术的原理及分类非接触式测量技术是指在进行测量过程中,测量仪器与待测对象之间无需直接接触,通过光、声、电等不同的物理量进行测量的一种方法。
常见的非接触式测量技术包括激光测距、遥感技术、光学扫描等。
激光测距技术是一种基于激光测量原理的非接触式测量技术。
它利用激光的高度一致性、方向性和穿透力,通过测量激光束的发射和接收时间来获取待测对象的距离信息。
遥感技术是一种通过卫星、飞机等远距离获取地物信息的技术。
它利用光电技术、红外技术等,通过接收地球表面反射、辐射的电磁波信号,获得地物信息。
光学扫描是利用光学原理进行测量的一种技术。
通过光学扫描仪扫描待测对象,利用光电转换器将光学信号转化为电信号,实现测量目的。
二、非接触式测量技术在地面测绘中的应用1. 高精度地形测绘非接触式测量技术在高精度地形测绘中具有独特的优势。
传统的地形测绘方法通常需要在地面布设控制点,并通过接触式测量方法获取地形数据。
这种方法不仅操作复杂,而且容易受地貌、植被等环境因素的影响。
而利用激光测距等非接触式测量技术,可以迅速准确地获取地形数据,并生成高精度的地形模型,为地形分析和规划提供了可靠的数据支持。
2. 建筑物测量与模型重建非接触式测量技术在建筑物测量与模型重建中也得到了广泛应用。
传统的建筑物测量通常需要人工上下测量,而且易受测量误差的影响。
利用激光测距、光学扫描等非接触式测量技术,可以快速准确地获取建筑物的结构信息,并生成建筑物的三维模型。
这为建筑物的设计、规划和维护提供了重要的支持。
3. 地下管线检测与管理非接触式测量技术在地下管线检测与管理中具有重要意义。
传统的地下管线检测方法往往需要进行大量的地面开挖和接触式测量,不仅工作量大,而且对环境的破坏较大。
非接触式测温原理
非接触式测温原理是利用红外线探测器来测量目标物体表面的辐射热量,从而推算出物体的温度。
红外线是一种电磁波,具有具有与物体表面温度相关的辐射特性。
当红外线探测器接收到物体表面发出的红外辐射时,会根据辐射热量的强弱来计算物体的温度。
非接触式测温原理的核心是根据物体的辐射特性来测量温度,而无需直接接触物体。
这种测温方法非常实用,特别是在需要对高温或移动物体进行测温的情况下。
非接触式测温具有快速、准确、安全等优点,因此被广泛应用于工业控制、医疗、安防等领域。
在非接触式测温过程中,红外线探测器会收集物体表面发出的红外辐射,并将其转换成电信号。
然后,电子系统会对这些电信号进行处理,通过比较不同波段的红外辐射来计算出物体的温度。
常见的非接触式测温设备如红外测温枪、红外热像仪等,这些设备能够精确测量物体的温度,并将测得的数据显示在仪器上。
总结起来,非接触式测温原理利用物体表面发出的红外辐射来间接推算出物体的温度。
这种测温方法不需要直接接触物体,具有快速、准确、安全等优点,被广泛应用于各个领域。
古建筑测量方法《古建筑测量方法》古建筑是中国传统文化的重要组成部分,其独特的建筑风格和精美的工艺造就了无数瑰丽的建筑杰作。
然而,在保护和修复古建筑时,测量是一项至关重要的任务。
由于古建筑的复杂性和特殊性,传统的测量方法往往无法满足需求,因此需要专门的古建筑测量方法。
古建筑的测量方法通常包括非接触式测量和接触式测量两种方式。
非接触式测量方法通过激光测距仪、三维扫描仪等设备获取建筑物的三维数据,从而实现对建筑物形状和结构的精确测量。
这种方法能够快速获取大量数据,并可生成高精度的三维模型,用于建筑记录和修复设计。
接触式测量方法则是通过测量工具直接接触建筑表面进行测量,如测量尺、测量仪器等。
这种方法更加直观,可以获取建筑物的详细尺寸和形状信息。
在实际操作过程中,需要测量人员熟悉建筑结构和构件的特点,以保证测量结果的准确性。
除了非接触式和接触式测量方法外,古建筑测量中还应注意以下几点。
首先是选择适当的测量点与方向,以确保整体测量的准确性和完整性。
其次是在测量过程中要防止误差的产生,如在接触式测量中,需要避免使用力度过大导致变形或损坏建筑物;在非接触式测量中,要注意测量仪器的校正和使用误差的修正。
再次,还应注意记录测量数据的方式,可借助计算机软件进行数据处理和存储,以保证数据的可靠性和方便后续的修复设计。
总结来说,古建筑测量是古建筑保护和修复的重要环节,采用适当的测量方法和工具能够保证测量结果的准确性和可靠性。
非接触式测量和接触式测量是常用的测量方式,但在实际操作中还需要注意选择适当的测量点与方向、防止误差产生以及记录数据的方式等细节。
只有通过科学的测量方法,才能更好地了解古建筑的特点和状况,为其保护和修复提供有力的依据。
非接触式测量的定义
非接触测量是以光电、电磁等技术为基础,在不接触被测物体表面的情况下,得到物体表面参数信息的测量方法。
典型的非接触测量方法如激光三角法、电涡流法、超声测量法、机器视觉测量等等。
概况
V-STARS(Video-Simultaneous Triangulation and Resection System)系统是美国GSI公司研制的工业数字近景摄影三坐标测量系统。
该系统主要具有三维测量精度高(相对精度可达1/20万)、测量速度快和自动化程度高和能在恶劣环境中工作(如热真空)等优点,是目前国际上最成熟的商业化工业数字摄影测量产品。
该系统是基于数字摄影的大尺寸三坐标测量系统,也称为工业摄影测量系统(Industrial Photogrammetry System)、数字近景摄影测量系统、数字近景摄影视觉测量系统、数字摄影三维测量系统、三维光学图像测量系统(3D Industrial Measurement System)。
它通过V-STARS软件(如图3)处理采集好的照片来得到待测点的三维坐标,而这些照片是用一个高精度的专业相机(如美国GSI公司的INCA3相机),通过在不同的位置和方向,对同一物体进行拍摄所获取的,V-STARS软件会自动处理这些照片,通过图像匹配等处理及相关数学计算后得到待测点精确的三维坐标。
一旦处理完毕,被测对象的三维数据将会进入到坐标系统中,就好像以前测量过或者处理过一样。
如果需要的话,V-STARS 软件还内置了分析工具,三维数据可以被输出。
这些被测量的物体一般是事先手动贴上回光反射标志,或者是通过投点器投射上点,或者是探测棒上的点。
技术特点
(1)高精度:单相机系统在10m范围内测量精度可以达到0.08mm,而双相机系统则可以达到0.17mm;
(2)非接触测量:光学摄影的测量方式,无需接触工件;
(3)测量速度快:单相机几分钟即可完成大量点云测量,双相机实时测量;
(4)可以在不稳定的环境中测量(温度,震动):测量时间短受温度影响小,双相机系统可以在不稳定环境中测量;
(5)特别适合狭小空间的测量:只要0.5m空间即可拍照、测量;
(6)数据率高,可以方便获取大量数据:像点由计算机软件自动提取并量测,测量1000个点的速度几乎与10个点的一样;
(7)适应性好:被测物尺寸从0.5m到100m均可用一套系统进行测量;
(8)便携性好:单相机系统1人即可携带到现场或外地开展测量工作。
V-STARS系统可采用脱机和联机二种测量方式,即单相机系统和双(多)相机系统,如图4。
根据采用不同的相机又可以分为V-STARS/S(智能单相机系统)、V-STARS/E(经济型单相机系统)和V-STARS/M(智能多相机系统)
智能单相机系统V-STARS/S
智能单相机系统主要特点是,它不仅提供高精度的测量,而且便携。
目前的最新型号为V-STARS/S8,主要包括1台测量型数码相机INCA3、1台笔记本电脑(含系统软件)、1套基准尺、1根定向棒、1组人工特征标志点(定向反光标志),见图5。
(a)INCA3相机(b)软件与附件
图5 V-STARS/S8系统图6 单相机测量过程
INCA(INteligent CAmera)是GSI公司自主研制的测量型智能相机,它采用高分辨的CCD芯片获取图像,内置单片机可以实时对所拍摄的像片进行无损压缩、标志点识别等处理工作,稳固的整体机身专为工业现场而设计,表1是最新型号INCA3a的主要技术参数。
表1 INCA3a相机技术参数
该系统主要用于对静态物体的高精度三维坐标测量,测量时只需要手持相机距离被测物体一定距离从多个位置和角度拍摄一定数量的数字像片(图7),然后由计算机软件自动处理(标志点图像中心自动定位、自动匹配、自动拼接和自动平差计算)得到特征标志点的X、Y、Z坐标。
V-STARS/S8系统的典型测量精度(1倍sigma)由原来的5um+5um/m(采用INCA3相机)已提高到4um+4um/m(采用INCA3a相机),即10m范围的测量精度达到0.044mm。
需要重点提出的是,该系统的主要优势是其便携和高精度,整个系统(包括一个电脑,一个相机和其附件)可以被装在两个箱子中,你可以随身携带,为你的工作提供极大的方便。
经济型单相机系统V-STARS/E
V-STARS/E是GIS公司入门级的单相机系统。
对测量精度要求不是很高,而又求比较经济的测量用户来说,该系统是比较好的选择。
经济型单相机系统目前最新型号为V-STARS/E4X,除相机采用尼康D2X之外,其余配置与V-STARS/S8完全一样,图7。
但对于V-STARS/E4X系统,它不能升级为双相机系统。
V-STARS/E4X系统的测量精度为10um+10um/m。
图7 V-STARS/E4X系统
经济型单相机系统由于采用一般商用相机、测量精度相对较低,主要应用于对静态物体的中等精度测量工作。
该系统的主要特点是简单便携,而且相对于价格昂贵的V-STARS/S8系统来说,该系统具有绝对的价格优势,另外,用我们的尼康D2X相机拍摄的照片,V-STARS软件可以直接识别,不但方便而且精度高。
智能多相机系统V-STARS/M
该系统主要用于在不稳定的测量条件下提供实时测量。
智能多相机系统目前的最新型号为V-STARS/M8,它可以采用2台或2台以上的INCA 相机,其最为常用的是双相机系统,主要包括:2台测量型数码相机INCA3、1台笔记本电脑(含系统软件)、1套基准尺、1根定向工棒、1套辅助测棒、1组人工特征标志点和1套联机附件(相机脚架、电缆线和控制器)。
如图8。
V-STARS/M8双相机测量时通过软件控制相机拍摄像片,可以同时测量被测物体上的特征标志点集、也可以通过辅助测量棒实现单点测量,尤其适合隐藏点测量。
V-STARS/M8系统配合投点器(图11)使用,则可以实现真正意义上的非接触式测量。
图11 双向+投点器实现非接触式大量点云测量
由于是通过控制器控制相机同步曝光,故该系统尤其适合动态物体的测量,包括变形测量。
另外,采用了整体光线束法平差技术,当相机脚架处于不稳定环境(如振动)中时也可以实现高精度测量。
在动态测量模式下,每移动一次相机,就对被测物体上的标志点拍摄一组照片,但是,这些点必须是在物体上一些稳定控制点,这样,相机的移动对测量产生的影响就可不计。
而一般的,这个稳定的控制场是用单相机系统建立的。
V-STARS/M8(双相机)系统的典型测量精度为10um+10um/m
V-STARS系统在国外航空航天、天线制造,汽车、造船、核工业等诸多领域均有广泛应用。
如图12。
该系统是基于数字摄影的大尺寸三坐标测量系统,也称为工业摄影测量系统、数字近景摄影测量系统、数字近景摄影视觉测量系统、数字摄影三维测量系统、三维光学图像测量系统。