摄影测量系统

阿豪 · 发表于 2016-11-8 15:27:26

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第一部分公司现有产品和技术介绍1、公司基本情况
北京普达迪泰科技有限公司是一家致力于精密工业测量与检测系统产品的研发、销售和技术服务的高科技企业。
公司开发的IDPMS数字摄影测量系统、双目视觉动态测量系统、智能工业测量系统、自由曲面分析软件系统等产品已应用在航空、航天、重工、水利水电、钢铁、核工业、铁路以及科研院所。2、公司产品介绍2.1、 IDPMS数字摄影测量系统
IDPMS数字摄影测量系统是一套非接触式光学三维工业测量系统，用于大型工业产品、生产设备设施等产品的空间尺寸几何检测和在线产品检测，具有精度高、非接触、速度快、自动化程度高、便携性好等特点。系统采用非接触式照相测量方法，利用高分辨率测量专用相机，在不同位置和方向获取被测物体件两幅以上数字图像，经图像扫描处理、标志识别、图像匹配、空间三角交会和光束平差后得到待测物体的三维坐标，利用三维坐标对工件进行几何尺寸检测、变形测量、逆向工程分析等。
IDPMS系统的优势和特点
l  精度高
IDPMS智能数字摄影测量系统最高精度可以达到3u+3u/m 精度。
l  便携性好
系统主要是由一台高精度测量相机，高精度基准尺、若干靶标和计算软件组成。这些设备可以随身携带，方便进行外业测量工作。
l  数据采集量大
IDPMS智能数字摄影测量系统是用摄影的方式采集数据，不受目标点的数量限制。可以测量尺寸从0.1米到数百米的物体，且被测物体形状不受限制。
l  适应性好
IDPMS智能数字摄影测量系统可以在不稳定的环境下，进行工作测量，不受环境的温度湿度的影响。可以在狭小的空间进行测量，只要肉眼可以看到的地方就可以进行测量工作。
l  自主研发
可以根据客户要求在IDPMS智能数字摄影测量系统基础上进行定制开发。

IDPMS系统由高精度相机、基准尺、测量标志、计算软件和笔记本电脑组成。图1为IDPMS摄影测量系统组成。

图1 IDPMS数字摄影测量系统
（1）IDPMS系统拍摄像片及其测量点

（2）识别的测量点及相机位置             （3）IDPMS系统中3D光线交会图
图2  IDPMS计算分析软件
2.2、双目/多目动态测量系统
双目/多目动态测量系统由高速相机、图像采集控制器和系统软件等部件组成，系统采用两台或多台高速像机动态或静态采集被测对象的图像，通过系统软件的图像处理、分析计算、三维恢复等过程后，实时测量被测对象的空间位置、姿态及变形，应用于三维扫描、振动监测、变形测量、真空、水下等特殊环境中的三维监测、视觉导航等。图3为双目/多目动态测量系统。

图3 双目/多目动态测量系统2.3、智能工业测量系统
智能工业测量系统是一套由2台以上的经纬仪或者单台全站仪、基准尺、三脚支架、通信与供电控制器、测量分析软件组成的测量系统（如图4）。系统依据空间角度、距离、光束等数据信息，静态或动态地获取目标点的空间三维坐标，并依据三维坐标对产品的空间尺寸、位置、姿态、形位误差等进行数学分析。用于大型工业产品、生产设备、试验设施等空间大尺寸几何测量、安装调试及焊接变形监测。

图4 智能工业测量系统2.4、自由曲面分析软件
自由曲面分析软件采用改进的ICP迭代逼近算法，对单自由曲面或多自由曲面而进行偏差分析，为曲面面型评价及再加工提供参考数据（见图5）。主要用于水轮机叶片，复型面天线等自由曲面的加工或安装误差分析。

图5 自由曲面分析软件
第二部分 IDPMS数字摄影测量系统的应用
IDPMS系统在工程应用方面，已应用在航空航天、汽车、大型天线、重工业等诸多领域。1 IDPMS在航空领域的应用
通过IDPMS数字摄影测量系统对飞机舱门、飞机机身、飞机机翼等进行高精度测量，并通过专用分析软件计算飞机舱门变形量、飞机机身大曲面的形变分析以及飞机机翼疲劳分析等。图6和图7分别是飞机舱门测量和机身测量应用。
图6 舱门测量

图7 飞机机身检测
2 IDPMS在汽车领域的应用
IDPMS系统可对汽车车身框架、汽车模型、汽车车门、部件测量、位置关系、空孔位以及汽车应力变形进行测量。
图8汽车车身检测

图9 汽车结构测量
图10 汽车应力变形测量

图11 汽车车门检测3  IDPMS在大型天线和雷达检测中的应用
通过IDPMS软件对大型天线获取的照片进行分析处理，为复型面天线等自由曲面的加工或安装误差提供可靠的参考依据。


图12 天线测量
图13 误差分析图


图14 航天天线测量
4 IDPMS在重工业领域的应用
IDPMS在重工业的应用主要包括毛坯件的面型测量和加工余量分析，大型工件的外形尺寸测量，装机过程中和装机后的变形检测，同轴度测量，形变测量，孔位测量，工件特殊位置的三维尺寸计算，焊接过程变形监测等。
图15为水轮机叶片的外形检测应用。通过IDPMS数字摄影测量系统对叶片面型进行高精度测量测量，并通过专用分析软件计算最优加工余量，对叶片加工参数进行优化，减少空切和大进刀量，必要时可指导工人进行加工前的修补和调整。
图15 水轮机叶片

图16和图17分别是大型筒体和大型转子的外形检测应用，二者对直径的检测要求较高，且其他手段对内径和外径的检测难度较大，摄影测量技术在这方面的优势明显。筒体同样需要加工余量测量和焊接后同轴度测量。

图16 大型筒体的外形尺寸检测

图17 大型转子外形尺寸测量

图18为封头的外形测量应用。封头的检测需求包括毛胚余量检测、些特殊位置三维尺寸计算、内腔和外腔几何关系分析等。

图18 封头外形尺寸检测

图19和图20分别是汽轮机变形检测和同轴度检测应用。大型工件和设备在安装调试过程中及安装完成后需要对各个组件的几何参数进行监测，保证安装精度。

图19 汽轮机变形测量

图20 汽轮机同轴度测量
图21是焊接变形实时监测应用。大型构件焊接过程中，会产生变形，焊工要根据变形情况实时调整焊接点与温度，才能保证焊接完毕后构件不会产生偏差，系统可实现了焊接变形监测的自动化，可以同时对位置及姿态变形进行监测。

图21 焊接变形实时监测

图22为孔位和孔桥测量应用。IDPMS摄影测量系统可以实现圆孔、长圆孔和方孔等高精度智能化测量，提高检测效率和精度。

图22孔位和孔桥测量

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