2010年9月6日 08:32:04
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  视频演示----XJTUDIC散斑系统、XJTUSD静态变形、XJTUDA动态变形 
  XJTUDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统 
  大视场高速运动物体三维变形和运动轨迹分析系统 
  多相机多幅面的相机柔性自标定系统---各种规格标定板和标定十字架 


  

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基于工业三维数字近景摄影测量技术
  系列三维检测和变形应变测量分析系统

        
全场变形和应变 静态变形  动态变形 板料成形  面扫描  摄影测量 小幅面 点云处理 相机标定

三维变形和三维全场应变快速测量分析 
三维数字图像相关法(DIC)全场应变测量
欢迎各大学跨学科合作研究 合作进行三维全场应变实验
材料力学、断裂力学、土木工程、生物力学、微观纳米、新材料性能   

 

    2007年以来,国际上基于数字图像相关法(Digital Image Correlation,DIC)测量全场应变技术,得到了爆炸性发展和应用[参看STRAIN期刊2008年社论],广泛应用于各个学科的研究,如材料力学、生物力学、断裂力学、微观纳米应变测量、宏观大尺寸变形测量、各种新材料性能测试等。
    欢迎各大学和研究所,基于数字图像相关法“
XJTUDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统”进行跨学科合作研究,合作进行三维全场应变实验。
    随着各种数值模拟软件的普及,三维变形和应变测量的需求越来越迫切。各种数值模拟的结果与实际情况存在偏差,迫切需要实际测量的变形和应变数值进行校正。采用光学三维变形测量技术可以代替传统的应变片和位移传感器,光学三维变形测量技术不但使用简单方便,快速实现三维变形和应变测量,而且可以完成应变片和位移传感器无法实现测量工作。可广泛应用在板料网格应变测量、材料力学试验、生物力学试验、模具检验、大变形等领域。
XJTUDIC散斑动态应变:三维全场应变快速测量材料力学性能。
XJTUSD静态变形测量: 适合大尺寸(<100m)大变形测量。
XJTUDA动态变形测量: 快速测量动态三维变形,高速相机拍摄变形。
XJTUSM板料应变测量: 网格应变法测量板料成形的三维应变。
 

关键技术和特色 

突破一系列三维摄影测量关键技术实现了系列化的测量分析系统。实现了多相机快速标定、三维重建、点云处理、变形分析等技术。研制了八个系统,用于三维坐标测量、点云采集、三维静态和动态变形、全场应变测量分析、板料成形应变分析。拥有多项发明专利,国际上只有1个单位具有该系列技术。
多相机多幅面的相机柔性自标定技术解决了传统标定方法需要高精度标定块,实现了快速、方便、高精度相机标定,是三维摄影测量的基础和核心。
自主研发的工业近景摄影测量技术。便携式三坐标机,测量范围几十毫米~几十米,与自主研制的三维面扫描系统紧密配合,实现了多视扫描的自动拼接,消除了面扫描拼接的累计误差。国际上只有3个类似系统实现了工业化和产品化。
三维光学面扫描和摄影测量集成的三维扫描技术解决了多视扫描点云拼接产生的累计误差,实现了自动拼接,满足工业测量的自动化和精度控制要求。国际上只有1个类似系统。
系列化的非接触式三维变形和全场应变测量分析技术基于数字图像相关法(DIC)的三维全场应变动态测量(XJTUDIC系统)、大尺寸工件的静态变形测量(XJTUSD系统)、大型板料成形的网格应变自动测量分析(XJTUSM系统)、基于标志点跟踪的动态变形和运动轨迹测量(XJTUDA系统)。
定制和专用开发。基于自主研制的系列化的三维摄影系统,为航空、航天、军工、大学及研究所等定制开发了多种专用系统,满足特殊需求。
系统工业化和产品化。在航空、汽车、机械等行业推广应用,满足几十毫米手机至几十米飞机测量检测要求。

     随着中国制造业的快速发展,汽车、飞机、船舶、军工等行业中普遍加工大型复杂工件。目前对于中小型工件(长度小于1米)的三维测量,基本能满足检测和反求要求。而对于大型的工件(工件长度为1米~100米),如汽车大型模具和覆盖件、装焊后的大型设备、水轮机叶片、大型结构件、飞机工件和模具、船舶部件等,由于很难将其搬到台式三座标测量机进行测量,目前主要采用激光跟踪仪、经纬仪、模板模线等对工件的一些关键点进行测量。这些测量设备检测速度慢、存在繁琐的移站问题、价格高,且无法进行全尺寸检测,只能测量工件关键点三维坐标。所以对于大中型复杂工件的三维检测,是国内企业迫切需要解决的问题,严重制约了中国大型制造业的技术水平。    

自主研制的系列工业三维摄影测量系统


西安交通大学模具与先进成形技术研究所,前身为创办于1952年的锻压教研室,是全国最早的锻压专业之一,拥有100多人的教职工和研究生。与信息机电研究所进行跨学科研究,综合了计算机信息技术、机电控制、图像处理、工业摄影测量、材料成形、模具技术、材料力学等多学科,研制了系列化的八个三维摄影测量系统,用于三维全场应变测量分析、动态和静态变形测量、板料网格应变测量、三维面扫描、反求设计与逆向工程、三维全尺寸检测。

 系统

 功能

  XJTUDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统
技术原理:三维数字图像相关法DIC
测量幅面:几毫米~几十米
应变测量范围:0.01%~500%
测量频率:1Hz~50000Hz
用途:各种材料的力学性能测试、数值模拟分析
XJTUSD三维光学静态变形测量分析系统
技术原理:基于三维工业摄影测量技术,测量多个静态变形状态的标志点三维坐标
测量幅面:几毫米~几十米
测量精度:0.01毫米~0.5毫米
用途:特别适合测量大尺寸工件的三维变形测量。
XJTUDA三维光学动态变形测量系统
技术原理:多目立体视觉技术,测量标志点动态的三维坐标和运动轨迹
测量幅面:几毫米~几十米
测量精度:0.01毫米~0.5毫米
测量频率:1Hz~50000Hz
用途:动态三维变形、三维运动轨迹跟踪 
XJTUSM板料成形应变测量分析系统
技术原理:采用网格应变和工业摄影测量技术,在板料上事先腐蚀网格,计算板料成形后的三维全场应变。
测量幅面:几毫米~几米
应变测量范围:0.1%~300%
用途:板料性能测试、几米长的汽车覆盖件板料成形分析
 
  XJTUOM三维光学面扫描系统
技术原理:外差多频相移技术,快速获得复杂曲面轮廓的密集点云,与XJTUDP摄影测量系统配合使用,实现全自动拼接,并消除多视扫描拼接累计误差。
测量幅面:几毫米~几十米
测量精度:0.03mm(单幅扫描)
用途:反求逆向工程、三维全尺寸检测
  XJTUDP三维光学摄影测量系统
技术原理:三维工业近景摄影测量技术
测量幅面:几毫米~几十米
测量精度:01mm(4米长)
用途:便携式光学三坐标,一次测量全部标志点的三维坐标。可单独使用,或与面扫描集成使用。
  XJTUSO小型三维光学面扫描系统
技术原理:三维面扫描
测量幅面:几毫米~几百毫米
测量精度:优于0.01mm
用途:针对小型工件的逆向扫描和三维全尺寸快速检测。
  XJTUOM INSPECTOR 点云处理与比对检测系统
海量扫描点云预处理,包括拼接、重叠面融合、降噪等,点云与CAD数模的三维全尺寸比对检测。

XJTUCAL 多相机多幅面的相机柔性自标定系统
可以完成多种视场的相机标定,可以完成1mm~10000mm视场的相机标定,实现可控的高精度相机标定。
 
   
 
西安交通大学 机械工程学院 模具与先进成形技术研究所 信息机电研究所 
地址:陕西省西安市咸宁西路28号 西安交通大学机械工程学院 邮编:710049
电话:029-82664583(技术支持),82669103、82664366转807
电子邮件: xjtuom@263.net  网站: www.xjtuom.com
传真:010-80115555 转763026#  (24小时使用) 备案序号:陕ICP备07011449号
基于工业数字近景摄影测量技术的系列三维检测和变形应变分析系统 
       
全场变形和应变   静态变形  动态变形  板料成形  面扫描  摄影测量  小幅面  点云处理 相机标定