一、以激光为基础的测量和检验（论文文献综述）
胡志强[1]（2020）在《基于机器视觉的激光切割质量检测及评价研究》文中提出激光切割是当前激光加工中应用最为广泛的激光加工工艺,激光切割质量,尤其是切割断面的粗糙度将直接影响工件后续的深加工,并最终决定产品的性能和质量。随着工业的发展、科技的进步和新的加工工艺的应用,对各种零部件的精度要求也越来越高,因此对激光切割质量检测的需求也越来越广泛。目前激光切割质量的检测方法有传统的人工检测和传感器检测,现有检测方法存在以下问题:第一,人工检测需要具备相关专业知识的人员进行观测或测量,效率低;第二,传统的传感器检测通常采用声光传感器,存在成本高、精度低、无法定量测量等局限性。机器视觉是一种以图像处理技术为基础的非接触式检测方法,具有易操作、高效率、高柔性、高自动化等特点;而且机器视觉能快速获取大量信息,易于实现信息集成,是实现设备智能化的基础技术之一。本文针对上述问题进行了研究,首先在对激光切割实验研究的基础上,确定了激光切割质量的评价指标-切割下缘的粗糙度,机器视觉的监测对象-激光切割火花簇;然后在搭建的视觉检测平台上,完成了摄像机的标定、火花簇图像分割和火花簇图像特征的提取;最终,结合已获取的激光切割信号量化特征和质量评价指标,采用统计学方法,建立了激光切割质量视觉检测数学模型,实现了基于机器视觉的激光切割质量检测及评价,对保证切割质量、提高生产效率、优化激光切割工艺参数和设备的智能化具有重要意义。本文主要的研究工作和成果如下:（1）在对激光切割质量特征分布实验研究和理论研究的基础上,提出以激光切割下缘粗糙度为切割质量评价指标,以火花簇射视觉特征信号为监测对象,进而建立以粗糙度为因变量,以视觉特征信号为自变量的定量检测及评价切割质量的方法。（2）为获取有效视觉信号,搭建旁轴视觉检测平台,针对由于摄像机安装和镜头畸变引起的误差,通过建模分析完成单目摄像机标定;为抑制数字图像采集传输过程中的噪声干扰,研究图像滤波算法并进行实验验证,选取适宜的滤波方法。（3）针对激光切割火花簇射图像特征和工业现场复杂环境,高亮发光体图像易受光晕噪声干扰,提出一种基于颜色和小波纹理的多尺度火花簇图像分割算法。该算法首先对摄像机采集的RGB图像进行Daubechies三级小波分解和RGB颜色空间到HSV颜色空间的转换,采用小波高频分量描述纹理特征,HSV颜色模型的H通道和V通道描述颜色特征;构建颜色-纹理特征矩阵,为提高算法的运算速度,将矩阵元素采用分块法压缩,并在压缩尺度空间进行K-means初始聚类分割;通过计算梯度角和模值,实现压缩尺度空间分割结果的边缘检测,并映射至原始尺度空间以构建特征矩阵;以初始聚类中心为局部聚类中心,再次用Kmeans聚类法进行精确分割,获取原始尺度下的图像分割结果。实验结果表明该算法能够实现激光切割火花簇射图像的准确有效分割。（4）为定量描述激光切割火花簇射信号特征,通过对火花簇建模分析,解算出具有鲁棒性的视觉信号特征描述子,提出一种激光切割火花簇射信号特征提取算法。该算法首先利用改进的连通域标记算法实现火花簇焰心、核心喷射和最大喷射连通区域的标记,利用主成分分析和快速凸包算法,根据建立的图像几何模型计算出火花簇射角度和出口处最高亮度的灰度矩,获取机器视觉监测对象的定量描述。实验结果表明,该算法提取的火花簇射信号特征具有旋转、平移、尺度不变性,相对误差很小,基于此信号特征描述能够实现激光切割质量的定量检测和评价。（5）通过不同工艺参数的激光切割火花簇射行为视觉检测实验研究和切割面质量（粗糙度）实验研究,揭示了激光切割质量与火花簇射视觉信号特征之间的对应关系。在一定工艺参数范围内,随切割速度变化,火花簇最高亮度区域灰度矩呈倒U形曲线变化,火花簇最高亮度区域灰度矩最大时,对应切割下缘粗糙度最小,此时火花簇偏角接近垂直,切割速度为最佳速度。（6）通过采用统计学分析手段,基于机器视觉和切割质量测量实验,利用改进的逐步回归法建立了激光切割质量视觉检测多元回归数学模型,提出了一种激光切割质量评价方法。实验结果表明,视觉质量检测模型预测结果误差很小,验证了数学模型的有效性和评价方法的可行性。本文利用先进的机器视觉技术,在一定工艺参数范围内实现了基于机器视觉的激光切割质量的检测与评价,对缩短视觉检测算法研发、实时监控激光切割产品质量、提高生产效率、节约人工成本和激光切割设备的智能化具有重要理论意义和应用价值。该论文有图103幅,表17个,参考文献169篇。
蔡国柱[2]（2014）在《大型离子加速器先进准直安装方法研究》文中认为加速器准直测量技术是加速器建设和维护运行中一项关键的技术，它用于解决加速器元件在大尺度空间内精确定位的问题，以减小磁铁等加速器元件的位置偏差对束流质量及寿命的影响，还服务于加速器运行后对元件位置的监测和位置校正调节，最终实现物理实验的可行性和加速器运行的可靠性。论文首先对当今的大型离子加速器所涉及到的准直测量理论和技术进行了系统的论述，然后根据当前最新的以激光跟踪仪为中心的加速器准直安装技术，以本人参与的兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）维护及兰州医用重离子加速器（HIMM）工程为例，提出了大型离子加速器的数字化准直安装方法。着重于准直不确定度分配，高精度激光跟踪仪测量性能，三维控制测量网，数字化安装等细节开展了研究，以此确保准直实现过程的高精度和可靠性。本论文对于大型离子加速器准直安装方法的研究及成果主要集中在以下几个方面：1.通过对大型离子加速器准直特性的研究和磁铁外部靶标的设计，准直过程划分为靶标标定，控制网和现场调节实现三个基本环节。其中，“七参数”的元件中心位置解算，它完备了加速器数字化准直安装流程。2.通过对API T3和Leica AT401两种不同类型激光跟踪仪的精度研究和三维控制网测量中的分析，得出API T3具有高精度的测距性能，Leica AT401具有稳定的测角性能。它们的优势被应用在三维控制测量网中。3.通过三维测量控制网在大型离子加速器准直测量中的应用研究，统一的空间控制网平差模式更适应于加速器控制网测量，同时能够得到点位不确定的分析估计，水准基准和比例尺在三维控制网中的整合，多点参考框架的坐标系实现等技术，完备了三维控制网在加速器准直中应用，最终保证了CSR准直标准不确定度达到0.1mm的精度水平。通过对大型离子加速器准直流程，准直仪器，准直方法的研究，同时通过统计过程控制的分析保证磁铁准直结果的准确度,确保了兰州重离子加速器冷却储存环的束流稳定运行；再者，以此方法为基础，为兰州医用重离子加速器设计了更完备的准直测量方案。
杨振[3]（2018）在《激光跟踪仪高精度位姿测量技术研究》文中认为高精度位姿测量技术是近年来在精密工程测量领域的热门研究内容。近年来,随着我国大规模工业制造的开展,对装备制造业的支持与投入不断加大,各种高端工业装备的发展十分迅速。同时,作为该领域发展水平体现之一的精密测量技术也越来越得到重视,对测量的要求也不断提高,由于测量对象自身结构的多样性和运动状态的复杂性,测量时不仅要获取更高精度的位置信息,同时也需要获取姿态信息和对应的时间信息。现有位姿测量的手段和方法较多,但大多只针对某一具体应用环境,对于大尺寸工业装备的安装和检测缺乏统一的测量手段,能兼顾高精度和动态测量的要求。本文在总结和分析现有位姿测量方法基础上,结合大型科学工程建设、武器装备检测需求、载人航天工程等应用背景,提出了一套基于激光跟踪仪的位姿测量方法,本文的主要工作内容如下:1.归纳和总结了现有位姿测量技术,包括位姿测量中常用坐标系的定义方式、静态和动态位姿测量的原理和方法。以iGPS系统与经纬仪联合测量为例研究了基于立方镜的多传感器联合位姿测量方法,分析和推导了激光跟踪仪专用位姿测量附件的原理和计算模型。2.提出了一种基于激光跟踪仪对立方镜进行准直测量的静态姿态测量方法。立方镜姿态测量的经典方法是使用高精度电子经纬仪进行光学准直测量,但存在测量过程复杂,仪器准备时间过长,人为观测影响大等问题。利用激光跟踪仪对镜面反射测量的原理,设计了激光跟踪仪对立方镜的姿态测量方法,并结合误差分析和实验,验证了方法的可行性和可靠性,分析了其相对于经典方法的优势。3.为提高位置测量精度,研究了基于多台激光跟踪仪距离观测的三维测边网平差模型,分析了平差过程中坐标初值对结果的影响,提出了公共点转换法解算测站坐标初值,通过与激光干涉仪的测量值进行对比验证了解算结果;为同时解算位置和姿态值,研究了多台激光跟踪仪三维边角网平差模型,针对以往模型中经验定权的不足,基于Helmert方差分量估计的原理提出了利用验后信息对水平角、垂直角和距离观测值重新定权的方法,使不同类型观测量之间的权比更加合理,解算结果更加精确和稳定;探讨了激光跟踪仪控制网的优化设计问题,根据遗传算法原理,选择适当的目标函数和约束条件,设计了针对跟踪仪控制网的优化方法和步骤,并进行了精度验证。4.提出了一种高精度的多台跟踪仪时间同步测量方法,设计并研制了一款同步触发器。利用GNSS时间系统对高稳恒温晶振器加以驯服,完成了精准的本地守时,研究并实现了多台激光跟踪仪同步触发测量的方法。分析了时间同步触发各项误差的来源,设计了测试方法对同步触发器的时间同步精度进行了综合测试。5.建立了基于多台激光跟踪仪动态位姿测量的解算模型,提出了一套位姿测量数据处理策略和方法,包括数据粗差的探测与剔除、数据插值以及数据滤波。根据多站激光跟踪仪同步测量的数据特点,提出了利用附加状态约束条件的粗差剔除法和卡尔曼滤波方法,并进行了验证。6.开发了位姿测量系统软件,实现了多台激光跟踪仪的联机控制、控制网建立、同步触发测量和实时位姿解算,并进行了具体应用。
于恩宁[4]（2018）在《激光捷联惯性测量组合故障诊断技术研究》文中提出激光陀螺捷联惯性测量组合（简称激光惯组）,相较于传统的机电式惯组而言,具有启动迅速、性能稳定、精度高、寿命长、标定参数稳定期长且成本低等优点,已经在航空、航天等相关领域被越来越广泛地应用。但它也有自身的局限性,激光惯组在研制、使用、测试、维护过程中也易出现陀螺参数、加速度计参数、机抖装置、稳频电压异常等问题。作为运载火箭与导弹等飞行器控制系统核心部件,其正常与否将直接影响飞行器的正常测试和发射,因此针对其故障的诊断也变得越来越重要。针对上述问题,以激光惯组测试工作流程为分析对象,研究了可能出现的多种典型故障模式,建立了激光惯组典型故障的故障树模型、激光惯组温度时序自回归模型（AR,Autoregressive Model）、基于支持向量机（SVM,Support Vector Machine）算法的激光陀螺脉冲故障诊断模型等,并基于LabVIEW开发了离线式激光惯组故障诊断专家系统,具体研究工作如下:1、在分析研究激光惯组的工作原理、组成结构、误差模型方程、典型测试流程等基础上,总结出了激光惯组在测试以及使用过程中出现的和可能出现的多种典型故障模式。2、综合故障树分析法（FTA,Fault Tree Analysis）、AR模型、SVM算法等多种方法,完成了激光惯组故障建模,确定了参数异常评价标准,形成了43条故障诊断规则,这些故障诊断规则构成了专家系统知识库。3、设计了离线辅助式激光惯组的总体故障诊断方案,基于LabVIEW软件平台,实现了温度监测时序模型故障诊断、位置和速率标定参数超差故障诊断等5个专家系统模块。经试验的检测、验证,专家系统工作正常,具备将激光惯组故障源定位到（惯性）器件级/（电路）板卡级范围的能力,并可根据故障模型提供适当的处理意见。
张国强[5]（2020）在《基于激光雷达的鲁棒性地图构建与小型障碍物测量算法研究》文中提出激光雷达具有测量精度高、抗干扰能力强等特点,是机器人技术领域的重要传感器。基于激光雷达构建环境地图与进行障碍物精确测量是实现机器人自主行驶（行走）的基础任务,然而现有的算法仍存在局限性:一是目前的激光SLAM算法忽略了激光点云信息间的联系,导致在走廊,路口等常见场景下,建图不完整且过程耗时。二是利用视觉信息对小型障碍物测量的方法精度普遍不高,而激光点云信息密度低,难以满足测量要求。因此如何利用激光雷达高效的完成地图构建,如何完成精确的小型障碍物测量是非常具有研究意义的课题,这不仅能够大大扩展激光雷达的应用场景,也为机器人进行路径规划、动态避障等高级决策提供有益帮助。基于上述背景,以激光点云信息处理为研究内容主线,从基于激光雷达的鲁棒性地图构建与完成小型障碍物精确测量两方面进行研究。具体研究内容如下:（1）提出一种在激光雷达无回波区域的地图构建算法,提高了地图构建的效率,弥补了激光SLAM完全依靠回波数据建图的不足。对有回波区域的激光点云信息进行聚类与信息类的端点特征提取确定无回波区域,接着更新该区域的栅格占用概率来构建完整地图。借助机器人操作系统（Robot Operating System,ROS）进行实际测试,实验表明:算法能够精确地完成无回波区域的建图任务,在构建局部楼道地图（10m×2.5m）时最高可节约建图时间183.6s,增加建图面积56.7%,建图误差低于1.2%。（2）提出了一种基于三维激光点云信息的障碍物测量方法。综合利用点云信息的距离与角度信息,构建合理的数学模型完成对障碍物最大宽度、距离与方位角度的测量。以机器人为载体,使用16线Velodyne激光雷达进行室外实验,与行人距离范围在4.51m～7.50m时,测距离、最大宽度平均误差分别为0.32%、2.11%,测方位角度误差为0.20;与汽车距离范围在14.56m～17.54m时,测距离、最大宽度平均相对误差分别为0.35%、2.28%,测方位角度误差为0.23。（3）提出了一种融合激光雷达与视觉信息的小型障碍物测量算法。使用单一传感器测量精度低,现有的融合算法效率低且在测量小型障碍物时难以发挥各传感器的优势,因此提出了“雷达验证视觉”的决策级融合算法。先利用视觉信息进行基于深度学习的障碍物检测,在机器人运动过程中,当检测区域内的激光数据量满足要求,将视觉检测的区域投影至激光雷达坐标系获取当前区域的激光点云信息,进而基于障碍物测量算法完成小型障碍物的测量。使用16线Velodyne激光雷达与工业IDS相机进行方法验证,结果表明:算法即使是在机器人运动过程中,也能保证测量小型障碍物的最大宽度误差小于2.4%,测距误差小于0.15%。
陈实现[6]（2020）在《面向汽车轻量化的激光处理铝合金与聚乳酸连接强度机理研究》文中研究说明多种材料在汽车上的应用是实现汽车轻量化的有效手段,但不同材料之间的连接是亟待解决的问题。聚乳酸（PLA）是制造和使用过程均无污染的塑料材料,将该材料应用在汽车上既满足汽车轻量化要求,又能有效解决环保问题。随着PLA及其复合材料制品在汽车上的推广应用,该材料与金属板材等多种材料之间的连接亦亟待解决。本文以5052铝合金与PLA为研究对象,针对PLA材料强度低、耐老化性能差以及铝合金与PLA连接强度不高等问题。结合国内外学者研究基础以及项目需求,从铝合金表面激光处理、中心复合设计优化激光工艺参数、玄武岩纤维（BF）增强PLA、温度老化和有限元仿真与应用等方面展开面向汽车多材料轻量化的铝合金-PLA一体化连接机理研究。具体研究工作包括以下几个方面:（1）为了研究铝合金表面特征对铝合金-PLA连接强度的影响,在酸碱溶液去除铝合金表面氧化膜的基础上,以激光处理的方式获得了具有微观形貌的铝合金。从宏观力学性能和微观形貌方面研究了铝合金表面激光处理工艺参数（激光功率、扫描线宽、扫描速度）与铝合金-PLA连接强度的相关性。结合铝合金表面微观组织形貌、粗糙度和铝合金-PLA连接强度,分析了激光处理铝合金表面对铝合金-PLA连接强度增强的机理。结果表明,对于不同的激光功率,铝合金-PLA连接强度随着激光功率的增加呈现先上升后降低的趋势;对于不同的扫描线宽,铝合金-PLA连接强度随着扫描线宽的降低而下降;对于不同的扫描速度,铝合金-PLA连接强度随着扫描速度的增加呈现先降低后增加的趋势。经激光处理的铝合金表面主要通过增加接触面积、提高强化系数和机械咬合的共同作用,使得铝合金-PLA的连接强度提高。（2）通过中心复合设计方法完成铝合金-PLA连接试验方案设计,基于多元非线性理论,建立了激光功率、扫描线宽和扫描速度与铝合金-PLA连接强度的多元非线性回归模型。采用逐步回归迭代策略,分析了各激光工艺参数以及各工艺参数交互作用对铝合金-PLA连接强度的影响。结果显示,激光功率对铝合金-PLA连接强度的影响最强,扫描线宽对铝合金-PLA连接强度的影响次之,扫描速度对铝合金-PLA连接强度的影响最弱。激光功率和扫描线宽的交互作用增加了连接时铝合金与PLA的接触面积,使得铝合金-PLA连接强度显着增强。扫描速度的作用是使蒸汽压力与表面张力产生变化从而影响铝合金-PLA连接强度。经过试验验证得到模型预测值与试验所得值基本吻合,此模型可有效预测铝合金-PLA连接强度。而且发现铝合金-PLA连接试样失效的位置主要发生在PLA本身,失效的模式主要为内聚失效。（3）为了提高铝合金与PLA的连接强度,采用在PLA中添加BF获得BF/PLA复合材料的方式对PLA进行增强。获得了不同BF含量的BF/PLA复合材料,研究了BF含量对BF/PLA复合材料-铝合金连接强度的影响。通过SEM（Scanning Electron Microscope,扫描电镜）分析了不同的BF含量BF/PLA复合材料的断口形貌及规律,以DSC（Differential Scanning Calorimeter,差示扫描量热法）分析了BF含量对BF/PLA复合材料结晶成核的影响。研究发现,当BF含量为40%时,BF/PLA复合材料与激光处理铝合金的连接强度最大为59 MPa。BF含量为40%时,结晶温度为85℃,成核结晶率大幅提升。成核结晶率的提高直接导致了BF/PLA复合材料与铝合金连接强度的增强。（4）以高温85℃和低温﹣35℃作为温度老化条件,采用不同的时间间隔与周期,研究了高温和低温以及时间对BF/PLA-铝合金连接强度的影响规律。结合DSC测试得到的结晶特性和SEM获得的微观特征,不同环境条件下,对BF/PLA-铝合金连接强度随老化时间变化情况进行了分析和多种方式的拟合预测。结果显示,BF/PLA-铝合金连接强度随着老化时间的增长而降低。高温老化失效机理主要是使BF/PLA复合材料分解造成强度降低,低温的失效机理是由于铝合金与PLA之间膨胀系数不一致所产生的热应力造成强度降低。通过对比拟合系数,发现多项式函数能够有效预测BF/PLA-铝合金连接强度随老化时间的变化。（5）通过对铝合金-PLA连接的微观形貌简化建立了计算模型,采用Tie绑定和零厚度Cohesive单元方式对铝合金-PLA连接强度进行了有限元模拟。以车辆控制单元壳体为案例对铝合金-PLA连接技术在轻量化上的应用进行了研究,结合拓扑优化、模态分析和刚度分析得到了BF/PLA-铝合金壳体,并试验验证了方案的可行性。结果发现,以激光功率35 W处理获得的矩形形貌铝合金表面,获得的铝合金-PLA试样连接强度最好,与中心复合设计分析以及试验获得的结果相吻合。零厚度Cohesive单元更能有效反应铝合金-PLA连接的真实情况,与试验结果吻合度更高。通过对车辆控制单元壳体拓扑优化获得了最佳材料分布。通过模态和刚度分析,验证了优化的可行性。以40%BF和60%PLA最佳配比制备的BF/PLA复合材料与铝合金连接完成壳体加工制作。经过试验验证,BF/PLA-铝合金连接壳体能够满足使用要求,达到8.9%的减重效果。该应用案例证明了铝合金-PLA连接技术在汽车多材料轻量化应用上的可能性,为金属-塑料一体化连接技术的推广与应用奠定了基础。
罗明生[7]（2019）在《激光喷丸成形固有应变建模理论及工艺规划方法》文中认为航空航天等领域大量使用复杂型面整体壁板。传统成形技术存在弯曲能力不足和成形精度控制困难等问题。激光喷丸成形采用高能短脉冲激光代替机械弹丸产生冷塑性变形,在未来航空航天领域高性能精确成形领域应用前景广阔。激光喷丸成形是无模弯曲成形,其成形精度和性能受到材料性能、工件几何结构、激光喷丸工艺等众多参数影响。由于激光喷丸成形工艺过程复杂,基于动态冲击建模方法效率低,难以建立基于动态冲击模型的复杂型面工艺规划。因此,寻找合适中间变量是建立高效工艺模型并实现复杂形状控制的关键。固有应变是基于静力学的高效建模方法,在激光喷丸成形变形预测具有显着优势。但是,模型准确性依赖于固有应变的反求结果,而且以固有应变为中间变量的工艺规划存在不适定性问题。针对复杂型面激光喷丸成形工艺参数规划问题,以理论分析、数值模型与工艺实验相结合的方式,深入在研究固有应变理论的基础上,提出固有应变联合反求方法,寻找适合的中间变量,建立基于分布式优化的工艺规划方法,实现激光喷丸成形高效变形预测与复杂型面工艺规划。主要内容与创新点如下:（1）激光喷丸成形固有应变高效建模方法针对激光喷丸成形高动态渐进成形工艺对高效模型的需求,从固体力学平衡方程和几何方程出发,推导固有应变控制方程以及虚功原理,实现了固有应变与变形关系的准确描述。以典型激光喷丸成形过程为例,通过多点搭接显式动力学模型获得热辅助激光喷成形固有应变,进而建立激光喷丸成形固有应变工艺模型,实现了复杂工艺条件下激光喷丸成形几何形状预测与机理分析。（2）基于冲击效应特征参量的固有应变联合反求方法针对激光喷丸成形固有应变反求问题,从固有应变数值模型出发,考虑变形测量的不完备性与数据冗余性,提出了以广义柔度矩阵描述特征点位移与固有应变关系;分析变形几何反求固有应变的不适定问题,提出了基于多特征参量的固有应变联合反求方法,结合微坑标定冲击压力的动态模型获得近似固有应变;进行了标准方板标定实验与基于微坑形貌冲击压力标定实验,实现了不同激光脉冲能量条件下固有应变的联合反求,并采用残余应力测量结果对固有应变进行了验证。（3）激光喷丸成形弯曲变形的固有矩理论提出采用固有矩作为描述激光喷丸成形弯曲作用的物理量,以板壳理论为基础,建立了固有矩控制方程与数值计算方法。从理论上阐述了固有矩与挠度变形之间的双射关系,建立了全覆盖条件下固有矩反求的解析方法,实现了不同能量不同厚度固有矩的确定。研究了轧制方向、喷丸面积等因素对激光喷丸成形固有矩的影响。研究表明,轧制方向对该方向固有矩有抑制作用,而喷丸面积对固有矩影响较小,固有矩模型能够准确预测不同喷丸面积条件下的变形。（4）基于分布式固有矩的复杂型面工艺规划针对复杂型面激光喷丸成形变形控制问题,以固有矩为中间变量,分,采用偏微分方程约束的优化模型,建立基于分布式优化的激光喷丸成形工艺规划方法。分析了优化模型最优性条件,并通过离散方法将原问题转化为二次规划问题并通过内点算法实现高效求解。通过Tikhonov稳定因子以及约束的控制解决算法棋盘格效应。以马鞍面、柱面典型曲面为例,优化获得分布式固有矩,分析了精度约束、网格对结果影响,并通过激光喷丸成形实验验证。
王瑞[8]（2020）在《聚酰亚胺激光直写碳化技术的加工-结构-性能关系研究及其在太阳能海水淡化中的应用》文中指出聚酰亚胺（Polyimide,PI）激光直写碳化（Direct laser writing carbonization,DLWc）技术是基于PI的可碳化性和光热转换的物理现象,利用高能激光作为局域光热源在可碳化高分子表面原位生成碳阵列。由于DLWc技术具有高精度、高灵活性等优点,极有潜力用于加工各种碳基功能器件。为了实现DLWc技术在规模化生产和低成本制造各种碳基电子器件上的应用,亟须深入理解激光碳化PI过程中复杂的光热转换行为和传热行为并探究其加工-结构-性能关系。首先,本论文结合实验与理论研究,深入理解CO2激光碳化PI的光热转换和传热过程,为更好地理解、控制DLWc技术提供了依据。以激光直写“点”图案作为研究对象,结合扫描电子显微镜与拉曼光谱表征,系统研究了激光加工条件对生成碳材料形貌与结构的影响规律。实验结果表明聚焦/离焦距离是DLWc工艺中重要的加工参数。此外高斯激光光束所引起的非均匀能量分布及热源密度的局域化,导致激光直写“点”状碳材料具有复杂的组成和形貌梯度。在实验研究基础之上,进一步建立了无自由参数的光热转换理论模型,并通过有限元模拟,良好预测了碳化点的横向尺寸。其次,利用亚甲基蓝吸附法对DLWc碳材料的多孔结构进行原位定量表征,为揭示激光直写PI工艺中的加工-结构-性质关系奠定基础。基于本工作建立的亚甲基蓝吸附法对DLWc碳材料的多孔结构进行定量表征,结合扫描电子显微镜、拉曼光谱、电性能测量等手段,系统研究了激光加工条件（包括激光功率、激光束扫描速度、激光聚焦/离焦距离）对碳材料多尺度结构的影响规律。研究表明DLWc制备的多孔碳材料的比表面积、孔隙率以及石墨/碳微观结构的完美程度、碳线的电性能不仅依赖于激光辐照的平均能量密度,还依赖于光热源空间分布及其相关的温度场。本工作建立的DLWc碳材料多孔结构的原位表征手段以及加工-结构-性质的实验研究结果,为DLWc技术的工艺控制指明了方向。基于前述研究成果,本论文利用DLWc技术加工灵活性以及DLWc生成碳材料优异的太阳光吸收特性,探索了该材料在太阳能海水淡化方面的应用。通过DLWc技术的加工工艺参数调控制备了以PI膜为承载基体并具有定向垂直排布孔结构的多孔碳材料,这种具有定向垂直排布孔结构的多孔碳材料可有效地捕获太阳光,并且有利于水蒸汽的输送。在结构设计上利用纤维滤纸构建二维水传输通道,并进一步利用低热导率的聚氨酯泡沫减少吸收体和水之间的接触面积,从而降低了热量损耗。在一个太阳光照射下,DLWc碳材料多功能结构体的蒸发速率为1.35 kg m-2 h-1,光热转换率高达85%。
于闻[9]（2016）在《多光谱多光路光轴平行度调试方法及调试设备的研究》文中指出针对多光谱多光路光电系统光轴平行度调试方法及测试设备的需求,本文提出了一种多光谱多光路光轴平行度调试方法并设计相应的调试及测试设备。调试方法可以精准的调试多光谱多光路光电系统的光轴平行度,调试设备可以为调试方法提供了实现的平台。本文讨论了多光谱多光路光电系统光轴平行度的调试原理,根据多光谱系统中各管谱组件的特性,进行了原理分析。并结合分析有针对性的设计出各光谱组件的调试设备,并集合在一起成为一套综合调试系统。一般来讲,引起多光谱多光路光电系统光轴平行度偏差的因素很多,但是累计误差是非常关键的一项。为了提高多光谱多光路光电系统光轴平行度精度,必须首先找到影响多光谱多光路光电系统光轴平行度偏差的诸多因素,以便从中找到解决问题的措施。为了能够把多光谱多光路光电系光轴平行度调试方法运用的实际操作中,我们设计了一套多光谱多光路光电系统光轴平行度调试设备及检测设备。并把调试方法固化为国家行业标准并申报国防专利。
赵腾[10]（2017）在《基于激光扫描的联合收割机自动导航方法研究》文中进行了进一步梳理为大力发展农业车辆自动化,解决谷类作物收获作业过程中农时紧张、收割作业环境恶劣、作业效率低下,且日趋严峻的劳动力短缺等问题对作物生产带来的不便,本文提出了一种基于激光扫描的联合收割机自动导航方法,对小麦的自动化收割作业进行了深入研究,本文的主要研究内容和结论如下:（1）研发了基于激光测距原理的三维激光信息采集装置。分析激光测距技术的优点和局限性,构建了包含激光扫描仪、惯性测量元件以及具有俯仰和回转两个方向自由度的Pan Tilt Unit（PTU）云台的三维信息采集装置;建立了二维信息向三维空间转化的数学模型,实现了采集装置的二维信息向三维空间的转化;提出了一种信息采集装置的自动纠偏方法,根据激光坐标系与其安装平台的固有特征在空间坐标内的位置关系,通过调整PTU云台的回转方向,使激光扫描仪与安装平台的正方向一致。三维激光信息采集装置克服了以往研究中数据采集传感器固定安装对信息采集范围的局限性,实现了激光扫描仪在垂直空间（俯仰）和水平空间（回转）内的旋转和定位,实现了装置初始安装方位误差的自动调整,扩大了激光测距系统的视野范围。（2）提出了基于激光测距技术的作物边缘识别方法。根据激光扫描线上待收割作物的特征,对收割机自动化作业导航基准线的提取进行研究。提出了一种基于改进的线性回归法的粗差点剔除方法,对三维激光点云数据中的粗差点进行预处理,保证了数据的准确性与可靠性;提出了基于邻域均值微分算法和基于类间方差与类内方差比值最大的Otsu算法的作物边界识别方法,并通过对比分析确定本研究采用基于Otsu算法为主进行作物边界识别;通过田间静态试验,将基于Otsu算法检测的作物边缘线与实际作物边缘线进行对比,最大偏差为8.3 cm,平均偏差为5.4 cm,标准差为3 cm。试验结果表明,基于Otsu算法的作物边缘识别方法能够有效的提取出待收割作物与已收割作物间的边缘线。（3）研究了基于激光扫描的收割机的自动导航控制方法。以搭载作物边缘识别装置的洋马AG1100收割机为实际应用对象,建立了双履带收割机的运动学模型,在农田小麦动态收割的情况下,根据导航基准线计算出车辆的横向偏差?和航向偏差?,设计了比例积分控制器,根据预试验调整其修正系数λ1、λ2,并计算出收割机的理论转角;通过已开发的CAN总线将转角信号发送至上位机,收割机的转向机构根据上位机的命令执行相应的转向操作;构建了基于激光测距技术的收割机导航系统的远程监控界面;对搭载了基于激光扫描的作物边缘识别系统的收割机自动导航系统进行小麦收割验证,结果表明,当收割机以1.0 m/s的速度进行收割作业时,其割台行驶轨迹与实际作物边缘的平均偏差为8.0cm,最大偏差为23.4cm,标准差为4.6cm,证明了本文提出的联合收割机导航方法在农业生产中的有效性和可靠性。（4）提出了基于机器视觉的作物边缘线快速提取方法。在激光测距系统边缘识别精度较低的情况下,研究基于激光扫描与机器视觉相结合的导航基准线提取方法。通过逆透视投影变换方法将图像坐标系与车辆坐标系进行匹配,采用激光测距系统快速限定图像处理的感兴趣区域,提高了图像处理的效率;通过图像增强处理算法凸显感兴趣区域内已收割作物与待收割作物间的差别,并对感兴趣区域内待收割作物区域与已收割区域进行二值化分割;采用互相关函数法对二值图像逐行提取作物边界点,拟合出作物边缘线,并在农田环境下设计了多种情况进行验证,结果表明基于视觉的作物边缘识别方法对作物收割边缘线的平均识别率为97.7%,能够稳定输出准确的作物边缘线,为收割机自动化作业提供数据支撑。
二、以激光为基础的测量和检验（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、以激光为基础的测量和检验（论文提纲范文）
（1）基于机器视觉的激光切割质量检测及评价研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的及意义 |
| 1.2 激光切割检测技术研究状况及进展 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 2 激光切割质量的分布特征分析与总体方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光切割原理 |
| 2.3 激光切割质量特征分布实验分析 |
| 2.4 激光切割质量特征分布理论分析 |
| 2.5 激光切割质量视觉检测及评价总体方案设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 激光切割火花簇信号采集与预处理算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 视觉检测系统搭建 |
| 3.3 摄像机标定 |
| 3.4 图像滤波算法 |
| 3.5 基于颜色与小波纹理特征的激光切割火花簇图像分割算法 |
| 3.6 实验结果与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 激光切割火花簇射信号特征提取算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光切割火花簇几何模型与特征解算 |
| 4.3 激光切割火花簇射图像特征表示与解算 |
| 4.4 图像连通区域标记算法 |
| 4.5 激光切割火花簇射特征信号提取 |
| 4.6 实验结果与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 激光切割质量视觉检测及评价研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光切割质量检测实验方法 |
| 5.3 激光切割质量评价与火花簇射行为分类实验研究 |
| 5.4 激光切割视觉信号与切割质量相关性实验研究 |
| 5.5 激光切割视觉信号与质量相关性数学模型建立 |
| 5.6 激光切割质量视觉检测及评价方法 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学术论文数据集 |
（2）大型离子加速器先进准直安装方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 兰州重离子加速器简介 |
| 1.2 加速器准直技术 |
| 1.2.1 加速器准直概述 |
| 1.2.2 加速器准直技术的研究内容 |
| 1.2.3 准直主要环节工作尺度 |
| 1.2.4 离子加速器准直技术的特点: |
| 1.2.5 离子加速器准直不确定度要求 |
| 1.2.6 加速器准直测量技术发展 |
| 1.2.7 其它加速器专用准直测量技术 |
| 1.3 研究背景、目的及意义 |
| 1.3.1 研究背景 |
| 1.3.2 目的及意义 |
| 1.4 论文的主要内容及创新点 |
| 1.4.1 本论文的主要内容结构 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第二章 加速器准直相关理论、技术及方法 |
| 2.1 磁铁误差及其束流影响 |
| 2.1.1 二极磁场型误差及闭轨畸变 |
| 2.1.2 四极型磁场误差与横向发射度耦合： |
| 2.1.3 四极磁场型误差及振荡频率偏移 |
| 2.1.4 小结 |
| 2.2 加速器准直测量的各个阶段 |
| 2.3 误差理论与测量不确定度 |
| 2.3.1 测量及分类 |
| 2.3.2 测量误差理论 |
| 2.3.3 测量不确定度 |
| 2.3.4 准直测量精度评定中的其它一些术语的辨析 |
| 2.4 三维数字化综合测量仪器 |
| 2.4.1 激光跟踪仪概述 |
| 2.4.2 关节臂测量机 |
| 2.4.3 激光跟踪仪与测量臂的比较及组合应用 |
| 2.4.4 其它三维坐标测量系统的介绍 |
| 2.5 控制测量网与平差 |
| 2.5.1 概述 |
| 2.5.2 控制测量 |
| 2.5.3 控制网优化设计 |
| 2.5.4 加速器工程控制网 |
| 2.5.5 测量平差 |
| 2.5.6 控制测量网的精度评定 |
| 2.5.7 平差软件 |
| 2.6 统计过程控制 |
| 2.6.1 简介 |
| 2.6.2 质量管理中常用的统计分析方法 |
| 2.6.3 控制图相关参数 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 大型离子加速器数字化准直安装方法研究 |
| 3.1 最优准直方案的设计 |
| 3.1.1 测量控制网 |
| 3.1.2 磁铁外部参考和靶标 |
| 3.1.3 现场调节实现 |
| 3.2 三维工程测量控制网 |
| 3.2.1 SA 与统一空间测量网 |
| 3.2.2 三维控制网平差方法的选择 |
| 3.2.3 三维控制网中水平面的建立 |
| 3.2.4 三维控制网中基准尺引入的问题 |
| 3.2.5 坐标系及参考框架的问题 |
| 3.3 靶标标定 |
| 3.3.1 元件坐标系 |
| 3.3.2 二极磁铁的标定方法 |
| 3.3.3 利用测磁线圈的四极磁铁靶标的标定方法 |
| 3.3.4 利用圆柱形量棒的四极磁铁的靶标标定方法 |
| 3.3.5 其它元件的标定 |
| 3.4 通过靶标数据来解算中心位置偏差 |
| 3.4.1 位置偏差求解模型 |
| 3.4.2 7参数的求解 |
| 3.4.3 程序测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 数字化准直方法在冷却储存环中的应用 |
| 4.1 HIRFL-CSR 主环准直 |
| 4.1.1 CSRm 控制网简介 |
| 4.1.2 主环坐标系建立 |
| 4.1.3 中心位置解算 |
| 4.1.4 Q 铁校正调节过程 |
| 4.1.5 调节后的中心位置偏差分析 |
| 4.1.6 磁中心修正值的误差分析 |
| 4.1.7 历年控制网测量结果参数 |
| 4.1.8 历年变形观测数据 |
| 4.1.9 最终准直不确定度估计 |
| 4.2 HIRFL-CSR 实验环准直 |
| 4.2.1 CSRe 控制网测量 |
| 4.2.2 数据处理 |
| 4.2.3 位置偏差及校正调节 |
| 4.2.4 最终准直不确定度估计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 数字化准直安装方法在 HIMM 工程中的应用 |
| 5.1 HIMM 工程简介 |
| 5.2 HIMM 测量控制网 |
| 5.2.1 理论坐标系 |
| 5.2.2 全局控制测量网 |
| 5.2.3 局部控制网 |
| 5.3 同步环准直安装 |
| 5.4 高能束线垂直段准直安装 |
| 5.5 准直不确定度估计 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 进一步工作的方向 |
| 参考文献 |
| 附录 1：激光跟踪仪与双频干涉仪校准数据 |
| 附录 2：CSRm Q 铁磁中心校正初值（单位:mm） |
| 附录 3： Bestfit 程序 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）激光跟踪仪高精度位姿测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 论文选题背景和意义 |
| 1.3 位姿测量技术现状 |
| 1.3.1 位置测量技术现状 |
| 1.3.2 姿态测量技术现状 |
| 1.3.3 直接法姿态测量 |
| 1.3.4 间接法姿态测量 |
| 1.3.5 组合法姿态测量 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 位姿测量理论与方法 |
| 2.1 各类坐标系的定义 |
| 2.1.1 目标坐标系 |
| 2.1.2 测量系统坐标系 |
| 2.1.3 测量辅助坐标系 |
| 2.2 静态位姿测量原理与方法 |
| 2.2.1 轴对准与坐标系转换 |
| 2.2.2 基于立方镜的位姿测量原理 |
| 2.2.3 多传感器联合测量立方镜姿态 |
| 2.3 动态位姿测量原理与方法 |
| 2.3.1 惯性传感器位姿更新算法 |
| 2.3.2 GNSS多天线位姿测量算法 |
| 2.3.3 激光跟踪仪动态位姿测量原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于激光跟踪仪的高精度立方镜姿态测量 |
| 3.1 基于跟踪仪的立方镜姿态测量原理 |
| 3.1.1 经典方法的不足 |
| 3.1.2 基于跟踪仪的立方镜姿态测量原理 |
| 3.2 测量精度分析 |
| 3.2.1 激光跟踪仪误差分析 |
| 3.2.2 姿态测量精度分析 |
| 3.3 测试结果 |
| 3.3.1 单个立方镜垂直度验证 |
| 3.3.2 双立方镜姿态测量验证 |
| 3.4 其他要素对比 |
| 3.4.1 测量速度比较 |
| 3.4.2 测量环境要求 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多台激光跟踪仪组网理论与实现 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 激光跟踪仪三维测边网 |
| 4.2.1 激光跟踪仪三维测边网平差原理 |
| 4.2.2 秩亏网的约束平差 |
| 4.2.3 近似坐标的解算 |
| 4.2.4 三维测边网案例解算 |
| 4.3 基于方差分量估计的激光跟踪仪边角网平差 |
| 4.3.1 激光跟踪仪三维边角网平差模型 |
| 4.3.2 方差分量估计的三维边角网平差方法 |
| 4.3.3 实验与分析 |
| 4.4 基于遗传算法的激光跟踪仪控制网优化设计 |
| 4.4.1 基于激光跟踪仪距离交会的目标函数 |
| 4.4.2 约束条件 |
| 4.4.3 基于遗传算法的控制网优化设计原理 |
| 4.4.4 优化设计算法 |
| 4.4.5 实验与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 激光跟踪仪时间同步技术与实现 |
| 5.1 时间基准的选用 |
| 5.1.1 世界时(UT) |
| 5.1.2 原子时(AT) |
| 5.1.3 协调世界时(UTC) |
| 5.1.4 GNSS时间系统 |
| 5.1.5 计算机时间系统 |
| 5.1.6 跟踪仪时间系统 |
| 5.2 多台激光跟踪仪时间同步触发器的设计 |
| 5.2.1 系统结构与工作原理 |
| 5.2.2 触发器外观和接口设计 |
| 5.2.3 系统软件设计 |
| 5.2.4 恒温晶振驯服与本地守时 |
| 5.3 时间同步方法 |
| 5.3.1 计算机时间同步校准方法 |
| 5.3.2 同步测量方法 |
| 5.4 同步触发精度测试 |
| 5.4.1 时间同步精度测试 |
| 5.4.2 触发信号的同步精度 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 动态位姿测量的数据处理 |
| 6.1 位姿测量与解算 |
| 6.1.1 位姿解算模型 |
| 6.1.2 基本思路与数据采集 |
| 6.2 数据预处理 |
| 6.2.1 粗差探测与剔除 |
| 6.2.2 数据插值 |
| 6.3 数据滤波 |
| 6.3.1 静态模型数据验证 |
| 6.3.2 目标的运动模型 |
| 6.3.3 自适应滤波算法 |
| 6.3.4 附加状态等式约束的卡尔曼滤波 |
| 6.3.5 实验计算 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 位姿测量系统集成与应用 |
| 7.1 位姿测量软件的设计与实现 |
| 7.1.1 多台激光跟踪仪的联机控制 |
| 7.1.2 位姿测量软件体系设计 |
| 7.2 位姿测量系统应用 |
| 7.2.1 武器系统平台动态姿态检校 |
| 7.2.2 实时快速定向测量 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（4）激光捷联惯性测量组合故障诊断技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 激光惯组及故障诊断应用研究现状 |
| 1.2.2 故障诊断方法理论研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及结构安排 |
| 第2章 激光惯组典型故障模式研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光惯组基本原理及误差模型 |
| 2.2.1 激光惯组的原理与组成 |
| 2.2.2 激光惯组的输入输出误差模型 |
| 2.3 激光惯组的测试标定及系数解算 |
| 2.3.1 测试流程 |
| 2.3.2 输出信息 |
| 2.3.3 速率标定及系数解算 |
| 2.3.4 位置标定及系数解算 |
| 2.4 激光惯组的典型故障模式及判据 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 激光惯组故障诊断技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 故障树分析法 |
| 3.2.1 基本原理 |
| 3.2.2 建树步骤 |
| 3.2.3 激光惯组故障树分析 |
| 3.3 自回归模型分析法 |
| 3.3.1 基本模型 |
| 3.3.2 模型的适用性检验 |
| 3.3.3 自回归模型阶次的选取 |
| 3.3.4 温度检测故障诊断应用 |
| 3.4 支持向量机(SVM)分析法 |
| 3.4.1 基本思想 |
| 3.4.2 最优分类面 |
| 3.4.3 广义的最优分类面 |
| 3.4.4 核函数 |
| 3.4.5 故障诊断应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 离线式故障诊断专家系统设计与检验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 专家系统总体设计 |
| 4.2.1 专家系统功能定位 |
| 4.2.2 专家系统工作流程 |
| 4.2.3 各模块功能及界面设计 |
| 4.2.4 系统开发工具 |
| 4.3 故障诊断规则的建立 |
| 4.4 专家系统推理机设计与实现 |
| 4.5 专家系统诊断效果检验 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）基于激光雷达的鲁棒性地图构建与小型障碍物测量算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 激光点云信息处理算法研究现状 |
| 1.2.2 SLAM算法研究现状 |
| 1.2.3 小障碍物测量算法研究现状 |
| 1.3 研究内容与目标 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 论文创新点 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 第二章 激光雷达技术与相关理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光雷达传感器 |
| 2.2.1 激光雷达简介与工作原理 |
| 2.2.2 SICK TIM561 二维激光雷达 |
| 2.2.3 Velodyne VLP-16 三维激光雷达 |
| 2.3 激光点云信息处理算法 |
| 2.3.1 基于K-D树的近邻搜索算法 |
| 2.3.2 基于近邻搜索的欧式聚类算法 |
| 2.3.3 直线与平面特征提取算法 |
| 2.4 基于激光雷达的SLAM算法 |
| 2.4.1 SLAM问题概述 |
| 2.4.2 Gmapping算法分析 |
| 2.4.3 建图形式介绍—栅格地图 |
| 2.5 小型障碍物检测算法进展 |
| 2.6 激光雷达与视觉信息融合算法分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 一种在激光雷达无回波区域的地图构建算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于激光点云信息的无回波区域地图构建算法 |
| 3.2.1 激光雷达回波信息聚类 |
| 3.2.2 信息类的端点特征提取 |
| 3.2.3 激光雷达无回波区域检测 |
| 3.2.4 栅格地图的构建 |
| 3.3 实验验证 |
| 3.3.1 实验环境 |
| 3.3.2 实验结果 |
| 3.3.3 算法的性能与精度分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于三维激光点云信息的障碍物测量方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于三维激光点云信息的障碍物测量方法 |
| 4.2.1 道路点云滤除 |
| 4.2.2 基于角度信息的三维点云聚类 |
| 4.2.3 障碍物边缘特征点提取 |
| 4.2.4 距离测量 |
| 4.2.5 最大宽度测量 |
| 4.2.6 方位角度测量 |
| 4.3 实验验证 |
| 4.3.1 实验环境 |
| 4.3.2 原始点云数据 |
| 4.3.3 道路点云滤除效果 |
| 4.3.4 点云聚类效果 |
| 4.3.5 障碍物测量结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 融合激光雷达与视觉信息的小型障碍物测量算法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光雷达与视觉信息融合算法设计思路 |
| 5.3 联合激光雷达与相机的传感器系统 |
| 5.3.1 相机的标定 |
| 5.3.2 激光雷达的标定 |
| 5.3.3 世界坐标系的选择 |
| 5.3.4 激光雷达与相机的联合标定 |
| 5.3.5 激光雷达与相机的时间同步 |
| 5.4 小型障碍物测量系统 |
| 5.4.1 “雷达验证视觉”的融合算法实现 |
| 5.4.2 闭环系统的建立 |
| 5.5 实验验证 |
| 5.5.1 实验环境 |
| 5.5.2 实验结果 |
| 5.5.3 测量精度分析 |
| 5.5.4 稳定性与时效性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读硕士学位期间的论文成果 |
| 致谢 |
（6）面向汽车轻量化的激光处理铝合金与聚乳酸连接强度机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 金属-塑料一体化连接技术 |
| 1.2.1 金属-塑料一体化连接技术基本概况 |
| 1.2.2 金属-塑料一体化连接技术研究现状 |
| 1.2.3 金属-塑料一体化连接技术应用 |
| 1.3 复合材料研究现状 |
| 1.3.1 玄武岩纤维增强聚乳酸 |
| 1.3.2 温度对连接强度的影响 |
| 1.4 仿真优化研究现状 |
| 1.4.1 连接结构仿真模拟 |
| 1.4.2 零部件优化仿真 |
| 1.5 论文选题及研究内容 |
| 1.5.1 论文选题 |
| 1.5.2 论文研究内容 |
| 第二章 铝合金表面特征与铝合金-PLA连接强度相关性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验材料及样件制备 |
| 2.2.1 金属样件制备 |
| 2.2.2 金属-塑料连接件制备 |
| 2.3 激光功率对铝合金-PLA连接强度的影响 |
| 2.3.1 不同激光功率处理得到的铝合金表面形貌 |
| 2.3.2 激光功率对铝合金-PLA连接强度的影响 |
| 2.4 扫描线宽对铝合金-PLA连接强度的影响 |
| 2.4.1 不同扫描线宽处理得到的铝合金形貌 |
| 2.4.2 扫描线宽对铝合金-PLA连接强度的影响 |
| 2.5 扫描速度对铝合金-PLA连接强度的影响 |
| 2.5.1 不同扫描速度处理得到的铝合金形貌 |
| 2.5.2 扫描速度对铝合金-PLA连接强度的影响 |
| 2.6 表面形貌对铝合金-PLA连接强度的影响 |
| 2.6.1 不同激光功率表面粗糙度 |
| 2.6.2 不同扫描线宽表面粗糙度 |
| 2.6.3 不同扫描速度表面粗糙度 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 基于中心复合设计的铝合金-PLA连接强度分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非线性模型建立 |
| 3.3 非线性模型分析 |
| 3.3.1 检验方法 |
| 3.3.2 方差与回归分析 |
| 3.3.3 残差分析 |
| 3.3.4 各因素作用及分析 |
| 3.4 试验验证与理论分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 玄武岩纤维增强对BF/PLA-铝合金连接强度的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 纤维含量对力学性能的影响 |
| 4.2.1 纤维取向和纤维增强理论 |
| 4.2.2 BF含量对BF/PLA-铝合金拉伸强度的影响 |
| 4.2.3 不同BF含量对结晶行为的影响 |
| 4.3 微观形貌对BF/PLA-铝合金连接强度的影响 |
| 4.4 高温老化对BF/PLA-铝合金连接强度的影响 |
| 4.4.1 高温老化BF/PLA-铝合金连接强度变化 |
| 4.4.2 高温老化对BF/PLA-铝合金连接强度影响分析 |
| 4.4.3 高温老化BF/PLA-铝合金连接强度预测模型 |
| 4.5 低温老化对BF/PLA-铝合金连接强度的影响 |
| 4.5.1 低温老化BF/PLA-铝合金连接强度变化 |
| 4.5.2 低温老化对BF/PLA-铝合金连接强度影响分析 |
| 4.5.3 低温老化BF/PLA-铝合金连接强度预测模型 |
| 4.6 温度对连接强度影响机理 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 铝合金-PLA连接强度计算仿真与轻量化应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算分析 |
| 5.3 铝合金-PLA连接有限元仿真模拟 |
| 5.3.1 Tie绑定 |
| 5.3.2 零厚度Cohesive单元 |
| 5.4 轻量化应用案例 |
| 5.4.1 壳体模型建立与改进 |
| 5.4.2 壳体改进前后性能对比 |
| 5.4.3 壳体制作及试验验证 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果及参与的科研项目 |
| 致谢 |
（7）激光喷丸成形固有应变建模理论及工艺规划方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 复杂型面壁板成形工艺研究现状 |
| 1.2.2 激光喷成形建模方法研究现状 |
| 1.2.3 固有应变建模理论研究现状 |
| 1.2.4 成形工艺规划方法研究现状 |
| 1.2.5 研究现状总结 |
| 1.3 本文研究目标与章节安排 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第二章 激光喷丸成形固有应变高效建模方法 |
| 2.1 固有应变基本概念 |
| 2.2 固有应变数值建模理论 |
| 2.2.1 固有应变控制方程 |
| 2.2.2 控制方程离散求解方法 |
| 2.2.3 计算方法与验证 |
| 2.2.4 网格收敛性分析 |
| 2.3 激光喷丸成形工艺模型 |
| 2.3.1 基于固有应变的工艺模型 |
| 2.3.2 热力耦合工艺模型 |
| 2.3.3 建模实施过程 |
| 2.4 模型验证与结果分析 |
| 2.4.1 实验过程 |
| 2.4.2 模型验证 |
| 2.4.3 耦合机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于冲击效应特征参量的固有应变反求方法 |
| 3.1 单参量固有应变反求的适定性 |
| 3.2 基于多特征参量联合反求方法 |
| 3.2.1 多特征参量反求基本过程 |
| 3.2.2 可测特征位移与固有应变 |
| 3.3 固有应变反求过程与结果 |
| 3.3.1 方板激光喷丸成形实验 |
| 3.3.2 激光冲击压力标定 |
| 3.3.3 初始固有应变的确定 |
| 3.3.4 固有应变反求结果 |
| 3.4 基于残余应力的固有应变验证 |
| 3.4.1 残余应力与固有应变的关系 |
| 3.4.2 验证结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 激光喷丸成形弯曲变形的固有矩理论 |
| 4.1 基于板壳弯曲的固有矩理论 |
| 4.1.1 板壳弯曲基本理论 |
| 4.1.2 固有矩控制方程 |
| 4.1.3 控制方程解的唯一性 |
| 4.2 固有矩数值模型 |
| 4.2.1 控制方程弱形式 |
| 4.2.2 离散与求解方法 |
| 4.2.3 固有矩模型的验证 |
| 4.3 固有矩反求方法 |
| 4.3.1 固有矩确定的解析方法 |
| 4.3.2 固有矩标定结果分析 |
| 4.4 固有矩模型的实验分析 |
| 4.4.1 轧制方向的影响分析 |
| 4.4.2 喷丸面积的影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于分布式固有矩的复杂型面工艺规划 |
| 5.1 激光喷丸成形工艺规划基本方法 |
| 5.1.1 等效工艺模型与中间变量 |
| 5.1.2 复杂型面的分布参数优化 |
| 5.2 基于偏微分方程约束的优化模型 |
| 5.2.1 激光喷丸成形优化问题描述 |
| 5.2.2 最优性条件分析 |
| 5.2.3 优化模型弱形式 |
| 5.2.4 优化模型离散形式 |
| 5.3 数值计算与稳定性控制 |
| 5.3.1 内点算法基本原理 |
| 5.3.2 数值计算方法 |
| 5.3.3 数值不稳定现象 |
| 5.3.4 聚集性控制方法 |
| 5.4 典型曲面激光喷丸成形验证分析 |
| 5.4.1 马鞍面和柱面优化分析 |
| 5.4.2 网格敏感性与约束影响 |
| 5.4.3 实验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文的主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 1、研究论文 |
| 2、发明专利 |
| 致谢 |
（8）聚酰亚胺激光直写碳化技术的加工-结构-性能关系研究及其在太阳能海水淡化中的应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 激光直写碳化技术的研究进展 |
| 1.1.1 激光加工技术及其工艺控制参数简介 |
| 1.1.2 聚酰亚胺激光直写碳材料的结构调控和表征 |
| 1.1.3 聚酰亚胺激光直写碳化技术的应用研究 |
| 1.2 碳材料在太阳能海水淡化方面的研究 |
| 1.2.1 太阳能海水淡化技术的进展及意义 |
| 1.2.2 碳基光热转换材料在太阳能海水淡化中的发展 |
| 1.3 研究目的与内容 |
| 第二章 聚酰亚胺CO2激光直写碳化技术的实验与理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验、理论建模与有限元仿真方法 |
| 2.2.1 实验原料与仪器 |
| 2.2.2 CO_2激光光束束腰半径的测量 |
| 2.2.3 激光直写碳化点图案的制备与表征 |
| 2.2.4 PI激光碳化光热模型 |
| 2.2.5 PI激光碳化光热模型的有限元数值解 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 聚焦距离对碳化点形貌的影响 |
| 2.3.2 激光功率和照射时间对碳化点形貌结构的影响 |
| 2.3.3 有限元建模分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 聚酰亚胺激光直写碳化技术的加工-结构-性能关系研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料与仪器 |
| 3.2.2 激光直写聚酰亚胺/多孔碳材料的制备 |
| 3.2.3 激光直写聚酰亚胺/多孔碳材料的形貌和电性能表征 |
| 3.2.4 激光直写聚酰亚胺碳化线的亚甲基蓝染料吸附行为及其孔结构的原位表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 碳化线表面形貌表征 |
| 3.3.2 平均能量面密度E的定义、推导及其与DLWc碳线形貌的关联性 |
| 3.3.3 激光直写聚酰亚胺/碳材料亚甲基蓝吸附行为及其孔结构表征 |
| 3.3.4 激光直写聚酰亚胺/碳材料的加工-多尺度结构-电性能关系 |
| 3.4 激光直写聚酰亚胺/碳材料在太阳能海水淡化方面的应用 |
| 3.4.1 DLWc双层多孔碳膜的制备及其光吸收性能表征 |
| 3.4.2 DLWc双层多孔碳膜的太阳能蒸汽发生性能检测 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 全文总结 |
| 4.2 创新性总结 |
| 4.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间研究成果 |
（9）多光谱多光路光轴平行度调试方法及调试设备的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究的现状 |
| 1.2.1 国外多光谱多光路光轴平行度调试方法及调试设备研究现状 |
| 1.2.2 国内多光谱多光路光轴平行度调试方法及调试设备研究现状 |
| 1.2.3 小结 |
| 1.3 研究的主要内容和难点 |
| 1.3.1 研究对象 |
| 1.3.2 课题研究内容 |
| 1.3.3 课题研究难点 |
| 1.4 小结 |
| 2 多光谱多光路光轴平行度调试方法及方案 |
| 2.1 多光谱多光路光轴平行度调试方法 |
| 2.1.1 项目技术原理 |
| 2.1.2 项目研究过程 |
| 2.1.3 项目关键技术 |
| 2.1.4 项目技术指标与结果 |
| 2.1.5 主要创新点 |
| 2.2 小结 |
| 3 多光谱多光路光轴平行度调试的研究思路 |
| 3.1 多光谱多光路光轴平行度调试的具体思路 |
| 3.1.1 设计思路及原理 |
| 3.1.2 系统设计 |
| 3.1.3 系统构成 |
| 3.1.4 创新点 |
| 4 多光谱多光路调试方法和设备成果 |
| 4.1 多光谱多光路调试方法成果 |
| 4.1.1 多光谱多光路调试方法行业标准 |
| 4.1.2 多光谱多光路调试方法国防专利 |
| 4.1.3 多光谱多光路调试方法特色操作法 |
| 4.2 多光谱多光路调试设备成果 |
| 4.2.1 测试设备的功能及用途 |
| 4.2.2 测试系统工作原理 |
| 4.2.3 测试系统技术性能参数 |
| 4.2.4 测试系统分系统技术说明 |
| 结论 |
| 攻读学位期间获奖和发表论文情况 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）基于激光扫描的联合收割机自动导航方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 农业车辆自动导航的研究现状 |
| 1.2.1 GNSS导航在农业中的应用 |
| 1.2.2 激光识别在农业导航中的应用 |
| 1.2.3 视觉识别在农业中的应用 |
| 1.2.4 其他导航方式 |
| 1.3 作物收割自动化研究现状 |
| 1.4 研究目的与内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究方法与技术路线 |
| 1.4.4 论文章节安排 |
| 第二章 基于激光扫描的三维信息采集方法 |
| 2.1 系统构成 |
| 2.1.1 激光信息采集 |
| 2.1.2 信息采集系统的空间运动 |
| 2.1.3 姿态信息采集 |
| 2.1.4 研究平台 |
| 2.2 三维信息采集装置工作原理 |
| 2.2.1 工作原理 |
| 2.2.2 PTU云台俯仰转速影响分析 |
| 2.3 三维信息采集装置的标定方法 |
| 2.3.1 h值的标定 |
| 2.3.2 基于平面特征的三维激光采集系统初始安装角度的标定方法 |
| 2.4 系统调试 |
| 2.4.1 系统自动纠偏算法 |
| 2.4.2 系统测量范围的确定 |
| 2.4.3 PTU俯仰方式的确定 |
| 2.4.4 三维激光采集装置工作流程 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 基于激光扫描的作物边界识别方法 |
| 3.1 三维数据预处理方法 |
| 3.1.1 车辆坐标系统的定义 |
| 3.1.2 基于数学模型的坐标转化方法 |
| 3.1.3 基于线性回归法的激光数据粗差点剔除方法 |
| 3.1.4 作物在三维空间表示方法 |
| 3.2 基于邻域均值微分算法的作物边界检测方法 |
| 3.2.1 基于传统梯度的边缘检测研究 |
| 3.2.2 基于邻域均值的边缘检测研究 |
| 3.2.3 邻域长度L的设定 |
| 3.3 基于Otsu准则的作物边界检测方法 |
| 3.3.1 Otsu算法 |
| 3.3.2 最佳阈值选取 |
| 3.3.3 作物边缘线拟合 |
| 3.4 试验结果与讨论 |
| 3.4.1 试验方案 |
| 3.4.2 静态作物边缘检测 |
| 3.4.3 边缘检测结果分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 收割机自动导航系统研究 |
| 4.1 收割机位置补偿 |
| 4.2 车辆控制系统 |
| 4.2.1 转向角计算 |
| 4.2.2 履带车转向系统 |
| 4.3 远程监控系统 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.4.1 实验地点及作业规划 |
| 4.4.2 收割机自动导航系统实地验证 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 基于视觉的作物边缘快速提取方法 |
| 5.1 激光检测存在的问题 |
| 5.2 作物边缘视觉识别系统 |
| 5.2.1 视觉传感器 |
| 5.2.2 相机标定 |
| 5.2.3 逆投射投影变换 |
| 5.2.4 相机与车辆坐标系统匹配 |
| 5.3 图像预处理 |
| 5.3.1 基于激光识别的感兴趣区域设定 |
| 5.3.2 图像增强处理 |
| 5.3.3 中值滤波 |
| 5.3.4 基于灰度直方图的阈值分割 |
| 5.3.5 开运算处理 |
| 5.4 作物边缘识别算法 |
| 5.4.1 待收割作物边界点判定 |
| 5.4.2 实验验证及结果 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、以激光为基础的测量和检验（论文参考文献）
- [1]基于机器视觉的激光切割质量检测及评价研究[D]. 胡志强. 中国矿业大学, 2020(04)
- [2]大型离子加速器先进准直安装方法研究[D]. 蔡国柱. 中国科学院研究生院（近代物理研究所）, 2014(09)
- [3]激光跟踪仪高精度位姿测量技术研究[D]. 杨振. 战略支援部队信息工程大学, 2018(02)
- [4]激光捷联惯性测量组合故障诊断技术研究[D]. 于恩宁. 哈尔滨工业大学, 2018(02)
- [5]基于激光雷达的鲁棒性地图构建与小型障碍物测量算法研究[D]. 张国强. 上海大学, 2020(03)
- [6]面向汽车轻量化的激光处理铝合金与聚乳酸连接强度机理研究[D]. 陈实现. 吉林大学, 2020(08)
- [7]激光喷丸成形固有应变建模理论及工艺规划方法[D]. 罗明生. 上海交通大学, 2019(06)
- [8]聚酰亚胺激光直写碳化技术的加工-结构-性能关系研究及其在太阳能海水淡化中的应用[D]. 王瑞. 苏州大学, 2020(02)
- [9]多光谱多光路光轴平行度调试方法及调试设备的研究[D]. 于闻. 南京理工大学, 2016(06)
- [10]基于激光扫描的联合收割机自动导航方法研究[D]. 赵腾. 西北农林科技大学, 2017(12)