目錄
第1章 緒論 1
1.1 數(shù)字化檢測技術(shù)的基本知識(shí) 1
1.1.1 數(shù)字化檢測技術(shù)概述 1
1.1.2 檢測過程中常用的傳感器 2
1.2 數(shù)字化檢測發(fā)展歷程 5
1.3 數(shù)字化檢測發(fā)展現(xiàn)狀 8
本章小結(jié) 14
思考與習(xí)題 15
第2章 工業(yè)攝影測量技術(shù) 16
2.1 引言 16
2.2 相機(jī)檢校 21
2.2.1 10參數(shù)模型 21
2.2.2 有限元模型 25
2.2.3 相機(jī)組合檢校 25
2.3 人工測量標(biāo)志 26
2.3.1 回光反射標(biāo)志 27
2.3.2 標(biāo)志圖像識(shí)別定位 27
2.3.3 定向靶 32
2.3.4 編碼標(biāo)志 33
2.3.5 基準(zhǔn)尺 37
2.4 像片定向 38
2.4.1 單張像片定向 38
2.4.2 多張像片定向 42
2.5 像點(diǎn)匹配 44
2.5.1 核線匹配 44
2.5.2 基于空間前方交會(huì)的匹配 47
2.6 自檢校光束法平差 50
2.6.1 含畸變改正值的共線條件方程 50
2.6.2 一般誤差方程式 51
2.6.3 法方程式 53
2.6.4 精度估計(jì) 55
2.6.5 長度基準(zhǔn) 55
2.7 應(yīng)用與實(shí)踐 56
本章小結(jié) 57
思考與習(xí)題 58
第3章 三維點(diǎn)云檢測技術(shù) 59
3.1 引言 59
3.2 三維掃描系統(tǒng) 61
3.2.1 三維掃描系統(tǒng)常用設(shè)備 61
3.2.2 三維掃描系統(tǒng)基本工作原理 62
3.3 三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取與存儲(chǔ) 66
3.3.1 三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 66
3.3.2 三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的組織與索引 68
3.4 三維點(diǎn)云關(guān)鍵特征提取技術(shù) 73
3.4.1 三維點(diǎn)云的微分幾何特性 73
3.4.2 三維點(diǎn)云關(guān)鍵特征提取 78
3.4.3 基于深度學(xué)習(xí)的三維特征表達(dá) 82
3.5 三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)簡化技術(shù) 85
3.5.1 幾種簡單常用的簡化方法 85
3.5.2 自適應(yīng)層次空間分割點(diǎn)云簡化算法 88
3.5.3 泊松盤簡化算法 90
3.5.4 全局聚類簡化算法 90
3.6 三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波技術(shù) 94
3.6.1 三維點(diǎn)云雙邊濾波 94
3.6.2 三維點(diǎn)云優(yōu)化 95
3.6.3 其他典型的數(shù)據(jù)濾波方法 96
3.7 三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)技術(shù) 99
3.7.1 數(shù)據(jù)配準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型 99
3.7.2 基于參考點(diǎn)提取的數(shù)據(jù)配準(zhǔn) 101
3.7.3 基于標(biāo)靶檢測的數(shù)據(jù)配準(zhǔn) 104
3.7.4 基于表面特征提取的數(shù)據(jù)配準(zhǔn) 106
3.7.5 數(shù)據(jù)配準(zhǔn)優(yōu)化方法 111
3.8 應(yīng)用與實(shí)踐 113
3.8.1 葉片型面加工質(zhì)量檢測 113
3.8.2 飛機(jī)蒙皮對(duì)接間隙與階差檢測 114
3.8.3 飛機(jī)蒙皮鉚釘檢測 119
本章小結(jié) 122
思考與習(xí)題 122
第4章 機(jī)器視覺檢測技術(shù) 123
4.1 引言 123
4.2 機(jī)器視覺數(shù)據(jù)采集原理 123
4.2.1 工業(yè)相機(jī)成像原理 123
4.2.2 光學(xué)鏡頭原理 124
4.2.3 光源原理與特性 125
4.3 圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理 128
4.3.1 畸變矯正 128
4.3.2 灰度變換 129
4.3.3 直方圖均衡化 131
4.3.4 幾何變換 132
4.3.5 濾波 133
4.3.6 銳化 136
4.4 圖像關(guān)鍵特征提取 138
4.4.1 關(guān)鍵點(diǎn)特征提取 138
4.4.2 幾何特征提取 140
4.4.3 邊緣特征提取 142
4.5 圖像分類 143
4.5.1 監(jiān)督學(xué)習(xí)圖像分類 144
4.5.2 小樣本學(xué)習(xí)圖像分類 147
4.5.3 無監(jiān)督學(xué)習(xí)圖像分類 148
4.6 圖像目標(biāo)識(shí)別 151
4.6.1 監(jiān)督學(xué)習(xí)目標(biāo)識(shí)別 152
4.6.2 無監(jiān)督學(xué)習(xí)目標(biāo)識(shí)別 154
4.7 圖像分割 156
4.7.1 傳統(tǒng)圖像分割 156
4.7.2 圖像語義分割 161
4.7.3 圖像實(shí)例分割 162
4.7.4 圖像全景分割 163
4.8 應(yīng)用與實(shí)踐 164
4.8.1 基于機(jī)器視覺的沖壓件表面缺陷檢測 164
4.8.2 基于機(jī)器視覺的隧道表面缺陷檢測 167
4.8.3 基于機(jī)器視覺的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片表面缺陷檢測 169
本章小結(jié) 171
思考與習(xí)題 172
第5章 無損檢測技術(shù) 173
5.1 引言 173
5.2 常見材料構(gòu)件中的缺陷 174
5.2.1 金屬材料構(gòu)件中的缺陷 174
5.2.2 復(fù)合材料構(gòu)件中的缺陷 176
5.3 射線無損檢測技術(shù) 180
5.3.1 射線無損檢測原理 180
5.3.2 射線無損檢測系統(tǒng) 181
5.3.3 射線無損檢測關(guān)鍵技術(shù) 184
5.3.4 射線無損檢測應(yīng)用 189
5.4 超聲波無損檢測技術(shù) 191
5.4.1 超聲波無損檢測原理 191
5.4.2 超聲波無損檢測系統(tǒng) 192
5.4.3 超聲波無損檢測關(guān)鍵技術(shù) 193
5.4.4 超聲波無損檢測應(yīng)用 198
5.5 電磁無損檢測技術(shù) 199
5.5.1 電磁無損檢測原理 199
5.5.2 太赫茲無損檢測系統(tǒng) 200
5.5.3 太赫茲無損檢測應(yīng)用 202
5.5.4 電磁無損檢測的發(fā)展 207
5.6 應(yīng)用與實(shí)踐 209
5.6.1 工業(yè)CT檢測系統(tǒng) 209
5.6.2 掃描成像與缺陷識(shí)別 210
本章小結(jié) 212
思考與習(xí)題 212
第6章 大型復(fù)雜構(gòu)件智能檢測技術(shù) 213
6.1 引言 213
6.2 柔性化智能檢測技術(shù) 214
6.2.1 系統(tǒng)坐標(biāo)系建模與求解 214
6.2.2 基于結(jié)構(gòu)特征的測量規(guī)劃技術(shù) 217
6.3 大尺寸空間測量技術(shù) 222
6.3.1 大尺寸測量場構(gòu)建技術(shù) 222
6.3.2 激光跟蹤測量技術(shù) 226
6.3.3 雙目跟蹤測量技術(shù) 230
6.3.4 室內(nèi)GPS測量技術(shù) 231
6.4 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù) 233
6.4.1 數(shù)據(jù)融合的定義與過程 233
6.4.2 數(shù)據(jù)融合方法 235
6.4.3 數(shù)據(jù)融合技術(shù)在制造檢測過程中的應(yīng)用 237
6.5 應(yīng)用與實(shí)踐 239
本章小結(jié) 241
思考與習(xí)題 242
參考文獻(xiàn) 243