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非接触式光学测量 非接触式光学测量 目录 1 三维光学非接触式应变位移振动综合测量系统 1 1-1 系统开发项目背景 1 1-2 系统介绍 2 1-3 与传统方法对比 3 1-4 系统技术参数 3 2 系统应用于汽车振动强度实验室 4 2-1 振动强度实验室介绍 4 2-2 汽车振动测量常规配合使用设备 4 2-3 系统在汽车振动实验室中应用的相关实验 4 3 系统应用于汽车材料实验室 5 3-1 汽车材料实验室介绍 5 3-2 汽车材料试验常规配合使用设备 5 3-3 系统在汽车材料实验室中应用的相关实验 5 4 系统在汽车工程研究方面典型实验案例展示 6 4-1 汽车振动实验 6 4-2 汽车碰撞实验 6 4-3 轮胎变形实验 7 4-4 座椅疲劳实验 7 4-5 金属材料拉伸实验 8 4-6 汽车焊接相关实验 8 4-7 板料成形变形应变实验 9 4-8 板料成形极限测定实验 9 5 公司部分客户 10 5-1 国内大学 10 5-2 国外大学及企业 10 5-3 汽车模具行业 10 5-4 航天军工 10 非接触式光学测量 1 三维光学非接触式应变位移振动综合测量系统 1-1 系统开发项目背景 随着航空航天、军工、船舶、汽车、模具等高端制造业快速发展，大量采用新材料、新 结构、新工艺，急需对整机、部件及新材料的动态变形及应变分布进行三维全场检测，为创 新设计和数字化制造提供依据。传统的接触式方法已经无法满足测量需求，尤其是在一些特 殊的工况条件（如高温、振动等恶劣工况）下，而基于图像处理的非接触光学测量方法有着 独特的优势。 从在上世纪八十年代开始，欧美和日本等许多发达国家在工业光学测量设备的研制方面 取得了重大进展。由于受到图像处理、CCD 相机硬件等方面的原因，市场化的步伐远远落在 接触式测量（如三坐标、传感器等）设备的后面，仅在一些简单尺寸测量方面实现了市场化。 德国、美国等欧美国家为促进工业光学测量的发展，通过财税手段调整，大力鼓励高校与企 业合作开展对光学测量技术的研究。20 世纪80 年代，美国国家标准局就预计，检测任务的 90%将由视觉测试系统来完成。美国在80 年代就有 100 多家公司跻身于视觉测试系统的经 营市场，可见视觉测试系统确实很有前途。1996 年至今，基于近景工业摄影测量与机器视 觉的工业光学测量技术的研究及应用已步入成熟期。它已能满足工业领域对图像实时性、几 何高精度方面的要求，可用于产品设计、材料测试、功能验证、模具制造等。研究的重点从 几何量测精度转为实时性、全自动化和测量结果的深加工(三维建模与虚拟现实)等，尤其是 电子、光学和计算机等技术的发展，使得基于近景工业摄影测量与机器视觉的工业光学测量 技术应用领域越来越广。 经过 20 多年的发展，光学测量作为一种新兴测量技术已经在全世界被汽车、航空航天 制造商，科研院所和实验室广泛的使用。 越来越多的客户的实验室里，除了传统的测试仪 器，同时也配备光学测量仪器，可以实时的进行尺寸检测、分析材料的应变和变形和材料的 全场应变分布等。 国内对光学测量研究起步比较晚，但各研究机构、高校及企业经过多年努力，在相机标 定、图像处理、机器视觉等领域都有重大突破。目前，国内已有较为低端的轮廓测量系统投 入生产和运营，但其推广依然存在精度偏低、自动化程度不高、应用范围窄等制约因素。高 端的光学测量系统如：动态变形分析系统、三维数字散斑测量分析系统等依然停留在实验室 阶段，国内尚无此类产品的自主品牌。 1