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[发明专利]一种锪孔参数检测方法及系统-CN202310636836.X在审
发明人：李兵;薛张峰;李磊;陈磊;辛美婷 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01B11/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种锪孔参数检测方法及系统，使用线激光和变焦显微技术扫描锪孔工件，获取工件锪孔的三维点云数据；对采集到的点云数据进行滤波和拼接，得到包含锪孔上表面、锪孔圆锥面和锪孔圆柱面的点云；对锥面和上表面点云进行拟合获得曲面方程，求解锪孔圆锥面方程和上表面方程联立的方程组，得到上表面和锪孔锥面的交线，即为外孔轮廓；拟合外孔轮廓得到所在平面方程及外孔半径；对锪孔圆柱面进行拟合获得曲面方程，求解锪孔圆柱面方程和锪孔圆锥面方程联立的方程组，得到锪孔圆柱面和锪孔圆锥面的交线，即为内孔轮廓；拟合内孔轮廓得到所在平面方程及内孔半径；计算锪孔的轴线偏角；求取锪孔的窝深。提高实际生产中的检测效率和检测精度。
一种锪孔参数检测方法系统

[发明专利]一种基于叶片型面特征的数据简化方法及系统-CN202110722775.X有效
发明人：李兵;辛美婷;魏翔;李磊 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-06-28 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于叶片型面特征的数据简化方法及系统，使用基于坐标值的条件滤波方法对点云进行初步滤波，保留航空发动机叶片的前缘部分和后缘部分；将体素网格内数据点密度作为约束条件，对分离出的叶盆和叶背数据进行简化，使用点云配准方法拼合成完整的叶片型面数据，实现单视点云的简化处理；采用基于叶片特征点数据保留的数据精简方法得到点云数据中的特征点和非特征点中的数据集，根据点云数据中的特征点和非特征点中的数据集计算得到简化配准点云，使用配准点云简化方法除单视点云重叠部分的大量冗余数据点，完成数据简化。本发明能够最大限度的保留边缘信息，在保证叶片型面数据的完整性的同时，大幅度减少叶片型面点云数据的数量。
一种基于叶片特征数据简化方法系统

[发明专利]基于变焦显微技术的航空发动机叶片气膜孔几何参数三维检测系统及方法-CN202111025062.4有效
发明人：李兵;李磊;魏翔;辛美婷;赵卓 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-09-02 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于变焦显微技术的航空发动机叶片气膜孔几何参数三维检测系统及方法，检测系统包括CCD相机、镜筒、计算机、XYZ三维电动平移台、载物台和叶片夹具；检测时将待测的叶片气膜孔部位调整至所述CCD相机成像区域，获取航空发动机叶片气膜孔的图像序列，使用聚焦评价函数计算图像序列每个像素点的聚焦函数评价函数值，得到最终的叶片气膜孔三维数据，对孔内表面的三维数据进行计算得到孔内表面粗糙度Sa，在一次测量中可获取多种几何参数，效率高，测量重复性高，不确定度低。
基于变焦显微技术航空发动机叶片气膜孔几何参数三维检测系统方法

[发明专利]基于圆柱角尺的激光传感器倾角误差测量补偿方法及系统-CN202110722795.7有效
发明人：李兵;辛美婷;魏翔;李磊 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-06-28 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于圆柱角尺的激光传感器倾角误差测量补偿方法及系统，驱动激光传感器的测头得到一组光刀数据，在扫描数据中找到左右两端点测量数据的最小值，确定激光传感器测头的偏摆角误差；当激光传感器的测头位姿存在俯仰角误差时，对应组数据的形状为椭圆；利用最小二乘法计算出令目标函数最小作为激光传感器测头的俯仰角误差；根据偏摆角误差和俯仰角误差确定误差补偿的数学模型计算倾角误差的影响，通过在测量的原始数据基础上加减对应的误差值作为补偿修订后的数据，实现误差测量补偿。本发明实现激光线扫描传感器姿态误差的补偿，提高测量数据的精度。
基于圆柱角尺激光传感器倾角误差测量补偿方法系统

[发明专利]一种航空发动机叶片全数据测量路径规划方法-CN202110722789.1在审
发明人：李兵;辛美婷;魏翔;李磊 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-06-28 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种航空发动机叶片全数据测量路径规划方法，确定传感器的装夹方式；根据传感器的装夹方式安装传感器，选取‑30°，‑15°，0°，15°，30°，150°，165°，180°，195°和210°对叶片进行测量得到扫描数据，规划叶片型面数据的测量路径；对规划的测量路径进行优化，实现叶片型面的全数据测量。本发明利用激光线扫描传感器的装夹方式以及测量路径的设计，不仅实现了叶片型面数据叶盆叶背部分的测量，还实现了前后缘数据的测量，得到了叶片型面的完整数据。此外通过实验路径的优化策略，实现了叶片型面数据的的快速测量。
一种航空发动机叶片数据测量路径规划方法

[发明专利]一种基于加权主成分分析法及M估计的三维点云配准方法-CN201811386168.5有效
发明人：李兵;辛美婷;魏翔;陈磊;赵卓;高飞 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2018-11-20 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： G06T7/33 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于加权主成分分析法及M估计的三维点云配准方法，首先使用加权PCA算法获取粗糙及初始的转换关系，实现原点云及目标点云的粗配准。随后为快速获得精确的旋转平移矩阵，利用BP神经网络及二维移动窗口对其点云数量进行精简。最后采用对噪声具有抵抗性的柯西函数作为目标函数，根据ICP算法计算出精确的对准关系并实现精配准。本发明可以有效地降低配准算法的时间、空间复杂性及算法复杂度，对含有噪声和异常点的原始点云也可以获得精确的转换关系。
一种基于加权成分分析估计三维点云配准方法

[发明专利]一种非球面类复杂曲面工件的智能化拼接装配方法-CN201910437762.0有效
发明人：魏翔;李兵;苏文超;陈磊;辛美婷 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-05-24 - 公布日： 2020-07-28 - 主分类号： G02B7/183 文献下载
摘要：一种非球面类复杂曲面工件的智能化拼接装配方法，包括以下步骤：(1)首先设计多自由度可调的非球面拼接装夹机构，(2)将其与高性能计算机、Zygo干涉仪一起搭建智能化闭环拼接系统，以其中某一块子镜作为基准，得到其他子镜的表面点云数据，之后基于非球面面型的快速点云配准方法，在通过与标准面型进行匹配后，得到匹配参数即为子镜的装配误差，基于该误差对工件的位姿进行调整，即完成了非球面工件的智能化拼接装配；本发明减小装配误差，降低了最终产品的面型误差，还能够大幅度简化该类产品的装配步骤，减小装配调整时间，可以有效地解决目前复杂曲面高精度装配中面临的实际问题，满足现代及未来光学工业的发展需求。
一种球面复杂曲面工件智能化拼接装配方法

[发明专利]一种叶片型面全数据测量拼接方法及装置-CN201711352917.8有效
发明人：李兵;闫潇;辛美婷;陈磊;魏翔 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2017-12-15 - 公布日： 2020-05-22 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种叶片型面全数据测量拼接方法及装置，首先将叶片装夹在旋转台上，根据叶片的型面特点，采用不同的传感器装夹方式装夹传感器进行叶片扫描，完成叶片型面全数据采集；然后借助旋转台上设置的标准球，根据标准球的球心坐标和标准球球心平移后坐标以及旋转台中心，求出转换坐标，完成不同坐标系下叶片型面数据的拼接，最后得到完整的叶片三维点云数据。本发明操作简单，采集速度快，效率高，算法简便，容易实现，不仅对叶片型面检测提供新的参考，对实现其它复杂型面物体的测量也有重要的指导意义。
一种叶片型面全数据测量拼接方法装置

[发明专利]一种基于机器视觉的电池连接器质量检测方法-CN201810016140.6有效
发明人：李兵;赵卓;高飞;陈磊;辛美婷;郭庆明 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2018-01-08 - 公布日： 2020-03-17 - 主分类号： B07C5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于机器视觉的电池连接器质量检测方法，建立连接器模板数据集，采集被检测连接器的图像，对采集的电池连接器原始图像进行图像裁剪截取该矩形窗区域的图像，将裁剪图像进行倾斜校正得到校正后图像，对图像进行重构的到图像完成图像预处理，图像预处理完成后分别采用独立检测方法对连接器的位置、连接器FPC基板露铜、连接器中央区域瑕疵、连接器五金部件缺陷和连接器塑料部件缺陷进行检测，采用动态模板更新机制实时更新检测模板，以已校正图像为基础建立坐标系，对缺陷进行分类、定位标记并将检测结果输出，可对连接器常见的歪斜/偏移、FPC板露铜、五金缺陷、塑料缺陷、中心区域瑕疵等质量问题进行检测，实时性好、检测率较高。
一种基于机器视觉电池连接器质量检测方法

[发明专利]一种叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法-CN201811224369.5有效
发明人：魏翔;李兵;陈磊;苏文超;辛美婷;高飞 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2018-10-19 - 公布日： 2019-12-20 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，将标准棒竖直放置在转台上，采用不同的夹持方式装夹线扫描测头，对标准棒进行扫描，对比测量数据与标准数据，标定出线扫描测头的姿态误差；然后借助转台上放置的标准球，根据线扫描测头不同装夹方式下标准球的球心坐标，标定出在装夹方式变化时扫描测头的位置误差，得到线扫描测头安装中的位姿误差。本发明结构简单，在不改变硬件装置的条件下，提高了测量系统的精度，并且具有极强的实用性和经济型。
测头线扫描位姿装夹误差标定叶片面型扫描标准棒标准球标定标准数据测量系统对比测量方式变化球心坐标竖直放置位置误差硬件装置姿态误差经济型检测夹持出线

[发明专利]一种基于分块模板匹配的电池丝印质量检测方法-CN201810016132.1有效
发明人：李兵;赵卓;高飞;陈磊;辛美婷;郭庆明 -专利权人：西安交通大学;惠州市德赛电池有限公司
申请日： 2018-01-08 - 公布日： 2019-10-11 - 主分类号： B07C5/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于分块模板匹配的电池丝印质量检测方法，采集电池的原始图像建立模板数据集，对电池图像进行矫正，再对已矫正的电池图像进行裁剪，提取检测区减少信息冗余，从电池背景中分割出电池丝印图案，确定电池丝印的位置，利用模板数据集中的分块模板图像对待测图像进行分块匹配来判别待测电池图像与模板的匹配度，将待测电池分块子图像与建立的模板子图像块逐一比较作差，分析作差结果得到电池丝印瑕疵信息，分别对每一个子图像进行色差定量分析得到全局图像中各部分色差情况，同时做平均化处理观察全局存在色差情况完成电池丝印质量检测。无需人工干预，可以实现快速、高精度的电池丝印质量检测。
电池丝印分块质量检测色差电池图像模板匹配模板数据子图像矫正平均化处理定量分析模板图像全局图像人工干预丝印图案提取检测信息冗余原始图像子图像块匹配度裁剪瑕疵匹配采集图像分割观察全局分析

[发明专利]一种基于数字射线的燃气轮机叶片缺陷三维空间定位方法-CN201810123213.1有效
发明人：陈磊;李兵;方宇;李章兵;刘学云;周浩;辛美婷;魏翔 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2018-02-07 - 公布日： 2019-07-23 - 主分类号： G01N23/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于数字射线的燃气轮机叶片缺陷三维空间定位方法，分别建立系统的机器坐标系、图像坐标系以及工件坐标系；机器坐标系通过笛卡尔坐标系表达，确定机器坐标系和图像坐标系以及机器坐标系和工件坐标系之间的变换关系以实现坐标系的统一；通过对叶片沿两个不同的角度进行透照，分别获取叶片及其缺陷特征的二维投影检测图像，通过分析缺陷特征以及转台回转中心线在成像平面上投影的位置关系及其随透照角度的变化规律，实现缺陷相对于叶片的三维空间定位。本发明方法步骤简单，通过一次坐标系建立及统一即可实现对某一型号叶片所有缺陷的三维空间定位，有效提高检测的效率，并节约检测的成本。
三维空间定位机器坐标系叶片燃气轮机叶片工件坐标系图像坐标系缺陷特征数字射线透照笛卡尔坐标系回转中心线坐标系建立变化规律变换关系成像平面二维投影检测图像建立系统转台检测投影统一节约分析

[发明专利]一种非球面在位检测中的位置误差标定方法-CN201610834657.7有效
发明人：李兵;魏翔;陈磊;孙彬;辛美婷 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2016-09-20 - 公布日： 2019-03-12 - 主分类号： G01B21/04 文献下载
摘要：一种非球面在位检测中的位置标定方法，首先采用三点法进行转台中心标定，然后以转台中心为基准，进行非球面中心四点标定，再测量非球面的面型数据，通过对测量数据进行处理，计算出标定的残余误差并对测量结果进行优化，本发明通过对标准球和非球面表面的测量和计算，完成了非球面在位测量中传感器的位置标定和非球面位姿误差的定量分析，从而实现测量坐标系，工件坐标系，转台坐标系之间的统一，减小了测量误差，并且除标准球外不需要使用任何额外的设备，系统简单，易于实现。
一种球面在位检测中的位置误差标定方法

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