复合材料C型梁成型后会产生回弹变形,利用扫描数据进行变形量计算与分析容易产生错误匹配,导致无法准确描述与评估实际变形量。鉴于此,提出一种基于腹板区与对称面特征不变的C型梁点云配准与变形量检测方法。根据C型梁变形特性对回弹变形进行量化描述,给出变形量计算方法。采用主成分分析和迭代最近点算法提取C型梁的对称平面以求取C型梁的对称度,结合小变形的腹板区点云约束以实现测量数据与模型数据的配准,获得C型梁的整体变形分布。构建具有回弹变形的C型梁模拟点云,采用所提算法进行变形量计算。结果表明,所提算法可以实现变形量的计算,最大回弹变形量相对误差为0.0461%,变形量与模拟设定值相符,实现C型梁变形量的检测。

基于互相关法和Levenberg-Marquardt(LM)算法,提出了互相关-LM算法以拟合布里渊频谱的中心频率。此方法发挥互相关法无需给定初值且对噪声不敏感的优点,将其用来寻找迭代初值,得到精度较低结果作为初值输入LM算法中进行迭代,最终得出布里渊散射频谱的精确信息。同时提出了新的双峰布里渊谱的拟合方法和出现双峰时的布里渊峰值选择原则。此算法有效提高了拟合精度和拟合效率,使得单峰拟合误差在1 MHz以内,双峰拟合误差在2 MHz以内,拟合度达0.9988。为了检验其实用性,将其应用于变压器绕组变形检测。对改造过的外表面敷设光纤的绕组施加两处应变,互相关-LM算法能精确提取中心频率,解耦出应变信息,平行测试误差在3 MHz以内,拟合度可达0.9964,均方根误差约0.005,并能实现应变的精确定位,充分证明了此方法的优越性和实用性。

为使仅适用于静态测量的空间相移剪切散斑干涉系统可用于物体变形的动态测量，在对传统剪切散斑干涉系统加以改进的基础上，提出一种物体变形动态检测方法。将检测系统中的压电陶瓷控制器用参考镜代替，减少了物理装置控制与执行的时间。对于物体发生变形的同一状态，仅需采集一幅干涉图像即可满足后期计算，加以二维连续小波滤波和最小二乘相位解包算法，能满足物体变形动态在线检测的需求。理论和实测实验表明，该方法能快速可靠地检测出物体动态形变，整个系统的最大误差范围在-1.5 rad~1.5 rad之间，整个检测过程最大误差百分比为6.4%，有较高的精度和实用性，为新型剪切散斑干涉测量系统的改进和设计提供参考。

针对隧道距离长、运维检测时间跨度长、可检测时间短、形变数据变化小等特点，本文提出了一种基于主动式全景视觉的隧道全断面变形检测方法。首先通过配置在隧道检测装置上的主动式全景视觉传感器对隧道横断面进行全景扫描，获取隧道全景切面扫描图像；接着通过改进的高斯曲线拟合法提取全景切面扫描图像上的亚像素激光中心点，并采用贝塞尔曲线对其进行平滑处理；然后根据全方位视觉传感器的标定结果解析出隧道横断面上内壁的几何信息；再利用隧道横断面上内壁三维点云数据进行三维重建；最后，对重构的隧道模型进行了精度分析。实验研究表明：基于主动式全景视觉的隧道全断面变形的检测方法具有检测速度快、实时性好、数据全面、可视化程度高等优点，能满足对狭长隧道进行快速定性定量分析的需求。

对大型金刚石圆锯片的内应力检测是通过测量其变形来实现的, 而检测过程中圆锯片的振动会引起测量结果的波动。为了提高检测精度, 本文提出了一种基于曲线拟合的圆锯片变形检测算法。首先利用固定滑窗移动的方式对定量的数据进行重构, 形成新的数据结构, 然后对新的数据结构进行正交多项式曲线拟合以降低噪声。根据此算法建立了圆锯片变形检测装置, 并对直径为 1 700 mm的锯片进行了测量。实验结果表明, 该算法降低了检测系统及圆锯片本身振动带来的变形误差, 检测精度可达 0.02 mm。

针对现有530 mm能动磨盘的检测系统(有效检测口径420 mm)，系统分析了检测过程中的球头误差、传感器安装角度误差和坐标定位误差，并给出了各项误差对检测精度的影响。同时，还针对检测基座不完全水平的问题建立模型，应用最小二乘法实现了检测数据的去倾斜处理。给出了实测数据去倾斜前后和误差补偿前后的检测精度对比情况，结果表明去倾斜算法能较好地还原实测数据，补偿检测中的系统误差有助于提高检测精度。

针对测量设备和载体平台需要进行动态基准传递的问题,介绍了利用高速CCD进行成像的变形检测方法,将载体的变形转换为分划板图像上的平移和旋转大小,进行三维的姿态解算。仿真结果和实际成像检测试验表明,在载体角度变形≤±10′的条件下,其横摇、纵倾方向检测精度可达2.8″,偏航方向检测精度可在1′以内。

提出了一种利用互补条纹实现位置变形检测及补偿的新方法。该方法可以用于校正物体在线检测中因定位不精确而带来的测量误差。首先利用参考物体并根据散乱点相位插值算法生成互补条纹；然后投射到被测物体表面，计算未发生形状变形处的相位，即为由产品定位不精确引起的相位变化量。利用此相位差与深度映射关系可将待测物体绝对相位转化为其三维信息，同时根据基于重叠区最小二乘迭代原理计算出待测物体定位误差量，最后利用刚体变换方法补偿待测物体的位置变形。计算机模拟及实验结果验证了该方法的正确性、有效性和可行性。

面形结构大变形的智能检测对太阳能帆板及其他面形结构的振动测试与振动抑制有重要意义.论述了该系统的整体概念、模块构成及需要实现的功能,讨论了研究涉及的振动激励、传感网络、曲面重建及可视化等关键技术.此外,简单介绍了实验振动台的结构设计.

介绍一种分光路二维剪切干涉光电检测系统。该系统实现了两正交方向(二维)同时进行检测与计算机自动化数据处理;采用了一系列消噪声措施和两图像相减等技术,使得波前重构中能较好地采用简单的数值积分方法;并得到了在士10μm的测量范围内,方差不超过0. 257μm和0. 05μm的灵敏度。利用该系统成功地对强激光腔镜变形过程实现了动态检测。