本文關(guān)鍵詞：激光共焦超長焦距測控技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大型光學元件超長焦距的測量與校準一直是光學測量領(lǐng)域的一個難點,這一技術(shù)特征在高能激光武器、激光核聚變工程和高分辨對地觀測等國家重大專項和國家重大工程中體現(xiàn)得尤為迫切,我國在大型光學系統(tǒng)的研究及其大型光學元件參數(shù)檢測等方面與國外存在較大的技術(shù)差距,為了實現(xiàn)這些光學元件有效的參數(shù)檢測,本課題組基于組合式焦距測量原理提出了激光共焦超長焦距測量方法,該方法具有結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、測量路程短和測量精度高等特點。本文研究了基于上述超長焦距測量方法的激光共焦超長焦距測控技術(shù),該技術(shù)圍繞測量系統(tǒng)焦點與其共焦光強響應(yīng)曲線最大值點精確對應(yīng)這一特性,結(jié)合高精度快速掃描技術(shù)對待測光斑進行掃描,以獲取相應(yīng)的共焦曲線,進而依次精確定位參考鏡前后表面頂點、被測鏡前表面頂點和有無被測鏡時的參考鏡焦點的位置,最后依據(jù)測量模型計算得到被測鏡焦距,并依據(jù)多次測量結(jié)果評估儀器的測量精度。本論文研究內(nèi)容來源于國家重大科學儀器設(shè)備開發(fā)專項“激光差動共焦掃描成像與檢測儀器研發(fā)及其應(yīng)用研究”(2011YQ040136)。本論文的主要研究工作包括:1)激光共焦超長焦距測控技術(shù)總體方案的提出。在分析了超長焦距測量原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,提出了激光共焦超長焦距測控技術(shù)的總體方案,包括系統(tǒng)電氣系統(tǒng)的連接和控制以及軟件設(shè)計需求分析。2)超長焦距測控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究。研究了基于Visual Studio2010的界面開發(fā)技術(shù)、光斑掃描算法和濾波算法技術(shù)、采集相機控制技術(shù)和干涉測距控制技術(shù)、高精度快速掃描技術(shù)、采集數(shù)據(jù)處理和保存技術(shù)。3)研制了兩套高精度超長焦距測量系統(tǒng)主控測量軟件。針對超長焦距測量方案,擬定超長焦距測量軟件系統(tǒng)方案,并先后在Visual C++6.0和Visual Studio2010兩個軟件平臺上進行軟件系統(tǒng)搭建,通過多次的軟件調(diào)試、驗證和測試超長焦距測量軟件重復性和軟件交互的友好性都到達了要求。4)系統(tǒng)測試及實驗驗證。搭建和調(diào)試高精度超長焦距測量裝置,實驗驗證了所研究測控技術(shù)和軟件系統(tǒng)的有效性。
【關(guān)鍵詞】：激光共焦 超長焦距 高精度 測控技術(shù) 軟件系統(tǒng)
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH744.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 本論文研究的目的和意義10-14
• 1.2 焦距測量研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢14-18
• 1.3 本論文主要研究內(nèi)容18-20
• 第2章 激光共焦超長焦距測控系統(tǒng)20-29
• 2.1 焦距測量原理20-23
• 2.2 測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及測控系統(tǒng)構(gòu)建23-25
• 2.3 軟件需求分析設(shè)計25-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 激光共焦超長焦距測控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)29-44
• 3.1 基于Visual Studio 2010的界面開發(fā)技術(shù)29-30
• 3.2 光斑掃描算法和濾波算法技術(shù)30-33
• 3.2.1 光斑自動定位算法30-31
• 3.2.2 光斑掃描算法31-32
• 3.2.3 濾波算法32-33
• 3.3 采集相機控制技術(shù)和干涉測距控制技術(shù)33-35
• 3.3.1 采集相機控制技術(shù)33-34
• 3.3.2 干涉測距控制技術(shù)34-35
• 3.4 高精度快速掃描技術(shù)35-39
• 3.5 采集數(shù)據(jù)處理和保存技術(shù)39-42
• 3.5.1 采集數(shù)據(jù)處理技術(shù)39-40
• 3.5.2 采集數(shù)據(jù)保存技術(shù)40-42
• 3.6 本章小結(jié)42-44
• 第4章 超長焦距測量軟件系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)44-62
• 4.1 軟件系統(tǒng)構(gòu)架44-45
• 4.2 軟件設(shè)計45-55
• 4.2.1 VC6.0 版本超長焦距軟件設(shè)計45-51
• 4.2.2 VS2010版本超長焦距軟件設(shè)計51-55
• 4.3 軟件功能描述55-60
• 4.3.1 間隔測量55-58
• 4.3.2 被測鏡焦距計算及數(shù)據(jù)保存58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 第5章 系統(tǒng)測試及實驗驗證62-70
• 5.1 實驗裝置62-63
• 5.2 軟件功能測試63-69
• 5.2.1 參考鏡焦距測量63-66
• 5.2.2 間隔測量66-67
• 5.2.3 被測鏡焦距測量67-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-72
• 參考文獻72-76
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單76-77
• 致謝77

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本文編號：466851