基于光散射的三角法測量技術的研究
本文關鍵詞:基于光散射的三角法測量技術的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 光學測量系統(tǒng)對于工業(yè)和科研的重要性日益顯著。目前,激光傳感器可以很好地適應工業(yè)環(huán)境,它可以測量物體表面的位移、速率和表面結構。激光傳感器在測量物體距離和表面形貌的應用中,其顯著的優(yōu)點有:系統(tǒng)結構簡單、體積小、非接觸、重量輕、高分辨力、受環(huán)境電磁場影響小、工作距離大、測量準確度高、并可在線進行測量和它可以彌補接觸式測量等許多缺陷。 本文研究了激光三角法測量原理,通過對Scheinpflug條件的驗證了激光三角法測量裝置的實用性。并從系統(tǒng)的輸入輸出關系這個角度,論證了系統(tǒng)的非線性。通過對線陣CCD的參數(shù)進行分析,確定了系統(tǒng)的關鍵參數(shù)。并重點分析了物面傾斜對測量結果產(chǎn)生的影響,提出了解決方案。選用均值濾波器,并做出特性曲線。由于特性曲線的殘差具有一定的規(guī)律性,做出殘差曲線來作為補償應用于實際測量中。 在本文的最后,對激光三角法測量系統(tǒng)進行了詳細的不確定度分析,論證了本文所采用的方法的可行性。
【關鍵詞】:激光三角法 非接觸測量 均值濾波器
【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2006
【分類號】:TH741.1
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-12
- 1.1 課題研究的目的和意義8
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-9
- 1.3 激光三角位移傳感器的應用與發(fā)展趨勢9-11
- 1.3.1 激光三角法概述9-10
- 1.3.2 激光三角位移傳感器在各領域的應用10
- 1.3.3 激光三角位移傳感器的發(fā)展趨勢10-11
- 1.4 課題主要研究內(nèi)容11-12
- 第2章 測量原理及系統(tǒng)參數(shù)分析12-25
- 2.1 測量裝置的原理12-15
- 2.1.1 激光三角法原理12-13
- 2.1.2 Scheimpflug條件的論證13-15
- 2.1.3 三角法測量的輸入輸出關系15
- 2.2 CCD與系統(tǒng)參數(shù)之間關系的分析15-22
- 2.2.1 系統(tǒng)分辨力、物鏡放大倍數(shù)與CCD光敏尺寸之間的關系15-17
- 2.2.2 線陣CCD像元光電響應不均勻性及非線性17-18
- 2.2.3 采樣頻率18
- 2.2.4 系統(tǒng)動態(tài)范圍18-20
- 2.2.5 參數(shù)設計20-22
- 2.3 系統(tǒng)應用中應滿足條件的理論分析22-23
- 2.4 本章小結23-25
- 第3章 物面傾斜對測量精度影響的研究25-37
- 3.1 物面傾斜對測量精度影響因素的分析25-33
- 3.1.1 線陣CCD上會聚光斑的光能質(zhì)心位置25-27
- 3.1.2 接收透鏡接收的散射光錐中光能質(zhì)心光線的角位置27-30
- 3.1.3 CCD上會聚光斑的光能質(zhì)心位置的計算30-32
- 3.1.4 物面傾斜產(chǎn)生的測量誤差32-33
- 3.2 消除傾斜誤差的方法及其可行性分析33-36
- 3.2.1 采用恒聚焦光路33-34
- 3.2.2 雙三角接收法34-36
- 3.3 本章小結36-37
- 第4章 系統(tǒng)標定與實驗測試37-49
- 4.1 實驗系統(tǒng)構成37-38
- 4.2 系統(tǒng)軟件設計38-45
- 4.2.1 濾波方法的選擇38-40
- 4.2.2 光點位置的計算方法40-41
- 4.2.3 特性曲線的求取方法41-45
- 4.2.4 重復性測試45
- 4.3 系統(tǒng)不確定度分析45-48
- 4.3.1 光源的影響45-46
- 4.3.2 三坐標標定不確定度46
- 4.3.3 系統(tǒng)合成擴展不確定度46-47
- 4.3.4 測量結果47-48
- 4.4 本章小結48-49
- 結論49-50
- 參考文獻50-53
- 哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文原創(chuàng)性聲明53-54
- 致謝54
【引證文獻】
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本文關鍵詞:基于光散射的三角法測量技術的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:273818
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