基于三角法的激光測(cè)距技術(shù).pdf

1、激光測(cè)距技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，尤其是在現(xiàn)代工業(yè)中的在線檢測(cè)和快速制造業(yè)中發(fā)揮著無法比擬的優(yōu)勢(shì)。在多種激光測(cè)距技術(shù)中，三角法激光測(cè)距技術(shù)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用靈活、測(cè)量速度快，且采用非接觸式測(cè)量，而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。但目前國(guó)內(nèi)自行研制的測(cè)量?jī)x器在精度和測(cè)量速度方面都還達(dá)不到實(shí)際生產(chǎn)的需要。因此本課題針對(duì)提高激光三角法的測(cè)量精度和速度展開研究，主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面：
　　 首先，分析了影響測(cè)量精度的因素，從儀器硬件方面選擇

2、了光束質(zhì)量較好、且工作穩(wěn)定的氦氖激光器作為光源，使用了高分辨率的工業(yè)相機(jī)進(jìn)行圖像采集。從原理方面利用數(shù)學(xué)建模方法，分析了影響測(cè)量精度的系統(tǒng)參數(shù)，得到了提高測(cè)量分辨率的系統(tǒng)參數(shù)值，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 然后，重點(diǎn)解決光斑中心計(jì)算問題，這直接影響光斑移動(dòng)距離的計(jì)算結(jié)果，因此是決定測(cè)距精度的關(guān)鍵之處。利用圖像預(yù)處理方法對(duì)圖像進(jìn)行濾波、閾值分割，能有效去除噪聲對(duì)圖像的影響。再通過改進(jìn)的灰度質(zhì)心算法對(duì)圖像進(jìn)行細(xì)分，將光斑中心的計(jì)算精度提

3、高到亞像素級(jí)別。通過軟件模擬了實(shí)際光斑圖像，實(shí)驗(yàn)證實(shí)光斑中心計(jì)算結(jié)果精度很高。
　　 最后，利用標(biāo)定曲線進(jìn)行測(cè)距實(shí)驗(yàn)，該方法能夠避免人工測(cè)量系統(tǒng)參數(shù)帶來的誤差，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)儀器的自校準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)物體的距離測(cè)量后，借助滑動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)物體表面的一維掃描，擬合出物體表面輪廓。
　　 本論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于點(diǎn)光源的三角激光測(cè)距，提高了測(cè)量精度，采用了快速算法，提高了測(cè)量速度，對(duì)研究在線檢測(cè)和生產(chǎn)制造中使用的小型測(cè)量?jī)x器具有重要意義