基于泰伯莫爾效應的滾轉(zhuǎn)角檢測方法的研究.pdf

1、角度是基本的幾何量之一，現(xiàn)有的角度測量方法有很多，并且廣泛的應用于工業(yè)生產(chǎn)、科研、國防等領(lǐng)域?？臻g物體相對于大地坐標系的三維姿態(tài)測量、物體不同結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)之間的三維相對轉(zhuǎn)角的測量都是角度測量的重要組成部分。在同一物體不同結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)之間的三維相對轉(zhuǎn)角的測量中，相對俯仰角和偏擺角的測量技術(shù)已較成熟，如可利用光學自準直法進行測量;對于相對滾轉(zhuǎn)角，因其滾轉(zhuǎn)矢量所在平面的法線與兩系統(tǒng)連線方向重合，所以滾轉(zhuǎn)角的測量相對復雜。
　　本文介紹了一些

2、關(guān)于角度測量的基本方法，分析總結(jié)了光學非接觸滾轉(zhuǎn)角測量的常用方法。重點圍繞泰伯莫爾效應的滾轉(zhuǎn)角測量方法展開本文的研究工作，即透射光柵在單色平面波的照射下會在其泰伯距離處產(chǎn)生泰伯像，置于該泰伯像處的反射光柵與該泰伯像產(chǎn)生莫爾條紋，當反射光柵與透射光柵有相對角度變化時，產(chǎn)生的莫爾條紋寬度與夾角也將隨之改變。
　　本文在分析論述基于泰伯莫爾效應的滾轉(zhuǎn)角測量方法的基礎(chǔ)上，對泰伯效應進行了計算仿真分析，按照設(shè)計要求確定了泰伯效應結(jié)合光電自準

3、直儀的三維轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)的方案;重點介紹了該系統(tǒng)的光路設(shè)計，基于該設(shè)計進行了滾轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)的光路的搭建與調(diào)試;通過實驗獲得莫爾條紋圖像;對所得莫爾條紋進行圖像處理得到其傾角和寬度變化量，進而計算出滾轉(zhuǎn)角的變化量。圖像處理過程中依次使用圖像預處理、Otus閾值分割、細化、直線擬合等多種處理方法。根據(jù)仿真模擬分析了三維角度的耦合情況對測量的影響。
　　計算仿真結(jié)果和實驗結(jié)果表明，論文提出的基于泰伯莫爾效應進行物體滾轉(zhuǎn)角測量的方案是可行的