激光測量目標(biāo)角振動的研究.pdf

1、激光測量技術(shù)是一種高精度、高效率、無損傷的測量技術(shù)，因其能夠遠(yuǎn)距離、非接觸測量，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在測量目標(biāo)微小振動、運動速度及微小形變等方面。數(shù)字散斑相關(guān)方法相比其他激光測量技術(shù)，除能夠非接觸、全場測量外，還具有光路簡單、對測量環(huán)境要求低、無需處理干涉條紋、無需經(jīng)顯影定影等過程處理、可實現(xiàn)實時測量以及操作簡單等優(yōu)點，在測量物體的離面位移、面內(nèi)位移及粒子移動等方面應(yīng)用廣泛。本文基于數(shù)字散斑相關(guān)方法原理，提出了一套基于FPGA的激光散斑法實時測

2、量目標(biāo)角振動的方案，并構(gòu)建了一套測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有實時快速、可實現(xiàn)動態(tài)測量且成本較低、結(jié)構(gòu)簡單等特點，并利用本測量系統(tǒng)研究了目標(biāo)物體的振動情況。本論文主要內(nèi)容包括：
　　1.闡述了數(shù)字散斑相關(guān)方法（DSCM）的基本理論，并簡單介紹了幾種相關(guān)搜索方法。
　　2.重點介紹激光測量目標(biāo)角振動的系統(tǒng)總體設(shè)計方案，闡述了系統(tǒng)工作原理、工作流程以及散斑圖像的產(chǎn)生機(jī)制等。因高速面陣CCD價格昂貴以及傳統(tǒng)數(shù)字散斑相關(guān)方法處理相關(guān)運算速率低

3、，為降低成本且能夠?qū)崿F(xiàn)實時快速、動態(tài)測量，本測量系統(tǒng)選用線陣CCD探測散斑圖像，利用FPGA并行處理數(shù)據(jù)速度快的特點而選用FPGA進(jìn)行相關(guān)運算。
　　3.闡述了測量系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn)。詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件各部分的選型，以及系統(tǒng)電源、FPGA配置電路、線陣CCD驅(qū)動電路、CCD輸出信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路的電路設(shè)計。
　　4.介紹了測量系統(tǒng)的邏輯設(shè)計與實現(xiàn)，使用Verilog-HDL語言在FPGA上完成CCD驅(qū)動時序的產(chǎn)生