線陣圖像采集及測(cè)量系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和光學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的自動(dòng)化檢測(cè)也隨之得到了迅速的發(fā)展,工業(yè)領(lǐng)域中對(duì)尺寸的測(cè)量要求越來越高,無論是測(cè)量精度還是測(cè)量速度都提出了更嚴(yán)格的條件,傳統(tǒng)的測(cè)量方法已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化工廠的要求,而計(jì)算機(jī)測(cè)量技術(shù)作為新興的測(cè)量手段,能夠滿足精度和速度等要求而得到了迅速的發(fā)展,基于計(jì)算機(jī)視覺的精密測(cè)量具有快速、非接觸、精度高等優(yōu)點(diǎn)而在各國(guó)得到了廣泛地應(yīng)用。
　　本文闡述了線陣傳感器的幾種測(cè)量方法,并分析了這些方法的

2、應(yīng)用范圍。詳細(xì)分析了本系統(tǒng)的測(cè)量原理:該原理是以線陣圖像傳感器為基礎(chǔ),分析了傳感器的結(jié)構(gòu)以及象元構(gòu)成單元,根據(jù)傳感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和采集模塊輸出圖像信息的特征,提出了基于光強(qiáng)線性插值的亞像素高精度方法。該方法首先準(zhǔn)確定位象元的位置,結(jié)合傳感器象元的特性,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的標(biāo)定和幾何尺寸的測(cè)量,研究并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的標(biāo)定及測(cè)量方法;分析了系統(tǒng)的測(cè)量精度以及光源的非穩(wěn)定性、傳感器的溫度漂移等因素的影響。理論上該方法可實(shí)現(xiàn)無偏定位及高精度的尺寸測(cè)量。

3、　　根據(jù)測(cè)量原理搭建了測(cè)量平臺(tái),包括了光源的選擇、數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)、支架平臺(tái)的選擇。采集卡是本系統(tǒng)取得高精度測(cè)量的關(guān)鍵部件,主要完成數(shù)據(jù)的采集與傳輸,其性能的優(yōu)劣決定了采集到的圖像信號(hào)是否能準(zhǔn)確反映被測(cè)物的尺寸信息。論文詳細(xì)介紹了采集卡的設(shè)計(jì)過程,包括放大電路、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換、USB傳輸?shù)饶K的設(shè)計(jì)。開發(fā)了線陣圖像采集模塊。
　　設(shè)計(jì)了系統(tǒng)測(cè)量軟件系統(tǒng),包括傳感器和USB驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì),利用LabVIEW實(shí)現(xiàn)了尺寸的實(shí)時(shí)測(cè)量系