復(fù)合材料高精度視覺(jué)測(cè)厚與不穩(wěn)定因素的分析與處理.pdf

1、本文是根據(jù)輪胎工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中橡膠厚度檢測(cè)的要求，分析實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)橡膠測(cè)量中導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定的各種因素，從被測(cè)橡膠的自身特性、測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)條件和環(huán)境噪聲等方面影響展開(kāi)研究，從影響測(cè)量穩(wěn)定性的主要原因出發(fā)，定量或定性地分析影響測(cè)量不穩(wěn)定性的各種因素，并提出了改進(jìn)的方法和措施。為了適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種測(cè)量條件，要求位移傳感器實(shí)現(xiàn)小型化和集成化，提出新型雙光路單CCD光學(xué)結(jié)構(gòu)并設(shè)計(jì)了基于DSP的CCD驅(qū)動(dòng)、信號(hào)采集與處理電路，可以大大減小位移傳感器的體積，

2、也可以大大提高硬件電路的集成化程度。此外，為了滿足對(duì)橡膠膠帶高精度測(cè)量的要求，通過(guò)比較各種圖像信號(hào)處理算法，來(lái)提高位移傳感器的分辨率，并確定最優(yōu)信號(hào)處理算法。本文設(shè)計(jì)的激光位移傳感器有著集成化程度高、測(cè)量精度高速度快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 1.通過(guò)建立被測(cè)物體表面散射光場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，論證橡膠的材料特性和顏色特性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，分析誤差產(chǎn)生原因和找出修正誤

3、差的方法。推導(dǎo)利用雙光路方法消除被測(cè)表面傾斜引起的誤差和補(bǔ)償由于橡膠高溫引起的測(cè)量誤差的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)加以分析和驗(yàn)證。
　　 2.結(jié)合已有的課題研究成果，利用平面鏡的反射功能設(shè)計(jì)雙光路單CCD的光路測(cè)量結(jié)構(gòu)，并對(duì)三角法測(cè)量中的各個(gè)光路參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和優(yōu)化，提高位移傳感器光路的小型化和集成化程度。
　　 3.分析和比較傳統(tǒng)、加權(quán)質(zhì)心法，平均、加權(quán)和線性多項(xiàng)式插值法，以及多項(xiàng)式擬合法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)找出提高測(cè)量分

4、辨率效果最好的算法，來(lái)提高CCD感光平面上光斑像點(diǎn)能量質(zhì)心定位的分辨率水平，實(shí)現(xiàn)亞像素水平的高測(cè)量分辨率。
　　 4.設(shè)計(jì)基于DSP的硬件電路系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)CCD的驅(qū)動(dòng)，圖像信號(hào)的采集與處理，和與主機(jī)之間的通訊功能。將位移傳感器的硬件電路集成在一塊電路板上，實(shí)現(xiàn)位移傳感器硬件電路系統(tǒng)的小型化與集成化。
　　 5.找到去噪效果的理論評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證理論分析的正確性，通過(guò)實(shí)驗(yàn)找到適用于橡膠測(cè)厚信號(hào)去噪處理中的最優(yōu)小波