基于線陣CCD的激光三角測距傳感器數(shù)據(jù)處理算法的研究.pdf

1、基于三角測量法的激光位移傳感器作為一種新型的非接觸式測距傳感器，具有結(jié)構(gòu)簡單、測量速度快、精度高、測量光點(diǎn)小、抗干擾能力強(qiáng)、非接觸式測量等特點(diǎn)，因此在機(jī)器視覺、自動加工、在線檢測、實(shí)物仿形等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是，目前國內(nèi)還沒有比較成熟的激光三角位移傳感器產(chǎn)品面世，市場都被國外的產(chǎn)品占據(jù)，并且這些產(chǎn)品的價(jià)格非常昂貴，因此研制出高性能低成本的激光三角位移傳感器是一項(xiàng)很有應(yīng)用價(jià)值的工作。 本文以三角測量法為測量原理，采用

2、半導(dǎo)體激光作為光源搭建測量系統(tǒng)，對測量系統(tǒng)中各個(gè)部件的選取做了詳細(xì)分析，研究了在保證較大量程的前提下提高系統(tǒng)測量分辨率的方法，并從理論和實(shí)驗(yàn)上分析了引起系統(tǒng)測量誤差的各種因素以及消除或者減弱這些影響因素的方法。本文的主要工作如下： 1. 分析了組成系統(tǒng)的各個(gè)部件的特性，找出他們對測量系統(tǒng)的影響，尤其是會對測量精度帶來的影響。 2．對CCD采集到的原始圖像，采用均值濾波和改進(jìn)的中值濾波以得到較為穩(wěn)定的圖像信號。本文主要分析

3、了通過對CCD表面所采集到的數(shù)據(jù)采用一定的算法來提高CCD的分辨率，從而提高測距傳感器測量精度的各種算法。分析了概率法、解調(diào)法、灰度質(zhì)心法、多項(xiàng)式插值法、多項(xiàng)式擬合法，這些經(jīng)典的提高CCD分辨率的算法的優(yōu)缺點(diǎn)，并在這些算法的基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的多項(xiàng)式插值算法，實(shí)驗(yàn)證明得到較好的結(jié)果。 3．分析被測物體表面特性對測距傳感器的精度的影響。本測距傳感器是通過收集激光光斑散射光場的能量來進(jìn)行測量的，被測物體表面的粗糙度、顏色、材料等的不同