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

1、基于三角測(cè)量法的激光位移傳感器作為一種新型的非接觸式測(cè)距傳感器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量速度快、精度高、測(cè)量光點(diǎn)小、抗干擾能力強(qiáng)、非接觸式測(cè)量等特點(diǎn)，因此在機(jī)器視覺、自動(dòng)加工、在線檢測(cè)、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(guó)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(chǎng)都被國(guó)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(cè)量法為測(cè)量原理，采用

2、半導(dǎo)體激光作為光源搭建測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)測(cè)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(cè)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(cè)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(duì)測(cè)量系統(tǒng)的影響，尤其是會(huì)對(duì)測(cè)量精度帶來的影響。 2．對(duì)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(hào)。本文主要分析

3、了通過對(duì)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(cè)距傳感器測(cè)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(cè)物體表面特性對(duì)測(cè)距傳感器的精度的影響。本測(cè)距傳感器是通過收集激光光斑散射光場(chǎng)的能量來進(jìn)行測(cè)量的，被測(cè)物體表面的粗糙度、顏色、材料等的不同