基于CCD探测的激光三角法测量中颜色对测量精度影响的研究开题报告
2021-03-15 21:37:17
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着工业测量领域的不断扩展以及对测量精度和测量速度的不断提高, 传统的接触式测量已经无法满足工业界的需求。而非接触测量由于其良好的精确性和实时性, 已经成为测量领域的热点。同时由于电子学和光学技术的飞速发展, 光电检测已经成为非接触测量的一种主要方法。
激光三角法是光电检测技术的一种,具有不接触,不易损伤表面、材料适应性广、结构简单、测量距离大、抗干扰、测量点小、测量准确度高、可用于实时在线快速测量等特点。激光三角法测量在工业中的长度、距离以及三维形貌等检测中有着广泛的应用。激光三角法通常是将激光束垂直入射到被测物体表面上,漫反射光通过成像透镜汇聚到焦平面上的光接收器上形成像点,当入射光斑随被测物面移动或表面形状发生变化时,成像点在光接受器上的位置也会随之发生变化。故测量精度除了受到测量系统本身的非线性误差外,还受到被测物体表面特征和环境要求等多方面的影响,通过研究影响因素从而得出提高测量精度的措施对激光三角传感器的研制具有十分重要的意义。
近年来随着光学技术的不断发展以及光电元器件制造工艺的进一步完善,激光三角法测量技术越来越成熟,并且逐步在非接触的测量领域得到快速的发展与广泛的应用。目前的研究主要集中在以下几个方面:
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
激光三角法是一种测量距离的高精度测量方法,具有结构简单、测量速度快、分辨率高等优点,但有些因素会影响测量的精度,如待测表面倾斜度,颜色等。研究颜色对于测量结果的影响,可提高测量的精度。
激光三角法属于主动视觉测量方式,是非接触光学测量的重要方法。激光三角法是光电检测技术的一种,由于该方法具有结构简单、测试速度快、实时处理能力强、使用灵活方便等优点。系统采用直射式激光三角法,激光束垂直入射到被测物表面,采用漫反射进行测量,通过像移和实际位移之间的关系式,真实的物体位移可以由对象位移求得。当物体纵向移动时,所测的始终是同一个被测点,称为直射式。直射式是入射光经透镜聚焦后垂直入射到被测表面上,直射式三角法测量等效光路如右图所示。l1为聚焦透镜、l2为成像物镜、d0为物距、di为像距、△为被测物面位移、θ为入射光轴和成像光轴的夹角、α为光路夹角、φ为光电探测器受光面同成像物镜光轴的夹角、δ为像点的位移。
3. 研究计划与安排
第1-2周:查阅相关文献资料,明确研究内容。于图书馆及网上查阅相关文献并阅读,明确所研究系统的原理及方法,并将所阅读的文献进行整理。基本确立研究思路。通过查阅资料所获得的信息,确立研究的思路及方法。
第3周:完成开题报告。确立研究思路之后,根据任务书要求完成开题报告,并按老师要求进行修改。
第4-6周:掌握激光三角法的原理及颜色误差测量方案。根据相关文献资料,学习激光三角法的原理。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 王少清,庄葆华. 激光三角法位移测量中被测物面倾斜产生测量误差的机理及其校正[j]. 应 用 光 学,1995,16(2):58-64.[2] 李冬冬,王永强,许增朴等. 激光三角法在物面倾斜时的测量误差研究[j]. 传感器与微系统,2015,34(2):28-36.
[3] 李杰强.基于线阵ccd的微位移传感器设计与研究[d]. 华南理工大学,2012.
[4] 吴剑锋,王文,陈子辰.激光三角法测量误差分析与精度提高研究[j].机电工程,2003,20(5):89-91.