基于单片机的激光远场光斑直接测量系统

激光远场光斑测量对描述激光束的远场性能,评价激光器以及系统的实际工作性能具有重要意义,通过比较激光光斑远场直接测量与间接测量的优缺点,提出使用单片机控制的探测器阵列进行远场光斑直接测量．描述了系统结构,分析了关键技术,给出了主要程序的框图．该系统能够测量激光光斑大小、形状、总能量、能量分布、重心、束散角等参数,可适用于多种重复频率的激光器,测量面积大、精度高,实时性好,为激光束绝对空间能量分布的测量提供了有效手段。     

基于激光打靶机的红外光斑测量

本文介绍了一种基于激光打靶机的软件测量方法,该方法利用激光打靶机的靶面作为探测器阵列,通过对探测器输出信号的处理获得光斑直径大小．     

大功率激光光束光斑参数的测量

本文针对激光加工大功率激光光束光斑质量诊断的要求,对热电探测器的响应时间、增益和信噪进行了分析,设计了一种新的光电转换电路,实现了对大功率激光功率分布的检测。此光电转换电路适于采用热释电探测器需快速响应。     

利用激光三角法测量货车车厢体积

介绍了利用激光三角法测量货车车厢体积的原理和方案,并阐述基于该原理所开发的车厢体积测量系统中的关键技术。重点指出了基于激光三角法如何构建测量系统以及测量系统的各个组成。在测量系统的关键技术中,详细阐述了车厢体积分割计算技术。通过所采用的三阶灰度矩边缘检测算法,对于各种车轴的货车,都可以精确地去除车头和车底货架并计算出车厢体积。此外,还提出可以通过截面数据的翻摺和拼合来减少激光器的数量。该测量系统已应用货车厢体积测量的实际工程中,通过大量实际货车数据验证它的可行性。     

大型构件尺寸微小变化的高精度激光干涉测量

本文研究了大型构件尺寸微小变化的高精度激光干涉测量方法。指出在长干涉光路中 ,空程误差是一个主要误差因素 ,同时分析了空程误差与环境状况的关系。本文研究中设计了一种真空管 ,有效地克服了空程误差的影响 ,在通常的环境条件下 ,对于大型构件的尺寸微小变化的测量 ,获得了高于 3× 10 -8的相对精度。     

提高激光三角法测量精度的新方法

激光三角法是一种几何测量的重要方法,目前已广泛用于测量位移和三维面形,但这测量系统的测量精度不高,一个主要的问题就是光源光强不稳定;本文提出用光学双稳装置来稳定激光光泊的光强,并用于测量金属板材,实验结果：将光学双稳装置用于激光三角法使系统的测量精度大大提高。     

激光干涉测量系统非结构性误差的分析与补偿

介绍了测量系统中双频激光干涉仪的测量原理。针对测量系统精度要求高的特点,深入分析了环境及安装因素对测量结果的影响,尤其是激光波长、镜面面形、数据延迟、反射镜安装非正交等4种干涉仪非结构性误差,研究各种误差对测量结果的影响,并给出相应的误差补偿方法。结果表明,这些补偿方法有效地消除了环境及安装误差对整个测量系统的影响。     

激光光斑测量仪

本文介绍了一种单片机控制的光斑测量仪。通过对比测量与时间细分得到被测光斑值。     

智能型激光三角法振动测量技术研究

为了实现主轴振动实时非接触测量技术的智能化,提出了一种基于移动终端操作系统的振动测量方案。改进了激光三角法振动测量模型,推导出被测物体的振动位移变化量和反射光斑位移变化量成线性关系。设计了振动测量系统,通过WIFI进行数据传输,提高了数据的安全性,实现了远距离传输。设计了移动端软件,减小了振动测量系统的体积,采用滑动平均滤波法消除了周期性干扰。根据信息论进行不确定度分析,采用信息熵表示不确定度。经过实际测试,该系统的测量不确定度为2.66 bit。研究结果对振动测量方案的设计具有一定的指导意义,为相关机械领域中振动测量的后期深入研究奠定了理论和试验基础工作。     

具有光束漂移误差补偿的高精度激光准直技术

本文介绍一种提高激光准直精度的新技术。这种技术的基础是建立在激光束的漂移在一定的条件下可以近似的用三角函数去描述它。求出它在有效工作区内各相关点的漂移量f(l)ι。通过现已普及使带的计算机技术找出测量点l上的漂移量f(l)ι,实现测量点的误差补偿。达到提高测量及找正精度的目的。这项技术在工程应用中具有较多的灵活性和方便性。     

一种激光三角测量的标定方法及误差分析

为了解决激光三角测量法在标定时,不能直接准确地测量激光器端口与标定物的距离的问题,采用了一种基于距离差进行标定的方法。该方法利用标定物移动的距离作为标定输入,改进了测量系统的标定方法;采用高斯-牛顿迭代法计算测量系统的参量,分析了测量系统在标定时可能产生的激光像点提取误差和非垂直误差。结果表明,测量距离的精度可达到4.000mm。该方法能够准确标定激光三角测量系统的参量。     

基于激光三角法的煤矸石装载体积测量方法

为了解决地磅在煤矸石装载量称重中效率低、成本高等问题,提出了一种基于激光三角法的非接触式煤矸石装载体积测量方法.首先通过CCD相机实时采集激光器投射在满载煤矸石的运动车厢表面的激光条纹信息,并采用中值滤波和基于Otsu算法的阈值分割法对图像进行预处理,实现图像有效区域的提取;然后使用基于骨架的灰度重心法提取激光条纹的中...     

激光三角法位移测量中数字散斑相关法的研究

在三角法位移测量中散斑是一种噪声,当成像光斑过弱而湮没于散斑中时,抑制散斑已没有意义;但散斑同样是位移信息的载体。为此针对激光三角法位移测量系统,研究数字散斑相关法;对强散射、粗糙界面的位移进行了实测,且进行了数据分析。结果表明,在激光三角法位移测量中运用数字散斑相关法对强散射、粗糙界面进行位移测量是可行的,测量范围可达微米级,测量误差小于2%。此法可改善三角法位移测量系统在强散射、粗糙界面的情形下传统测量方法的缺陷,有效提高了测量精度,并扩展了激光三角法位移测量的实用范围。     

激光三角测距法自动调焦模型的建立与分析

为了满足工业TFT-LCD检测系统中显微镜对主动自动对焦的要求,提出了一种基于激光三角测距法主动自动调焦的方法,建立了相应的数学模型并进行了实验数据分析。该方法在可见光光路中加入一路808 nm波长的红外光,红外光在被检测物体表面反射后经过一系列光学器件投射在CCD相机上形成一个光斑,以对焦完成时CCD上光斑半径最小为基准,给出了离焦量δ与光斑信息探测量r之间的数学关系,据此实时控制PZT进行自动调焦。初步以50×物镜进行实验,结果显示其在焦平面±30μm范围内的实际测量值与理论值吻合,线性度优越,调焦精度达到0.2μm。与传统的显微镜调焦方法相比具有精度高、线性度好、调焦速度快等优点,满足工业检测自动化的实际需要。     

具有亚像素级定位精度的激光三角测距新算法

在以CCD作为探测器的激光三角测距系统中,测距精度主要取决于激光光班在CCD上成像的定位准确性。本文提出一种光斑定位的新算法,采用光班附近一定区域内的所有节点分别进行插值,并分别赋于不同的权值,然后进行加权平均,最终得到光斑的准确位置。该算法充分利用了光班附近的众多信息,避免了单个节点对定位精度的影响,显著提高了定位精度和稳定性。实验证明,可以达到1/10像素定位精度。     

激光三角测量中图像传感器参量自适应控制

在激光三角位移测量中,为了减少由被测物体表面的反射特性以及测量环境的光干扰对测量的影响,提高测量精度,提出了一种新的图像传感器成像参量的自适应控制方法。推导了图像传感器的成像参量,详细地分析了这些参量对位移测量精度的影响,在理论分析的基础上提出了该方法,并通过实验的方法加以验证。结果表明,该方法能够根据外界环境变化自适应调整成像参量,有效地减小环境的干扰,提高位移测量的精度。     

激光等离子体X光谱的高精度测量

通过比较各种光谱实验数据的处理方法,本文得到了高精确度的砷化镓激光等离子体X射线光谱,与理论值相比,最大相对误差不超过0.03%.     

一台高准确度的激光波长计

染料激光器及高分辨激光光谱研究需要波长的绝对测量。为此,研制了这台高准确度波长计。 一、基本原理和设计考虑 在图1中,当参考和待测的激光光束同时射入干涉仪,在它们彼此同轴条件下,角锥反射镜沿导轨匀速移动一定距离,分别记录下两激光干涉条纹数,就可以求得待测激光的波长λ_2: λ_2=n_2/n_1·N_1/N_2λ_1 (1) 式中λ_1、λ_2分别为参考和待测激光真空波长;N_1、     

室内高速激光三角测距技术的设计与实现

为了实现室内大范围环境激光测距,采用三角测距原理设计了一套高速激光测距系统。该系统采用高分辨率线性CCD传感器采集环境信息并输出二值化信号,由32位单片机对二值化信号进行处理,利用分段拟合法得到的距离解算算法对二值化信号进行解算,从而得到激光光斑与测距模块镜头中心的距离;最后进行了实验验证。结果表明,测距仪具有714Hz的测量频率,最大测量距离为6311mm,最小测量距离为48mm,平均误差为2.8mm,最大测量误差为11mm。该测距系统可满足室内大范围环境测量的要求。