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。     

激光同步扫描三角测距成像系统的理论分析

本文介绍了激光同步扫描三角测距成像系统的基本原理和特点,从理论上推出了一般意义的轨迹圆方程,并得出系统所能测量的最大和最小范围,确定了横向测量范围、系统景深、系统分辨率等系统性能与系统参数的关系。在分析系统参数对分辨率和系统测量范围的影响后,本文给出了一些系统设计的建议。     

激光同步扫描三角测距成像系统的设计

提供了三维面菜测量系统设计的实例，其中包括各反射镜尺寸设计；电动机及A/D转换卡的选择；扫描范围、扫描行数和列数、帧频和分辨率的确定。最后给出了控制步进电动机和A/D转换卡的电路原理图。     

激光三角位移计线性标定的研究

介绍了激光三角位移计的工作原理，并对激光三角位移计的响应特性进行线性标定所涉及到的理论与实验技术进行了分析，给出了实验结果。     

激光三角法测量技术在光刻机中的应用

介绍了激光三角法测量原理和分类,对不同类型进行了分析比较。介绍了CCD的激光三角法高度测量系统在光刻机中的应用及在高度测量时实时和映射两种工作模式。在应用中可以针对不同的测量对象表面的光学特征,使用对应的表格,提高其测量的适应性和测量效率。     

基于LED的小目标主动式三角对焦技术研究

主动式三角对焦法因其结构简单、测试速度快、使用方便灵活等优点,在自动化生产、工业测量等领域有着的巨大应用价值而受到广泛关注。但是在面对小目标被测物体或具有如曲率较大等非常规表面的物体时存在可能丢失目标的问题。针对这一问题,综合LED具有大照明视场的特点,本文提出了一种基于LED的小目标主动式三角对焦方法,从理论和实验两方面对该方法测量小目标和非常规表面物体距离的能力进行了验证。实验结果表明,该模型的实际测试值与理论分析值基本吻合,证明了该模型的实用性,拓宽了激光三角测距技术的应用范围。     

激光跟踪测距光学系统设计

介绍了激光跟踪测距的工作原理及特点,对激光跟踪测距光学系统进行了设计,阐述了该系统主要部件的作用,给出了该系统的主要性能参考数据并对该系统的应用作了展望.     

基于PSD器件的脉冲激光三角法测距系统设计

脉冲激光三角法测距将半导体脉冲激光技术和PSD器件技术的优点相结合,特别适合应用于激光近炸引信等近场探测领域。本文提出了“脉冲激光三角法”这一测距技术方案,使用脉冲激光二极管作为激光源,利用PSD器件在激光脉冲激励下的脉冲堆积现象,实现了脉冲激光二极管与PSD激光三角法测距的结合。文章最终完成了脉冲激光三角法测距系统原理样机的设计与联调,测距精度优于10cm.     

基于CCD的激光切割焦点位置控制系统的设计与实现

激光焦点位置的检测与控制是激光切割系统中的关键技术之一．在介绍了国内外现有检测方法的基础上,提出一种基于CCD的激光切割焦点位置控制系统．该系统采用激光三角测量法原理,并以CCD成像系统配合数字图像处理技术．实现对激光切割焦点位置的精确测量和控制。     

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。     

基于激光测距的室内视觉引导定位系统设计

传统的室内视觉引导定位系统定位准确率低,定位效率差,为了解决上述问题是,基于激光测距设计了一种新的室内视觉引导定位系统,将硬件设计部分划分为测距管理模块、通讯模块、控制模块三个模块进行系统设计,选用i ST系列一体开环步进电机集中定位数据的距离测量操作,获取测量效果较为精准的定位数据,并按照相关的数据处理措施对数据进行操控,选择EP013X TCP/IP通讯器对定位数据与主系统进行连接,同时构造良好的关联关系,保证系统与数据间的联系,在促进系统工作的同时实现对系统工作效率提升。利用PIC12F629-I/P DIP8直插单机片处理控制模板与定位系统之间的关系,加强定位控制,并采用不同的数据管理获取更新的数据信息,确保数据的更新度,完成对系统的硬件设计。系统软件部分着重对算法的数据处理与改造,利用相关算法解析数据本质与定位状况,由此实现对系统的软件设计。实验结果表明,该系统设计在较高程度上减少了系统的资源浪费,扩展系统定位性能,提高系统定位效率与有效率,能够更好地为使用者所使用。     

无衍射光束在激光三角测量系统中的应用研究

无衍射贝塞耳光束是近年来国内外极为重视的一个新兴研究领域.这种光束同时具有焦深长,中心光斑小的特点.利用这一特点,作者首次提出将其作为入射光束应用于激光三角测量系统,以解决传统激光三角测量系统无法满足大量程与高分辨率测量要求的问题.文中给出了无衍射光束的理论及实现方法.在三角测量物 象位置关系的基础上,设计了无衍射激光三角测量系统及其参数并给出了实验结果.理论分析与实验结果表明,这种新型系统明显优于传统的三角测量系统.     

激光三角法位移测量中光强度的模糊自适应控制

在激光三角法位移测量系统中,激光的强弱、被测表面颜色、粗糙度等对测量精度有着显著的影响。提出了新的光强度模糊自适应控制方法,智能控制激光功率、光积分时间以及CCD 放大增益来调节系统光强度,达到最合适光强度;在被测表面形态变化的情况下能够实现光强度自适应控制,提高位移测量的精度;计算机仿真将不同的系统光强度调节到预设值3200,验证了控制策略的可行性。并经实验表明,通过控制上述三种要素,CCD 接收到的信号强度能够调节到预期范围,而且测量小位移时精度提高了5%。     

一种基于相位测量的快速高精度大范围的激光测距法

为满足快速、高精度和大范围的激 光测距需求,分析了现有单频和多频相位激光测距方法存在的 问题,提出了基于降频及高精度测时技术的 相位激光测距方法,并根据测距 要求以及按照测尺频率、测时精度和参考频率的顺序建立了测距系统参数选择模型,进而 按照测距参数需求搭建了实 验系统。实验表明,在300kHz单频测尺、260kHz参考频率和50ps测时精度条件下,实验系统具有500m测距范围、1.08mm 测距精度和0.03～0.04s测量速度,可为快速、高精度和大范围测距 奠定基础。     

激光三角法在生物医学领域中的若干应用

对激光三角法在生物医学工程中的应用进行了讨论、分类和总结,对激光三角法在生物医学领域中的更进一步应用具有实际指导意义.     

53cm双筒激光测距望远镜控制系统的设计与实现

研制53 cm双筒激光测距望远镜的快速平稳伺服控制系统,以实现快速空间目标的跟踪测量。模块化设计并构建望远镜的控制系统,伺服驱动器完成电流和速度的闭环,运动控制器实现位置环和复合PID算法。对控制机箱进行集成,并对控制器进行嵌入式开发,由控制器负责实时的运动控制,而上位机软件进行任务管理和人机交互。自定义通信协议以克服通信延时和VC++定时精度不高的问题,并提出位置二次闭环与混合PID的控制策略以提高望远镜的跟踪精度。实验结果表明:该望远镜在以3(°)/s的匀速运动和低轨卫星跟踪过程中,精度在5″内;在低速运动和中高轨卫星的跟踪中,能够达到角秒量级的精度,经测试该望远镜能快速平稳地跟踪400 km以上空间目标,并满足指标要求。     

激光测距机接收光学系统视场光阑的设计研究

为了提高激光测距机对背景杂散光的抑制能力和对漫反射小目标的探测能力,采用了在激光测距机接收光学系统中加入与视场匹配的视场光阑的方法。经过理论分析和实验验证,此种设计可取得较好的实验效果。结果表明,在相同的背景和能见度下,对同一目标测距,视场光阑对抑制杂散光、降低噪声、提高探测灵敏度起到较好的作用。激光测距机加视场光阑后测距能力能提高到原来的约1.18倍,具有更好的测距能力。     

激光光幕靶坐标测量系统的设计和实现

为了测量大靶面立靶坐标,提出了一种激光光幕靶的坐标测量方法,该方法采用4个90°扇形激光器作为发射光源,高灵敏度的光电二极管阵列作为接收装置。4个激光器发出的光相互交叉形成一个矩形激光光幕,当子弹穿过激光光幕时,会分别在x方向和y方向挡住一部分激光,促使相应的光电二极管产生信号;经过信号的采集和分析得到弹着点坐标,最后经过实弹试验得到子弹的坐标。结果表明,该立靶系统具有高精度和高灵敏度的特点。     

基于TDC+STM32激光测距系统标定方法设计

针对基于TDC+STM32激光测距系统,设计了一种对测量结果进行标定的方法,以数据拟合算法为核心,采用串口发送接收,MFC处理等技术,通过采集大量的实验数据,并对数据进行拟合,得到参数用来对系统进行标定,使测距系统能实时反映目标距离值。