关于莫尔条纹的空间滤波

对莫尔条纹进行光学信息处理,提高一次信号的质量,这对于莫尔条纹实现高倍电子细分具有实际意义。本文分析了几种典型的光阑,在此基础上,进而研究了无穷大衰减点的调整和滤波器的组合等问题,本文强调了使用空间滤波器时必须加以注意的各种限制性条件。     

莫尔条纹信号的快速细分方法

本文介绍了两种莫尔条纹信号的细分方法。这些方法完成细分值计算的速度快并且占用内存少。     

莫尔条纹信号采集的自适应采样系统

提出了莫尔条纹采样频率自适应调整系统,根据莫尔条纹信号周期的变化,对采样频率进行实时调整.首先将莫尔条纹信号进行二值化,将正弦信号转变为方波信号,输入DSP的捕获引脚,测量莫尔条纹信号的频率,然后根据信号的频率实时调整采样频率.系统实现了莫尔条纹信号周期改变的情况下保证每周期的采样点数固定在85点左右.     

锁相式莫尔条纹信号细分方法

简要论述了研究光栅莫尔条纹信号细分方法的意义,介绍了传统的细分方法,对常用的直接细分法、移相电阻链法、幅值分割法、鉴相细分法等的基本原理及主要优缺点进行了分析对比,阐述了传统的锁相细分原理不能直接用于光栅莫尔条纹信号细分技术中的原因,提出新的锁相式莫尔条纹信号细分方法,给出具体的推导过程,论述了该方法的特点,在不需要独立辨向电路的前提下,实现了细分与辨向的统一,为光栅数显装置实现高精度、高分辨率和数字集成化奠定了基础.     

长光栅莫尔条纹的光电信号特性

本文给出了长光栅莫尔条纹光电信号的函数形式,并对此函数进行频谱分析.在此基础上较详细地讨论了它的正弦性和对比度.     

莫尔条纹噪声控制及细分精度分析

由于莫尔条纹信号质量直接影响其细分精度,故将神经网络自适应算法用于莫尔条纹噪声控制.用算法的神经网络层实现信号的非线性映射,将滤波步长与信号频率构成函数关系以实现其动态调整,使算法具有自适应性,满足信号的滤波带宽要求.对该算法滤波后的圆光栅莫尔条纹信号进行512倍正切法细分,分辨力达到0.618″,最大累积误差1.236″,信号质量明显改善,细分精度显著提高.实验表明,这种算法滤波效果优于常规算法,作用频带宽,对莫尔条纹线性和非线性噪声具有明显的抑制作用,可为细分提供良好的数据准备.     

光栅莫尔条纹信号非正弦性误差修正

为了提高光栅传感器的测量精度,提出了一种莫尔条纹信号非正弦性误差修正方法.通过三角函数变换建立修正模型,并依据泰勒级数迈克劳林展开式建立光栅传感器输出信号正弦性修正方程.以非线性模型中常用的最小二乘参数估计方法建立代价函数,采用粒子群算法对修正方程中的参数进行辨识,实现对光栅传感器输出信号的修正.针对修正前后采样数据的误差进行分析,光栅传感器输出信号误差峰峰值由110″降低至24″,其正弦性得到了改善.实验结果表明,该方法有效地解决了光栅传感器在复杂工作环境下输出信号非正弦性导致的精确性和稳定性问题,提高了光栅传感器的输出信号精度,增强了其对复杂工业现场的适应能力.     

电子束莫尔条纹的智能提取及其特征参数分析

电子束莫尔条纹的强度、角度、距离和线宽等特征参数是分析短磁聚焦分幅变像管成像性能,探讨像管空间分辨性能提升的重要信息.为提升莫尔条纹的提取和参数分析效率,采用巴特沃斯低通滤波器、阈值选取算法和区域匹配算法,通过Matlab的GUI界面对条纹提取和参数分析,实现了智能操作和批处理.研究结果显示,电子束莫尔条纹信息的提取时间为~12 s,莫尔条纹倾斜角度和间距的提取结果与人工操作的差异分别仅为~1.75%和~3.13%.该方法可实现条纹信息的批处理,有效提升海量信息中电子束莫尔条纹的提取及其参数分析效率,为研究短磁聚焦分幅变像管的空间分辨性能提供可靠数据.     

基于莫尔条纹误差信号的多编码器故障诊断遥测系统

在测量系统应用多个编码器的工作背景下,针对光电轴角编码器在实际应用过程中发生的任何微小故障和错码问题,从莫尔条纹光电信号数据处理角度,研制了快速且准确的编码器故障分析系统。设计了以ARM为核心处理器,采用高速串行A/D模数转换器的硬件采集卡;同时设计了AD7420温度传感器测量电路;采用Zigbee无线通信协议方式将采集的各个温度情况下编码器单元的莫尔条纹误差信号的离散数据通过无线传输至中继计算机,最后经数据处理后传输到总控计算机;基于误差信号辨识方法,将误差信号质量指标、故障类型在上位机界面上显示,通过人机交互界面,可利用误差信号质量诊断误码状态以及各个分立编码器单元的工作状态,为测量系统的故障预测及遥测诊断奠定了硬、软件基础。     

莫尔条纹数字化细分方法

提出了一种新的数字化细分方法,详细介绍了其原理,设计了相应的硬件电路,并分析了实验结果．     

非均匀莫尔条纹测量

理论上分析了非均匀莫尔条纹的形成,并把它作为一种测量手段,用于实际测量中。     

莫尔条纹的微机细分技术

本文提出一种莫尔条纺信号的微机细分方法。它巧妙地将正、余弦信号切换成正、余切信号进行计算机采样、细分，避免了由于幅值波动引起细分误差的敝病；同时，脉冲计数与Ａ／Ｄ采样有机结合，形成细分数和细分精度高，且细分数调整方便、成本低等特点。依此细分原理已成功地研制成光栅数显仪，可它同时进行数显及与其它计算机和ＣＮＣ装置通讯。     

莫尔条纹的观察与测量

当两块粗光栅以适当的位置放置时,可以观察到莫尔条纹.当移动其一时,莫尔条纹也随之移动,利用此现象可以进行精密测量.利用自制的粗光栅进行了测试,效果较好.介绍了粗光栅的制作方法、莫尔条纹的基本原理与现象,进行了实测数据对理论的验证.     

减小莫尔条纹细分误差的新方法

在一般应用单片机的莫尔条纹细分电路中增添一个模拟乘法器和少量的外围元件，可明显降低因二路信号幅值不等引起的测量误差，同时使分辨力提高一倍。该电路结构简单，调整使用方便，对元件的参数要求不高。     

无衍射光莫尔条纹图像处理及计数方法研究

在无衍射光测量中,莫尔条纹的计数准确性将影响测量结果的正确性。在分析无衍射光莫尔条纹特征的基础上,提出利用图像处理方法实现莫尔条纹的精确计数方法。对采集到含有高频干扰的无衍射莫尔条纹,利用图像增强提高对比度,选择合适的低通滤波器消除无衍射光中高频信息及噪声信号,再经过二值化和平滑处理得到轮廓清晰的莫尔条纹,然后利用坐标变换将图像转换到极坐标,根据莫尔条纹灰度值在一周内的突变特性,采用多次间隔扫描法确定条纹数目。实验结果表明,该方法能精确、有效地计算无衍射光莫尔条纹数目。     

基于Mealy状态机莫尔条纹检测系统研究

提出一种嵌入式Mealy状态机实现的莫尔条纹检测方法,在EP2C8Q208芯片上完成了8倍频细分、辨向及计数电路的模块化设计.利用QuartsⅡ软件进行功能仿真与逻辑仿真.结果表明,该系统克服了传统电子细分法中细分、辨向分开带来的弊端,具有同步稳定性好,抗干扰能力强,易于升级修改,可实现较高精度位移测量.

Abstract：

A novel modular design method for Moiré fringes detecting system using the embedded differential Mealy state machine was proposed in this paper. The were accomplished on the programmable device EP2C8Q208.The functionalities were simulated by using QuartsⅡ software. Experimental results show that the system has overcome the disadvantage caused by separate subdivision and recognizing circuits in conventional electronic subdivision method. And it has the following characteristics: high synchronization, high anti-interference ability, quick upgrade and debug. High precision displacement measurement is implemented.