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1、上海交通大学硕士学位论文基于线阵CCD的激光三角测距传感器数据处理算法的研究姓名：孙军利申请学位级别：硕士专业：测试计量技术与仪器指导教师：赵辉;陶卫20060101上海交通大学硕士学位论文摘要基于线阵CCD的激光三角测距传感器数据处理算法的研究摘要基于三角测量法的激光位移传感器作为一种新型的非接触式测距传感器具有结构简单测量速度快精度高测量光点小抗干扰能力强非接触式测量等特点因此在机器视觉自动加工在线检测实物仿形等工业生产领域得到了广泛的应用但是目前国内还没有比较成熟的激光三角位移传感器产品面世市场都被国外的产品占据并且
2、这些产品的价格非常昂贵因此研制出高性能低成本的激光三角位移传感器是一项很有应用价值的工作本文以三角测量法为测量原理采用半导体激光作为光源搭建测量系统对测量系统中各个部件的选取做了详细分析研究了在保证较大量程的前提下提高系统测量分辨率的方法并从理论和实验上分析了引起系统测量误差的各种因素以及消除或者减弱这些影响因素的方法本文的主要工作如下1分析了组成系统的各个部件的特性找出他们对测量系统的影响尤其是会对测量精度带来的影响2对CCD采集到的原始图像采用均值滤波和改进的中值滤波以得到较为稳定的图像信号本文主要分析了通过对CCD表
3、面所采集到的数据采用一定的算法来提高CCD的分辨率从而提高测距传感器测量精度的各种算法分析了概率法解调法灰度质心法多项式插值法多项式拟合法这些经典的提高CCD分辨率的算法I上海交通大学硕士学位论文摘要的优缺点并在这些算法的基础上提出了改进的多项式插值算法实验证明得到较好的结果3分析被测物体表面特性对测距传感器的精度的影响本测距传感器是通过收集激光光斑散射光场的能量来进行测量的被测物体表面的粗糙度颜色材料等的不同造成光斑散射光场的变化从而对测量的精度产生影响通过实验来测量这些因素对测量的影响并分析了这些误差产生的原因然后说明
4、了减小这些因素影响的办法关键词三角测距,激光,CCD图像传感器,光斑,中心定位算法II上海交通大学硕士学位论文摘要ALGORITHMRESEARCHOFLASERTRIANGULATIONMEASUREMENTSENSORABSTRACTAsanewnon-contacteddisplacementsensor,Laserdisplacementsensorbasedontriangulationhasmanyexcellentadvantagessuchasbeingsimplestructure,high-speedm
5、easurementandhighprecision,smalltestspot,goodanti-jammingability,non-contactmeasurement,solaserdisplacementsensorbasedontriangulationisofgreatvalueandenjoysbroadapplicationprospectsinindustry-manufacturefieldsuchasmachinevision,auto-machining,onlinemeasurement,pra
6、cticalityprofilemodelingbiomedicine.However,currentlythereisstillnothiskindoflaserproductformeasurementinChina,thedomesticmarketistotallyoccupiedbyforeignproductsandthepriceofthiskindofproductfromforeigncountries.Therefore,theworktodevelopthelaserdisplacementmeasu
7、reinstrumentwithstrongercapabilityandlowerpricehashighapplicationvalue.Thispaperisbasedontheprincipleofthetriangularmeasurementandadoptsthesemiconductorlaserasthesetupandmeasurementsystemforthelamp-house.Itmakesadetailedanalysisforchoosingeverypartofthemeasurement
8、system,worksoutamethodtoenhancetheresolutionofthemeasurementunderthepremisethatarelativelylongmeasuredistanceisassured.Moreover,thispaperalsoanalyzesvar
