基于线阵ccd的快速瞄准与定位技术研究

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1、上海交通大学硕士学位论文基于线阵CCD的快速瞄准与定位技术研究姓名：刘奋飞申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器指导教师：赵辉20050101上海交通大学硕士学位论文基于线阵CCD的快速瞄准与定位技术研究摘要瞄准与定位系统是精密光学仪器的重要组成部分其核心问题是精度瞄准与定位精度将直接影响仪器的测量精度特别是对高精度的仪器影响更大目前国内测定透明固体和液体折射率的阿贝折射仪采用的都是手动调节目视瞄准方法不仅操作不便效率低下而且增加了测试人员瞄准时的主观误差可靠性差为此本文提出了采用线阵CCD代替人眼对视场明暗分

2、界线进行瞄准采用数字图像处理技术处理数据的改进方案数字图像处理技术发展非常迅速在工业和工程领域中有着广泛的应用如自动装配线中检测零件的质量对零件进行分类计数液面和厚度的自动检测等基于数字图象处理技术的测量方法的优点是能在一定程度上实现检测手段的非接触高精度快速及自动化将数字图像处理技术应用到折射率测量当中用光电成像器件代替人眼目视瞄准用计算机处理数据能够尽可能地排除人为因素的干扰不仅提高了测量速度和效率更重要的是保证了测量结果的精确性和重复性本文的主要研究工作包括以下几个方面1针对CCD对光源非常敏感照度的微弱变化

3、将引起边缘定位变化的问题本文选用了合适的光源并设计了恒流源电路以保证测量结果只随被测介质折射率的变化而变化2设计了以单片机为核心控制和数据处理单元的高速图像数据采集系统该系统采用FIFO来缓存CCD数据同采用RAM来缓存I上海交通大学硕士学位论文数据的电路相比该系统结构简单容易控制而且数据采集速度不受单片机指令周期的影响用普通的89C52就可以采集1MHz的数据3研究了常用的边缘检测的算子包括传统的一阶微分算子和二阶微分算子研究了亚像素级的边缘检测算法包括最小二乘拟合算法和利用一阶微分期望值的亚像素边缘检测算法通过

4、实验提出了适用于本系统的一种改进的基于一阶微分期望值缘提取算法关键词折射率CCDFIFO边缘检测图像采集II上海交通大学硕士学位论文RESEARCHOFQUICKCOLLIMATIONANDPOSITIONINGTECHNOLOGYBASEDONLINEARCCDABSTRACTThecollimationandpositioningsystemisanimportantpartofprecisionopticalinstrumentsanditsmainproblemisprecision,becauseitwi

5、llhaveadirectinfluenceonthemeasurementprecisionoftheinstrument,especiallyonthosewithhighprecision.InChinatheAbberefractornowappliesmanualadjustingandcollimationmethodtomeasuretherefractiveindexoftransparentsolidandliquid.Butthismethodisinconvenient,inefficient

6、andwillcauseerrorthroughthemanualoperation.Sothatanimprovedmethodisproposedhere,whichuseslinearCCDtoreplacetheeyepiecestocollimatetheboundarybetweenthebrightanddarkareaandusesdigitalimageprocessingtechnologytoprocessthedata.Digitalimageprocessingtechnologyisde

7、velopingquicklyandiswidelyusedinindustrialandengineeringdisciplinessuchasindetectingthequalityofaccessoriesonautoassemblyline,individingandcountingtheaccessories,andinautomaticallydetectingthesurfaceandthethickness.Themeritsofthemeasurementmethodbasedondigital

8、imageprocessingtechnologyarequick,automatic,highlypreciseandkeepingclearoftheobjecttobemeasured.Andapplyingthedigitalimageprocessingtechnologyinmeasuringtherefractiveindexbyusingth