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.  

激光三角位移计接收光功率与被测表面倾斜的关系及倾斜角测量

以激光在粗糙物体表面的散射理论为基础．详细讨论了被测表面倾斜与激光三角位移计接收光功率的关系，在此基础上提出了在测位移的同时测量该倾斜角的方法．给出了计算机模拟及实测的结果。  

一种关于大位移激光三角法测量参数标定方法的研究

本文介绍了怎样用逼近法来标定激光三角法测大位移中的参数，逼近法是基于最小二乘法原理，标定参 数精确性高．  

无衍射贝塞尔光束杨氏弹性模量测量系统

设计了一套非接触杨氏弹性模量测量系统,且在该系统中采用无衍射贝塞尔光束提高 测量精度及范围。  

一种激光三维传感中提高深度分辨率的方法

提出了一种在用激光片光做光源的三维传感中提高深度分辨率的方法．在牺牲少量横向分辨率的情况下，利用激光片光在物面上几个相邻区域产生的部分退相关的光强分布进行多帧平均．从而部分抑制激光散斑的影响，提高深度分辨率。实验结果表明，在横向分辨率下降约２０％的条件下，深度分辨率提高了近一倍．  

激光片光三维传感中提高深度分辨率的方法

提出了两种在激光片光三维传感中降低散斑噪声、提高深度分辨率的方法。第1种方法采用宏观上相同、微观上受物体微结构面元影响的多帧散斑图像叠加,用于三维测量系统的标定。第2种方法利用动态采集方式,使CCD对微结构元进行时间积分,可有效地降低散斑噪声的影响。实验证明,综合利用这两种方式,深度分辨率可以得到有效的提高。  

基于线结构光的三维测量系统关键技术研究

提出了一种基于线激光、工业相机 、步进电机和 计算机的结构光的单目视觉三维扫描测量系统,阐述了其工作原理,建立几何数学模型,搭 建了系统试验平台,并基于灰度平方加权重心法提取光条中心。实验结果表明, 系统测量误差小于±0.03mm,光条中心提取精度达到亚像素级,满 足工业测量应用需求。  

TFT-LCD检测中基于激光三角法的显微镜离焦快速在线检测及补偿

光学成像检测设备的快速自动对焦是基于机器视觉快速缺陷检测的关键,为了解决检测过程中不同倍数物镜景深(0.5~91μm)跨度大以及被检测物体振动给快速对焦造成的影响等问题,提出了基于激光三角法的显微镜离焦在线检测及补偿方法。该方法利用激光三角法进行离焦量和离焦方向的快速探测,使用由行程100μm的压电陶瓷和行程25 mm直流电机构成的宏微双驱动结构协同控制完成大范围对焦任务。实验结果表明,构建的宏微结构对焦方式可以在0.4 s内实现高倍物镜±0.5μm景深至低倍物镜±91μm景深大范围的快速自动对焦,并实现被检测物体±3μm振动范围的快速自动跟随对焦。该方法满足了新一代薄膜场效应晶体管液晶显示器(TFT-LCD)工业检测装备对自动化对焦范围、速度和精度的要求,同时可应用在平板显示器(FPD)检测、线路板检测、生物医学和自动机器装配等领域。  

非接触测量在轮对参数检测技术的应用

轮对作为铁路车辆重要的走行部件，对于铁路的安全运输起着关键性的作用。因此准确地检测出车轮轮对的几何参数非常重要。测量原理基于线激光标定的轮对参数测量方法，系统采用传统的三角法测量原理，利用一个面阵CCD（charge-coupled device）摄像机，获取来自被照射部分车轮表面“散射”光图像，通过图像处理，能够快速获取轮对轮辋厚度参数。而标定方法的选取对于现场的测量至关重要，通过比较选择简易快捷的一种标定方法，经现场实验研究表明，该轮对参数测量方法具有检测速度快、在线实时测量的优点。  

热轧薄板测量系统中激光波长的优选

研究了绿光、红光和红外光激光光源和热轧薄板干扰光对热轧薄板厚度测量的影响。利用电炉加热Cu薄片模拟生产现场热轧薄板环境,采用双光路激光三角法,在基于位置敏感器件(PSD)的调制光源和非调制光源的两种测量系统上,分别选用不同激光光源对热轧薄板厚度进行测量。实验结果表明,在两种测量系统中,测量精度均受到了热轧薄板干扰光的很大影响,而选用红光激光器比选用绿光激光器更有利于提高测量精度。