激光打标中振镜几何畸变误差多项式拟合校正

为了消除激光打标系统中由2维振镜物镜前扫描引起的打标点几何畸变误差,分析误差产生的原因,在振镜扫描角度(,)理想计算公式的基础上,采用最小二乘曲线拟合的方法,得到用打标点坐标(x,y)表示的补偿(,)误差的拟合多项式,从而对激光打标点的畸变误差进行了校正。通过校正,可以将激光打标点的最大几何畸变误差由3.2mm降至20m以内,且计算量小、速度快。结果表明,该误差校正算法可以满足高速、高精度激光打标的需要;同时可通过改变物镜焦距计算出新的补偿公式,以应用于不同参量的激光打标系统。     

激光振镜直写光栅误差分析及校正方法

针对振镜式激光直写光栅系统中存在的扫描畸变的问题,提出了一种内部转角优化和外部扫描误差补偿相结合的校正方法。以光栅栅距10μm为目标,建立了振镜系统的几何光学模型,对扫描误差进行了分析,然后对振镜转角进行了优化,进一步对振镜进行了曲线拟合补偿,坐标点(100,10)处误差从0936mm,1912mm降低到0148μm,00296μm。结果表明,这种方法能够满足振镜式激光直写光栅在短距离刻划的精度要求。     

激光扫描加工DEA控制模型的研究

双振镜激光加工中,物镜平场扫描系统中,输出平面笛卡儿坐标系与扫描器球面坐标系之间存在着非线性映射关系,使扫描加工图形产生图形加工畸变。以OEF图形算法为基础建立了双端点(DEA)控制模型,即计算端点逼近和设计端点逼近,采用DEA控制模型进行控制,有效地校正了图形畸变,显著提高了激光扫描加工系统精度,图形畸变误差较以前减小。     

双振镜二维扫描系统的误差分析和校正技术

针对激光烧结快速成型系统中双振镜二维扫描系统存在的聚焦误差和"枕形”畸变,论证了相应的校正办法.分别以动态聚焦模块校正聚焦误差,以网格插值算法软件校正"枕形”畸变.这些校正技术适用于所有使用双振镜实现二维扫描的系统.     

双振镜扫描几何畸变的校正

通过理论分析，导出位于Ｆθ透镜前的双振镜扫描系统的扫描几何畸变公式。利用所得到的畸变量对计算机软件进行修正，从而获得校正了畸变的完善图形。实际标记的结果完全证明了理论分析的正确性，并在激光标记系统中得到应用。     

基于STM32的激光打标机控制系统设计

设计了基于STM32微控制器的激光打标控制系统,对激光打标系统的几何畸变进行了分析,并提出了简化的矫正方法。使用微控制器模拟振镜控制传输协议(XY2-100)控制振镜扫描,同时控制激光器的开关,完成对打标过程的控制。使用SDRAM和NAND Flash增强微控制器的数据处理能力,并实现离线打标功能。采用多项式拟合的方法,拟合出简单有效的桶枕形复合畸变误差计算公式,并对其加以实际应用,使激光打标系统可以满足实际打标要求。     

振镜扫描系统的枕形畸变校正算法

振镜扫描系统在快速成型系统中被广泛采用。由于扫描镜片的偏转角和平面坐标之间存在着本质的非线性映射关系 ,如果用简单的线性对应关系来控制振镜的偏转 ,则会产生枕形误差。分析了枕形畸变的产生机理 ,并给出了软件校正算法     

AOD激光扫描加工图形算法及控制模型的研究

AOD激光加工物镜平场扫描系统中,输出平面笛卡儿坐标系与AOD驱动器坐标系之间存在着非线性映射关系,使扫描加工图形产生图形加工畸变。基于数学矩阵、矩阵光学和光学折射定律等理论对AOD激光扫描加工图形算法进行了推导计算,在此基础上建立了DEA控制模型。通过实验验证有效地校正了图形畸变,显著提高了激光扫描加工系统精度,图形畸变误差较以前减小。     

激光转镜扫描系统中自由曲面f-物镜的设计

为了满足扫描系统高分辨率、大工作面、小型化的需要,设计了一款具有衍射受限聚焦能力的超广角f-物镜。在此基础上,针对五面转镜引起f-物镜入瞳偏移从而导致系统分辨率降低、线性畸变增大的问题进行了分析,计算得到光瞳偏移量与扫描转角存在非对称分布的非线性关系。采用在系统中引入含有奇次高阶项自由曲面校正光瞳漂移的方法,在ZEMAX软件中利用多重结构对f-转镜扫描系统建模优化设计,并给出了设计实例。该物镜采用远摄型结构,有效减小了扫描系统总体长度及透镜尺寸。结果表明,经优化校正后,f-物镜性能得到显著改善,在其扫描角度115范围内,线性畸变小于0.5%,60%以上能量集中在半径30m圆内。该f-扫描系统具有结构紧凑、分辨率高、线性畸变小等优点,有良好的适用性。     

选区激光熔化成形系统的动态聚焦技术研究

针对二维振镜存在的聚焦误差问题,根据产生聚焦误差的原理,采用动态聚焦技术补偿聚焦误差.分析振镜激光扫描过程中的图形失真机理,采用坐标映射方式补偿图形畸变方法.基于PCI总线控制技术实现动态聚焦振镜扫描的控制,并将该动态扫描系统应用于选区激光熔化成形设备,通过选区激光熔化成形工艺实验,验证了所开发的动态聚焦系统满足选区激光熔化成形工艺要求.     

激光大屏幕显示系统中振镜扫描的工作原理及图像失真研究

介绍了智能激光大屏幕显示系统图像输出的工作机理 ,通过对振镜扫描的工作原理及振镜偏转角与大屏幕上激光扫描点所对应的坐标关系的研究 ,探讨了消除振镜扫描图像失真的方法     

双振镜扫描几何失真的硬件校正

通过分析双振镜-2维扫描光学系统的成像原理,导出此扫描系统几何失真公式。根据失真公式设计电子线路,对失真进行校正,从而获得校正后的完善图形。这一校正技术在激光标记系统中得到应用。     

激光动态高速打孔系统的研究

介绍了一种用于连续生产线的新型激光动态打孔系统,它特别适用于薄型材料上的群孔加工.对应用于此系统的动态跟踪、辨向方法和双振镜系统校正等关键技术作出分析和实践研究     

激光标刻在条码技术中的应用研究

分析介绍了条码技术 ,仔细研究了双振镜扫描系统产生畸变的原因 ,提出了一种软件矫正算法 ,实现了激光标刻在条码技术中的应用。     

一种新型的激光大屏幕显示系统

提出了一种新型的激光大屏幕显示系统方案使用由计算机控制的三基色全固态激光器作光源,通过分光镜进行混色,由两个振镜分别完成行和帧方向的扫描。并对由振镜扫描引起的枕形失真的原因和纠正方法进行了研究,对系统的控制方法作了简单介绍。     

激光多灰度图像标刻中自适应纹理模板及图像矫正算法的研究

多灰度图像的激光标刻是目前激光标刻中研究最为活跃的内容之一 ,但目前多灰度标刻的软件主要存在标刻后图像不逼真、缺乏层次感且对失真图像矫正效果不理想等缺点 ,在利用 5× 5固定模板实现图像多灰度标刻的基础上 ,考虑到图像中相邻像素点的灰度关系 ,对除边缘像素点外的每个像素点在 3× 3窗口范围内进行差分运算 ,提取该像素点在局域内的纹理特征 ,并据此来选择模板实现多灰度图像标刻。另外 ,利用拉格朗日二次抛物线插值法对输出图像的位置坐标进行矫正 ,矫正公式中x方向和y方向的最大畸变量分别为 80和 90 ,基本上能消除双振镜扫描引起输出图像几何畸变的影响。标刻的图像能很好地表现原图像的信息 ,且实现算法简单 ,图像质量得到了明显改善。     

一种激光雷达复合式扫描方法及试验

传统激光雷达系统中,固态激光光源的重复频率和扫描系统的扫描带宽、精度均制约着系统成像。为提高激光雷达的成像精度,首先,在激光光源上采用经EDFA放大后的DFB高重频激光光源。其次,提出了一种PZT与振镜相结合的两级复合式激光扫描方法,利用PZT对小视场范围进行精细扫描,利用振镜对PZT的扫描视场和接收视场进行偏转完成粗扫描,在提高激光雷达扫描精度的同时拥有较大的扫描视场。最后,经试验所设计的复合式扫描激光雷达的方位角为99 mrad,俯仰角为49.5 mrad,角分辨率达到0.1 mrad,测距精度达到0.159 m。