CCD相机靶面倾斜误差修正应用研究

分析了光电经纬仪CCD相机靶面倾斜所带来的测量误差,解析了靶面倾斜时目标相对于光电经纬仪视轴的真实脱靶量和CCD靶面所读出的脱靶量之间的数学关系,给出了倾斜检测的方法及误差消除的数学公式,实践证明,本方法能较好地修正对CCD相机靶面倾斜对装备测量带来的影响,提高了测量精度.     

船体变形非接触式测角系统精度检测装置的研制

为了检测因环境因素变化造成测量船船体变形的测量设备精度,研制了一种船体变形非接触式测角系统精度的检测装置.该装置以高精度编码器为基准,利用平面反射镜的反射特性,把船体的变形转换为位移量,通过光电接收管接收,最后经CCD进行处理,给出角偏移量.该装置已成功应用于测量船的测角系统中,检测结果证明该装置具有结构简单,装调方便,测量精度高等特点.     

VC4468E智能相机在光电自准直系统中的应用

针对基于PC的光电自准直系统便携性较差的缺点,设计了一种基于智能相机的光电自准直系统,采用VCdd68E型面阵CCD智能相机作为图像接收器件,利用光学自准直原理实现二维小角度的测量。对智能相机所采集的十字丝图像进行了二值化、小区域消除、亚像素定位等处理,采用最小二乘高斯拟合和直线拟合求边缘中心的方法保证了测量精度。与传统自准直方法相比,该方法在保证原系统精度的基础上,消除了读数误差,提高了系统的便携性,实现了测量的自动化。     

基于径向约束的CCD相机标定参数的整体优化

提出了基于径向约束的CCD相机标定的模型参数非线性整体优化的方法.利用Harris算法检测标定板的各角点图像坐标,保证了标定板角点的稳定性和可靠性;进行RAC(radial alignment constraint)两步法标定,并用Levenberg-Marquardt算法对通过径向约束标定得到的所有相机模型参数进行非线性整体优化,提高了相机参数的标定精度.实验结果表明.该方法标定精度高,能明显减小各种误差对CCD相机标定的影响,提高了机器视觉三维测量的精度.     

枪用激光指示器多参数检测系统校正方法

针对某型激光指示器多参数检测系统的校正,提出了一种基于自准直原理,同时辅助前置镜、高精度光电经纬仪和激光指示器等设备完成整套系统的校正方法,并对校正后的系统进行了精度标定实验,实验结果表明,校正后的检测系统测量精度可达0.1%,远高于该型产品的检测精度要求。     

CCD传感器实时检测系统在微细电火花加工机床上校正法的研究

CCD(Charge-Couple Device)传感器实时检测系统是一套基于光电检测技术的质量监测仪器,可用于实时观测和测量被加工工件,特别适合安装应用于微细电火花加工机床.本文就该系统安装在电火花加工机床上后如何提高检测精度进行研究,提出了3种方法对该检测系统进行校正,如,整体校准常数、C值校正、D值校正.此后设计实验来检验校准后该系统的稳定性和精确度,从而验证了所提出的三步校正法的可靠性.     

焊接机器人光电跟踪CCD传感系统的优化设计

根据焊接机器人光电跟踪的原理和要求,设计了一种基于线阵CCD的光电跟踪系统。通过对跟踪系统光路、CCD的分析以及结构的研究,研制出的光电跟踪系统分辨率为0．05mm视场角为38．5°,动态检测精度可达0．06mm。实验结果表明：该光电跟踪系统实时性好,并且可以避免焊接时弧光的干扰,能够满足多层、多道焊接时的工艺要求。     

光电编码器测速算法的IP核设计

在高精度伺服控制系统中,光电编码器测量位置和速度信息的精度直接影响系统的跟踪精度.基于增量式光电编码器测量的基本原理,比较了各种测量转速的方法,设计实现了具有鉴相、倍频、计数功能的IP核,该IP核同时可以设定计数上下限,方便在位置检测中使用.适用于使用增量式光电编码器测量的场合,具有一定的通用性.     

双线阵CCD交汇测量中的自动标定方法

针对CCD交汇测量系统中的初始标定困难、繁琐、重复误差等缺陷,提出了一种基于测量模型的自动标定方法.根据交汇测量原理,建立了测量系统的数学模型,并推导出自标定的模型.在相机焦距、倾角、光心坐标已知条件下,通过分析标定中各参量的函数关系,可利用线阵相机像元确定测量位置,精度可达到4 mm.     

组合孔径光学系统的装调和检测

组合孔径光学系统是一种新型的光学系统,其主镜由多个小口径的子镜拼接而成.这样的拼接式光学系统能够满足口径大、重量轻和可以折叠的要求.传统的光学系统受口径的限制,无法提高分辨率.组合孔径光学系统用易于加工的小口径光学元件拼接成难于加工的大口径光学元件,提高了光学系统的分辨率.组合孔径光学系统的主要技术问题就是它的装调和检测.本论文结合组合孔径拼接项目,总结组合孔径光学系统的装调过程,介绍了具体的装调及检测步骤,用ZYGO干涉仪测量光学系统波前图,根据波前图和ZYGO干涉仪上的数据对光学系统进行辅助装调.装调后的系统经检测,用CCD相机观察分辨率可达到681p/mm,达到了相机的分辨率极限;用显微镜观察系统分辨率可达到96.71p/mm,满足了项目设计指标要求.     

高精度经纬仪与CCD相结合的星模拟器星点位置测量系统设计

为实现对星模拟器星点位置的测量,建立了高精度经纬仪与CCD相结合的新测量系统。首先,莱卡TM6100A型高精度经纬仪实现星点搜索和定位,然后利用ZEMAX优化的星点成像光学系统完成经纬仪与ICX618ALA型面阵CCD芯片的光学衔接,通过EP2C8T144C8N型FPGA完成星点图像信息采集、处理和传输的控制,最后利用MATLAB根据平方加权质心算法完成星点提取。根据光学系统像差和星点提取仿真分析,总结了系统的理论误差分析结果。结果表明:该测量系统不受视场限制且星点位置测量误差为4.66',满足测量范围为±12°视场,单星位置误差测量精度优于5'的要求。     

卷烟直径非接触测量系统的研究

本文作者研究介绍了一种集CCD光电测量技术、单片机应用技术于一体的测量系统。该系统能对卷烟直径进行精确测量 ,且具有高速自动化 ,成本低等特点     

一种基于图像的光学系统测角精度检测方法

测角精度是光学系统的重要技术指标。针对传统的电子经纬仪测角精度检测方法测量数据少、扫描方向单一导致测量结果不准确,提出了一种改进的检测方法。调整电子经纬仪,使电子经纬仪发射的电十字通过光学系统成像在CCD视场中,旋转电子经纬仪以点阵形式,对光学系统各个方向进行扫描,计算机实时采集电十字图像。对采集的电十字图像,通过基于小波变换的变分Retinex算法增强图像对比度,采用OTSU阈值分割背景和目标,采用投影算法及二项式曲线拟合将电十字中心定位到亚像素级。对最终获取的电十字中心点阵数据通过径向基函数进行曲面插值,解算出基于整个CCD像面的测角精度。实验结果表明：该方法的测量精度达到0.1μrad,测得的光学系统测角精度提高了0.01mrad,检测的测角精度更加准确。     

光学拼接系统中基于模板的图像配准

为了扩大成像系统的视场,设计了一套视场拼接系统。系统中,整个像面被分割成4部分,并分别由4个图像传感器接收,将4幅图像拼接可以获得完整的图像。将基于特征点的图像配准算法应用到光学拼接系统中,实现4幅图像的配准。由于4幅图像边缘有较严重的渐晕现象,为了提高图像配准的稳定性,提出了基于模板匹配的配准算法。将模板法和直接配准法的结果进行了对比,实验表明,模板法能够给出稳定的配准结果,从而能够保证配准的精度。     

基于线阵CCD的小型光谱仪研究

提出一种用于CCD光谱分析仪数据采集与分析的新方法。采用CZemy—Turner光路减小系统结构尺寸。应用FPGA对线阵CCD及端口芯片进行控制,通过模拟前端简化CCD电路,从而实现了采集方法优化。论文对采用的光学结构、核心器件及外围电路搭建和FPGA~件驱动设计进行了研究,并通过测试实验验证,结果说明方法有效、可行。     

激光数字化位移测量仪

介绍一种非接触式的激光数字化位移测量仪 ,此测量仪用于模具的数控仿型加工系统中的探测头。同接触式的测量仪相比 ,该测量仪不仅降低了对仿型模具材料的限制 ,而且能够提高仿型机床对复杂模具的加工能力。激光数字化位移测量仪是基于光学三角测量原理、CCD光电转换技术及单片机原理开发设计出来的。该测量仪充分利用单片机数字化系统来完成CCD输出位置的检测、测量数据的非线性修正及测量值的输出 ,不仅结构简单 ,而且保证提供了位置信息的实时性。实验表明 ,该测量仪在± 10mm的测量范围内 ,精度可达到 0 .0 2mm     

量子点免疫层析试条定量检测系统的设计

一种量子点免疫层析试条定量检测系统,由量子点免疫层析试条、试条架、扫描系统、电荷耦合器（CCD）、信号放大器、模／数转换器（A／D）、微处理器（MCU）、输出显示装置、打印机、键盘和一张与试条配套的IC卡构成。微处理器读取Ic卡参数后控制试条架运动以适合扫描系统的光纤探头对试条进行自动扫描,采集的特征波长反射荧光经CCD、信号放大器、模／数转换器传输给微处理器进行光信号识别和浓度计算,输出显示装置显示结果。该系统能快速准确实现样品多元指标定量检测,具有检测快速、灵敏度高、结果客观、使用灵活等特点,在生物医学样品检测方面具有广泛应用前景。     

非接触测量中光学成象系统的设计

介绍一种用于非接触测量的光学成象系统 ,并将其应用于模具的数控仿型加工系统中。同接触式的测量方法相比 ,非接触测量不仅可以降低对被测物体材料的限制 ,而且在模具制造工业中 ,可以提高对复杂模具的加工能力。该系统是基于光学三角测量原理 ,CCD光电转换技术设计出来的。理论和实验都表明 ,该系统的光学成象聚焦性完好 ,结构简单便于安装调试。该系统不仅测量精度高 ,工作距离大 ,测量范围宽 ,而且可以保证位置信息的实时性 ,在± 1 0mm的测量范围内 ,其精度可达到 0 .0 2mm。     

平视显示器视差测量仪的光学系统设计

为了提高平视显示器视差的调校精度及效率,提出一种基于计算机视觉的视差测量方法.详细论述了该方法的测量原理,并对其测量装置的光学系统进行了详细设计.物镜采用内调焦结构设计,通过棱镜转像后将目标成像于焦平面,再由分光棱镜分束后分别被目镜和CCD物镜接收,满足了不同视距下调焦的合理性以及像质的优良性,实现了目视光学系统和CCD光电系统两路同步接收的功能.该光学系统组成复杂、结构紧凑、像质优良,与图像处理技术相结合,使得测量结果更具客观性.     

基于DSP的CCD精密测量系统的设计

TMS320LF2407A DSP芯片设计的精密测量系统可以精确地测量出目标的微小变化,故而分析CCD精密测量系统中的信号采集和处理的工作原理、系统硬件设计及软件设计.研究结果表明DSP芯片应用CCD精密测量系统中,能够有效提高测量系统的自动化程度及测量系统的精度.