留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

激光三角法高精度测量模型

孙兴伟 于欣玉 董祉序 杨赫然

孙兴伟, 于欣玉, 董祉序, 杨赫然. 激光三角法高精度测量模型[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(9): 906008-0906008(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0906008
引用本文: 孙兴伟, 于欣玉, 董祉序, 杨赫然. 激光三角法高精度测量模型[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(9): 906008-0906008(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0906008
Sun Xingwei, Yu Xinyu, Dong Zhixu, Yang Heran. High accuracy measurement model of laser triangulation method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(9): 906008-0906008(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0906008
Citation: Sun Xingwei, Yu Xinyu, Dong Zhixu, Yang Heran. High accuracy measurement model of laser triangulation method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(9): 906008-0906008(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0906008

激光三角法高精度测量模型

doi: 10.3788/IRLA201847.0906008
基金项目: 

辽宁省百千万人才工程项目(2015-47);辽宁省教育厅项目(2004D094)

详细信息
    作者简介:

    孙兴伟(1970-),女,教授,博士,主要从事复杂曲面测量与数控加工轨迹优化、复杂曲面数控制造理论与技术、数控技术与智能制造等方面的研究。Email:sunxingw@126.com

  • 中图分类号: TN247;TP391

High accuracy measurement model of laser triangulation method

  • 摘要: 为提高检测准确性,提出激光三角法高精度测量模型,由变阈值亚像素灰度重心提取算法和CCD倾角误差补偿模型两部分组成;光斑中心定位算法对激光检测准确度起关键作用,针对已有激光中心定位算法的缺陷,提出了变阈值亚像素灰度重心提取算法,通过梯度函数和高斯拟合算法设定阈值去除光斑边缘噪声区域对中心定位的影响,并利用多项式插值提高灰度重心法精度;同时为提高实际工业生产环境中的测量准确性,建立CCD倾角误差补偿模型;应用激光三角法高精度测量模型,以STM32F407为硬件核心建立系统,以锥螺纹为被测物进行实验;实验结果表明:该测量模型实现了对锥螺纹信息的准确采集,且精度明显高于传统的灰度重心法,可以将锥螺纹检测的误差控制在10 m内。
  • [1] Zhou Xingmin, Liu Hengbiao, Ge Jianmin. Reflected spot center offset correction in laser triangulation measurement[J]. Acta Optica Sinica, 2015, 35(5):0512001. (in Chinese)
    [2] Zhou Kun, Ji Haijiao, Zhou Haibin. Analysis for the effect of measured surface character to the measuring accuracy of laser triangulation method measurement[J]. China Mechanical Engineering, 2009, 7(2):70-73.(in Chinese)
    [3] Shen Lei, Li Dinggen, Chu Jun, et al. Study on laser speckle correlation method applied in triangulation displacement measurement[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(1):288-293. (in Chinese)
    [4] Wang Zhiqian, Liu Zhaorong, Zhao Yan, et al. Precise center location algorithm for laser spot in distortion measuring system[J]. Journal of Electronic Measurement and Instrument, 2011, 25(6):485-489. (in Chinese)
    [5] Sun Bin, Li Bing. A quantitative error compensation model of the inclination angle of the laser displacement sensor[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2015, 36(5):996-1004. (in Chinese)
    [6] Cai Huaiyu, Feng Zhaodong, Huang Zhanhua. Centerline extraction of structured light stripe based on principal component analysis[J]. Chinese Journal of Lasers, 2015, 42(3):0308006. (in Chinese)
    [7] Zhang Qiujia, Zhao Yuhua. Measurement method of laser spot center based on weight interpolation algorithm[J]. Laser Infrared, 2016, 46(1):81-84.(in Chinese)
    [8] Cao Shikang, Li Dongjian, Xu Ruihua, et al. Algorithm of laser spot detection based on optimal arc[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(10):3492-3496. (in Chinese)
    [9] Zhao Jingxin, Zhou Fuqiang. High-precision center location algorithm of small-scale focal spot[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8):2690-2693. (in Chinese)
    [10] Sun Junhua, Jie Zhang, Zhen Liu, et al. A vision measurement model of laser displacement sensor and its calibration method[J]. Optics and Lasers in Engineering, 2013, 51(12):1344-1352.
    [11] Qiu Zurong, Chen Haoyu, Hu Wenchuan, et al. Embedded angel vision inspection and error compensation for line structure light[J]. Optics and Precision Engineering, 2013, 21(10):2480-2487. (in Chinese)
  • [1] 赵洪楠, 江文松, 杨力, 罗哉, 李泓洋.  线激光传感器的边缘偏差修正方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210317-1-20210317-7. doi: 10.3788/IRLA20210317
    [2] 王晓东, 胡松钰.  激光结构光测量连续调节智能光源控制器设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20200180-1-20200180-9. doi: 10.3788/IRLA20200180
    [3] 宋晓凤, 李居朋, 陈后金, 李丰, 万成凯.  多场景下结构光三维测量激光中心线提取方法 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0113004-0113004(8). doi: 10.3788/IRLA202049.0113004
    [4] 王志奇.  蓝牙控制的OLED显示器件研制 . 红外与激光工程, 2020, 49(S1): 20200195-20200195. doi: 10.3788/IRLA20200195
    [5] 黄民双, 刘晓晨, 马鹏.  脉冲飞行时间激光测距系统中周期误差补偿 . 红外与激光工程, 2018, 47(3): 317004-0317004(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0317004
    [6] 胡雄超, 毛晓楠, 吴永康, 闫晓军, 余路伟, 王兆龙.  基于亚像元坐标的像素频率误差补偿方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 717006-0717006(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0717006
    [7] 唐彦琴, 顾国华, 钱惟贤, 陈钱, 张骏.  四象限探测器基于高斯分布的激光光斑中心定位算法 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 206003-0206003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0206003
    [8] 多丽娅, 张丽杰.  北斗卫星导航系统接收机测量误差建模及估计 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 137-142.
    [9] 王拯洲, 胡炳樑, 殷勤业, 曹世康, 李东坚, 李红光.  综合诊断系统多维度重构小孔光斑中心测量方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 73-79.
    [10] 劳达宝, 周维虎, 李万红, 石冬, 林心龙.  基于遗传算法的柱面光栅测角技术研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2182-2188.
    [11] 刘丙才, 李兵, 田爱玲, 高芬.  横向剪切干涉中非共光路误差的识别与补偿 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2406-2410.
    [12] 江奇渊, 汤建勋, 袁保伦, 韩松来.  激光陀螺捷联惯导尺寸效应误差分析与补偿 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1110-1114.
    [13] 杜亮, 张铁, 戴孝亮.  激光跟踪仪测量距离误差的机器人运动学参数补偿 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2351-2357.
    [14] 于旭东, 徐瑜浓, 魏国, 龙兴武.  基于人工鱼群算法的机抖激光陀螺温度补偿 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 81-87.
    [15] 赵婧鑫, 周富强.  小尺寸光斑中心的高精度定位算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2690-2693.
    [16] 曹世康, 李东坚, 许瑞华, 王伟, 王拯洲.  基于最优弧的激光光斑中心检测算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3492-3496.
    [17] 邓万涛, 汪凯巍, 白剑, 张金春.  高精度子孔径拼接中参考面误差的去除方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1194-1199.
    [18] 于海, 梁立辉, 王树洁, 卢新然, 万秋华.  基于径向基函数神经网络的高精度基准编码器误差补偿 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4123-4127.
    [19] 赵春华, 许云涛, 宁春玉.  LHI878热释电红外传感器的体温检测系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 324-328.
    [20] 庞淼, 周山, 吴娟, 荣健, 高学燕, 胡晓阳.  激光强度时空分布测量漫散射取样衰减技术研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3213-3217.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  292
  • HTML全文浏览量:  58
  • PDF下载量:  60
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-04-13
  • 修回日期:  2018-05-17
  • 刊出日期:  2018-09-25

激光三角法高精度测量模型

doi: 10.3788/IRLA201847.0906008
    作者简介:

    孙兴伟(1970-),女,教授,博士,主要从事复杂曲面测量与数控加工轨迹优化、复杂曲面数控制造理论与技术、数控技术与智能制造等方面的研究。Email:sunxingw@126.com

基金项目:

辽宁省百千万人才工程项目(2015-47);辽宁省教育厅项目(2004D094)

  • 中图分类号: TN247;TP391

摘要: 为提高检测准确性,提出激光三角法高精度测量模型,由变阈值亚像素灰度重心提取算法和CCD倾角误差补偿模型两部分组成;光斑中心定位算法对激光检测准确度起关键作用,针对已有激光中心定位算法的缺陷,提出了变阈值亚像素灰度重心提取算法,通过梯度函数和高斯拟合算法设定阈值去除光斑边缘噪声区域对中心定位的影响,并利用多项式插值提高灰度重心法精度;同时为提高实际工业生产环境中的测量准确性,建立CCD倾角误差补偿模型;应用激光三角法高精度测量模型,以STM32F407为硬件核心建立系统,以锥螺纹为被测物进行实验;实验结果表明:该测量模型实现了对锥螺纹信息的准确采集,且精度明显高于传统的灰度重心法,可以将锥螺纹检测的误差控制在10 m内。

English Abstract

参考文献 (11)

目录

    /

    返回文章
    返回