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采用多准直光束测量六自由度微位移新方法

刘力双 吕勇 孟浩 黄佳兴

刘力双, 吕勇, 孟浩, 黄佳兴. 采用多准直光束测量六自由度微位移新方法[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(6): 617002-0617002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0617002
引用本文: 刘力双, 吕勇, 孟浩, 黄佳兴. 采用多准直光束测量六自由度微位移新方法[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(6): 617002-0617002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0617002
Liu Lishuang, Lv Yong, Meng Hao, Huang Jiaxing. New method for measuring 6-DOF micro-displacement based on multi-collimated beams[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(6): 617002-0617002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0617002
Citation: Liu Lishuang, Lv Yong, Meng Hao, Huang Jiaxing. New method for measuring 6-DOF micro-displacement based on multi-collimated beams[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(6): 617002-0617002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0617002

采用多准直光束测量六自由度微位移新方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0617002
基金项目: 

北京市自然科学基金(7172035)

详细信息
    作者简介:

    刘力双(1981-),男,副教授,博士,主要从事视觉检测及精密仪器方面的研究。Email:liulishuang@bistu.edu.cn

  • 中图分类号: TH741

New method for measuring 6-DOF micro-displacement based on multi-collimated beams

  • 摘要: 为实现星载三线阵CCD相机的相机参数在轨测量,提出了一种六自由度微位移测量方法。高亮度LED输出光被准直并耦合到输入光纤。输出光纤末端固定在可移动的被测物体上。光纤输出由多个光纤准直器( 4)准直,并由系统固定部分中的多个区域阵列的CCD相机( 4)捕获。根据CCD图像中光点的位置变化来求解被测物体的六自由度位移。为了验证系统模型和六自由度位移计算程序,对该方法进行了理论分析和仿真。结果表明:当平移位移小于100 m且旋转位移小于6'时,典型的4准直测量系统求解误差小于10-5 m和10-4'。并且,当准直器的光斑位置的两个坐标方向上添加-0.5~0.5 m的随机量时,平移误差和旋转误差的3分别为0.9 m和0.012'。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-10
  • 修回日期:  2019-02-20
  • 刊出日期:  2019-06-25

采用多准直光束测量六自由度微位移新方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0617002
    作者简介:

    刘力双(1981-),男,副教授,博士,主要从事视觉检测及精密仪器方面的研究。Email:liulishuang@bistu.edu.cn

基金项目:

北京市自然科学基金(7172035)

  • 中图分类号: TH741

摘要: 为实现星载三线阵CCD相机的相机参数在轨测量,提出了一种六自由度微位移测量方法。高亮度LED输出光被准直并耦合到输入光纤。输出光纤末端固定在可移动的被测物体上。光纤输出由多个光纤准直器( 4)准直,并由系统固定部分中的多个区域阵列的CCD相机( 4)捕获。根据CCD图像中光点的位置变化来求解被测物体的六自由度位移。为了验证系统模型和六自由度位移计算程序,对该方法进行了理论分析和仿真。结果表明:当平移位移小于100 m且旋转位移小于6'时,典型的4准直测量系统求解误差小于10-5 m和10-4'。并且,当准直器的光斑位置的两个坐标方向上添加-0.5~0.5 m的随机量时,平移误差和旋转误差的3分别为0.9 m和0.012'。

English Abstract

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