多光軸平行性測量系統(tǒng)的圖像處理技術(shù)研究.pdf

1、多光軸平行性測量多光軸平行性測量系統(tǒng)的系統(tǒng)的圖像圖像處理處理技術(shù)技術(shù)研究研究ResearchonImageProcessingTechnologyfMultipleOpticalaxisParallelismMeasuringSystem學(xué)科專業(yè)：光學(xué)工程研究生：廖可指導(dǎo)教師：黃戰(zhàn)華教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一二年十二月摘要多光軸系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，光軸之間的平行性影響著其使用性能和精度，生產(chǎn)實(shí)踐中對多光軸系統(tǒng)產(chǎn)品光軸之間的

2、平行性檢測有著重要意義。利用傳統(tǒng)激光相紙法檢測平行性，不能定量地測量光軸之間的偏差角度，測量過程受人為主觀因素干擾較多，誤差大，自動(dòng)化程度低，而且浪費(fèi)了大量的人力物力。隨著現(xiàn)代光電技術(shù)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，高精度、自動(dòng)化測量成為了發(fā)展方向。本文對多光軸平行性測量原理和方法做了研究，在基于大口徑離軸拋物面反射鏡平行光管的平行性測量系統(tǒng)硬件設(shè)備基礎(chǔ)上，通過圖像處理技術(shù)，提高了系統(tǒng)的測量精度、自動(dòng)化程度和抗干擾能力，并對系統(tǒng)測量性能進(jìn)行了詳細(xì)

3、分析。本文的創(chuàng)新點(diǎn)和主要完成的工作如下：1提出了多光軸平行性測量系統(tǒng)的完整解決方案和操作流程，滿足系統(tǒng)功能要求和技術(shù)指標(biāo)。系統(tǒng)采用大口徑離軸拋物面反射鏡平行光管法，結(jié)合光電檢測和圖像處理技術(shù)，比其他常用的平行性測量方法精度更高、應(yīng)用范圍更廣，而且自動(dòng)化程度高，抗干擾能力強(qiáng)，滿足光軸平行性測量要求。2針對系統(tǒng)特征，提出了優(yōu)化的對焦評(píng)價(jià)函數(shù)和中心定位算法，提高了系統(tǒng)測量速度和精度。通過對系統(tǒng)DCT對焦評(píng)價(jià)系數(shù)法的改進(jìn)和最小二乘橢圓擬合處理過

4、程的優(yōu)化，提高了系統(tǒng)的測量精度和抗干擾能力，同時(shí)縮短了計(jì)算耗時(shí)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和自動(dòng)化程度。3完成了多光軸平行性測量系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。通過編寫簡潔、高效、健壯的軟件，分模塊、多線程實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件設(shè)備控制、圖像處理和偏差角度計(jì)算功能，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，減少了人為因素造成的誤差。4完成了實(shí)際多光軸系統(tǒng)的光軸平行性測試實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了方案的可行性和測量的正確性。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、硬件設(shè)備參數(shù)和軟件算法精度分析，從系