光路自動(dòng)準(zhǔn)直技術(shù)研究.pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)光路的快速自動(dòng)準(zhǔn)直，降低光路手動(dòng)調(diào)節(jié)的誤差，有效提高人機(jī)交互界面操作的實(shí)時(shí)性、友好性和可擴(kuò)展性，設(shè)計(jì)了一套可視化的光路自動(dòng)準(zhǔn)直系統(tǒng)。借助VC++編程技術(shù)，對(duì)維視MV-U2000圖像采集模塊進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了激光光斑圖像信息的采集、實(shí)時(shí)顯示、處理和保存。利用計(jì)算機(jī)與下位機(jī)STM32進(jìn)行串口通訊，進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)步長(zhǎng)，有效實(shí)現(xiàn)了光路的快速調(diào)整，并最終獲得了光路準(zhǔn)直。
　　本文首先對(duì)比論證了現(xiàn)有的光路自動(dòng)準(zhǔn)直系統(tǒng)的實(shí)

2、現(xiàn)方法，進(jìn)而結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)要求確定了本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，然后詳細(xì)介紹了所研制的光路自動(dòng)準(zhǔn)直系統(tǒng)的上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)、步進(jìn)電機(jī)控制以及自動(dòng)準(zhǔn)直算法設(shè)計(jì)內(nèi)容，最后對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行了性能測(cè)試和分析。其中，系統(tǒng)光斑采集硬件結(jié)構(gòu)包括CCD攝像頭、維視圖像采集卡MV-U2000和計(jì)算機(jī)；系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計(jì)部分，是基于Visual C++6.0開(kāi)發(fā)環(huán)境，根據(jù)MFC對(duì)話框架構(gòu)編寫(xiě)程序，具體包括光斑圖像采集卡的配置、光斑圖像處理和通訊控制；與系統(tǒng)下位機(jī)通訊包括主控芯片S

3、TM32、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)平移臺(tái)之間的控制和聯(lián)系，即上位機(jī)根據(jù)逐次逼近算法求出步長(zhǎng)變化量，STM32通過(guò)串口獲得該變化量并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)自適應(yīng)調(diào)整步長(zhǎng)，進(jìn)而最終實(shí)現(xiàn)光路準(zhǔn)直。
　　通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試和數(shù)據(jù)分析，本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)光路準(zhǔn)直系統(tǒng)能夠滿足準(zhǔn)直應(yīng)用的需求，單次操作時(shí)間只需2分鐘，精度可達(dá)到4.17微弧度。相對(duì)于傳統(tǒng)中大型準(zhǔn)直系統(tǒng)而言，本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)準(zhǔn)直系統(tǒng)，為單模光纖輸出激光準(zhǔn)直提供了一種新的思路，解決了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下單模光纖耦合輸出