基于嵌入式的快速平面度測量系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、平面度測量是指對待測平面的平面度誤差值的測量。平面度測量廣泛應(yīng)用在機械工程安裝、建筑業(yè)施工過程以及大地測量等領(lǐng)域。特別是在建筑施工過程中的內(nèi)部裝修中，隨著施工要求的提高，越來越需要一個可以實時提供的共同施工基準(zhǔn)。平面度測量的傳統(tǒng)手段，或者由于結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，或者由于測量范圍有限，或者由于測量效率太低，已經(jīng)不能滿足我們的實際需求。因此本文旨在開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、中等精度、可以實現(xiàn)快速測量的嵌入式平面度測量系統(tǒng)。
　　本文調(diào)研了平面度測量

2、的原理和常規(guī)方法，分析了工業(yè)現(xiàn)場對平面度測量的需求和常規(guī)測量手段的不足，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于點陣結(jié)構(gòu)光的平面度測量方法，設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、精度在0.2mm以內(nèi)、在1m工作距離處測量范圍為0-48.79mm的嵌入式快速平面度測量系統(tǒng)。主要工作分為三個部分:
　　第一，介紹了測量系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，并進行了嵌入式快速平面度測量系統(tǒng)的搭建。測量系統(tǒng)以激光器和正交光柵為點陣結(jié)構(gòu)光生成器，以USB相機為圖像采集單元，以ARM

3、開發(fā)板為控制處理單元。
　　第二，介紹了基于點陣結(jié)構(gòu)光的平面度測量方法的原理，建立了測量方法的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了圖像處理算法和數(shù)據(jù)處理算法。然后，進行了算法的實現(xiàn)和嵌入式軟件的開發(fā)。
　　第三，設(shè)計并進行實驗，對測量方法的準(zhǔn)確性和測量系統(tǒng)的精度進行了驗證。進行計算機仿真實驗，驗證光斑中心的定位算法的準(zhǔn)確性;進行基于PC平臺的，標(biāo)準(zhǔn)平面位移的測量、白板平面和紙板平面平面度的測量等實驗驗證測量中近似方式的合理性，測量方