基于CCD技術的激光測厚系統(tǒng)的研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)技術在不斷發(fā)展，對各種物件的厚度檢測的需求也在逐漸快速提高。本文根據(jù)激光三角測距法，利用CCD光學傳感器，設計了一種激光測厚系統(tǒng)，實現(xiàn)了對連續(xù)的涂覆生產(chǎn)線厚度在線檢測，同時通過編寫上位機軟件顯示并反饋結(jié)果。物體的測厚分為接觸和非接觸兩種方法，其中激光測厚是非接觸式的代表方法，具有優(yōu)良的準確度和實時性，在國內(nèi)外對于激光測厚都有很廣泛的研究。同時工業(yè)生產(chǎn)中對高質(zhì)量涂層的日益需求，對涂層各種質(zhì)量參數(shù)監(jiān)督的檢測手段和技術的要求也越來越高

2、。對涂層測厚的光學方法具有較寬的測量范圍和較高的精度的優(yōu)點。
　　本文主要完成的工作如下:
　　1、基于直射式激光三角法的理論對測厚系統(tǒng)的光路進行了研究。在實驗室環(huán)境下，搭建了實驗光路系統(tǒng)，對涂層材料樣品進行了測量。
　　2、針對所搭建的測厚系統(tǒng)，在對采集到的數(shù)據(jù)進行相關卷積粗處理后，提取粗處理后的波峰數(shù)據(jù)對常用的三種亞像素光斑中心定位算法（形心法、三次差值法、高斯擬合法）進行驗證。驗證結(jié)果證明高斯擬合法能夠達到最好的

3、精確度，得到最佳的光斑中心點位置。
　　3、激光測厚整體系統(tǒng)的設計。測厚整體系統(tǒng)包括CCD驅(qū)動電路、ADC采集電路、USB接口傳輸電路。系統(tǒng)選擇STM32芯片作為主處理器，產(chǎn)生CCD的驅(qū)動信號，通過芯片內(nèi)部的ADC模塊和USB模塊實現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換和與上位機通信。
　　4、編寫了上位機軟件，將嵌入式模塊采集的數(shù)據(jù)通過USB上傳到上位機，上位機完成對數(shù)據(jù)的算法處理、計算和顯示。通過標定的涂覆材料，對測厚系統(tǒng)進行了測試。
　　在