線陣圖像采集及測量系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、隨著計算機技術(shù)和光學技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代企業(yè)對產(chǎn)品的自動化檢測也隨之得到了迅速的發(fā)展,工業(yè)領(lǐng)域中對尺寸的測量要求越來越高,無論是測量精度還是測量速度都提出了更嚴格的條件,傳統(tǒng)的測量方法已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化工廠的要求,而計算機測量技術(shù)作為新興的測量手段,能夠滿足精度和速度等要求而得到了迅速的發(fā)展,基于計算機視覺的精密測量具有快速、非接觸、精度高等優(yōu)點而在各國得到了廣泛地應(yīng)用。
　　本文闡述了線陣傳感器的幾種測量方法,并分析了這些方法的

2、應(yīng)用范圍。詳細分析了本系統(tǒng)的測量原理:該原理是以線陣圖像傳感器為基礎(chǔ),分析了傳感器的結(jié)構(gòu)以及象元構(gòu)成單元,根據(jù)傳感器的結(jié)構(gòu)特點和采集模塊輸出圖像信息的特征,提出了基于光強線性插值的亞像素高精度方法。該方法首先準確定位象元的位置,結(jié)合傳感器象元的特性,實現(xiàn)系統(tǒng)的標定和幾何尺寸的測量,研究并實現(xiàn)了系統(tǒng)的標定及測量方法;分析了系統(tǒng)的測量精度以及光源的非穩(wěn)定性、傳感器的溫度漂移等因素的影響。理論上該方法可實現(xiàn)無偏定位及高精度的尺寸測量。

3、　　根據(jù)測量原理搭建了測量平臺,包括了光源的選擇、數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計、支架平臺的選擇。采集卡是本系統(tǒng)取得高精度測量的關(guān)鍵部件,主要完成數(shù)據(jù)的采集與傳輸,其性能的優(yōu)劣決定了采集到的圖像信號是否能準確反映被測物的尺寸信息。論文詳細介紹了采集卡的設(shè)計過程,包括放大電路、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換、USB傳輸?shù)饶K的設(shè)計。開發(fā)了線陣圖像采集模塊。
　　設(shè)計了系統(tǒng)測量軟件系統(tǒng),包括傳感器和USB驅(qū)動程序設(shè)計,利用LabVIEW實現(xiàn)了尺寸的實時測量系