復合材料高精度視覺測厚與不穩(wěn)定因素的分析與處理.pdf

1、本文是根據(jù)輪胎工業(yè)現(xiàn)場中橡膠厚度檢測的要求，分析實際現(xiàn)場橡膠測量中導致測量結(jié)果不穩(wěn)定的各種因素，從被測橡膠的自身特性、測量現(xiàn)場條件和環(huán)境噪聲等方面影響展開研究，從影響測量穩(wěn)定性的主要原因出發(fā)，定量或定性地分析影響測量不穩(wěn)定性的各種因素，并提出了改進的方法和措施。為了適應工業(yè)現(xiàn)場的各種測量條件，要求位移傳感器實現(xiàn)小型化和集成化，提出新型雙光路單CCD光學結(jié)構(gòu)并設計了基于DSP的CCD驅(qū)動、信號采集與處理電路，可以大大減小位移傳感器的體積，

2、也可以大大提高硬件電路的集成化程度。此外，為了滿足對橡膠膠帶高精度測量的要求，通過比較各種圖像信號處理算法，來提高位移傳感器的分辨率，并確定最優(yōu)信號處理算法。本文設計的激光位移傳感器有著集成化程度高、測量精度高速度快、抗干擾能力強等優(yōu)點，能夠在工業(yè)生產(chǎn)領域中廣泛應用。
　　 本文主要研究內(nèi)容包括：
　　 1.通過建立被測物體表面散射光場的數(shù)學模型，論證橡膠的材料特性和顏色特性對測量結(jié)果的影響，分析誤差產(chǎn)生原因和找出修正誤

3、差的方法。推導利用雙光路方法消除被測表面傾斜引起的誤差和補償由于橡膠高溫引起的測量誤差的數(shù)學模型和計算方法，并通過仿真實驗加以分析和驗證。
　　 2.結(jié)合已有的課題研究成果，利用平面鏡的反射功能設計雙光路單CCD的光路測量結(jié)構(gòu)，并對三角法測量中的各個光路參數(shù)進行計算和優(yōu)化，提高位移傳感器光路的小型化和集成化程度。
　　 3.分析和比較傳統(tǒng)、加權(quán)質(zhì)心法，平均、加權(quán)和線性多項式插值法，以及多項式擬合法，通過實驗找出提高測量分

4、辨率效果最好的算法，來提高CCD感光平面上光斑像點能量質(zhì)心定位的分辨率水平，實現(xiàn)亞像素水平的高測量分辨率。
　　 4.設計基于DSP的硬件電路系統(tǒng)，實現(xiàn)對CCD的驅(qū)動，圖像信號的采集與處理，和與主機之間的通訊功能。將位移傳感器的硬件電路集成在一塊電路板上，實現(xiàn)位移傳感器硬件電路系統(tǒng)的小型化與集成化。
　　 5.找到去噪效果的理論評價標準，結(jié)合實驗結(jié)果驗證理論分析的正確性，通過實驗找到適用于橡膠測厚信號去噪處理中的最優(yōu)小波