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激光三角法自动曝光动态测量系统的研究

作　者: 贾玉虎
导　师: 赵斌
学　校: 华中科技大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 激光三角测量电荷耦合器件(CCD) 实时增益调整数据采集与处理
分类号: TH744.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 129次
引　用: 3次
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内容摘要

光学三角测距法是一种传统的测距方法,很早就被用来测量距离、角度、位置等。激光自从问世以来,为光学测量提供了高亮度、高单色性、高方向性的光源也使三角测距法的准确性和精确性得到了很大的提高。特别是近年来作为光敏元件的高分辨率电荷耦合器件CCD的使用,以及计算机采集与处理技术的发展,使得激光三角测距方法的应用范围更广,可操作性更强。本文研究了激光三角测量位移的原理,根据系统的要求设计了光路布局结构。为了提高测量精度和实现动态测量,本文设计了可实时增益调整的CCD驱动电路来弥补由于光强变化引起的测量误差,此电路是在三角法测量系统中增加一个光电池,使之与CCD同时曝光,对光电池产生的光电流进行积分从而产生CCD的驱动信号,以达到实时增益调整的目的。为了得到测量结果,本文还设计了基于单片机的高速数据采集与处理系统,此系统可以对两通道的CCD驱动信号的频率分别调整,并且在不互相干扰的情况下,对两通道的CCD输出信号进行采集、A/D转换、存储,同时单片机会对每个通道进行数据运算并将结果显示出来。最后,还对实验结果进行了分析,论证了本文所采用方法的可行性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 国内外研究现状及分析  8-9
  1.2 问题的提出  9-10
  1.3 本课题的来源及研究的目的、意义  10
  1.4 本文的主要研究内容和主要创新点  10-13
2 测量系统原理与误差分析  13-21
  2.1 激光三角测量系统的总体构成  13-16
  2.2 直射式测量误差分析  16-19
  2.3 参数设计  19-20
  2.4 本章小结  20-21
3 CCD 自动曝光调节  21-31
  3.1 光源光功率的调整  21
  3.2 曝光时间的实时调节  21-29
  3.3 实验结果  29-30
  3.4 本章小结  30-31
4 基于单片机的双通道自动曝光CCD 数据采集与处理系统  31-48
  4.1 电路要求  31-32
  4.2 双通道CCD 传感器的测厚原理  32-33
  4.3 基于单片机的双通道自动曝光CCD 数据采集与处理  33-44
  4.4 实验结果  44-47
  4.5 本章小结  47-48
5 总结与展望  48-49
  5.1 全文总结  48
  5.2 展望  48-49
致谢  49-50
参考文献  50-53
附录1 CCD 自动曝光调节电路  53-54
附录2 基于单片机的双通道自动曝光CCD  54-55
附录3 整体实验装置图  55

激光三角法自动曝光动态测量系统的研究

内容摘要

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