【摘 要】
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角度测量是计量科学的重要组成部分,广泛应用于我们的工业生产和科学研究领域。随着科学技术和生产工艺的飞速发展,在精密加工、航空航天、军事和通讯等许多领域都对角度、特
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角度测量是计量科学的重要组成部分,广泛应用于我们的工业生产和科学研究领域。随着科学技术和生产工艺的飞速发展,在精密加工、航空航天、军事和通讯等许多领域都对角度、特别是小角度的测量提出了越来越高的要求。光电测角法由于具有非接触、高精度和高灵敏度的特点而倍受人们的重视,尤其是随着激光光源的发展和精密传感器的出现,使光电测角的测量精度不断提高,应用也越来越广泛。现阶段由于运用了各种先进的测量手段和测量仪器,使测量的精度和灵敏度达到了很高的水平。但是,传统的小角度测量仪器如激光干涉仪,光电自准直仪等,由于具有体积大,系统复杂,造价昂贵,对测量环境要求高等特点而很难用于工业生产和高精度在线测量。 目前,光学三角法在测量物体位移、厚度和三维面形等方面均达到了相当高的精度,有很好的研究价值和实用性。正是基于此,本文开展了把光学三角法用于小角度的在线测量研究。首先分析了光学三角法的测量原理,建立了用光学三角法测量小角度的测量模型;其次以彩色CCD相机作为位置传感器(PSD),构建了简易的实验测量系统;然后通过分析比较几种常用的滤波除噪方法,选择了中值滤波器,并使用了适合于本测量系统特点的插值灰度重心法来处理CCD相机采集到的光斑图像,实现光斑中心的亚象素定位,从而实现对物体转角的高精度在线测量。 最后,本文对影响该实验系统的各种因素和测量误差进行了详细地分析,论证了本文所采用方法的可行性。
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