激光视觉超高速角度测量系统研究

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雅宝题库解析：
角位移测量技术是几何量测量技术的一个重要组成部分，在工业生产、科学实验、国防科技工业等领域有着广泛的应用。根据技术要求的不同，角度测量方法通常分为机械式，电磁式和光学式三类。其中，光学测角法由于具有测量准确度高和非接触测量的特点，成为动态、大角度测量的一种有效的解决途径。激光视觉测角技术源自于光学测角法，采用了近年来发展较快的视觉测量技术，具有非接触、速度快、动态范围大、信息量丰富等诸多优点。本文针对已有的激光视觉测角方法不能兼顾到测角的精度、范围、数据更新率等方面，无法满足某些特定场合测量需求的题目，围绕一种新的激光视觉测角方法开展研究，以高速转动舵面的偏角为测试对象，设计了一个角度测试系统，实现了一种激光视觉超高速测量方法。该方法使用激光位移传感器作为测量工具，首先通过离线的全局校准得到传感器的激光束直线，测试过程中，实时获取并存储被测舵面上三个激光点的位移数据，运用测试算法计算得到平面在测试过程中各个时刻的角度信息。运用于工业现场的测试结果表明：系统的测量频率可达到2KHz，测角范围为-35°~ 35°，测量精度小于0.3°。论文的主要工作包括：1.研究并实现了一种多传感器全局校准的方法，应用于系统测试的离线校准过程；2.研究了激光位移传感器的视觉模型，提出了一种激光位移传感器的视觉标定方法；3.通过分析系统测试需求，设计了测试系统的机械结构、多通道数据同步采集方案以及采集控制电路；4.编写了系统的部分测试软件，开展了相关实验。