一种高精度大量程实时单点离面位移的测量方法与流程

文档序号:11944303阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高精度大量程实时单点离面位移的测量方法,其特征在于:该测量方法利用图像处理的方式获取位移的方向和大小;以及利用硬件设备根据图像反馈信号对位移进行跟踪补偿;

所述图像处理方式是指常用数字图像处理技术,包括灰度等级分析、灰度重心法、直方图对比和/或匹配法;

所述硬件设备是指各类高精度位移促动装置,包括压电式、电容式、电感式、步进电机式或人工螺旋式精密设备。

2.根据权利要求1所述的一种高精度大量程实时单点离面位移的测量方法,其特征在于:所述图像处理方式具体步骤如下:

步骤(1)、在位移发生前,需要将干涉图像稳定后的状态记录,并将其作为系统位移前的初始状态;

步骤(2)、利用判断位移方向的图像算法计算初始状态的图像,获得对应的特征值;之后将该图像算法实时计算最新的干涉图像,并获得各自对应的特征值;通过特征值的对比判断出干涉条纹的移动方向,从而获知位移方向;

步骤(3)、利用预估位移大小的图像算法计算初始状态的图像,获得对应的特征值;之后将该算法实时计算最新的干涉图像,并获得各自对应的特征值;通过特征值的对比预估出干涉条纹的移动量,进而对硬件设备反馈跟踪信号;

步骤(4)、硬件设备根据反馈信号做出相应的跟踪响应,直到预估位移大小的图像算法检测到最新的干涉图像与初始状态相同或者非常接近,此时硬件设备跟踪停止。

3.一种基于迈克尔逊激光干涉的单点实时离面位移测量系统,其特征在于:包括激光光源及光路、图像采集及算法处理系统、促动器跟踪系统和控制软件系统;其中,

所述激光光源及光路是指产生稳定光源的He-Ne激光发生器和基于迈克尔逊干涉原理搭建的光路;

所述图像采集及算法处理系统是指记录激光干涉图样的CCD相机以及监控物端位移发生的图像处理算法,其具体包括位移方向判定和位移大小预估两个部分;位移方向的判定是利用图像重心法并结合“小窗口”技术,位移大小的预估是利用图像直方图相关并结合“小窗口”技术,其中所述的“小窗口”技术是指图像的多方位局部分析技术;

所述促动器跟踪系统是指在参考端负责跟踪位移的装置;

所述控制软件系统是指测量系统的操控软件,具体包括对CCD相机的控制、图像处理算法的实现、PZT器件的控制和跟踪策略的实现。

4.根据权利要求3所述的一种基于迈克尔逊激光干涉的单点实时离面位移测量系统,其特征在于:为了实现系统快速实时的特性,所述控制软件系统的软件功能均是按照windows消息响应机制实现。

5.根据权利要求3所述的一种基于迈克尔逊激光干涉的单点实时离面位移测量系统,其特征在于:使用的促动器跟踪系统包括压电陶瓷器件,将压电陶瓷器件紧密与参考端反射镜粘贴,通过电压驱动控制该压电陶瓷器件自由伸缩,从而推动反射镜沿着参考端光轴自由移动。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1