旋转对称三角传感器激光散斑的仿真研究

摘要：

散斑是激光三角传感器测量不确定度极限的根本影响因素.提出了一种用于旋转对称激光三角传感器的激光散斑的仿真方法,获得了仿真散斑图像.在旋转对称的三角传感器中,投射的激光点在检测器上被成像为一个环,从而散斑也相应是圆弧形.研究了散斑的特性,该散斑在环的半径方向上服从主观散斑的特性,其尺寸由光学系统的数值孔径决定.而在环的切线方向上,其本质上是客观散斑,由于光学系统存在折返光路,其尺寸由物体到检测器的光程、投射的激光光斑尺寸和成像圆环的半径决定.实验结果表明,仿真结果与散斑理论一致.基于仿真给出了对旋转对称三角传感器位移测量不确定度极限的分析,结果表明,使用旋转对称形式的传感器光学布局,在相同的光学系统数值孔径和使用同样的灰度质心算法的情况下,可达到传统激光三角测量不确定度的1/5.

关键词：光学测量、激光三角传感器、散斑、仿真、旋转对称

所属期刊栏目：13

分类号：TH744.5(仪器、仪表)

资助基金：国家自然基金国际合作项目60416312;国家自然摹金项目60375011,60575028;安徽省自然基金项目04042044;2006年度中德合作PPP项目;新世纪优秀人才支持计划资助项目NCET-04-0560

在线出版日期：2009-02-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2414-2419