激光定位控制系统的研究与设计

发布时间：2020-05-30 17:52

【摘要】：当前社会激光技术广泛应用于各个行业,而激光定位技术是激光技术在国际科学研究、开发的重点技术之一。激光定位技术控制激光光斑位置来跟随目标位置变化,使光斑准确定位到目标点,达到激光定位的效果。本文根据振镜扫描原理,设计了基于振镜的激光精确定位系统,通过边缘检测获取特征点所在像素的位置,再通过等比例算法转换为控制振镜偏转的电压数据,最后发送给下位机进行D/A转换并放大,在此基础上用拟合算法校正电压数据使激光精确对准目标。本文主要目的就是研究一种基于点阵医疗结合图像处理技术来代替传统全覆盖医疗的方法。相比传统全覆盖医疗的方式,本系统具有定位精度高,恢复速度快,成本花费少等特点。在高精度定位下的针对性治疗,既大大的减少了治疗部位恢复的时间,同时也降低了治疗的成本。本文首先选择合适的器件搭建激光扫描控制系统,然后对组成器件进行介绍,并设计与之对应的软件系统,然后对软件模块的功能进行阐述。随后分析了几种主流角点检测算法的优缺点,并对Harris算法基础上改进的Shi-Tomasi算法进行了推导与测试。接下来为了实现模拟驱动电压的生成,设计了一款USB接口控制器硬件电路,实现数模转换功能,并用电路仿真软件对放大电路部分进行测试实验分析。最后设计可控性良好的单片机控制软件,将其植入控制芯片,并设计友好的人机交互界面,方便整个系统的操作便捷。在上述基础上对振镜扫描系统的几何畸变进行机理分析,并运用了拟合算法进行校正,得到了精确的定位算法。通过多次实验测试,该系统达到了预期,取得了良好的定位效果。
【图文】：

用的三种打标方式的特点，，选定了基于扫描的工作方式。激光定位控制系统主要逡逑由工业摄像机、上位机、振镜扫描系统、单片机控制卡、激光器以及电源六部分逡逑组成。硬件工作原理和硬件系统组成分别如下图２－］和２－２所示：逡逑Ａ逦Ｌ邋＿邋｜逦＞ｒ邋邋逦ｊ逦ＰＣ逡逑单片机控制卡逦１５ＶＨ流电源逡逑＝邋ＷＷＷＷＭｉ逦＼＼逦逦逡逑伺服电机＾＿＞逡逑＿邋ＡN激光器逡逑伺服电机逦逦逦１逦邋￣１逡逑—~T~栧义贤梗

本文编号：2688500