基于CCD激光三角法测距系统的设计与实现

发布时间：2021-03-12 05:53

　　非接触测距技术作为推动工业、科技发展的基础技术之一,近年来发展迅速。但和欧美等发达国家相比,我国传统的激光三角法测距设备,存在测量精度偏低、电路结构复杂、成本较高等缺点。为此,本课题应用ARM Cortex-M3内核芯片、CCD传感器模块,设计了一种精准实用、成本较低,功能齐全的激光三角法测距系统。首先,本文研究了激光三角法测距系统的测量原理,确定了以满足Scheimpflug条件下的直射光激光三角法为光学系统设计方法,并阐述了测距系统的设计思路和工作流程。其次,研究了测距系统的光学系统结构,确定了光学参量,应用MATLAB软件分析了光学参量对测距系统性能的影响。对光学参量建模,提出一种利用非线性规划和蒙特卡洛模拟确定激光三角法光学参量的方法。利用这种方法既可缩短获取参数的时间,又可择优选择光学参量。第三,设计了测距系统的硬件电路并制作完成了PCB样板。本文选用基于ARM Cortex-M3内核的STM32F103ZET6芯片作为整个系统的主控制器,并在芯片最小系统的基础上添加了LED提示灯、模式按键、串口模块、AT24C02数据存储芯片、LCD12864屏幕等外围器件完成电路设计以达... 

【文章来源】：西安工业大学陕西省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

工业生产中广泛应用激光测距技术

激光三角法测距系统

光学参量确定程序将数据直接导出至Excel表3.1模式一可选光学参数

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Scheimpflug定律的线结构光系统摄像机标定方法[J]. 王平江,吴娟娟.  制造业自动化. 2017(10)
[2]激光三角法测距传感器的参数优化[J]. 蔡逸,刘常杰.  传感技术学报. 2017(10)
[3]基于粒子群算法的激光位移传感器参量优化[J]. 王晓蒙,王会峰,姚乃夫.  激光技术. 2018(02)
[4]CCD图像传感器和CMOS图像传感器的比较研究[J]. 孙波,王晓艳.  信息通信. 2015(12)
[5]蒙特卡洛模拟法在复杂系统可靠性仿真中的应用研究[J]. 曾畅,方强,吴军,朱勇猛,关静.  四川兵工学报. 2015(09)
[6]激光位移传感器在自由曲面测量中的应用[J]. 李兵,孙彬,陈磊,魏翔.  光学精密工程. 2015(07)
[7]改进型相位式激光测距电路的设计[J]. 廖平,蔡玉鑫.  激光与红外. 2013(04)
[8]高速相位式激光测距数字鉴相方法仿真与实现[J]. 缑宁祎,张珂殊.  红外与激光工程. 2012(09)
[9]激光三角法大量程小夹角位移测量系统的标定方法研究[J]. 黄战华,罗曾,李莎,原珏,蔡怀宇,朱猛.  光电工程. 2012(07)
[10]加权质心法亚像元定位误差研究[J]. 李朋,高立民,吴易明,刘爱敏.  电子测量技术. 2011(06)

博士论文
[1]激光器中的自调制及不稳定性研究[D]. 李雷.山东大学 2013

硕士论文
[1]基于激光三角法的室内测距系统研究[D]. 侯良策.杭州电子科技大学 2017
[2]高精度脉冲激光测距关键技术研究[D]. 严培辉.长春理工大学 2017
[3]激光测距研究与设计[D]. 耿捷.北方工业大学 2016
[4]便携式线阵CCD综合测量仪的设计与实现[D]. 刘珍珍.重庆大学 2016
[5]基于STM32单片机的太阳能电池测试系统研究[D]. 刘勇为.华中科技大学 2016
[6]基于激光三角法的表面粗糙度测量[D]. 张小艳.内蒙古工业大学 2016
[7]基于表面损伤深度的无损测量系统研究[D]. 成洪川.青岛理工大学 2015
[8]基于全相位谱分析鉴相的高精度脉冲相位式激光测距系统研究[D]. 陶柳.西安电子科技大学 2015
[9]高精度激光三角测量距离系统的研究与设计[D]. 何晓敏.兰州交通大学 2015
[10]短程高精度测距技术研究[D]. 鲍佳男.西安工业大学 2014



本文编号：3077798