基于时间补偿的激光扫描投影图形偏差校正研究

发布时间：2021-03-30 07:41

　　为了解决自研的激光扫描投影系统在实际扫描投影零部件外形轮廓时会存在拖尾、缺失和非预期的圆角过渡等图形偏差,严重影响投影出零部件外形轮廓的形状准确度的问题.通过分析拖尾和缺失偏差、转角偏差产生的原因,研究了基于时间补偿的激光扫描投影图形偏差校正方法,得出了补偿时间与采样率间的关系,建立了时间补偿与投影图形转角角度间的数学模型.应用所研究方法在自主搭建的激光扫描投影系统中进行验证实验,并与国外FARO激光扫描投影系统的投影图形进行对比.实验结果表明:对优化投影路径后的5行5列棋盘格图形进行投影时,比较偏差补偿前后实际投影图形效果,补偿后的投影图形形状准确度优于0.5mm.基于时间补偿的激光扫描投影偏差校正方法可以有效地补偿拖尾和缺失偏差、能够优化非预期的转角偏差,该方法应用于自主研发的激光扫描投影系统能够显著提高投影图形准确度,具有良好的实际应用价值. 

【文章来源】：光子学报. 2020,49(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

激光扫描投影系统的原理图

其中，将振镜对驱动信号的动态响应不足而导致图形出现直角变圆角或锐角变圆角的这类偏差定义为转角偏差；将振镜的位置与激光器开闭响应时间的不匹配，导致投影光线出现拖尾和缺失的这类现象称之为拖尾和缺失偏差，如图2所示．1.2 拖尾和缺失偏差

在数据采集卡中输入如图3(a）所示的驱动信号从而控制二维振镜振动，光学振镜的角振子数学模型为[12]式中，J为转动惯量，P为阻尼系数，D为弹性系数，K为角灵敏度，U为输入电压，R为电阻．由式（1）可知驱动信号波形会发生如图3(b）所示的偏差，导致投影精度降低．

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3109152