基于校正多相位快速傅里叶变换算法的叠栅条纹相位差测量

发布时间：2017-09-25 14:37

  本文关键词：基于校正多相位快速傅里叶变换算法的叠栅条纹相位差测量

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【摘要】：叠栅条纹相位差测量是光栅位移测量中的关键技术,在两块光栅相对运动过程中,叠栅条纹信号的频率会因光栅夹角误差的存在而发生偏移,采用传统多相位快速傅里叶变换(MPFFT)算法计算任意时刻叠栅条纹相位值会产生测量误差,导致相位差测量不准确。为了减少频偏所产生的相位测量误差,提出了一种校正MPFFT相位测量算法,推导出了基于相位差校正法的MPFFT谱校正模型。仿真结果表明,在无噪声情况下,当光栅夹角误差为0.1°时,信号的最大频率偏移量约为4.19kHz,传统MPFFT相位测量误差大于100°,经相位校正后,相位测量误差小于0.2°,相位差测量误差小于0.004°;在高斯噪声和谐波干扰情况下,相位差测量误差小于0.2°,当取栅距为20μm时,相位差测量误差所产生的位移测量误差小于0.0111μm,为光栅位移纳米级测量提供了参考。
【作者单位】： 沈阳工业大学信息科学与工程学院;
【关键词】： 光栅 叠栅条纹 相位差测量 相位差校正
【基金】：沈阳市科技计划项目(F13-316-1-57)
【分类号】：TH822
【正文快照】： 1引言光栅位移测量技术是以叠栅条纹细分理论为基础,通常采用测量条纹的相位变化量获得位移量,高精度测量相位是提高光栅位移测量分辨率和精度的基础[1-3]。目前,常采用CCD/CMOS图像传感器作为叠栅条纹接收器件,其分辨力主要受像素尺寸0612006-1限制,像素尺寸越小,一个条纹周

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本文编号：917933