一种激光三角测厚中非线性的校正方法

激光干涉仪的非线性误差校准方法研究激光干涉仪是一种经常被使用于科学实验室和工业制造中的精密测量仪器。

它利用激光干涉现象来测量物体的长度、形状和表面质量。

然而，由于激光干涉仪本身的结构和环境因素的干扰，它可能存在一些非线性误差。

本文将探讨激光干涉仪的非线性误差校准方法的研究。

激光干涉仪的基本原理是通过分束器将一束激光分成两束，然后沿不同的光路传播，并在接收端再次干涉。

当两束光相遇时，干涉现象将生成干涉条纹。

通过测量干涉条纹的形状和变化，可以准确测量出物体的长度或形状。

然而，在实际应用中，激光干涉仪可能面临着非线性误差的挑战。

这些非线性误差通常由以下几个因素引起：非线性光程差、非线性灵敏度、非线性信号处理等。

首先，非线性光程差是激光干涉仪最常见的非线性误差之一。

正常情况下，光程差应当与物体的长度成正比。

然而，由于光程差与物体表面的形状存在一定的关系，因此在某些情况下，光程差可能显示出非线性的特征。

解决这一问题的方法之一是通过使用非线性光程差模型对数据进行修正，以获得更加准确的测量结果。

其次，非线性灵敏度也是激光干涉仪的一种常见误差来源。

在一些特定的测量条件下，激光干涉仪的灵敏度可能随着物体长度的变化而发生变化。

这种非线性灵敏度可能会导致测量结果的偏差。

为了解决这个问题，研究人员提出了一些非线性灵敏度补偿的方法，例如采用补偿电路、人工神经网络等。

最后，非线性信号处理也可能引起激光干涉仪的非线性误差。

在信号处理过程中，一些非线性方法可能会导致误差的积累。

为了解决这个问题，可以尝试使用更加精确的数学模型来处理信号，以减小误差的影响。

除了上述提到的方法，还有其他一些校准方法可以用于解决激光干涉仪的非线性误差。

例如，可以通过建立精确的数学模型来描述激光干涉仪的非线性特性，并利用这个模型来对测量结果进行修正。

此外，温度的变化也可能引起激光干涉仪的非线性误差，因此可以通过控制温度来减小误差的影响。

总结起来，激光干涉仪的非线性误差校准是一个重要的研究方向。

1998年8月第16卷第3期　JOU RNAL O F NOR THW EST ERN POL YT ECHN I CAL UN I V ER S IT Y A ug .　1998V o l.16N o.3激光三角测距的一种实验标定方法赵建林① 郝建华② 王　军③ 谭海蕴②摘　要　提出了激光三角测距的一种实验标定方法。

从实验中得到几组位移与深度的对应关系数据,对其取平均后用最小二乘法拟合出一条曲线,以此作为准标定线求出误差变化,对误差拟合后叠加到准标定线上就得到实际的标定曲线。

文中给出了用该方法标定激光三角测距的原理与实验结果。

关键词　激光三角测距,最小二乘法拟合,标定中图分类号　TN 247 引　言目前,三维曲面轮廓检测在工业控制与生产中有着广泛的应用。

利用激光三角测距原理检测曲面轮廓以其非接触、快速、高精度等优点越来越受到人们的重视。

一般情况下,由于其测量公式中物面的起伏与CCD 检测到的位移为非线性关系,因此对系统定标就比较困难。

任伟明[1]提出通过设置辅助变量及组合参数使非线性关系线性化,然后用最小二乘法拟合出组合参数的准确值,可实现定标。

本文提出一种实验标定方法,思路是:首先用一光屏作为参考物面并在深度方向上等步长地移动该物面,同时用CCD 接收该物面上投射光斑像的位移,得到几组深度与位移的对应关系数据,对其取平均后用最小二乘法拟合出一条曲线,以此作为准标定线求出另外几组深度数据与标准深度的误差变化,将所得误差数据拟合后再叠加到准标定线上就得到实际的标定曲线。

实验表明这种方法更有效。

1　拟合算法[2]已知n 个数据点(x i ,y i ),(i =0,1,…,n -1),则其拟合多项式可表示为各正交多项式子Ηj (x )的线性组合,即p m -1(x )=c 0Η0(x )+c 1Η1(x )+……+c m -1Ηm -1(x )(1)其中Ηj (x )可由递推公式来构造Η0(x )=1 Η1(x )=(x -Η0(x )) Ηj +1(x )=(x -Αj +1)Ηj (x )-Βj Ηj -1(x )j =1,2,…,m -2(2)若取d j =∑n -1i =0Η2j (x i),则Αj +1=1d j ∑n -1ix i Η2j (x i )①西北工业大学副教授 ②　西北工业大学硕士 ③　西北工业大学本科生本文收到日期:1997-07-08Βj =d j d j -1由最小二乘原理可得c j =(1d j )∑n -1i =1y iΗj (x i)(3)将(2)式与(3)式代入(1)式并展开就化成一般的m -1次最小二乘多项式p m -1(x )=a 0+a 1x +a 2x 2+……+a m -1x m -1(4)(4)式中a m -1为拟合系数,可由实验确定。

一种激光三角测量的标定方法及误差分析王振宇;李烨;郁丰;史海青【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2017(041)004【摘要】In order to solve the problem that the distance between laser port and calibration object couldn't be measured directly and accurately, a new method based on distance difference of calibration was presented.The moving distance of calibration object was used as the calibration input to improve the traditional calibration method of measurementsystem.Gaussian-Newton iterative method was used to calculate the parameters of measurement system.The extraction error and non-vertical error of laser image point were analyzed.The results show that the precision can reach 4.000mm.The method can be used to calibrate the distance between calibration object and laser port accurately.%为了解决激光三角测量法在标定时,不能直接准确地测量激光器端口与标定物的距离的问题,采用了一种基于距离差进行标定的方法.该方法利用标定物移动的距离作为标定输入,改进了测量系统的标定方法;采用高斯-牛顿迭代法计算测量系统的参量,分析了测量系统在标定时可能产生的激光像点提取误差和非垂直误差.结果表明,测量距离的精度可达到4.000mm.该方法能够准确标定激光三角测量系统的参量.【总页数】5页(P521-525)【作者】王振宇;李烨;郁丰;史海青【作者单位】南京航空航天大学航天学院, 南京 210016;航天恒星科技有限公司导航事业部, 北京 100086;南京航空航天大学航天学院, 南京 210016;中国人民解放军 91362部队, 舟山 316200【正文语种】中文【中图分类】V448.25+1【相关文献】1.一种浮标定位方法的误差分析 [J], 罗明愿;张远洋2.经纬仪与激光测距仪组合系统的误差分析及标定方法 [J], 罗明成;王铜;董岚;罗涛;梁静;李波;柯志勇;何振强;马娜3.一种外辐射源雷达目标定位方法及误差分析 [J], 王斌; 石林艳; 王宏; 王书楠4.一种无人机光电吊舱目标定位计算与误差分析方法 [J], 任海波;黄迟;王水;王大为;任哲5.一种基于标定板的集装箱起重机3D激光扫描标定方法 [J], 李孟涛;吴翔因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于PSD激光三角测量的非线性校正电路
赵斌;侯金龙
【期刊名称】《传感器与微系统》
【年(卷),期】2005(024)006
【摘要】激光三角测量是目前非接触测量的主要方法之一,由于位移量与像面上光点位置的关系不是线性的,这在用位置敏感探测器(PSD)构成的探测系统中造成了非线性问题.提出一种新的模拟信号处理方法和电路补偿了这种非线性,实现了非线性校正.
【总页数】3页(P9-11)
【作者】赵斌;侯金龙
【作者单位】华中科技大学,机械学院,仪器系,湖北,武汉,430074;华中科技大学,机械学院,仪器系,湖北,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】TH741.1
【相关文献】
1.基于激光三角测量法的集装箱自动对箱系统 [J], 茅时群;蒋进军;陈江波
2.基于三角测量的三维激光扫描仪设计 [J], 林隽颖;张成云
3.基于PSD和激光三角测量法的电能表转盘跳动误差测量 [J], 孙长敬;单越康
4.基于激光三角测量的飞机起飞最小离地间隙测量 [J], 王鼎元;李天志;谭谊;胡东升;李南伯
5.基于激光三角测量的高温锻件在线检测装置 [J], 仲启利
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

2005年第24卷第6期传感器技术（Journai of Transducer Technoiogy）基于PSD激光三角测量的非线性校正电路赵斌，侯金龙（华中科技大学机械学院仪器系，湖北武汉430074）摘要：激光三角测量是目前非接触测量的主要方法之一，由于位移量与像面上光点位置的关系不是线性的，这在用位置敏感探测器（PSD）构成的探测系统中造成了非线性问题。

提出一种新的模拟信号处理方法和电路补偿了这种非线性，实现了非线性校正。

关键词：位置敏感探测器；激光三角测量；非线性校正中图分类号：TH741.1 文献标识码：B 文章编号：1000-9787（2005）06-0009-03Nonlinear correcting circuit for laser triangulationmeasurement based on PSDZHAO Bin，HOU Jin-iong（Dept of Instr，Sch of Mech Sci&Engin，huazhong University of Science&Technology，wuhan430074China）Abstract：Laser trianguiation measurement is one of the most important noncontact measurements.But there isnoniinearity between the distance of the object and the distance of its image，and noniinear probiem is caused inthe detecting system proposed of position sensitive detetor（PSD）.A new anaiog signai processing circuit ispresented to compensate this noniinearity.Key words：PSD（position sensitive detector）；iaser trianguiation measurcment；noniinear correction0 引言激光三角测量是目前非接触测量的主要方法之一，它主要应用在物体表面是非镜面的场合，应用范围非常广泛。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。