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基于图像灰度信息的直线位移测量

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摘要

本文提出了一种新型基于视觉的位移测量方法,应用于直线位移测量。所提方法通过在龙门架上固定灰度呈正弦规律变化的靶标,使用固定在直线运动平台上的相机实时采集靶标图像,进而建立图像各像素点灰度值与直线运动位移间的映射函数模型。结合该函数模型与在图像上均匀选择的固定检测点,即可通过数值方法解算直线运动平台的位移。本文通过蒙特卡罗仿真对所提方法进行分析,证明了其可行性与合理性。同时,针对所选取的均匀固定检测点的拓扑结构(检测点的个数和间距)这一对测量结果有重要影响的参数进行了参数化研究,分析其对于位移测量精度的影响。直线位移测量实验结果表明,在10mm的位移测量范围下,该方法测量误差的标准差为4μm。

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补充资料

DOI:10.3788/aos201939.0412008

作者单位:

    清华大学机械工程系
    清华大学机械工程系
    清华大学机械工程系
    中国人民解放军火箭军研究院
    清华大学机械工程系
    清华大学机械工程系机电所IC制造装备及超精密测控研究室

引用该论文

刘雪玲,胡金春,佟浩,葛爱学,杜胜武,朱煜. 基于图像灰度信息的直线位移测量[J].光学学报,2019,39(04):0412008.