基于泰伯莫爾效應(yīng)的滾轉(zhuǎn)角檢測(cè)方法的研究.pdf

1、角度是基本的幾何量之一，現(xiàn)有的角度測(cè)量方法有很多，并且廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、科研、國防等領(lǐng)域?？臻g物體相對(duì)于大地坐標(biāo)系的三維姿態(tài)測(cè)量、物體不同結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)之間的三維相對(duì)轉(zhuǎn)角的測(cè)量都是角度測(cè)量的重要組成部分。在同一物體不同結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)之間的三維相對(duì)轉(zhuǎn)角的測(cè)量中，相對(duì)俯仰角和偏擺角的測(cè)量技術(shù)已較成熟，如可利用光學(xué)自準(zhǔn)直法進(jìn)行測(cè)量;對(duì)于相對(duì)滾轉(zhuǎn)角，因其滾轉(zhuǎn)矢量所在平面的法線與兩系統(tǒng)連線方向重合，所以滾轉(zhuǎn)角的測(cè)量相對(duì)復(fù)雜。
　　本文介紹了一些

2、關(guān)于角度測(cè)量的基本方法，分析總結(jié)了光學(xué)非接觸滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的常用方法。重點(diǎn)圍繞泰伯莫爾效應(yīng)的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量方法展開本文的研究工作，即透射光柵在單色平面波的照射下會(huì)在其泰伯距離處產(chǎn)生泰伯像，置于該泰伯像處的反射光柵與該泰伯像產(chǎn)生莫爾條紋，當(dāng)反射光柵與透射光柵有相對(duì)角度變化時(shí)，產(chǎn)生的莫爾條紋寬度與夾角也將隨之改變。
　　本文在分析論述基于泰伯莫爾效應(yīng)的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量方法的基礎(chǔ)上，對(duì)泰伯效應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算仿真分析，按照設(shè)計(jì)要求確定了泰伯效應(yīng)結(jié)合光電自準(zhǔn)

3、直儀的三維轉(zhuǎn)角檢測(cè)系統(tǒng)的方案;重點(diǎn)介紹了該系統(tǒng)的光路設(shè)計(jì)，基于該設(shè)計(jì)進(jìn)行了滾轉(zhuǎn)角檢測(cè)系統(tǒng)的光路的搭建與調(diào)試;通過實(shí)驗(yàn)獲得莫爾條紋圖像;對(duì)所得莫爾條紋進(jìn)行圖像處理得到其傾角和寬度變化量，進(jìn)而計(jì)算出滾轉(zhuǎn)角的變化量。圖像處理過程中依次使用圖像預(yù)處理、Otus閾值分割、細(xì)化、直線擬合等多種處理方法。根據(jù)仿真模擬分析了三維角度的耦合情況對(duì)測(cè)量的影響。
　　計(jì)算仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，論文提出的基于泰伯莫爾效應(yīng)進(jìn)行物體滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的方案是可行的