投影法CCD测径系统

文中介绍以线阵CCD作为光电传感器的投影放大法线径测量系统 ,着重分析提高系统稳定性和测量精度的方法。系统以半导体激光器为光源 ,成像系统采用物方远心光路。对阴影图像进行一阶微分并求其局部重心点作为其边缘特征点。对光学系统放大倍数和成像系统像差分别进行线性。

基于线阵CCD的瓷砖尺寸在线检测系统的研究

设计了一种基于线阵电荷耦合器件(CCD)的瓷砖尺寸在线检测系统。利用线阵CCD像机对生产线上瓷砖进行扫描,通过适当的图像处理算法得到瓷砖的各项尺寸参数,判别产品是否符合质量要求,并将数据记入数据库以便进行统计分析。用VC++6.0开发了应用软件,用来控制系统的自动运行。实验证明:该系统重复性实验标准差为0.05mm,满足用户需求。

一种基于线阵CCD的工件外尺寸测量装置的设计与实现

为了实现测量过程的自动化,提出了基于线阵CCD的工件外尺寸测量装置的设计方法。采用单片机为核心,并结合液晶智能显示终端,实现了工件外尺寸的非接触式在线测量和实时传输显示。利用光学成像原理,设计搭建了对应的光学系统;根据线阵CCD的工作原理,设计了信号处理硬件电路;为了实现自动化和智能测试,编写了相关的软件程序,同时对可能出现的异常进行了预警处理;最终进行了系统装置的封装测试。实验结果表明,该装置结构简单,测量结果准确,精度达到了微米级测量要求。

用线阵CCD测量颗粒尺寸分布的研究

线阵CCD器件的应用已相当广泛 ,文中介绍了一种以线阵CCD为接受器件的颗粒尺寸分布测量新方法。基于群体粒子的衍射理论 ,一般采用以环形光电管 (SSPD)为接受器件、以矩阵迭代为反演手段的测量方法 ;而我们采用了以线阵CCD为接受器件、以shifrin变换为反演手段的新方法 ,线阵CCD能在小的衍射角范围内获取大量的数据 ,这为我们反演的准确和测量精度的提高提供了有力的保障。对几微米以上的实际样品测试实验表明 :与目前以SSPD为接受器件的测量方法相比 ,峰值粒径测量的精度有所提高 ,其相对误差在 3%左右 ,且该法仅需要很少的预知信息 ,此外测量的结果更为详细。

高精度CCD尺寸自动检测系统的光学系统设计

介绍测量精度为±０．００３ｍｍ的ＣＣＤ尺寸检测系统的光学系统设计特点及远心物镜设计原理，并给出了测试结果。

基于线阵CCD拼接技术的一维尺寸测量

通过分析基于线阵CCD传感器的一维尺寸测量原理,提出了采用拼接技术测量较大一维尺寸的测量方案,并系统分析了该方案的测量误差。实验表明:采用该方案进行一维尺寸测量时,可以达到较大的测量范围和较高的测量准确度。

基于线阵CCD扫描的测量技术

针对零件二维几何尺寸的高精度非接触测量问题,提出了基于线阵CCD扫描测量的方法。通过对扫描同步的分析,很好地控制了扫描图像的失真。对CCD扫描图像设计了处理算法。由于需布置光源,而光源随时间会有所衰减,所以对图像采用边缘检测的算法,以减小光源亮度变化对图像测量的影响;由于获取的梯度是梯度带,同时为了不加剧边缘的不连续性,采用了细化算法。对间断点进行插值,采用周长法计算直径,系统测量结果与采用千分尺进行测量的结果相比较,其测量误差不大于10μm。

从散射谱反演颗粒尺寸分布的测试方法改进

针对从散射谱反演颗粒尺寸分布测量中,由于衍射近似要求近前向取值而带来的反演噪声问题,提出了一种改进的方法。在Chin-Shifrin(C-S)积分变换反演中,插入一种调节函数使得噪声基本消失,又不至于影响反演谱的分布峰位置。对理想单分散颗粒群的模拟效果说明了该法的可行性。对以线阵CCD为接受器件的实验测量和反演结果显示,采用调节函数后反演谱噪声基本消失,且分布峰与标称比较吻合。说明了该法不仅可行而且效果很好。反演的结果还指出可通过改变物镜的焦距来选择采样角的上下限,以减小反演谱中的不同问题,在实际测量中必须权衡利弊,采用恰当的焦距,才能达到最佳的效果。

投影法测径系统的信号处理方法

介绍采用线阵 CCD传感器的投影放大法线径测量系统的信号处理方法。介绍对 CCD输出信号进行高通、低通滤波预处理的方法。着重分析了基于微分法的图像边缘检测算法 ,对 CCD视频信号求取其一阶微分的绝对值 ,求其局部重心点作为其边缘特征点。实验结果表明 ,采取基于微分法的重心算法检测图像边缘特征点 ,测量系统的重复精度优于 1μm。本文还介绍了对测量系统的线性、非线性标定方法。

一种高精度钼丝线径测量仪

钼丝线径是钼丝生产过程中的一项重要指标，为了实现对钼丝线径的准确检测，设计了一种基于投影放大法的钼丝线径测量仪．选用线阵CCD图像传感器TCD1502C作为线径测量传感器，并采用EPROM方法设计了CCD传感器的驱动电路，实现了钼丝线径的非接触式测量；以大功率LED为光源设计并制作了照明系统，克服了传统线径仪光源寿命短、发光不稳定的缺点．实验结果表明，测量仪的线径测量范围为0．5～4．0mm，动态测量的极限误差为±23．25μm，测量速度可达193次／秒，很好的满足了钼丝生产现场的需要．

基于多FPGA的高速尺寸测量系统设计

针对传统尺寸测量系统处理速度慢、测量精度低等问题,设计了一种基于多FPGA技术和高灵敏度线阵CCD图像采集单元的高速尺寸测量系统。该系统采用延迟锁相环技术实现时钟同步,调用FPGA内部存储器IP核,并引入乒乓操作的异步FIFO设计对数据进行缓存,再由接口电路传输至上位机,实现对多参数物体测量。各子模块功能均在Xilinx FPGA的编译环境ISE中进行综合,使用MODELSIM工具进行时序仿真。实验结果表明,该系统可以满足高精度、高速实时测量的要求。

显微图象系统调焦精度的确定与聚焦算法选择

由显微镜光学系统Ｈ１和摄像机光学系统Ｈ２的级联传递函数Ｈ１·Ｈ２定出调焦精度，用同态滤波去除待聚焦图象中的噪声．使用边沿检测法、标准差法、最大熵法实现了对模糊图象快速准确的自动聚焦．

Chin-Shifrin变换反演算法在煤粉颗粒粒径在线测量中的应用研究

研究了颗粒的光散射现象,提出用于煤粉颗粒粒径测量的Chin-Shifrin变换反演算法.该算法采用线阵CCD为光电探测器,基于Fraunhofer衍射原理对小粒径颗粒的散射光强进行反演计算.在分析算法原理的基础上,给出了反演计算相应积分角度区间的计算公式.通过数值模拟,用Chin-Shifrin变换反演平均粒径为90μm煤粉颗粒,仿真结果表明,粒度分布测量的相对误差小于4%.

高分辨率CCD光电尺寸自动检测仪的研究

本文介绍了一种运用电荷耦合器件（线阵ＣＣＤ）作为光电信息转换器件的高分辨率光电尺寸自动检测仪的基本工作原理。

基于线阵光电传感器的高精度气溶胶粒径浓度测量

本文提出一种使用一维线阵光电传感器作为测量装置的方法,实现气溶胶粒径与浓度的高精度测量。通过流速气溶胶粒径瞬态直接成像计算的手段,进行实时区域尺度范围内气溶胶的浓度检测。其理论模型首次采用了线阵光电传感器与高倍显微物镜的物像共轭放大成像,避免常规误差较大的全散射米氏光学模型,同时克服了面阵成像瞬时采样的弛豫效应,计算量少且测量精度较高。实验结果表明,系统可检测的气溶胶粒子范围在1~10 m区间,测量误差优于8%。