【摘 要】
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为了解决目视光学仪器读数系统存在的读数误差大和主观误差大的问题,使之实现自动化和微机化,我们提出设计一套新型图像式读数系统.该系统采用CCD摄像机拾取光学标尺的位置信
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为了解决目视光学仪器读数系统存在的读数误差大和主观误差大的问题,使之实现自动化和微机化,我们提出设计一套新型图像式读数系统.该系统采用CCD摄像机拾取光学标尺的位置信息,兼具传统光学仪器具有的绝对码测量系统的优点,又具有现代化仪器易于自动化、微机化的优点.对新型图像式读数系统,我们设计了新型的光学标尺,这种标尺不再有传统标尺上的数码部分,而是用其上特有的刻线设计来标识位置信息.我们称这种光学标尺为图像读数标尺.图像读数标尺的图像信息更容易被CCD所接收和识别.该文对课题研究中所涉及到的图像处理技术-滤波技术、边缘检测技术、图像分割技术以及模式识别进行了深入分析和研究,确定了适合该课题的每种技术的具体应用方案.从理论上推导出的物面幅亮度分布与CCD输出信号电压的关系,说明采用空间距亚像素细分的可行性.通过应用空间距亚像素细分法对图像边缘检测位置进行细分,实现了系统要求的0.1μm的分辨力.针对读数系统的特点,我们用双频激光干涉仪产生标准位移,完成对该系统的标定.并应用平行直线拟合的推导公式对刻线的两条边缘进行拟合,得到刻线的拟合直线,这种拟合方法可以对刻线的刻划误差进行补偿.
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