多光軸平行性測量系統(tǒng)的圖像處理技術研究.pdf

1、多光軸平行性測量多光軸平行性測量系統(tǒng)的系統(tǒng)的圖像圖像處理處理技術技術研究研究ResearchonImageProcessingTechnologyfMultipleOpticalaxisParallelismMeasuringSystem學科專業(yè)：光學工程研究生：廖可指導教師：黃戰(zhàn)華教授天津大學精密儀器與光電子工程學院二零一二年十二月摘要多光軸系統(tǒng)在實際應用中，光軸之間的平行性影響著其使用性能和精度，生產(chǎn)實踐中對多光軸系統(tǒng)產(chǎn)品光軸之間的

2、平行性檢測有著重要意義。利用傳統(tǒng)激光相紙法檢測平行性，不能定量地測量光軸之間的偏差角度，測量過程受人為主觀因素干擾較多，誤差大，自動化程度低，而且浪費了大量的人力物力。隨著現(xiàn)代光電技術和圖像處理技術的發(fā)展，高精度、自動化測量成為了發(fā)展方向。本文對多光軸平行性測量原理和方法做了研究，在基于大口徑離軸拋物面反射鏡平行光管的平行性測量系統(tǒng)硬件設備基礎上，通過圖像處理技術，提高了系統(tǒng)的測量精度、自動化程度和抗干擾能力，并對系統(tǒng)測量性能進行了詳細

3、分析。本文的創(chuàng)新點和主要完成的工作如下：1提出了多光軸平行性測量系統(tǒng)的完整解決方案和操作流程，滿足系統(tǒng)功能要求和技術指標。系統(tǒng)采用大口徑離軸拋物面反射鏡平行光管法，結合光電檢測和圖像處理技術，比其他常用的平行性測量方法精度更高、應用范圍更廣，而且自動化程度高，抗干擾能力強，滿足光軸平行性測量要求。2針對系統(tǒng)特征，提出了優(yōu)化的對焦評價函數(shù)和中心定位算法，提高了系統(tǒng)測量速度和精度。通過對系統(tǒng)DCT對焦評價系數(shù)法的改進和最小二乘橢圓擬合處理過

4、程的優(yōu)化，提高了系統(tǒng)的測量精度和抗干擾能力，同時縮短了計算耗時，增強了系統(tǒng)的實時性和自動化程度。3完成了多光軸平行性測量系統(tǒng)的軟件設計，提高了系統(tǒng)的自動化程度。通過編寫簡潔、高效、健壯的軟件，分模塊、多線程實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件設備控制、圖像處理和偏差角度計算功能，提高了系統(tǒng)的自動化程度，減少了人為因素造成的誤差。4完成了實際多光軸系統(tǒng)的光軸平行性測試實驗，驗證了方案的可行性和測量的正確性。通過對實驗數(shù)據(jù)、硬件設備參數(shù)和軟件算法精度分析，從系