激光測(cè)量目標(biāo)角振動(dòng)的研究.pdf

1、激光測(cè)量技術(shù)是一種高精度、高效率、無(wú)損傷的測(cè)量技術(shù)，因其能夠遠(yuǎn)距離、非接觸測(cè)量，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在測(cè)量目標(biāo)微小振動(dòng)、運(yùn)動(dòng)速度及微小形變等方面。數(shù)字散斑相關(guān)方法相比其他激光測(cè)量技術(shù)，除能夠非接觸、全場(chǎng)測(cè)量外，還具有光路簡(jiǎn)單、對(duì)測(cè)量環(huán)境要求低、無(wú)需處理干涉條紋、無(wú)需經(jīng)顯影定影等過(guò)程處理、可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量以及操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在測(cè)量物體的離面位移、面內(nèi)位移及粒子移動(dòng)等方面應(yīng)用廣泛。本文基于數(shù)字散斑相關(guān)方法原理，提出了一套基于FPGA的激光散斑法實(shí)時(shí)測(cè)

2、量目標(biāo)角振動(dòng)的方案，并構(gòu)建了一套測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)快速、可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量且成本較低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，并利用本測(cè)量系統(tǒng)研究了目標(biāo)物體的振動(dòng)情況。本論文主要內(nèi)容包括：
　　1.闡述了數(shù)字散斑相關(guān)方法（DSCM）的基本理論，并簡(jiǎn)單介紹了幾種相關(guān)搜索方法。
　　2.重點(diǎn)介紹激光測(cè)量目標(biāo)角振動(dòng)的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，闡述了系統(tǒng)工作原理、工作流程以及散斑圖像的產(chǎn)生機(jī)制等。因高速面陣CCD價(jià)格昂貴以及傳統(tǒng)數(shù)字散斑相關(guān)方法處理相關(guān)運(yùn)算速率低

3、，為降低成本且能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)快速、動(dòng)態(tài)測(cè)量，本測(cè)量系統(tǒng)選用線陣CCD探測(cè)散斑圖像，利用FPGA并行處理數(shù)據(jù)速度快的特點(diǎn)而選用FPGA進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。
　　3.闡述了測(cè)量系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件各部分的選型，以及系統(tǒng)電源、FPGA配置電路、線陣CCD驅(qū)動(dòng)電路、CCD輸出信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路的電路設(shè)計(jì)。
　　4.介紹了測(cè)量系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，使用Verilog-HDL語(yǔ)言在FPGA上完成CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序的產(chǎn)生