基于最大长度序列的二维绝对位置检测方法的误差分析

论文摘要

对基于最大长度序列原理(maximum length sequence,MLS)的二维绝对位置精密视觉检测系统的各种误差源进行了分析和实验。介绍了MLS理论及其序列生成方法,设计了二维视觉靶标,并搭建了可检测两个正交方向线位移的绝对位置非接触检测实验系统。测得系统稳定性在两个正交方向上线位移均不大于0.3 mm RMS。针对应用环境和系统安装工艺需求,基于独立误差分析原理,全面分析探讨了镜头失焦、照明不均匀、靶标偏转以及镜头倾斜等可能造成检测误差的因素对测量精度的影响,开展了相应实验验证,从而提出了改进方法和具体的实施安装工艺技术要求。理论分析和实验表明,镜头失焦和靶标偏转或镜头倾斜不大于1°对测量精度的影响均小于1 mm RMS;而照明不均将影响MLS序列的识别,在改进算法后,其对测量精度的影响也小于1 mm RMS。最终各种因素可能导致的综合误差不大于1.5 mm RMS。该实验结果表明,误差源理论分析与实验相符,验证了该基于最大长度序列的二维绝对位置检测方法具有良好的环境适应性,且对安装工艺要求低、实施方便,可用于精密位移机构的非接触高精度二维绝对位置检测。

论文目录

• 0 引 言
• 1 MLS的测量原理
• 2 二维绝对位置测量系统的搭建及稳定性测试
•   2.1 系统的搭建
•   2.2 稳定性测试
• 3 二维绝对位置测量系统误差分析与实验
•   3.1 镜头失焦对测量的影响
•   3.2 照明不均对测量的影响
•   3.3 靶标偏转对测量的影响
•   3.4 镜头安装不正对测量的影响
•   3.5 其他误差
•     1)系统振动的影响。
•     2)温度的影响。
•     3)靶标不平整的影响。
•     4)相机和镜头的畸变。
•   3.6 误差综合
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 魏琦,张少峰,吴常铖,杨德华,Lorenzo Zago

关键词: 最大长度序列,视觉靶标,位置检测,误差源,安装工艺

来源: 电子测量与仪器学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 仪器仪表工业,计算机软件及计算机应用

单位: 南京航空航天大学自动化学院

基金: 国家自然科学基金(U1531110),南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金(kfjj20180305)资助项目

分类号: TH70;TP391.41

DOI: 10.13382/j.jemi.B1902380

页码: 82-88

总页数: 7

文件大小: 423K

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