一种激光测厚方法及装置制造方法及图纸

技术编号:8958172 阅读:118 留言:0更新日期:2013-07-25 02:44
本发明专利技术公开了一种激光测厚方法及装置,方法包括如下步骤:(1)采集基准面所返回的激光光斑的图像数据;(2)对所述激光光斑的图像数据进行预处理后,再进行粗定位,得到粗定位后的光斑中心像素点xi;(3)以xi为中心确定一单峰区域,对单峰区域内的若干个数据点进行细定位,得到细定位后的光斑中心,记为x1;(4)再次采集待测物体所返回的激光光斑的图像数据,重复步骤(2)和(3)得到待测物体的细定位后的光斑中心,记为x2,待测物体和基准面的光斑中心的位移z=|x1-x2|;(5)根据位移z计算出待测物体的厚度y。本发明专利技术基于CCD及嵌入式ARM算法处理,速度快、精度高,能够实现在线测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测厚装置和方法领域,具体涉及一种基于CXD及嵌入式ARM算法处理的激光测厚方法。
技术介绍
在人类的日常生活中,测量占据了举足轻重的地位。随着科学技术和工业生产的高速发展,人们对测量要求也越来越高,并开始向着高速、高精度、小型化、智能化等方面发展。尤其是在科技高速发展的今天,对零件尺寸测量精度要求越来越高。基于线阵CCD的非接触式光学测量方法相对于传统的的测量方法,如接触测量、超声波测量、X射线测量等,具有非接触、精度高、响应速度快、适应性强、功耗低等特点,在质量控制领域得到了广泛的应用。因此对非接触式光学测量的精度要求也越来越高。而传统的非接触式光学测量方法的测量精度主要取决于CXD的像元大小,易于受到CXD像元大小的限制,通过提高CXD像元来提高测量系统的测量精度的代价相当高昂,为此人们提出了用图像处理软件算法来提高测量精度的亚像素光斑中心定位技术。但是图像处理算法由于执行速度慢,实时性差,难以应用于实时在线测量中,不利于应用于实际生产中。国内在激光测厚仪市场上的潜在的年需求在千台以上,市场潜力很大,可惜目前市场上还是以国外的产品为主,国内对基于CCD的位移测量系统的研究大都还停留在实验室阶段。对于激光测厚系统的研究,不仅能够减少外汇的流失,同时能够带动其他相关周边产业的发展。例如,公开号为CN 1363820 A的中国专利技术专利申请公开了一种短脉冲激光超声精确测厚方法及装置,测厚方法是利用超快的短脉冲激光束在待测样品前表面激发声波,声波传到后表面时,引起样品后表面发生形变,另一束从样品后表面反射的探测光会由于这次形变而发生第一次偏转;声脉冲到达后表面后又从后表面向前表面反射,再从前表面反射回后表面,完成一个反射周期,这时探测光就会探测到时间上有一定延迟的第二次偏转;两次偏转的时间差乘以声波在样品中的传播速度,再除以二就是样品的厚度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种激光测厚方法及装置,基于C⑶及嵌入式ARM算法处理,速度快、精度高,能够实现在线测量。一种激光测厚方法,包括如下步骤:(I)采集基准面所返回的激光光斑的图像数据;(2)对所述激光光斑的图像数据按如下公式进行粗定位, 2 h(x) = f (x)*g(x) (2) h (xi) = max (h (x)) (3)其中,σ I是g(x)的标准差,χ为像素点,Xi为粗定位得到的光斑中心像素点;(3)以Xi为中心确定一单峰区域,对单峰区域内的若干个数据点按如下公式进行细定位,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种激光测厚方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)采集基准面所返回的激光光斑的图像数据;(2)对所述激光光斑的图像数据进行预处理后,按如下公式进行粗定位,g(x)=ex22σ12---(1)h(x)=f(x)*g(x)???(2)h(xi)=max(h(x))???(3)其中,σ1是g(x)的标准差,x为像素点,xi为粗定位得到的光斑中心像素点;(3)以xi为中心确定一单峰区域,对单峰区域内的若干个数据点按如下公式进行细定位,f(x′)=Aexp[-(x′-x0)22σ22]---(4)其中,x′为所述单峰区域内的各个数据点,A是幅值,σ2是f(x)的标准差,x0为单峰区域内的所有数据点的平均值;曲线f(x)的极大值作为基准面的细定位后的光斑中心,记为x1;(4)再次采集待测物体所返回的激光光斑的图像数据,重复步骤(2)和(3)得到待测物体的细定位后的光斑中心,记为x2,待测物体和基准面的光斑中心的位移z=|x1?x2|;(5)根据位移z计算出待测物体的厚度y。

【技术特征摘要】
1.一种激光测厚方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)采集基准面所返回的激光光斑的图像数据; (2)对所述激光光斑的图像数据进行预处理后,按如下公式进行粗定位,2.根据权利要求1所述的激光测厚方法,其特征在于,步骤(5)中由位移z计算出待测物体的厚度y的公式如下:3.根据权利要求1所述的激光测厚方法,其特征在于,步骤(3)中对以Xi为中心的单峰区域内的3 5个数据点进行细定位。4.根据权利要求1所述的激光测厚方法,其特征在于,步骤(I)中的预处理为对图像数据进行滤波处理。5.根据权利要求4所述的激光测厚方法,其特征在于,所述滤波处理采用SUSAN滤波算法。6.一种实现如权利要求1所述激光测厚方法的激光测厚装置,包括CCD信号采集系统和ARM信号处理系统,CXD信号采集系统与ARM信号处理系统之间连接有一通信总线;其特征在于, 所述C⑶信号采集系统包括: CC...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄静章涵博
申请(专利权)人:浙江理工大学
类型:发明
国别省市:

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