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斜照明式彩色共聚焦测量系统设计及其实验研究
文献摘要：
彩色共聚焦测量技术因无需轴向扫描,测量精度和测量效率高等优点,被广泛应用于工业领域,如高度测量和透明材料厚度检测等.然而,常见的彩色共聚焦系统多为同轴照明结构,即照明光轴和成像光轴都垂直于被测试样,系统的信噪比和光能利用率大大降低.现有的斜照明系统成像面光点漂移量较大,测量精度和应用范围受限.为此,本文提出一种改进的斜照明式彩色共聚焦测量方法,将现有斜照明系统的"V字形"结构调整为"三轴结构",通过增加调节支路限制光点的漂移;同时,利用面阵彩色相机作为光电接收器件,结合颜色转换算法通过光点颜色得到所需高度值.本文先进行标定实验确定本装置的测量范围及精度;再依次以自制台阶和透明材料作为测量对象,得到相应的被测值.同时,为了验证改进后的系统性能,在相同条件下利用"V字型"系统进行对比实验.实验结果表明,该系统的轴向测量范围为350μm,重复性优于1.69,轴向测量精度可达到微米级,且该系统具有良好的透明材料厚度测量能力.通过对比试验可以验证,系统对于光点漂移具有良好的抑制效果,且抑制后系统的测量准确度有明显提升.
文献关键词：
彩色共聚焦;斜照明;三轴结构;透明材料
中图分类号：
作者姓名：
张雅丽;余卿;尚文键;王翀;刘婷;王寅;程方
作者机构：
华侨大学 机电及自动化学院, 福建 厦门 361021
文献出处：
引用格式：
[1]张雅丽;余卿;尚文键;王翀;刘婷;王寅;程方-.斜照明式彩色共聚焦测量系统设计及其实验研究)[J].中国光学,2022(03):514-524
A类：
斜照明,彩色共聚焦,同轴照明,三轴结构,光电接收器
B类：
明式,测量系统,测量技术,测量精度,测量效率,工业领域,高度测量,透明材料,材料厚度,厚度检测,聚焦系统,明光,光轴,垂直于,光能利用率,大大降低,照明系统,面光,光点,漂移量,字形,加调,节支,支路,面阵,彩色相机,颜色转换,转换算法,标定实验,定本,测量范围,系统性能,下利,字型,轴向测量,微米级,厚度测量,抑制效果,测量准确度
AB值：
0.288519
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