光电工程学院 20１５年 1２ 月
摘要
本课程设计基于激光三角法原理对物体较小范围内的移动进行测量。在长度、距离及 三位形貌等的测试中有广泛应用。通过激光三角法两个方案直射式和斜射式的特点，结合 实验条件，选择最合适的方案进行测量。本次测量最大的特点就是非接触式测距，实际中 对非接触式测距一般很难知道物体到成像透镜的距离，可由成像透镜焦距以及激光光线和 物体散射光线组成的三角形的边长计算出该距离。通过定标,得出透镜上成像距离与物体像 移动距离间的对应关系,用此标尺作为计算移动位移的标准。移动物体采集光斑图像,用 m ａｔｌab 软件对图像处理进行处理,计算像的移动距离,再根据几何关系推导出物体的实际 移动距离。在最后计算出该方案的标准不确定度，并对方案产生的误差进行分析，提出改 进意见。设计方案光路简单,方便快捷，受环境影响小而且测量精确度较高。
５.1 各个距离测量值计算 ..............................................................................................8 5．2 定标计算 ..................................................................................................................9 5.３ 光斑位移量计算 ..................................................................................................１0 5.4 夹角和物体实际移动位移计算10‫ﻩ‬
激光三角法测量物体位移
———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期：
《光电检测课程设计》
题 目名 称
学生姓名 专 业 学 号
指导教 师
激光三角法测位移 毛启盛
测控技术与仪器 120２11３1９ 王凌云
关键词:激光三角法;测距；定标;CＣD；误差分析
目录
引 言 ........................................................................................................................ 1 1． 设计任务１‫ﻩ‬ 2. 激光三角法测距基本原理..................................................................................1 3.方案论证和选择2‫ﻩ‬
６. 误差分析及方案评价.................................................................................... 11
6.1 相对误差和绝对误差计算 ....................................................................................1１ 6.2 误差分析 ..................................................................................................................12 ６.3 设计方案评价 ........................................................................................................12
7. 课题分析评价 .................................................................................................. １3
8. 课设总结13‫ﻩ‬ 参考文献１4‫ﻩ‬ 附录 1 实验器件清单.............................................................................................15 附录 2 实验光路图.................................................................................................16 附录 3 图像处理程序.........................................................................................1７ 附录４ 光斑图像处理后灰度图１8‫ﻩ‬ 附录 5 物体移动光斑图１9‫ﻩ‬
４. 方案验证步骤及数据记录6‫ﻩ‬
4.1 方案验证步骤6‫ﻩ‬ 4.２ 测量数ห้องสมุดไป่ตู้记录6‫ﻩ‬
4.2.1 测量获得成像透镜焦距 ............................................................................................ 6
4．2.2 定标7‫ﻩ‬
4.2.３ 移动物体测量位移 .............................................................................................. ７
5. 测量数据处理 ................................................................................................... ８
３.１ 激光三角法测距现状 ..........................................................................................2 3.２ 测量方案 ..................................................................................................................2 ３．3 方案比较与选择 ..................................................................................................４ 3.4 器件选择6‫ﻩ‬