二维激光E+E位移传感器的信息采集系统研究
随着工业的发展，对测量技术的要求也是越来越高的，同时近些年来激光技术得到了迅猛地发展，由于激光具有单色性、高亮度，良好的相干性，使其在测量领域具有*的优势。作为激光技术的一个重要分支，激光测量技术已经成为在线测量技术方面的*的测量手段，已经广泛应用到工业和生活中各个测量领域。

二维激光E+E位移传感器的信息采集系统研究
研究了激光三角测量法和线结构光基本原理，对二维激光E+E位移传感器电学部分进行设计，目的是实现其对图像信息的采集功能。本文利用可编程逻辑器件FPGA作为核心控制芯片，主要完成的工作有：基于激光三角测量法，建立了二维激光E+E位移传感器的数学模型，给出了二维激光E+E位移传感器的总体设计方案。深入了解面阵CCD成像系统的原理，设计基于ICX285AL面阵CCD的图像采集硬件电路，硬件电路包含CCD驱动电路与FPGA模块两部分，具体采用EP3C25F256A7FPGA核心控制芯片完成对基于ICX285AL面阵CCD成像模块的驱动，利用基于AD9824的相关双采样模块对图像信号进行放大，消除复位噪声，利用SDRAM存储器对图像数据存储，zui后利用USB接口芯片把存储器的图像数据传输到PC上进行显示。以工程有限元电磁分析软件Maxwell为基础,分析了差动变压器式E+E位移传感器(LVDT)的电磁性能仿真过程,提出了一种基于脚本模板的电磁仿真参数化建模方法:首先利用Maxwell软件的脚本记录功能,将LVDT的仿真建模过程录制成脚本,对脚本中的设计参数添加标记形成脚本模板;然后将脚本模板中的标识动态修改为设计者输入的参数值,生成Maxwell可识别的脚本文件;zui后在Maxwell中运行生成的脚本文件,即可实现仿真模型的参数化建模。 借助LVDT电磁仿真参数化建模方法,本文利用C++ Builder设计开发了“E+E位移传感器专家设计系统”。该系统将LVDT的结构设计、电磁性能仿真与优化集成到统一的平台下,实现了设计数据和流程的整合,可以帮助设计人员系统化、协作化地完成LVDT的设计工作,并通过实例验证了系统的可行性。系统友好的人机交互界面,为LVDT的设计提供了简单、便捷的操作流程及直观的仿真结果评估,提高了LVDT的设计效率,对新型传感器的研发有着广泛的应用前景。针对系统的硬件平台，基于Verilog语言完成二维激光E+E位移传感器电学图像信息采集硬件系统各模块的时序逻辑设计，包括CCD驱动模块，A/D转换模块，以及SDRAM模块时序逻辑的仿真输出。针对线结构光条纹的特点，首先对其进行高斯滤波，然后进行二值化处理，zui后对线结构光条纹中心提取的算法进行研究，比较几种方法的优缺点后。

二维激光E+E位移传感器的信息采集系统研究
zui终采用Steger算法确定结构光条纹中心法向量，进而实现了结构光条纹中心的提取，并对结构光标定理论进行研究，实现了图像二维坐标与空间坐标的转换，还原被测物体真实的表面轮廓信息。在二维激光E+E位移传感器研究课题的基础上，对传感器电学软硬件部分以及部分图像处理部分进行设计与实现，为后续的软硬件优化，各模块整合至zui终整机的实现奠定一定的研究基础。