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相似文献
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1.
孟子博  袁波  谈颖皓 《光子学报》2011,(12):1771-1775
为了解决轴角编码器尺寸与角度分辨率之间的矛盾,同时提高编码器的响应频率,提出了一种基于线阵探测器的单圈绝对式光电轴角编码器.该编码器使用了一种新型单圈绝对式编码盘,整个码盘只有一个码道,粗码被直接刻在这个单圈的码道上,码盘图像经光学放大后被线阵探测器接收.利用FPGA控制电路将数据传送至计算机,并对数据进行译码处理,分...  相似文献   

2.
为了提高测角分辨力,缩小码盘尺寸,并克服传统图像式编码器译码速度慢等缺点,提出了一种单圈绝对式高分辨力编码技术。通过分析码盘刻线与分辨力之间的关系,提出了绝对式单圈移位码编码方法;采用准直光源照射和线阵图像探测器识别的方法实现单圈码盘的译码方式;根据所提出的方法,设计了高分辨力码盘及译码电路。实验采用直径38mm、刻划有10位编码的单圈码道,成功实现了10位编码的译码。该编码方式较传统采用面阵图像探测器的编码方法具有更快的响应频率。  相似文献   

3.
陈赟  赵兴国 《光子学报》2007,36(3):421-424
介绍了一种针对单圈绝对式光电轴角编码器而设计的基于PCI总线的实时数据采集系统.该系统以PLX公司开发且服从PCI2.1协议的PCI9052为接口芯片,利用功能强大的CPLD作为控制单元.采用TI公司生产的高性能A/D器件ADS803E作为核心器件对线阵CCD输出的信号进行实时采集,并给出了板卡调试方法和如何用合适的驱动程序开发工具编写驱动程序.实验证明,该采集卡满足单圈绝对式光电轴角编码器数据采集的需要.  相似文献   

4.
单圈绝对式码盘编码方法的研究   总被引:8,自引:1,他引:7  
陈赟  孙承浦  何惠阳 《光子学报》2006,35(3):460-463
通过对传统绝对式码盘编码方法原理的研究,提出了一种新型的编码方法--单圈绝对式编码方式.根据设计的码盘位数,运用VC语言进行可视化编程,得出角度位置和编码一一对应的编码.该图形简单,制作方便,易于提高准确度和实现编码器的小型化,克服传统绝对式码盘码道数过多、结构复杂、刻划难度大、编码准确度低等缺点,为进一步研制单圈绝对式编码器提供了理论依据和技术支持.  相似文献   

5.
陈赟  赵兴国 《光子学报》2008,37(2):230-233
在对传统绝对式光电轴角编码器编码方法原理研究的基础上,设计了一种单圈绝对式光电轴角编码器.详细地介绍了该编码器的位置定位算法,具体给出了信号拾取装置和信号采集系统的硬件设计方法,并分析了影响编码器准确度的主要因素.检测结果表明该编码器的原理和设计是正确的,为实现光电轴角编码器的小型化、智能化提供了理论依据和试验基础.  相似文献   

6.
图像式光电编码器的测角技术及其硬件实现   总被引:2,自引:0,他引:2  
为提高光电编码器的分辨力,并缩小体积,提出一种基于图像处理技术的面阵图像式光电编码器。根据光电编码器的性能指标要求设计了光学码盘;然后,通过互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器采集旋转码盘的图案,由复杂可编程逻辑控件(CPLD),数字信号处理器(DSP)组成的处理电路接收图像数据,通过图形识别算法得到粗码角度,并采用改进的基准线质心算法,计算亚像素级的精码角度信息。最后由粗码和精码组成光电编码器测角数据。实验结果表明,设计码盘直径为45mm的图像式光电编码器,在不配备光学镜头的前提下,采用精码细分技术,可实现4096份细分,测角分辨力达到5″,角度测量误差峰峰值为51″。且改进质心算法能有效地抑制噪声,提高测量精度。该图像式编码和精码细分技术可以提高编码器的分辨力,缩小编码器体积,减轻重量。满足航空航天领域对小型化光电编码器的需求。  相似文献   

7.
为实现高分辨力角位移测量,提出了一种基于线阵图像探测器的角度细分方法。为消除安装调试时图像探测器与圆心距离变化产生的影响,提出了一种具有较强适应性的高分辨力细分算法;建立了该细分算法的数学模型,并进行了误差分析。根据实际应用,建立了由码盘偏心和图像探测器安装角度引起误差的模型,并分析许多因素对细分算法的影响;根据误差分析结果,给出了减小图像式光电编码器细分误差的建议。结果表明,在码盘圆周刻划线数大于或等于128时,细分算法的误差较小,可以被忽略。研究结果可为研制小型图像式光电编码器提供理论依据。  相似文献   

8.
绝对式光学编码器串行编码方法的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
邱成  朱衡君 《光学技术》2006,32(5):723-725
针对传统绝对式光学编码器各编码码道沿径向分布、结构复杂的缺点,提出了一种绝对式光学编码器的串行编码方法。在码盘上仅刻划一圈存储多位二值信息的编码码道,沿码盘圆周方向按一定位置布置的光敏元件并行读取的二进制数具有唯一性,对此二进制数查表译码,就可以实现绝对位置测量。与传统绝对式光学编码器相比,码盘直径小、光学图案简单,有利于绝对式编码器实现小型化和提高精度。  相似文献   

9.
邱成  朱衡君 《光学技术》2007,33(2):262-265
传统绝对式光学编码器具有多个读码器件和多条沿码盘径向分布的编码码道,结构比较复杂,限制了绝对式编码器的应用范围和进一步的发展。提出了一种采用单读码器件的串行编码绝对式光学编码器,介绍了其工作原理和基本结构。该编码器采用单个读码器件逐个的按顺序读取位置编码,在不同阅读位置上读到的二值化信息在移位存储器中所构成的编码值具有唯一性,极大限度地简化了绝对式光学编码器的结构,为其小型化开辟了一条新的途径。  相似文献   

10.
本文介绍高精度绝对式19-bit、21-bit光电轴角编码器的工作原理、具体结构、精度和可靠性等.采用移相电阻链细分和分段多次校正的方法对提高绝对式编码器的分辨率、精度和可靠性是有效的手段之一.检测结果:19-bit编码器的分辨率准确度σ=±0.6″ ,测角准确变σ=±1.2″;21-bit编码器的分辨率准确度σ=±0.2″,测角准确度,σ=±0.62″.其中,19-bit绝对式编码器早已用于光测设备中.  相似文献   

11.
绝对编码光栅的相位细分及其在位移测量中的应用   总被引:2,自引:1,他引:1  
提出通过光栅条纹相位的精密测量,获取光栅高精度位移信息的方法。具体方法是对光栅图像采用多码道设计,用CCD二维图像传感器获取测量段光栅图像多码道信息。对最低码道图形的周期函数序列进行傅里叶变换、基频滤波和逆傅里叶变换获得光栅截断相位分布,其余码道信息提供相位展开的级次,以此获得测量段光栅的绝对相位分布。用光刻的手段制作了实用的绝对编码光栅,基元码道的尺寸是:27.36μm用于明条纹,27.36μm用于暗条纹,最小基元码道空间周期为54.72μm,光栅长度为14008.32μm。在步长近似3μm的位移测试中,与比对的标准仪器记录值比较,标准偏差为0.2057μm,精度在亚微米量级。重复性实验表明,位置测试的稳定性为0.09μm(标准差),得到600倍以上细分的分辨力。  相似文献   

12.
We propose a new subdivision technique directly subdividing the grating stripe by using complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) microscopic imaging system combined with image processing. The corresponding optical system, subdivision principle, and image processing methods are illuminated. The relations of systemic resolution to subdivision number, grating period, magnifying power and tilt angle are theoretically discussed and experimentally checked on the Abbe comparator. The measurement precision for displacement of the proposed subdivision system is tested in the range of 5 mm and the maximum displacement error is less than 0.4μm. The factors contributing to the systemic error are also discussed.  相似文献   

13.
张美  张显鹏  李奎念  盛亮  袁媛  宋朝晖  李阳 《物理学报》2015,64(4):42801-042801
中子散射成像技术是近年来国外正在发展的一项新型辐射成像技术, 在深空宇宙探测、核材料监控等方面具有广阔的应用前景. 角分辨是衡量该技术成像能力的一项重要参数. 研究了位置不确定度和能量分辨对角分辨的影响. 理论分析表明: 以不同角度散射, 成像的角分辨不同; 位置不确定不仅直接影响角分辨, 还通过影响能量不确定度对角分辨间接贡献; 位置分辨主要来源于探测器的结构尺寸, 当探测器尺寸小于5 cm, 影响角分辨的主要来源是能量不确定度. 利用所获得的理论结果指导设计了原理探测系统, 并对设计的原理系统开展了初步实验研究. 结果表明, 分析结果与实验得到的角分辨参数基本一致.  相似文献   

14.
编码孔径光谱成像仪在实际应用中存在着编码模板与探测器分辨率不匹配从而降低系统分辨率的问题。针对该问题进行了两种情况分析,并通过数学理论建模给出了相应的解决方案。对于编码模板分辨率高于探测器分辨率这一情况,提出引入邻域嵌入超分辨技术的方法,实现了基于压缩感知的超分辨光谱成像。对于编码模板分辨率低于探测器分辨率这一情况,提出区块阈值划分的编码孔径,将编码微元按照区块阈值重新划分并进行灰度分级,从而实现低分辨率编码模板的高分辨率编码孔径。利用梯度投影稀疏重构(GPSR)算法进行数据立方体重建,实验结果表明:运用基于超分辨理论的编码孔径快照光谱成像系统所测得的光谱图像更精准,内容更丰富;采用基于区块阈值划分的编码孔径的编码孔径快照光谱成像系统具有更高的空间分辨率和光谱分辨率。结果证实优化后的编码孔径快照光谱成像系统,其分辨率和成像质量大幅度提升,并实现了高分辨率元件的100%利用。  相似文献   

15.
We present here a 3-D image processing applied to coded aperture imaging. As a code we use a ring, and decoding is performed by deconvolution. Depth and lateral resolution are examined by Fourier and object space analyses. In particular contrast inversions are put in evidence and their influence in nuclear medicine is discussed. The theory is confirmed first by computer simulations, then by “in vivo” images of the heart.  相似文献   

16.
准绝对式光学编码器的编译码原理   总被引:2,自引:0,他引:2  
胡晓东  郭亮  吴文明  朱立峰  车嵘 《光子学报》2006,35(12):1980-1983
介绍了准绝对式光学编码器的测量原理,根据其码盘特点,设计了实用的编码算法.利用计算机编程辅助实现了最高17位的索引码道编码设计,并提出一种译码的方法,可以实现从循环二进制码到自然二进制码的快速转换,为其进一步工程实现提供理论基础.  相似文献   

17.
准绝对式光学编码器   总被引:13,自引:7,他引:6  
准绝对式编码器继承了绝对式和增量式光学编码器的优点,根据串行位置编码的基本原理,借助计算机辅助设计,获得了全周100个位置的编码方案,设计了相应的准绝对式编码器;通过与两种传统编码器特点的比较,突出了准绝对式光学编码器的显著特点,指明了其未来良好的应用和发展前景.  相似文献   

18.
A new approach to focal plane processing based on silicon injection mode devices is suggested. These devices provide a natural basis for parallel asynchronous focal plane image preprocessing. The simplicity and novel properties of the devices would permit an independent analog processing channel to be dedicated to every pixel. A laminar architecture built from arrays of the devices would form a two-dimensional (2-D) array processor with a 2-D array of inputs located directly behind the focal plane detector array. A 2-D image data stream would propagate in neuronlike asynchronous pulse coded form through the laminar processor. No multiplexing, digitization or serial processing would occur in the preprocessing stage. High performance is expected because approximately linear pulse coding has already been observed for input currents ranging over six orders of magnitude down to one picoampere with noise referred to input of about 10 femtoamperes. Very low power requirements suggest utility in space and in conjunction with very large arrays. Multispectral processing is possible because of compatibility with the cryogenic environment of high performance infrared detectors.  相似文献   

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