基于無衍射光的光學偏角測量系統(tǒng)及專用匹配算法研究.pdf

1、空間姿態(tài)的定位是常見的工程問題，其中窄長空間內(nèi)姿態(tài)的精確測量定位更是研究難點。例如在地鐵建設、鐵路隧道挖掘等工程實際中應用的盾構導向技術，其光學偏角的精確測量定位保證了導向的精確性，特別是船舶軸系校中工藝中的軸承孔系的定位需要確定對軸系基準直線的空間位姿。本文旨在建立一套空間姿態(tài)中光學偏角的測量系統(tǒng)，同時提出一種圖像匹配算法來計算光學偏角，以獲得更高的測量精度和穩(wěn)定性。主要的研究工作包括以下幾點：
　　(1)提出了基于無衍射光空間

2、直線基準的光學偏角測量方法及測量系統(tǒng)的整體方案，闡述了光學偏角的測量原理和成像光路的設計原理，規(guī)劃了各組成部件布置的相對位置，選用合適透鏡組以增加測量范圍。
　　(2)設計了測量系統(tǒng)的測頭結構，完成了內(nèi)部各組成部件的選型以及結構參數(shù)的確定，然后用ZEMAX對測量光路結構進行模擬仿真，驗證光路可靠性以及保證最佳成像效果。并通過霧化實驗選取滿足光學要求的成像膜片。
　　(3)結合無衍射光束的截面圖像特點，提出基于貝塞爾圖像特征模