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《山东大学》 2016年
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精密激光自动对焦系统设计

燕艳  
【摘要】:自动对焦技术的产生极大程度的提高了光学系统的工作效率,并在成像、光谱检测、显微测量以及机器视觉等方面都发挥着重要的作用,而高精度对焦始终是自动对焦技术的研究重点。针对光谱检测领域对高精度对焦的要求,本文提出了一种以红蓝光斑相对位置判断正负离焦情况,并由高精度执行机构完成对焦平面搜索的双色激光相位对焦方法。本文首先完成了精密激光自动对焦系统的光路和结构模型设计,搭建了以激光头、显微成像系统、PC机和三轴运动平台为基础的硬件结构平台。基于LabVIEW完成了机器视觉程序和运动控制程序的开发,实现了图像采集、图像处理、光强分析、最大值检测以及三轴运动平台的精准运动控制等功能,并编写了高斯曲线拟合算法程序,实现了对光斑强度最大值点的精准定位。精密激光自动对焦系统的测试结果表明,系统在±80um范围内的对焦误差小于1Oum,系统精度能够满足要求。论文最后对影响对焦精度的系统误差进行了分析。目前系统还存在着结构庞大、易受外界环境因素影响等问题,下一步应从系统结构稳定性、小型化、辅助激光性能等方面着手,进一步提升系统性能。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP391.41;O43

【参考文献】
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