应用光学, 2019, 40 (5): 853, 网络出版: 2019-11-05   

基于最小二乘法多项式拟合三角测量模型研究

Laser triangulation measurement model based on least square polynomial fitting method
作者单位
1 中电科信息产业有限公司, 河南 郑州450007
2 中国电子科技集团公司 第二十七研究所, 河南 郑州450007
3 南京理工大学 电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
摘要
激光三角法具有非接触测量、测量范围大、相对测量精度高、结构简单、环境适应性强等多种优点, 得到了广泛应用。但是三角测量的理论公式具有非线性特征, 而且光学结构参数(a、b、θ)等在现实工程中具有不可测性。研究了三角测量中数学模型的建立方法, 选用多项式展开方法建立数学模型。通过应用最小二乘法拟合多项式的方法求解模型系数, 提出了根据最大相对拟合残差要求、结合相关系数用于控制拟合多项式阶数的评价方法, 并通过实际光学系统验证了该方法的可行性, 达到了0.01%的相对误差。最小二乘法拟合多项式的方法对于激光三角位移传感器的标定和系统误差消除具有实际的指导意义。
Abstract
The laser triangulation method has been widely applied due to its advantages in non-contact measurement, large measurement range, high accuracy in measurement, simple structure, high adaptability, etc. However, the theoretical formula of laser triangulation is nonlinear and the parameters(a, b, θ) of optic structure in practical engineering is immeasurable. Therefore, we investigated the construction approach of the mathematical model in triangulation, and adopted the polynomial expansion approach to build the model. Under the application of least square fitting polynomial method of the solution to the model coefficient, we proposed a evaluation method according to the requirements of the maximum relative fitting residual combined with the relative coefficients for controlling the fitting polynomial order. The feasibility of the method was verified by the practical optical system, with the relative error of 0.01%. The method of least square fitting polynomial has practical guiding significance for the calibration of laser triangular displacement sensor and the elimination of systematic error.

卢治功, 贺鹏, 职连杰, 陈文建. 基于最小二乘法多项式拟合三角测量模型研究[J]. 应用光学, 2019, 40(5): 853. LU Zhigong, HE Peng, ZHI Lianjie, CHEN Wenjian. Laser triangulation measurement model based on least square polynomial fitting method[J]. Journal of Applied Optics, 2019, 40(5): 853.

本文已被 6 篇论文引用
被引统计数据来源于中国光学期刊网
引用该论文: TXT   |   EndNote

相关论文

加载中...

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!