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先进制造技术的迅猛发展对产品检测技术和检测手段提出了更高的要求,在线、动态、数控、自动化测量已成为趋势;计算机硬件水平的提高与新型传感器的应用,使得在生产现场对大量信息的处理成为可能。采用合适的装置将被测工件的光学图像转换成数字信号,进一步对其分析以得出有关被测要素的数值,可以明显地提高检测效率和检测适应性。 为此,本文提出了一种基于空间滤波的工件在线检测方法,并结合MCS-5l单片机与通用串行总线技术实现了对工件误差的自动分级与处理。 该方法将标准工件与待测工件对称放置于光学4f系统输入面的两侧,频谱面上放置精确移动了1/4个周期的正弦光栅,这样在输出平面的中心部位就得到了两个物体相减的图像。用视场光阑空间滤波后,经过一缩放光学系统只保留携带有两物体差异信息的光强信号,用光电池探测其光强并经I-V转换、前置放大、限位与A/D转换后输入到单片机上进行处理。 本文做了以下几方面的工作: 1.建立了该测量方法的数学模型。 2。用Matlab模拟验证了其可行性,指出了同步信号的产生与准直系统的设计过程中应该注意的问题。 3.讨论了高斯光束经准直系统后的光斑大小对测量精度的影响。对准直系统与光学4f系统不共轴产生的影响也进行了说明。 4.在硬件设计方面,提出了在线检测系统的总体设计方案,介绍了该系统中用到的主要芯片、系统硬件电路中主要模块的设计以及PCB设计等内容。