高速频闪激光光栅条纹投射系统：精密三维形貌测量利器

本文主要探讨了一种高速扫描频闪激光光栅条纹实时投射系统的设计和实现。该系统的核心在于其采用现场可编程门阵列（FPGA）来实时监控光电探测器接收到的信号，并根据这些信号精准地控制激光器的调制输出。系统的关键组件是高速旋转的多面棱镜和线激光器，它们通过精确的同步配合，产生稳定、清晰且精密的频闪激光光栅条纹。 这种系统的优势在于它融合了光栅条纹的整体投射和线激光光源的高精度特性。一方面，光栅条纹的投射能够提供大面积的覆盖，使得测量范围更广；另一方面，线激光光源的高精度确保了条纹的分布一致性，从而提高了测量结果的准确性。此外，该系统还具备动态编程能力，能够实时调整亮度、频率、脉宽以及相移等参数，这为灵活适应不同测量需求提供了可能。 系统的一个关键应用场景是对微小尺寸器件进行三维形貌测量，通过获取到的相位和特征点数据，可以得到被测器件的精确几何信息。这种高精度和快速的特性使得该系统在工业现场，特别是在精密器件的在线三维检测领域有着广阔的应用前景。例如，它可以用于电子元件、精密机械零件、半导体器件等的非接触式测量，有助于提高生产过程中的质量控制和自动化水平。 这项研究不仅推动了光学测量技术的发展，也为精密工程和制造领域的高效、高精度测量提供了一种创新的解决方案。通过集成先进的FPGA技术和高效的激光调制控制，该系统有望在未来成为高精度三维形貌测量的重要工具。