线阵相机运动控制下的精确图像校正方法

本文主要探讨了线阵CCD相机在高精度零件尺寸测量中的应用，针对图像采集与零件运动同步的问题进行深入研究。文章首先分析了采用伺服电机和运动控制卡的传统同步方法，指出这种方式可能存在的局限性，如成本较高和技术复杂度大。作者提出了一种创新的解决方案，即采用普通异步电机配合编码器的组合控制方法，这种方法简化了硬件配置，降低了系统成本。 接着，文章重点研究了运动控制系统与相机采集线率之间的关系，设计了一种基于非等步长的同步控制方式，旨在解决相机随运动部件变化导致的图像变形问题。这种方法能够更精确地匹配相机的帧率与机械运动的速度，从而实现图像的实时稳定采集。 为了实现图像校正，研究者利用线阵相机采集的特性，选择了标准圆形目标作为标定对象，通过提取芯片方向和运动方向的直径参数，建立了物像关系模型，并计算出校正所需的插值系数。这一过程对于任意形状的目标成像校正都具有普适性。 作者还开发了一种线性插值算法，能够根据目标的实际形状动态调整校正参数，进一步提高了校正的准确性。实验结果显示，这种新的同步控制和校正方法简便易行，不仅提高了测量精度，而且降低了整体系统的复杂性和成本。 本文的工作对于提高线阵CCD相机在工业测量中的应用性能具有重要意义，为高精度尺寸测量提供了更为经济且高效的解决方案，对于优化成像系统，特别是对于自动化生产线上的精密检测应用具有显著价值。