衍射/干涉技術(shù)提高PILZ編碼器的測(cè)角精度和分辨率
PILZ編碼器廣泛應(yīng)用于精密角位置的測(cè)量、數(shù)控及數(shù)顯系統(tǒng)中 ,是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。采用衍射、干涉技術(shù)的PILZ編碼器 (簡(jiǎn)稱激光PILZ編碼器 )具有結(jié)構(gòu)緊湊、小型化 ;分辨率和測(cè)角精度高 ;響應(yīng)頻率高等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)幾種激光PILZ編碼器的成功方案的深入分析 ,闡述了這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)展和所面臨的問(wèn)題。

衍射/干涉技術(shù)提高PILZ編碼器的測(cè)角精度和分辨率
編碼模式的選擇是視頻PILZ編碼器控制的一個(gè)重要功能,它直接決定了PILZ編碼器的性能和效率。新的視頻壓縮協(xié)議H.264協(xié)議比其它視頻壓縮協(xié)議提出了更多的編碼模式,這就決定了H.264PILZ編碼器不能像H.263PILZ編碼器一樣,通過(guò)比較某個(gè)門限值來(lái)簡(jiǎn)單地決定采用哪種編碼模式。另一方面,根據(jù)Rate-distortion理論,在失真度與比特率之間存在一個(gè)*折衷點(diǎn)。如果確定了合適的拉各朗日(Lagrangian)參數(shù),就能利用拉各朗日公式找到這個(gè)*折衷點(diǎn)。把這一理論作為H.264PILZ編碼器的模式選擇算法,將會(huì)使H.264PILZ編碼器根據(jù)圖像內(nèi)容自適應(yīng)地選擇*的編碼模式,達(dá)到*的壓縮效果。介紹了模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7864芯片特性、時(shí)序和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作過(guò)程原理。模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7864的1個(gè)轉(zhuǎn)換周期只需要1.65μs,所以非常適合應(yīng)用在PILZ編碼器中,采用20 MHz晶振頻率的16位80C196KC微處理器來(lái)提高PILZ編碼器運(yùn)行速度,同時(shí)介紹其與80C196KC單片機(jī)硬件接口電路和在PILZ編碼器中的莫爾條紋細(xì)分的軟件設(shè)計(jì)流程,zui后闡述其在PILZ編碼器的應(yīng)用結(jié)論和轉(zhuǎn)換開(kāi)始后輸入信號(hào)和跟蹤/保持信號(hào)的時(shí)序圖的應(yīng)用結(jié)論。PILZ編碼器光柵裝配的過(guò)程中,光柵實(shí)際回轉(zhuǎn)中心與PILZ編碼器主體軸的回轉(zhuǎn)中心很難重合,這樣會(huì)影響PILZ編碼器的輸出信號(hào)的精度。為了解決PILZ編碼器光柵與主軸的偏心問(wèn)題,提出一種基于機(jī)器視覺(jué)的光柵偏心自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)。對(duì)光柵表面圖像進(jìn)行分析處理,對(duì)邊界跟蹤提取及基于Hough變換圓弧檢測(cè)等算法進(jìn)行研究。根據(jù)光柵裝配要求搭建了偏心計(jì)算系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)。對(duì)光柵圖像進(jìn)行預(yù)處理及形態(tài)學(xué)操作,在分析提取光柵基圓部分圓弧邊界的基礎(chǔ)上,通過(guò)Hough變換的圓弧檢測(cè)原理還原出光柵基圓并標(biāo)定其圓心。介紹了系統(tǒng)通過(guò)多幅光柵基圓圓心擬合回轉(zhuǎn)圓,確定光柵偏心位置。

衍射/干涉技術(shù)提高PILZ編碼器的測(cè)角精度和分辨率
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于機(jī)器視覺(jué)的PILZ編碼器光柵偏心計(jì)算方法成功計(jì)算出光柵與主軸的偏心位置,為光柵偏心調(diào)節(jié)奠定了基礎(chǔ)。采用光柵偏心計(jì)算系統(tǒng)在PILZ編碼器光柵的裝配作業(yè)中具有很好的可行性。