一种直线电机动子位置测量方法

摘要

本发明公开了一种直线电机动子位置测量方法，其特征是在直线电机的底座上构造一个灰度值渐变的参考图像，电机动子上固定设置的摄像机连续拍摄参考图像，然后对获取的相邻两幅图像进行间隔多次单行抽样，每次单行抽样都抽取两幅图像对应相同行的图像信息，对每次单行抽样得到两幅单行图像进行基于奇异值分解SVD相位相关算法求解出两幅单行图像的沿电机动子运动方向的平移值，再对获得的多个平移值进行统计获取最精确的平移值，进而求解出电机动子的位移和速度。本发明的多个抽样单行同时处理适合硬件的并行处理，易于实现，本发明用于实现直线电机动子位置的精密测量，可以保证测量过程的实时性和抗干扰性能。

主权项

一种直线电机动子位置测量方法，其特征是按如下步骤进行：步骤a、构造参考图像在直线电机的底座上构造一个参考图像，所述参考图像在沿着电机动子运动的方向上灰度值渐变、在沿着垂直于电机动子运动的方向上灰度值为相同；所述参考图像的大小为A×B,灰度值矩阵r表示为[b₁,b₂,…,b_B]，b_i为A行列向量，列向量的元素全部为i，i＝{1,2,…,B}；对所述灰度值矩阵r进行伽马变换，获得变换灰度值矩阵s，s＝cr^γ,其中c＝1,γ＝2.5，以所述变换灰度值矩阵s对应的数字图像作为参考图像；步骤b、设置图像采集单元在直线电机动子上固定设置摄像机，摄像机处在所述参考图像的上方，所述摄像机的光轴垂直于所述参考图像的所在平面；在所述参考图像上标注毫米刻度线，利用摄像机拍摄参考图像，获取参考图像上一个毫米刻度线所含像素个数m+1，则有：所述摄像机拍摄的参考图像上相邻两个像素间的距离为(1/m)毫米；步骤c、获取图像信息对于移动状态下的直线电机，摄像机按设定的间隔时间Δt对参考图像进行拍摄，获得相邻两幅大小均为M×N的图像f₀和图像f₁；对于所述图像f₀和图像f₁中的第j行信息进行单行抽样，分别得到单行图像f_0j和单行图像f_1j；对于所述单行图像f_0j和单行图像f_1j进行基于SVD的相位相关运算，获得两幅图像间沿电机动子运动方向的平移值Δy；步骤d、利用所述平移值Δy求解获得电机动子的位移s和速度v。