基于图像处理的高精度小型光电角度传感器

摘要

基于图像处理的高精度小型光电角度传感器涉及光电角度传感器领域，该传感器包括光电探测器、光学成像镜头组、刻有精码和粗码的合作靶标、放大镜头和图像处理器；合作靶标固定在轴系的旋转轴上，光电探测器、光学成像镜头组、放大镜头固定不动；精码通过放大镜头与粗码一起通过光学成像镜头组在光电探测器上清晰成像；轴系进行转动时合作靶标与光学成像镜头组产生相对运动，进而合作靶标图案在光电探测器上的成像随之变化，光电探测器将实时的图像传送给图像处理器，图像处理器通过图像处理的方法判断码盘的旋转角度，并将计算出的实时旋转角度输出。本发明具有结构小、精度高、易加工、易装调、可批量生产的优点。

主权项

基于图像处理的高精度小型光电角度传感器，其特征在于，该传感器包括光电探测器（1）、光学成像镜头组（2）、合作靶标（3）、放大镜头（4）和图像处理器（5）；合作靶标（3）上刻画有由精码和粗码组成的合作靶标图案，在合作靶标（3）上刻画的精码直线与指向合作靶标（3）中心的向心线之间成固定角度，使得旋转过程中精码直线方向与光电探测器（1）靶面的像元排列方向之间的夹角大于1度，在合作靶标（3）上采用基于图像的编码识别、多码组合、按位累加的方式刻画粗码；合作靶标（3）固定在轴系的旋转轴（6）上，光电探测器（1）、光学成像镜头组（2）、放大镜头（4）均固定在轴系的固定端（7）上，光电探测器（1）与图像处理器（5）连接；光源（8）发出的光照射在合作靶标图案上，经过合作靶标图案反射后的光射入放大镜头（4），经过放大镜头（4）的放大后射入光学成像镜头组（2），经过光学成像镜头组（2）后合作靶标图案在光电探测器（1）上清晰成像；旋转轴（6）进行转动时合作靶标图案与光学成像镜头组（2）产生相对运动，进而合作靶标图案在光电探测器（1）上的成像随之变化，光电探测器（1）将实时的图像传送给图像处理器（5），图像处理器（5）通过图像处理的方法判断合作靶标的旋转角度，并将计算出的实时旋转角度输出。