一种压电陶瓷驱动光栅移相控制中控制电压的标定方法

摘要

本发明公开了一种压电陶瓷驱动光栅移相控制中控制电压的标定方法，其通过计算压电陶瓷驱动透射玻璃位移前后投影图像的灰度差对两幅投影图像进行匹配比较以达到准确标定压电陶瓷驱动光栅移相控制电压，操作简便快速，同时由于图像采集延时与实际三维测量时图像采集的延时完全相同，即本标定方法的图像采集和光栅移动间的时间滞后与三维测量时的时间滞后是完全一样的，所以因延时而压电陶瓷蠕变带来的光栅移动误差也被考虑在内，克服了因图像采集时间不易测量而使蠕变误差不易控制的问题，故能够对压电陶瓷驱动光栅移相控制中的控制电压进行精确的标定。本发明操作简单快捷，成本低，控制电压标定误差小，标定准确。

主权项

1.一种压电陶瓷驱动光栅移相控制中控制电压的标定方法，其特征在于：方法步骤如下：A、将透射玻璃（1）上三维测量时使用的周期为T的正弦光栅换为周期为T/4的标定正弦光栅；B、打开投影光源（2），在控制电压为0下，透射玻璃（1）上的正弦光栅经投影镜头（3）在主体座（6）的上表面形成灰度呈正弦变化的光栅投影图像；C、用数字相机（4）采集步骤B中控制电压为0情况下的正弦光栅投影图像，x，y分别表示采集到的数字图像上的像素行、列位置；D、改变控制电压为近似原来控制透射玻璃（1）移相p/2的电压，即以压电陶瓷（5）驱动透射玻璃（1）移相T/4的标称控制电压V₁控制压电陶瓷（5）驱动透射玻璃（1）带动周期为T/4的标定正弦光栅作微米级移动；E、用数字相机（4）再次采集步骤D中投影光源（2）照射移动后的透射玻璃（1）产生的正弦光栅投影图像；F、对步骤C和E中采集到的两幅图像进行图像匹配比较，计算两图像的灰度差：（*），此公式在两图像的灰度值相等即等于时取得极小值，此时透射玻璃（1）移动前后的两投影图像完全重合；G、对控制电压V₁进行微调，重新采集透射玻璃（1）移动后的投影图像，并按公式（*）再次计算步骤C和本步骤中两图像的灰度差值，如果差值同步骤F相比有下降，则按照该调整方法继续调整，直至使按公式（*）计算的压电陶瓷（5）驱动透射玻璃（1）移动前后的投影图像间灰度差取得极小值，此时的控制电压即为使三维测量时透射玻璃（1）即正弦光栅准确位移T/4的控制电压。