基于双激光视觉成像与BP算法的微小位移测量

来源：激光与红外杂志2024年第4期北京时间：

作者：李世雯

单位：1.扬州大学机械工程学院,江苏 扬州 225127；2.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南 长沙 410082；

摘要：针对现有单激光视觉微位移测量方法中利用的图像特征信息不丰富,导致测量结果不精确的问题,本文提出了一种直射与斜射结合的双激光微小位移测量方法,配合BP(Back Propagation)神经网络实现位移的高精度测量。论文采用透镜成像和小孔成像的原理对双激光模型进行理论分析,使用ZEMAX对测距模型进行数值模拟,以验证所提方法的理论可行性与优越性；其次,根据数值模拟结果设计并搭建实验平台进行图像采集实验,提取一系列图像特征作为BP网络的输入,以位移参数为输出,构建位移预测模型。实验结果表明,相比单激光模型,本文提出的双激光位移模型有更高的测量精度,引入BP神经网络后,测量准确度达到99以上。本文为微小位移高精度测量提供了新方法与新思路。

关键词：双激光测距;位移测量;ZEMAX仿真;BP神经网络

基金资助：科技部中日合作专项项目(No.2017YFE0128400)；扬州市市校合作专项项目(No.YZ2022184)；绿杨金凤计划项目(No.YZLYJFJH2021YXBS097)资助。