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1、碩士學(xué)位論文基于ARM的激光成像測(cè)量控制系統(tǒng)研制DEVELOPMENTOFLASERIMAGINGMEASUREMENTANDCONTROLSYSTEMBASEDONTHEARM孫少華哈爾濱工業(yè)大學(xué)2016年6月國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TP274學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：621.3密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文基于ARM的激光成像測(cè)量控制系統(tǒng)研制碩士研究生孫少華：導(dǎo)師崔天祥：副教授申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)：碩士學(xué)科儀器科學(xué)與技術(shù)：所在單位自動(dòng)化：測(cè)試與控制系答辯日期20：16年6月授予學(xué)位單位哈爾濱工業(yè)大學(xué)：ClassifiedIndex:TP274U.
2、D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDEVELOPMENTOFLASERIMAGINGMEASUREMENTANDCONTROLSYSTEMBASEDONTHEARMCandidate：SunShaohuaSupervisor：AssociateProf.CuiTianxiangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：De
3、partmentofAutomaticTestandControlSystemDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要激光成像系統(tǒng)是目前獲取被測(cè)對(duì)象三維信息最有效的手段之一，它具有方向性好、角度分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量范圍大且一般不需要合作目標(biāo)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天，軍事偵察和地形測(cè)繪等眾多領(lǐng)域?；贏RM的激光成像測(cè)量控制系統(tǒng)結(jié)合了嵌入式系統(tǒng)，脈沖激光測(cè)距和振鏡掃描技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，模
4、塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方便，能夠滿足實(shí)時(shí)高速信息提取和傳輸?shù)囊?，成為激光成像系統(tǒng)小型化設(shè)計(jì)的一個(gè)主要方向。本課題以搭載嵌入式Linux操作系統(tǒng)的ARM計(jì)算機(jī)模塊為核心控制器，選擇1.55μm的脈沖激光器作為激光發(fā)射源，采用脈沖測(cè)距方法，以TDC-GP22為時(shí)間間隔測(cè)量單元，并結(jié)合二維振鏡掃描技術(shù)構(gòu)建激光成像測(cè)量控制系統(tǒng)，以完成對(duì)被測(cè)對(duì)象的三維信息的獲取。論文首先介紹了激光成像系統(tǒng)的基本理論體系，詳細(xì)討論了脈沖激光發(fā)射接收，激光掃描成像和高精度時(shí)間間隔測(cè)量原理，并結(jié)合實(shí)際需要和應(yīng)用環(huán)境給出了系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，確定了系統(tǒng)的整體方案。然后根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)，
5、深入研究了窄脈沖激光發(fā)射，脈沖激光探測(cè)，二維振鏡掃描和TDC時(shí)間間隔測(cè)量等關(guān)鍵技術(shù)，完成了相關(guān)電路的仿真和具體實(shí)現(xiàn)，并測(cè)試了窄脈沖信號(hào)發(fā)生等關(guān)鍵電路的性能指標(biāo)。最后在裁剪和移植的嵌入式Linux操作系統(tǒng)上完成了激光重頻觸發(fā)，二維振鏡掃描，程控增益控制，TDC時(shí)間間隔測(cè)量和網(wǎng)絡(luò)通信的內(nèi)核態(tài)驅(qū)動(dòng)程序，在相應(yīng)用戶態(tài)應(yīng)用程序控制下實(shí)現(xiàn)了底層硬件的驅(qū)動(dòng)控制。在系統(tǒng)搭建完成并調(diào)試成功后，進(jìn)行了測(cè)距實(shí)驗(yàn)和成像實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)的測(cè)距誤差為6.5cm，對(duì)典型物體的成像結(jié)果清晰，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。關(guān)鍵詞：激光成像；ARM；脈沖測(cè)距；振鏡掃描；TDC-GP2
6、2；嵌入式Linux-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractLaserimagingsystemiscurrentlyoneofthemosteffectivemeanstoobtain3Dinformationofthemeasuredobject.Ithasmanypracticalcharacteristics,suchasgooddirectivity,highangularresolution,stronganti-interferenceability,widemeasurementrangeandnocoopera
7、tionobjectivesrequiredgenerally.Atpresent,thistechnologyhasbeenwidelyusedinaviationaerospace,militaryreconnaissanceandtopographicmappingaswellasmanyotherfields.LaserimagingmeasurementcontrolsystembasedonARMisacombinationoftheembeddedsystem,pulselaserrangingandgalvanometers
8、canningtechnology.Itpossesstheadvantagesofeasymodulardesignandreal-timeinformationextract
