| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-22页 |
| 1.1 概述 | 第9-14页 |
| 1.1.1 引言 | 第9页 |
| 1.1.2 激光三角测距技术概述 | 第9-12页 |
| 1.1.3 DSP 技术概述 | 第12-14页 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.3 激光三角测距国内外研究概况 | 第15-20页 |
| 1.4 本课题的研究内容和目标 | 第20-22页 |
| 第二章 测量系统的原理与总体设计 | 第22-39页 |
| 2.1 激光三角位移传感器的基本原理 | 第22-28页 |
| 2.1.1 直射式激光三角法位移传感器 | 第23-25页 |
| 2.1.2 斜射式激光三角法位移传感器 | 第25-27页 |
| 2.1.3 直入射式与斜入射式特点的比较 | 第27-28页 |
| 2.2 激光三角位移传感器的系统设计 | 第28-38页 |
| 2.2.1 光学系统分析及参数选择 | 第29-36页 |
| 2.2.2 图像采集、数据处理系统设计 | 第36-37页 |
| 2.2.3 软件系统设计 | 第37-38页 |
| 2.3 本章小节 | 第38-39页 |
| 第三章 基于 FPGA 的数据采集控制系统 | 第39-50页 |
| 3.1 线阵CCD 的特点及基本工作原理 | 第39-41页 |
| 3.1.1 CCD 的基本工作原理 | 第39-40页 |
| 3.1.2 CCD 的基本形式 | 第40-41页 |
| 3.2 线阵CCD 的选择 | 第41-42页 |
| 3.3 放大滤波及A/D 转换 | 第42页 |
| 3.4 FPGA 控制模块设计 | 第42-49页 |
| 3.4.1 CCD 驱动电路的作用与设计 | 第44-46页 |
| 3.4.2 激光器光强的FPGA 控制 | 第46-49页 |
| 3.5 本章小节 | 第49-50页 |
| 第四章 基于 DSP 的数据处理系统 | 第50-70页 |
| 4.1 TMS320VC5509A 处理器简要介绍 | 第50-52页 |
| 4.2 DSP 系统的硬件设计 | 第52-60页 |
| 4.2.1 DSP 与FPGA 的接口设计 | 第52-53页 |
| 4.2.2 TMS320C55O9A 外部存储器的扩展 | 第53-54页 |
| 4.2.3 DSP 与主机USB 通讯接口设计 | 第54-60页 |
| 4.3 DSP 系统的软件设计 | 第60-69页 |
| 4.3.1 DSP 开发工具CCS 简介 | 第60-61页 |
| 4.3.2 DSP 上电引导 | 第61-66页 |
| 4.3.3 数据采集、存储 | 第66-69页 |
| 4.4 软件流程 | 第69页 |
| 4.5 本章小节 | 第69-70页 |
| 第五章 图像处理算法的研究以及误差分析 | 第70-94页 |
| 5.1 数字图像的平滑 | 第71-75页 |
| 5.1.1 噪声的产生 | 第71-72页 |
| 5.1.2 常用的滤波方法 | 第72-74页 |
| 5.1.3 滤波方法的选择 | 第74-75页 |
| 5.2 光斑细分定位方法比较 | 第75-84页 |
| 5.2.1 灰度质心法 | 第75-77页 |
| 5.2.2 多项式插值法 | 第77-79页 |
| 5.2.3 多项式拟合 | 第79-82页 |
| 5.2.4 算法分析比较 | 第82-83页 |
| 5.2.5 噪声对细分定位精度的影响 | 第83-84页 |
| 5.2.6 滤波后的细分定位精度 | 第84页 |
| 5.3 系统实验与精度对比 | 第84-89页 |
| 5.3.1 系统实验分析 | 第84-87页 |
| 5.3.2 系统的非线性实验 | 第87-89页 |
| 5.4 误差分析及其改进分析 | 第89-93页 |
| 5.4.1 光源的影响 | 第89-90页 |
| 5.4.2 表面粗糙度的影响 | 第90页 |
| 5.4.3 被测表面颇色的影晌 | 第90-91页 |
| 5.4.4 光斑的大小引起的误差 | 第91页 |
| 5.4.5 CCD 响应不均匀造成的定位误差 | 第91-92页 |
| 5.4.6 光学系统像差的影响 | 第92页 |
| 5.4.7 放大倍率的变化 | 第92页 |
| 5.4.8 图像处理误差 | 第92-93页 |
| 5.5 本章小节 | 第93-94页 |
| 第六章 全文总结 | 第94-96页 |
| 6.1 主要结论 | 第94-95页 |
| 6.2 研究展望 | 第95-96页 |
| 参考文献 | 第96-100页 |
| 附录1：CCD 放大、A/D 电路 | 第100-101页 |
| 附录2：FPGA 部分外围电路 | 第101-102页 |
| 致谢 | 第102-103页 |
| 攻读硕士学位期间撰写和发表的学术论文 | 第103-105页 |