基于差分光斑中心定位算法的位移传感技术研究  

Study on Displacement Sensor Based on Difference Operation Spot Center Location Algorithm

作　　者：张奔牛[1] 万红明[1] 毛成林[1] 

机构地区：[1]重庆交通大学桥梁结构工程重点实验室信息科学与工程学院,重庆400074

出　　处：《传感技术学报》2011年第2期215-219,共5页Chinese Journal of Sensors and Actuators

基　　金：国家自然科学基金(50808188);交通部西部建设重大项目(2009318814065);教育部科学技术研究重点项目(210175);重庆市科委攻关项目(CSTC2009AC6080);重庆市教委项目(KJ100425);重庆交通大学结构工程重庆市重点实验室重点项目(CQSLBF-Z09-7);重庆交通大学山区道路建设与维护技术重庆市重点实验室(CQMRCM-09-4);重庆交通大学研究生教育创新基金项目(0903)

摘　　要：光斑中心定位是激光投射式位移传感技术中的关键技术。为了提高激光光斑中心检测的抗干扰性和精确性,在总结了现有的光斑中心定位方法的基础上,对其中的梯度光斑中心定位算法进行分析和改进,提出了一种差分光斑中心定位算法。该算法主要针对强干扰光线下的激光光斑特点,利用差分运算和梯度算子对光斑进行识别与定位。实验结果表明,该算法定位精度高、抗干扰能力强,适合于对恶劣环境下的结构进行长期在线监测。基于该算法的位移传感器设备已成功应用于渝黔高速公路河耳沟大桥的桥梁远程健康监测中。Spot center location is the key technology of laser projection sensor.To improve the anti-interference and location precision of laser spot center,a new spot center location algorithm is given after analyzing and improving the gradient algorithm based on summarizing of present methods.According to the characters of the laser spot in strong interference,the new algorithm identifies and locates the spot through difference operation and gradient.Experimental results demonstrate the high precision and strong anti-interference of the new algorithm.It is suitable for long-term online measurement in abominable circumstance.So far,the displacement sensor based on the new algorithm has been applied in bridge health monitoring for He＇er gou bridge on Yu-Qian expressway successfully.

关 键 词：位移传感器 光斑中心定位 激光投射式 梯度 差分运算 

分 类 号：TP212.1[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]