Absolute scale-based imaging position encoder with submicron accuracy

Anisimov, Andrey G.; Pantyushin, Anton V.; Lashmanov, Oleg U.; Vasilev, Aleksandr S.; Тимофеев, А. Н.; Korotaev, Valery V.; Gordeev, S. V.

doi:10.1117/12.2021022

Cited by 11 publications

(4 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…For the measurement coordinates the energy center of the image using high-precision iterative algoritm 8 . Consider the limiting case: 1) Displacement to the distance R r m ≥ + (Figure 10), where m -displacement vignetting area about the center of the matrix analyzer, r -radius of vignetting area, R -half side of the image on the matrix analyzer.…”

Section: The Compensation Algorithm Of Systematic Errormentioning

confidence: 99%

Design the algorithm compensation of vignetting error at optical-electronic autoreflection system by modelling vignetted image

Konyakhin

Sakhariyanova

2016

Optical Modelling and Design IV

View full text Add to dashboard Cite

Nowadays one of metrology problems is the measurement of angular values, in particular, angular deformations in the critical points of oversized objects. For the solution of this problem, effectively use optoelectronic autoreflection systems. The autoreflection systems allows measuring a mirror turning angle as sensitive element in a point of angular deformation with a potential accuracy up to 0.05". Actually the error can exceed considerably the specified value because of existence of systematic error, one of which main components is the error owing to vignetting of a working beam. The component of systematic error due to vignetting of the beam can be eliminated in case of existence of the analytical description of changes in irradiance distribution of the analyzed image. Because of the complexity of the analytical description of the vignetting processes proposes the use of computer models. Based on the received dependence for compensation of systematic error due to vignetting is equal D=30 arcsecs. As this systematic measurement error unacceptably large, there is a need to compensate for this error. For the design of the algorithm compensate for systematic error were considered three cases of displacement vignetting field on a matrix analyzer due to the rotation of control element. Using the compensation algorithm, the error due to the vignetting amounts to a negligible value 0.4 arcsecs. The designed algorithm compensation systematic error due to vignetting allows to increase the working distance at the autoreflection measurements.

show abstract

Section: The Compensation Algorithm Of Systematic Errormentioning

confidence: 99%

Design the algorithm compensation of vignetting error at optical-electronic autoreflection system by modelling vignetted image

Konyakhin

Sakhariyanova

2016

Optical Modelling and Design IV

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Compared to (2), (4) can improve at least twice the measurement accuracy and 3-5 orders the magnitude resolution. …”

Section: Mechanismmentioning

confidence: 99%

“…Linear optical encoders with one-dimensional position measurement can significantly improve the displacement precision of computer numerical control (CNC) machine tools, resulting in excellent machine reliability and operability [1,2]. For most of commercial optical linear position encoders, a precise glass scale is etched into the chromium layer that covers the glass.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Novel linear optical encoder with absolute imaging position

Wang

Chen

et al. 2014

2014 IEEE International Conference on Consumer Electronics - China

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Распространение получили измерители на ПЗС-матрицах с последую-щей цифровой обработкой для нахождения центра тяжести пятна рассеяния на чувствительных элемен-тах [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11]. При этом для получения высокой точности измерений используется осреднение за N считы-ваний матрицы.…”

Section: Introductionunclassified

Нigh-precision determination of the angular position for point light source with CCD-arrays

Георгиевич¹,

Николаевна²,

Тунг³

2015

Naučno-teh. vestn. inf. tehnol. meh. opt.

View full text Add to dashboard Cite

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, АннотацияПредмет исследования. Предложен метод измерения углового положения точечного источника в системе с ПЗС-линейками посредством преобразования «угол -время -код» в условиях малой освещенности и при повышенных соотношениях сигнал/шум. Проведена оценка потенциальной точности метода, которая определяется неустранимы-ми аппаратурными случайными погрешностями измерения в условиях оптимальной обработки поступающей ин-формации при однократном считывании ее с ПЗС-линеек. Метод. Предлагается схема оптико-электронной системы измерения углового положения с ПЗС-линейками с вытяну-тыми чувствительными элементами и опорной точкой отсчета. При этом на линейки проецируются изображения как опорного точечного источника, так и измеряемого точечного источника, угловое положение которого следует опреде-лять с высокой точностью. С выхода ПЗС-линейки сигналы поступают на линейный оптимальный (или близкий к нему) фильтр, а с него -на схему фиксации положения максимума сигнала. Схема обеспечивает минимальную по-грешность, обусловленную влиянием шумов. Фронты импульсов, соответствующие максимумам сигналов, форми-руют временной интервал, который заполняется счетными импульсами высокой частоты. Число импульсов в этом интервале будет соответствовать измеряемому угловому положению точечного источника. Основные результаты. Проведен анализ случайных погрешностей с позиции теории статистических решений. Ана-лиз учитывает спектральную функцию сигналов, определяемую передаточными функциями оптической системы и ПЗС-линейки как анализатора изображения. Проведено исследование точности измерения в зависимости от тактовой частоты считывания информации с ПЗС-линеек при различных значениях отношения сигнала к шуму. Показано, что даже при однократном считывании ПЗС-линейки по предлагаемой оптико-электронной схеме погрешность измере-ния не превышает 0,01 размера чувствительного элемента. Практическая значимость. Результаты работы могут найти применение в высокоточных измерительных оптико-электронных системах звездных датчиков для определения углового положения маломощных точечных источников излучения. Ключевые слова угловое положение точечного источника, потенциальная точность определения углового положения точечного источ-ника, спектральная функция сигнала на выходе приемника. Mechanics and Optics, 2015, vol.15, no. 3, pp. 398-404. Abstract Subject of study. A method of angular position measuring for point light source in the system with CCD arrays is proposed by converting of angle -time -code in low light conditions and at high signal / noise ratio. Assessment of the method HIGH-PRECISION DETERMINATION OF THE ANGULAR POSITION FOR POINT LIGHT SOURCE WITH CCD-ARRAYS

show abstract

Absolute scale-based imaging position encoder with submicron accuracy

Cited by 11 publications

References 0 publications

Design the algorithm compensation of vignetting error at optical-electronic autoreflection system by modelling vignetted image

Design the algorithm compensation of vignetting error at optical-electronic autoreflection system by modelling vignetted image

Novel linear optical encoder with absolute imaging position

Нigh-precision determination of the angular position for point light source with CCD-arrays

Contact Info

Product

Resources

About