Экспериментальный анализ погрешности измерения триангуляционного метода…
9
подсвета задавалось дискретным рядом «истинных» значений
Δ
у
ист
i
:
0, 5, 10, 15 и 20 мм.
Результаты экспериментальных измерений погрешности триан-
гуляционного метода при различных вариациях параметров
α
,
β
и
γ
схемы (см. рис. 1 и 2) приведены на рис. 6.
Из приведенных данных следует зависимость СКО измерения от
взаимной ориентации направления профиля канавок шероховатой
поверхности и плоскости падения луча. Видно, что при углах накло-
на образца
γ
= 0 и 10
°
при горизонтальной ориентации профиля ше-
роховатой поверхности (
β
= 0) максимальная погрешность измерения
меньше, чем при вертикальной ориентации профиля (
β
= 90
°
).
Увеличение погрешности измерения в случае вертикальной ори-
ентации профиля обусловлено эффектом рассеяния излучения на
ориентированной структуре поверхности. Ориентированный профиль
шероховатой поверхности можно представить как дифракционную
решетку, и в этом случае плоскость дифракции будет лежать в плос-
кости падения луча. Наличие данного эффекта приводит к перерас-
пределению энергии в пятне, регистрируемом ПЗС-матрицей, и тем
самым к увеличению погрешности измерений. Таким образом, можно
сделать вывод, что триангуляционный метод наиболее эффективен
при ориентации профиля шероховатой поверхности параллельно
плоскости падения луча.
Анализ данных на рис. 6 показывает, что относительно низкие и
постоянные значения погрешностей
δΔ
у
< 0,02 мм при углах накло-
нов
γ
образца 0 и 10° для смещений
Δ
S
= 5, 10, 15 и 20 мм лежат в
диапазоне значений углов триангуляции
α
= 38…45
°
.
В результате анализа экспериментальных данных установлена за-
висимость роста погрешности измерения при увеличении угла
наклона
γ
образца. Так, при увеличении углов наклона
γ
образца от 0
до 15
°
погрешность измерения увеличивается более чем в 3 раза для
углов триангуляции
α
= 38…45
°
.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Бердин В.К.
Вестник УГАТУ
, 2011, т. 15, № 4, с.175–180.
[2] Каблов Е.Н.
Вестник Российской Академии наук
, 2012, т. 82, № 5, с. 520–
530.
[3] D'Apuzzo N.
Proceedings of SPIE
, 2006, vol. 6056–605605
[4] Junhui H., Zhao W., Jianmin G., Yu Y.
Proceedings of SPIE
, 2010, vol. 7656,
р. 76560L.
[5] Горевой А.В., Колючкин В.Я. Методы восстановления трехмерной струк-
туры объектов для многоканальных систем регистрации с использованием
структурированной подсветки.
Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер.
Приборостроение
, 2012, вып. 12(2012), с. 185–201.
[6] Соломатин В.А., Якушенков Ю.Г.
Известия вузов
, 1986, № 9. С. 62–69.
Статья поступила в редакцию 03.07.2013
