Курсовая работа: Разработка лазерного измерителя скорости на основе спекл-полей

Создание лазерного измерителя скорости представляет собой актуальную задачу в области оптики и метрологии. Система основана на анализе спекл-полей, формирующихся в результате когерентного рассеяния лазерного света от поверхности движущегося объекта. Основная цель проекта заключается в разработке устройства, способного точно и быстро определять скорость перемещения объектов в реальном времени.

Для достижения этой цели используется уникальный подход, в котором спекл-поля служат индикаторами изменений в положении точек на поверхности объекта. Лазерный свет, отражаясь от поверхности, создает характерный узор, называемый спеклом. Как только объект начинает двигаться, положение спекл-узора изменяется, что можно зафиксировать с помощью соответствующих сенсоров. Эти сенсоры преобразуют оптические сигналы в электрические, которые в дальнейшем обрабатываются специализированным программным обеспечением.

Важным этапом разработки стало создание алгоритма обработки полученных данных. Он включает в себя фильтрацию шумов, выделение ключевых характеристик спекл-полей и расчет скорости на основе изменения положения узора. Используемые алгоритмы, такие как метод корреляции, позволяют достичь высокой точности измерений даже при низком уровне освещенности и наличии помех.

Кроме того, особое внимание уделяется выбору компонентов системы, чтобы обеспечить надежность и стабильность работы устройства в различных условиях эксплуатации. Это включает в себя выбор лазера, оптических элементов, а также схемы сбора и обработки данных. Важным аспектом является верификация и тестирование созданной системы, что позволяет убедиться в ее работоспособности и точности измерений.

Проект перспективен для применения в таких областях, как автоматизация производственных процессов, контроль скоростей транспортных средств, а также в научных исследованиях, где требуется высокая точность измерений. Таким образом, разработка нового лазерного измерителя на основе спекл-полей открывает широкие возможности для дальнейшего роста и усовершенствования технологий в области оптических измерений.