A medição de deslocamento linear baseada em algoritmo de reconhecimento de imagem possui alta robustez e tolerância a falhas, sendo uma nova tecnologia digital de medição de deslocamento. Para reduzir o volume do sistema de medição e ao mesmo tempo realizar a medição de deslocamento linear de alta resolução, foi projetado um sistema de medição de deslocamento linear baseado em imagem de projeção óptica esférica. Primeiro, utilizando o efeito de ampliação da projeção óptica esférica, projetou-se o caminho óptico de ampliação de imagem por projeção óptica esférica e foram compensados os valores de cinza dos pixels coletados pelo sensor de imagem de acordo com o modelo de onda plana. Em seguida, para realizar a medição de posição absoluta e a distinção de elementos de codificação em um único canal de código, foi projetado o método de codificação da sequência pseudoaleatória e o método de decodificação baseado em limiar de largura. Depois, para realizar a medição de deslocamento linear em nível subpixel e melhorar a precisão do sistema, foram projetados o algoritmo de subdivisão do deslocamento linear e o algoritmo de fusão de múltiplos centróides. Finalmente, foi projetado um dispositivo experimental para validar o método proposto. A altura do caminho óptico do dispositivo experimental projetado é de apenas 5 mm. Os resultados experimentais mostram que o método proposto pode realizar medição de deslocamento linear em uma faixa de 250 mm, com resolução teórica de 5 nm, faixa de erro de -3,3 a 3,6 μm e faixa de erro compensada de -0,6 a 1 μm. A pesquisa realizada pode reduzir o volume do sistema enquanto realiza a medição de deslocamento linear de alta resolução, fornecendo uma base técnica para a pesquisa de medição de deslocamento linear de alta resolução.

projeção óptica esférica;medição linear por imagem;alta robustez;alta tolerância a falhas;alta resolução