La medición tradicional del triángulo láser solo puede medir la distancia axial, y la resolución transversal se ve afectada por la microestructura de la superficie, la precisión de la medición suele estar en el rango de micras. Para ampliar su aplicación en el campo de la medición industrial de alta precisión, se ha propuesto un método para medir la velocidad transversal de objetos en movimiento y la distancia axial de la superficie en dos dimensiones de manera ortogonal, y un método de medición de la distancia axial sin verse influenciado por el ruido de speckle. En este estudio, se construyó un modelo de relación de mapeo entre el movimiento transversal del objeto, la variabilidad axial de la superficie y los cambios en las características de la mancha de luz sobre la base de la ley de Scheimpflug seguida por un sensor de medición de triángulo láser de tipo de proyección directa. A nivel algorítmico, basado en la óptica geométrica y el efecto de speckle, se introdujo la tecnología de imagen digital relacionada con el desplazamiento del patrón interno de speckle, y combinada con el algoritmo de detección de bordes de Canny y el algoritmo de detección de bordes de subpíxeles Zernike en tiempo real para ubicar dinámicamente los cambios en el borde de la mancha de luz, logrando una medición sincrónica de la velocidad transversal y la posición axial de la superficie en movimiento. Los resultados experimentales mostraron que el error relativo de medición y la incertidumbre relativa pueden ser reducidos a 10-4, la resolución de medición transversal basada en la detección de bordes puede aumentar en un orden de magnitud y la precisión de la medición puede alcanzar el nivel de submicrones. Este método amplía el campo de medición y aplicación del sensor de triángulo láser, y puede brindar soporte técnico para la investigación de comportamientos dinámicos de múltiples grados de libertad, mecánica de fluidos y otros comportamientos dinámicos.

laser triangulation;2D orthogonal measurement;speckle effect;digital image correlation;edge detection