[发明专利]基于激光测距的电缆压痕自动测试方法

权利要求书

1.基于激光测距的电缆压痕自动测试方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、复位二维平移台：二维平移台回到测试原点，所述的二维平移台的右下方作为测试的原点；

S2、固定待测试样并移动到测试起始位置：在测试原点处，将带有待测试样的电缆夹具固定在二维平移台上，向测试起始位置移动，方便进行后续测量，当待测电缆试样移动到激光头下方时，该位置即为测试的起始位置；

S3、定位剖面最高点：首先二维平移台沿电缆试样径向正向移动通过激光测距传感器下方，然后二维平移台沿径向负向方向移动，移动距离为正向移动距离两倍，在达到指定距离后停止数据存储，记录极大值，最后二维平移台沿径向正向移动，寻找与该极大值最接近的点，停止径向移动，激光定位在电缆试样剖面最高点；

S4、测量与存储数据：激光定位在电缆试样剖面最高点后开始测量，二维平移台沿电缆试样轴向方向移动固定距离，扫过压痕，进行数据的测量与存储，将测试结果绘图，横坐标为激光扫过试样轴向方向距离，纵坐标为激光头到试样表面的垂直距离；

S5、处理数据及判断压痕位置：对存储的数据进行滑动平均滤波处理并通过差分算法对压痕的位置进行判断，得出压痕起始点、最深点以及终止点的坐标值；

S6、拟合数据：进行压痕段与未压痕段数据拟合，具体是：

设压痕段起始点、最深点和终止点的坐标分别为(X₀,Y₀)、(X_d,Y_d)和(X_n,Y_n)，则拟合步骤如下：在压痕起始点(X₀,Y₀)与压痕最深点(X_d,Y_d)之间沿x轴方向以固定步长h取点，得到X₀+h、X₀+2h…X₀+Ph，共计P个横坐标值，计算(X₀,Y₀)、(X_d,Y_d)之间各点到所取点的横坐标距离之和，得到和最小值所对应的点(X_xm1,Y_xm1)，同理在压痕最深点(X_d,Y_d)与压痕终止点(X_n,Y_n)之间得到点(X_xm2,Y_xm2)；

S_x＝min(S_x1,S_x2,...S_xP)

式中，X_k表示压痕起始点起始点到压痕最深点之间所存储数据点的横坐标，X₀+ah表示以固定步长h在压痕起始点与压痕最深点之间所取得点，S_xa表示各点到所取点的横坐标方向的距离之和，S_x表示横坐标距离和集中的最小值；

在点(X_xm1,Y_xm1)、(X_d,Y_d)之间沿y轴方向以固定步长l取点，得到Y_xm1+l、Y_xm1+2l…Y_xm1+Ql，共计Q个纵坐标值，计算(X_xm1,Y_xm1)、(X_d,Y_d)之间各点到所取各点的纵坐标距离之和，得到和最小值所对应的点(X_ym1,Y_ym1)，同理在(X_d,Y_d)、(X_xm2,Y_xm2)之间可以得到点(X_ym2,Y_ym2)；

S_y＝min(S_y1,S_y2,...S_yQ)

式中，Y_j表示(X_xm1,Y_xm1)和压痕最深点之间所存储数据点的纵坐标，Y_xm1+bl表示以固定步长l在点(X_xm1,Y_xm1)与点(X_d,Y_d)之间所取得点，S_yb表示各点到所取点的纵坐标方向的距离之和，S_y表示纵坐标距离和集中的最小值；

以未压痕段的数据、(X₀,Y₀)和(X_xm1,Y_xm1)之间的数据以及(X_xm2,Y_xm2)和(X_n,Y_n)之间的数据点拟合出一条水平于x轴的直线，以(X_xm1,Y_xm1)、(X_ym1,Y_ym1)之间的数据点和(X_ym2,Y_ym2)、(X_xm2,Y_xm2)之间的数据点拟合出两条垂直于x轴的直线，以(X_ym1,Y_ym1)和(X_ym2,Y_ym2)之间数据拟合出一条平行于x轴的直线；

S7、输出结果：两条水平于x轴的直线间的距离即为压痕深度。