本發(fā)明涉及機(jī)器視覺測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于雙正弦變密度條紋的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)角傳感和轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置及方法。

背景技術(shù)：

對(duì)轉(zhuǎn)軸瞬時(shí)轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速的快速、連續(xù)和準(zhǔn)確地測(cè)量對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷和速度控制具有非常重要的作用和意義。如發(fā)電機(jī)、泵和電機(jī)等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速測(cè)量；這類轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)可以通過測(cè)量的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)獲得并可用于機(jī)器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。目前轉(zhuǎn)速測(cè)量技術(shù)大體可分為兩類：模擬式轉(zhuǎn)速計(jì)和數(shù)字式轉(zhuǎn)速計(jì)。模擬式轉(zhuǎn)速計(jì)主要是將轉(zhuǎn)速信息轉(zhuǎn)換成為模擬信號(hào)或者其他類型對(duì)應(yīng)比例的信號(hào)，模擬式轉(zhuǎn)速計(jì)常應(yīng)用于反饋回路中以精確控制轉(zhuǎn)速。而數(shù)字式轉(zhuǎn)速計(jì)相對(duì)于模擬式轉(zhuǎn)速計(jì)一般不需要數(shù)模轉(zhuǎn)化器。該類轉(zhuǎn)速測(cè)量計(jì)主要通過不同的物理原理的編碼器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的測(cè)量，如光學(xué)編碼器、磁場(chǎng)編碼器、電磁編碼器和霍爾編碼器等。編碼器的選擇主要通過具體使用場(chǎng)合和測(cè)量精度要求來進(jìn)行選擇。

近年來，隨著圖像傳感器制造技術(shù)的進(jìn)步，基于機(jī)器視覺的振動(dòng)和轉(zhuǎn)速測(cè)量技術(shù)也快速發(fā)展。這種技術(shù)具有高效率、非接觸，并且不引入附加質(zhì)量的特點(diǎn)。許多研究學(xué)者采用一些高對(duì)比度的黑白圖案或者編碼圖形來標(biāo)記一些大的結(jié)構(gòu)，然后采用圖像傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)成像，以實(shí)現(xiàn)對(duì)一些大結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角測(cè)量。這些方法主要是通過不同圖像幀模板圖像的特征匹配和跟蹤算法來獲得結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角信息，測(cè)量速度和精度很大程度上取決于圖像匹配算法的速度和準(zhǔn)確度。而且在進(jìn)行圖像采集時(shí)需要將測(cè)量對(duì)象整個(gè)測(cè)量面內(nèi)的圖像信息進(jìn)行采集，才能進(jìn)行局部特征信號(hào)的跟蹤匹配。大范圍的圖像采集不僅會(huì)使得采集系統(tǒng)負(fù)擔(dān)加重，而且對(duì)圖像信號(hào)的傳輸速率也提出了比較高的要求。

因此，在對(duì)現(xiàn)有轉(zhuǎn)速測(cè)量方法進(jìn)行了解和研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一種獨(dú)特的雙正弦變密度條紋以實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速精確、簡(jiǎn)單和高效的非接觸式測(cè)量，該種方法可以在不增加基于機(jī)器視覺的測(cè)量系統(tǒng)硬件成本的情況下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題做出改進(jìn)，即本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于雙正弦變密度條紋的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置及方法，該裝置和方法可實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的非接觸測(cè)量，測(cè)量裝置簡(jiǎn)單，速度快，精度高。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于雙正弦變密度條紋的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，包括：

一雙正弦變密度條紋傳感器，包覆于待測(cè)轉(zhuǎn)軸圓周表面，用以編碼所述待測(cè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角信息；

一條紋圖像采集和傳輸模塊，用以對(duì)所述待測(cè)轉(zhuǎn)軸表面的雙正弦變密度條紋傳感器進(jìn)行連續(xù)采集記錄，并將采集到的條紋圖像信號(hào)進(jìn)行傳輸；所述條紋圖像采集和傳輸模塊包括條紋成像傳感器、光學(xué)鏡頭、成像控制系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)；

一計(jì)算機(jī)，用以對(duì)所述條紋圖像采集和傳輸模塊進(jìn)行控制，并對(duì)經(jīng)傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)的條紋圖像信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理；

一條紋圖像處理軟件模塊，設(shè)置于所述計(jì)算機(jī)中，用以對(duì)所述的條紋圖像信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算轉(zhuǎn)軸的時(shí)域轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速曲線。

所述雙正弦變密度條紋傳感器為輕質(zhì)貼片，所述雙正弦變密度條紋傳感器輕質(zhì)貼片的正面為條紋圖像，背面為粘性層，環(huán)貼于所述待測(cè)轉(zhuǎn)軸的圓周表面。

所述雙正弦變密度條紋傳感器為輕質(zhì)圓形套筒，所述雙正弦變密度條紋傳感器套筒的外圓周表面為條紋圖像，套筒內(nèi)徑與所述待測(cè)轉(zhuǎn)軸的直徑相等，套筒套設(shè)于所述待測(cè)轉(zhuǎn)軸上。

所述雙正弦變密度條紋傳感器的形狀為長(zhǎng)方形，所述長(zhǎng)方形的寬度方向?yàn)樗鲭p正弦變密度條紋傳感器表面條紋圖像的條紋密度變化方向，所述寬度與所測(cè)轉(zhuǎn)軸的周長(zhǎng)相等。

所述雙正弦變密度條紋傳感器表面的條紋圖像沿所述長(zhǎng)方形的長(zhǎng)度方向分為左右兩側(cè)條紋，左右兩側(cè)條紋的條紋密度沿寬度方向都按正弦函數(shù)變化，右側(cè)條紋的密度變化曲線相對(duì)于左側(cè)條紋密度變化曲線相位滯后π/2。

包覆于轉(zhuǎn)軸表面的所述雙正弦變密度條紋傳感器的左右兩側(cè)的條紋密度組合與轉(zhuǎn)軸0-360度轉(zhuǎn)角的不同角度一一對(duì)應(yīng)，通過計(jì)算左右兩側(cè)條紋密度獲得轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)角信息。

條紋圖像采集模塊的采集幀率和成像傳感器采集像素范圍能夠調(diào)節(jié)，條紋圖像采集模塊放置于包覆在待測(cè)轉(zhuǎn)軸上的雙正弦變密度條紋傳感器的長(zhǎng)度方向的中央且與轉(zhuǎn)軸軸心垂直的正前方，以使所述雙正弦變密度條紋傳感器能夠清晰成像于所述條紋圖像采集模塊的成像傳感器中間位置。

所述條紋成像傳感器為面陣成像傳感器或線陣成像傳感器。

本發(fā)明通過以下方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括以下步驟：

步驟S1：根據(jù)所述待測(cè)轉(zhuǎn)軸的直徑計(jì)算出轉(zhuǎn)軸的周長(zhǎng)，根據(jù)轉(zhuǎn)軸的周長(zhǎng)設(shè)計(jì)好雙正弦變密度條紋傳感器的寬度，所述寬度等于轉(zhuǎn)軸的周長(zhǎng)，并打印好條紋；

步驟S2：在待測(cè)轉(zhuǎn)軸表面包覆雙正弦變密度條紋傳感器；調(diào)整好條紋圖像采集模塊的成像位置并調(diào)整好光學(xué)鏡頭的成像焦距，使雙正弦變密度條紋傳感器成像于條紋圖像采集模塊中成像傳感器的中間位置；

步驟S3：采用條紋圖像采集模塊對(duì)雙正弦變密度條紋傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)采集記錄，因成像傳感器和轉(zhuǎn)軸的位置是固定的，成像條紋的密度也隨著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度的變化而變化；

步驟S4：條紋圖像傳輸模塊將采集到的條紋圖像序列實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，再采用圖像處理軟件模塊進(jìn)行條紋信號(hào)的處理；

步驟S5：圖像處理軟件模塊計(jì)算每幀圖像中同一行像素的左側(cè)和右側(cè)條紋信號(hào)條紋密度信息；并通過轉(zhuǎn)角與左右條紋密度組合的數(shù)學(xué)關(guān)系獲得轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和轉(zhuǎn)速的時(shí)域曲線；

步驟S6：通過計(jì)算機(jī)顯示屏顯示測(cè)量的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速時(shí)域曲線，通過信號(hào)分析程序?qū)Φ玫降臅r(shí)域曲線作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理和分析，實(shí)現(xiàn)機(jī)器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

進(jìn)一步地，所述雙正弦變密度條紋傳感器左側(cè)和右側(cè)條紋密度數(shù)學(xué)變化關(guān)系式為：

其中和為設(shè)計(jì)所述雙正弦變密度條紋傳感器時(shí)的最大和最小條紋密度，為雙正弦變密度條紋傳感器左側(cè)條紋密度變化曲線，為雙正弦變密度條紋傳感器右側(cè)條紋密度變化曲線， 為生成雙正弦變密度條紋傳感器左右兩側(cè)條紋密度變化曲線的總點(diǎn)數(shù)，為總點(diǎn)數(shù)中的第點(diǎn)；

在第幀條紋圖像時(shí)刻采集到所述雙正弦變密度條紋傳感器左側(cè)和右側(cè)歸一化條紋密度計(jì)算公式為：

在第幀條紋圖像時(shí)刻采集到的所述雙正弦變密度條紋傳感器左側(cè)和右側(cè)歸一化條紋密度所對(duì)應(yīng)的正弦相位角計(jì)算公式為：

其中，Phase1為在第幀條紋圖像時(shí)刻采集到所述雙正弦變密度條紋傳感器左側(cè)條紋密度所對(duì)應(yīng)的正弦相位角，Phase2為在第幀條紋圖像時(shí)刻轉(zhuǎn)軸采集到所述雙正弦變密度條紋傳感器的右側(cè)條紋密度所對(duì)應(yīng)的正弦相位角；

在第幀條紋圖像時(shí)刻采集到所述雙正弦變密度條紋傳感器左側(cè)和右側(cè)條紋正弦相位角所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)軸角度計(jì)算公式為：

在第幀條紋圖像時(shí)刻轉(zhuǎn)軸瞬時(shí)角速度的數(shù)學(xué)計(jì)算公式為：

在第幀圖像時(shí)刻轉(zhuǎn)軸瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的數(shù)學(xué)計(jì)算公式為：

其中，為條紋圖像采集模塊對(duì)應(yīng)的采樣頻率，為條紋圖像采集模塊的采樣頻率的倒數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：（1）該雙正弦變密度條紋質(zhì)量幾乎可以忽略，黏貼到轉(zhuǎn)軸上對(duì)轉(zhuǎn)軸的動(dòng)態(tài)特性不會(huì)產(chǎn)生任何干擾，相對(duì)于一些機(jī)械式轉(zhuǎn)速測(cè)量計(jì)來說具有減小對(duì)系統(tǒng)干擾的可能性。（2）對(duì)于一些光電編碼盤式的轉(zhuǎn)速測(cè)量計(jì)，測(cè)量精度會(huì)受到碼盤分割數(shù)的限制，造成固定的誤差。而該條紋式的轉(zhuǎn)速測(cè)量編碼器條紋的密度變化是連續(xù)的，只要條紋密度獲取的算法足夠準(zhǔn)確，就可以實(shí)現(xiàn)非常小的轉(zhuǎn)角測(cè)量，在原理上消除了如編碼盤式的轉(zhuǎn)角測(cè)量硬件誤差。（3）可實(shí)現(xiàn)非接觸式轉(zhuǎn)速測(cè)量，與現(xiàn)有的基于圖像跟蹤匹配算法的轉(zhuǎn)軸測(cè)量方法相比，不需要進(jìn)行大量的圖像跟蹤匹配運(yùn)算，提高了系統(tǒng)測(cè)量的運(yùn)算速度。（4）可實(shí)現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)的大幅減小，傳輸幀率的提高?，F(xiàn)有的基于圖像跟蹤匹配算法的轉(zhuǎn)角測(cè)量方法，需要對(duì)整個(gè)編碼條紋圖像信息進(jìn)行采集，才能進(jìn)行局部特征信號(hào)的跟蹤匹配，加重了采集系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，造成硬件資源的浪費(fèi)。而本發(fā)明利用雙正弦變密度條紋的條紋密度信息進(jìn)行轉(zhuǎn)軸角度的編碼，最少只需采集一行像素的條紋信息即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速測(cè)量，大幅提高圖像傳輸速率，減小圖像的存儲(chǔ)空間和計(jì)算時(shí)間。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中雙正弦變密度條紋設(shè)計(jì)圖；

圖3（a）是本發(fā)明實(shí)施例中雙正弦變密度條紋左右兩側(cè)正弦變密度條紋的條紋密度變化曲線，圖3（b）是本發(fā)明實(shí)施例中雙正弦變密度條紋左右兩側(cè)正弦變密度條紋歸一化密度變化曲線；

圖4（a）是本發(fā)明實(shí)施例中由雙正弦變密度條紋左右兩側(cè)正弦變密度條紋的歸一化密度變化曲線得到的相位角曲線；圖4（b）是由本發(fā)明實(shí)施例中雙正弦變密度條紋左右兩側(cè)正弦變密度條紋相位角曲線得到的轉(zhuǎn)角曲線。

圖中，1-計(jì)算機(jī)，2-數(shù)據(jù)傳輸線，3-所測(cè)轉(zhuǎn)軸，4-雙正弦變密度條紋傳感器，5-軸承座，6-條紋圖像采集模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例提供一種基于雙正弦變密度條紋的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，包括雙正弦變密度條紋傳感器4、條紋圖像采集模塊6、數(shù)據(jù)傳輸線2、計(jì)算機(jī)1、所測(cè)轉(zhuǎn)軸3和軸承座5。雙正弦變密度條紋傳感器4，包覆于所測(cè)轉(zhuǎn)軸3的圓周表面，用于編碼所測(cè)轉(zhuǎn)軸3的轉(zhuǎn)角信息。條紋圖像采集模塊6，用于對(duì)所測(cè)轉(zhuǎn)軸3上的雙正弦變密度條紋傳感器4進(jìn)行實(shí)時(shí)采集記錄，并將采集到的條紋圖像通過數(shù)據(jù)線2傳輸?shù)接?jì)算機(jī)1。安裝于計(jì)算機(jī)1的圖像處理軟件模塊計(jì)算每幀圖像中的雙正弦變密度條紋左側(cè)和右側(cè)條紋的條紋密度信息；然后通過左側(cè)和右側(cè)條紋的密度信息計(jì)算出轉(zhuǎn)軸對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角，最后通過相鄰兩幀圖像轉(zhuǎn)角差和采樣時(shí)間間隔計(jì)算出轉(zhuǎn)軸的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和轉(zhuǎn)速。最后通過計(jì)算機(jī)1的顯示屏顯示測(cè)量的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速時(shí)域曲線，進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理和分析。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中雙正弦變密度條紋傳感器4的設(shè)計(jì)圖。本實(shí)施例中，雙正弦變密度條紋傳感器4的形狀為長(zhǎng)方形，雙正弦變密度條紋傳感器4的沿條紋密度變化方向的寬度與所測(cè)轉(zhuǎn)軸3的周長(zhǎng)相等。雙正弦變密度條紋傳感器4表面的條紋圖像分為左右兩側(cè)條紋，左右兩側(cè)條紋的條紋密度都按正弦函數(shù)變化，右側(cè)條紋的密度變化曲線相對(duì)于左側(cè)條紋密度變化曲線相位滯后π/2。測(cè)量前，將所述雙正弦變密度條紋傳感器4沿條紋密度變化方向環(huán)設(shè)于轉(zhuǎn)軸3圓周表面，以編碼所測(cè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。雙正弦變密度條紋傳感器4的左右兩側(cè)的條紋密度組合與所測(cè)轉(zhuǎn)軸0-360度轉(zhuǎn)角的不同角度一一對(duì)應(yīng)，通過計(jì)算左右兩側(cè)條紋密度獲得轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)角信息。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中一種用于測(cè)量轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)的雙正弦變密度條紋傳感器4的示意圖。在實(shí)際的工程測(cè)量中，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的條紋形式的傳感器，如做成條紋形式的轉(zhuǎn)軸套筒或者編碼盤，或者采用在轉(zhuǎn)軸上噴涂條紋等，本專利未列出所有各種不同的條紋形式或者粘貼形式，但是基于本發(fā)明的方法進(jìn)行的測(cè)量均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

圖3（a）是本發(fā)明實(shí)施例中雙正弦變密度條紋傳感器4左右兩側(cè)正弦變密度條紋傳感器4的條紋密度變化曲線；圖3（b）是本發(fā)明實(shí)施例中雙正弦變密度條紋傳感器4左右兩側(cè)正弦變密度條紋歸一化密度變化曲線。

圖4（a）是本發(fā)明實(shí)施例中由雙正弦變密度條紋傳感器4左右兩側(cè)正弦變密度條紋的歸一化密度變化曲線得到的相位角曲線；圖4（b）是由本發(fā)明實(shí)施例中雙正弦變密度條紋傳感器4左右兩側(cè)正弦變密度條紋相位角曲線得到的轉(zhuǎn)角曲線。得到的轉(zhuǎn)角信息剛好與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周的角度信息一一對(duì)應(yīng)。

本實(shí)施例還提供了采用上述裝置的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速測(cè)量方法，如圖1、2、3和4所示，包括以下步驟：

步驟S1：根據(jù)所述待測(cè)轉(zhuǎn)軸的直徑計(jì)算出轉(zhuǎn)軸的周長(zhǎng)，根據(jù)轉(zhuǎn)軸的周長(zhǎng)設(shè)計(jì)好雙正弦變密度條紋傳感器的寬度，所述寬度等于轉(zhuǎn)軸的周長(zhǎng)，并打印好條紋；

步驟S2：在待測(cè)轉(zhuǎn)軸表面包覆雙正弦變密度條紋傳感器；調(diào)整好條紋圖像采集模塊的成像位置并調(diào)整好光學(xué)鏡頭的成像焦距，使雙正弦變密度條紋傳感器成像于條紋圖像采集模塊中成像傳感器的中間位置；

步驟S3：采用條紋圖像采集模塊對(duì)雙正弦變密度條紋傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)采集記錄，因成像傳感器和轉(zhuǎn)軸的位置是固定的，成像條紋的密度也隨著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度的變化而變化；

步驟S4：條紋圖像傳輸模塊將采集到的條紋圖像序列實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，再采用圖像處理軟件模塊進(jìn)行條紋信號(hào)的處理；

步驟S5：圖像處理軟件模塊計(jì)算每幀圖像中同一行像素的左側(cè)和右側(cè)條紋信號(hào)條紋密度信息；并通過轉(zhuǎn)角與左右條紋密度組合的數(shù)學(xué)關(guān)系獲得轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和轉(zhuǎn)速的時(shí)域曲線；

步驟S6：通過計(jì)算機(jī)顯示屏顯示測(cè)量的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速時(shí)域曲線，通過信號(hào)分析程序?qū)Φ玫降臅r(shí)域曲線作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理和分析，實(shí)現(xiàn)機(jī)器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

進(jìn)一步地，所述雙正弦變密度條紋傳感器左側(cè)和右側(cè)條紋沿寬度方向密度數(shù)學(xué)變化關(guān)系式為：

其中和為設(shè)計(jì)所述雙正弦變密度條紋傳感器時(shí)的最大和最小條紋密度；為雙正弦變密度條紋傳感器左側(cè)條紋密度變化曲線，為雙正弦變密度條紋傳感器右側(cè)條紋密度變化曲線， N為生成雙正弦變密度條紋傳感器左右兩側(cè)條紋密度變化曲線的總點(diǎn)數(shù)，n為總點(diǎn)數(shù)N中的第n點(diǎn)；

在第幀條紋圖像時(shí)刻采集到所述雙正弦變密度條紋傳感器左側(cè)和右側(cè)歸一化條紋密度計(jì)算公式為：

在第幀條紋圖像時(shí)刻采集到所述雙正弦變密度條紋傳感器左側(cè)和右側(cè)歸一化條紋密度所對(duì)應(yīng)的正弦相位角計(jì)算公式為：

其中，Phase1為在第幀條紋圖像時(shí)刻采集到所述雙正弦變密度條紋傳感器左側(cè)條紋密度所對(duì)應(yīng)的正弦相位角，Phase2為在第幀條紋圖像時(shí)刻采集到所述雙正弦變密度條紋傳感器右側(cè)條紋密度所對(duì)應(yīng)的正弦相位角；

在第幀條紋圖像時(shí)刻采集到所述雙正弦變密度條紋傳感器左側(cè)和右側(cè)條紋正弦相位角所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)軸角度計(jì)算公式為：

在第幀條紋圖像時(shí)刻轉(zhuǎn)軸瞬時(shí)角速度的數(shù)學(xué)計(jì)算公式為：

在第幀圖像時(shí)刻轉(zhuǎn)軸瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的數(shù)學(xué)計(jì)算公式為：

其中，為條紋圖像采集模塊對(duì)應(yīng)的采樣頻率，為條紋圖像采集模塊的采樣頻率的倒數(shù)。

以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。