LabVIEW二维激光振镜扫描控制系统-专业自动化论坛-中国工控网论坛

发表于：2025-10-21 11:43:49

楼主

基于 XY2 - 100 协议振镜、NI - 6000 数据采集卡及重频 1000Hz 脉冲激光，开发一套 LabVIEW 控制程序，实现扫描尺寸、扫描速度（帧频）、成像分辨率的灵活设置，且要求 25mm×25mm 图像成像速度不低于 6Hz，用于高精度激光扫描成像实验。

二、硬件设备

采用模块化设计，分为参数设置模块、振镜控制模块、同步触发模块、数据采集与处理模块及状态显示模块，各模块通过 LabVIEW 的数据流机制协同工作。

通过 LabVIEW 的前面板控件，如数值输入控件、下拉列表等，实现扫描尺寸（X、Y 方向范围）、扫描速度（帧频）、成像分辨率（像素数）的设置。例如，扫描尺寸设为 25mm×25mm，成像分辨率设为 500×500 像素，帧频设为 6Hz 及以上。

利用 LabVIEW 的 “调用库函数节点”（Call Library Function Node）加载振镜的 DLL 函数，实现振镜控制。主要步骤如下：

初始化振镜：调用 DLL 中的初始化函数，建立与振镜的通讯连接，设置通讯参数（如波特率等，需与振镜默认或配置参数一致）。
位置控制：根据参数设置模块的扫描尺寸和分辨率，计算每个像素对应的振镜偏转角度增量。例如，25mm 对应振镜偏转角度范围为 θ，分辨率为 N 像素，则角度增量为 θ/N。通过循环结构，依次向振镜发送每个像素点的位置指令，控制振镜偏转至对应位置。

为保证激光脉冲与振镜扫描时序同步，利用 NI - 6000 数据采集卡的数字输出通道生成同步触发信号。在振镜开始扫描每个像素点前，发送触发信号给激光源，使其发射脉冲激光。通过 LabVIEW 的 “DAQmx 写入” 函数配置数字输出任务，精确控制触发信号的时序。

若需采集激光反射信号或其他反馈信号以优化成像，可通过 NI - 6000 的模拟输入通道进行数据采集。使用 “DAQmx 读取” 函数采集数据后，在 LabVIEW 中进行滤波、降噪等处理，为后续成像或分析提供清晰的数据。

通过前面板的波形图表、指示灯等控件，实时显示扫描状态（如当前扫描位置、帧频实际值、激光触发状态等），便于监控系统运行情况。

设置扫描尺寸为 25mm×25mm，成像分辨率 500×500 像素，帧频 6Hz，进行激光扫描成像测试。

时序同步问题：初始测试时，激光触发与振镜扫描存在微小时序偏差，导致成像模糊。通过调整同步触发模块中触发信号的延迟时间，使激光脉冲在振镜稳定在目标像素位置时发射，解决了成像模糊问题。
速度优化：为满足 25mm×25mm 图像成像速度不低于 6Hz 的要求，对程序进行了优化，减少循环内部不必要的运算，采用 LabVIEW 的并行循环结构，提高了程序执行效率，最终实际帧频达到 7Hz，满足需求。