Calibration System and Algorithm Design for a Soft Hinged Micro Scanning Mirror with a Triaxial Hall Effect Sensor

要約

マイクロ スキャニング ミラー (MSM) は、LiDAR、医療用画像デバイス、レーザー プロジェクターの範囲と視野を拡張します。
ただし、新しいクラスのソフトヒンジ付き MSM には 2 自由度の回転に加えて面外平行移動が含まれているため、キャリブレーションの課題が生じます。
この課題に対処するための新しい校正システムとアルゴリズムの設計について報告します。
校正システムでは、新しい低コスト校正リグ設計により、最小限の 2 レーザー ビーム アプローチが採用されています。
新しい新しいアルゴリズムは、MSM ポーズを正確に測定するための反射原理と最適化アプローチに基づいて構築されています。
ホール センサーの読み取り値と MSM ポーズの間のマッピングを確立するために、自己同期周期ベースのモデル フィッティング キャリブレーション アプローチを提案します。
MSM ポーズ推定精度は 0.020{\deg}、標準偏差は 0.011{\deg} を達成しました。

要約(オリジナル)

Micro scanning mirrors (MSM) extend the range and field of view of LiDARs, medical imaging devices, and laser projectors. However, a new class of soft-hinged MSMs contains out-of-plane translation in addition to the 2 degree-of-freedom rotations, which presents a cabliration challenge. We report a new calibration system and algorithm design to address the challenge. In the calibration system, a new low-cost calibration rig design employs a minimal 2-laser beam approach. The new new algorithm builds on the reflection principle and an optimization approach to precisely measure MSM poses. To establish the mapping between Hall sensor readings and MSM poses, we propose a self-synchronizing periodicity-based model fitting calibration approach. We achieve an MSM poses estimation accuracy of 0.020{\deg} with a standard deviation of 0.011{\deg}.

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