CN106482669B - 一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统，该角位移测量系统主要包括主轴、光源、双光学透镜、光栅码盘、双线阵图像探测器、数据采集电路、译码及角度细分电路，工作时主轴带动光栅码盘转动，光源发出平行光源透过光栅码盘通过光学透镜映射到线阵图像探测器成像，数据采集电路采集其中一个线阵图像探测器数据并送入译码及细分电路进行处理得到初始角度数据，采集放置在码盘对径位置的另一个线阵图像探测器数据实现对初始角度数据的误差补偿计算，并输出所测量角度信息。本发明采用线阵图像探测器实现对光栅码盘旋转角位移的识别，并采用双线阵图像探测器实现误差修正，极大的提高了使用小尺寸光栅码盘实现角位移测量时的测角精度。

Description

一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统

技术领域

本发明涉及光电位移精密测量技术领域，更具体的说，涉及一种采用双图像探测器的角位移测量系统。

背景技术

光电编码器是一种集光、机、电于一体的数字角度位置传感器，它以高精度、高分辨力，测量范围广，易于维护，使用可靠等优点，被广泛应用于光电经纬仪，雷达，航空航天，机器人，数控机床，指挥仪和高精度闭环调速系统等诸多领域。在航天、军事、工业这些对器件的体积、重量有着严格要求的领域，对光电编码器的要求不仅要减小外径尺寸和重量，更要提高光电编码器的分辨力和精度。在缩小码盘的同时，提高光电编码器的分辨力和测角精度是目前的研究热门。

传统光电编码器采用光敏元件将角度位移转换成莫尔条纹信号，并通过数模转换芯片将莫尔条纹信号转换为数字量进行处理。编码器码盘尺寸大小是限制光电编码器测角分辨力的主要因素。为提高测角分辨力，传统光电编码器是通过加大码盘尺寸、增加编码器体积来实现的。为提高小尺寸码盘的测角分辨力，传统编码方式会在码盘单圈内刻划更多的刻线。过多的刻线会产生两方面的影响：一方面过于细小的码盘刻线会使光通量不足，造成编码器不能正常译码；另一方面码盘刻线过于密集会使相邻码道之间互相干扰，产生串码，并且不利于高分辨力角度细分。同时，码盘尺寸较小时，码盘偏心误差极大的影响了光电编码器的测角误差。在提高小尺寸光电编码器分辨力的同时，还需要研究基于图像式编码器的误差补偿方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的小尺寸光电编码器不能实现较高分辨力且存在较大的测角误差的问题，而提供了一种采用双阵线图像探测器的角位移测量系统。

本发明提供一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统，包括：主轴、发光模块、光栅码盘、成像模块、数据处理及输出模块，其中，所述发光模块包含第一面光源和第二面光源，分别位于光栅码盘的对径位置，所述第一面光源和第二面光源位于同一纵向平面内；所述成像模块包含第一光学透镜、第二光学透镜、第一线阵图像探测器和第二线阵图像探测器，分别位于光栅码盘的对径位置；所示数据处理及输出模块包含角度细分电路、译码电路和误差补偿电路；

所述的光栅码盘与主轴顶端相连接，主轴转动时带动光栅码盘转动，所述第一面光源、第一光学透镜和第一线阵图像探测器处于同一轴线上,第二面光源、第二光学透镜和第二线阵图像探测器处于同一轴线上；第一光学透镜与第一线阵图像探测器相连接,第二光学透镜与第二线阵图像探测器相连接；第一线阵图像探测器和第二线阵图像探测器分别与数据处理及输出模块相连接；

所述发光模块发出红外光线照射到所述光栅码盘，透过所述光栅码盘的光线经过所述第一光学透镜和第二光学透镜放大后在所述第一线阵图像探测器和第二线阵图像探测器上成像；所述数据处理及输出模块采用所述第一线阵图像探测器输出的像素数据，计算得到译码数据和角度细分数据，并通过算法完成译码数据与细分数据的衔接，并采用所述的第一线阵图像探测器和第二线阵图像探测器实现角度误差补偿计算，并输出角度测量数据。

优选的，所述光栅码盘采用的绝对式低密度单圈编码方式如下：

所述绝对式低密度单圈编码方式中包含{X_i,X_i+1,…,X_i+n-1}的n位编码(每位码元只取0或1)，当码盘转动一个码元位置时，n位二元码经过移位形成新的码值，码盘读出的数值由{X_i,X_i+1,…,X_i+n-1}变为{X_i+1,X_i+2,…,X_i+n}；每一位所述码元，由公式(1)计算得到：

式中，表示异或运算，X_i-1，X_i-2，X_i-n分别是所述码元X_i的前1，2,和n位码元；a₁～a_n分别是所述各位码元的系数，所述系数a₁～a_n不全为0；选取所述系统a₁～a_n，并取{X₁,X₂,…,X_n}的初始值为{0,0,…,0,1}可以使所述码元X_i达到最大2^n-1个，并在第一位所述码元X_i前面增加一位码元X₀＝0；同时，依次对所有n位码元进行编号，编写所述译码数据表；

根据所述的所有X_i的集合依次在所述光栅码盘的外圈刻划码元，当X_i为1时刻划透光，当X_i为0时不刻划，并在第一位所述码元前面多添加一位0，使所述光栅码盘刻划有2ⁿ个所述码元；同时，为在相邻所述码元之间进一步实现所述角度细分算法，在相邻的所述码元之间额外刻划透光的基准刻线，所述光栅码盘的圆周内共刻划2ⁿ个所述基准刻线；所有码元刻线和基准刻线处于同一圆心的同一半径位置；所有所述基准刻线的宽度相同，所有所述码元刻线的宽度相同，所述基准刻线与所述码元刻线的宽度不相同。

优选的，所述数据处理及输出模块采用所述第一线阵图像探测器的像素数据计算得到译码数据和角度细分数据的过程如下：

所述角度细分电路接收所述第一线阵图像探测器的像素数据，并对所述的像素数据进行二值化处理；所述译码电路根据所述二值化数据对码盘图案中的“不同亮度刻线进行识别，得到基准刻线数据和编码刻线数据，设线阵图像探测器像素点位置值从左至右依次按照从小到大顺序排列，设定所述基准刻线的宽度为k，根据公式(2)计算所述像素数据中心点Y₀左侧第一条所述基准刻线数据的质心Y₁；

式中，P_i为第i个像素点的像素值，G_i为第i个像素点的位置值，k为窗口大小。对比所述Y₁与所述Y₀的大小，若Y₁≤Y₀，那么按照公式(2)继续计算所述Y₀右侧第一条所述基准刻线数据的质心Y₂，并令左侧基准质心为Y_a＝Y₁,右侧基准质心为Y_b＝Y₂；若Y₁>Y₀，那么按照公式(2)继续计算所述Y₁左侧相邻的所述基准刻线数据的质心Y₃，并令所述Y_a＝Y₃,所述Y_b＝Y₁.利用所述Y_a和Y_b进行译码数据计算和角度细分数据计算可以实现二者的衔接，避免出现误码。

所述角度细分算法电路根据公式(3)对Y_a和Y_b进行计算，得到角度细分数据B：

式中，m为角度细分倍数，Y_a为左侧基准质心,Y_b为右侧基准质心，Y₀为像素数据中心点；

所述译码电路以所述Y_a的位置为起点，分别向像素数据的左右方向按照刻线宽度分别识别一定数量的所述编码刻线，得到n位的编码数据并查找所述译码数据表得到译码值A；最终得到所述角度测量数据为θ＝2^m·A+B.其中，m为角度细分倍数，A为译码值，B为角度细分数据。

优选的，所述数据处理及输出模块采用所述第二线阵图像探测器的像素数据实现对所述角度细分数据B的误差补偿算法如下：

所述误差补偿电路接收所述角度细分电路的所述Y_a、Y_b和所述第二线阵图像探测器的像素数据，根据所述Y_a、Y_b的计算方法，计算所述第二线阵图像探测器的左侧基准质心Y_a'、右侧基准质心Y_b'和中心点Y₀'；并根据公式(4)计算补偿后的左侧基准质心Z_a、补偿后的右侧基准质心Z_b以及补偿后的中心质心Z_o.

为实现误差修正，以Z_a为左侧基准质心，以Z_b为右侧基准质心，重新计算所述译码值A，按照式(5)重新计算角度细分数据B'.

补偿后的所述角度测量数据为θ'＝2^m·A+B'.其中，m为角度细分倍数，A为译码值，B'为补偿后的角度细分数据。

优选的，所述的第一线阵图像探测器和第二线阵图像探测器与数据处理与输出模块通过导线连接。

本发明的有益效果

本发明提供一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统，该系统采用图像探测器实现角位移测量，由于采用亚像素角度细分方法，较传统采用莫尔条纹信号实现角度测量的方法能够实现更高的测角分辨力；本发明采用线阵图像探测器进行角度测量，能够极大地减少图像处理时的数据处理时间，提高角位移测量的频率响应。同时，本发明采用双图像探测器实现对测角误差的补偿，能够的减少来自光栅码盘装调产生的测角误差，在使用较小尺寸光栅码盘实现角度测量时，实现更高的测角精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统的结构示意图；

图2为本发明一种面光源结构示意图；

图3为本发明另一种面光源结构示意图；

图4为本发明一种低密度单圈绝对式编码方式示意图；

图5为本发明一种线阵图像探测器采集数据示意图；

图6为本发明一种数据处理及输出模块的结构示意图；

图7为本发明另一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种采用双线阵图像探测器实现高精度角位移测量的方法，以实现高分辨力光电角位移精确测量。

参照图1，本发明实施例公开了一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统的结构示意图，包括：主轴11、发光模块12、光栅码盘13、成像模块14、数据处理与输出模块15、法兰盘16、外壳17，其中，所述发光模块12包含第一面光源121和第二面光源122，分别位于光栅码盘13的对径位置，所述第一面光源121和第二面光源122位于同一纵向平面内；所述成像模块14包含第一光学透镜141、第二光学透镜142、第一线阵图像探测器143和第二线阵图像探测器144，分别位于光栅码盘13的对径位置；所示数据处理及输出模块15包含角度细分电路151、译码电路152和误差补偿电路153；所述法兰盘16支撑所述主轴11和所述发光模块12，所述外壳17套在所述法兰盘的外圈；

光栅码盘13与主轴11顶端相连接，主轴11转动时带动光栅码盘13转动；所述发光模块12和所述成像模块14与所述法兰盘连接16分别固定在所述光栅码盘13的两侧，所述成像模块14与所述数据处理模块15连接在一起；所述第一面光源121、第一光学透镜141和第一线阵图像探测器143处于同一轴线上，第二面光源122、第二光学透镜142和第二线阵图像探测器144处于同一轴线上；第一光学透镜141与第一线阵图像探测器143相连接，第二光学透镜142与第二线阵图像探测器144相连接；第一线阵图像探测器与第二线阵图像探测器分别位于光栅码盘13的对径位置；第一线阵图像探测器143和第二线阵图像探测器144分别与数据处理及输出模块15相连接；所述发光模块12发出红外光线照射到所述光栅码盘13，透过所述光栅码盘13的光线经过所述第一光学透镜141和第二光学透镜142放大后在所述第一线阵图像探测器143和第二线阵图像探测器144上成像；所述数据处理及输出模块15采用所述第一线阵图像探测器143输出的像素数据，计算得到译码数据和角度细分数据，并通过算法完成译码数据与细分数据的衔接，并采用所述的第二线阵图像探测器144的像素数据实现对所述角度细分数据的误差修正，实现角度误差补偿计算，输出角度测量数据。

本实施方式所述发光模块12采用的面光源121其中一种结构的示意图，参见图2：

点光源位于凸透镜的焦距f位置，点光源发出的光经过凸透镜的折射变为平行面光源。

本实施方式提供的另一种面光源结构示意图，如图3所示，其中，点光源放置在具有极高反射率的光学亚克力材料的侧面，点光源由侧面进行导光板，在导光板内部实现多次反射。在导光板的发光面均匀的刻有发光点，当多次反射的光到达发光点时，将发出均匀的光线。

本实施方式所述光栅码盘13采用的绝对式低密度单圈编码方式优选如下：

所述绝对式低密度单圈编码方式中包含{X_i,X_i+1,…,X_i+n-1}的n位编码(每位码元只取0”或“1”)，当码盘转动一个码元位置时，n位二元码经过移位形成新的码值，码盘读出的数值由{X_i,X_i+1,…,X_i+n-1}变为{X_i+1,X_i+2,…,X_i+n}；每一位所述码元，可以由公式(1)计算得到：

式中，表示异或运算，X_i-1，X_i-2，X_i-n分别是所述码元X_i的前1，2,和n位码元；a₁～a_n分别是所述各位码元的系数，所述系数a₁～a_n不全为“0”；适当的选取所述系统a₁～a_n，并取{X₁,X₂,…,X_n}的初始值为{0,0,…,0,1}可以使所述码元X_i达到最大2^n-1个，并在第一位所述码元X_i前面增加一位码元“X₀＝0”；同时，依次对所有n位码元的组合进行编号，编写所述译码数据表(参照图4)。

本实施方式所述的当n＝8时的8位译码表，参见表1，每位码元的计算公式为：

根据所述的所有X_i的集合依次在所述光栅码盘13的外圈刻划码元，当X_i为“1”时刻划透光，当X_i为“0”时不刻划，并在第一位所述码元前面多刻划一位“0”，使所述光栅码盘13刻划有2ⁿ个所述码元；同时，为在相邻所述码元之间进一步实现所述角度细分算法，在相邻的所述码元之间额外刻划透光的基准刻线，所述光栅码盘13的圆周内共刻划2ⁿ个所述基准刻线；所有码元刻线和基准刻线处于同一圆心的同一半径位置；所有所述基准刻线的宽度相同，所有所述码元刻线的宽度相同，所述基准刻线与所述码元刻线的宽度不相同。

表1

结合图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述数据处理及输出模块15所计算得到译码数据和角度细分数据的过程如下：

所述角度细分电路151接收所述第一线阵图像探测器143的像素数据。并对所述的像素数据进行二值化处理；所述译码电路151根据所述二值化数据对码盘图案中的“亮”、“暗”刻线进行识别，得到基准刻线数据和编码刻线数据，参见图5。设线阵图像探测器像素点位置值从左至右依次按照从小到大顺序排列，设定所述基准刻线的宽度为k，根据公式(3)计算所述像素数据中心点Y₀左侧第一条所述基准刻线数据的质心Y₁；

式中，P_i为第i个像素点的像素值，G_i为第i个像素点的位置值，k为窗口大小。对比所述Y₁与所述Y₀的大小，若Y₁≤Y₀，那么按照公式(3)继续计算所述Y₀右侧第一条所述基准刻线数据的质心Y₂，并令左侧基准质心为Y_a＝Y₁,右侧基准质心为Y_b＝Y₂；若Y₁>Y₀，那么按照公式(3)继续计算所述Y₁左侧相邻的所述基准刻线数据的质心Y₃，并令所述Y_a＝Y₃,所述Y_b＝Y₁。利用所述Y_a和Y_b进行译码数据计算和角度细分数据计算可以实现二者的衔接，避免出现误码。

所述角度细分算法电路151根据公式(4)对Y_a和Y_b进行计算，得到角度细分数据B：

式中，m为角度细分倍数。

所述译码电路152以所述Y_a的位置为起点，分别向像素数据的左右方向按照刻线宽度分别识别一定数量的所述编码数据，组成n位的编码数据并查找所述译码数据表得到译码值A；最终得到所述角度测量数据为θ＝2^m·A+B.其中，m为角度细分倍数，A为译码值，B为角度细分数据。

本实施方式所述误差补偿电路153采用第二线阵图像探测器144的像素数据实现对角度细分数据的误差补偿算法如下：

所述误差补偿电路153接收所述角度细分电路151的所述Y_a、Y_b和所述第二线阵图像探测器144的像素数据。根据所述Y_a、Y_b的计算方法，计算所述线阵图像探测器144的所述左侧基准质心Y_a'、右侧基准质心Y_b'和中心点Y₀'；并根据公式(5)计算补偿后的左侧基准质心Z_a和补偿后的右侧基准质心Z_b.

为实现误差修正，以Z_a为左侧基准质心，以Z_b为右侧基准质心，重新计算所述译码值A，按照式(6)重新计算角度细分数据B'.

补偿后的所述角度测量数据为θ'＝2^m·A+B'.其中，m为角度细分倍数，A为译码值，B'为补偿后的角度细分数据。

结合图7说明本实施方式，本实施方式提供的一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统另一种结构示意图如图7，其中，成像模块14设置在光栅码盘13的左侧，发光模块12设置在了光栅码盘的右侧；数据处理与输出模块15设置在测量系统之外，第一线阵图像探测器143和第二线阵图像探测器144与数据处理与输出模块15通过导线连接。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统，其特征在于，包括：主轴(11)、发光模块(12)、光栅码盘(13)、成像模块(14)、数据处理及输出模块(15)，其中，所述发光模块(12)包含第一面光源(121)和第二面光源(122)，分别位于光栅码盘(13)的对径位置，所述第一面光源(121)和第二面光源(122)位于同一纵向平面内；所述成像模块(14)包含第一光学透镜(141)、第二光学透镜(142)、第一线阵图像探测器(143)和第二线阵图像探测器(144)，分别位于光栅码盘(13)的对径位置；所示数据处理及输出模块(15)包含角度细分电路(151)、译码电路(152)和误差补偿电路(153)；

所述的光栅码盘(13)与主轴(11)顶端相连接，主轴(11)转动时带动光栅码盘(13)转动，所述第一面光源(121)、第一光学透镜(141)和第一线阵图像探测器(143)处于同一轴线上,第二面光源(122)、第二光学透镜(142)和第二线阵图像探测器(144)处于同一轴线上；第一线阵图像探测器(143)和第二线阵图像探测器(144)分别位于光栅码盘(13)的对径位置；第一光学透镜(141)与第一线阵图像探测器(143)相连接,第二光学透镜(142)与第二线阵图像探测器(144)相连接；第一线阵图像探测器(143)和第二线阵图像探测器(144)分别与数据处理及输出模块(15)相连接；

所述发光模块(12)发出红外光线照射到所述光栅码盘(13)，透过所述光栅码盘(13)的光线经过所述第一光学透镜(141)和第二光学透镜(142)放大后在所述第一线阵图像探测器(143)和第二线阵图像探测器(144)上成像；所述数据处理及输出模块(15)采用所述第一线阵图像探测器(143)输出的像素数据，计算得到译码数据和角度细分数据，并通过算法完成译码数据与细分数据的衔接，并采用所述的第二线阵图像探测器(144)对角度细分数据的误差补偿计算，并输出角度测量数据；

所述光栅码盘(13)采用的绝对式低密度单圈编码方式如下：

所述绝对式低密度单圈编码方式中包含{X_i,X_i+1,…,X_i+n-1}的n位编码，每位码元只取0或1，当码盘转动一个码元位置时，n位二元码经过移位形成新的码值，码盘读出的数值由{X_i,X_i+1,…,X_i+n-1}变为{X_i+1,X_i+2,…,X_i+n}；每一位所述码元，由公式(1)计算得到：

式中，表示异或运算，X_i-1，X_i-2，X_i-n分别是所述码元X_i的前1，2,和n位码元；a₁～a_n分别是所述各位码元的系数，所述系数a₁～a_n不全为0；选取所述系统a₁～a_n，并取{X₁,X₂,…,X_n}的初始值为{0,0,…,0,1}可以使所述码元X_i达到最大2^n-1个，并在第一位所述码元X_i前面增加一位码元X₀＝0；同时，依次对所有n位码元进行编号，编写所述译码数据表；

根据所述的所有X_i的集合依次在所述光栅码盘(13)的外圈刻划码元，当X_i为1时刻划透光，当X_i为0时不刻划，并在第一位所述码元前面多添加一位0，使所述光栅码盘(13)刻划有2ⁿ个所述码元；同时，为在相邻所述码元之间进一步实现所述角度细分算法，在相邻的所述码元之间额外刻划透光的基准刻线，所述光栅码盘(13)的圆周内共刻划2ⁿ个所述基准刻线；所有码元刻线和基准刻线处于同一圆心的同一半径位置；所有所述基准刻线的宽度相同，所有所述码元刻线的宽度相同，所述基准刻线与所述码元刻线的宽度不相同。

2.根据权利要求1所述的一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统，其特征在于，所述数据处理及输出模块(15)采用所述第一线阵图像探测器(143)的像素数据计算得到译码数据和角度细分数据的过程如下：

所述角度细分电路(151)接收所述第一线阵图像探测器(143)的像素数据，并对所述的像素数据进行二值化处理；所述译码电路(152)根据所述二值化数据对码盘图案中的不同亮度刻线进行识别，得到基准刻线数据和编码刻线数据，设线阵图像探测器像素点位置值从左至右依次按照从小到大顺序排列，设定所述基准刻线的宽度为k，根据公式(2)计算所述像素数据中心点Y₀左侧第一条所述基准刻线数据的质心Y₁；

式中，P_i为第i个像素点的像素值，G_i为第i个像素点的位置值，k为窗口大小，对比所述Y₁与所述Y₀的大小，若Y₁≤Y₀，按照公式(2)继续计算所述Y₀右侧第一条所述基准刻线数据的质心Y₂，并令左侧基准质心为Y_a＝Y₁,右侧基准质心为Y_b＝Y₂；若Y₁>Y₀，按照公式(2)继续计算所述Y₁左侧相邻的所述基准刻线数据的质心Y₃，并令所述Y_a＝Y₃,所述Y_b＝Y₁；采用所述Y_a和Y_b进行译码数据计算和角度细分数据计算可以实现二者的衔接，避免出现误码；

所述角度细分算法电路(151)根据公式(3)对Y_a和Y_b进行计算，得到角度细分数据B：

式中，m为角度细分倍数，Y_a为左侧基准质心,Y_b为右侧基准质心，Y₀为像素数据中心点；

所述译码电路(152)以所述Y_a的位置为起点，分别向像素数据的左右方向按照刻线宽度分别识别一定数量的所述编码刻线，得到n位的编码数据并查找所述译码数据表得到译码值A；最终得到所述角度测量数据为θ＝2^m·A+B.其中，m为角度细分倍数，A为译码值，B为角度细分数据。

3.根据权利要求2所述的一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统，其特征在于，所述数据处理及输出模块(15)采用所述第二线阵图像探测器(144)的像素数据实现对所述角度细分数据B的误差补偿算法如下：

所述误差补偿电路(153)接收所述角度细分电路(151)的所述Y_a、Y_b和所述第二线阵图像探测器(144)的像素数据，根据所述Y_a、Y_b的计算方法，计算所述第二线阵图像探测器(144)的左侧基准质心Y_a'、右侧基准质心Y_b'和中心点Y₀'；并根据公式(4)计算补偿后的左侧基准质心Z_a、补偿后的右侧基准质心Z_b以及补偿后的中心质心Z_o；

为实现误差修正，以Z_a为左侧基准质心，以Z_b为右侧基准质心，重新计算所述译码值A，按照式(5)重新计算角度细分数据B'；

补偿后的所述角度测量数据为θ'＝2^m·A+B'.其中，m为角度细分倍数，A为译码值，B'为补偿后的角度细分数据。

4.根据权利要求1所述的一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统，其特征在于，所述的第一线阵图像探测器(143)和第二线阵图像探测器(144)与数据处理与输出模块(15)通过导线连接。