專利名稱：脈沖激光測距機(jī)光軸平行性自動檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)檢測裝置，具體地說是一種脈沖激光測距機(jī)光軸平行性自動檢測裝置。
背景技術(shù)：
目前使用的脈沖激光測距機(jī)，都需要進(jìn)行光軸的平行性檢測，即檢測其白光瞄準(zhǔn)軸和激光發(fā)射軸兩光軸間的平行性。如果光軸間的平行性出現(xiàn)偏差，就會對激光測距機(jī)的測距能力產(chǎn)生不利影響?，F(xiàn)在常用的檢測方法是一種平行光管檢測法，所用裝置是在在基座上設(shè)置平行光管，平行光管的焦平面上放置紅外相紙，相紙的后面設(shè)置照明燈具。檢測方法是先將激光測距機(jī)置于基座上的平行光管的物鏡前，打開照明燈具，再調(diào)整激光測距機(jī)上白光瞄準(zhǔn)軸分劃板上的十字分劃對準(zhǔn)紅外相紙上的十字分劃。然后啟動激光測距機(jī)，其所發(fā)射的激光束穿過平行光管，在紅外相紙上就留下一個激光光斑。取出紅外相紙，通過人工測量該激光光斑的直徑以及光斑中心到十字分劃中心的距離，即可按照計算公式測算出該激光測距機(jī)上的白光瞄準(zhǔn)軸和激光發(fā)射軸兩光軸的平行性。這種傳統(tǒng)裝置及測量方法，所存在的缺陷，一是需要不斷地人工更換紅外相紙，操作較為繁瑣，自動化程度不高；二是需要人工確定和測量激光光斑的各種數(shù)據(jù)，由于具有人為因素，因而存在有測量精確度不高的弊端。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種自動化程度高的脈沖激光測距機(jī)光軸平行性自動檢測裝置，以簡化測量操作過程，提高測量精度。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本自動檢測裝置是在基座上設(shè)置有平行光管，在平行光管的焦平面處設(shè)置有帶熒光十字分劃的紅處探測轉(zhuǎn)換器件，在紅處探測轉(zhuǎn)換器件的后面設(shè)置有電荷耦合型圖像采集器，圖像采集器的信號傳輸電路接在帶有圖像采集卡的計算機(jī)I/O接口上。其工作過程首先是將激光脈沖測距機(jī)置于平行光管的物鏡前，并調(diào)整測距機(jī)白光瞄準(zhǔn)軸分劃板上的十字分劃對準(zhǔn)紅外探測轉(zhuǎn)換器件上的熒光十字分劃，然后發(fā)射激光。打在紅外探測轉(zhuǎn)換器件上的激光光斑，通過紅外探測轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換成為紅光后，透射到后面的電荷耦合型圖像采集裝置上。圖像采集裝置則在計算機(jī)控制下，將采集到轉(zhuǎn)換透射過來的激光光斑傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，并經(jīng)所配置的圖像采集卡，在計算機(jī)上顯示出來。計算機(jī)中的自動檢測處理軟件將捕獲到的激光光斑圖象采用重心法確定并計算出其中心點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)而即可自動、準(zhǔn)確地計算出該激光測距機(jī)中的白光瞄準(zhǔn)軸與激光發(fā)射軸間的光軸平行性。
本實(shí)用新型通過在平行光管后部設(shè)置紅外探測轉(zhuǎn)換器件和電荷耦合型圖像采集裝置，實(shí)現(xiàn)了對在平行光管焦平面上形成的激光光斑的自動捕捉和向計算機(jī)的自動圖像傳輸，由此確保了使用計算機(jī)對采集圖像的自動、準(zhǔn)確的確定、測量和計算，整個檢測過程除激光測距機(jī)白光瞄準(zhǔn)軸的人工調(diào)節(jié)外，其他工作全部實(shí)現(xiàn)了自動化操作，因而檢測工作的自動化程度大為提高。而且，利用計算機(jī)采用重心法測量激光光斑的中心點(diǎn)坐標(biāo)，計算速度快，測試精度高，并且還排除了人為因素的干擾，可實(shí)現(xiàn)野外在線的客觀實(shí)時檢測。本裝置不僅可對脈沖激光測距機(jī)的光軸平行性進(jìn)行檢測，而且利用向計算機(jī)輸入的激光光斑的圖像信息，還可同時檢測出激光測距機(jī)的激光發(fā)散角。本裝置還可適用于連續(xù)變焦型激光發(fā)射系統(tǒng)的光軸平行性檢測，并測繪出激光光斑大小尺寸隨時間的變化曲線。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型中計算機(jī)的檢測處理流程框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本自動檢測裝置有一個平面基座6，基座上的固定有平行光管4，平行光管的焦平面處設(shè)置紅外探測轉(zhuǎn)換器件3，用以將激光在室溫下轉(zhuǎn)換成紅光(峰值波長672nm)。該器件有市售定型產(chǎn)品，并具有量子轉(zhuǎn)換效率高，紅外響應(yīng)時間短，室溫條件下工作，不需制冷和熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。用此轉(zhuǎn)換器件可以很好地采集到激光光斑。在紅外探測轉(zhuǎn)換器件3后面的平行光管后端延長管壁上，安裝有電荷耦合型圖像采集器2，即俗稱的CCD采集系統(tǒng)。CCD采集系統(tǒng)的信號傳輸電路與計算機(jī)1的I/O接口相接，在計算機(jī)1中配置有圖像采集卡。由CCD采集系統(tǒng)采集到的、經(jīng)紅外探測轉(zhuǎn)換器件3轉(zhuǎn)換透射過來的激光光斑，經(jīng)圖像采集卡在計算機(jī)中顯示出來。計算機(jī)1即按圖2所示的檢測處理流程框圖工作，先獲取激光光斑圖像，經(jīng)平滑濾波、消除噪聲后確定光斑中心點(diǎn)坐標(biāo)和光斑邊緣，并計算出光軸的平行性和光斑發(fā)散角等參數(shù)。
為解決現(xiàn)有平行光管體積過大、野外在線檢測攜帶不便等問題，本實(shí)用新型專門設(shè)計了一種折返式平行光管，其結(jié)構(gòu)(如圖1所示)是在管體4a的前端口和后端部分別設(shè)置有凹面相對的大小兩個凹透鏡4b、4c，前端口的小凹透鏡4b的焦點(diǎn)位于管體4a后端部中心孔外的管體軸心線上。這種大口徑折返式平行光管可將外部射入的光線經(jīng)兩凹透鏡的折返后，再匯聚到后端中心孔外的焦平面上，因此平行光管的管體長度可由原來的1米縮小到40厘米，其體積和重量均相應(yīng)明顯減小，而且在該平行光管的軸上還具有很好的成像質(zhì)量，故此可滿足多光軸之間的平行性檢測要求，并且在輔以移束器后，還可用來測量不同型號激光測距機(jī)中相距更遠(yuǎn)的兩個光軸的平行性，由此擴(kuò)大了本檢測裝置的適用范圍。
權(quán)利要求1.一種脈沖激光測距機(jī)光軸平行性自動檢測裝置，在基座(6)上設(shè)置有平行光管(4)，其特征在于在平行光管的焦平面處設(shè)置有帶熒光十字分劃的紅處探測轉(zhuǎn)換器件(3)，在紅處探測轉(zhuǎn)換器件的后面設(shè)置有電荷耦合型圖象采集器(2)，圖像采集器的信號傳輸電路接在帶有圖像采集卡的計算機(jī)I/O接口上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖激光測距機(jī)光軸平行性自動檢測裝置，其特征在于所述的平行光管(4)是在管體(4a)的前端口和后端部分別設(shè)置有凹面相對凹透鏡(4b、4c)，前端口凹透鏡(4b)的焦點(diǎn)位于管體后端部中心孔外的管體軸心線上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種脈沖激光測距機(jī)光軸平行性自動檢測裝置，其結(jié)構(gòu)是在基座上設(shè)置有平行光管，在平行光管的焦平面處設(shè)置有帶熒光十字分劃的紅處探測轉(zhuǎn)換器件，在紅處探測轉(zhuǎn)換器件的后面設(shè)置有電荷耦合型圖像采集器，圖像采集器的信號傳輸電路接在帶有圖像采集卡的計算機(jī)I/O接口上。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對在平行光管焦平面上形成的激光光斑的自動捕捉和向計算機(jī)的自動圖像傳輸，確保了對采集圖像的自動、準(zhǔn)確的確定、測量和計算，檢測工作的自動化程度高，且計算速度快，測試精度高，排除了人為因素的干擾，可實(shí)現(xiàn)野外在線的客觀實(shí)時檢測。
文檔編號G01M11/02GK2667481SQ200320129258
公開日2004年12月29日 申請日期2003年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者張勇, 陳志斌, 侯章亞 申請人:中國人民解放軍總裝備部軍械技術(shù)研究所