[發(fā)明專利]一種激光線光源的綜合檢測方法及實現(xiàn)該方法的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110422745.3
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN103162937A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫建華;袁科
• 申請（專利權(quán)）人: 西安華科光電有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01B11/02;G01B11/27;G01B11/00
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 李東京

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于激光檢測技術(shù)，具體涉及一種激光線光源的綜合檢測方法及實現(xiàn)該方法的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

激光線光源是由激光二極管、光學(xué)元件、金屬結(jié)構(gòu)件及電子電路組成的可以產(chǎn)生紅色或綠色可見的激光標(biāo)線，可廣泛用于室內(nèi)外裝修標(biāo)線定位等其它產(chǎn)品中。

激光線光源在投射面上所成的線叫激光線，激光線的直線度、寬度、線質(zhì)是其主要的指標(biāo)。

直線度即激光線光源所發(fā)射出的激光標(biāo)線彎曲程度的量化表示。

如圖1和圖2所示，設(shè)定激光線光源垂直于標(biāo)線接收屏，接收屏距離激光線光源O點處10m；連接兩臨界點A和B（A、B為標(biāo)線接收屏上最底點的平行線），在標(biāo)線上找距離直線AB最遠(yuǎn)點C；過C點做AB直線段的垂線CD?；過光源的出口中心“O”點連接C、D兩點，則∠COD表示該標(biāo)線的直線度。

理論上激光線會以圖1所示的形式彎曲，但由于光學(xué)元件的問題激光線會出現(xiàn)圖2所示的波浪線又稱S線，有時也會出現(xiàn)如圖3所示的某個點的跳點。一般測量采用抽樣3點或五點測量法，無法較真實的反應(yīng)激光線的直線度，因為波浪線和跳點會使抽樣點變得隨機(jī)，再加上許多廠家采用人眼觀測使測量變得更加隨機(jī)。

目前激光線光源線直度的檢測一般采用兩大類方法，一種采用攝像的方法進(jìn)行測量，利用面陣CCD作為信號采集元件，放置在需要測量的檢測點上，通過視頻分割器和顯示器將多個測量點的圖像顯示到檢測員面前，此種方法雖然直觀但最終通過人眼判斷精度其精度低，人為誤差大。

另一類是采用線陣CCD，雖然精度高，但一方面線陣CCD的感光面較小，另一方面采用擺放3-5個抽樣點的方式無法真實反映激光線的線直度情況，而且不直觀，使業(yè)內(nèi)很多人士無法真正接受此種測量方法。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了諸如公開號為CN102062579A，名稱為“一種用線陣CCD測量激光束位置與線寬的檢測方法及其裝置”的發(fā)明專利申請，該發(fā)明專利申請公開了利用線陣CCD測量激光光束位置與線寬的方法。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明的目的是解決目前激光線光源線直度的檢測人為誤差大和無法使業(yè)內(nèi)人士真正接受的缺點。

為達(dá)上述目的，發(fā)明提供了一種激光線光源的綜合檢測方法，包括步驟：1）在該一字激光模組的投射面上120°的范圍內(nèi)平分該擴(kuò)散角形成若干個邊緣夾角相等的面域；

2）取上述各面域的邊緣與一字激光模組在投射面上的激光線的交點，以相鄰的交點之間的激光線的中點為測量點，并在該測量點處置放面陣CCD模塊和線陣CCD模塊，以獲取該測量點處的激光線的圖像和激光線的位置及線寬信息；

3）利用旋轉(zhuǎn)平臺使一字激光模組旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)對整個激光線的檢測；

4）根據(jù)獲取的各測量點處的線陣CCD模塊測量的激光線的位置及線寬信息，判斷激光線是否為S曲線或其上是否有跳點；如果是，則結(jié)束對激光線的檢測，如果否，則進(jìn)至步驟5）；

5）根據(jù)獲取的各測量點處的激光線的位置及線寬信息，判斷各測量點處的軌跡曲線的斜率是否一致，若是，則表明該激光線是直線，若否則計算出該激光線的直線度值，并結(jié)束對激光線的檢測。

上述步驟4）中的激光線是否為S曲線的判定方法是，觀測各測量點處的面陣CCD模塊獲取的激光線的圖像是否為S曲線或觀測根據(jù)線陣CCD模塊獲取的激光線的位置及線寬信息所描繪出的軌跡曲線是否為S曲線，即可判定該激光線是否為S曲線。

上述步驟4）中的激光線上是否有跳點的判斷方式是，根據(jù)線陣CCD模塊獲取的激光線的位置及線寬信息所描繪出的軌跡曲線多數(shù)為一直線軌跡，若出現(xiàn)偏離該直線軌跡的軌跡曲線則表明該激光線上有跳點。

上述步驟5）中的軌跡曲線是根據(jù)線陣CCD模塊獲取的激光線的位置及線寬信息所描繪出的軌跡曲線。

上述步驟5）計算出激光線的直線度值的過程是：取線激光的投射角的兩個邊與投射面的第一交點和第二交點，然后過激光線上的距離該第一交點和第二交點的連線最遠(yuǎn)的點C做垂直于該連線的垂線，得該垂線與該連線的交點D，則由線激光源的中心出光孔的中心點O與所述最遠(yuǎn)的點C、交點D組成的夾角∠COD即為所述直線度值，該∠COD=arctgCD/OD，其中CD?為線陣CCD模塊測量的激光線的最大位置變化量，OD為測量距離。