[發明專利]中心像素高精度識別光測量系統及方法

在審

• 申請號: 201810027282.2
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN108169757A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 許永童
• 申請（專利權）人: 上海蘭寶傳感科技股份有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/481
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 李慶

本發明提供一種中心像素高精度識別光測量系統及方法，其中系統包括光發射裝置、光闌、帶通濾光片、被測物、窄帶濾光片、聚焦裝置、圖像傳感器和信號處理裝置；光發射裝置、光闌、帶通濾光片和被測物沿第一光路依次排列；被測物、帶通濾光片、所帶濾光片、聚焦裝置和圖像傳感器沿第二光路依次排列；光發射裝置包括光發射器和連接于光發射器的光驅動電路和光功率控制電路；圖像傳感器連接信號處理裝置。本發明的一種中心像素高精度識別光測量系統及方法，通過對測量關鍵參數的控制，從而從系統的角度解決光三角測量精度的問題，具有成本低和測量精度高的優點。

技術領域

本發明涉及光測量領域，尤其涉及一種中心像素高精度識別光測量系統及方法。

背景技術

激光三角法測量的原理是，用一束激光以某一角度聚焦在被測物體表面，然后從另一角度對物體表面上的激光光斑進行成像，物體表面激光照射點的位置高度不同，所接受散射或反射光線的角度也不同，用CCD光電探測器測出光斑像的位置，就可以計算出主光線的角度，從而計算出物體表面激光照射點的位置高度。當物體沿激光線方向發生移動時，測量結果就將發生改變，從而實現用激光測量物體的位移或距離。

傳統激光三角測距或測位移方法中，對激光光源以及光學系統的設計提出了很高的要求，往往是通過增加了復雜的光學系統輔助設計以提高整個系統的測量精度，成本高昂，且在生產制造過程中很難保持一致性，提出的概念和方法很難實現批量性生產；且組成光學系統構造的部件過多，設計精度要求苛刻，設計復雜，對于整個系統的調試過程比較復雜，往往只適用于實驗室階段。

發明內容

針對上述現有技術中的不足，本發明提供一種中心像素高精度識別光測量系統及方法，通過對測量關鍵參數的控制，從而從系統的角度解決光三角測量精度的問題，具有成本低和測量精度高的優點。

為了實現上述目的，本發明提供一種中心像素高精度識別光測量系統，包括一光發射裝置、一光闌、一帶通濾光片、一被測物、一窄帶濾光片、一聚焦裝置、一圖像傳感器和一信號處理裝置；所述光發射裝置向所述被測物發射光形成一第一光路，所述圖像傳感器沿一第二光路方向接收經所述被測物的反射光；所述光發射裝置、所述光闌、所述帶通濾光片和所述被測物沿所述第一光路依次排列；所述被測物、所述帶通濾光片、所述窄帶濾光片、所述聚焦裝置和所述圖像傳感器沿所述第二光路依次排列；所述光發射裝置包括一光發射器和連接于所述光發射器的一光驅動電路和一光功率控制電路；所述圖像傳感器連接所述信號處理裝置。

優選地，所述光發射器包括一發光二極管，所述發光二極管采用激光二極管或LED二極管，所述光驅動電路包括：

所述發光二極管，所述發光二極管的正極連接一電源輸入端；

一第一三極管，所述第一三極管的集電極連接所述發光二極管的負極；

一第一電阻，所述第一電阻連接于所述第一三極管的發射極和一接地端之間；

一第二電阻，所述第二電阻的第一端連接所述電源輸入端，所述第二電阻的第二端連接所述發光二極管的基極；

一第二三極管，所述第二三極管的集電極連接所述第二電阻的第二端，所述第二三極管的發射極連接所述接地端；

一光控二極管，所述光控二極管的負極連接所述電源輸入端，所述光控二極管的正極連接所述第二三極管的基極；和

一第三電阻，所述第三電阻的第一端連接所述光控二極管的正極和所述第二三極管的基極，所述第三電阻的第二端連接所述接地端。

優選地，所述光功率控制電路包括：

所述發光二極管；

一第三三極管，所述第三三極管的集電極連接所述發光二極管的正極，所述第三三極管的發射極連接所述接地端；和