[發(fā)明專利]一種激光振鏡重復(fù)定位精度的測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810134882.9
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108387176B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧智芳
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢網(wǎng)銳檢測科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

本發(fā)明公開了一種激光振鏡重復(fù)定位精度的測量方法，涉及激光測量領(lǐng)域，包括步驟：單正弦線激光發(fā)生器向激光振鏡投射正弦分布的線激光；激光振鏡將線激光反射到參考平面上，計算機控制振鏡從最小角度到最大角度掃描一次，掃描間隔根據(jù)6步相移法計算出的步距來決定，相機采用慢曝光模式，振鏡完成一次完整的掃描后相機也完成一幅圖像的獲取，通過計算機控制振鏡，使掃描的起始位置相位依次增加60°，掃描6次，獲取到6幅條紋圖像，根據(jù)每幅圖像中某像素點的光強分布則可以計算出該點的包裹相位，對包裹相位進(jìn)行展開即得到該像素點的展開相位，重復(fù)測量若干次得到多幅該像素點的展開相位圖，對其進(jìn)行統(tǒng)計方差計算，即得到振鏡的重復(fù)定位精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光測量領(lǐng)域，具體涉及一種激光振鏡重復(fù)定位精度的測量方法。

背景技術(shù)

激光振鏡被廣泛應(yīng)用于激光打標(biāo)、數(shù)字化加工、三維掃描等領(lǐng)域，激光振鏡作為一種優(yōu)良的矢量掃描器件，其重復(fù)定位的精度將直接決定系統(tǒng)的性能。

然而，激光振鏡在使用過程中會出現(xiàn)定位不準(zhǔn)的情況，導(dǎo)致出現(xiàn)重復(fù)定位偏差，影響激光光束的定位，因此，需要對激光振鏡重復(fù)定位精度進(jìn)行測量。

現(xiàn)有技術(shù)中，為了檢測激光振鏡重復(fù)定位精度，通常采用的是延長光路的辦法，在遠(yuǎn)處拍攝由激光振鏡投射過來的光斑位置變化，從而間接地檢測出激光振鏡的重復(fù)定位精度。

但是，由于光路往往需要達(dá)到10米以上才能檢測到位置的細(xì)微變化，整個測量裝置遠(yuǎn)距離分離，測量過程中受到空氣、塵埃等各種因素的干擾，實際測量難度很大，并且準(zhǔn)確性也不高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種激光振鏡重復(fù)定位精度的測量方法，可以直接測量出激光振鏡重復(fù)定位精度，不僅測量方便，而且測量準(zhǔn)確性好。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種激光振鏡重復(fù)定位精度的測量方法，包括步驟：

提供一種激光振鏡重復(fù)定位精度的測量裝置，所述裝置包括一單正弦線激光發(fā)生器、一激光振鏡、一參考平面、一照相設(shè)備和一計算機；

所述單正弦線激光發(fā)生器向所述激光振鏡投射正弦分布的線激光；

所述計算機控制所述激光振鏡從最小角度到最大角度掃描，期間所述計算機根據(jù)N步相移法計算出來的所述激光振鏡掃描間隔來控制所述線激光發(fā)生器間隔發(fā)光；

所述激光振鏡將線激光反射到所述參考平面上；

所述照相設(shè)備在慢曝光模式下，當(dāng)所述激光振鏡完成一次從最小角度到最大角度的完整掃描后，獲取一幅條紋圖像；

所述計算機控制所述激光振鏡，使所述激光振鏡掃描的起始位置相位依次增加相應(yīng)角度，掃描相應(yīng)次數(shù)，所述照相設(shè)備可以獲取到相應(yīng)數(shù)量的條紋圖像，所述計算機根據(jù)每幅圖像中某像素點的光強即可計算出該像素點的包裹相位，將包裹相位展開即得到該像素點的展開相位，從而完成一次測量；

重復(fù)測量若干次，得到該像素點的若干展開相位，所述計算機對所有展開相位進(jìn)行統(tǒng)計方差計算，得到所述激光振鏡的重復(fù)定位精度。

在上述方案的基礎(chǔ)上，所述N步相移法為六步相移法，所述激光振鏡掃描的起始位置相位依次增加60°，掃描6次，所述照相設(shè)備可以獲取到6幅條紋圖像，所述計算機根據(jù)每幅圖像中某像素點的光強即可計算出該像素點的包裹相位，將包裹相位展開即得到該像素點的展開相位，從而完成一次測量。

在上述方案的基礎(chǔ)上，所述單正弦線激光發(fā)生器、激光振鏡、參考平面和照相設(shè)備均位于一密閉的空間內(nèi)。

在上述方案的基礎(chǔ)上，所述參考平面距離所述激光振鏡的距離在10cm～30cm之間。

在上述方案的基礎(chǔ)上，所述參考平面距離所述激光振鏡的距離為20cm。