[發明專利]激光水平儀自動檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 201810270383.2
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108332708B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 陳嘉迪;鄭凱
• 申請（專利權）人: 蘇州瑞地測控技術有限公司
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;G01C25/00
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙) 32251
• 代理人: 劉計成

本發明提供一種激光水平儀自動檢測系統，其包括：垂直檢測工位，垂直檢測工位用于檢測垂直激光線，工位上設有五棱鏡將垂直激光線偏轉為水平激光線；水平檢測工位用于檢測水平激光線；光學準直儀，所述光學準直儀內設有物鏡、分劃板，所述物鏡與所述分劃板位置相對，激光線經過所述物鏡后投射在所述分劃板上；攝像頭用于采集所述分劃板上的激光圖像；計算機，所述攝像頭與所述計算機連接，所述計算機用于對攝像頭采集的圖像進行分析、計算。本發明技術方案可以對激光水平儀出射的垂直和水平激光線角度進行自動地、精確地測量，并大幅縮短了測試時間，提高了效率，同時實現了一套光學準直儀+攝像頭對垂直激光線和水平激光線的測量，降低了成本，也減小了檢測設備的空間布置。

技術領域

本發明屬于光學檢測、機器視覺等領域，具體涉及一種用于檢測激光水平儀出射激光線自動檢測設備以及檢測方法。

背景技術

激光水平儀可以射出激光線，投射在目標物上，產生可供參考的水平或垂直線，在工程、建筑、裝潢等領域的應用十分廣泛。激光水平儀出射激光線的角度是激光線與出射點所在水平面或鉛垂面所成的角度，是衡量激光水平儀精度的一項重要指標，角度檢測通常是作為激光水平儀生產線上的終檢項目來確保產品在加工組裝完后具有合格的質量。當前國內生產的激光水平儀多是通過人為肉眼觀察的方式進行判斷，精確性和重復性難以得到保障，而且檢測效率十分低下。

光學準直儀是一種利用光的自準直原理進行測量的計量儀器，它可以將角度測量轉換為線性測量，被廣泛用于小角度、平面度、平行度等精確性的測量。利用光學準直儀對激光水平儀的出射激光線角度進行測量，可以大幅提高測量的精準度。而機器視覺是通過圖像攝取裝置將目標轉化為數字化圖像信號，根據像素分布、形態、亮度、顏色等信息來獲取目標的特征，從而進行判斷。用機器視覺代替人工視覺，可以提高大批量重復性工業生產過程的自動化程度。機器視覺技術在工業制造、智能檢測領域有廣泛的應用。如果能在激光水平儀的檢測過程中應用機器視覺技術，可以大幅提高檢測精度和效率，因此有必要對這一技術做進一步的研究。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種采用光學準直儀和機器視覺系統對激光水平儀出射激光線進行檢測的系統。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種激光水平儀自動檢測系統，其包括：垂直檢測工位，所述垂直檢測工位用于放置被測激光水平儀，所述垂直檢測工位上設有五棱鏡，所述五棱鏡能將垂直激光線偏轉為水平激光線，從而對垂直激光線進行檢測；水平檢測工位，所述水平檢測工位用于放置被測激光水平儀，對水平激光線進行檢測；光學準直儀，所述光學準直儀內設有物鏡、分劃板，所述物鏡與所述分劃板位置相對，所述五棱鏡以及所述水平檢測工位上被測激光水平儀的激光線出射點應與所述光學準直儀的軸線位于同一高度，水平激光線經過所述物鏡后投射在所述分劃板上；攝像頭，所述攝像頭用于采集所述分劃板上的激光圖像；計算機，所述攝像頭與所述計算機連接，所述計算機用于對攝像頭采集的圖像進行分析、計算，得到激光線出射角度。

優選的，所述水平檢測工位上設有轉臺。

優選的，所述轉臺與第一上下位置調節機構連接。

優選的，所述五棱鏡與第二上下位置調節機構連接。

優選的，所述垂直檢測工位、水平檢測工位上均設有定位銷，與被測激光水平儀底部定位孔配合。

本發明還公開了一種采用上述激光水平儀自動檢測系統進行檢測的方法，其包括如下步驟：

1）高度調節：調整五棱鏡安裝高度，轉臺安裝高度，確保五棱鏡出射面中心、放置在水平檢測工位的被測激光水平儀的激光線出射點位置與光學準直儀軸線位于同一高度；

2）攝像頭標定：根據攝像頭采集的分劃板圖像，分劃板上有標準刻度，計算機根據若干個刻度之間的真實物理長度以及像素點個數，計算出單個像素點對應的實際物理長度，記為k。