[發明專利]可變功率激光測量方法及裝置

在審

• 申請號: 201811611653.8
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109916307A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 方揚揚;賀鵬;賈治國;張繼民;黃鵬杰;馬豐原
• 申請（專利權）人: 河南中原光電測控技術有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/06
• 代理公司: 鄭州澤創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41159
• 代理人: 楊會軍

本發明公開了可變功率激光測量方法及裝置，該裝置包括光電CCD成像系統、數據并行處理系統、激光驅動系統三部分。所述的激光驅動系統通過所述的光電CCD成像系統反饋信號進行動態調整，達到系統自適應優化的特性。所述的數據并行處理系統對所述的激光驅動系統和所述的光電CCD成像系統進行控制和數據分析處理。本發明能夠靈活擴展被測目標檢測范圍，準確描述上下表面輪廓帶，減少線上高溫、粉塵、不同反射面對被測目標測量結果的影響，提高測量精度和穩定性；結構簡單、分辨率高，無需日常頻繁標校，制造費用低，易于維護，大大減低日常維護時間與成本。

技術領域

本發明涉及一種工業在線自動測量設備，特別涉及可變功率激光測量系統技術研究。

背景技術

目前測量應用方法使用的是激光三角式成像式測量方法，它是通過激光發射系統對被測目標發出可見光，通過光路成像在光電轉換器(CCD或其他光電器件)上，光電轉換器件將目標像轉換為電信號，處理電路計算出目標像的位置，數據系統計算出被測物的上、下表面位置，其位置差就是被測物厚度、寬度及長度信息。現有激光測量儀為上、下CCD接收系統同步測量目標，這就要求光電CCD成像系統的上、下接收系統必須保持同步曝光時間。在測量不同的目標、現場粉塵以及目標在輥道顛簸傳送等情況下，會造成光電CCD成像系統的上、下接收系統接收激光器能量上存在差異，在同步曝光時間模式下會導致光電CCD成像系統的信號產生飽和或過低現象，給測量結果帶來誤差甚至是測量錯誤。

發明內容

1.要解決的技術問題

針對現有技術中存在的不足，本發明根據光電CCD成像系統接收到的目標激光漫反射功率，自適應調整激光器驅動電流從而改變激光器輸出功率，解決同步曝光時間帶來的光電CCD信號飽和或過低的問題。

2.技術方案

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

可變功率激光測量裝置，包括光電CCD成像系統、數據并行處理系統和激光器驅動系統，所述的光電CCD成像系統包括激光器、CCD驅動電路、CCD數據處理電路；光電CCD成像系統是通過構成的三角光學成像系統進行測量工作，被測目標在激光束的輔助下在CCD上形成影像目標，該影像目標通過CCD數據處理電路形成可分析的電信號。所述的光電CCD測量成像系統與所述的數據并行處理系統相連接，所述的光電CCD測量成像系統輸出的電信號輸出到所述的數據并行處理系統進行分析處理，最終獲得被測目標的測量數據。所述的激光器驅動系統與所述的光電CCD成像系統相連接，所述的激光器驅動系統驅動所述的光電CCD成像系統的激光器產生不同功率的激光束。所述的光電CCD成像系統根據CCD信號形態，及參數對比分析對所述的激光器驅動系統發出反饋調整信號，實現CCD成像效果最佳，滿足外界條件及多路匹配的功能需求。使得整個測量系統實現自適應性調整功能，達到對外界條件變化的適用性及系統穩定性。

優選地，所述的光電CCD成像系統具有CCD信號分析處理功能，并且能夠根據處理結果對CCD信號進行優化處理，對激光驅動系統形成反饋控制功能。

優選地，所述的數據并行處理系統為多路處理并行系統，其能夠對多路的光電CCD成像系統信號進行綜合分析處理，實現系統多路測量目標的協調同步一致特性。

優選地，所述的激光驅動系統接收指令，計算出相應的電流值，實現激光功率在一定范圍輸出改變,功率穩定度為<＝2mw。

優選地，所述激光器波長為405nm，功率范圍為20-60mW,電流反饋信息為190-400,每次步長為10，信號幅寬<＝50us,閾值為100。

優選地，CCD是線性電荷耦合器件。

可變功率激光測量方法，包括以下步驟：