[發明專利]一種基于光敏傳感器的激光振鏡標定系統及其標定方法

有效

• 申請號: 202010983958.2
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112304568B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 涂俊超;徐兵;史慈南
• 申請（專利權）人: 光量信息科技（寧波）有限公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01M11/02;G01B11/00
• 代理公司: 寧波中致力專利代理事務所(普通合伙) 33322
• 代理人: 周凱

1.一種基于光敏傳感器的激光振鏡標定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、根據激光振鏡掃描裝置標定范圍的大小，選取合適大小的投影截面，并在上面布置N個圓形反光靶點；

步驟二、將布置有反光靶點的投影截面固定在平移機構上，使得投影截面精準地平移到M個等間隔設定的位置；

步驟三、利用攝影測量設備測量出M個設定位置處投影截面上所有反光靶點的空間坐標；

步驟四、控制激光振鏡掃描裝置投射出一個能夠覆蓋住整個投影截面的激光網格線，光敏傳感器響應網格線掃過反光靶點時的反射激光束信號，并記錄此時二維振鏡掃描頭的粗略控制數字信號，進而獲得投影截面上所有反光靶點的粗略掃描位置信息；

步驟五、以步驟四中每個反光靶點粗略掃描位置為中心，控制激光振鏡掃描裝置投射出一個僅能覆蓋反光靶點的激光網格線，根據光敏傳感器對反射激光束信號的響應，記錄激光掃過每個反光靶點時二維振鏡掃描頭對應的精確控制數字信號，再根據這些數字信號估算出每個反光靶點的精確掃描位置信息；

步驟六、借助步驟四和步驟五獲得M個設定位置處投影截面上每個反光靶點的精確掃描位置信息，進而獲得激光振鏡掃描裝置的初始標定數據；

步驟七、對于M個設定位置處的投影截面，根據步驟六獲得的初始標定數據求解出二維振鏡掃描頭的精確控制數字信號與該投影截面上任意一點的空間坐標之間的映射關系；

步驟八、對于給定的數字信號，根據步驟七得到的映射關系，在任意投影截面上找到對應光斑點的空間坐標，進而M個設定位置獲得給定的數字信號所對應的出射激光束上的M個空間點的坐標，根據M個空間點的坐標擬合出給定的數字信號所對應出射光的空間向量；

步驟九、給定一定數量的數字信號，根據步驟八獲得每個數字信號所對應的出射光的空間向量，進而獲得激光振鏡掃描裝置的最終標定數據，再根據最終標定數據求解出二維振鏡掃描頭的精確控制數字信號與其對應的出射光空間向量之間的映射關系，完成激光振鏡掃描裝置的標定。

2.根據權利要求1所述的一種基于光敏傳感器的激光振鏡標定方法，其特征在于：步驟三中先利用攝影測量設備測量出任意兩個設定位置處投影截面上反光靶點的空間坐標，再通過這兩組反光靶點的空間坐標計算出投影截面平移的方向向量，最后借助該方向向量計算出其它設定位置處投影截面上反光靶點的空間坐標。

3.根據權利要求1所述的一種基于光敏傳感器的激光振鏡標定方法，其特征在于：步驟四和步驟五中的反射激光束信號從二維振鏡掃描頭中原路返回，并依次經過分光鏡、聚焦鏡和濾鏡后被光敏傳感器響應。

4.根據權利要求1所述的一種基于光敏傳感器的激光振鏡標定方法，其特征在于：在進行步驟四之前，預先由激光發射器發射激光，通過調節聚焦裝置使得激光投射在投影截面上形成的光斑點的尺寸最小。