[發(fā)明專利]測距儀、用于測量板件切割長度的測距設(shè)備、濾波方法、應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011540593.2
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112731419A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈治國;方揚揚;黃海霞;毛旭
• 申請（專利權(quán)）人: 河南中原光電測控技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/481
• 代理公司: 鄭州隆盛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41143
• 代理人: 姜新宇

一種測距儀及一種用于測量板件切割長度的測距設(shè)備，包括測量光發(fā)生器、光束截面形狀調(diào)制裝置和光接收器，測量光發(fā)生器用于發(fā)出一束測量光束，光束截面形狀調(diào)制裝置設(shè)置在測量光發(fā)生器和被測物體之間的測量光通路上，光束截面形狀調(diào)制裝置包括散光器和遮光器，遮光器包括設(shè)有線形透光間隙的兩個遮光件，線形透光間隙的延伸線與光接收器的光接收軸線共面。它的距離測量精度高。一種濾波方法及其在測量距離上的應(yīng)用，包括：第一環(huán)境光測量步驟；第二環(huán)境光測量步驟；濾除背景光后的測量數(shù)據(jù)等于第二環(huán)鏡光數(shù)據(jù)減去第一環(huán)境光數(shù)據(jù)，使第一環(huán)境光測量步驟的測量時段趨近于第二環(huán)境光測量步驟的測量時段。它可以降低背景光噪聲，測量準確度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及距離測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及測距儀、用于測量板件切割長度的測距設(shè)備、濾波方法、應(yīng)用。

背景技術(shù)

一般的，環(huán)境光包括自然光，自然光包括了垂直于光波傳播方向的所有可能的振動方向，也包含了所在波長的光線。地球上的自然光主要來源于太陽，太陽與地球的距離變化影響著照射在地面上的光強，并在溫帶區(qū)體現(xiàn)為春夏秋冬四季。

光測距儀包括測量光發(fā)射器、光接收器，一般使測量光照射在被測物體上，并獲取測量光的飛行時長。通過換算獲取測量光的飛行時長為光程，并結(jié)合光測距儀的設(shè)置位置，計算得到物體上的被測點的位置。通過測量物體上的兩個點，獲得物體的輪廓線位置，通過測量物體上的多個面，獲得物體的表面位置。但在使用光類測距儀時，光接收器同樣會接收到環(huán)境光，即使在光接收器的光路上設(shè)置濾光片，環(huán)境光中包含的與測量光同振動方向、同波長的光波會形成噪聲，影響獲取的測量光的飛行時長的準確度。在自然光的光強較強時，感光元件甚至無法區(qū)分噪聲致輸出信號與測量光致輸出信號。

專利文獻CN108132571A公開了一種基于四波混頻的原子濾波系統(tǒng)，濾波系統(tǒng)包括：光接收系統(tǒng)，用于接收待探測的信號激光以及背景光；激光器，用于發(fā)射泵浦激光，泵浦激光包括至少一個頻率成分；原子池，用于接收泵浦激光和信號激光，且泵浦激光及信號激光在原子池中原子的作用下以四波混頻方式產(chǎn)生第一輻射光和第二輻射光，其中第一輻射光的頻率和傳輸方向與信號激光的頻率和傳輸方向相同，第二輻射光的頻率或傳輸方向不同于背景光；探測系統(tǒng)，用于在不受背景光的影響下探測第二輻射光，并利用第二輻射光的光功率表征信號激光的光功率。該技術(shù)方案在接收到信號激光后，利用泵浦激光、原子池使信號激光激發(fā)得到與背景光無關(guān)的第二輻射光，從而區(qū)分噪聲致輸出信號與測量光致輸出信號，從而排除噪聲對測量結(jié)果的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的是提供一種測距儀，其構(gòu)造輔以相應(yīng)的方法可以從新技術(shù)路線的角度降低環(huán)境光對測量結(jié)果的影響。

本發(fā)明的第二目的是提供一種用于測量板件切割長度的測距設(shè)備，以從新技術(shù)路線的角度降低環(huán)境光對板件長度測量結(jié)果的影響。

本發(fā)明的第三目的是提供一種濾波方法，以從新技術(shù)路線的角度降低背景光噪聲對特定光接收的影響。

本發(fā)明的第四目的是提供一種濾波方法在測量距離上的應(yīng)用，以從新技術(shù)路線的角度降低環(huán)境光對距離測量結(jié)果的影響。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種測距儀，包括測量光發(fā)生器、光束截面形狀調(diào)制裝置和光接收器，所述測量光發(fā)生器用于發(fā)出一束測量光束，所述光束截面形狀調(diào)制裝置設(shè)置在所述測量光發(fā)生器和被測物體之間的測量光通路上，所述光束截面形狀調(diào)制裝置包括散光器和遮光器，所述遮光器包括兩個遮光件，所述兩個遮光件之間設(shè)有線形透光間隙，所述線形透光間隙的延伸線與所述光接收器的光接收軸線共面。

其中，所述散光器最好設(shè)置在所述測量光發(fā)生器與所述遮光器之間，但所述遮光器也可以設(shè)置在所述測量光發(fā)生器與所述散光器之間的測量光通路上。

其中，凹透鏡屬于散光器，測量光發(fā)生器的光出射點設(shè)置在凸透鏡二倍焦距之內(nèi)時，凸透鏡也可以作為散光器使用。

其中，兩個遮光件之間設(shè)置透光間隙時，這兩個遮光件就可以形成遮光器。