[發(fā)明專利]一種數(shù)字投影系統(tǒng)間光軸平行度調整方法

在審

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• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113048913A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 李進軍;張春偉;許鵬
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發(fā)明公開了一種數(shù)字投影系統(tǒng)間光軸平行度調整方法，該方法核心思路在于將數(shù)字投影系統(tǒng)光軸分別調整至與精密位移臺移動軸平行，間接實現(xiàn)對光軸平行度的調整；具體舉措在于借助精密位移臺、二維刻度尺等器件，結合數(shù)字投影系統(tǒng)投影光的發(fā)散與直線傳播特性，實現(xiàn)對光軸與精密位移臺移動軸平行度的調整。所述方法有助于提高數(shù)字投影系統(tǒng)間光軸平行度的調整精度，為一些光學測量的順利實施奠定基礎。

技術領域

本發(fā)明屬于光學測量技術領域，具體涉及一種數(shù)字投影系統(tǒng)間光軸平行度調整方法。

背景技術

隨著工業(yè)、農業(yè)等領域對生產(chǎn)對象三維尺寸及三維特征需求的日益提高，條紋投影輪廓術的實際應用日益廣泛。條紋投影輪廓測量系統(tǒng)的核心部件之一便是數(shù)字投影系統(tǒng)。在一些光學測量及日常演示中，需要用到多組數(shù)字投影系統(tǒng)，且要求它們之間投影光軸能夠保持平行。

當前對于數(shù)字投影系統(tǒng)光軸平行度的調節(jié)主要靠目測或輔助定位器件協(xié)助實現(xiàn)，缺乏較精密的調整方法，難以達到較高的平行度水準。

發(fā)明內容

為克服現(xiàn)有數(shù)字投影系統(tǒng)光軸平行度調整手段的不足，實現(xiàn)對數(shù)字投影系統(tǒng)間光軸平行度的精確調整，本發(fā)明提出一種可精確量化的數(shù)字投影系統(tǒng)間光軸平行度調整方法。

為達到上述目的，本發(fā)明所述一種數(shù)字投影系統(tǒng)間光軸平行度調整方法，包括以下步驟：

步驟1：將具有橫向和縱向尺寸分辨能力的二維刻度尺置于精密位移臺的載物臺；

步驟2：將數(shù)字投影系統(tǒng)放置于相對精密位移臺的合理位置，并調整數(shù)字投影系統(tǒng)的位置，使其光軸與精密位移臺移動軸的夾角在45°以內；

步驟3：編碼能夠標識數(shù)字投影系統(tǒng)光心的特征圖案，將所述特征圖案由數(shù)字投影系統(tǒng)投射到二維刻度尺上；

步驟4：使精密位移臺的載物臺移動設定距離，記錄移動前、后數(shù)字投影系統(tǒng)距二維刻度尺距離，以及特征圖案在二維刻度尺的投影中心在二維刻度尺上的讀數(shù)；

步驟5：由步驟4所測讀數(shù)計算數(shù)字投影系統(tǒng)所需調整量，據(jù)此實現(xiàn)對數(shù)字投影系統(tǒng)的位姿調整；

步驟6：重復步驟2～5，完成對剩余數(shù)字投影系統(tǒng)光軸平行度的調整。

進一步的，步驟1中，二維刻度尺的測量面法向與精密位移臺移動軸平行，二維刻度尺的測量面X軸方向與載物臺承載面平行。

進一步的，步驟2中，合理位置是指精密位移臺的載物臺移動范圍位于數(shù)字投影系統(tǒng)有效視場內。

進一步的，步驟3中，特征圖案為十字刻線。

進一步的，步驟4中，特征圖案在二維刻度尺上的讀數(shù)包括載物臺移動前、后的特征圖案中心坐標(x_近,y_近)和(x_遠,y_遠)，其中，x_近為載物臺移動前的特征圖案中心橫坐標，y_近為載物臺移動前的特征圖案中心縱坐標，x_遠為載物臺移動后的特征圖案中心橫坐標，y_遠為載物臺移動后的特征圖案中心縱坐標。

進一步的，步驟4中，精密位移臺的載物臺移動前、后數(shù)字投影系統(tǒng)距二維刻度尺距離分別為l_近、l_遠，則所述步驟5中的位姿調整量采用下式計算：

其中：Δx表示將數(shù)字投影系統(tǒng)特征圖案中心點在二維刻度尺X軸方向上調整的距離，Δy表示將數(shù)字投影系統(tǒng)特征圖案中心點在二維刻度尺Y軸方向上調整的距離。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少具有以下有益的技術效果：