[發(fā)明專利]一種基于激光的垂直對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310397159.0
• 申請(qǐng)日: 2023-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116147593B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅洋;宋小亮;李楊;戴忠余
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都量芯集成科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C15/00
• 分類號(hào): G01C15/00;G06V10/14
• 代理公司: 成都春夏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 51317
• 代理人: 夏琴

本發(fā)明涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種基于激光的垂直對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)裝置及方法，所述裝置包括基座、控制及圖像數(shù)據(jù)處理單元、激光發(fā)生器、激光角度偏轉(zhuǎn)棱鏡、棱鏡位置調(diào)整單元、CCD圖像采集單元、角度顯示單元；所述控制及圖像數(shù)據(jù)處理單元分別與激光發(fā)生器和角度顯示單元連接；所述CCD圖像采集單元與控制及圖像數(shù)據(jù)處理單元雙向連接。本發(fā)明采用了激光角度偏轉(zhuǎn)棱鏡，使得基于激光的垂直對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)裝置采集到的像素畸變長(zhǎng)度與檢測(cè)裝置所檢測(cè)的傾斜角度直接關(guān)聯(lián)，使基于激光的垂直對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)裝置和目標(biāo)墻面之間的距離不再具有必要性，簡(jiǎn)化了計(jì)算參數(shù)，提高了檢測(cè)效率。同時(shí)，使得圖像畸變效果更加明顯，提高了圖像處理精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種基于激光的垂直對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)裝置及方法。

背景技術(shù)

在一些需設(shè)備垂直對(duì)準(zhǔn)某一平面的場(chǎng)景，例如電鉆鉆孔作業(yè)中，經(jīng)常出現(xiàn)的一種鉆孔要求是：使用電鉆對(duì)某墻面進(jìn)行垂直鉆孔，但是由于人工操作的不穩(wěn)定性以及人眼目測(cè)的不準(zhǔn)確性，容易致使鉆孔方向傾斜，鉆頭并非按要求垂直鉆入預(yù)設(shè)軌跡，導(dǎo)致施工誤差。傳統(tǒng)的一些解決方法是在電鉆外圍加入輔助固定夾具等裝置，這些輔助裝置往往體積較大且笨重，需要事先安裝固定，操作費(fèi)時(shí)，不利于工人高效、便攜的進(jìn)行鉆孔作業(yè)。還有一些通過(guò)在電鉆周圍安裝多個(gè)激光測(cè)距儀的方式，通過(guò)測(cè)量各個(gè)方位的距離是否相等來(lái)進(jìn)行判定鉆孔是否垂直，這種方式存在的弊端是：檢測(cè)精度跟測(cè)距模塊數(shù)量成正比，如果需要更高的精度則需要在盡可能多的方位安裝更多的激光測(cè)距模塊，相應(yīng)的，成本高、體積大，且激光測(cè)距儀測(cè)量速度有限，測(cè)量效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：一種基于激光的垂直對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)裝置及方法，以至于解決上述部分問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于激光的垂直對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)裝置，包括基座、固定于基座上的控制及圖像數(shù)據(jù)處理單元、固定于基座的激光發(fā)生器、設(shè)置于基座上的棱鏡位置調(diào)整單元、設(shè)置于棱鏡位置調(diào)整單元上的激光角度偏轉(zhuǎn)棱鏡、固定于基座的CCD圖像采集單元、固定于基座的角度顯示單元；所述控制及圖像數(shù)據(jù)處理單元分別與激光發(fā)生器和角度顯示單元連接；所述CCD圖像采集單元與控制及圖像數(shù)據(jù)處理單元雙向連接，所述激光角度偏轉(zhuǎn)棱鏡是大徑端靠近激光發(fā)射器（2）的圓臺(tái)形，所述激光角度偏轉(zhuǎn)棱鏡的中心線和激光發(fā)射器的激光軸在同一條線上，所述棱鏡位置調(diào)整單元用于調(diào)節(jié)激光角度偏轉(zhuǎn)棱鏡在激光發(fā)射器的激光軸方向上運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述的角度顯示單元用于顯示角度計(jì)算結(jié)果。

進(jìn)一步的，所述激光的垂直對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)裝置的控制方法包括：控制及圖像數(shù)據(jù)處理單元控制激光發(fā)生器發(fā)出準(zhǔn)直圓環(huán)形的激光；激光角度偏轉(zhuǎn)棱鏡對(duì)所產(chǎn)生的準(zhǔn)直圓環(huán)形激光進(jìn)行角度偏轉(zhuǎn)，使得準(zhǔn)直圓環(huán)形激光與目標(biāo)墻面呈現(xiàn)一定的夾角；根據(jù)基于激光的垂直對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)裝置和目標(biāo)墻面的距離通棱鏡位置調(diào)整單元對(duì)激光角度偏轉(zhuǎn)棱鏡位置進(jìn)行調(diào)整，得到大小合適的投射圖像，CCD圖像采集單元對(duì)投射圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將投射圖像數(shù)據(jù)反饋給控制及圖像數(shù)據(jù)處理單元；控制及圖像數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算處理投射圖像數(shù)據(jù)，控制及圖像數(shù)據(jù)處理單元將計(jì)算處理的結(jié)果傳輸?shù)浇嵌蕊@示單元，角度顯示單元對(duì)計(jì)算處理的結(jié)果進(jìn)行顯示。

進(jìn)一步的，所述棱鏡位置調(diào)整單元包括可滑動(dòng)的滑塊和手柄，所述滑塊內(nèi)嵌于基座（7）內(nèi)，所述手柄通過(guò)基座上上的長(zhǎng)形通孔與滑塊連接。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于激光的垂直對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟1、設(shè)置激光發(fā)生器，發(fā)出準(zhǔn)直圓環(huán)形的激光；

步驟2、對(duì)準(zhǔn)直圓環(huán)形激光進(jìn)行偏轉(zhuǎn)處理，準(zhǔn)直圓環(huán)形激光與目標(biāo)墻面產(chǎn)生一定夾角；

步驟3、設(shè)置激光角度偏轉(zhuǎn)棱鏡，調(diào)整激光角度偏轉(zhuǎn)棱鏡位置，在目標(biāo)墻面得到大小合適的投射圖像，并采集圖像數(shù)據(jù)；

步驟4、對(duì)步驟3中所采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算，并顯示計(jì)算結(jié)果。