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专利名称：脉冲激光测距机光轴平行性自动检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学检测装置，具体地说是一种脉冲激光测距机光轴平行性自动检测装置。
背景技术：
目前使用的脉冲激光测距机，都需要进行光轴的平行性检测，即检测其白光瞄准轴和激光发射轴两光轴间的平行性。如果光轴间的平行性出现偏差，就会对激光测距机的测距能力产生不利影响。现在常用的检测方法是一种平行光管检测法，所用装置是在在基座上设置平行光管，平行光管的焦平面上放置红外相纸，相纸的后面设置照明灯具。检测方法是先将激光测距机置于基座上的平行光管的物镜前，打开照明灯具，再调整激光测距机上白光瞄准轴分划板上的十字分划对准红外相纸上的十字分划。然后启动激光测距机，其所发射的激光束穿过平行光管，在红外相纸上就留下一个激光光斑。取出红外相纸，通过人工测量该激光光斑的直径以及光斑中心到十字分划中心的距离，即可按照计算公式测算出该激光测距机上的白光瞄准轴和激光发射轴两光轴的平行性。这种传统装置及测量方法，所存在的缺陷，一是需要不断地人工更换红外相纸，操作较为繁琐，自动化程度不高；二是需要人工确定和测量激光光斑的各种数据，由于具有人为因素，因而存在有测量精确度不高的弊端。
实用新型内容本实用新型的目的就是提供一种自动化程度高的脉冲激光测距机光轴平行性自动检测装置，以简化测量操作过程，提高测量精度。
本实用新型是这样实现的本自动检测装置是在基座上设置有平行光管，在平行光管的焦平面处设置有带荧光十字分划的红处探测转换器件，在红处探测转换器件的后面设置有电荷耦合型图像采集器，图像采集器的信号传输电路接在带有图像采集卡的计算机I/O接口上。其工作过程首先是将激光脉冲测距机置于平行光管的物镜前，并调整测距机白光瞄准轴分划板上的十字分划对准红外探测转换器件上的荧光十字分划，然后发射激光。打在红外探测转换器件上的激光光斑，通过红外探测转换器件转换成为红光后，透射到后面的电荷耦合型图像采集装置上。图像采集装置则在计算机控制下，将采集到转换透射过来的激光光斑传输到计算机中，并经所配置的图像采集卡，在计算机上显示出来。计算机中的自动检测处理软件将捕获到的激光光斑图象采用重心法确定并计算出其中心点坐标，进而即可自动、准确地计算出该激光测距机中的白光瞄准轴与激光发射轴间的光轴平行性。
本实用新型通过在平行光管后部设置红外探测转换器件和电荷耦合型图像采集装置，实现了对在平行光管焦平面上形成的激光光斑的自动捕捉和向计算机的自动图像传输，由此确保了使用计算机对采集图像的自动、准确的确定、测量和计算，整个检测过程除激光测距机白光瞄准轴的人工调节外，其他工作全部实现了自动化操作，因而检测工作的自动化程度大为提高。而且，利用计算机采用重心法测量激光光斑的中心点坐标，计算速度快，测试精度高，并且还排除了人为因素的干扰，可实现野外在线的客观实时检测。本装置不仅可对脉冲激光测距机的光轴平行性进行检测，而且利用向计算机输入的激光光斑的图像信息，还可同时检测出激光测距机的激光发散角。本装置还可适用于连续变焦型激光发射系统的光轴平行性检测，并测绘出激光光斑大小尺寸随时间的变化曲线。


图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中计算机的检测处理流程框图。
具体实施方式
如图1所示，本自动检测装置有一个平面基座6，基座上的固定有平行光管4，平行光管的焦平面处设置红外探测转换器件3，用以将激光在室温下转换成红光(峰值波长672nm)。该器件有市售定型产品，并具有量子转换效率高，红外响应时间短，室温条件下工作，不需制冷和热稳定性好等特点。用此转换器件可以很好地采集到激光光斑。在红外探测转换器件3后面的平行光管后端延长管壁上，安装有电荷耦合型图像采集器2，即俗称的CCD采集系统。CCD采集系统的信号传输电路与计算机1的I/O接口相接，在计算机1中配置有图像采集卡。由CCD采集系统采集到的、经红外探测转换器件3转换透射过来的激光光斑，经图像采集卡在计算机中显示出来。计算机1即按图2所示的检测处理流程框图工作，先获取激光光斑图像，经平滑滤波、消除噪声后确定光斑中心点坐标和光斑边缘，并计算出光轴的平行性和光斑发散角等参数。
为解决现有平行光管体积过大、野外在线检测携带不便等问题，本实用新型专门设计了一种折返式平行光管，其结构(如图1所示)是在管体4a的前端口和后端部分别设置有凹面相对的大小两个凹透镜4b、4c，前端口的小凹透镜4b的焦点位于管体4a后端部中心孔外的管体轴心线上。这种大口径折返式平行光管可将外部射入的光线经两凹透镜的折返后，再汇聚到后端中心孔外的焦平面上，因此平行光管的管体长度可由原来的1米缩小到40厘米，其体积和重量均相应明显减小，而且在该平行光管的轴上还具有很好的成像质量，故此可满足多光轴之间的平行性检测要求，并且在辅以移束器后，还可用来测量不同型号激光测距机中相距更远的两个光轴的平行性，由此扩大了本检测装置的适用范围。
权利要求1.一种脉冲激光测距机光轴平行性自动检测装置，在基座(6)上设置有平行光管(4)，其特征在于在平行光管的焦平面处设置有带荧光十字分划的红处探测转换器件(3)，在红处探测转换器件的后面设置有电荷耦合型图象采集器(2)，图像采集器的信号传输电路接在带有图像采集卡的计算机I/O接口上。
2.根据权利要求1所述的脉冲激光测距机光轴平行性自动检测装置，其特征在于所述的平行光管(4)是在管体(4a)的前端口和后端部分别设置有凹面相对凹透镜(4b、4c)，前端口凹透镜(4b)的焦点位于管体后端部中心孔外的管体轴心线上。
专利摘要本实用新型公开了一种脉冲激光测距机光轴平行性自动检测装置，其结构是在基座上设置有平行光管，在平行光管的焦平面处设置有带荧光十字分划的红处探测转换器件，在红处探测转换器件的后面设置有电荷耦合型图像采集器，图像采集器的信号传输电路接在带有图像采集卡的计算机I/O接口上。本实用新型实现了对在平行光管焦平面上形成的激光光斑的自动捕捉和向计算机的自动图像传输，确保了对采集图像的自动、准确的确定、测量和计算，检测工作的自动化程度高，且计算速度快，测试精度高，排除了人为因素的干扰，可实现野外在线的客观实时检测。
文档编号G01M11/02GK2667481SQ200320129258
公开日2004年12月29日 申请日期2003年12月29日 优先权日2003年12月29日
发明者张勇, 陈志斌, 侯章亚 申请人:中国人民解放军总装备部军械技术研究所