[发明专利]光电自准直系统自适应光源

说明书

技术领域

本发明属于光电自准直测试技术领域，具体涉及一种光电自准直系统自适应光源。

背景技术

目前我国的光电自准直系统中对自准直光源的调节还不够重视，主要有以下几种使用情况：固定光源、手动调节光源等方法。

所谓固定光源法即在自准直系统工作过程中不调节光源强度，在应用中固定光源强度。这种方法操作简单，实现方便，只需要系统提供恒定的电压（或电流）即可，但是在实际应用中自准直系统是基于反光面工作的仪器，由于不同反光面的反光效率不同而造成了光敏感器（CCD等）采集到的信号强弱的差异，在进行后续的信号处理时，我们一般的信号处理方法均时通过光信号的灰度值计算光点的位置信息，所以，信号的强弱的差异将会造成很大的测量误差。

手动调节光源法是在实际操作中通过将光敏感器（CCD等）采集到的光信号量化后定量的显示出来，通过外接电位器手动调节光源的光强，直到采集到的光信号达到系统技术要求为止。这种方法可以保证在使用不同的反光面工作时光敏感器（CCD等）采集到基本一致的光强信号，在很大程度上提高自准直系统的测量精度。但是，由于系统工作中造成光信号变化的因素很多，通过手动调节很难保证光敏感器（CCD等）时时采集到一致的光强信号，所以在进行后续光信号运算时很易造成较大误差，不能满足高速、高精度测量的应用。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术自准直光源调节测量误差较大，提供一种能够提高自准直测量仪器通用性和测量精度的光电自准直系统自适应光源。

本发明是这样实现的：

一种光电自准直系统自适应光源，包括光学系统，它还包括控制电路，所述光学系统包括光源、分光系统、物镜系统和光敏感器，光源发出的光通过分光系统同时照射到光敏感器的敏感面上和物镜系统中；进入物镜系统的光穿过物镜系统后照射到被测平面上；照射到被测平面上的光经过反射进入物镜系统，上述反射光通过物镜系统进入分光系统后照射到光敏感器的敏感面上；光敏感器将采集到的光信号转化为电信号输出；控制电路包括处理器和光源控制器；处理器采集到光敏感器输出的电信号后进行计算，得到光源控制信号，并将其发送给光源控制器；光源控制器接收来自处理器的光源控制信号，校正光源的参数。

如上所述的光源采用LED冷光源，分光系统为双胶合直角棱镜，物镜系统为现有的双胶合透镜，光敏器件采用光电耦合器件CCD实现；处理器采用智能处理芯片实现。

如上所述的处理器采集到光敏感器输出的电信号后进行计算的具体步骤包括：

（1）计算光敏感器采集的光的光强参数；

处理根据接收到的电信号进行计算得到光敏感器采集的光的光强参数；

（2）计算光强参数误差

计算理想光强参数与步骤（1）计算得到的光强参数之间的差值；

（3）进行PID运算

对步骤（2）得到的差值进行PID运算，得到光源控制信号

如上所述的光源控制器采用可调恒流源结构。

如上所述的光源控制器包括运算放大器V1、NPN型晶体管T1、限流电阻R1、反馈电阻R2和采样电阻R3，运算放大器V1的同向输入端接收处理器发出的光源控制信号U0，其反向输入端与反馈电阻R2的一端连接，其输出端与限流电阻R1的一端连接；限流电阻R1的另一端与NPN型晶体管T1的基极连接；NPN型晶体管T1的集电极与+12V直流电源源连接，NPN型晶体管T1的发射极与LED冷光源正端连接；LED冷光源的负端与反馈电阻R2的另一端和采样电阻R3的一端连接；采样电阻R3的另一端接地。

本发明的有益效果是：

本发明采用光敏感器、处理器和光源控制器，实现了光源的快速校正，可以实现在反光效率相差很大，外界环境相差和很多的情况下的测试精度。从而降低了自准直测试仪器对反光面、使用环境的要求。

附图说明

图1是本发明的一种光电自准直系统自适应光源的结构示意图；

图2是本发明的自适应光源恒流电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种光电自准直系统自适应光源进行介绍：