[发明专利]换热设备在线清洗装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学位移测量技术，特别是针对一种反射镜位移测量测试方法。

技术背景

位移测量在光学精密仪器、材料测量等众多测量领域起着越来越重要的作用。测量位移量，可以采用接触式测量法和非接触式测量法。传统式的接触式测量法包括千分表、三坐标测量机、直线光栅、激光跟踪仪等，非接触式测量方法，主要是利用激光测距或测量三角形原理，如激光飞秒法、激光测距仪等。这些测量方法都有自己的特点和局限性，并适用于不同的测量领域。在光学装配中，通常需要对反射镜的位移量进行测量。通常这类反射镜表面已经镀膜，接触式测量容易损伤表面，造成表面疵病，只能采用光学非接触式测量。激光类的测量设备有价格昂贵，调整困难的缺点。

结构光计量方法获取的信息量丰富，具有测量灵敏度高、精度高和设备成本相对较低，抗环境干扰能力强，可用于车间检测等优点，已被广泛地应用于光学测量领域中。而对于采用结构光方法实现反射镜位移测量的报道，迄今为止未见报道。

发明内容

本发明是一种基于特征图样反射的反射镜位移测量方法，具有结构简单、使用方便、灵敏度高，对环境无特殊要求，可在车间环境中进行检测等优点，包括显示屏、CCD摄像机和电子计算机。计算机产生特征图样，显示在显示屏上，并投影到反射镜上，被反射后为CCD摄像机所接收。CCD拍摄记录下反射回来的特征图样。也就是CCD拍摄记录下显示屏由反射镜形成的虚像。当反射镜发生移动时，摄像机所拍摄的虚像也会发生移动。计算出反射镜移动前后虚像的移动距离。根据光线反射定律，该距离的一半即为反射镜的位移量。

本发明有如下的优点：

1.本发明对抗环境干扰能力强，可用于车间检测。

2.本发明结构简单，成本低廉。

3.本发明具有较大的测量动态范围。

4.本发明采用的调整、使用方便。

5.本发明检测方法具有很高的灵敏度。

附图说明

图1为本发明中提到的检测方法系统结构示意图；

图2为摄像机模型示意图；

图3a典型特征图样形状a.棋盘格；

图3b.高斯点阵；

图3c.二维正弦条纹；

图4a.反射镜移动前后摄像机拍摄虚像示意图，反射镜初始位置虚像；

图4b.反射镜移动前后摄像机拍摄虚像示意图，反射镜移动位置虚像。

具体实施方式

如图1所示，本系统包括CCD摄像机、显示屏和计算机。显示屏上显示由计算机生成的特征图样，经被测物体或固定在物体上的反射镜反射后被CCD摄像机所拍摄并记录。也就是CCD拍摄记录下显示屏由反射镜形成的虚像。当反射镜发生移动时，该虚像相对于摄像机也会发生移动。通过对摄像机外参数进行标定，可以计算出反射镜移动前后虚像相对于摄像机的移动距离。根据光线反射定律，该距离的一半即为反射镜的移动距离。下面以显示屏上显示棋盘格特征图样为例进行说明。

首先对摄像机进行标求得内参数。摄像机成像模型如图2所示，采用考虑了像差的非线性摄像机模型描述成像关系，即基于中心透视投影的线性像机模型加上引起镜头畸变的像差。设空间点p在世界坐标系中的坐标为(X，Y，Z)，其图像点在图像坐标系中的坐标为(u，v)。对于二维平面空间点Z＝0，二维平面中心透视投影成像关系可以表示为：