[发明专利]一种基于刚柔转换平台的光学对中测量方法

权利要求书

1.一种基于刚柔转换平台的光学对中测量方法，其特征在于具体步骤为：

第一步搭建光学对中装置

光学对中装置包括：对中测量及无线发送单元（1）、对中显示单元（2）、LED灯（4）和无线接收及显示单元（3）；其中，对中测量及无线发送单元（1）包括：CCD驱动模块（11）、线阵CCD（12）、A/D转换芯片（13）、CPLD芯片（14）和数据接收与发送模块（15）；对中显示单元（2）包括：校零模块（21）、信号发送变换模块（22）、单片机（23）、数据接收接口芯片（24）、信号接收变换模块（25）和显示器A（26）；无线接收及显示单元（3）包括：CPU（31）、电源（34）、显示器B（32）和无线数据接收模块（33）；

对中测量及无线发送单元（1）的输出端与无线接收及显示单元（3）的输入端连接，LED灯（4）的输出端与对中测量及无线发送单元（1）的输入端连接，对中测量及无线发送单元（1）与对中显示单元（2）双向连接；

对中测量及无线发送单元（1）中，CCD驱动模块（11）的输出端与线阵CCD（12）的输入端连接，线阵CCD（12）的输出端与A/D转换芯片（13）的输入端连接，A/D转换芯片（13）的输出端与CPLD芯片（14）的输入端连接，CPLD芯片（14）的输出端分别与CCD驱动模块（11）和数据接收与发送模块（15）的输入端连接；

对中显示单元（2）中，校零模块（21）的输出端、数据接收接口芯片（24）的输出端、信号接收变换模块（25）的输出端均与单片机（23）的输入端连接，单片机（23）的输出端分别与信号发送变换模块（22）的输出端和显示器的输出端连接；

无线接收及显示单元（3）中，CPU（31）的输出端与显示器的输入端连接，电源（34）的输出端和无线数据接收模块（33）的输出端均与CPU（31）的输入端连接；

第二步对中测量及无线发送单元（1）提供测量数据解析结果，并通过数据接收与发送模块（15）发送对中数据信息

LED灯（4）为对中测量及无线发送单元（1）提供N型目标；对中测量及无线发送单元（1）实现N型目标成像，并测量解算得到N型目标的两个竖边距中心斜边的偏移量；测量解算是通过光学成像镜头使N型目标成像到线阵CCD（12）上；线阵CCD（12）的像面垂直于N型目标；根据对应的CCD像元之间的距离和N型目标两个竖边的中心距离得到物象放大比例：

（1）

式中，s为物象放大比例；、分别为信号中心对应的CCD像元值；d为N型目标两个竖边的中心距离；

根据信号中心所对应的CCD像元值，零位坐标对应的像元值，以及物象放大比例系数，得到靶面中点相对光学接收镜头光轴X方向的坐标：

（2）

式中，为零位坐标对应的像元值；

根据N型目标竖边和斜边的夹角，信号中心所对应的CCD像元值，以及物象放大比例系数，得到靶面中点相对镜头光轴Y方向的坐标：

（3）

式中，为信号中心对应的CCD像元值；为N型目标竖边和斜边的夹角；

第三步对中显示单元（2）提供光学对中信号的人机界面显示

对中显示单元（2）完成对中位置LED点阵及数码管显示和校零；

对中显示单元（2）通过与对中测量装置间的数据通信将采集到的位置信息接收回对中显示单元（2）内的单片机（23）进行比较处理，完成后输出至显示器A（26）进行显示；对中显示单元（2）的校零功能保证了光学对中装置在出现故障时快速更换任意单元并与初始零位状态坐标保持一致；

第五步无线接收及显示单元（3）进行远程显示

无线接收及显示单元（3）进行对中位置信息的无线接收和LED点阵显示；

无线接收模块对接收到的数字量信号进行显示转换，将转换后的显示命令发送至显示器B（32）进行显示。