[发明专利]一种基于点光源的测量装置与测量方法

权利要求书

1.一种基于点光源的测量装置，其特征在于：包含支撑架与激光发射器，激光发射器安装于 支撑架上；所述的激光发射器为点光源发射器，所述的激光发射器包含第一激光发射器、 第二激光发射器、第三激光发射器、第四激光发射器、第五激光发射器、第六激光发射器、 第七激光发射器与第八激光发射器；其中第一激光发射器与第二激光发射器、第五激光发 射器及第六激光发射器发出的光线相互平行，第三激光发射器与第四激光发射器发出的光 线呈固定角度，所述固定角度的角平分线与第一激光发射器、第二激光发射器、第五激光 发射器或第六激光发出的光线重合；第七激光发射器与第八激光发射器发出的光线所在平 面同第三激光发射器与第四激光发射器发出的光线所在平面相垂直，第七激光发射器与第 八激光发射器发出光线所呈角度的角平分线与第一激光发射器或第二激光发射器发出的 光线重合。

2.根据权利要求1所述的一种基于点光源的测量装置，其特征在于：所述支撑架的架身为长 方体形，支撑架设有安装柱，所述的安装柱包含第一安装柱、第二安装柱、第三安装柱、 第四安装柱、第五安装柱、第六安装柱、第七安装柱和第八安装柱，其中第一安装柱、第 二安装柱、第三安装柱、第四安装柱、第五安装柱与第六安装柱的柱心线处于同一平面， 其中第一安装柱与第二安装柱、第五安装柱及第六安装柱的柱心线相互平行，第三安装柱 与第四安装柱的柱心线呈固定夹角；所述固定夹角的角平分线与第二安装柱的柱心线重合； 所述的第七安装柱与第八安装柱的柱心线所呈夹角的角平分线与第二安装柱的柱心线重 合，第七安装柱与第八安装柱的柱心线所在平面同第四安装柱与第三安装柱的柱心线所在 平面相垂直。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于点光源的测量装置，其特征在于：所述各个安装柱的 侧壁上均设置有能调节激光发射器位置的调节孔，调节孔为两个，一个调节孔位于安装柱 侧壁的上端，另一个调节孔位于安装柱侧壁的中部。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于点光源的测量装置，其特征在于：所述支撑架的架 身设有外部件的连接孔或连接槽。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种基于点光源的测量装置，其特征在于：所述支撑架的背 侧设有刻度尺。

6.根据权利要求4所述的一种基于点光源的测量装置，其特征在于：所述支撑架的架身设有 外部件的连接孔或连接槽。

7.一种基于点光源的测量方法，其特征在于：包含以下步骤：将激光发射器发射的光线照射 到被测物体上，使第三激光发射器与第四激光发射器在被测物体上照射光斑的连线与所需 测的线段方向相互平行，再用适当放大倍数并带有分划刻度的望远镜观测被测物体以及在 物体上由激光照射形成的光斑，或者用适当焦距的相机拍摄被测物体及其表面上由激光照 射形成的光斑，然后通过望远镜中分划板上的刻度测量光斑间距，或直接测量未经编辑变 形的照片上的光斑间距；再通过对应的计算方法测算出被测物体的尺寸以及被测物体与激 光发射器之间的距离；为清楚的表述计算方法，定义：第二激光发射器与由第二激光发射 器发出光线照射在被测物体上光斑的距离为F；第一激光发射器与第二激光发射器发出的 激光间距为L；第三激光发射器与第四激光发射器发出的光线所成夹角为2*A,其角平分线 与同第一激光发射器或第二激光发射器发出的光线重合；第一激光发射器或第二激光发射 器发出光线的垂直面与被测物体表面的夹角为B；经过望远镜的分划板刻度或由未经编辑 变形照片上直接测量的：被测物体尺寸为H、第一激光发射器与第二激光发射器的照射光 斑间距为a、第三激光发射器与第二激光发射器的照射光斑间距为b、第四激光发射器与第 二激光发射器的照射光斑间距为c；所述的计算方法如下：

①当第一激光发射器或第二激光发射器发出的光束与被测物体基本垂直时，被测物体的实 际尺寸为：L*H/a；第三激光发射器与第二激光发射器在被测物体的照射光斑间的实际尺 寸为：L*b/a；第二激光发射器与由第二激光发射器发出光线照射在被测物体上光斑的距 离为F＝(L*b/a)*ctgA；

②当第一激光发射器或第二激光发射器发出的光束与被测物体不垂直，而是其垂直面与被 测物体表面有一定夹角B时，夹角B可以通过c/b＝tgA*(cosB+sinB*tg(A+B))* (sinB+cosB/tgA)公式计算得出；被测物体的实际尺寸为：(L*H/a)/cosB；

第三激光发射器与第二激光发射器在被测物体的照射光斑间的实际尺寸为：(L*b/a)/cosB；

第二激光发射器与由第二激光发射器发出光线照射在被测物体上光斑的距离为 F＝(L*b/a)*(ctgA+tgB)。