[发明专利]法线方向确定系统及方法

说明书

本公开是关于一种法线方向确定系统及方法，涉及激光应用技术领域。该法线方向确定系统包括：激光发生器，用于向待测点发射入射激光；示踪器，置于激光发生器与待测点之间，用于确定入射激光的方向以及入射激光经待测点反射后的反射激光的方向；其中，当入射激光与反射激光重合时，入射激光的方向确定为待测点的法线方向。本公开可以准确快速地确定各类复杂曲面的法线方向。

技术领域

本公开涉及激光应用技术领域，具体而言，涉及一种法线方向确定系统及法线方向确定方法。

背景技术

在测量技术领域，通常会遇到需要测量物体上某一点对应法线方向的问题。例如，在航空航天飞行器制造和装配等工程中，确定复杂曲面法线方向是影响组件加工和安装精度的重要因素，其不仅会影响单个组件的可靠性，而且会影响到整个工程系统的稳定性及安全性。

目前，在一些技术中，测量曲面法线方向的系统包括点状激光器、线形激光器、CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合器件)、光学放大镜头、图像采集计算分析装置等。这种测量系统结构复杂，并且测量过程较繁琐，不便于应用。

鉴于此，需要一种新的法线方向确定系统及法线方向确定方法。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种法线方向确定系统及法线方向确定方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开的一个方面，提供一种法线方向确定系统，包括：

激光发生器，用于向待测点发射入射激光；

示踪器，置于激光发生器与待测点之间，用于确定入射激光的方向以及入射激光经待测点反射后的反射激光的方向；

其中，当入射激光与反射激光重合时，入射激光的方向确定为待测点的法线方向。

在本公开的一种示例性实施例中，激光发生器为双向激光发生器；

其中，激光发生器还用于发射与入射激光共线且方向相反的指示激光。

在本公开的一种示例性实施例中，法线方向确定系统还包括：

参考物，用于接收指示激光；

其中，当入射激光与反射激光重合时，指示激光在参考物上的点确定为待测点的法线方向的参考点。

在本公开的一种示例性实施例中，示踪器为内含电解质溶液的封闭圆柱形装置。

在本公开的一种示例性实施例中，待测点上涂覆有反光试剂或粘贴有反光标识。

根据本公开的一个方面，提供一种法线方向确定方法，包括：

提供激光发生器，用于向待测点发射入射激光；

提供示踪器，示踪器置于激光发生器与待测点之间，用于确定入射激光的方向以及入射激光经待测点反射后的反射激光的方向；

其中，当入射激光与反射激光重合时，将入射激光的方向确定为待测点的法线方向。

在本公开的一种示例性实施例中，激光发生器为双向激光发生器；

其中，激光发生器还用于发射与入射激光共线且方向相反的指示激光。

在本公开的一种示例性实施例中，法线方向确定方法还包括：

提供参考物，用于接收指示激光；

其中，当入射激光与反射激光重合时，将指示激光在参考物上的点确定为待测点的法线方向的参考点。