[发明专利]基于光谱波长的非接触式位移测量方法及其测量装置

权利要求书

1.一种基于光谱波长的非接触式位移测量方法，包括如下步骤：

S1、使多色光从点状光源出射；

S2、使所述光产生轴向色差，利用光学元件使产生该轴向色差的光会聚于测量对象物上，其特征在于：

S3、在利用所述光学元件会聚的光中，使聚焦于所述测量对象物上的光通过第一测量器上的开口；

S4、第二测量器求出通过所述开口的光的光谱；

S5、基于所述光谱的峰波长，求出所述光学元件与所述测量对象物之间的距离；

S6、求出第一测量器上的预定的参考光谱的光环的重心位置坐标与第一测量器上的光轴中心点之间的位置偏移量；

S7、利用与所述位置偏移量关联的距离补偿值来补偿所述距离，如果重心位置坐标中的Y值大于零，则在S5求出的距离的基础上加上距离补偿值；如果重心位置坐标中的Y值小于零，则在S5求出的距离的基础上减去距离补偿值；如果重心位置坐标中的Y值等于零，则S5求出的距离不变。

2.根据权利要求1所述的基于光谱波长的非接触式位移测量方法，其特征在于：求出所述位置偏移量的步骤包括以光轴中心点为原点建立直角坐标系O-xy，利用参考光谱的光环上的预定个数i的坐标点1(x1,y1)、坐标点2(x2,y2)......坐标点i(xi,yi)，其中i为参考光谱的光环在第一测量器上的像素点的数量，求出参考光谱的光环的重心坐标点S1(X,Y)，其中，x＝(x1+x2+‥+xi)/i；Y＝(y1+y2+‥+yi)/i；再利用所述重心坐标点S1(X,Y)求出所述位置偏移量，所述重心坐标点S1(X,Y)到光轴中心点的位置偏移量E为：E²＝X²+Y²。

3.根据权利要求1或2所述的基于光谱波长的非接触式位移测量方法，其特征在于：利用与所述位置偏移量关联的距离补偿值来校正所述距离步骤包括从预先标定好的数据库找出所述位置偏移量与其关联的距离补偿值，并利用距离补偿值来校正所述距离。

4.根据权利要求1或2所述的基于光谱波长的非接触式位移测量方法，其特征在于：所述参考光谱是三基色中的蓝光或红光。

5.一种基于光谱波长的非接触式位移测量装置，包括：

点状光源，出射多色光，

光学元件，使所述光产生轴向色差，使产生该轴向色差的光会聚于测量对象物上，其特征在于：

第一测量器，其具有开口，在由所述光学元件会聚的光中，使聚焦于所述测量对象物上的光通过，

第二测量器，求出通过所述开口的光的光谱，基于所述光谱的峰波长，求出所述光学元件与所述测量对象物之间的距离，

控制器，求出预定的参考光谱的光环的重心位置与第一测量器上的光轴中心点之间的位置偏移量，并利用与所述位置偏移量关联的距离补偿值来补偿所述距离，如果重心位置坐标中的Y值大于零，则在第二测量器求出的距离的基础上加上距离补偿值；如果重心位置坐标中的Y值小于零，则在第二测量器求出的距离的基础上减去距离补偿值；如果重心位置坐标中的Y值等于零，则求出的第一测量器上的预定的参考光谱的光环的重心位置坐标与第一测量器上的光轴中心点之间的位置偏移量不变。

6.根据权利要求5所述的基于光谱波长的非接触式位移测量装置，其特征在于：在所述第一测量器上以光轴中心点为原点建立直角坐标系O-xy，利用参考光谱的光环上的预定个数i的坐标点1(x1,y1)、坐标点2(x2,y2)......坐标点i(xi,yi)，其中i为参考光谱的光环在第一测量器上的像素点的数量，求出参考光谱的光环的重心坐标点S1(X,Y)，其中，x＝(x1+x2+‥+xi)/i；Y＝(y1+y2+‥+yi)/i；再利用所述重心坐标点S1(X,Y)求出所述位置偏移量，所述重心坐标点S1(X,Y)到光轴中心点的位置偏移量E为：E²＝X²+Y²。