[发明专利]一种激光三角与光杠杆复合式单目视觉测量装置

说明书

本发明提供了测量技术领域内的一种激光三角与光杠杆复合式单目视觉测量装置，包括底板，底板的上侧固定连接有连接架，连接架上可转动地连接有用于安装透镜的透镜支架和用于安装激光器的安装支架，透镜的中心线和激光器光源的轴线在一个平面内，远离安装支架的透镜支架所在一端朝外的连接架上固定连接有固定支架且可转动地连接有调节支架，调节支架上可滑动地连接有第一平面镜，固定支架上连接有可上下滑动的第二平面镜，第一平面镜的发射面和第二平面镜的发射面相对设置，第一平面镜上方的连接架上连接有朝向第二平面镜的照相设备；本发明结构简单，分辨率高，提高微位移测量精度。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种激光三角与光杠杆复合式单目视觉测量装置。

背景技术

随着加工制造技术的不断发展，对微位移非接触的测量装置的需求不断提高。现有技术中，经常使用激光三角法非接触测量物体的微位移，使用该方法检测时，激光器发出光线照射在物体上侧，照射在物体上侧的光线经过透镜成像折射出去，折射出去的光线投影在一个投影板上形成光斑，照相设备拍下投影板上的光斑，得到光斑的位置坐标，但是光斑很小，当物体有微位移时，光斑位置坐标变化很小，光斑基本重叠在一起，根本无法辨别，分辨率不高，微位移的测量精度很低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于解决现有技术中分辨率不高的技术问题，提供一种激光三角与光杠杆复合式单目视觉测量装置，此装置结构简单，分辨率高，提高微位移测量精度。

本发明的目的是这样实现的：一种激光三角与光杠杆复合式单目视觉测量装置，包括底板，所述底板的上侧固定连接有连接架，所述连接架上连接有用于安装透镜的透镜支架和可转动的用于安装激光器的安装支架，所述透镜的中心线和激光器光源的轴线在一个平面内，所述远离安装支架的透镜支架所在一端朝外的连接架上固定连接有固定支架且可转动地连接有调节支架，所述调节支架上可滑动地连接有第一平面镜，所述固定支架上连接有可上下滑动的第二平面镜，所述第一平面镜的发射面和第二平面镜的发射面相对设置，所述第一平面镜上方的连接架上连接有朝向第二平面镜的照相设备。

本发明中，在高度方向上，第一平面镜的上侧不低于第二平面镜的上侧，第一平面镜的上侧低于照相机的照相镜头的最高点所在位置；透镜支架可转动地连接在连接架上；转动安装支架，即调节激光器发射出去的光线角度，调节完安装支架的角度后，不再转动安装支架，转动透镜支架，使发射出去的光线垂直于透镜主平面，底板上没有用于反射光线的物体时，激光器发射出去的光线照射到底板上，底板将光线反射到透镜上，光线经透镜成像，转动调节支架，使成像点清晰的成像在第一平面镜上，停止转动调节支架，第一平面镜将清晰的成像点反射至第二平面镜，第二平面镜再将光线反射到第一平面镜上，成像点经过多次反射后被放大，放大后的成像点在第二平面镜上，此时，使用相机拍摄放大后的成像点，方便后期的图像处理；本发明结构简单，将激光三角与光杠杆测量结合起来，经过透镜在第一平面镜上清晰地成像，经过第一平面镜和第二平面镜的多次发射，放大成像点的位置坐标，使测量小位移时，成像点位置坐标能够以足够的精度区分，激光点能在照相设备中更加清晰地成像；可应用于光学测量的工作中，尤其适用于小位移光学测量。

为了实现成像面的角度调整，所述连接架的后侧固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与调节支架可转动地连接。

为了进一步提高成像的清晰度，所述输出轴的中心轴线与底板上表面之间的竖直距离为y，输出轴的中心轴线与激光器的发射中心之间的水平距离为x，其中，x＝u*sinα+f/sinα,y＝u*cosα,u为物距，从激光器发射出去的光线与底板上表面的交点为O，透镜轴的中心点为A，物距为交点O与透镜中心A之间的距离，α为激光器光轴与OA之间的夹角，光轴与竖直方向平行，光轴与O点相交；此设计中，意外的发现，通过第一平面镜旋转中心的具体设置，激光器发出的光点无论是发射到底板上还是发射到底板上侧的物体上，成像清晰的点始终是围绕该旋转中心转动所在的平面上，只需调整第一平面镜的转动角度就能使清晰的成像点成像在第一平面镜上，进一步提高找到清晰的成像点的效率。