[发明专利]线阵相机激光补光共线调整装置和调整方法

说明书

本发明提供了一种线阵相机激光补光共线调整装置和调整方法。该线阵相机激光补光共线调整装置包括固定底板(3)、激光器(1)、线阵相机(2)、第一调整组件和第二调整组件，第一调整组件和第二调整组件安装在固定底板(3)上，激光器(1)安装在第一调整组件上，线阵相机(2)安装在第二调整组件上，第一调整组件能够调整激光器(1)的高度，第二调整组件能够调整线阵相机(2)的俯仰角度和旋转角度。根据本发明的线阵相机激光补光共线调整装置，能够保证线阵相机与激光补光线型中心完全共线，避免造成图像边缘补光不充分以及成像不合格问题的发生。

技术领域

本发明涉及结构物表面状况检测技术领域，特别涉及一种线阵相机激光补光共线调整装置和调整方法。

背景技术

线阵相机是一种采用线性图像传感器的工业相机。线阵相机采集宽度方向有1-2个像素，而采集扫描方向却有2K，4K，8K像素。当前，4K，8K线阵相机已广泛应用于结构物表面状况检测领域。在结构物表面状况检测，尤其是沿一定方向有非常长的距离时，线阵相机的优势非常明显。比如道路、隧道、列车、流水线等。在这样的应用环境下，线阵相机可以利用指定方向上的DMI信号输入作为扫描触发条件，自动生成检测目标物的连续图像。

在上述检测领域，常用的补光方法有LED补光技术和激光补光技术。两者相比，LED补光方案，光能量不集中，发热量大，需要体积庞大的散热系统，因此市场上的LED补光设备外形尺寸都很大；而激光补光类产品能量集中，集成度高，一般都能在正常工作距离形成稳定的一字线光带，例如，通过更换不同光学棱镜，就可以形成40°～100°视场角的一字线光带，因此在结构物表面状况检测设备中，大量采用激光补光技术。

在进行结构物表面状况检测时，经常出现环境光线无法满足线阵相机全天候的高清晰图像采集条件要求，因此一般需要为线阵相机增加主动照明设备。目前主要采用的激光补光技术，由于线阵相机的采集线平面和一字线激光投射面安装误差，无法达到采集线平面/激光投射面的绝对水平，设备安装时也很难实现理想状态下两者共面。通常设备安装完毕后，容易出现激光投射出的一字线与线阵相机的采集线在视场范围内成交叉或平行分离状态，两个平面无法有效重叠。

在对线阵相机和一字线激光进行共线调整时，目前技术常采用的步骤为：先调平一字线激光并在目标面标出激光投射一字线线型，再通过不断调整线阵相机机械位置，使相机采集线完全处于激光投射一字线范围内，以达到两者共线的目的。传统调整方法通常采用在相机安装板或一字线激光安装板下方增加垫片来进行共线调整，这种调整装置操作误差大，精度难以控制，在实际应用中较难达到线阵相机采集线与一字线激光投射线中心共线。

例如：2m的工作距离，线阵相机采集到的目标物分辨率为1-2mm，一字线激光形成的线型宽度约为5mm，按以上共线调整办法很难判定相机的采集线完全处于激光投射一字线区域的中心。在道路、隧道表面检测过程中，车辆行驶中的颠簸会造成检测设备工作距离变化，导致线阵相机与激光补光线型中心不完全共线，造成图像边缘补光不充分以及成像不合格问题的发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种线阵相机激光补光共线调整装置和调整方法，能够保证线阵相机与激光补光线型中心完全共线，避免造成图像边缘补光不充分以及成像不合格问题的发生。

为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种线阵相机激光补光共线调整装置，包括固定底板、激光器、线阵相机、第一调整组件和第二调整组件，第一调整组件和第二调整组件安装在固定底板上，激光器安装在第一调整组件上，线阵相机安装在第二调整组件上，第一调整组件能够调整激光器的高度，第二调整组件能够调整线阵相机的俯仰角度和旋转角度。

本发明的线阵相机激光补光共线调整装置，能够利用第一调整组件调整激光器的高度，利用第二调整组件调整线阵相机的俯仰角度和旋转角度，因此可以通过对激光器和线阵相机的调节，采用较简单的步骤就能够实现对于激光器和线阵相机的共线调整，实现相机采集图像质量的大幅优化，保证线阵相机与激光补光线型中心完全共线，避免造成图像边缘补光不充分以及成像不合格问题的发生。