一种基于点光源的测量装置与测量方法_2

文档序号:9725775阅读:来源:国知局
其倾斜;支撑架的架身还设有外部件的连接孔1100,通过连接孔可以安装相机或其它照片成像的设备;在支撑架背侧还设有刻度尺1200,通过刻度尺1200可方便的读出第一激光发射器与第二激光发射器之间的间距。
[0027]如图4、图3所示,一种基于点光源的测量方法,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及公式,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MN段间距为a、第三激光发射器与第二激光发射器的照射光斑PM段间距为b、第四激光发射器与第二激光发射器的照射光斑QM段间距为c;所述的计算方法如下:
[0028]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所在被测物体表面的照射光斑PM间距的实际尺寸为: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01M段距离为F=(L*b/a)*ctgA;
[0029]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,而其垂直面与被测物体表面有一定夹角B时,由于在远距离情况下从望远镜的分划板或从照片直接测得的P-Μ段及M-N段尺寸近似为投影尺寸,具有纵深的三维场景也被成像到一个平面上,纵向的尺寸被压缩为零,也即是在测量光源处从望远镜中看P-Μ段光斑尺寸与P-M1段尺寸是相等的,M-N段光斑尺寸与M-N1段尺寸也是相等的,因此,M-N1段尺寸与P-M1段尺寸之比同M-N段尺寸与P-Μ段尺寸之比相等;夹角B可以通过公式:
[0030]c/b = tgA*(cosB+sinB*tg(A+B) )*(sinB+cosB/tgA)计算得出,式中只有B—个未知数,可借助计算机求得结果;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所在被测物体表面的照射光斑PM段的实际尺寸为:(L*b/a)/C0SB;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01M段距离F=(L*b/a)*(ctgA+tgB)。
[0031]实际使用时,还可选择第五激光发射器或第六激光发射器代替第一激光发射器作为光源,相应的则改变了第二激光发射器之间的发射光束的间距L;选择第七激光发射器与第八激光发射器作为竖直方向测量的光源,计算时,将A2角度替换相应计算公式中的ASP可。
[0032]以上,仅为本发明较佳的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
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.—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13时,夹角13可以通过0/^ =丨84*(00 813+8;[1113*丨8(4+13) )*(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)。
【专利摘要】本发明提出一种基于点光源的测量装置,含支撑架与激光发射器,激光发射器装于支撑架上,其中第一、第二、第五、第六激光发射器发出的光线平行,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,其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;第七激光发射器与第八激光发射器发出的光线呈固定角度,其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。本发明还提出一种基于点光源的测量方法。本装置的优点是:能测量被测物与测量点之间的距离、同时还能测量被测物的长度、高度等尺寸以及被测物体与测量方向的夹角;可根据物体尺寸及所在方向选择合适的平行光源或在不同方向上的夹角光源,测算得到精度更高的结果。
【IPC分类】G01B11/02
【公开号】CN105486237
【申请号】CN201510939754
【发明人】吴海龙
【申请人】重庆桑耐美光电科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月13日
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