一种远距激光定位系统的制作方法

本发明涉及检测，具体涉及一种远距激光定位系统。

背景技术：

1、在大型建筑施工的过程中，为了保证建造的形状精度，如直线度、垂准度等，常常使用铅垂线等辅助工具作为基准，而后用尺子等简单的工具进行估测。这种方式虽然成本低，但是存在操作复杂、测量精度低等不足。在精度要求高的建造情景中，如高层电梯的安装中，为了保证精度，需要有经验的操作者反复调试来设定垂准样线。而在高层电梯导轨垂准度测量时，受限于工具，每几米设置一次垂准线进行垂准测量，作业繁复，测量精度受限于垂线地稳定性，且引入大量地测量站点拼接误差，无法得到导轨的整体垂准度。

2、中国专利申请文献cn112539713a中公开了一种小口径身管直线度的检测装置及方法。该装置利用激光发生器发射激光，以psd(光电位置传感器)接收光信号，通过信号处理获得直线度。虽然该装置有简单、小巧的特点，但是受限于psd接收面积小(知名psd产家生产的psd的有效接收面积仅为几毫米～十几毫米)、对光入射角度敏感、要求光斑小的特点，而激光随传输距离的增大而发散，使得psd定位方式难以在远距离激光定位中得到应用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种简单、小巧、测量精度高、能适用于远距离激光定位的远距激光定位系统。

2、本发明还提供一种具有上述远距激光定位系统的井道测量系统。

3、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

4、根据本发明第一方面实施例的远距激光定位系统，包括：

5、激光发射装置，用于发射出激光；

6、激光接收装置，用于设置在被测物上并接收所述激光发射装置所发出的激光并获得光斑图像，

7、其中，所述激光接收装置包括：

8、屏幕，所述屏幕用于接收所述激光并形成光斑；

9、安装支架，所述屏幕设置在所述安装支架的一侧；

10、图像采集装置，所述图像采集装置用于采集包括所述光斑的图像，获得光斑图像；

11、处理器，所述处理器根据所述光斑图像确定光斑中心坐标，并通过对所述激光接收装置位于所述被测物不同位置处得到的光斑图像的光斑中心坐标，对所述被测物进行定位。

12、进一步地，所述激光发射装置包括：

13、激光发生器；

14、激光指向调整支架，所述激光发生器设置在所述激光指向调整支架上，通过所述激光指向调整支架调整所述激光发生器所发出的激光指向。

15、进一步地，所述激光发生器所发射光斑为中心对称形状光斑。

16、进一步地，所述激光指向调整支架包括：

17、支撑板，所述激光发生器设置在所述支撑板上；

18、多个支撑脚，多个所述支撑脚高度可调节地设置在所述支撑板的底面，且多个所述支撑脚间隔开对应设置在所述激光发生器的外围。

19、更进一步地，所述支撑板为等边三角形，所述激光发生器设置在所述支撑板的中心处，所述支撑脚包括三个，三个所述支撑脚分别螺纹连接在所述支撑板的三个角上。

20、进一步地，所述屏幕包括不透明的成像层和透光层，其中，所述透光层位于远离所述图像采集装置一侧。

21、更进一步地，所述成像层为选自背投膜、背投布、背投硬屏、毛玻璃的任一种，所述透光层为硬质透光层。

22、更进一步地，所述安装支架包括基准部与屏幕安装部，所述基准部与屏幕安装部相互垂直，所述基准部为平板状以用于安置在被测物上，所述屏幕安装部包括一直角部且所述屏幕安装在所述屏幕安装部上。

23、更进一步地，所述安装支架还包括图像采集装置安装部，所述图像采集装置安装部与所述屏幕安装部相平行，所述图像采集装置设置在所述图像采集装置安装部以使得所述图像采集装置面向所述成像层。

24、更进一步地，所述图像采集装置包括镜头和相机，所述镜头的中心对准所述屏幕中心，所述相机的视场覆盖整个所述屏幕。

25、更进一步地，该远距激光定位系统还包括：

26、标定板，所述标定板上设有均匀分布且间距均为预定值的图案规则的多个标记。

27、根据本发明第二方面实施例的井道测量系统，包括：

28、两组根据上述实施例的远距激光定位系统，其中，两组所述远距激光定位系统并列平行设置；

29、截面测量装置，所述截面测量装置与两个激光接收装置并列设置。

30、进一步地，井道测量系统还包括：

31、高度传感器，所述高度传感器与所述截面测量装置相应设置，以用于确定所述截面测量装置所测的截面处的井道高度。

32、进一步地，井道测量系统还包括：

33、倾角传感器，所述倾角传感器与所述截面测量装置相应设置，以用于确定所述截面测量装置所测的截面相对于水平面的倾角。

34、本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：

35、根据本发明实施例的远距激光定位系统，以可成像屏幕为激光接收器，相机拍摄接收了激光并形成了光斑的屏幕得到光斑图像，继而从光图像计算光斑中心在屏幕坐标系下的坐标，也就是说计算光斑中心相对于屏幕边线的相对位置，由此测量激光接收装置相对激光光轴的垂直方向偏移量，对物体相对于激光光轴的垂直方向进行定位，该装置结构简单，测量精度高，可广泛用于导轨直线度测量及各种沿光轴移动的物体的垂直光轴方向的定位。

技术特征：

1.一种远距激光定位系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的远距激光定位系统，其特征在于，所述激光发射装置包括：

3.根据权利要求2所述的远距激光定位系统，其特征在于，所述激光发生器所发射光斑为中心对称形状光斑。

4.根据权利要求2所述的远距激光定位系统，其特征在于，所述激光指向调整支架包括：

5.根据权利要求4所述的远距激光定位系统，其特征在于，其中，所述支撑板为等边三角形，所述激光发生器设置在所述支撑板的中心处，所述支撑脚包括三个，三个所述支撑脚分别螺纹连接在所述支撑板的三个角上。

6.根据权利要求1所述的远距激光定位系统，其特征在于，所述屏幕包括不透明的成像层和透光层，其中，所述透光层位于远离所述图像采集装置一侧。

7.根据权利要求6所述的远距激光定位系统，其特征在于，所述成像层为选自背投膜、背投布、背投硬屏、毛玻璃的任一种，所述透光层为硬质透光层。

8.根据权利要求6所述的远距激光定位系统，其特征在于，所述安装支架包括基准部与屏幕安装部，所述基准部与屏幕安装部相互垂直，所述基准部为平板状以用于安置在被测物上，所述屏幕安装部包括一直角部且所述屏幕安装在所述屏幕安装部上。

9.根据权利要求8所述的远距激光定位系统，其特征在于，所述安装支架还包括图像采集装置安装部，所述图像采集装置安装部与所述屏幕安装部相平行，所述图像采集装置设置在所述图像采集装置安装部以使得所述图像采集装置面向所述成像层。

10.根据权利要求9所述的远距激光定位系统，其特征在于，所述图像采集装置包括镜头和相机，所述镜头的中心对准所述屏幕中心，所述相机的视场覆盖整个所述屏幕。

11.根据权利要求1所述的远距激光定位系统，其特征在于，还包括：

12.一种井道测量系统，其特征在于，包括：

13.根据权利要求12所述的井道测量系统，其特征在于，还包括：

14.根据权利要求13所述的井道测量系统，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明提供一种远距激光定位系统，包括：激光发射装置，用于发射出激光；激光接收装置，用于设置在被测物上并接收所述激光发射装置所发出的激光并获得光斑图像。其中，激光接收装置包括：屏幕，用于接收所述激光并成像得到光斑图像；安装支架，所述屏幕设置在所述安装支架的一侧；图像采集装置，用于采集所述光斑图像；处理器，根据所述光斑图像确定光斑中心坐标，以对所述被测物进行定位。根据本发明实施例的远距激光定位系统，以可成像屏幕为激光接收器，相机拍摄接收了激光并形成了光斑的屏幕得到光斑图像，继而从光图像计算光斑中心在屏幕坐标系下的坐标对物体进行定位。该定位系统结构简单，测量精度高。

技术研发人员：苏银蕊,程伟
受保护的技术使用者：日立楼宇技术（广州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15