一种动态双光轴偏离角检测系统和检测方法与流程

本发明属于光学检测领域，尤其涉及一种动态双光轴偏离角检测系统和检测方法。

背景技术：

1、光学仪器在设计时常常使用双光路系统，双光轴的平行性对于光学仪器生产是一项重要指标。光学仪器的双光路系统在检测时为了适配不同的产品规格，其光路系统可随检测产品而改变，这一功能可能会导致光路平行性在移动过程中被改变，而现有技术中缺乏对双光轴的平行性高效检测的方法，因此，需要一种可检测光路结构改变前后的光轴平行性的方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种动态双光轴偏离角检测系统和检测方法，解决了背景技术中提及的技术问题。

2、本发明的一个技术方案如下：一种动态双光轴偏离角检测系统，包括目标发生模块、图像转向模块、图像接收模块和处理模块，所述目标发生模块、图像接收模块分别安装在待测的双光轴上，所述图像转向模块朝向所述目标发生模块和图像接收模块设置，所述处理模块与所述图像接收模块通信连接；

3、所述目标发生模块用于发出目标图像，所述图像转向模块能够将目标图像转向至图像接收模块，所述图像接收模块能够接收所述目标图像；

4、所述处理模块能够根据两光轴发生相对位移前后，所述图像接收模块接收的目标图像，获取光轴偏移角。

5、进一步地，所述目标发生模块包括背光光源、十字分划板和物镜，所述十字分划板设置在所述背光光源与物镜之间，所述背光光源能够发出光源，所述十字分划板用于提供测试图像。

6、进一步地，所述图像接收模块包括图像传感器和物镜，所述物镜位于与所述图像传感器光线传输方向的前端。

7、进一步地，所述图像转向模块包括两个棱镜，两个棱镜分别安装在所述目标发生模块和图像接收模块的前端。

8、本发明的另一个技术方案如下：一种动态双光轴偏离角检测方法，应用于上述任一所述的动态双光轴偏离角检测系统，包括：

9、s10：获取双光轴发生相对位移前的图像接收模块接收的第一目标图像；

10、s20：获取双光轴发生相对位移后的图像接收模块接收的第二目标图像；

11、s30：根据第一目标图像，获取第一图像中心坐标并根据第二目标图像，获取第二图像中心坐标；

12、s40：根据第一图像中心坐标和第二图像中心坐标，获取光轴偏移角。

13、进一步地，包括：

14、对第一目标图像和第二目标图像进行预处理。

15、进一步地，所述s30包括：

16、通过灰度重心法对第一目标图像和第二目标图像进行中心坐标定位，获取第一图像中心坐标和第二图像中心坐标。

17、进一步地，所述s40包括：

18、将第一图像中心坐标和第二图像中心坐标对比，获取坐标变化量；

19、根据坐标变化量，获取光轴偏移角。

20、进一步地，所述光轴偏移角的计算公式如下：

21、

22、其中，ε为光轴偏移角，d为光斑中心坐标差与图像传感器的像元尺寸的乘积，f'm为图像接收模块成像胶合物镜的焦距。

23、本发明的有益效果：本发明组成模块较少，机械结构简单，稳定性好。本发明提供的系统可加装在不同光学仪器的机械结构之上，适配性好。本发明采用图像传感器仪器数据处理器进行检测与计算，减少眼疲劳，提高精确性与计算结果的稳定性。

技术特征：

1.一种动态双光轴偏离角检测系统，其特征在于，包括目标发生模块(10)、图像转向模块(20)、图像接收模块(30)和处理模块(40)，所述目标发生模块(10)、图像接收模块(30)分别安装在待测的双光轴上，所述图像转向模块(20)朝向所述目标发生模块(10)和图像接收模块(30)设置，所述处理模块(40)与所述图像接收模块(30)通信连接；

2.如权利要求1所述的动态双光轴偏离角检测系统，其特征在于，所述目标发生模块(10)包括背光光源(101)、十字分划板(102)和物镜(1)，所述十字分划板(102)设置在所述背光光源(101)与物镜(1)之间，所述背光光源(101)能够发出光源，所述十字分划板(102)用于提供测试图像。

3.如权利要求1所述的动态双光轴偏离角检测系统，其特征在于，所述图像接收模块(30)包括图像传感器(301)和物镜(1)，所述物镜(1)位于与所述图像传感器(301)光线传输方向的前端。

4.如权利要求1所述的动态双光轴偏离角检测系统，其特征在于，所述图像转向模块(20)包括两个棱镜(201)，两个棱镜(201)分别安装在所述目标发生模块(10)和图像接收模块(30)的前端。

5.一种动态双光轴偏离角检测方法，应用于权利要求1-4任一所述的动态双光轴偏离角检测系统，其特征在于，包括：

6.如权利要求5所述的动态双光轴偏离角检测方法，其特征在于，包括：

7.如权利要求5所述的动态双光轴偏离角检测方法，其特征在于，所述s30包括：

8.如权利要求5所述的动态双光轴偏离角检测方法，其特征在于，所述s40包括：

9.如权利要求8所述的动态双光轴偏离角检测方法，其特征在于，所述光轴偏移角的计算公式如下：

技术总结
本发明属于光学检测领域，尤其涉及一种动态双光轴偏离角检测系统和检测方法，包括目标发生模块、图像转向模块、图像接收模块和处理模块，所述目标发生模块、图像接收模块分别安装在待测的双光轴上，所所述处理模块与所述图像接收模块通信连接；所述目标发生模块用于发出目标图像，所述图像转向模块能够将目标图像转向至图像接收模块，所述图像接收模块能够接收所述目标图像；所述处理模块能够根据两光轴发生相对位移前后，所述图像接收模块接收的目标图像，获取光轴偏移角。本发明提供的系统可加装在不同光学仪器的机械结构之上，适配性好，采用图像传感器仪器数据处理器进行检测与计算，减少眼疲劳，提高精确性与计算结果的稳定性。

技术研发人员：张斌杰,孙林,钱伟,马健美,唐左平,赵翠娥,徐阳
受保护的技术使用者：无锡市星迪仪器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16