一种时间关联计算测距仪及测量方法_3

文档序号:9371809阅读:来源:国知局
送至计算单元;
[0049] 计算单元将接收到的多对延时和对应的时间关联计数结果绘成第二关联结果曲 线,横坐标为多个延时器的延时时间,纵坐标为多个时间关联计数结果,将每个延时器12 记录的多个延时所对应的多个时间关联计数结果连接成一条曲线,得到第二关联结果曲 线,寻找第二关联结果曲线峰值所对应的延时τ 2,并记录该延时τ2;
[0050] 计算单元将记录的τ JP τ 2做差计算Δ τ = τ 2-τ i,解算出待测件反光镜到半 透半反镜之间的距离τ,式中c为真空中光速。
[0051] 所述光场调制矩阵为Hadamard矩阵,Hadamard矩阵编码原则为Hadamard矩阵行 与行、列与列之间满足正交归一关系Η*Η Τ= I,I为对角单位矩阵,其每一行(或列)元素 之和相等,将该光场调制矩阵加载到数字微镜阵列DMD(2)上,使多个微镜阵列发生不同角 度的偏转,微镜阵列反射光源(1)照射的光束形成调制光场,用来模拟热光源。
[0052] 所述数字微镜阵列DMD2放置于透镜5的焦平面上。
[0053] -种时间关联计算测距仪的测量方法,步骤如下:
[0054] (1)数字微镜阵列DMD2包括多个微镜阵列,每一个微镜阵列都可以向+12° 和-12°两个方向任意翻转,光源1照射在数字微镜阵列DMD2的微镜阵列上,控制器3产生 光场调制矩阵信号,一路输出将光场调制矩阵信号发送到延时器9,调整延时器9延时,经 延时器9延时后将光场调制矩阵信号存至符合测量逻辑模块10,另一路输出将该光场调制 矩阵信号加载到数字微镜阵列DMD2上,控制多个微镜阵列各自按+12°和-12°两个方向 发生翻转,多个微镜阵列反射光源1照射的光束形成调制光场,将该调制光场入射至分束 器4 ;
[0055] (2)分束器4将入射的调制光场分光成两路分别是透射光束和反射光束,将入射 的调制光场分光得到的反射光束舍弃,将入射的调制光场分光得到的透射光束入射到透镜 5上,数字微镜阵列DMD2放置于透镜5的焦平面上,经过透镜5的透射光束形成平行光束, 照射在半透半反镜6,半透半反镜6放置于透镜5和待测件反光镜7之间,且半透半反镜6、 透镜5和待测件反光镜7共轴放置,半透半反镜6透射一部分光,形成透射光束,并反射一 部分光,形成第一回波光束;
[0056] (3)经半透半反镜6反射的第一回波光束再次经过透镜5恢复成汇聚光束,并照 射到分束器4上,分束器4将入射的汇聚光束分成两路分别是透射光束和反射光束,将分束 器4分光后的透射光束舍弃,将分束器4分光后的反射光束反射后照射到CCD8上,形成第 一回波信号,符合测量逻辑模块10的符合测量逻辑单元记录该回波信号;
[0057] (4)符合测量逻辑模块10的符合测量逻辑单元将储存的光场调制矩阵信号和记 录的第一回波信号,进行时间符合测量逻辑计算,得到一个时间关联计数结果,同时将延时 器9延时和对应的时间关联计数结果发送至计算单元;
[0058] (5)调整延时器9的延时,返回步骤(1)、⑵和(3),符合测量逻辑单元将储存的 新的光场调制矩阵信号和记录的新的第一回波信号,再次进行时间符合测量逻辑计算,得 到一个新的时间关联计数结果,同时将延时器9延时和对应的新的时间关联计数结果发送 至计算单元;
[0059] (6)重复步骤(5)N次,计算单元将接收到的N对延时和对应的时间关联计数结果 描绘成第一关联结果曲线,横坐标为多个延时器的延时时间,纵坐标为多个时间关联计数 结果,将每个延时器12记录的多个延时所对应的多个时间关联计数结果连接成一条曲线, 得到第一关联结果曲线,寻找第一关联结果曲线峰值所对应的延时T 1,并记录该延时τ1;
[0060] (7)重新开始步骤(1),分束器4将入射的调制光场分光成两路分别是透射光束和 反射光束,将反射光束舍弃,将透射光束入射到透镜5上形成平行光束后照射在半透半反 镜6,半透半反镜6放置于透镜5和待测件反光镜7之间,且半透半反镜6、透镜5和待测件 反光镜7共轴放置,半透半反镜6反射和透射光束,形成反射光束和透射光束,将半透半反 镜6反射的反射光束舍弃,保留半透半反镜6透射的透射光束;
[0061] (8)经半透半反镜6透射的透射光束照射在待测件反光镜7,待测件反射镜7安装 在待测件上,经待测件反光镜7反射的回波光束再次经过半透半反镜6,半透半反镜6将待 测件反光镜7反射的回波光束分别进行透射和反射,分别形成透射光束和反射光束,将反 射光束舍弃,将透射光束经透镜5恢复成汇聚光束,并照射到分束器4上,分束器4将入射 的汇聚光束分成两路分别是透射光束和反射光束,将分束器4分光后的透射光束舍弃,将 分束器4分光后的反射光束反射后照射到CCD7上,形成第二回波信号,符合测量逻辑模块 10的符合测量逻辑单元记录该回波信号;
[0062] (9)符合测量逻辑模块10的符合测量逻辑单元将储存的光场调制矩阵信号和记 录的第二回波信号,进行时间符合测量逻辑计算,得到一个时间关联计数结果,同时将延时 器9延时和对应的时间关联计数结果发送至计算单元;
[0063] (10)调整延时器9的延时,返回步骤(7)和(8),符合测量逻辑单元将储存的新的 光场调制矩阵信号和记录的新的第二回波信号,再次进行时间符合测量逻辑计算,得到一 个新的时间关联计数结果,同时将延时器9延时和对应的新的时间关联计数结果发送至计 算单元;
[0064] (11)重复步骤(10) N次,计算单元将接收到的N对延时和对应的时间关联计数结 果描绘成第二关联结果曲线,横坐标为多个延时器的延时时间,纵坐标为多个时间关联计 数结果,将每个延时器12记录的多个延时所对应的多个时间关联计数结果连接成一条曲 线,得到第二关联结果曲线,寻找第二关联结果峰值所对应的延时τ 2,并记录该延时τ2;
[0065] (12)计算单元将步骤(6)和步骤(11)记录的τ挪τ 2做差计算Δ τ = τ 2- τ ^ 解算出待测件反光镜到半透半反镜之间的距离【二τ式中c为真空中光速。
[0066] 所述的一种时间关联计算测距仪及测量方法,主要用于距离测量领域,主要部件 为数字微镜阵列DMD2、透镜5和半透半反镜6,其中数字微镜阵列DMD2用于产生调制光场, 透镜5用于产生平行光束,半透半反镜6作为距离测量的的参考零点,本发明是基于时间关 联,需要用到延时器9控制时间延时。
[0067] 在此,需要说明的是,本说明书中未详细描述的内容,是本领域技术人员通过本说 明书中的描述以及现有技术能够实现的,因此,不做赘述。
[0068] 以上所述仅为本发明的优选实施例,并非用来限制本发明的保护范围。对于本领 域的技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,可以对本发明做出若干的修改和替换, 所有这些修改和替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种时间关联计算测距仪,其特征在于,包括:光源⑴、数字微镜阵列DMD⑵、控制 器(3)、分束器(4)、透镜(5)、半透半反镜(6)、待测件反光镜(7)、CCD(8)、延时器(9)、符合 测量逻辑模块(10);符合测量逻辑模块(10)包括符合测量逻辑单元和计算单元; 数字微镜阵列DMD(2)包括多个微镜阵列,光源(1)照射在数字微镜阵列DMD(2)的多 个微镜阵列上,控制器(3)产生光场调制矩阵信号,一路输出将光场调制矩阵信号发送到 延时器(9),调整延时器(9)延时,经延时器(9)延时后将光场调制矩阵信号存至符合测量 逻辑模块(10)的符合测量逻辑单元,另一路输出将该光场调制矩阵信号加载到数字微镜 阵列DMD⑵上,控制多个微镜阵列发生不同角度的偏转,微镜阵列反射光源⑴照射的光 束形成调制光场,将该调制光场入射至分束器(4); 分束器(4)将入射的调制光场分光成两路分别是透射光束和反射光束,将入射的调制 光场分光得到的反射光束舍弃,将入射的调制光场分光得到的透射光束入射到透镜(5)上 后,形成平行光束后照射在半透半反镜(6),半透半反镜(6)放置于透镜(5)和待测件反光 镜(7)之间,且半透半反镜(6)、透镜(5)和待测件反光镜(7)共轴放置,半透半反镜(6)透 射一部分光,形成透射光束,并反射一部分光,反射的这部分光形成第一回波光束; 经半透半反镜(6)反射的第一回波光束再次经过透镜(5)恢复成汇聚光束,并照射到 分束器(4)上,分束器(4)将入射的透镜(5)汇聚光束分光成两路分别是透射光束和反射 光束,将透镜(5)汇聚光束分光得到的透射光束舍弃,将透镜(5)汇聚光束分光得到的反射 光束反射后照射到CCD(8)上,形成第一回波信号送至符合测量逻辑模块(10),符合测量逻 辑模块(10)的符合测量逻辑单元记录该回波信号; 符合测量逻辑模块(10)的符合测量逻辑单元,将储存的光场调制矩阵信号和记录的 第一回波信号,进行时间符合测量逻辑计算,得到一个时间关联计数结果,同时将延时器 (9)延时和对应的时间关联计数结果发送至
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1