一种手持式激光测距仪用自动检定系统及检定方法技术方案

本发明专利技术属于几何测量装置检定装置技术领域，涉及一种激光测距仪检定装置，尤其是一种手持式激光测距仪用自动检定系统及检定方法，包括多自由度调整云台，检定台和行进测车，所述多自由度调整云台一体安装有一夹持装置，该多自由度调整云台通过该夹持装置固定在检定台的一侧端部，所述检定台上端面内安装有行进测车，该行进测车与多自由度调整云台同侧的端面内安装有反射板，所述行进测车可沿检定台延伸方向直线往复移动，位于行进测车旁侧的检定台内沿其延伸方向安装有标准尺，所述行进测车内安装有多组驱动轮，至少其中一组驱动轮与一步进电机的输出端相连接。

An automatic verification system and verification method for hand-held laser rangefinder

The invention belongs to the technical field of the geometric measuring device verification device, and relates to a laser rangefinder detection device, in particular an automatic verification system and a verification method for a handheld laser range finder, including a multi degree of freedom adjustment cloud platform, a calibrating platform and a moving vehicle. The multi freedom adjustment cloud platform is installed with a clamping device. The multi degree of freedom adjustment cloud platform is fixed to one side of the verification table through the clamping device, and a traveling vehicle is installed in the upper end face of the verification table. The traveling car is installed with a reflection plate in the end face of the same side of the multi freedom degree adjustment cloud platform. The moving vehicle can move in a straight line along the extension direction of the verification table and locate in a row. A standard ruler is installed along the extension direction of the side of the measuring car, and a number of driving wheels are installed in the moving vehicle, at least one of the driving wheels is connected with the output end of the one step motor.

【技术实现步骤摘要】
一种手持式激光测距仪用自动检定系统及检定方法
本专利技术属于几何测量装置检定装置
，涉及一种激光测距仪检定装置，尤其是一种手持式激光测距仪用自动检定系统及检定方法。
技术介绍
手持式激光测距仪是一种以激光为载波，利用调制激光的飞行时间或相位差实现对目标距离测量的便携式长度计量标准器，广泛应用于短程精密工程测量。为保证测距仪示值的准确性，计量检定机构依照JJG966-2010《手持式激光测距仪检定规程》对测距仪示值重复性，基准面一致性和示值误差进行检定。对于测程在200m以内，分辨力控制在1mm内的手持式激光测距仪，其出厂后首次检定、使用过程中检定与后续检定均需要严格按照规程规定过程执行。对于测量距离D在50m以内的测距仪，检定其示值误差的过程主要在以标准钢卷尺为标准器的检定装置上进行。针对手持式激光测距仪的传统检定方法劳动量大，自动化水平低，且稳定性差，因此开发高精度的自动化检定系统十分有必要。目前针对手持式激光测距仪的检定一般包括室外基线场和室内检定两种方式。以室外基线场为例，上海交通大学与上海市计量测试技术研究所姜晨光等人专门设计制造了测距仪固定器和反射板固定器。该固定装置通过游标卡尺结合测距仪的固定位置测得测距仪的实际光线出射点位置。固定基座与固定框之间设有插轴结构，完成固定基座强制归心对中后，即可实现测距仪与反射片各自固定器的强制对中，以克服针对室外基线场中手持式激光测距仪安置与对准问题。但室外基场存在一定的不便，如受环境因素影响极大，成本过高等，因此为解决其存在不足，室内检定逐渐成为成为一个研究的热电。以室内基线场为例，南京计量院设计研制了一套基于大理石台室内基准线的手持式激光测距仪检定系统，大理石台面上铺设标准钢卷尺，固定好手持式激光测距仪后人工对准测距仪待检基准面和标准尺零位，在检定点位置放置反射板完成检定。该系统成本较低，但测距仪待检基准面以及反射板的定位都靠肉眼对准判断，存在较大的主观性，且检定过程需要多次完成反射板的重新定位并需要人工记录结果，劳动量大，检定效率低。综上所述，当前常见手持式激光测距仪检定系统大多存在测量稳定性差，自动化程度低和劳动力消耗大的问题，或是系统结构设计过于复杂而导致成本过高，实用性差等问题，至今仍没有一套高效率高精度的自动化检定系统出现。因此要想在测距仪检定过程中进一步解放劳动力，并在短时间内大规模应用到各计量检定单位检定工作中，需要设计研发一套同时具备成本低、精度高、自动化智能化等特点的检定系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理，成本较低，自动化，智能化程度高的一种手持式激光测距仪用自动检定系统及检定方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：1、一种手持式激光测距仪用自动检定系统：一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其特征在于：包括多自由度调整云台，检定台和行进测车，所述多自由度调整云台一体安装有一夹持装置，该多自由度调整云台通过该夹持装置固定在检定台的一侧端部，所述检定台上端面内安装有行进测车，该行进测车与多自由度调整云台同侧的端面内安装有反射板，所述行进测车可沿检定台延伸方向直线往复移动，位于行进测车旁侧的检定台内沿其延伸方向安装有标准尺，所述行进测车内安装有多组驱动轮，至少其中一组驱动轮与一步进电机的输出端相连接，所述行进测车内安装有工业相机和同轴光源，该工业相机用于对标准尺的真值进行采集，所述行进测车内安装有位置传感器、中央控制模块、通信模块、驱动模块和图像处理模块，所述位置传感器的信号输出端连接有中央控制模块，中央控制模块的信号输出端连接有通信模块，所述中央控制模块还驱动模块，图像处理模块的控制端，驱动模块用于控制步进电机，图像处理模块用于控制工业相机和同轴光源，所述行进测车连接有电源，该电源为行进测车提供电力。而且，所述多自由度调整云台包括一固定台，所述固定台一端安装有夹持装置，该夹持装置用于与检定台的一端进行固定，所述固定台内安装有一手动角位移台，该手动角位移台的上方固定安装有一手动旋转台，所述手动旋转台的上方安装有一固定座，该固定座内用于放置待检的手持式激光测距仪，在放置手持式激光测距仪状态下，所述手持式激光测距仪的激光出射方向与检定台的延伸方向平行延伸。而且，所述固定座包括一底板，该底板上端面平整设置，其所在平面与检定台的上端面所在平面相互平行，所述底板位于靠近检定台一侧和背向检定台一侧分别竖直安装有一基准板，靠近检定台一侧的基准板中部制出一通孔，该通孔内用于手持式激光测距仪的激光出射，位于底板的旁侧安装有一压紧装置，该压紧装置用于将手持式激光测距仪的压紧固定在底板上端面内。而且，所述压紧装置包括升降杆，多个升降杆竖直间隔安装在底板旁侧，所述升降杆外套装有升降压片。而且，所述电源可采用锂电池，该锂电池安装在行进测车上。而且，所述中央控制模块可采用单片机，该单片机通过通信模块连接有外部安装的上位机。而且，所述检定台的上表面平整光滑设置。2、应用上述检定系统的检定方法：步骤1：依据具体检测要求，规范和待检测的手持式激光测距仪，在检定台内沿标准尺确定N个检定位置，N为大于0的自然数，并在相应检定位置安装金属限位块设置为测量点，所述金属限位块可通过位置传感器进行感应；步骤2：开启电源为行进测车进行供电；步骤3：经上位机输入测量点数量n，n为大于0的自然数，并通过多自由度调整云台调整基准面；步骤4：将行进测车放置于检定台上的起始位置，之后行进测车沿检定台行进；步骤5：行进测车到达测量点，位置传感器检测金属限位块，位置传感器向中央控制模块输出信号，中央控制模块控制驱动模块，驱动模块控制步进电机暂停；步骤6：步进电机暂停后，工业相机对标准尺图像进行采集并计算真值；步骤7：图像处理模块的预设阈值，并对初始阈进行分隔，经固定的脉冲信号次数后，达到最终阈值，并将该最终阈值二值化，当其达到阈值设定后，脉冲信号清零，并将该信号输入中央控制模块，中央控制模块控制驱动模块，驱动模块控制步进电机启动，与此同时，将计算真值经通信模块传输至上位机；步骤8：行进测车继续行进直至到达下移测量点，重复步骤5-7；步骤9：直至n＝N时，检定结束。本专利技术的优点和积极效果是：1、本检定系统中，检定台用于搭载多自由度调整云台和行进测车，多自由度调整云台用于固定待检测的手持式激光测距仪，行进测车搭载反射板用于对待检测的手持式激光测距仪发出的激光束进行反射，确定示值，行进测车所安装的步进电机为驱动轮输出动力实现行进测车的自行走，工业相机用于采集真值，同轴光源用于滤波去污，降低外部环境的干扰，·中央控制模块用于接收位置传感器信号，并通过驱动模块和图像处理模块分别对步进电机和工业相机，同轴光源进行控制，从而实现其自动化智能化的要求，简便检定过程，规避人工参与所产生的误差，而多自由度调整云台，则用于可实现对待检的手持式激光测距仪出射光的调整，进而降低甚至消除检定过程中检定台工作面振动、温度以及检定过程引入的其他干扰因素影响，提高检定的精度；2、本检定系统中，固定台通过夹持装置与检定台的一侧端部进行安装固定，该固定台内搭载安装有手动角位移台和手动旋转台，手动旋转台上方安装固定座，手动角位移台和手动旋转台相配合，可用于调整固定座的位置，形成x、y、z轴三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其特征在于：包括多自由度调整云台，检定台和行进测车，所述多自由度调整云台一体安装有一夹持装置，该多自由度调整云台通过该夹持装置固定在检定台的一侧端部，所述检定台上端面内安装有行进测车，该行进测车与多自由度调整云台同侧的端面内安装有反射板，所述行进测车可沿检定台延伸方向直线往复移动，位于行进测车旁侧的检定台内沿其延伸方向安装有标准尺，所述行进测车内安装有多组驱动轮，至少其中一组驱动轮与一步进电机的输出端相连接，所述行进测车内安装有工业相机和同轴光源，该工业相机用于对标准尺的真值进行采集，所述行进测车内安装有位置传感器、中央控制模块、通信模块、驱动模块和图像处理模块，所述位置传感器的信号输出端连接有中央控制模块，中央控制模块的信号输出端连接有通信模块，所述中央控制模块还连接有驱动模块，图像处理模块的控制端，驱动模块用于控制步进电机，图像处理模块用于控制工业相机和同轴光源，所述行进测车连接有电源，该电源为行进测车提供电力。

【技术特征摘要】
1.一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其特征在于：包括多自由度调整云台，检定台和行进测车，所述多自由度调整云台一体安装有一夹持装置，该多自由度调整云台通过该夹持装置固定在检定台的一侧端部，所述检定台上端面内安装有行进测车，该行进测车与多自由度调整云台同侧的端面内安装有反射板，所述行进测车可沿检定台延伸方向直线往复移动，位于行进测车旁侧的检定台内沿其延伸方向安装有标准尺，所述行进测车内安装有多组驱动轮，至少其中一组驱动轮与一步进电机的输出端相连接，所述行进测车内安装有工业相机和同轴光源，该工业相机用于对标准尺的真值进行采集，所述行进测车内安装有位置传感器、中央控制模块、通信模块、驱动模块和图像处理模块，所述位置传感器的信号输出端连接有中央控制模块，中央控制模块的信号输出端连接有通信模块，所述中央控制模块还连接有驱动模块，图像处理模块的控制端，驱动模块用于控制步进电机，图像处理模块用于控制工业相机和同轴光源，所述行进测车连接有电源，该电源为行进测车提供电力。2.根据权利要求1所述的一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其特征在于：所述多自由度调整云台包括一固定台，所述固定台一端安装有夹持装置，该夹持装置用于与检定台的一端进行固定，所述固定台内安装有一手动角位移台，该手动角位移台的上方固定安装有一手动旋转台，所述手动旋转台的上方安装有一固定座，该固定座内用于放置待检的手持式激光测距仪，在放置手持式激光测距仪状态下，所述手持式激光测距仪的激光出射方向与检定台的延伸方向平行延伸。3.根据权利要求2所述的一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其特征在于：所述固定座包括一底板，该底板上端面平整设置，其所在平面与检定台的上端面所在平面相互平行，所述底板位于靠近检定台一侧和背向检定台一侧分别竖直安装有一基准板，靠近检定台一侧的基准板中部制出一通孔，该通孔内用于手持式激光测距仪的激光出射，位于底板的旁侧安装有一压紧装置，该压紧装置用...

【专利技术属性】
技术研发人员：路瑞军，刘红光，李元耀，
申请(专利权)人：天津市计量监督检测科学研究院，
类型：发明
国别省市：天津,12