一种光轴校准治具、系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光轴校准治具、系统及方法，所述光轴校准治具包括本体，所述的本体上开有圆形通孔，所述通孔为两端面相互平行的直孔，所述的通孔长度，其中，h为校准照相机的一个像素的长度，为治具最大的偏差角度值。本发明专利技术的光轴校准治具既能够将偏差限定在其被测产品要求的精度范围内，满足校准精度需求，而且可以使校准治具的校准精度不会过大，有利于减少校准时候的计算量，结构简单，极大的降低了光轴校准设备的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光轴校准技 术领域，具体地说，是涉及。
技术介绍
在各种光学设备或治具的校准中，光轴的校准精度会直接影响到设备的精准度，是设备调试人员重要工作之一。目前一般使用三点一线的方式校准直线，但是对于光轴的校准就比较困难了，必须一些高精度的仪器来检测，或者使用激光，自准直仪等。如图1所示，为自准直仪的光轴校准原理，校准照相机2处发出一束光经过平板玻璃5，一部分光反射回校准照相机2，一部分光穿过平板玻璃5由后平面6反射回校准照相机2，通过调试使得两束反射光重合，并处在照相机2的中心位置上，即认为校准照相机2、平板玻璃5及承载台4，后平面6三者平行且同轴。这种办法成本较高，需要一块高精度的平板玻璃，和一个平行光发射器，且要把平行光信号发生器和照相机组合，组合精度会要求比较高。现有光学测量设备校准多是以自准直仪原理进行的，这种光学测量设备固然精度很高，但是成本太高，对于一些预算较少的机器配备使用不合适，不利于降低产品成本。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有光轴校准治具结构复杂、成本高的问题，提供了，结构简单，成本低。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现: 一种光轴校准治具，包括本体，所述的本体上开有圆形或者多边形的通孔，所述通孔为两端面相互平行的直孔，所述的通孔长度￡ =，其中，h为校准照相机的一个像素的长度，&为治具最大的偏差角度值。进一步的，所述通孔的各点处内径一致。进一步的，所述的本体为长方体结构或者圆柱体结构。基于上述的一种光轴校准治具，本专利技术同时提供了一种光轴校准系统，包括校准照相机、用于固定所述校准照相机的相机支架、光轴校准治具、以及承载台，所述的光轴校准治具固定在所述承载台上，所述的光轴校准治具包括本体，所述的本体上开有圆形或者多边形的通孔，所述通孔为两端面相互平行的直孔，所述的通孔长度￡ = Α/ι--?,其中，h为校准照相机的一个像素的长度，S为治具最大的偏差角度值，所述的承载台留有透光孔，所述透光孔与所述的通孔相连通，且所述透光孔的孔径大于通孔的孔径。进一步的，所述的治具的一侧面贴合在所述的承载台上。进一步的，所述通孔的各点处内径一致。此外，基于上述的一种光轴校准治具，本专利技术同时提供了一种光轴校准方法，包括以下步骤: (1)、制作光轴校准治具，包括:计算长度值.￡= 6/1?^，其中，h为一校准照相机的一个像素的长度力校准治具最大的偏差角度值；按照长度值L制作光轴校准治具，所述光轴校准治具包括本体，所述的本体上开有圆形或者多边形的通孔，所述通孔为两端面相互平行的直孔，且所述通孔的长度为L ; (2)、将所述的光轴校准治具固定在一承载台上，所述的承载台留有透光孔，所述透光孔与所述通孔相连通，且所述透光孔的孔径大于所述通孔的孔径； (3)、用所述校准照相机对所述光轴校准治具拍照，所述校准照相机的镜头方向与所述通孔方向一致，所述通孔的两端在照片中分别成像为前端孔形和后端孔形，所述前端孔形和后端孔形为通孔的横截面形状或者通孔的横截面形状的变形； (4)、判断所述前端孔形和后端孔形的中心点以及所述照片的中心点三个点是否三点重合，若重合，则所述的校准照相机与所述光轴校准治具的光轴一致，若不重合，调整所述校准照相机或者所述承载台，直至所述的三个点重合。进一步的 ，步骤(4)中，调整所述校准照相机或者所述承载台的方法为: (41)、将所述校准照相机或者所述承载台进行左右平移或者左右倾斜，使得所述的三个点的X轴坐标重合； (42)、将所述校准照相机或者所述承载台进行上下平移或者上下倾斜，使得所述的三个点的Y轴坐标重合。进一步的，步骤(1)中，所述校准照相机的一个像素的长度h的计算方法为: 测量出N个像素的长度值LI，则h=Ll/N。进一步的，步骤(4)中，判断所述的前端孔形和后端孔形的中心点以及所述照片的中心点三个点是否三点重合,包括: 通过所述照片的大小或者照片上各个点的坐标确定出所述照片的中心点； 在所述前端孔形和后端孔形的四周上分别选出至少四个点，根据该至少四个点的坐标标定所述前端孔形和后端孔形的中心点； 将确定出的所述照片的中心点和前端孔形和后端孔形的中心点的位置进行对比，判断出是否重合。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是:本专利技术的光轴校准治具既能够将偏差限定在其被测产品要求的精度范围内，满足校准精度需求，而且可以使校准治具的校准精度不会过大，有利于减少校准时候的计算量，同时符合了对校准精度要求不是很高的设备的校准需求，利用光学成像原理设计校准治具，结构简单，颠覆了现有校准设备为了满足精度而导致结构复杂的常规设计，极大的降低了光轴校准设备的成本，采用上述光轴校准治具的光轴校准方法便捷，保证校准精度的同时校准成本低。结合附图阅读本专利技术实施方式的详细描述后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1是现有技术中光轴校准系统结构示意图； 图2是本专利技术所提出的光轴校准治具的一种实施例结构示意图； 图3是本专利技术所提出的光轴校准治具的长度计算原理图； 图4是本专利技术所提出的光轴校准系统的一种实施例结构示意图； 图5是本专利技术所提出的光轴校准系统中像素长度计算原理图； 图6是本专利技术所提出的光轴校准系统中光轴不一致情况时所拍出的照片原理图； 图7是本专利技术所提出的光轴校准方法的一种原理图； 图8是本专利技术所提出的光轴校准方法的一种原理图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一，本实施例提供了一种光轴校准治具，参见图2所示，光轴校准治具I包括本体11，为了清楚介绍本专利技术的工作原理，在本实施例中，所述的本体11上开有圆形通孔12，所述通孔12为两端面相互平行的直孔，参见图3所示，所述的通孔长度I = AZtan沒，其中，h为校准照相机的一个像素的长度，￡*为治具最大的偏差角度值。通过精确计算限定通孔长度，既可以使该光轴校准治具能够将偏差限定在其要求的精度范围内，满足校准精度需求，还可以使光轴校准治具的校准精度不会过大(L越大β越小，相应的精度越高)，有利于减少校准时候的计算量，同时符合了对校准精度要求不是很高的设备的校准需求。为了便于校准治具生产制作，优选所述通孔12的各点处内径一致。其中，所述的本体11可以为图2中所示的长方体结构，优选按照正常被测品的尺寸来加工，这样治具的安装就可以更加接近实际被测产品，模拟被测试产品的放置，有利于减少因治具与被测产品的差别而带来的误差，治具固定好之后要保持与承载台贴平，当然，本体11还可以为其他形式的结构，比如圆柱体等，当通孔12的各点处内径不一致时，需要通孔12靠近承载台的一侧的孔径小于另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光轴校准治具，其特征在于，包括本体，所述的本体上开有圆形或者多边形的通孔，所述通孔为两端面相互平行的直孔，所述的通孔长度，其中，h为校准照相机的一个像素的长度，为治具最大的偏差角度值。

【技术特征摘要】
1.一种光轴校准治具，其特征在于，包括本体，所述的本体上开有圆形或者多边形的通孔，所述通孔为两端面相互平行的直孔，所述的通孔长度其中，h为校准照相机的一个像素的长度，B为治具最大的偏差角度值。2.根据权利要求1所述的光轴校准治具，其特征在于，所述通孔的各点处内径一致。3.根据权利要求1或2所述的光轴校准治具，其特征在于，所述的本体为长方体结构或者圆柱体结构。4.一种光轴校准系统，其特征在于，包括校准照相机、用于固定所述校准照相机的相机支架、光轴校准治具、以及承载台，所述的光轴校准治具固定在所述承载台上，所述的光轴校准治具包括本体，所述的本体上开有圆形或者多边形的通孔，所述通孔为两端面相互平行的直孔，所述的通孔长度￡ =其中，h为校准照相机的一个像素的长度，沒为治具最大的偏差角度值，所述的承载台留有透光孔，所述透光孔与所述的通孔相连通，且所述透光孔的孔径大于通孔的孔径。5.根据权利要求4所述的光轴校准系统，其特征在于，所述的治具的一侧面贴合在所述的承载台上。6.根据权利要求4或5所述的光轴校准系统，其特征在于，所述通孔的各点处内径一致。7.一种光轴校准方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、制作光轴校准治具，包括:计算长度值Z= AZfattP，其中，h为一校准照相机的一个像素的长度β力校准治具最大的偏差角度值；按照长度值L制作光轴校准治具，所述光轴校准治具包括本体，所述的本体上开有圆形或者多边形的通孔，所述通孔为两端面相互平行的直孔，且所述通孔的长度为L ; (2)、将所述的光轴校准治具固定在一承载台上，所述的承载台留有透光孔，所述透光孔与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵博刚，杨春，周宏伟，
申请(专利权)人：青岛歌尔声学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37