一种面状激光束发送方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术给出一种面状激光束发送方法及装置，所述方法包括：经过第一基准位置对应的第一基准点发射L形面状激光波束，使所述L形面状激光波束包含的第一一字形子光束的不同部分分别对第二基准位置对应的第一基准光靶和第三基准位置对应的第二基准光靶同时照射；使用基准光靶获取所述第一一字形子光束的照射点相对于该基准光靶对应的基准点的位置偏移信息，根据该照射位置偏移信息调整所述第一一字形子光束的照射方向和波束面法向中的至少一种，使所述第一一字形子光束的不同部分分别对所述第二基准点和第三基准点同时照射的照射位置偏移量小于预定基准面误差门限。精度高、可靠性高、成本低且易于布设。

【技术实现步骤摘要】
一种面状激光束发送方法及装置
本专利技术涉及自动测量领域，尤其涉及一种面状激光束发送方法及装置。
技术介绍
对建筑物或工业设施的位移检测、形变检测有着广泛的应用需求，其中，对桥梁、大坝和路轨的位移或形变检测是安全运营、生产的重要技术手段。目前，对大坝和桥梁位移、形变检测的方法包括视准线检测法、GPS（全球导航系统）以及这些方法与表面位移传感器的结合方法；对路轨（轨道交通行驶轨）的位移和形变检测包括基于CPIII(ControlPointIII)的绝对位移或形变的测量，或基于全站仪和测量车的性对位移或形变测量，或采用基于位移传感器的测量。视准线法对大坝和桥梁位移、形变检测，多采用固定端点设站法，即建立一条固定视准线来测定各位移标点的偏离值。这种方法观测简单，计算方便，是生产单位常用的方法。GPS检测法对大坝和桥梁位移、形变检测，是通过GPS/北斗卫星发送的导航定位信号确定地面待测点的三维坐标；或结合表面位移传感器实时监测坝体表面裂缝变形情况，通过触发式采集或者实时采集的方式，利用有线/无线远程网络传输实时数据到监控中心，及时了解坝体的裂缝发展情况。基于位移传感器的行驶轨位移测量的一种方式是使用电涡流位移传感器，目前的电涡流传感器可以克服对被测目标物材质敏感而产生灵敏度变化过大、测量量程缩短、线性度变差等缺陷。申请号为CN201510932848.2，专利技术名称为“一种视准线变形测量方法”的专利申请公开了一种视准线变形测量方法，能有效解决以全长基准线为照准基准，而基准线太长时，目标模糊，照准精度差，后视点与测点距离相差太远、望远镜调焦误差影响较大的问题，能有效减小大气折光对观测结果的影响。申请号为CN201410668036.7，专利技术名称为“一种全站仪视准线法水平位移观测台及其使用方法”包括：包括基座、设置于基座上的滑道、垂直于基座且能沿滑道滑动的照准部、固定在照准部底部的指针、设置在基座上且与读数指针对应的刻度面、激光器。使用时，将全站仪视准线法水平位移观测台刻度面贴紧发生位移后的变形监测点，通过激光器发出的激光确定观测方向，调整刻度面与视准面垂直，旋动三颗调节螺旋，确保基座水平，并将此时观测台正对变形监测点位的中心处的初始刻度值记录下来，找到变形监测点，指挥观测台操作员平移照准部，使照准部上带有瞄准十字的反射片与全站仪望远镜内十字丝重合，再将读数指针对应的刻度值记下，用该刻度值减去初始刻度值，即为该变形点偏离视准面的位移，也即其相对于原始位置的位移量。申请号为CN201610857432.3，专利技术名称为“基于激光监测的轨道状态在线监测方法”公开了一种由通信传输系统、轨道监控中心设备、激光距离探测器、微处理器及通信模块所实现的基于激光监测的轨道状态在线监测方法，能够对两根轨道之间的相对间距的变化、平面高度的变化、轨道紧固设施变化及形变进行在线监测，具有监测实时性好，对突发性轨道参数变化可及时发现及报警，测试工作量及成本低的特点。申请号为CN201611156166.8，专利技术名称为“一种铁路轨道轨向检测的摄影测量方法”公开了轨检小车向前移动过程中，轨面相机每隔一定距离采集存在固定几何失真的单轨图像，对图像进行几何矫正、匹配、拼接，从而得到一幅二维长轨图像，对长轨图像进行边缘检测，可初步获取长轨的内边缘。线结构光源从垂直钢轨纵轴方向发射出激光平面，激光平面在钢轨表面形成一条能够反映钢轨轮廓特征的光条曲线，轨侧相机每隔一段距离拍摄该光条曲线。对轨侧相机获取的图像进行光条细化、钢轨轮廓还原以及钢轨轮廓匹配，计算出钢轨轮廓的肥边值，根据计算出来的肥边值对相应位置的长轨内边缘进行补偿，从而得到轨面往下16mm处的长轨内边缘。根据该长轨内边缘，建立二维坐标，从而得到边缘上每一个点的坐标，即可计算出铁路轨道各处任意弦长的轨向。现有的位移和形变测量技术中，全站仪测量设备昂贵效率低，摄影测量法需要借助检测小车，视准线法在距离较长的情况下照准误差成倍增加。
技术实现思路
本专利技术给出一种面状激光束发送方法及装置，用于克服全站仪测量设备昂贵效率低，摄影测量法需要借助检测小车，视准线法在距离较长的情况下照准误差成倍增加，不能用于构建观测基准面提高测量效率这些缺点中的至少一种。本专利技术给出一种面状激光束发送方法,包括如下步骤：经过第一基准位置对应的第一基准点发射L形面状激光波束，使所述L形面状激光波束包含的第一一字形子光束的不同部分分别对第二基准位置对应的第一基准光靶和第三基准位置对应的第二基准光靶同时照射；使用基准光靶获取所述第一一字形子光束的照射点相对于该基准光靶对应的基准点的位置偏移信息，根据该照射位置偏移信息调整所述第一一字形子光束的照射方向和波束面法向中的至少一种，使所述第一一字形子光束的不同部分分别对所述第二基准点和第三基准点同时照射的照射位置偏移量小于预定基准面误差门限；其中，所述L形面状激光波束，包含第一和第二一字形子光束，第一和第二一字形子光束的厚度维角平分面相交或垂直相交，其中至少一个一字形子光束被用作检测待测物体的位置参照点的位置或位移的观测基准面。本专利技术给出一种面状激光束发送装置,包含如下模块：面状激光波束照射模块，面状激光波束照射控制模块及照射位置信息获取模块；其中，面状激光波束照射模块，用于经过第一基准位置对应的第一基准点发射L形面状激光波束，使所述L形面状激光波束包含的第一一字形子光束的不同部分分别对第二基准位置对应的第一基准光靶和第三基准位置对应的第二基准光靶同时照射；以及，用于使所述第一一字形子光束的不同部分分别对所述第二基准点和第三基准点同时照射的照射位置偏移量小于预定基准面误差门限；包括激光光源子模块、激光波束整形子模块、光反射面子模块和光反射面转动伺服子模块；面状激光波束照射控制模块，用于对面状激光波束照射模块的照射进行控制，使其经过第一基准点发射的L形面状激光波束包含的第一一字形子光束的不同部分分别对第二基准位置对应的第一基准光靶和第三基准位置对应的第二基准光靶同时照射，或使其发射的第一一字形子光束对所述第二基准点和第三基准点的照射位置偏移量小于预定基准面误差门限，包括面状激光波束的照射方向控制子模块、波束面法向指向控制子模块和基准点坐标存储子模块中的至少一种；照射位置信息获取模块，用于基准光靶获取所述第一一字形子光束的照射点相对于该基准光靶对应的基准点的位置偏移信息，并将所述照射位置信息送往面状激光波束照射控制模块，包括数据传输子模块和光学成像传感器子模块中的至少一种；其中，所述L形面状激光波束，包含第一和第二一字形子光束，第一和第二一字形子光束的厚度维角平分面相交或垂直相交，其中至少一个一字形子光束被用作检测待测物体的位置参照点的位置或位移的观测基准面。本专利技术实施例给出的方法及装置，可以克服全站仪测量设备昂贵效率低，摄影测量法需要借助检测小车，视准线法在距离较长的情况下照准误差成倍增加，不能用于构建观测基准面提高测量效率这些缺点中的至少一种。成本低、精度高、效率高，具有实用性。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。附图说明图1为本专利技术实施例给出的一种面状激光束发送方法流程图；图2为本专利技术实施例给出的一种面状激光束发送装置组成示意图。实施例本专利技术给出一种面状激光束发送方法及装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面状激光束发送方法,包括：经过第一基准位置对应的第一基准点发射L形面状激光波束，使所述L形面状激光波束包含的第一一字形子光束的不同部分分别对第二基准位置对应的第一基准光靶和第三基准位置对应的第二基准光靶同时照射；使用基准光靶获取所述第一一字形子光束的照射点相对于该基准光靶对应的基准点的位置偏移信息，根据该照射位置偏移信息调整所述第一一字形子光束的照射方向和波束面法向中的至少一种，使所述第一一字形子光束的不同部分分别对所述第二基准点和第三基准点同时照射的照射位置偏移量小于预定基准面误差门限；其中，所述L形面状激光波束，包含第一和第二一字形子光束，第一和第二一字形子光束的厚度维角平分面相交或垂直相交，其中至少一个一字形子光束被用作检测待测物体的位置参照点的位置或位移的观测基准面。

【技术特征摘要】
1.一种面状激光束发送方法,包括：经过第一基准位置对应的第一基准点发射L形面状激光波束，使所述L形面状激光波束包含的第一一字形子光束的不同部分分别对第二基准位置对应的第一基准光靶和第三基准位置对应的第二基准光靶同时照射；使用基准光靶获取所述第一一字形子光束的照射点相对于该基准光靶对应的基准点的位置偏移信息，根据该照射位置偏移信息调整所述第一一字形子光束的照射方向和波束面法向中的至少一种，使所述第一一字形子光束的不同部分分别对所述第二基准点和第三基准点同时照射的照射位置偏移量小于预定基准面误差门限；其中，所述L形面状激光波束，包含第一和第二一字形子光束，第一和第二一字形子光束的厚度维角平分面相交或垂直相交，其中至少一个一字形子光束被用作检测待测物体的位置参照点的位置或位移的观测基准面。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述经过第一基准位置对应的第一基准点发射L形面状激光波束，使所述L形面状激光波束包含的第一一字形子光束的不同部分分别对第二基准位置对应的第一基准光靶和第三基准位置对应的第二基准光靶同时照射，包括如下至少一种步骤：使用第一、第二和第三基准点的坐标信息确定由第一、第二和第三基准点确定的观测基准面的法向指向和光束照射方向中的至少一种基准面参数，使用该基准面参数使用该基准面参数控制所述面状激光波束照射模块以第一轴线和第二轴线中的至少一个为转轴转动光反射单元，使所述L形面状激光波束包含的第一一字形子光束的不同部分分别对第二基准位置对应的第一基准光靶和第三基准位置对应的第二基准光靶同时照射；以及使用L形面状激光波束包含的第一一字形子光束对第一和第二基准光靶中的至少一个的的照射位置信息，以第一轴线和第二轴线中的至少一个为转轴转动光反射单元，使所述L形面状激光波束包含的第一一字形子光束的不同部分分别对第二基准位置对应的第一基准光靶和第三基准位置对应的第二基准光靶同时照射。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述使用该基准面参数控制所述面状激光波束照射模块以第一轴线和第二轴线中的至少一个为转轴转动光反射单元，进一步包括：以第一轴线和第二轴线中的至少一个为转轴转动光反射单元使L形面状激光波束包含的第二一字形子光束的不同部分分别对第二基准位置对应的第一基准光靶、第三基准位置对应的第二基准光靶和第四基准位置对应的第三基准光靶同时照射；所述使用L形面状激光波束包含的第一一字形子光束对第一和第二基准光靶中的至少一个的的照射位置信息，以第一轴线和第二轴线中的至少一个为转轴转动光反射单元，进一步包括：以第一轴线和第二轴线中的至少一个为转轴转动光反射单元使L形面状激光波束包含的第二一字形子光束的不同部分分别对第二基准位置对应的第一基准光靶、第三基准位置对应的第二基准光靶和第四基准位置对应的第三基准光靶同时照射。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述使用基准光靶获取所述第一一字形子光束的照射点相对于该基准光靶对应的基准点的位置偏移信息，根据该照射位置偏移信息调整所述第一一字形子光束的照射方向和波束面法向中的至少一种，使所述第一一字形子光束的不同部分分别对所述第二基准点和第三基准点同时照射的照射位置偏移量小于预定基准面误差门限，包括如下至少一种步骤：获取L形面状激光波束包含的第一一字形子光束的厚度维角平分面至第二基准位置对应的第二基准点的距离d2，获取该第一一字形子光束的厚度维角平分面至第三基准位置对应的第三基准点的距离d3；或使用照射位置信息获取模块获取L形面状激光波束包含的第二一字形子光束的厚度维角平分面至第二基准位置对应的第二基准点的距离d2，获取该第二一字形子光束的厚度维角平分面至第四基准位置对应的第四基准点的距离d4；判断距离d2和距离d3中，或判断距离d2和距离d4中是否有一项大于预定基准面误差门限；若是，则通过面状激光波束照射模块调整L形面状激光波束包含的第一和第二一字形子光束的照射方向和波束面法向中的至少一种，使距离d2和距离d3，或使距离d2和距离d4均小于预定基准面误差门限；若否，则不调整L形面状激光波束包含的第一和第二一字形子光束的照射方向和波束面法向；获取L形面状激光波束包含的第一和第二一字形子光束的厚度维角平分面的交线至第二基准位置对应的第二基准点的距离d2，获取L形面状激光波束包含的第一一字形子光束的厚度维角平分面至第三基准位置对应的第三基准点的距离d3；判断距离d2和距离d3中是否有一项大于预定基准面误差门限；若是，则通过面状激光波束照射模块调整L形面状激光波束包含的第一和第二一字形子光束的照射方向和波束面法向中的至少一种，使距离d2和距离d3均小于预定基准面误差门限；若否，则不调整L形面状激光波束包含的第一和第二一字形子光束的照射方向和波束面法向；以及获取L形面状激光波束包含的第一和第二一字形子光束的厚度维角平分面的交线至第二基准位置对应的第二基准点的距离d2，获取L形面状激光波束包含的第一一字形子光束的厚度维角平分面至第三基准位置对应的第三基准点的距离d3，获取L形面状激光波束包含的第二一字形子光束的厚度维角平分面至第四基准位置对应的第四基准点的距离d4；判断距离d2、d3和距离d4中是否有一项大于预定基准面误差门限；若是，则通过面状激光波束照射模块调整L形面状激光波束包含的第一和第二一字形子光束的照射方向和波束面法向中的至少一种，使距离d2、d3和距离d4均小于预定基准面误差门限；若否，则不调整L形面状激光波束包含的第一和第二一字形子光束的照射方向和波束面法向。5.如权利要求1所述的方法，还包括水平参照点标定方法，具体包括如下步骤：调整L形面状激光束光源所在平台的姿态，使之处于水平状态；在水平状态下向第二、第三和第四基准光靶中的至少一个发射水平参照点标定激光束。6.一种面状激光束发送装置,包括：面状激光波束照射模块，面状激光波束照射控制模块及照射位置信息获取模块；其中，面状激光波束照射模块，用于经过第一基准位置对应的第一基准点发射L形面状激光波束，使所述L形面状激光波束包含的第一一字形子光束的不同部分分别对第二基准位置对应的第一基准光靶和第三基准位置对应的第二基准光靶同时照射；以及，用于使所述第一一字形子光束的不同部分分别对所述第二基准点和第三基准点同时照射的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡淼龙，
申请(专利权)人：浙江维思无线网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33