用于电网激光异物清除装置的高效闭环调焦系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于电网激光异物清除装置的高效闭环调焦系统及方法，该系统自动化程度高，可根据环境情况自动调节衰减片衰减量、可自动识别出成像画面中光斑位置、可根据光斑直径信息自动调焦，降低工系统调试对人员操作的难度，本发明专利技术提供的方法减少了调试工作量，适用于批量生产调试阶段，降低产品生产周期，该方法根据异物材料和导线损伤阈值选择合适的激光光斑大小，避免损伤输电线路。

【技术实现步骤摘要】
用于电网激光异物清除装置的高效闭环调焦系统及方法
本专利技术涉及一种调焦方法。更具体地，涉及一种用于电网激光异物清除装置的闭环控制的调焦系统及方法。
技术介绍
利用激光技术，对高压输电网飘浮的异物，如风筝、塑料等进行清理，具有远距离非接触、安全性强、效费比高等优点。为实现对异物的有效清除，对于一定功率激光需要将光斑调整至适当的大小，光斑过小到靶功率密度过高会对输电导线造成损伤，光斑过大功率密度降低则无法满足清除功率密度要求。电网激光异物清除系统中常见的调焦方法有准直发射法和非闭环调焦法。准直发射法是将光纤激光器输出的激光束直接通过透镜准直获得平行发射的激光，这种方法只能在有限距离内获得最佳清理效果，而在其他距离效果较差，导致系统灵活性差；此外镜片上的光斑直径较小，导致对镜片的抗损伤阈值较高，镜片极易损坏。非闭环调焦法是预先获取不同距离的激光调焦参数，现场使用时再根据异物距离手动调焦到标定位置，此方法调焦误差大、对操作者要求高，此外极易受环境温度变化和运输振动影响，导致焦点位置漂移，系统可靠性差。本专利技术采用闭环调焦方法，建立发射镜头调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电网激光异物清除装置的高效闭环调焦方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、根据待清理的异物材料确定激光清除功率密度最低阈值，根据输电线路损伤阈值确定激光清除功率密度最高阈值，在所述最低阈值与最高阈值范围内根据发射镜头的焦距以及高斯公式确定初始调焦参数；/nS2、测距装置获取清除装置与待清理异物之间的距离，根据所述初始调焦参数控制调焦控制模块将发射镜头移动到初始调焦位置；/nS3、开启激光发射器发射低功率激光，调整激光发射器的位置使得所述低功率激光经发射镜头调焦后到达待处理异物表面；/nS4、利用成像模块采集所述调焦后的低功率激光在待处理异物表面形成的光斑图像信息；/nS5、通过成...

【技术特征摘要】
1.一种用于电网激光异物清除装置的高效闭环调焦方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据待清理的异物材料确定激光清除功率密度最低阈值，根据输电线路损伤阈值确定激光清除功率密度最高阈值，在所述最低阈值与最高阈值范围内根据发射镜头的焦距以及高斯公式确定初始调焦参数；
S2、测距装置获取清除装置与待清理异物之间的距离，根据所述初始调焦参数控制调焦控制模块将发射镜头移动到初始调焦位置；
S3、开启激光发射器发射低功率激光，调整激光发射器的位置使得所述低功率激光经发射镜头调焦后到达待处理异物表面；
S4、利用成像模块采集所述调焦后的低功率激光在待处理异物表面形成的光斑图像信息；
S5、通过成像模块对采集到的光斑图像进行预处理，获得所述光斑图像中光斑的直径信息；
S6、通过调焦控制模块改变发射镜头的位置来改变通过发射镜头的激光焦距，重复步骤S4-S5，获得调焦参数与光斑直径关系曲线，选取最佳调焦参数并保存；
S7、通过所述最佳调焦参数将所述发射镜头的位置固定在最佳位置，所述激光发射器发射满功率激光，消除待清理异物，存储当前位置与调焦参数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，不断改变清除装置与待清理异物之间的距离，重复S2-S6，获取不同距离与最佳调焦参数之间的曲线关系图。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S5中，对采集到的光斑图像进行预处理包括将采集的图像通过成像模块自动识别光斑位置，将光斑区域依次经过灰度化、二值化、形态学滤波、填充图像获得完整光斑形状，再经边缘提取获得光斑直径信息。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在成像模块采集光斑图像之前，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨静琦，姜来，周洁，马喆，
申请(专利权)人：北京电子工程总体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11