本发明专利技术公开了一种带LED阵列的智能激光位置标定装置及方法，包括装置本体，所述装置本体包括图像采集单元以及靶板，所述图像采集单元和靶板通过连接杆连接，所述图像采集单元包括控制单元、供电电池、按键、LED阵列、指示灯、固定装置、电源开关按钮、LED编码单元，所述图像采集单元包括滤光片、自动聚焦透镜、自动对焦按键、感光探测器、解码单元，本发明专利技术能够对光斑进行自动采集，并在LED面板发出与光斑相同形状的光斑以增强光斑的目的，具有使用方便、增强光斑的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种带LED阵列的智能激光位置标定装置及方法
本专利技术涉及激光测量标定
，具体的说涉及一种带LED阵列的智能激光位置标定装置及方法。
技术介绍
激光测量广泛应用于各个领域。例如，在等离子体诊断中，常常使用汤姆逊散射诊断电子的温度或密度，或者使用激光激发荧光来测量中性粒子的密度。在这些测量中，常常使用一束激光来激发相对应的粒子。粒子会释放对应的散射光或者荧光。收集透镜对该部分的光进行收集，并聚焦到探测器或者光纤头上，再进行测量。在进行测量前，需要对激光位置进行标定，以确认收集透镜是否能将待测量的光准确聚焦到探测器或者光纤头上。该标定过程如下：(1)、将激光指示光打在靶板上，并形成光斑；(2)、观察收集透镜是否将光斑的像呈在了探测器或者光纤头上。当存在下列情况时：(1)靶板附近的背景光过强；(2)激光指示光过弱；(3)激光光路过长，导致激光指示光过弱，都会导致收集透镜成像微弱，难以判断像是否正确落在了探测器或者光纤头上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带LED阵列的智能激光位置标定装置及方法，用以克服上述问题，具有使用方便、操作简单、能有效增强像面的光强，解决了由于背景光过强或激光指示光过弱导致成像不清晰的问题。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种带LED阵列的智能激光位置标定装置，包括装置本体，所述装置包括图像采集单元以及靶板，图像采集单元和靶板通过连接杆连接；所述靶板包括控制单元、供电电池、按键、LED阵列、指示灯、固定装置、电源开关按钮、LED编码单元，所述LED阵列包括LED发光面板、定位灯a、定位灯b、定位灯c、定位灯d，所述定位灯a、定位灯b、定位灯c、定位灯d设置在LED发光面板的四个角，LED阵列设置在靶板的上表面，并朝向图像采集单元单元；所述LED编码单元的信号输入端与控制单元连接，LED编码单元的信号输出端与LED阵列连接；所述固定装置设置在所述靶板的下表面，用于固定靶板；所述图像采集单元包括滤光片、聚焦透镜、自动对焦按键、感光探测器、解码单元，所述滤光片设置在聚焦透镜的前方，能透过激光指示光以及定位灯a、定位灯b、定位灯c、定位灯d的光，所述聚焦透镜的焦距通过自动对焦按键调节，所述感光探测器设置在聚焦透镜的焦平面上，所述解码单元的信号输入端与感光探测器信号输出端连接，解码单元的信号输出端与控制单元连接。进一步的，所述指示灯包括指示灯a、指示灯b、指示灯c。进一步的，所述按键包括按键a以及按键b。进一步的，所述定位灯a、定位灯b、定位灯c、定位灯d发出的光波长在红外波段。进一步的，所述包括滤光片前端设置有滤光片固定圈。进一步的，所述控制单元还包括蓝牙模块以及与蓝牙模块通信的远程控制单元。一种带LED阵列的智能激光位置标定装置用于标定的方法，包括以下步骤：S1、打开激光指示光，使得激光指示光照射在LED阵列表面，并形成完整光斑；S2、调整图像采集单元位置：打开定位灯a、定位灯b、定位灯c、定位灯d，调整连接杆的形状来保证图像采集单元能在一幅图像中同时拍摄到定位灯a、定位灯b、定位灯c、定位灯d；S3、采集本底信号：完全遮挡激光指示光，使得LED阵列无光斑，图像采集单元拍摄一幅图像，得到信号图像Signal1以及定位灯a、定位灯b、定位灯c、定位灯d的位置d1(a1,b1)、d2(a2,b2)、d3(a3,b4)、d4(a4,b4)；S4、采集光斑信号：移除遮挡激光指示光，使得激光指示光照射在LED阵列表面，并形成完整光斑，图像采集单元拍摄一幅图像,得到信号图像Signal2；S5、扣除本底：使用图像信号Signal2减去图像信号Signal1，得到信号图像Signal3；S6、计算光斑的位置信号：在图像信号Signal3中，连接D1(a1,b1)和D2(a2,b2)得到距离d1、连接D2(a2,b2)和D3(a3,b3)得到距离d2,连接D3(a3,b3)和D4(a4,b4)得到距离d3,连接D4(a4,b4)和D1(a1,b1)得到距离d4,根据LED阵列的行数和列数，将d1、d2、d3、d4内的图像划分为和LED阵列中和LED灯数量相同的小方块，且每一个小方块和每一个LED灯一一对应，若小方块内有信号，则将该LED灯的值记为1，反之，记为0，得到每一个LED灯的值f1；S7、LED阵列显示光斑：根据S6计算得到的每一个LED灯的值f1，点亮LED阵列中相应的LED灯。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术具有结构简单、设计合理、安装维护快捷的优点；(2)本专利技术设置有滤光片，能滤除除定位灯灯光和激光指示以外的其他光，在计算激光指示光光斑的时候能大大减少其他背景光的干扰，具有计算激光指示光光斑准确的优点；(3)本专利技术设置有LED阵列，能自动根据光斑形状，自动点亮响应位置的LED灯，形成和激光指示光光斑形状相同的的光斑，解决了在背景光过强或激光指示光过弱时，成像微弱的问题，大大提高了激光位置标定的效率和准确性。。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术连接杆以及图像采集单元的结构示意图；图3是本专利技术LED阵列以及LED编码单元的结构示意图；图4是本专利技术电路结构示意图；图5是本专利技术中方法步骤示意图。图中，1-LED阵列；2-滤光片固定圈；3-自动对焦按键；4-图像采集单元；5-连接杆；6-按键a；7-按键b；8-靶板；9-指示灯a；10-指示灯b；11-指示灯c；12-电源开关按钮；13-电池盖；14-固定装置；15-定位灯a；16-滤光片；17-聚焦透镜；18-感光探测器；19-解码单元；20-控制单元；21-供电电池；22-按键；23-指示灯；24-LED编码单元；25-LED发光面板；26-定位灯b；27-定位灯c；28-定位灯d；29-led灯；30-激光指示光；31-光斑。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带LED阵列的智能激光位置标定装置，包括装置本体，其特征在于，所述装置包括图像采集单元(4)以及靶板(8)，/n所述图像采集单元(4)和靶板(8)通过连接杆(5)连接，所述图像采集单元(4)包括控制单元(20)、供电电池(21)、按键(22)、LED阵列(1)、指示灯(23)、固定装置(14)、电源开关按钮(12)、LED编码单元(24)，所述LED阵列(1)包括LED发光面板(25)、定位灯a(15)、定位灯b(26)、定位灯c(27)、定位灯d(28)，所述LED发光面板(25)包括多个阵列排列的LED灯(29)，所述定位灯a(15)、定位灯b(26)、定位灯c(27)、定位灯d(28)设置在LED发光面板(25)的四个角，LED阵列(1)设置在靶板(8)的上表面，并朝向图像采集单元(4)单元；所述LED编码单元(24)的信号输入端与控制单元(20)连接，LED编码单元(24)的信号输出端与LED阵列(1)连接；所述固定装置(14)设置在所述靶板(8)的下表面，用于固定靶板(8)；/n所述图像采集单元(4)包括滤光片(16)、自动聚焦透镜(17)、自动对焦按键(3)、感光探测器(18)、解码单元(19)，所述滤光片(16)设置在聚焦透镜(17)的前方，能只透过激光指示光(30)以及定位灯a(15)、定位灯b(26)、定位灯c(27)、定位灯d(28)的光，所述聚焦透镜(17)的焦距通过自动对焦按键(3)来自动调节，使自动聚焦透镜(17)成的像始终落在感光探测器(18)上，所述感光探测器(18)的输出端与所述解码单元(19)的信号输入端连接，所述解码单元(19)的信号输出端与控制单元(20)连接。/n...
【技术特征摘要】
1.一种带LED阵列的智能激光位置标定装置，包括装置本体，其特征在于，所述装置包括图像采集单元(4)以及靶板(8)，
所述图像采集单元(4)和靶板(8)通过连接杆(5)连接，所述图像采集单元(4)包括控制单元(20)、供电电池(21)、按键(22)、LED阵列(1)、指示灯(23)、固定装置(14)、电源开关按钮(12)、LED编码单元(24)，所述LED阵列(1)包括LED发光面板(25)、定位灯a(15)、定位灯b(26)、定位灯c(27)、定位灯d(28)，所述LED发光面板(25)包括多个阵列排列的LED灯(29)，所述定位灯a(15)、定位灯b(26)、定位灯c(27)、定位灯d(28)设置在LED发光面板(25)的四个角，LED阵列(1)设置在靶板(8)的上表面，并朝向图像采集单元(4)单元；所述LED编码单元(24)的信号输入端与控制单元(20)连接，LED编码单元(24)的信号输出端与LED阵列(1)连接；所述固定装置(14)设置在所述靶板(8)的下表面，用于固定靶板(8)；
所述图像采集单元(4)包括滤光片(16)、自动聚焦透镜(17)、自动对焦按键(3)、感光探测器(18)、解码单元(19)，所述滤光片(16)设置在聚焦透镜(17)的前方，能只透过激光指示光(30)以及定位灯a(15)、定位灯b(26)、定位灯c(27)、定位灯d(28)的光，所述聚焦透镜(17)的焦距通过自动对焦按键(3)来自动调节，使自动聚焦透镜(17)成的像始终落在感光探测器(18)上，所述感光探测器(18)的输出端与所述解码单元(19)的信号输入端连接，所述解码单元(19)的信号输出端与控制单元(20)连接。
2.根据权利要求1所述的一种带LED阵列的智能激光位置标定装置，其特征在于：所述指示灯(23)包括指示灯a(9)、指示灯b(10)、指示灯c(11)、指示灯d(32)。
3.根据权利要求1所述的一种带LED阵列的智能激光位置标定装置，其特征在于：所述按键(22)包括按键a(6)以及按键b(7)。
4.根据权利要求1所述的一种带LED阵列的智能激光位置标定装置，其特征在于：所述定位灯a(15)、定位灯b(26)、定位灯c(27)、定位灯d(28)发出的光波长在红外波段。
5.根据权利要求1所述的一种带LED阵列的智能激光...
【专利技术属性】
技术研发人员：车勇，李梦婷，
申请(专利权)人：车勇，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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