[实用新型]一种新型便携式CCD双轴自准直仪图像测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种小角度精密测量仪器，特别涉及一种新型便携式CCD双轴自准直仪图像测量装置。

背景技术

自准直仪是一种被广泛应用于高精度瞄准、微小角度测量的精密测量仪器。随着计算机技术和光电探测技术的快速发展，基于CCD、CMOS、PSD等的光电式自准直仪被越来越多的企业、科研院所研制出来并投放市场，其在测量精度、测量范围、测量自动化等方面有了较大改进，深受用户青睐。目前，二维光电自准直仪的图像数据处理方案主要涉及台式计算机、笔记本电脑、电控箱等，它们各有优缺点。

现有的二维光电自准直仪图像数据处理方案有以下几种：

现有技术方案之一（参见徐凤茹，自准直像视觉跟踪测量关键技术研究[D]. 天津大学工学硕士学位论文，2011），采用普通PC机进行图像数据处理，这种方案优点是：PC机价格低，配置高，可快速处理较为复杂的图像处理算法，缺点是：体积庞大，便携性差。 

现有技术方案之二（参见孙玉国，自准直仪的计算机辅助读数装置：中国，200920071385.5[P]. 2009-4-30），是通过USB2.0数据线实现图像数据传输，利用笔记本电脑对图像数据进行处理。这种方案比较容易实现，缺点是：数据传输速度较慢，动态测量时难以满足需求，同时，笔记本电脑一般无法手动触摸操作，且体积相对较大，搬移和操控不够灵活便捷，便携性还不够好。

现有技术方案之三（参见瑚琦等，基于面阵CCD图像传感器的便携式光电自准直仪及工作方法：中国，201110024635.1[P]. 2011-1-24），是利用自行开发的电控箱对图像数据进行处理和结果显示。采用这种方案，系统便携性较强，缺点是：系统结构复杂，开发周期长，成本较高，后期维护不方便，且工作一般离不开外接交流电源。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种双轴同时测量、量程大、测量精度和测试效率高、测量智能化的新型便携式CCD双轴自准直仪图像测量装置，它能同时满足结构简洁、体积小、成本低、开发周期短、后期维护方便、可触摸操控、无外接交流电源仍可工作等要求的要求。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种新型便携式CCD双轴自准直仪图像测量装置，包括测量基座和辅助激光找像器，辅助激光找像器由激光光源、套筒和激光电源组成，激光光源安装在套筒的圆心位置，激光电源通过导线与激光光源相连，为激光光源供电，其特征在于：在测量基座的左端和右端分别放置有光学系统和图像测量系统，其中：光学系统由平面反射镜、自准直平行光管和光管基座组成，自准直平行光管安装在光管基座上，平面反射镜放置在自准直平行光管的左边；在测量基座的右端放置有由CCD工业相机、USB3.0数据线和平板电脑组成的图像测量系统，CCD工业相机安装在自准直平行光管的准直物镜的焦平面处，CCD工业相机通过USB3.0数据线与内装有便携式CCD双轴自准直仪图像测量软件的平板电脑相连。

所述的自准直平行光管的光源为高亮度的发光二极管，发光二极管通过电池盒和外接交流电源两种方式供电。

所述的CCD工业相机通过USB3.0数据线供电。

本实用新型由测量基座、光学系统、图像测量系统和辅助激光找像器组成，光管光源发出的光经过自准直平行光管后出射一束平行光，平行光经平面反射镜反射后，成像于准直物镜的焦平面上，CCD工业相机安装在准直物镜的焦平面处实现光电转换，CCD工业相机输出的图像数据通过USB3.0数据线传送到平板电脑中，由便携式CCD双轴自准直仪图像测量软件进行自动采集和处理图像数据，最后将计算所得的双轴角位移信息在软件界面上进行实时显示。

便携式CCD双轴自准直仪图像测量软件可对实时显示的双轴角位移信息进行采集（包括手动采集和自动采集）和保存（存放到Excel文件中）。此外，还具有自动跟踪报警功能，在软件界面上有绿色矩形框跟踪测量，提示用户测量范围，若用户在测量过程中超出量程范围，系统就会自动发出“嘀”的报警声，提示用户已超量程。此外，软件界面上的所有功能均可通过手动触摸操控，操作十分便捷。

辅助激光找像器是用来完成测量前的对准找像工作。

与现有二维光电自准直仪的图像测量装置相比，本实用新型具有如下优点：

（1）本实用新型采用平板电脑（7英寸）处理图像数据，其结构简洁，体积小，开发过程简单，周期较短，成本较低，后期维护方便，同时又不影响测量速度和测量精度，整体上便携性强，性价比高，易于实现。