[发明专利]面向纸海图作业的校准激光振镜指示误差的方法

说明书

技术领域

本发明属于舰船海图标绘台技术领域，尤其是一种面向纸海图作业的校准激光振镜指示误差的方法。

背景技术

振镜扫描系统在快速成型系统中被广泛采用。多点扫描振镜指示系统通过一块激光振镜控制卡同时驱动多台激光振镜扫描阵列，实现激光指示点在多台激光振镜间的平滑衔接。在使用过程中，激光振镜控制卡接收上位机指令报文并解析出跟踪指示目标位置、激光笔指示颜色和显示频率，根据目标位置，计算激光器照射角度，控制激光振镜进行跟踪目标指示。

在图1所示的坐标系中，激光束入射方向平行于x轴；x轴振镜(镜1)以平行于z的轴转动,其偏转角为θx；y轴振镜(镜2)以平行于x的轴转动,其偏转角为θy。当激光束垂直射到工作台时,激光束在工作台面上的投影为(0,0)点,此时镜1与镜2的偏转角θx和θy分别为零。当激光束射到工作面上的任一点(x,y)时,可以得出光束在xoy平面上的扫描轨迹。其中，e为x轴和y轴反射镜之间的距离，d为镜2的轴线到视场平面坐标原点的距离。

当θy≠0时,令tanθx＝a,则有:

(x-e·a)2(d·a)2-y2d2＝1 (式1)

由此可知,所得的曲线为双曲线。当θy>0时,取双曲线的左部分；θy<0时,取双曲线的右部分,即所谓的畸变。实际表现为x方向上的枕形失真、y方向上的桶形失真和一般的线性失真。当扫描场较大时,会极大地影响激光指示的精度，如图2所示，左侧给出的x方向的枕形失真，右侧给出的是y方向桶形失真。

综上所述，由于扫描镜片的偏转角和平面坐标之间存在着本质的非线性映射关系,如果用简单的线性对应关系来控制振镜的偏转,则会产生枕形误差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种面向纸海图作业的校准激光振镜指示误差的方法，解决激光通过振镜反射后出现的枕形误差，保障最终照射到海图的激光点位置满足精度要求。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种面向纸海图作业的校准激光振镜指示误差的方法，包括以下步骤：

步骤1、通过利用二次曲线拟合图形中的每一条发生畸变后的直线,求得原直线上各个点发生畸变后的畸变量；

步骤2、在原直线上加上一个反方向的畸变量得到反变化的校正函数；

步骤3、根据校正函数进行校正从而控制x、y振镜多偏转或少偏转一个角度来校正图形的畸变。

所述步骤1中的二次曲线包括x轴和y轴正方向的二次曲线、x轴和y轴负方向的二次曲线；

x轴和y轴正方向二次曲线为：

x＝y²/p

x方向的最大畸变量δxmax为：δxmax＝p-y²/p；

其他沿x方向的畸变量δx为：δx＝xpδxmax；

y方向的最大畸变量δymax为：δymax＝q-x²/q；

其他沿y方向的畸变量δy为：δy＝ypδymax；

x轴和y轴负方向二次曲线为：

x＝-y²/p

x方向的最大畸变量δxmax为：δxmax＝-p+y²/p；

其他沿x方向的畸变量δx为：δx＝-δxmax·x/p；

y方向的最大畸变量δymax为：δymax＝-q+x²/q；

其他沿y方向的畸变量δy为：δy＝-δymax·y/p；

上式中，x和y为发生畸变后的坐标，p、q分别为x轴、y轴抛物线半参数。

所述步骤2中的校正函数包括x轴和y轴正方向二次曲线的校正函数、x轴和y轴负方向二次曲线的矫正函数，

正方向二次曲线的校正函数为：

X＝k·δx+p

Y＝j·δy+q

负方向二次曲线的校正函数为：

X＝k·δx-p

Y＝j·δy-q

其中，X,Y分别为校正坐标，k和j分别为x方向和y方向上的校正系数。

本发明的优点和积极效果是：