[发明专利]激光扫描振镜系统的零位校准方法及零位校准系统

说明书

本发明公开了一种激光扫描振镜系统的零位校准方法及零位校准系统,包括以下步骤：向振镜镜片发出校正光源，并探测校正光源经振镜镜片反射后的光源功率p；将光源功率p与预设的最大功率值P进行比较，当光源功率p小于最大功率值P时，进入下一步骤；向振镜电机发出控制电压V，并使控制电压V的数值由最小值向最大值变化，使振镜镜片沿全程范围扫描一次；扫描过程中持续检测光源功率p和控制电压V；当光源功率p的数值与最大功率值P达到一致时，记录下当前状态的控制电压V，并将该控制电压V作为零位校准信号Vcal对振镜电机进行调节，完成校正工作。本发明具有通用性好、校准精度高和校准成本低的特点。

技术领域

本发明涉及一种激光扫描振镜系统，特别是一种激光扫描振镜系统的零位校准方法及零位校准系统。

背景技术

激光扫描振镜系统在工作时，振镜电机会根据输入信号按照一定的控制协议，将激光反射镜摆动一定的角度，控制激光束发生偏转。而激光扫描振镜系统的控制精度主要与振镜电机自身的扫描精度和振镜镜片的位置稳定性相关，前者由振镜电机驱动的闭环反馈控制系统保证，后者则由振镜的零位位置保证。但激光扫描振镜系统在工作过程中，经常会因振镜镜片的零位偏移导致照射目标上的激光扫描轨迹发生相对平移，从而偏离原先的画面中心。且由于该偏移无法通过振镜电机本身的监控来发现和校正，使得如何解决振镜镜片的零位偏移已成为了目前厂家亟需解决的问题。

为了应对这一问题，专利201410192548.0公开了一种基于工作面上定标网格的振镜位置感知与校正方法，其原理是利用工业相机对定标网络拍摄图像，然后将该图像与原有图像进行对比得到误差值，再根据误差值对振镜位置进行校正。这种方式虽然能够对振镜镜片的零位起到纠正效果，但由于其必须利用工作面上的定标网络，导致其只适用于激光投影类应用的扫描，而无法应用与激光雷达等对空扫描，通用性较差。另一方面，这种校正方法的校准精度还与工业相机的像素分辨率关联性较大；当选择低像素的工业相机时便会存在较大的校准误差，而选择高像素的工业相机则会大幅提高其校准成本，降低激光扫描振镜系统的性价比。

因此，现有对激光扫描振镜系统的振镜零位校准方法存在通用性差、校准精度低和校准成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种激光扫描振镜系统的零位校准方法及零位校准系统。它具有通用性好、校准精度高和校准成本低的特点。

本发明的技术方案：激光扫描振镜系统的零位校准方法，包括以下步骤：

①向振镜镜片发出校正光源，并探测校正光源经振镜镜片反射后的光源功率p；

②将光源功率p与预设的最大功率值P进行比较，当光源功率p1与最大功率值P相同时，完成校正工作；当光源功率p小于最大功率值P时，进入下一步骤；

③向振镜电机发出控制电压V，并使控制电压V的数值由最小值向最大值变化，使振镜镜片沿全程范围扫描一次；扫描过程中持续检测光源功率p和控制电压V；

④当光源功率p的数值与最大功率值P达到一致时，记录下当前状态的控制电压V，并将该控制电压V作为零位校准信号Vcal对振镜电机进行调节，完成校正工作。

实现激光扫描振镜系统的零位校准方法所用的零位校准系统，包括振镜主体，振镜主体包括振镜电机和振镜镜片，振镜镜片的外侧设有一组或多组校正系统，所述校正系统包括发射器和探测器，探测器外部连接有零位校准器，零位校准器外部连接有振镜控制单元和振镜驱动器，振镜驱动器分别连接振镜控制单元和振镜电机。

前述的零位校准系统中，多组校正系统分别设置在不同维度的振镜主体外侧。

前述的零位校准系统中，所述探测器为光电探测器。

前述的零位校准系统中，所述探测器为相互连接的准直器和光电探测器。

前述的零位校准系统中，所述探测器包括环形器，环形器外部依次连接有准直器、光电探测器和发射器。