激光成像雙路自動監測儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種激光成像雙路自動監測儀，包括固定端和監測端，固定端包括固定在外殼一內電路板上的激光器組件和第一信號傳輸及控制器，監測端包括固定在外殼二內電路板上的靶標、圖像處理器和第二信號傳輸及控制器，靶標延激光光束延伸方向依次設置有濾光光幕、鏡頭、圖像傳感器；圖像傳感器位于鏡頭的光學焦點，在工作起始狀態，激光器組件的焦點與濾光光幕的零點對準。本實用新型結合了激光成像和光電成像原理，借助激光投影因待測目標的移動或形變帶動靶標移動而發生偏離，通過光斑投影的相對位移計算待測目標的撓度和位移，具有精度高、速度快、成本低等優勢。
【專利說明】激光成像雙路自動監測儀
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于建筑檢測和監測領域，特別涉及一種激光成像雙路自動監測儀。
【背景技術】
[0002]在現代路橋、建筑的檢測中，撓度和位移是兩個重要參數。在樓宇、橋梁、公路、山體改造等的驗收和健康狀況評價等方面都需要準確測量其靜、動態撓度值和位移值。目前，測量撓度主要采用水準儀測量、全站儀測量、傾角儀測量和光電成像測量等方法。每種方法都存在一定優勢和缺陷。隨著計算機等級的提高、數據采樣技術的進步，以及建筑材料和工藝的不斷成熟，撓度和位移的監測逐漸朝著集群式、大量程、自動化、長期在線動態測量的方向發展。而現有的測量技術尚不能滿足人們對大型目標，甚至是特大型目標安全評估的需要。
實用新型內容
[0003]為了解決現有撓度測量方法及裝置不能滿足集群式、大量程、自動化、長期在線動態測量的需要，本實用新型旨在提供一種激光成像雙路自動監測儀，能夠實現撓度和位移長期的雙路實時動態監測，具有自動化、高精度和低成本等特點。
[0004]本實用新型通過如下技術方案實現:
[0005]一種激光成像雙路自動監測儀，包括固定端和監測端，固定端包括固定在外殼一內電路板上的激光器組件和第一信號傳輸及控制器，第一信號傳輸及控制器包括相連接的ARM處理器和信號轉換模塊一，ARM處理器通過繼電器與激光器組件連接；監測端包括固定在外殼二內電路板上的祀標、圖像處理器和第二信號傳輸及控制器，祀標延激光光束延伸方向依次包括濾光光幕、鏡頭、圖像傳感器；圖像傳感器位于鏡頭的光學焦點，鏡頭與濾光光幕之間的距離與測量量程呈線性正比例相關；在工作起始狀態，激光器組件的焦點與濾光光幕的零點對準；第二信號傳輸及控制器包括相連接的ARM處理器和信號轉換模塊二，圖像處理器的輸入端與圖像傳感器相連，輸出端與第二信號傳輸及控制器的ARM處理器。
[0006]進一步的，濾光光幕采用以測量量程為邊長的正方形有色有機玻璃，其顏色與激光光束顏色一致。
[0007]進一步的，述圖像傳感器采用CMOS圖像傳感器，其分辨率為1024*768。
[0008]進一步的，圖像處理器采用FPGA現場可編程邏輯門整列，FPGA依次與第二信號傳輸及控制器的ARM處理器和信號轉換模塊二連接，并固定在電路板上；信號轉換模塊二與所述第一信號傳輸及控制器的ARM處理器通過電纜連接。
[0009]進一步的，激光器組件包括激光器座和多個激光器，激光器座呈中心對稱結構，其對稱中心通過螺栓固定在外殼一上，其上均勻、對稱地設有安裝激光器的通孔，激光器一一對應地內嵌在通孔中，并通過電路連接到電路板上；第一信號傳輸及控制器內并行設有多個繼電器，繼電器與激光器一一對應連接。
[0010]進一步的，激光器座采用方位俯仰可調的激光器座,其邊緣均勻、中心對稱地設有可伸縮的方位俯仰調節組件，其對稱中心的螺栓預置在彈簧內。
[0011]進一步的，激光器與激光器座之間的接觸面上還均勻、對稱地設置有可伸縮的激光器預調組件。
[0012]進一步的，激光器座呈十字形，在其四個突出部分別開有安裝激光器的通孔，激光器座的四個突出部分邊緣分別設有方位俯仰調節組件；每個通孔的側壁上均勻、對稱地設有激光器預調組件。
[0013]進一步的，方位俯仰調節組件和激光器預調組件均由頂絲或螺栓構成，激光器座的每個調節面至少配有兩個方位俯仰調節組件，每個激光器至少配有四個激光器預調組件。
[0014]進一步的，固定端和監測端均配有溫控裝置，溫控裝置包括溫度傳感器、電熱絲和風扇，兩溫控裝置的溫度傳感器分別與第一信號傳輸及控制器的ARM處理器和第二信號傳輸及控制器的ARM處理器連接，兩溫控裝置的電熱絲和風扇均通過繼電器與第一信號傳輸及控制器的ARM處理器和第二信號傳輸及控制器的ARM處理器連接，電熱絲與風扇分別與繼電器對應。
[0015]進一步的，固定端內溫控裝置的電熱絲開啟和關閉的臨界溫度為5°C，風扇開啟和關閉的臨界溫度為30°C;監測端內溫控裝置的電熱絲開啟和關閉的臨界溫度為-10°C，風扇開啟和關閉的臨界溫度為60°C。
[0016]本實用新型的激光成像雙路自動監測儀結合了激光成像和光電成像原理，借助激光投影因待測目標的移動或形變帶動靶標移動而發生偏離，通過光斑投影的相對位移計算待測目標的撓度和位移，具有精度高、速度快、成本低等優勢。同時本實用新型采用濾光光幕濾除大量可見光及激光散光，降低激光光束的強度，延長圖像傳感器的使用壽命；通過多個激光器的自動切換延長整個監測儀的工作壽命；同時配有方位俯仰可調的激光器座和激光器預調組件，能夠保證多個激光器進行切換時其焦點始終與濾光光幕中心對準，不因人工安裝時的誤差或待測點與固定點之間的距離而發生偏離。而且本實用新型無需采用成本高昂的高清攝像頭，只需普通的定焦廣角光學鏡頭即可，極大地降低了監測儀的成本，便于大規模批量使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型中激光成像雙路自動監測儀使用狀態的示意圖；
[0018]圖2為本實用新型中激光成像雙路自動監測儀的結構框圖；
[0019]圖3為本實用新型中激光成像雙路自動監測儀的監測端的信號傳遞流程圖；
[0020]圖4為本實用新型中激光成像雙路自動監測儀的實施例中激光器座的一種結構示意圖；
[0021]圖5為本實用新型中激光成像雙路自動監測儀的實施例中激光器座的一種結構示意圖。
[0022]其中，1:橋壤；2:橋面；3:固定端；4:監測端；5:激光光束；6:激光器座；7:通孔；8:方位俯仰調節組件；9:激光器預調組件。
[0023]下面結合具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
【具體實施方式】
[0024]本實用新型提供一種激光成像雙路自動監測儀，包括固定端3和監測端4。在待測目標撓度的動態測量中，由于靜態擾度對動態撓度產生的影響可以忽略不計，故假定待測目標不產生靜態撓度。固定端3可以固定在待測目標或周圍相對靜止的建筑物或構筑物上，監測端4固定在待測目標產生撓度或位移的部位。例如，用于監測山體靜態位移時，固定端3安裝在待測山體周圍相對靜止的高速公路或其他位置，監測端4安裝在山坡上。可進行長期監測預警山體滑坡。用于橋梁撓度和位移的動態監測時，固定端3安裝在待測橋梁一端的橋墩I上，監測端4安裝在待測橋梁兩端橋墩I之間橋面2的中點處，如圖1所示。在本實用新型中，具體的，固定端3包括固定在外殼一內電路板上的激光器組件和第一信號傳輸及控制器，第一信號傳輸及控制器包括相連接的ARM處理器和信號轉換模塊一，ARM處理器通過繼電器與激光器組件連接，信號轉換模塊一用于固定端與外部電流信號的傳輸。監測端包括固定在外殼二內電路板上的靶標、圖像處理器和第二信號傳輸及控制器，靶標延激光光束5延伸方向依次包括濾光光幕、鏡頭、圖像傳感器；圖像傳感器位于鏡頭的光學焦點，鏡頭與濾光光幕之間的距離與測量量程呈線性正比例相關。在工作起始狀態，激光器組件的焦點與濾光光幕的零點對準。第二信號傳輸及控制器包括相連接的ARM處理器和信號轉換模塊二，圖像處理器的輸入端與圖像傳感器相連，輸出端與第二信號傳輸及控制器的ARM處理器相連，信號轉換模塊二用于固定端與監測端之間數字信號的傳輸。
[0025]其工作原理如圖2所示，第一信號傳輸及控制器中的ARM處理器通過繼電器控制激光器組件發射激光光束5,光束直射祀標。祀標內首先由濾光光幕接收激光光束5,然后鏡頭將濾光光幕背面的光斑投影在圖像傳感器上，由圖像傳感器將圖像信息傳送給圖像處理器，圖像處理器經過計算得到待測點的撓度值和位移值，發送給第二信號傳輸及控制器的ARM處理器進行編碼，經過轉換后由信號轉換模塊二發送給第一信號傳輸及控制器的ARM處理器。初始狀態時，待測點不發生形變和移動，激光光束5的焦點對準濾光光幕的中心原點，光斑的投影位置為零點。當待測點發生形變或移動時，靶標也隨之移動。由于光源固定，光斑的投影具有了一定量的相對位移。圖像處理器根據光斑的相對位移即可計算出待測點的撓度值和位移值。
[0026]激光成像雙路自動監測儀基于激光定向發光，亮度極高，發散衰減小等多方面優點，利用激光作為光源，實現了全天候、惡劣天氣(霧霾、大霧)長期不間斷工作的設計需求。同時利用光電成像原理，將光斑通過光學鏡頭投影在圖像傳感器上，可同時監測撓度和位移的變化，測量精度高，達到0.1mm;且復雜程度低，易于實現。本實用新型中對激光器組件并沒有過多要求，可以直接采用低成本的激光器使用。
[0027]考慮到激光光束5光強較大，直接照射會嚴重影響圖像傳感器的壽命；而且低成本激光器所產生的光束在經過遠距離傳輸后發生散射，光束到達靶標時形成的光斑較大，不利于圖像處理。同時，可見光也會對圖像的處理帶來不必要的麻煩。為了兼顧低成本、長壽命，同時保證高精度，本實用新型在靶標中增加了濾光光幕，一方面可以濾除大量可能干擾圖像處理的可見光和激光散光，降低激光光束5的強度來延長圖像傳感器的使用壽命，另一方面將激光光束5投影在濾光光幕背面，經由鏡頭再將光斑投影在圖像傳感器上，形成圖像數據。
[0028]鏡頭與濾光光幕之間的距離與測量量程呈線性正比例相關。由于鏡頭與濾光光幕之間的距離較近，通常只有10-15mm，無需使用攝像頭遠距離觀察靶標，故采用普通的定焦廣角光學鏡頭即可滿足需求，無需使用成本高昂的高清攝像頭，極大地降低了生產成本，可實現大范圍推廣應用。
[0029]濾光光幕采用以撓度測量量程為邊長的正方形有色有機玻璃，保證在量程范圍內激光光束5均能投影在IE標上,而不至落在IE標外。濾光光幕的顏色與激光光束5顏色一致，最大限度地減小激光的光衰減。
[0030]圖像傳感器可采用CXD或CMOS圖像傳感器，優選為CMOS圖像傳感器。與CXD相t匕，CMOS具有體積小，耗電量不到CXD的1/10，成本也比CXD便宜等優點。CMOS圖像傳感器的分辨率為X*Y，常見的有640*480,800*600，1024*768等幾種規格。CMOS圖像傳感器通常為矩形，而一般情況下待測目標的撓度要比位移大得多。為了使量程與精度最優化，我們將CMOS圖像傳感器的X軸數據作為測量結果的Y軸即撓度值Ydrf，Y軸數據作為測量結果的X軸即位移值Xdis。本實用新型的設計測量精度Z為0.1mm,而滿足設計測量精度Z的量程由CMOS圖像傳感器的分辨率X和Y決定。
[0031]例如，采用CMOS圖像傳感器的分辨率為640*480，即
[0032]X = 640 ；1.1
[0033]Y = 480 ；1.2
[0034]Z = 0.1mm ;1.3
[0035]則接度量程與位移量程如下:
[0036]Yran = X*Z = 64mm ;1.4
[0037]Xran = Y*Z = 48mm ;1.5
[0038]因此，選擇合適的CMOS圖像傳感器就可以滿足所需精度Z及量程Ydrf和Xdis的需求。激光成像雙路自動監測儀采用的CMOS圖像傳感器的分辨率為1024*768，則本實用新型的撓度量程與位移量程具體為:
[0039]Yran = X*Z = 1024*0.1 = 102.4mm ;1.6
[0040]Xran = Y*Z = 768*0.1 = 76.8mm。1.7
[0041]除去安裝誤差和長期使用的形變誤差，實際撓度值和位移值的量程為80*60mm。
[0042]為實現高速與高精度的要求，圖像處理器可以采用DSP數字信號處理器或FPGA現場可編程邏輯門整列用于撓度值和位移值的計算，優選采用FPGA現場可編程邏輯門整列。相比DSP，FPGA可進行全并行運算，運算速度非常快，且可以自由現場配置，靈活性高。FPGA依次與第二信號傳輸及控制器的ARM處理器和信號轉換模塊二連接，并固定在電路板上。信號轉換模塊二與所述第一信號傳輸及控制器的ARM處理器通過電纜連接。
[0043]如圖3所示，利用CMOS圖像傳感器的直接數字輸出的特點，FPGA現場可編程邏輯門整列對CMOS圖像傳感器輸出的數字圖像信號進行光點跟蹤處理，得到光點在濾光光幕上的位移數據，然后利用RS-232信號傳輸給第二信號傳輸及控制器的ARM處理器，ARM處理器把輸入的位移數據經過編碼處理后利用RS-232信號傳輸給信號轉換模塊二，然后將RS-232信號轉化為RS-422信號進行輸出。
[0044]RS-232信號是個人計算機上的通訊接口之一，由電子工業協會(ElectronicIndustries Associat1n, EIA)所制定的異步傳輸標準接口，由于時序簡單、總線占用少、實現容易，被廣泛應用與短距離數據傳輸。RS-232信號由于抗干擾能力弱無法進行較遠距離的數據傳輸(10米就有較高的誤碼率)，由于靶標和激光器有一定的距離(一般在15米以上)，所以將RS-232信號轉化為抗干擾能力強的RS-422信號進行傳輸。
[0045]激光成像雙路自動監測儀內部為全數字系統，各個模塊之間數據通信使用數字信號傳輸，第二信號傳輸及控制器的ARM處理器將接收到的擾度值和位移值的RS-422信號經過編碼后發給信號轉換模塊一，由信號轉換模塊一將RS-422信號轉換為2路4-20mA電流信號輸出。該信號為標準的工業控制模擬電流信號。考慮到4-20mA電流信號屬于傳統信號，其兼容性強，模擬信號使用總線少，節約系統總線資源，電流信號抗干擾能力強，可以進行穩定遠距離信號傳輸，極大地方便了系統接入和信號抗噪。
[0046]圖像處理器采用高速圖像跟蹤算法，利用FPGA現場可編程邏輯門整列的高速并行特性，實現數字圖像信號的高速處理。具體過程如下:
[0047]在CMOS圖像傳感器捕獲的圖像中，光斑所在像素點光強較大，其他部分光強較弱。考慮到激光器隨使用時間的增加，光強度會逐漸減弱。故通過大量實驗確定光強捕獲門限D，即可以滿足穩定捕獲光斑的最小光強值，同時記錄所有光強大于D的像素點xn、yn，并記錄像素點的個數η。則光斑中心像素點tc、ic的坐標為:
[0048]Xc=Iiill ；1.8
η
[0049]^c=Iipi ；1.9
[0050]則撓度值Ydrf與位移值Xdis計算公式如下:
[0051]Ydef = xc*Z ；1.10
[0052]Xdis = yc*Z1.11
[0053]根據式1.10和1.11可以計算出監測點的實時撓度值和位移值。
[0054]CMOS圖像傳感器幀數的最高配置為60幀，即圖像信息的最大更新率為60Hz。在CMOS圖像傳感器初始化時對其幀數進行設置，同時配合FPGA現場可編程邏輯門整列的高速并行數據處理優勢，以此來保證圖像處理結果的快速更新，更新速度高于20Hz，為不間斷動態實時監測提供技術保障。
[0055]利用激光器做為光源進行測量誠然會帶來精度高，成本低等一系列優點，但是低成本激光器工作壽命短(8000小時左右)，工作溫度范圍小(_10°C -+40°C )也成為它的致命缺陷。為了解決這一矛盾，達到長時間不間斷自動監測的目的，激光成像雙路自動監測儀的激光器組件包括激光器座6和多個激光器，激光器座6呈中心對稱結構，其對稱中心通過螺栓固定在外殼一上，其上均勻、對稱地設有安裝激光器的通孔7，激光器一一對應地內嵌在通孔7中，并通過電路連接到電路板上。第一信號傳輸及控制器內并行設有多個繼電器，繼電器與激光器一一對應連接。
[0056]激光器座6采用中心對稱結構便于一次加工成型，且中心對稱的整體結構其內部密度較均勻，能夠有效降低結構本身的熱收縮系數，保證了結構具有較好的熱收縮性，防止由于溫度變化帶來的測量量程損失。
[0057]正常工作狀態下，同一時間內僅有一個激光器工作，FPGA現場可編程邏輯門整列根據光強捕獲門限D選擇有效像素點的同時,將全部光斑的光強信息隨撓度值和位移值一同傳遞給第二信號傳輸及控制器的ARM處理器，并通過信號轉換模塊二將光強信息和計算結果一并傳遞給第一信號傳輸和控制器的ARM處理器。第一信號傳輸和控制器的ARM處理器將其接收的光強信息與光強捕獲門限D進行比對，判斷當前工作激光器的健康狀況。當接收的光強信息小于或等于光強捕獲門限D時，判斷當前工作的激光器壽命已完結，遂通過繼電器進行激光器的切換。
[0058]激光成像雙路自動監測儀對激光器壽命的監測和激光器的自動切換功能，使監測儀長期在線不間斷動態監測得以實現。激光器的個數可以根據實際應用的需求來確定。
[0059]在不同應用場景中，監測端4與固定端3之間的距離也會有所差異，而激光器組件出廠時其方位和俯仰角度都是固定的。因此多數情況下，激光器組件的焦點不能對準靶標的中心原點，或多個激光器不能同時對準靶標的中心原點。
[0060]為了解決這一問題，同時避免由于人工安裝導致的激光焦點與靶標中心原點的對準誤差，本實用新型的激光器座6采用方位俯仰可調的激光器座6，其邊緣均勻、中心對稱地設有可伸縮的方位俯仰調節組件8，其對稱中心的螺栓預置在彈簧內。同時，激光器與激光器座6之間的接觸面上也均勻、對稱地設置有可伸縮的激光器預調組件9。
[0061]激光器座6上的方位俯仰調節組件8能夠調節激光器座6本身的方位和俯仰角度，并通過預置在彈簧內的螺栓進行固定鎖緊。激光器與激光器座6之間的激光器預調組件9可以調節單個激光器的方位和俯仰角度，保證每個激光器的光束能夠聚焦到同一焦點，且該焦點與祀標的中心原點對準。
[0062]在一個具體實施例中，激光器座6呈十字形，如圖4所示，在其四個突出部分別開有安裝激光器的通孔7，激光器座6的四個突出部分邊緣分別設有方位俯仰調節組件8，每個通孔7的側壁上均勻、對稱地設有激光器預調組件9。該實施例在一定程度上縮小了激光器組件所占空間，易于其固定在電路板上與第一信號傳輸和控制器連接。該實施例中安裝有四個激光器，能夠保證監測儀至少5年不間斷工作。
[0063]在另一個實施例中，激光器座6呈圓形，如圖5所示，其上靠近邊緣處均勻、對稱地開有安裝激光器的通孔7，激光器座6的邊緣均勻、對稱地設有可伸縮的方位俯仰調節組件8，每個通孔7的側壁上均勻、對稱地設有激光器預調組件9。在該實施例中安裝有不少于四個激光器。
[0064]在一個具體實施例中，方位俯仰調節組件8和激光器預調組件9均由頂絲或螺栓構成，激光器座6的每個調節面至少配有兩個方位俯仰調節組件8，每個激光器至少配有四個激光器預調組件9。通過調節頂絲或螺栓來選擇合適的方位和俯仰角度，確定后由預置在彈簧內的螺栓鎖死，防止由于振動和長時間老化產生的誤差。該結構的調節精度較高，誤差可以控制在0.5_以內。另外，由于該結構的調節引起的量程損失可以忽略不計。
[0065]為了降低成本，激光成像雙路自動監測儀采用了工作溫度范圍較小的低成本CMOS圖像傳感器和低成本激光器，CMOS圖像傳感器的工作溫度范圍為:-20°C?70°C，激光器的工作溫度范圍為:-10°C?40°C，而激光成像雙路自動監測儀的實際工作環境的溫度范圍為:-40°C?85°C。因此，本實用新型的固定端3和監測端4均配有溫控裝置。該溫控裝置包括溫度傳感器、電熱絲和風扇，兩溫控裝置的溫度傳感器分別與第一信號傳輸及控制器的ARM處理器和第二信號傳輸及控制器的ARM處理器連接，兩溫控裝置的電熱絲和風扇均通過繼電器與第一信號傳輸及控制器的ARM處理器和第二信號傳輸及控制器的ARM處理器連接，電熱絲與風扇分別與繼電器--對應，每個電熱絲和風扇均配有一個獨立的繼電器。
[0066]具體的，固定端3內溫控裝置的電熱絲開啟和關閉的臨界溫度為5°C，風扇開啟和關閉的臨界溫度為30°C。當固定端3內溫度低于5°C時，ARM處理器通過繼電器開啟電熱絲，高于30°C時，ARM處理器通過繼電器開啟風扇。監測端4內溫控裝置的電熱絲開啟和關閉的臨界溫度為-10°C，風扇開啟和關閉的臨界溫度為60°C。同理，當監測端4內溫度低于-10°C時，開啟電熱絲，高于60°C時，開啟風扇。
[0067]由于ARM處理器內自帶有溫度傳感器，可以實時監控固定端3和監測端4的內部溫度。第一信號傳輸及控制器和第二信號傳輸及控制器的ARM處理器利用溫度傳感器所采集的溫度數據分別控制風扇和電熱絲進行散熱和加溫，從而保證CMOS圖像傳感器和激光器的工作壽命和穩定度。溫控裝置的配備對激光成像雙路自動監測儀的穩定性、長壽命、工作環境范圍、低成本給予了有力的保證，有效的解決了成本與性能之間的矛盾。
[0068]另外，激光成像雙路自動監測儀使用的為外部電源，但由于激光器所需電源為3V，靶標的輸入電壓為12V，而外部接入系統的電源為24V，圖像處理器的FPGA需要3.3V、2.5V、
1.2V，ARM處理器需要3.3V，CMO S圖像傳感器需要3.3V，因此固定端3和監測端4內的電路板上還設計了多個電壓轉化電路，滿足各元件的電壓需要。
[0069]綜上所述，本實用新型的激光成像雙路自動監測儀只需24V電源輸入即可輸出撓度和位移數據，操作簡單；模擬電流量輸出，增強抗干擾能力，降低組網復雜度。監測儀內部由固定端3和監測端4兩個部分組成，結構簡單安裝方便。
【權利要求】
1.一種激光成像雙路自動監測儀，包括固定端和監測端，其特征在于，所述固定端包括固定在外殼一內電路板上的激光器組件和第一信號傳輸及控制器，所述第一信號傳輸及控制器包括相連接的ARM處理器和信號轉換模塊一，所述ARM處理器通過繼電器與激光器組件連接；所述監測端包括固定在外殼二內電路板上的靶標、圖像處理器和第二信號傳輸及控制器，所述靶標延激光光束延伸方向依次包括濾光光幕、鏡頭、圖像傳感器；所述圖像傳感器位于鏡頭的光學焦點，所述鏡頭與濾光光幕之間的距離與測量量程呈線性正比例相關；在工作起始狀態，所述激光器組件的焦點與濾光光幕的零點對準；所述第二信號傳輸及控制器包括相連接的ARM處理器和信號轉換模塊二，所述圖像處理器的輸入端與圖像傳感器相連，輸出端與第二信號傳輸及控制器的ARM處理器相連。
2.根據權利要求1所述的激光成像雙路自動監測儀，其特征在于，所述濾光光幕采用以撓度測量量程為邊長的正方形有色有機玻璃，其顏色與激光光束顏色一致。
3.根據權利要求1所述的激光成像雙路自動監測儀，其特征在于，所述圖像傳感器采用CMOS圖像傳感器，其分辨率為1024*768。
4.根據權利要求1所述的激光成像雙路自動監測儀，其特征在于，所述圖像處理器采用FPGA現場可編程邏輯門整列，所述FPGA依次與第二信號傳輸及控制器的ARM處理器和信號轉換模塊二連接，并固定在電路板上；所述信號轉換模塊二與所述第一信號傳輸及控制器的ARM處理器通過電纜連接。
5.根據權利要求4所述的激光成像雙路自動監測儀，其特征在于，所述激光器組件包括激光器座和多個激光器，所述激光器座呈中心對稱結構，其對稱中心通過螺栓固定在外殼一上，其上均勻、對稱地設有安裝激光器的通孔，所述激光器一一對應地內嵌在通孔中，并通過電路連接到電路板上；所述第一信號傳輸及控制器內并行設有多個繼電器，繼電器與激光器 對應連接。
6.根據權利要求5所述的激光成像雙路自動監測儀，其特征在于，所述激光器座采用方位俯仰可調的激光器座，其邊緣均勻、中心對稱地設有可伸縮的方位俯仰調節組件，其對稱中心的螺栓預置在彈簧內；所述激光器與激光器座之間的接觸面上還均勻、對稱地設置有可伸縮的激光器預調組件。
7.根據權利要求6所述的激光成像雙路自動監測儀，其特征在于，所述激光器座呈十字形，在其四個突出部分別開有安裝激光器的通孔，所述激光器座的四個突出部分邊緣分別設有方位俯仰調節組件，所述激光器座上每個通孔的側壁上均勻、對稱地設有激光器預調組件。
8.根據權利要求7所述的激光成像雙路自動監測儀，其特征在于，所述方位俯仰調節組件和激光器預調組件均由頂絲或螺栓構成，激光器座的每個調節面至少配有兩個方位俯仰調節組件，每個激光器至少配有四個激光器預調組件。
9.根據權利要求4至8任一所述的激光成像雙路自動監測儀，其特征在于，所述固定端和監測端均配有溫控裝置，所述溫控裝置包括溫度傳感器、電熱絲和風扇，所述兩溫控裝置的溫度傳感器分別與第一信號傳輸及控制器的ARM處理器和第二信號傳輸及控制器的ARM處理器連接，所述兩溫控裝置的電熱絲和風扇均通過繼電器與第一信號傳輸及控制器的ARM處理器和第二信號傳輸及控制器的ARM處理器連接，所述電熱絲、風扇分別與繼電器--對應。
10.根據權利要求9所述的激光成像雙路自動監測儀，其特征在于，所述固定端內溫控裝置的電熱絲開啟和關閉的臨界溫度為5°C，風扇開啟和關閉的臨界溫度為30°C ;所述監測端內溫控裝置的電熱絲開啟和關閉的臨界溫度為-10°C，風扇開啟和關閉的臨界溫度為60。。。
【文檔編號】G01B11/16GK204101005SQ201420472707
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】王恒, 韓磊, 劉彥明, 王波, 李亮 申請人:西安星展測控科技股份有限公司