基于源頭成像的激光垂準儀數(shù)字化校準方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明及一種激光垂準儀校準方法，具體涉及一種基于源頭成像的激光垂準儀數(shù)字化校準方法及裝置。
【背景技術】
[0002]激光垂準儀是一種利用激光準直原理定鉛垂線的儀器，它可用于測量相對鉛垂線的微小水平偏差和鉛垂線進行點位傳遞，物體垂準輪廓的測量。近年來，隨著經濟的快速發(fā)展，對激光垂準儀的需求越來越大，它的使用已經全面滲透到國民經濟建設和軍工制造領域，如建筑施工、工業(yè)安裝、工程監(jiān)理、變形觀測等，對它的精度要求也越來越高，出廠和使用過程中的垂準儀都需要校準和調校，只有這樣才能給施工建設提供一個可靠的標準。
[0003]目前激光垂準儀是按國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布的《JJF 1081-2002垂準儀校準規(guī)范》校準，生產廠家對激光垂準儀基本上還在沿用傳統(tǒng)的目視檢測方法，即在一較遠處設置一光源和調試基準中心，通過光源對調試基準中心的照射，將調試基準中心的像投射至激光垂準儀中，通過激光垂準儀的目鏡觀測口觀測調試基準中心的像，從而對分劃板進行校準調整，并多次旋轉不同角度對其進行校準調整，其檢測精度不高，既浪費時間，又使判讀數(shù)據(jù)具有一定的主觀性，人為誤差的大量存在使檢測結果的精度降低，使工作效率降低，且由于激光垂準儀的目鏡觀測口較小，人眼觀測容易造成眼睛疲勞，同時在進行多角度校準調整時，用戶也需要跟隨激光垂準儀的旋轉而轉動，使得校準工藝復雜且難以操作。
[0004]人們對此進行了改進，通過在激光垂準儀的目鏡觀測口設置一圖像采集放大系統(tǒng)，將目鏡觀測口觀測到的圖像信息進行放大顯示，其為工作人員的觀察提供了方便，也相應的提高了檢測精度，不過，如此設置雖然可以克服人眼疲勞和不停更換觀測位置的問題，但是由于圖像采集放大系統(tǒng)的體積較大，而分劃板的調整螺釘靠近目鏡觀測口設置，當圖像采集放大系統(tǒng)設置在目鏡觀測口時，調整螺釘?shù)恼{節(jié)工作難以進行，且不同激光垂準儀，其目鏡焦點的焦距不一致，在對不同的激光垂準儀進行校準時，圖像采集放大系統(tǒng)需要根據(jù)其目鏡焦點的焦距進行重新對焦，其校準工作變得更加復雜，且難度反而增大。

【發(fā)明內容】

[0005]有鑒于此，有必要提供一種校準精度更高、校準工藝簡單易操作，且便于用戶觀察校準的激光垂準儀數(shù)字化校準方法及裝置。
[0006]一種基于源頭成像的激光垂準儀數(shù)字化校準方法，
提供一成像光源，對激光垂準儀內的分劃板成像；
將分劃板的像投射至一無窮遠處的標靶上，與標靶上設置的調試基準中心進行比較；采集放大標靶上的圖像信息，根據(jù)圖像信息調整分劃板，使分劃板的像的十字中心與所述調試基準中心重合；
多次旋轉激光垂準儀，對分劃板的像的十字中心與調試基準中心進行多方位校準，直至任意旋轉激光垂準儀，分劃板的像的十字中心均與調試基準中心重合。
[0007]一種基于源頭成像的激光垂準儀數(shù)字化校準裝置，包括一設置在水平基座上的激光垂準儀；
一與所述激光垂準儀的垂準線同軸設置的平行光管，所述平行光管的物鏡焦距上設有一同軸標靶；
一與所述平行光管的目鏡端對接設置的圖像放大處理系統(tǒng)；
所述激光垂準儀數(shù)字化校準裝置還包括一成像光源，所述成像光源的光線自激光垂準儀的目鏡至分劃板的方向發(fā)散，形成分劃板的像。
[0008]本發(fā)明所述一種基于源頭成像的激光垂準儀數(shù)字化校準方法及裝置，以分劃板為投射實體，通過增設一成像光源對分劃板成像，使分劃板的像投射至無窮遠處的標靶上，模擬無窮遠的投射狀態(tài)，并與標靶上的調試基準中心進行比較校準，根據(jù)無窮遠處的偏移狀態(tài)對分劃板進行調整，相較現(xiàn)有技術中將無窮遠處的調試基準中心投射至分劃板上的裝置，其校準精度更高。同時，還將標靶上的圖像信息通過圖像放大處理系統(tǒng)進行放大，便于用戶觀察校準，從而進一步提高校準的精確度。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明所述基于源頭成像的激光垂準儀數(shù)字化校準方法的流程框圖；
圖2為本發(fā)明所述基于源頭成像的激光垂準儀數(shù)字化校準裝置的光路傳輸示意圖；
圖3為本發(fā)明所述分劃板實像與調試基準中心重疊的狀態(tài)示意圖；
圖4為本發(fā)明所述圖像放大系統(tǒng)的模塊框圖；
圖5為本發(fā)明所述分劃板的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明，應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0011]如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述一種基于源頭成像的激光垂準儀數(shù)字化校準方法，其提供一能夠使激光垂準儀10內的分劃板成像的成像光源20，所述成像光源20發(fā)出的光線自激光垂準儀10的目鏡11至分劃板的方向照射到分劃板12上，并通過激光垂準儀10內設置的反射鏡13進行90°反射至激光垂準儀10的物鏡14。
[0012]將自激光垂準儀10的物鏡14射出的光線投射至一無窮遠處的標靶30上形成分劃板實像120，具體的，所述分劃板實像120自激光垂準儀10的物鏡14射出后，直線投射至無窮遠處的標靶30上，中間未經過任何反射，從而避免了由于多次反射造成圖像亮度衰減，容易造成最終投射到標靶30上的分劃板實像120不清晰，無法辨識的問題。
[0013]優(yōu)選的，所述分劃板實像120自激光垂準儀10的物鏡14射出后，直線投射入一平行光管40中，所述標靶30同軸設置在平行光管40的物鏡焦距上。所述平行光管40是對無窮遠成像系統(tǒng)的逆向使用，光源發(fā)出的光均勻照亮目標板，當目標板嚴格位于平行光管40的物鏡焦面上時，目標板的像在物鏡像空間的無窮遠處，即由平行光管40發(fā)出的光是平行光束。因此，當所述分劃板實像120自平行光管40的物鏡端41射入，并自平行光管40的目鏡端42射出時，其目鏡端42得到的像即為無窮遠處分劃板實像120，從而實現(xiàn)對分劃板實像120模擬出直線投射至無窮遠的狀態(tài)。
[0014]由圖3可知，所述標靶30上設有調試基準中心31，將所述分劃板實像120的十字中心與所述標靶30上的調試基準中心31進行比對，如果分劃板實像120的十字中心相對調試基準中心31存在偏移，則對分劃板12進行微調，使分劃板實像120的十字中心與所述調試基準中心31重合，從而達到校準目的。
[0015]多次旋轉激光垂準儀10，對分劃板實像120的十字中心與調試基準中心31進行多方位校準，直至任意旋轉激光垂準儀10，分劃板實像120的十字中心均與調試基準中心31重合。具體的，選定一個基準角度，對分劃板實像120的十字中心與調試基準中心31進行校準，再對激光垂準儀10相對該基準角度進行180°水平旋轉，重新觀察分劃板實像120的十字中心與調試基準中心31的偏移量，如果存在偏移，則調整分劃板，使分劃板實像120的十字中心相對調試基準中心31偏移量的減少為1/2，再次重復將激光垂準儀10相對該基準角度進行180°水平旋轉，并進一步調整分劃板減少1/2的偏移量，反復對激光垂準儀10進行180°水平旋轉，直至在該基準角度下任意旋轉180°，分劃板實像120的十字中心均與調試基準中心31重合，從而完成對激光垂準儀10的鉛垂校準。
[0016]更優(yōu)選的，為避免激光垂準儀10旋轉過程中，其他的參數(shù)關系發(fā)生變化，可以將激光垂準儀10設置在一能夠水平旋轉的水平基座50上，所述激光垂準儀10的垂準線與所述水平基座50的旋轉中心軸重合，因此，當需要進行多方位校準時，僅需要轉動水平基座50，激光垂準儀10保持不動，則相關參數(shù)不會發(fā)生改變。
[0017]同時為便于觀察校準，還可以對所述分劃板投射至標靶30上的實像與標靶30上的調試基準中心31進行采集放大，具體的，采用一圖像放大處理系統(tǒng)60用來采集放大標靶30上的圖像信息，根據(jù)圖像信息調整分劃板12，使分劃板實像120與所述調試基準中心31重合；相較現(xiàn)有技術中人們通過激光垂準儀10的目鏡觀測口 15進行觀察并校準，放大后能夠使人們能夠更容易觀察分劃板實像120與調試基準中心31之間的偏差，也方便進行校準操作，得到的校準精度更高。
[0018]本發(fā)明還提供一種基于源頭成像的激光垂準儀數(shù)字化校準裝置，如圖2所示，其包括一激光垂準儀10、一平行光管40以及一圖像放大處理系統(tǒng)60，所述激光垂準儀10設置在一能夠自由旋轉的水平基座50上，所述激光垂準儀10的垂準線與所述水平基座50的旋轉中心軸重合，所述平行光管40與所述激光垂準儀10的垂準線同軸設置，其物鏡端41與所述激光垂準儀10的物鏡14相對設置，其目鏡端42沿其本體長度遠離所述激光垂準儀10