CN103644899A - 一种全站仪的激光对中模块 - Google Patents

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蒋叙强
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    • G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/10—Plumb lines
    • G01C15/105—Optical plumbing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明提供了一种全站仪的激光对中模块，包括：激光衰减单元：用于对激光束进行衰减处理；采集单元：用于采集光斑图像；数模转换单元：用于将光斑图像转换为灰度值；显示单元：显示经过转换后的光斑形状；以及，处理单元：用于测算光斑实时偏移量。本发明的激光对中模块可以数字化显示激光光斑的位移，计算速度快，结果准确度高；可广泛用于全站仪生产、鉴定、维修。

Description

一种全站仪的激光对中模块
技术领域
本发明涉及测量仪器，尤其涉及一种全站仪的激光对中模块。
本发明与名为“一种全站仪的激光对中模块”的实用新型专利申请，属于专利法第九条第一款规定的同一申请人同日对同样的发明创造既申请实用新型又申请发明专利，若先获得的实用新型专利权尚未终止，本申请人愿意放弃实用新型专利权而获得发明专利权。
背景技术
全站仪，即全站型电子速测仪，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。
全站仪对中是使仪器的中心与测站点的中心处于同一铅垂线上。传统的光学对中，采用目视进行对中，这种办法由于人为肉眼观测，对中速度慢。目前，新型全站仪也使用了激光对点，由于激光聚焦后光斑小，指向性好且可见，对中速度大大提高。但激光对中需要将激光对中器固定在仪器轴系内，要求激光对中器与仪器竖轴重合。但激光器的安装理论上是达不到上述要求，因此在实际操作中是对仪器转动时激光光斑偏移量进行限制。目前激光光斑的偏移量是通过在地下放置十字目标，然后转动仪器观察光斑后估计出来的，所得结果的准确度低。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种全站仪的激光对中模块。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
本发明提供了一种全站仪的激光对中模块，包括：
激光衰减单元：用于对激光束进行衰减处理；
采集单元：用于采集光斑图像；
数模转换单元：用于将光斑图像转换为灰度值；
显示单元：显示经过转换后的光斑形状；
以及，处理单元：用于测算光斑实时偏移量。
在一些可选的实施例中，所述采集单元是CCD图像传感器。
在一些可选的实施例中，所述激光衰减单元用于避免其他杂散光对采集单元造成影响。
在一些可选的实施例中，所述处理单元测算的光斑偏移量精确至0.1mm。
本发明的激光对中模块可以数字化显示激光光斑的位移，计算速度快，结果准确度高；可广泛用于全站仪生产、鉴定、维修。
为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。
附图说明
图1是本发明激光对中模块的示意图；
图2是本发明具体实施例的示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
如图1所示，本发明提供了一种全站仪的激光对中模块，包括：
激光衰减单元：用于对激光束进行衰减处理；
采集单元：用于采集光斑图像；
数模转换单元：用于将光斑图像转换为灰度值；
显示单元：显示经过转换后的光斑形状；
以及，处理单元：用于测算光斑实时偏移量。
在一些可选的实施例中，所述采集单元是CCD图像传感器。
在一些可选的实施例中，所述激光衰减单元用于避免其他杂散光对采集单元造成影响。
在一些可选的实施例中，所述处理单元测算的光斑偏移量精确至0.1mm。
本发明的激光对中模块可以数字化显示激光光斑的位移，计算速度快，结果准确度高；可广泛用于全站仪生产、鉴定、维修。
如图2所示，本发明的一种具体实施方式，整个激光对中模块由激光衰减装置、CCD数据采集与AD转换装置，测试软件组成。激光器对中时首先经过衰减装置对激光进行衰减处理，同时避免其他杂散光对CCD采集数据造成影响。CCD数据采集与AD转换装置将照射在CCD上的激光进行AD转换，转换为灰度值，然后通过USB接口传输至PC机。配合该系统的测试软件将接收到的数据进行处理，在软件上显示出激光光斑的形状，转动仪器可观察激光光斑的实时偏移情况并精确计算出偏移值，精确到0.1mm。按照规范激光对中器中轴部与竖轴不重合的误差为：以1.5M高度内目标偏离分化圈的大小≤0.5mm，当仪器高1.5m时，对中器轴部与竖轴不重合误差≤2mm。
在使用时，将全站仪安装在三脚架上，整平后开启激光对中器，激光衰减装置、CCD数据采集与AD转换装置放置在激光光斑的正下方，使光斑落在装置的中央。将数据线连接在PC机的USB接口上，运行测试软件，观察软件界面上的激光光斑。转动仪器，观察仪器光斑的偏移情况并调整对中器的位置，使得最终光斑的偏移量在规范要求的范围内。调整好的激光对中器，转动仪器一圈，整个激光光斑的偏移不应超出规范要求。最后确认，软件自动计算出光斑偏移量，同时拍照并将结果将自动保存，以供查询。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

Claims (4)

1.一种全站仪的激光对中模块，其特征在于，包括：
激光衰减单元：用于对激光束进行衰减处理；
采集单元：用于采集光斑图像；
数模转换单元：用于将光斑图像转换为灰度值；
显示单元：显示经过转换后的光斑形状；
以及，处理单元：用于测算光斑实时偏移量；
所述激光衰减单元与采集单元连接，显示单元与数据转换单元连接。
2.如权利要求1所述全站仪的激光对中模块，其特征在于，所述采集单元是CCD图像传感器。
3.如权利要求1所述全站仪的激光对中模块，其特征在于，所述激光衰减单元用于避免其他杂散光对采集单元造成影响。
4.如权利要求1所述全站仪的激光对中模块，其特征在于，所述处理单元测算的光斑偏移量精确至0.1mm。
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